專利名稱：一種汽車電動車窗控制電路及汽車電動車窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車電路，還涉及使用該電路的汽車部件，更具體地 說，涉及一種汽車電動車窗控制電路及汽車電動車窗。
背景技術(shù)：
汽車電器國家安全標準規(guī)定，具備自動車窗上升功能的電動車窗控制電 路，須同時具有防夾功能，以保障使用者人身安全。
如圖1所示是目前較為常用的一種汽車電動車窗防夾控制電路方案，其電
動車窗升降器5由升降電機51、位置脈沖發(fā)生器52和限位開關(guān)53等組成， 在升降電機51旋轉(zhuǎn)時可以輸出表示位置的脈沖信號。由微控制器2 (通過電 源模塊1連接汽車電源)輸出信號控制繼電器一 3和繼電器二 4的通斷使升降 電機51正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)實現(xiàn)車窗升降，同時由微控制器2的I/O端口采集反饋的 位置脈沖和限位開關(guān)的信號，通過微控制器2的判斷和處理實現(xiàn)防夾功能。 上述現(xiàn)有的汽車電動車窗防夾控制電路存在如下缺陷
1、 對于運用廣泛的普通電動車窗升降器，由于未設(shè)置位置脈沖發(fā)生器， 該方案不能適用；
2、 由于帶位置脈沖發(fā)生器的電動車窗升降器成本較高，運用不夠普及， 因此該方案實施成本高，運用受到限制。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題之一在于，提供一種汽車電動車窗控制電 路，使電動車窗升降器無需設(shè)置位置脈沖發(fā)生器即能實現(xiàn)車窗防夾，降低防夾 電動車窗升降器成本，便于推廣運用。
本實用新型要解決的技術(shù)問題之二在于，提供一種汽車電動車窗，使用上述汽車電動車窗控制電路，使電動車窗升降器無需設(shè)置位置脈沖發(fā)生器即能實 現(xiàn)車窗防夾，降低成本、以利推廣運用。
本實用新型解決其技術(shù)問題之一所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種汽車電動 車窗控制電路，包括升降電機、連接汽車電源的電源變換電路和電源接口與該 電源變換電路連接的微控制器，其特征在于還包括輸入端分別連接在該微控 制器I/O接口上、輸出端分別與所述升降電機連接的第一集成功率驅(qū)動模塊和 第二集成功率驅(qū)動模塊；所述微控制器包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易
失存儲器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括電流測 量電路，所述A/D轉(zhuǎn)換器端口與所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊的電流測 量電路輸出引腳相連接并采集供電電源電壓。
在本實用新型的汽車電動車窗控制電路中，所述第一、第二集成功率驅(qū)動 模塊分別包括過溫保護電路、短路保護電路、欠壓保護電路、過流保護電路、 過壓保護電路、故障信號電路之一或其組合。
在本實用新型的汽車電動車窗控制電路中，所述微控制器包括復(fù)位電路和 時鐘電路。
在本實用新型的汽車電動車窗控制電路中，所述第一集成功率驅(qū)動模塊、 第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括功率集成電路和連接在該功率集成電路相應(yīng) 引腳上的電阻。
在本實用新型的汽車電動車窗控制電路中，所述電源變換電路輸出電壓為
本實用新型解決其技術(shù)問題之二所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種汽車電動
車窗，包括車窗和連接該車窗的控制電路，所述控制電路包括升降電機、連接 汽車電源的電源變換電路和電源接口與該電源變換電路連接的微控制器，其特
征在于還包括輸入瑞分別連接在該微控制器I/0接口上、輸出端分別與所述 升降電機連接的第一集成功率驅(qū)動模塊和第二集成功率驅(qū)動模塊；所述微控制
