歡迎光臨溫州博技科技有限公司
-
關(guān)于我們
-
產(chǎn)品展示
-
新聞資訊
NEWS CENTER
12-30
基于霍爾傳感器和電流紋波技術(shù)在電動(dòng)車車窗防夾中的應(yīng)用
溫州搏技科技有限公司 ? 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們追求更加舒適和便于操作的駕駛環(huán)境，因此，越來(lái)越多的汽車上安裝了電動(dòng)車窗，從而實(shí)現(xiàn)車窗的自動(dòng)升降。然而，由于電動(dòng)車窗的上升速度較快，很容易引發(fā)夾上乘客等事故，尤其是對(duì)兒童形成了安全隱患。這對(duì)于汽車的安全向提出了新標(biāo)準(zhǔn)，要求電動(dòng)車窗具有一定的防夾功能。以前汽車普遍采用手搖曲柄的方式使車窗玻璃上升或下降，現(xiàn)今轎車很多都安裝了電動(dòng)車窗。而具有防夾功能的電動(dòng)窗應(yīng)用于汽車始于20世紀(jì)90年代，當(dāng)玻璃上升途中遇到人力障礙時(shí)會(huì)自動(dòng)識(shí)別而反向運(yùn)行，防止乘員夾傷，實(shí)現(xiàn)防夾功能。由于該功能的重要性，在歐美新車型上都已成為標(biāo)準(zhǔn)配置，目前國(guó)內(nèi)新推出的高端車型已成為標(biāo)準(zhǔn)配置。由于低成本方案的推出，經(jīng)濟(jì)型轎車也開(kāi)始逐漸配備應(yīng)用這一功能。而車窗位置判斷準(zhǔn)確是車窗的防夾功能的正常實(shí)現(xiàn)的前提。 ? ? 1、準(zhǔn)確判斷電動(dòng)窗位置的重要性 ? 法規(guī)規(guī)定，具有自動(dòng)上升功能的車窗必須配備自動(dòng)防夾功能。即當(dāng)車窗在自動(dòng)上升過(guò)程中，如果車窗玻璃遇到障礙物，必須做出判斷后反轉(zhuǎn)，并且防夾力要小于100?N。而法規(guī)規(guī)定的防夾區(qū)域是4?mm~200?mm(如圖1)。這就要求系統(tǒng)對(duì)車窗的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和判斷。 如果車窗位置計(jì)算不準(zhǔn)確會(huì)有以下后果： （1）?比如車窗在上升過(guò)程中在防夾區(qū)域內(nèi)，如果車窗位置計(jì)算不準(zhǔn)確，系統(tǒng)判斷為防夾區(qū)域外。車窗可能遇到障礙物，但是不做防夾反轉(zhuǎn)。而是繼續(xù)上升玻璃。障礙物如果是人，導(dǎo)致把人夾傷。 （2）?車窗自動(dòng)上升過(guò)程中，如果車窗位置計(jì)算不準(zhǔn)確，車窗就會(huì)到頂部位置認(rèn)為在防夾區(qū)域內(nèi)，遇堵后反轉(zhuǎn)。導(dǎo)致車窗不能關(guān)滿。 （3）車窗在上升過(guò)程中，由于存在車窗重量和窗框阻力等因素，在每個(gè)位置上的阻力大小是不一樣的。因此判斷車窗位置也是相當(dāng)重要的。 由以上三點(diǎn)分析可知，車窗位置判斷的準(zhǔn)確在防夾功能中，既有非常重要的意義。 2、電動(dòng)窗位置判斷的原理 從機(jī)械的角度講，電動(dòng)車窗砸升降時(shí)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)車窗的上下開(kāi)閉。電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一定的角度，鋼絲繩就相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)一定行程，因此車窗運(yùn)動(dòng)的行程與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)成線性關(guān)系。通過(guò)計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，可以間接算出車窗的位置。 2.1霍爾原理 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)會(huì)使得霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號(hào)。玻璃位置的檢測(cè)是通過(guò)對(duì)控制模塊中的霍爾傳感器發(fā)出的方波進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件設(shè)計(jì)中通過(guò)單片機(jī)芯片的輸入捕捉功能記錄車窗運(yùn)行過(guò)程中的脈沖個(gè)數(shù)，通過(guò)學(xué)習(xí)，將車窗的上密封條記為位置0，而下密封條為大位置。在車窗上升過(guò)程中將位置計(jì)數(shù)器減1，上升到頂時(shí)位置計(jì)數(shù)器清0，下降時(shí)位置計(jì)數(shù)器加l。因此，可按照要求確定防夾區(qū)界限對(duì)應(yīng)的位置計(jì)數(shù)器的值。通過(guò)對(duì)位置計(jì)數(shù)器的值的檢測(cè)可以間接判斷玻璃的位置。 