基于智能功率芯片的車(chē)門(mén)控制系統設計

車(chē)窗防夾驗證與結果

按照現行慣例，本項目實(shí)驗為電機配備了雙霍爾傳感器來(lái)感應電機是否受到了阻力。并且為了完善實(shí)驗條件提高實(shí)驗精度，實(shí)驗中使用了力傳感器來(lái)設置和測定防夾力的大小。它的好處是通過(guò)與防夾力標準的對比，確保每個(gè)位置的防夾力在不同電壓下都小于100N（汽車(chē)廠(chǎng)的標準）。

圖8 車(chē)窗防夾實(shí)驗測得的力和電流曲線(xiàn)

實(shí)驗步驟總體上可分為三步：一、按動(dòng)按鈕使電機驅動(dòng)車(chē)窗玻璃舉升；二、在車(chē)窗玻璃上升過(guò)程中為其施加一個(gè)反方向力模擬防夾力；三、觀(guān)察玻璃運動(dòng)情況，即電機工作情況，記錄相關(guān)波形。

圖9 電流與霍爾關(guān)系波形

整個(gè)過(guò)程中所記錄的防夾力與電機電流波形如圖8所示。黃線(xiàn)是車(chē)窗玻璃的受力情況，紅線(xiàn)為電機電流變化曲線(xiàn)。車(chē)窗玻璃在上升過(guò)程中，電機電流為正，定義為正轉（圖中所示電流零點(diǎn)偏置9.9A），即車(chē)窗玻璃上升方向。在電機舉升車(chē)窗過(guò)程中施加防夾力，黃線(xiàn)迅速向上爬升100mV。這里需要說(shuō)明的是，按照傳感器給出的比例關(guān)系：
防夾力(N):電壓(mV)=0.3
本實(shí)驗中黃線(xiàn)的100mV應對應30N的防夾力，ECU成功地識別出這個(gè)障礙并做出反應，由程序控制電機停轉200ms，在此期間電流為零，防夾力依然作用于車(chē)窗玻璃。200ms后，程序控制電機反方向旋轉驅動(dòng)車(chē)窗玻璃向下運動(dòng)，電流為負，待下降200mm后電機停止旋轉，電流為零，整個(gè)實(shí)驗過(guò)程結束。圖9是突然對車(chē)窗玻璃施加防夾力這一瞬間電流和霍爾傳感器信號之間的變化關(guān)系。從圖中波形可以清楚的看出，在電流爬升過(guò)程中，由于電機轉速下降，霍爾采集的信號周期增加，電機停轉后，電流陡降，霍爾周期隨之變?yōu)闊o(wú)窮大。
　　
結語(yǔ)
通過(guò)一系列試驗可以得出，在正常情況下，TLE7810的防夾力基本可以做到20N，這樣就可以有80N富裕（100～20N）來(lái)應對車(chē)窗變形、或者其他不可預測障礙造成的力。防夾力度可預先設定及調整，可適應隨環(huán)境因素而改變的車(chē)窗阻力以穩定防夾功能，自動(dòng)校正車(chē)窗末端以確保車(chē)窗準確地開(kāi)關(guān)，電機超載電流保護，漸進(jìn)式電機啟動(dòng)及停止操控，低耗電模式、兼備手動(dòng)及自動(dòng)車(chē)窗控制模式，整合式設計便于安裝及降低成本，備有完善斷電及故障保護。