器包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易失存儲器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述第--、 第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括電流測量電路，所述A/D轉(zhuǎn)換器端口與所述 第一、第二集成功率驅(qū)動模塊的電流測量電路輸出引腳相連接并采集供電電源電壓。
在本實用新型的汽車電動車窗中，所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別 包括過溫保護電路、短路保護電路、欠壓保護電路、過流保護電路、過壓保護 電路、故障信號電路之一或其組合。
在本實用新型的汽車電動車窗中，所述微控制器包括復(fù)位電路和時鐘電路。
在本實用新型的汽車電動車窗中，所述第一集成功率驅(qū)動模塊、第二集成 功率驅(qū)動模塊分別包括功率集成電路和連接該功率集成電路相應(yīng)引腳上的電阻。
在本實用新型的汽車電動車窗中，所述電源變換電路輸出電壓為5伏。
實施本實用新型的汽車電動車窗控制電路及汽車電動車窗，與現(xiàn)有技術(shù)比
較，其有益效果是
1. 利用普通電動車窗升降器中直流電機的電氣特性，根據(jù)電機線圈回路 電流變化與車窗升降過程中遇到的阻力變化的相互關(guān)系，通過對電機 電流變化的實時檢測并結(jié)合預(yù)先取得的標定參數(shù)，實現(xiàn)汽車電動車窗 的防夾功能；
2. 車窗升降器無需設(shè)置位置脈沖發(fā)生器，降低了車窗升降器成本，便于 在普通電動車窗中推廣使用。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有汽車電動車窗防夾控制電路的電路方框圖。
圖2是本實用新型汽車電動車窗控制電路的電路方框圖。 圖3是本實用新型汽車電動車窗控制電路一種實施例。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型汽車電動車窗控制電路包括電源變換電路l、微 控制器2、集成功率驅(qū)動模塊一6、集成功率驅(qū)動模塊二7和升降電機51。微控制器2包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易失存儲器和A/D轉(zhuǎn)換器， 集成功率驅(qū)動模塊一 6和集成功率驅(qū)動模塊二 7分別包括電流測量電路。
電源變換電路1連接汽車電源并與微控制器2的電源接口連接。
集成功率驅(qū)動模塊一6和集成功率驅(qū)動模塊二7輸入端分別連接在微控制 器2的I/0接口上、輸出端分別與升降電機51連接，微控制器2的A/D轉(zhuǎn)換 器端口采集供電電源電壓。
集成功率驅(qū)動模塊一 6和集成功率驅(qū)動模塊二 7具有最大電流限制功能， 同時其內(nèi)部集成的電流測量電路輸出升降電機電流的比例值給微控制器2。微 控制器2參考升降電機電流、供電電源電壓等參數(shù)并結(jié)合優(yōu)化的控制策略對升 降電機的運動控制，實現(xiàn)車窗自動升降、上升過程防夾、車窗上下端到位處理、 重置防夾參數(shù)等功能。
微控制器可設(shè)置復(fù)位電路和時鐘電路。
為了實現(xiàn)過溫保護、短路保護、欠壓保護、過流保護、過壓保護、故障信 號發(fā)送之一或多個功能，集成功率驅(qū)動模塊一 6和集成功率驅(qū)動模塊二 7分別 設(shè)置過溫保護電路、短路保護電路、欠壓保護電路、過流保護電路、過壓保護 電路、故障信號電路之一或其組合。
電源變換電路1滿足微控制器2工作電壓要求。在本實施例中，電源變換 電路1輸出電壓為5伏。
如圖3所示是本實用新型汽車電動車窗控制電路的一個具體實施例。在該 實施例的汽車電動車窗控制電路中，集成功率驅(qū)動模塊釆用英飛凌公司的型號 為BTS7960功率集成電路6、 7 (U2、 U3),該功率集成電路是專門用于電機 驅(qū)動應(yīng)用的大電流半橋，在驅(qū)動集成電路基礎(chǔ)上集成了邏輯電平輸入、帶診斷 的電流偵測、擺率調(diào)節(jié)和過溫、過壓、欠壓、過流、短路保護等功能。兩個功 率集成電路6、 7 (U2、 U3)的輸出端(OUT)與升降電機51連接，通過切 換電流的方向控制升降電機51 (直流電機)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。電阻R6、 R9連接 在U2、 U3的SR弓(腳，用于擺率調(diào)節(jié)以減小電磁干擾。精密電阻R3連接在 U2、 U3的IS引腳，用于U2、 U3輸出的電機電流比例值轉(zhuǎn)換為電壓值。