脈沖計(jì)數(shù)方式的關(guān)鍵問(wèn)題在于位置記錄要精確，但在試驗(yàn)中卻存在電機(jī)切斷電源后依舊會(huì)發(fā)出幾個(gè)脈沖的問(wèn)題，這幾個(gè)脈沖由慣性造成，而且不同的玻璃升降器產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)不同。這些脈沖對(duì)車窗位置影響隨情況的不同而不。在車窗上下兩端堵轉(zhuǎn)時(shí)，這些脈沖不太可能造成車窗位置的變化，而在中間位置停止時(shí)則有可能造成車窗位置移動(dòng)，特別是下降途中人為停止時(shí)對(duì)車窗位置的影響更大。為了減小這種影響，與電機(jī)通電運(yùn)動(dòng)時(shí)位置計(jì)數(shù)一樣，在算法中捕捉這些脈沖。如果當(dāng)前為下降狀態(tài)，則對(duì)電機(jī)斷電后產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行位置加法操作，如果當(dāng)前為上升狀態(tài)，則對(duì)電機(jī)斷電后產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行位置減法操作。 2.2紋波原理 電機(jī)有磁極、轉(zhuǎn)子線圈、換向器組成。根據(jù)右手定律轉(zhuǎn)子線圈通電后再磁極磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊緣是磁場(chǎng)變?nèi)酰妱?dòng)勢(shì)減小，電流增大。換向器改變轉(zhuǎn)子線圈的電流方向，重新進(jìn)入磁場(chǎng)電動(dòng)勢(shì)增大，電流減小。轉(zhuǎn)子線圈不斷轉(zhuǎn)動(dòng)、電動(dòng)勢(shì)和電流不斷變化，從而紋波不斷產(chǎn)生。所以紋波是電機(jī)的固有特性，通過(guò)計(jì)算紋波的個(gè)數(shù)就能計(jì)算出轉(zhuǎn)子換向的次數(shù)，就能計(jì)算出窗戶的相對(duì)位置，結(jié)合時(shí)間就能得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于電機(jī)在啟動(dòng)，停止，反轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)時(shí)的紋波特征不明顯。如圖5和圖6，不能精準(zhǔn)的計(jì)數(shù)紋波個(gè)數(shù)。只能通過(guò)算法進(jìn)行補(bǔ)償。這樣紋波計(jì)數(shù)必然和實(shí)際的必然存在誤差。而這誤差隨著車窗操作次數(shù)的增加，誤差也會(huì)跟著累積。 ? 3、電動(dòng)窗位置判斷的原理 從機(jī)械的角度講，電動(dòng)車窗砸升降時(shí)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)車窗的上下開(kāi)閉。電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一定的角度，鋼絲繩就相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)一定行程，因此車窗運(yùn)動(dòng)的行程與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)成線性關(guān)系。通過(guò)計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，可以間接算出車窗的位置。 4、霍爾傳感器的方案 此方案在電機(jī)軸上安裝磁環(huán)，在磁環(huán)附近安裝霍爾傳感器，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)磁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，在霍爾傳感器上感應(yīng)出高低電平的脈沖信號(hào)，脈沖的個(gè)數(shù)反映了電機(jī)的位置，脈沖的頻率反映了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)電動(dòng)車窗上升并遇到障礙物是，阻力變大，電機(jī)變大，電機(jī)轉(zhuǎn)速將減慢，對(duì)應(yīng)脈沖的信號(hào)的脈寬將變大，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)向ECU模塊報(bào)告信息，ECU向繼電器或電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)出指令，使電機(jī)停轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，從而令車窗停止或下降，實(shí)現(xiàn)防夾判斷。 DRV5013-Q1是一款雙極性霍爾效應(yīng)傳感器，具有寬工作電壓范圍（2.7至38V）和高達(dá)-22V的反極性保護(hù)，使得該器件廣泛用于各種汽車應(yīng)用。此外該器件還具有拋負(fù)載、輸出短路和過(guò)流等內(nèi)部保護(hù)功能。 此方案需要安裝磁環(huán)且每個(gè)車窗都需要各自的控制器，因此成本較高。 相比于霍爾傳感器的方案，機(jī)遇紋波計(jì)數(shù)的無(wú)傳感器方案可以節(jié)省磁環(huán)、霍爾傳感器及相關(guān)線束的成本。