本發(fā)明涉及汽車(chē)門(mén)窗電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2線式一體化汽車(chē)電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)。

背景技術(shù)：

轎車(chē)門(mén)窗玻璃的升降是通過(guò)各車(chē)門(mén)內(nèi)升降開(kāi)關(guān)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)完成門(mén)窗玻璃升降的，圖1是一款別克低檔配置電動(dòng)車(chē)窗控制電路圖。該控制電路一旦電機(jī)控制失控，將會(huì)發(fā)生夾傷人甚至夾死人的安全隱患。圖1共有4個(gè)控制開(kāi)關(guān)盒sw1、sw2、sw3、sw4(虛線內(nèi))，控制開(kāi)關(guān)外的電路都是車(chē)身線束。

sw1是整個(gè)車(chē)窗主控制盒，安裝在左前窗門(mén)上(駕駛員座)，既可以控制左前窗升降，也可以控制左前窗、右前窗、左后窗和有后窗電機(jī)升降；

s11、s12是控制左前窗升降開(kāi)關(guān)，安裝在左前窗門(mén)上；

s13、s14是控制右前窗升降開(kāi)關(guān)，安裝在右前窗門(mén)上；

s15、s16是控制右后窗升降開(kāi)關(guān)，安裝在右后窗門(mén)上；

s17、s18是控制左后窗升降開(kāi)關(guān)，安裝在左后窗門(mén)上；

s19是鎖定開(kāi)關(guān)，安裝在左前窗門(mén)上(駕駛員左)，可以鎖定右前窗、右后窗、左后窗控制開(kāi)關(guān)無(wú)效；

sw2是右前窗升降控制開(kāi)關(guān)盒，安裝在右前窗門(mén)上，只能控制右前窗電機(jī)升降；s21、s22是控制右前窗升降開(kāi)關(guān)；

sw3是右后窗升降控制開(kāi)關(guān)盒，安裝在右后窗門(mén)上，只能控制右后窗電機(jī)升降；s31、s32是控制右后窗升降開(kāi)關(guān)；

sw4是左后窗升降控制開(kāi)關(guān)盒，安裝在左后窗門(mén)上，只能控制左后窗電機(jī)升降；s41、s42是控制左后窗升降開(kāi)關(guān)；

從圖1電路可以看出，所有的開(kāi)關(guān)直接控制門(mén)窗電機(jī)都沒(méi)有防夾功能。為了解決電動(dòng)門(mén)窗夾傷或夾死人的安全隱患，目前中高配置轎車(chē)在低檔配置在4個(gè)控制開(kāi)關(guān)盒基礎(chǔ)上里面又增加了具有防夾功能的電子控制模塊m1、m2、m3、m4并新增車(chē)身控制線束，如圖2、圖3。

圖2是為了降低成本，只在圖1的基礎(chǔ)上增加了左前窗(駕駛員窗)m1控制模塊具有防夾功能，其他右前窗、右后窗和左后窗沒(méi)有防夾功能。適合于轎車(chē)的中低檔配置。

圖3是圖1的基礎(chǔ)上左前窗、右前窗、右后窗、左后窗都增加了控制模塊具有的防夾功能，適用于轎車(chē)中高檔配置。

圖2、圖3都能解決電動(dòng)門(mén)窗夾人的安全隱患，但是需要較大的改造車(chē)上設(shè)施和線束，費(fèi)事費(fèi)力，且破壞了車(chē)上原有的結(jié)構(gòu)，車(chē)主一般不愿意。圖2、圖3只適合于重新設(shè)計(jì)的新車(chē)；圖2、圖3在圖1的基礎(chǔ)上需要增加很多線束和體積較大的防夾控制模塊，既增加了成本和重量又占用了空間；因此迫切需要在圖1的基礎(chǔ)上不做任何改造，只更換電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)具有防夾功能的電動(dòng)車(chē)窗，這就需要在電機(jī)上想辦法，創(chuàng)新的重新設(shè)計(jì)電機(jī)，這就是本發(fā)明需要解決的問(wèn)題?？梢詫D1的所有電機(jī)或圖2的右前窗、右后窗和左后窗電機(jī)直接更換后，轎車(chē)電動(dòng)門(mén)窗就具有防夾功能。該創(chuàng)新設(shè)計(jì)的電機(jī)必須攻克如下幾個(gè)核心問(wèn)題：

