1汽车电动车窗霍尔防夹与纹波防夹培训课件2一、电动车窗防夹二、霍尔防夹三、纹波防夹四、霍尔与纹波比较3一、电动车窗防夹目前车窗防夹的两种方案：A、霍尔防夹：基于霍尔传感器输出脉冲来而获取车窗位置及行程的电动车窗防夹系统。被众多主机厂采用，是主流方案。B、纹波防夹：基于车窗电机在转动过程中碳刷与换向片之间的电流纹波而获取车窗位置及行程的电动车窗防夹系统。成本较低，可靠性较霍尔方案低，国内外资只有大众在迈腾、晶锐上采用，国内品牌只有海马S5批量使用。4一、电动车窗防夹防夹设计参照标准：1、欧洲74/60/EEC。2、美国FMVSSll8。3、国标GB11552-20095一、电动车窗防夹上左图中，e=上密封条宽度，Lh=4mm无防夹区从上密封条下沿4mm-210m区间，如上右图所示防夹区间无防夹功能4mm210mm防夹区间标准：6一、电动车窗防夹电动车窗防夹的设计要点：1、判定当前车窗玻璃是在升还是在降；2、确定车窗玻璃的当前位置；3、确定车窗电机的当前负载；4、异常情况发生时的快速实时响应；5、防夹算法的鲁棒性（稳定性）和自适应性；6、驾驶员对车窗系统的优先控制权。二、霍尔防夹7车窗控制电机旋转会带动车窗的上下移动。在车窗移动过程中，电机转动的圈数和车窗的运动距离成正比，电机转子转动一周，会使霍尔传感器产生N个方波脉冲信号。当车窗从最顶部位置下降到底部的过程中，可以通过MCU对霍尔传感器输出的脉冲信号进行计数，从车窗的最顶端到最底端的脉冲数，记录在MCU中，作为标定行程的基准。在操控上升下降的过程中，最顶端脉冲数为零且计数从零开始，上升过程根据当前的计数值进行减计数，下降过程根据当前的计数值进行加计数。因此，通过霍尔传感器的脉冲输出及计数方案可实时确定车窗的当前位置，并根据欧洲74/60/EEC和美国FMVSSll8标准的规定确定车窗是否在防夹区域。测量过程中脉冲计数的误差可忽略不计，对于长期运行中可能造成的误差系统会通过上下堵转自动标定的方式加以解决。车窗霍尔防夹简介：8二、霍尔防夹霍尔电源电压Vcc=5V±0.5V，输出2相脉冲信号，占空比50%±10%；低电平UL≤0.1Vcc，高电平UH≥0.9Vcc；信号口电流5--30mA。每个脉冲信号周期（T）门窗移动1.07mm霍尔脉冲产生电路：9二、霍尔防夹双霍尔元件在电机转动上升时产生的波形：10二、霍尔防夹双霍尔元件在电机转动下降时产生的波形：通过双霍尔元件所产生的波形，据H1和H2脉冲的相位即可判断出电机运行的方向。1111二、霍尔防夹电机运行时霍尔产生的脉冲波形（实测）：12二、霍尔防夹霍尔防夹主要设计原理：13检测电机工作电流，结合电机转动产生的霍尔方波脉冲信号作为防夹检测手段。实测升窗过程中的一些基本参数，作为防夹判断依据。因此，防夹系统通电后有两种工作状态：参数设计与学习状态、电机工作状态检测与控制的正常应用状态。二、霍尔防夹霍尔防夹主要设计原理：14设定与学习状态时，利用按键系统测量正常升窗过程，外加阻力在升窗过程两种工作状态的工作电流、霍尔脉冲周期，以及正常升窗时电机堵转前几个霍尔脉冲周期和对应的电流值，并保存在MCU内作为参考值，这样就可以根据外部使用条件变化，方便随时进行防夹参数调整设置，如车门变形、胶条老化变紧、不同季节温差变化等情况。二、霍尔防夹霍尔防夹的主要设计原理：15正常使用状态下，操作车窗玻璃上升时，同时检测电机电流值和霍尔脉冲周期，在电流达到防夹阀值时，若霍尔脉冲周期变化很快，且霍尔脉冲周期急剧增大且大于50毫秒，即可判断正常到顶，可快速使电机断电。在防夹区域时，当脉冲周期变化相对缓慢，电机运行速度减慢，电流在增大，霍尔脉冲脉宽不断增大，脉宽加速度不断增大时基本为遇阻夹住东西，这时MCU需要控制电机启动防夹反转，可用脉冲个数记录车窗下降距离，最小距离大于100毫米(小孩的头可以移开)。二、霍尔防夹霍尔防夹的主要设计原理：16防夹发生时的霍尔脉冲方波波型：二、霍尔防夹17霍尔失效模式分析No故障模式失效条件解决方法1不防夹采集电路元器件异常霍尔元件故障霍尔通道接插件进水或接触不良当系统诊断到脉冲信号异常时，系统就取消自动上升功能，但仍可以操作...