此外，此方案可以用單控器同時(shí)控制多個(gè)車窗，能夠提高整車的集成度，進(jìn)一步降低控制器的成本。因此，基于波紋計(jì)數(shù)無(wú)傳感器方案將成為未來(lái)電動(dòng)車窗夾的發(fā)展趨勢(shì)。 5基于紋波技術(shù)的無(wú)傳感應(yīng)器方案 波紋計(jì)數(shù)的無(wú)傳感應(yīng)器方案是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電刷在電極間切換產(chǎn)生電流紋波，并對(duì)這種電流波動(dòng)進(jìn)行采樣、分析和控制。 此方案首先通過(guò)采樣電阻將電機(jī)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并通過(guò)運(yùn)放對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，放大后的信號(hào)一路經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)給到MCU，作為防夾及堵轉(zhuǎn)的判斷依據(jù)，另一路通過(guò)濾波器和比較器得到方波信號(hào)，此方波的頻率和電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。通過(guò)方波的個(gè)數(shù)和頻率可以判斷電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速。 參考設(shè)計(jì)TIDA-01421提供了一種無(wú)傳感器的紋波防夾方案。該設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)部分： 電流檢測(cè)放大 INA240-Q1是一個(gè)寬共模范圍，高精度，雙向電流檢測(cè)放大器。該器件具有–4V至80V的共模范圍，120dB的超大共模抑制比，能夠提供準(zhǔn)確，低噪聲的測(cè)量結(jié)果。 應(yīng)用中可以在INA240-Q1的輸入端使用一個(gè)簡(jiǎn)單的RC輸入濾波器，以減少高頻電機(jī)電刷產(chǎn)生的噪聲和潛在的PWM開(kāi)關(guān)噪聲。 帶通濾波器 電流檢測(cè)放大器的輸出通過(guò)有源帶通濾波器進(jìn)行濾波，以消除額外的噪聲和直流分量，從而得到電流紋波信號(hào)。
12-30
汽車散熱風(fēng)扇選擇--有刷電子風(fēng)扇與無(wú)刷電子風(fēng)扇的區(qū)別
博技科技 得益于國(guó)家政策支持,新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速,也帶動(dòng)了汽車散熱技術(shù)的發(fā)展。作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)必需的組成部分,汽車散熱風(fēng)扇性能也得到廣泛關(guān)注。在如何選擇新能源汽車散熱風(fēng)扇方面,越來(lái)越多的用戶已經(jīng)不再單單看重價(jià)格,散熱風(fēng)扇壽命、噪音、轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性等都成為必須要考慮的因素相比傳統(tǒng)機(jī)械風(fēng)扇、離合器風(fēng)扇，智能電子風(fēng)扇性能更好，效率更高，因此，汽車電子散熱風(fēng)扇應(yīng)用越來(lái)越普遍。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，汽車電子風(fēng)扇可以分為不同類型。有的汽車使用有刷電子風(fēng)扇散熱，有的使用無(wú)刷電子風(fēng)扇散熱。那汽車電子風(fēng)扇到底有刷風(fēng)扇好還是無(wú)刷風(fēng)扇好呢？今天，我們就來(lái)交流一下汽車有刷電子風(fēng)扇和無(wú)刷電子風(fēng)扇的區(qū)別。（注意：只有電子風(fēng)扇才存在有刷與無(wú)刷的區(qū)別，電子風(fēng)扇是一種內(nèi)置電動(dòng)機(jī)、需要接通電源才能工作的風(fēng)扇。） 1、電子風(fēng)扇結(jié)構(gòu)不同 汽車有刷電子風(fēng)扇和無(wú)刷電子風(fēng)扇在結(jié)構(gòu)上大的不同就是碳刷。有碳刷的叫有刷風(fēng)扇，無(wú)碳刷的叫無(wú)刷風(fēng)扇。碳刷是電子風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間用來(lái)傳遞能量或信號(hào)的裝置。一般來(lái)說(shuō)，碳刷是純碳加凝固劑制成，這也是為什么稱之為“碳刷”的原因。碳刷卡在金屬支架上，里面有彈簧把它緊壓在轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，將電能通過(guò)換相器輸送給線圈。 2、電子風(fēng)扇壽命—耐用程度不同
聯(lián)系我們 CONTACT US
地址：溫州市龍灣區(qū)永興濱海二路16號(hào)置信小微園2幢
電話：0577-65207770 傳真：0577-65207779
手機(jī)：15888201520
聯(lián)系人：周江偉 先生（主管）