1.電機(jī)只有兩根線，必須解決在這兩根線上既給電機(jī)供電、又要傳遞學(xué)習(xí)信號(hào)、記憶信號(hào)、升信號(hào)、降信號(hào)，不需要另外在增加線束；

2.必須將控制模塊m大大縮小體積和電機(jī)一體化裝配在一起；

3.低成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種2線式一體化汽車(chē)電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：2線式一體化汽車(chē)電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)，其特征在于，由一個(gè)電機(jī)、防夾電子控制模塊m1和2線電機(jī)線插頭組成，所述防夾電子控制模塊m1安裝在電機(jī)內(nèi)部，所述防夾電子控制模塊m1的所有連線均通過(guò)所述2線電機(jī)線插頭連接到所述電機(jī)的左右兩根線上；

所述防夾電子控制模塊m1由七個(gè)電路構(gòu)成；

所述防夾電子控制模塊m1中的的七個(gè)電路如下：

換向處理電路：保證電路模塊供電電壓方向不變；

降壓處理電路：保證mcu3-5v工作電壓；

學(xué)習(xí)處理電路：負(fù)責(zé)接收解碼學(xué)習(xí)指令，記憶電動(dòng)門(mén)窗行程位置；

cpu處理電路：負(fù)責(zé)完成接收-判斷-控制電機(jī)完整防夾功能；

電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)電路：負(fù)責(zé)完成驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)；

電流檢測(cè)電路：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)電流；

霍爾檢測(cè)電路：負(fù)責(zé)接收電機(jī)的正反轉(zhuǎn)信號(hào)。

本發(fā)明的電路模塊結(jié)構(gòu)如下：換向處理電路由整流橋d1構(gòu)成；降壓處理電路由m7805穩(wěn)壓管u1、濾波電容c2、c3構(gòu)成；學(xué)習(xí)處理電路由整流橋d1、分壓電阻r1、r2、濾波電容c2構(gòu)成；cpu處理電路由pic630處理器u2、濾波電容c4構(gòu)成；電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)電路k1繼電器、續(xù)流二級(jí)管d2構(gòu)成；電流檢測(cè)電路由s1、c5、r5構(gòu)成；霍爾檢測(cè)電路由r3、r6、c6構(gòu)成。

本發(fā)明的技術(shù)原理：

由轎車(chē)門(mén)窗上的升降開(kāi)關(guān)輸出的電機(jī)供電電壓到框圖中的電機(jī)線接頭，直接輸出到電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)模塊，完成電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電機(jī)供電。

當(dāng)升降開(kāi)關(guān)放到升的位置檔時(shí)，輸出的電壓為正，電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)升降開(kāi)關(guān)放到關(guān)的位置檔時(shí)，輸出的電壓為負(fù)，電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)；

由升降開(kāi)關(guān)來(lái)的正反電壓經(jīng)過(guò)換向處理模塊保證輸入到cpu模塊供電方向不隨升降開(kāi)關(guān)正反轉(zhuǎn)電壓的變化。

電機(jī)在升降過(guò)程中，電機(jī)內(nèi)部的霍爾輸出行程位置脈沖，經(jīng)霍爾檢測(cè)模塊處理后，送到cpu處理模塊實(shí)時(shí)判斷電動(dòng)門(mén)窗的位置。

在電動(dòng)門(mén)窗升過(guò)程中，如果有人體伸入窗中被夾，電機(jī)電流立即升高，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到高電流后，cpu模塊立即控制電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)模塊控制電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)門(mén)窗下降，從而避免了夾傷或夾死人體。

為了準(zhǔn)確判斷電動(dòng)門(mén)窗升降位置，必須記憶存儲(chǔ)電動(dòng)門(mén)窗的上下止點(diǎn)到控制模塊中的存儲(chǔ)器中，完成這一過(guò)程就叫學(xué)習(xí)處理過(guò)程。

學(xué)習(xí)處理原理：按下升降開(kāi)關(guān)降位置檔，使門(mén)窗完全下降到底，該位置為下止點(diǎn)；再間隔1秒連續(xù)通斷10次降開(kāi)關(guān)位置檔，學(xué)習(xí)處理模塊接收到10個(gè)間隔1秒的脈沖，控制模塊進(jìn)入學(xué)習(xí)模式，再長(zhǎng)按上升位置檔，電動(dòng)門(mén)窗上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)，電流立即升高，cpu處理模塊記憶存儲(chǔ)這個(gè)位置叫上止點(diǎn)；松開(kāi)上升位置檔，學(xué)習(xí)過(guò)程完成。

