汽车窗电机位置及故障检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种汽车窗电机位置及故障检测电路，包括：位置检测电路和故障检测电路；其中，位置检测电路包括依次连接的交流采样电路、第一放大电路、滤波电路和整形输出电路；交流采样电路的输入端与电机连接，用于采集电机电压的交流分量；整形输出电路的输出端输出电机电压交流分量的脉冲波形，该脉冲波形用于电机位置检测的计算；所述故障检测电路包括依次连接的直流采样电路和第二放大电路；直流采样电路的输入端与电机连接，用于采集电机电压的直流分量；第二放大电路的输出端输出经放大的电机电压的直流分量，用于电机故障检测的判断。本实用新型专利技术通过对电机电压交流分量及直流分量的采集，在无传感器情况下实现电机位置及故障检测。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
汽车窗电机位置及故障检测电路
本技术涉及汽车窗电机位置及故障检测领域。
技术介绍
随着电子技术在汽车领域的广泛应用，大量汽车采用电动系统，例如通过电机来控制汽车窗的自动升起和关闭，从而提高了乘坐的舒适性。但是，在自动升窗的过程中，如果误操作，汽车窗会有卡死、挤压和伤人的潜在危险。因此，各国法规也纷纷对汽车窗的防夹进行规定。而在汽车窗的防夹算法中，获取汽车窗的电机运行位置必不可少。在现有技术中，检测汽车窗的电机运行位置通常是通过在电机或车窗处增加位置传感器来实现，这就增加了传感器及线束的费用，以及车辆整体造价及故障率。此外，现有的汽车窗电机故障检测只通过电流来检测，当电机堵转而过热、电阻增大，或电机短路等故障出现时，则不能检测出电机发生故障。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种汽车窗电机位置及故障检测电路，以低成本实现汽车窗电机位置检测，同时解决当电机堵转或短路时不能检测出电机故障的问题。一种汽车窗电机位置及故障检测电路，包括:位置检测电路和故障检测电路；其中，所述位置检测电路包括:输入端与电机连接、用于采集所述电机电压的交流分量的交流采样电路；用于将所述交流分量进行放大的第一放大电路；用于将经所述第一放大电路放大的交流分量进行滤波的滤波电路；和用于将经所述滤波电路滤波的交流分量进行整形的整形输出电路，所述整形输出电路的输出端输出所述电机电压交流分量的脉冲波形，该脉冲波形用于电机位置检测的计算；其中，所述交流采样电路与所述第一放大电路、滤波电路和整形输出电路依次连接；所述故障检测电路包括:直流采样电路和第二放大电路；所述直流采样电路的输入端与电机连接，用于采集电机电压的直流分量；所述直流采样电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接；所述第二放大电路的输出端输出经放大的电机电压的直流分量，用于电机故障检测的判断。优选地，所述交流采样电路包括第一电容、第一电阻；所述第一电容与第一电阻连接，并且连接端作为所述交流采样电路的输入端与所述电机连接；所述第一电容的另一端作为所述交流采样电路的输出端；所述第一电阻的另一端接地。优选地，所述第一放大电路包括第一放大器、第二电阻、第三电阻；所述第一放大器的正向输入端与所述交流采样电路的输出端连接，负向输入端通过第三电阻接地，输出端作为所述第一放大电路的输出端；所述第二电阻的一端与第一放大器的负向输入端连接，另一端与第一放大器的输出端连接。优选地，所述滤波电路包括第四电阻和第二电容；所述第四电阻一端与所述第一放大电路的输出端连接，另一端通过第二电容接地；所述第四电阻与第二电容的连接端作为所述滤波电路的输出端。优选地，所述整形输出电路包括第二放大器、第五电阻、第六电阻；所述第二放大器的正向输入端与所述滤波电路的输出端连接，负向输入端通过第六电阻接地，输出端作为所述整形输出电路的输出端；所述第五电阻的一端与第一放大器的负向输入端连接，另一端与第二放大器的输出端连接。优选地，所述直流采样电路包括所述第一电阻；所述第二放大电路包括第三放大器、第七电阻、第八电阻；所述第三放大器的正向输入端与所述第一电阻和第一电容的连接端连接，负向输入端通过所述第八电阻接地，输出端作为所述第二放大电路的输出端；所述第七电阻的一端与第三放大器的负向输入端连接，另一端与第三放大器的输出端连接。本技术实施例提供的一种汽车窗电机位置及故障检测电路，通过对电机电压交流分量的采集，并经过放大、滤波和整形的处理，最终得到所述交流分量的脉冲波形，由控制电路对该脉冲波形进行相应的计算处理，就可以通过电机旋转的圈数进而得知汽车窗电机的位置，而无需采用专门的位置传感器来实现，减少了传感器及相应线束的费用以及车辆整体造价，从而以低成本实现汽车窗电机位置检测。同时，通过对电机电压直流分量的采集，由控制电路结合该直流分量和计算出来的电机运行最小转速所对应的脉冲频率，综合判断电机是否发生故障，并且能够判断出电机是否堵转或短路等故障，从而解决当电机堵转或短路时不能检测出电机故障的问题。