與使用外置低阻電阻測量電流的方式相比較，由于檢測電機電流的功能集成在功率集成電路6、 7 (U2、 U3)芯片的內(nèi)部，以電流形式輸出比例值，不
易受到外部干擾，電流測量更為準確，可以滿足微控制器實現(xiàn)防夾控制的參數(shù) 要求。
上述的汽車電動車窗控制電路，微控制器2 (Ul)采用美國Microchip公 司的型號為PIC16F676微控制器，具有非易失存儲器、內(nèi)部復(fù)位電路、時鐘 電路、帶上拉電阻或A/D轉(zhuǎn)換的輸入輸出電路。升降信號開關(guān)DOWN、 UP、 AUTO連接在微控制器2 (Ul)可設(shè)置內(nèi)部上拉電阻的RA0、 RA1、 RA2引 腳上。微控制器2 (Ul)內(nèi)部的復(fù)位電路包括上電復(fù)位、電壓低復(fù)位功能，在 減少元件數(shù)量的同時有效保證U1可靠復(fù)位和運行。
微控制器2 (Ul)內(nèi)部的時鐘電路為微控制器2 (Ul)控制功能的運行提 供穩(wěn)定可靠的振蕩信號，并減少外部元件數(shù)量。與電阻R3連接的微控制器RC3 引腳使用A/D轉(zhuǎn)換功能，可采樣由U2、 U3的IS引腳輸出電流在R3產(chǎn)生的 電壓，經(jīng)過微控制器2 (Ul)數(shù)據(jù)處理，可得到通過升降電機51的線圈電流。 微控制器2的RC0引腳同樣使用A/D轉(zhuǎn)換功能，采樣由電阻R10和Rll構(gòu)成 的分壓電路在該引腳上的電壓，得到供電電源電壓(IG電源)的數(shù)據(jù)。微控 制器2的RC1、 RC2、 RC4引腳通過電阻R4、 R8、 R5、 R7與集成功率驅(qū)動 模塊6、 7 (U2、 U3)的IN、 INH引腳連接，使微控制器2輸出不同的邏輯電 平控制集成功率驅(qū)動模塊6、 7 (U2、 U3)的工作狀態(tài)。
在上述汽車電動車窗控制電路中，微控制器2也可以按照功能相似原則選 用其它廠商的芯片或同一廠商其它型號的芯片，采用的微控制器2應(yīng)具備8 位以上CPU內(nèi)核、可改寫的非易失存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器，如選用美國Freescale 公司的MC68HC908QY4或Atmel公司的ATtiny44等微控制器，也可實現(xiàn)本 發(fā)明目的。
同樣，在上述汽車電動車窗控制電路中，集成功率驅(qū)動模塊6、 7也可以 按照功能相似原則選用其它廠商的芯片或同一廠商其它型號的芯片。
上述的汽車電動車窗控制電路，從降低成本方面考慮，電源模塊采用由三 極管等元件組成的降壓穩(wěn)壓電路。供電電壓(IG電源)經(jīng)過限流電阻R1后接 至三極管TR1的集電極，穩(wěn)壓二極管ZD1和電阻R2構(gòu)成的穩(wěn)壓電路在三極
8管TR1的基極提供約5.6V的電壓，使得三極管TR1的發(fā)射極輸出穩(wěn)定的+5V 工作電壓給微控制器2 (Ul)。電容C1、電容C2、電容C3、電容C4起濾波 作用。電源模塊也可以選用其它能夠輸出+5V的集成穩(wěn)壓電路實現(xiàn)，如 LM2931Z等三端穩(wěn)壓集成電路等。
本實用新型汽車電動車窗在車窗結(jié)構(gòu)上配置上述汽車電動車窗控制電路 而成，具體結(jié)構(gòu)不再贅述。
權(quán)利要求1、一種汽車電動車窗控制電路，包括升降電機、連接汽車電源的電源變換電路和電源接口與該電源變換電路連接的微控制器，其特征在于還包括輸入端分別連接在該微控制器I/O接口上、輸出端分別與所述升降電機連接的第一集成功率驅(qū)動模塊和第二集成功率驅(qū)動模塊；所述微控制器包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易失存儲器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括電流測量電路，所述A/D轉(zhuǎn)換器端口與所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊的電流測量電路輸出引腳相連接并采集供電電源電壓。