本發(fā)明的電路工作原理：

當(dāng)電動(dòng)門(mén)窗上的升降開(kāi)關(guān)置于升檔位置時(shí)，zn1接插頭電機(jī)電壓上正下負(fù)，一路經(jīng)過(guò)繼電器k1上觸點(diǎn)接通電機(jī)正轉(zhuǎn)，電動(dòng)門(mén)窗上升；另一路經(jīng)過(guò)換向處理電路整流橋u1輸出供電正電壓，經(jīng)過(guò)降壓處理電路穩(wěn)壓管u1、濾波電容c2、c3輸出3-5v給cpu處理電路供電，cpu處理電路控制繼電器k1上觸點(diǎn)接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)；

s1是pcb電流霍爾傳感器，安裝在pcb中流經(jīng)電機(jī)電壓銅膜條上方，當(dāng)電機(jī)在正轉(zhuǎn)過(guò)程中，車(chē)窗遇到障礙物，電機(jī)電壓銅膜條電流立即變大，s1電流霍爾傳感器檢測(cè)到大電機(jī)電流，cpu電路立即控制繼電器下觸點(diǎn)接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，車(chē)窗下降，從而避免了夾傷夾死人的安全隱患；

當(dāng)電動(dòng)門(mén)窗上的升降開(kāi)關(guān)置于降檔位置時(shí)，zn1接插頭電機(jī)電壓上負(fù)下正，一路經(jīng)過(guò)繼電器k1下觸點(diǎn)接通電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)門(mén)窗下降；另一路經(jīng)過(guò)換向處理電路整流橋u1輸出供電正電壓，經(jīng)過(guò)降壓處理電路穩(wěn)壓管u1、濾波電容c2、c3輸出3-5v給cpu處理電路供電，cpu處理電路控制繼電器k1下觸點(diǎn)接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)；

當(dāng)電動(dòng)門(mén)窗上的升降開(kāi)關(guān)置于降檔時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)門(mén)窗下降到最底位置叫下止點(diǎn)。再連續(xù)間隔1秒波動(dòng)10次，在分壓電阻r2上將產(chǎn)生10個(gè)連續(xù)的脈沖波送到u2的cpu處理電路，cpu處理電路接收解碼判斷后控制模塊進(jìn)入學(xué)習(xí)模式，并把下止點(diǎn)記憶在cpu存儲(chǔ)器中，再將電動(dòng)門(mén)窗上的升降開(kāi)關(guān)置于升檔，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電動(dòng)門(mén)窗上升，但上升到最頂位置時(shí)，叫上止點(diǎn)并記憶在cpu的存儲(chǔ)器中。電動(dòng)門(mén)窗上升過(guò)程中，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)持續(xù)輸出行程位置脈沖經(jīng)過(guò)r3、r6、c6霍爾濾波電路輸入到cpu處理電路，行程位置脈沖的最大個(gè)數(shù)就是電動(dòng)門(mén)窗從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)距離。

為實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，本發(fā)明通過(guò)采用雙刀兩擲繼電器k1觸點(diǎn)切換正反電機(jī)電壓實(shí)現(xiàn)；

采用四個(gè)二極管組成的整流橋d1實(shí)現(xiàn)正反電壓的換向，保證cpu供電方向始終不變；

本發(fā)明采用整流橋d1、分壓電阻r1、r2、濾波電容c2構(gòu)成學(xué)習(xí)記憶電路，巧妙的利用rc時(shí)間常數(shù)實(shí)現(xiàn)2根線完成接收通斷脈沖指令，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)指令、升降指令等指令輸入到cpu。

本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、具有較強(qiáng)的實(shí)用性，具體體現(xiàn)在：

1)2線式一體化電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)適應(yīng)任何不具有防夾功能的電動(dòng)門(mén)窗，不需要增加任何線束，直接更換電機(jī)就實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門(mén)窗防夾功能，

2)2線式一體化電動(dòng)猛戳防夾電機(jī)也適應(yīng)任何新生產(chǎn)車(chē)型，可以減少車(chē)身線束和車(chē)身電動(dòng)門(mén)窗控制板；

