CN204810099U - 车辆、车辆的电动天窗及电动天窗的电机总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽车电动天窗的电机总成，所述电机总成包括天窗电机，所述天窗电机包括用于获取电机状态信息的两个电压型霍尔传感器；及电连接口，其经由三个引脚与所述两个电压型霍尔传感器通信，所述三个引脚分别是所述两个电压型霍尔传感器共用的接地引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的电源引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的输出引脚。本实用新型还涉及包括上述电机总成的电动天窗和包括电动天窗的车辆。

Description

车辆、车辆的电动天窗及电动天窗的电机总成

技术领域

本实用新型涉及一种用于车辆电动天窗的电机总成。本实用新型还涉及包括上述电机总成的电动天窗和包括电动天窗的车辆。

背景技术

汽车电动天窗主要包括天窗机械结构以及控制天窗机械结构的电机总成。电动天窗的电机总成主要包括天窗电机、用于控制天窗电机的电子控制单元(ECU)，电子控制单元本身是数字控制电路，用于接收开关输入的信息，通过数字电路进行逻辑运算，控制天窗的开闭。

天窗电机一般是永磁式直流电动机，通常包括两个电流型霍尔传感器H_IA和H_IB，用来获得天窗电机的转向、速度等状态信息。

现有技术中，天窗电机和电子控制单元之间的接口一般包括六个引脚。其中的三个用于天窗电机的两个电流型霍尔传感器H_IA和H_IB，一个引脚P为电流型霍尔传感器提供电源的共用电源引脚，另外两个引脚分别是所述两个电流型霍尔传感器的输出引脚P_A和P_B，分别输出两个电流型霍尔传感器的输出波形，如图1所示。另外三个引脚用于其它必要功能。然而，电流型霍尔传感器较昂贵。

对于如图1所示包含两个电流型霍尔传感器的结构来说，需要分别为这两个电流型霍尔传感器设置外部电路来识别各自的输出波形，比如如图1所示的钳位电路L_A和L_B，以根据两个电流型霍尔传感器的输出来确定天窗电机的状态信息。然而，这些用于电流型霍尔传感器的外部电路复杂且成本高。

希望能够解决上述问题。

实用新型技术

本实用新型的目的是在不改变天窗电机与其电子控制单元之间的接口引脚个数的情况下降低电机总成以及包括该电机总成的车辆电动天窗的成本。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于汽车电动天窗的电机总成，包括天窗电机，所述天窗电机包括用于获取电机状态信息的两个电压型霍尔传感器；及电连接口，其经由三个引脚与所述两个电压型霍尔传感器通信，所述三个引脚分别是所述两个电压型霍尔传感器共用的接地引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的电源引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的输出引脚。

根据一个可行实施例，所述两个电压型霍尔传感器的电源端子在一节点处电连接，所述两个电压型霍尔传感器的接地端子与所述电连接口的接地引脚直接电连接，所述两个电压型霍尔传感器的输出端子与所述电连接口的输出引脚直接电连接，所述节点与所述电连接口的电源引脚之间电连接第一电阻器，所述节点与所述两个电压型霍尔传感器之一的输出端子之间电连接第二电阻器，所述两个电压型霍尔传感器中另一个的输出端子依次经由第三电阻器和二极管电连接到所述节点，二极管的阳极与所述节点电连接，阴极电连接到所述第三电阻器。

根据一个可行实施例，所述电机状态信息包括所述天窗电机的转向、转速中的至少一个。

根据一个可行实施例，所述两个电压型霍尔传感器的输出信号与所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述二极管相组合产生表征所述电机状态信息的电压梯度。

根据一个可行实施例，所述两个电压型霍尔传感器与所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述二极管一起安装到所述天窗电机的电刷架上。

根据一个可行实施例，所述电机总成还包括电子控制单元，所述电连接口的输出引脚被通信地连接到所述电子控制单元的触发端口，所述电子控制单元根据在所述输出引脚处采集到的输出波形的电平跳变来进行速度检测。

根据一个可行实施例，所述电机总成还包括电子控制单元，所述电连接口的输出引脚被通信地连接到所述电子控制单元的逻辑端口，所述电子控制单元根据在所述输出引脚处采集到的输出波形中的、用于速度检测的电平跳变前后的电压梯度来确定所述天窗电机的转向。

根据一个可行实施例，所述接口具有包括所述三个引脚在内的六个引脚。

根据一个可行实施例，所述天窗电机是永磁式直流电动机。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于车辆的电动天窗，包括天窗机械结构和用于控制所述天窗机械结构的如上所述的电机总成。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种包括上述电动天窗的车辆。

采用根据本实用新型的用于车辆电动天窗的电机总成，利用配置有两个电压型霍尔传感器的电机来控制天窗的开闭，不但成本低，而且省去了专用于电流型霍尔传感器的外部电路。另外，不需要改变现有的电机和电子控制单元之间的接口结构，尤其是不需要增加接口的引脚个数。

附图说明

图1是现有技术的车辆电动天窗的电机总成的一部分；

图2是根据本实用新型的车辆电动天窗的电机总成的一部分；且

图3a和3b分别表示图2的电机总成中的天窗电机在正、反两个方向上转动时从所述天窗电机的两个电压型霍尔传感器共用的输出引脚处输出的波形。

具体实施方式

图2示出了根据本实用新型的汽车电动天窗的电机总成的一部分。

不同于图1中的现有技术，根据本实用新型的车辆电动天窗的电机总成中的天窗电机包括两个与电流型霍尔传感器相比便宜得多的电压型霍尔传感器，第一和第二电压型霍尔传感器H_VA和H_VB。