2、 如權(quán)利要求l所述的汽車電動車窗控制電路，其特征在于所述第一、 第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括過溫保護電路、短路保護電路、欠壓保護電路、 過流保護電路、過壓保護電路、故障信號電路之一或其組合。
3、 如權(quán)利要求1所述的汽車電動車窗控制電路，其特征在于所述微控 制器包括復(fù)位電路和時鐘電路。
4、 如權(quán)利要求1至3之一所述的汽車電動車窗控制電路，其特征在于所述第一集成功率驅(qū)動模塊、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括功率集成電路和 連接在該功率集成電路相應(yīng)引腳上的電阻。
5、 如權(quán)利要求1至3之一所述的汽車電動車窗控制電路，其特征在于所述電源變換電路輸出電壓為5伏。
6、 一種汽車電動車窗，包括車窗和連接該車窗的控制電路，所述控制電 路包括升降電機、連接汽車電源的電源變換電路和電源接口與該電源變換電路連接的微控制器，其特征在于還包括輸入端分別連接在該微控制器I/0接口上、輸出端分別與所述升降電機連接的第一集成功率驅(qū)動模塊和第二集成功率驅(qū)動模塊；所述微控制器包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易失存儲器和A/D 轉(zhuǎn)換器，所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括電流測量電路，所述A/D 轉(zhuǎn)換器端口與所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊的電流測量電路輸出引腳相連 接并采集供電電源電壓。
7、 如權(quán)利要求6所述的汽車電動車窗，其特征在于所述第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括過溫保護電路、短路保護電路、欠壓保護電路、過流 保護電路、過壓保護電路、故障信號電路之一或其組合。
8、 如權(quán)利要求6所述的汽車電動車窗，其特征在于所述微控制器包括 復(fù)位電路和時鐘電路。
9、 如權(quán)利要求6至8之一所述的汽車電動車窗，其特征在于所述第一 集成功率驅(qū)動模塊、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括功率集成電路和連接該功 率集成電路相應(yīng)引腳上的電阻。
10、 如權(quán)利要求6至8之一所述的汽車電動車窗，其特征在于所述電源 變換電路輸出電壓為5伏。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車電動車窗控制電路及汽車電動車窗，該電路包括升降電機、電源變換電路、微控制器、輸入端分別連接在微控制器I/O接口上、輸出端分別與升降電機連接的第一集成功率驅(qū)動模塊和第二集成功率驅(qū)動模塊；微控制器包括8位以上CPU內(nèi)核、可改寫非易失存儲器和A/D轉(zhuǎn)換器，第一、第二集成功率驅(qū)動模塊分別包括電流測量電路，A/D轉(zhuǎn)換器端口與第一、第二集成功率驅(qū)動模塊的電流測量電路輸出引腳相連接并采集供電電源電壓；該電動車窗配置上述電路。本實用新型利用普通電動車窗升降器中直流電機的電氣特性實現(xiàn)汽車電動車窗的防夾功能，車窗升降器無需設(shè)置位置脈沖發(fā)生器，降低了車窗升降器成本，便于在普通電動車窗中推廣使用。
文檔編號E05F15/20GK201306086SQ20082021437
公開日2009年9月9日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者卜曉宇, 孫仁富, 建 陳 申請人:深圳市航盛電子股份有限公司