2、具有客觀的經(jīng)濟(jì)性，具體體現(xiàn)在：

1)2線式一體化電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)不需要改造任何車(chē)身線束結(jié)構(gòu)，減少了線束成本、改造成本；

2)2線式一體化電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)只是在現(xiàn)有的電動(dòng)門(mén)窗電機(jī)的基礎(chǔ)上增加了控制電路，控制電路構(gòu)思巧妙，電路簡(jiǎn)單，成本很低；

下表為本發(fā)明的成本預(yù)算列表：

3、技術(shù)創(chuàng)新性：目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有出現(xiàn)2線式一體化電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)，該技術(shù)方案只采用2根電機(jī)線巧妙的完成了如下功能：

1)電機(jī)正反轉(zhuǎn)供電；

2)斷電門(mén)窗行程記憶；

3)傳送學(xué)習(xí)指令；

4)傳送升降指令；

5)電流采集；

6)障礙物防夾保護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1是別克電動(dòng)車(chē)窗控制盒電路圖。

圖2是左前窗具有防夾電動(dòng)車(chē)窗電機(jī)控制電路圖。

圖3是左右前后窗都具有防夾電動(dòng)車(chē)窗電機(jī)控制電路圖。

圖4是本發(fā)明的技術(shù)原理框圖。

圖5是本發(fā)明的電路連接示意圖。

圖6是本發(fā)明2線式一體化汽車(chē)電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)控制模塊安裝示意圖。

圖7是本發(fā)明學(xué)習(xí)處理的程序控制流程圖。

圖8是本發(fā)明防夾電子控制模塊m1程序控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-8和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例：2線式一體化汽車(chē)電動(dòng)門(mén)窗防夾電機(jī)，其特征在于，由一個(gè)電機(jī)、防夾電子控制模塊m1和2線電機(jī)線插頭組成，所述防夾電子控制模塊m1安裝在電機(jī)內(nèi)部，所述防夾電子控制模塊m1的所有連線均通過(guò)所述2線電機(jī)線插頭連接到所述電機(jī)的左右兩根線上；

所述防夾電子控制模塊m1由七個(gè)電路構(gòu)成；

所述防夾電子控制模塊m1中的的七個(gè)電路如下：

換向處理電路：保證電路模塊供電電壓方向不變；

降壓處理電路：保證mcu3-5v工作電壓；

學(xué)習(xí)處理電路：負(fù)責(zé)接收解碼學(xué)習(xí)指令，記憶電動(dòng)門(mén)窗行程位置；

cpu處理電路：負(fù)責(zé)完成接收-判斷-控制電機(jī)完整防夾功能；

電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)電路：負(fù)責(zé)完成驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)；

電流檢測(cè)電路：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)電流；

霍爾檢測(cè)電路：負(fù)責(zé)接收電機(jī)的正反轉(zhuǎn)信號(hào)。

本發(fā)明的電路模塊結(jié)構(gòu)如下：換向處理電路由整流橋d1構(gòu)成；降壓處理電路由m7805穩(wěn)壓管u1、濾波電容c2、c3構(gòu)成；學(xué)習(xí)處理電路由整流橋d1、分壓電阻r1、r2、濾波電容c2構(gòu)成；cpu處理電路由pic630處理器u2、濾波電容c4構(gòu)成；電機(jī)方向驅(qū)動(dòng)電路k1繼電器、續(xù)流二級(jí)管d2構(gòu)成；電流檢測(cè)電路由s1、c5、r5構(gòu)成；霍爾檢測(cè)電路由r3、r6、c6構(gòu)成。

為實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，本發(fā)明通過(guò)采用雙刀兩擲繼電器k1觸點(diǎn)切換正反電機(jī)電壓實(shí)現(xiàn)；

采用四個(gè)二極管組成的整流橋d1實(shí)現(xiàn)正反電壓的換向，保證cpu供電方向始終不變；

本發(fā)明采用整流橋d1、分壓電阻r1、r2、濾波電容c2構(gòu)成學(xué)習(xí)記憶電路，巧妙的利用rc時(shí)間常數(shù)實(shí)現(xiàn)2根線完成接收通斷脈沖指令，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)指令、升降指令等等指令輸入到cpu。

本發(fā)明學(xué)習(xí)處理的程序控制流程圖如圖7所示，防夾電子控制模塊m1程序控制流程圖如圖8所示。