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的汽车窗电机位置及故障检测电路的结构框图；图2为本技术实施例提供的汽车窗电机位置及故障检测电路的原理图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，本技术实施例提供一种汽车窗电机位置及故障检测电路，包括位置检测电路1、故障检测电路2、电机3和控制电路4。其中，位置检测电路I包括交流采样电路10、第一放大电路11、滤波电路12和整形输出电路13。交流米样电路10的输入端与电机3连接,用于米集电机电压的交流分量；交流采样电路10的输出端与第一放大电路11、滤波电路12和整形输出电路13依次连接；整形输出电路13的输出端输出电机电压交流分量的脉冲波形，该脉冲波形输入给控制电路4用于电机位置检测的计算。故障检测电路2包括直流采样电路20和第二放大电路21。直流采样电路20的输入端与电机3连接，用于采集电机电压的直流分量；直流采样电路20的输出端与第二放大电路21的输入端连接；第二放大电路21的输出端输出经放大的电机电压的直流分量,输入给控制电路4用于电机故障检测的判断。在一种实施方式中，所述控制电路4可由单片机及其外围电路组成。通常，汽车窗升降器均采用有刷直流电机进行驱动，有刷直流电机具有换相器。当电机旋转时，电机线圈就会通过换相器与电源进行切换。由于线圈是电感性元件，每次在与电源进行切换时会有反向电动势产生，形成交流信号，叠加在电源两端。由于所选定有刷直流电机的线圈组数是固定的(假定为3组)，则电机旋转一圈就会换相3次。通过采集这些交流信号就可以判断出电机旋转的圈数。同一辆汽车车窗玻璃从顶端降到低端的行程是固定的，那么汽车车窗从顶端降到低端的电机旋转圈数也是固定的，因此，通过对电机圈数的计数，就可以知道汽车窗处于从顶端到底端的哪个位置。而电机电压的交流分量可以用于电机圈数的采集。因此，本技术实施例提供的一种汽车窗电机位置及故障检测电路，通过对电机电压交流分量进行采用，通过放大、滤波和整形的处理，最终得到所述交流分量的脉冲波形，由控制电路对该脉冲波形进行相应的计算处理，就可以通过电机旋转的圈数进而得知汽车窗的位置，而无需采用专门的位置传感器来实现，减少了传感器及相应线束的费用以及车辆整体造价。此外，通过对电机电压直流分量的采集和放大处理并输入给控制电路，由控制电路根据所述交流分量和直流分量共同来判断电机是否存在故障，从而解决当电机堵转或短路时不能检测出电机故障的问题。具体而言，请参考图2，图2示出了本技术实施例提供的汽车窗电机位置及故障检测电路的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车窗电机位置及故障检测电路，其特征在于，包括：位置检测电路和故障检测电路；其中，?所述位置检测电路包括：?输入端与电机连接、用于采集所述电机电压的交流分量的交流采样电路；?用于将所述交流分量进行放大的第一放大电路；?用于将经所述第一放大电路放大的交流分量进行滤波的滤波电路；和?用于将经所述滤波电路滤波的交流分量进行整形的整形输出电路，所述整形输出电路的输出端输出所述电机电压交流分量的脉冲波形，该脉冲波形用于电机位置检测的计算；?其中，所述交流采样电路与所述第一放大电路、滤波电路和整形输出电路依次连接；?所述故障检测电路包括：?直流采样电路和第二放大电路；?所述直流采样电路的输入端与电机连接，用于采集电机电压的直流分量；?所述直流采样电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接；?所述第二放大电路的输出端输出经放大的电机电压的直流分量，用于电机故障检测的判断。

【技术特征摘要】
1. 一种汽车窗电机位置及故障检测电路，其特征在于，包括:位置检测电路和故障检测电路；其中， 所述位置检测电路包括: 输入端与电机连接、用于采集所述电机电压的交流分量的交流采样电路； 用于将所述交流分量进行放大的第一放大电路； 用于将经所述第一放大电路放大的交流分量进行滤波的滤波电路；和用于将经所述滤波电路滤波的交流分量进行整形的整形输出电路，所述整形输出电路的输出端输出所述电机电压交流分量的脉冲波形，该脉冲波形用于电机位置检测的计算；其中，所述交流采样电路与所述第一放大电路、滤波电路和整形输出电路依次连接； 所述故障检测电路包括: 直流采样电路和第二放大电路； 所述直流采样电路的输入端与电机连接，用于采集电机电压的直流分量； 所述直流采样电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接； 所述第二放大电路的输出端输出经放大的电机电压的直流分量，用于电机故障检测的判断。2.根据权利要求1所述的汽车窗电机位置及故障检测电路，其特征在于，所述交流采样电路包括第一电容、第一电阻； 所述第一电容与第一电阻连接，并且连接端作为所述交流采样电路的输入端与所述电机连接； 所述第一电容的另一端作为所述交流采样电路的输出端； 所述第一电阻的另一端接地。3.根据权利要求1所述的汽车窗电机位置及故障检测电路，其特征在于，所述第一放大电路包括第一放大器、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾春冬，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：