窗户防夹功能是门控制系统的难题之一。门控制系统具有多种故障诊断功能,可以及时识别短路,开路,过热和过载等故障。
1.门控制模块的总体设计图1是门控制模块的原理框图,其中微控制器XC164CS用于控制所有功率设备的开关动作,并同时定期监视系统状态,接收适当的故障反馈信号并通过车辆网络(如CAN总线)实现与中央车身控制器和其他门控制器的故障信息和按钮控制信息的交换,从而在用户界面上迅速显示故障内容并对门进行实时控制,以确保行车安全。图1门控制模块的总体原理框图16位微控制器XC164CS基于增强的C166S V2结构,结合了RISC和CISC处理器的优势,并通过MAC的DSP功能实现了强大的计算和控制功能单元。
XC164CS在芯片上集成了功能强大的CPU内核和整套功能强大的外围设备,从而使连接非常有效和便捷。电动车窗使用两个半桥智能功率驱动芯片BTS7960B组合成一个H桥驱动器。
中央门锁,后视镜和加热器的驱动芯片分别使用TLE6208-3G,BTS7741G和BSP752R,而车灯驱动芯片则使用BTS724。 。
这些设备提供了完整的故障检测和保护功能,从而避免了使用过多的分立组件,大大减少了模块的体积,并改善了模块的EMC(电磁兼容性)特性。门控制模块的电路主要由以下部分组成:电源电路,电动车窗驱动电路,后视镜驱动电路,加热器驱动电路,中央门锁驱动电路,车灯驱动电路,CAN总线接口电路和按钮接口电路等电动车窗硬件设计电动车窗驱动电路和启动特性该车窗控制系统通过智能电源芯片BTS7960驱动直流电动机旋转。
BTS7960的接口电路如图2所示。图中的引脚7960INH1、7960IN1、7960IS1、7960INH2、7960IN2和7960IS2连接到I / 0端口P9.4,P1L.4,P5.6,P9。
XC164CS的图5中的P1L.5和P5.7。图2 BTS7960接口接线图BTS7960是用于电机驱动器的高电流半桥高集成度芯片。
它具有一个P通道高端MOSFET,一个N通道低端MOSFET和一个驱动器IC。 P通道高端开关消除了对电荷泵的需求,从而降低了EMI。
集成的驱动器IC具有逻辑电平输入,电流诊断,斜率调整,死区时间产生和过热,过压,欠压,过流和短路保护的功能。 BTS7960导通电阻的典型值为16mΩ。
驱动电流可以达到43A。因此,即使在北方寒冷的冬天,仍然可以保证窗户的安全启动。
如图3所示,两个BTS7960组成一个完整的轴来向上或向下驱动窗口。当T1和T4打开时,窗口上升;当T2和T3打开时,窗口关闭。
系统没有激活的制动过程。窗口移动后,上管触发信号停止,并且通过桥臂下管的反并联二极管继续流动,直到电流为0A。
续流过程持续250毫秒,足以满足车窗电机的高功率需求。为了避免窗户电机启动时出现电流尖峰,通过使用频率为20kHz的PWM信号控制下臂开关管来实现软启动功能。
2 BTS7960故障检测特性如图3所示,BTS7960芯片内部有一个半桥。 INH引脚为高电平以使能BTS7960。
IN引脚用于确定哪个MOSFET导通。当IN = 1且INH = 1时,高端MOSFET导通,并且OUT引脚输出高电平。
当IN = 0且INH = 1时,低端MOSFET导通,并且OUT引脚输出低电平。 SR引脚的外部电阻的大小可以调节MOS管的导通和截止时间,并具有防止电磁干扰的功能。
IS引脚是电流检测输出引脚。图3全桥驱动电路示意图BTS7960的IS引脚具有电流检测功能。
在正常模式下,从IS引脚流出的电流与流过高阻态电流的电流成正比。