与现有技术中使用电流型霍尔传感器相同，使用电压型霍尔传感器H_VA和H_VB也只需要天窗电机与电子控制单元的之间的接口中的三个引脚，如图2所示。这三个引脚分别是由该两个电压型霍尔传感器共用的电源引脚12，由该两个电压型霍尔传感器共用的接地引脚14，和由该两个电压型霍尔传感器共用的输出引脚16。

也就是说，根据本实用新型，用相对较便宜的电压型霍尔传感器替换较昂贵的电流型霍尔传感器，在天窗电机与电子控制单元之间仍可采用具有六个引脚的现有结构，不必须改变现有接口结构的引脚个数和功能。

如图2中示出了根据本发明的使用电压型霍尔传感器H_VA和H_VB时的一个示例性电路。其中，第一和第二电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的电源端子T_1A和T_1B在一节点A电连接，在电源引脚12与节点A之间电连接第一电阻器R1。输出引脚16与第一和第二电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的输出端子T_2A和T_2B直接电连接，接地引脚14与第一和第二电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的接地端子T_3A和T_3B直接电连接。另外，在节点A和第一电压型霍尔传感器H_VA的输出端子T_2A之间电连接第二电阻器R1，而节点A和第二电压型霍尔传感器H_VB的输出端子T_2B之间电连接第三电阻器R3和二极管C，二极管C的阳极与节点A电连接，阴极与第三电阻器R3电连接。

两个电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的信号与第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和二极管C相组合生成表征电极运转的合适的电压梯度。作为一个例子，第一电阻器R1可为1k欧姆，第二电阻器R2可为200欧姆，而第三电阻器R3可为100欧姆。

与电流型霍尔传感器相同，根据本发明的两个电压型霍尔传感器H_VA和H_VB与第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和二极管C以及相应的电线路一起被安装于天窗电机的电刷架上。

利用包含第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和二极管C的上述电路，两个电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的输出波形O_A和O_B被耦合成一个输出波形，即在输出引脚16处采集到的输出波形O。图3a和3b中给出了输出波形O_A、O_B和O的一个例子。

在输出引脚16处采集到的输出波形O被通信地连接到电子控制单元(在图2中标记为“ECU”)的触发端口22，以例如根据输出波形O中出现的电平跳变或跳变频率来进行速度检测。在输出引脚16处采集到的输出波形O还经由一电阻R5通信地连接到电子控制单元的模拟端口24，来判断天窗电机的转向，例如，根据输出波形O中出现的用于速度检测的电平跳变前后的电平梯度，即根据低向高跳变前的电压和高向低跳变后的电压梯度，来判断天窗电机的转向。

图3a和3b分别示出了天窗电机在相反的两个方向上转动时得到的输出波形O，如上所述，电子控制单元根据在输出引脚16处采集到的输出波形O即可得出电机的状态信息，比如电机的转向、转速等。

例如，当电子控制单元在输出引脚16处采集到的输出波形为如图3a中所示的波形O时，即可得出电机的转向为正(假设3a中的箭头所示的转向为正)；若电子控制单元在输出引脚16处采集到的输出波形为如图3b中所示的波形O时，即可得出电机的转向相反、即为负(假设3a中的箭头所示的转向为正，则3b中的箭头所示的转向为负)。

如图3a中箭头所示，电机转向为正，电压型霍尔传感器H_VA和H_VB分别输出具有两个电位的输出波形，其中，电压型霍尔传感器H_VB的输出波形比电压型霍尔传感器H_VA的输出波形向右偏移四分之一周期，即滞后四分之一周期，电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的输出波形O_A和O_B耦合后得到输出引脚16处的输出波形O。

如图3b中箭头所示，电机转向为负，电压型霍尔传感器H_VA和H_VB分别输出具有两个电位的输出波形，其中，电压型霍尔传感器H_VB的输出波形比电压型霍尔传感器H_VA的输出波形向左偏移四分之一周期，即超前四分之一周期，电压型霍尔传感器H_VA和H_VB的输出波形O_A和O_B耦合后得到输出引脚16处的输出波形O。

上面描述了本实用新型的优选实施例。根据本实用新型的用于车辆电动天窗的电机总成，其中的天窗电机采用两个电压型霍尔传感器，与现有的采用电流型霍尔传感器的电机相比，降低了成本，而且省去了专用于电流型霍尔传感器的外部电路。另外，不需要改变现有的天窗电机和电子控制单元之间的接口结构，尤其是不需要增加接口的引脚个数。

根据本实用新型的车辆电动天窗包括天窗机械结构和用于控制天窗开闭的如上所述的电机总成。本实用新型还包括这种电动天窗的车辆。

本领域内的技术人员应了解，在上面描述的以及在附图中示出的仅为本实用新型的优选实施例，不意于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型的范围的情况下，本领域内的技术人员可以进行各种变异和修改，本实用新型的保护范围仅有权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于汽车电动天窗的电机总成，其特征在于，所述电机总成包括：

天窗电机，所述天窗电机包括用于获取电机状态信息的两个电压型霍尔传感器；及电连接口，其经由三个引脚与所述两个电压型霍尔传感器通信，所述三个引脚分别是所述两个电压型霍尔传感器共用的接地引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的电源引脚，所述两个电压型霍尔传感器共用的输出引脚。

2.根据权利要求1所述的电机总成，其特征在于，所述两个电压型霍尔传感器的电源端子在一节点处电连接，所述两个电压型霍尔传感器的接地端子与所述电连接口的接地引脚直接电连接，所述两个电压型霍尔传感器的输出端子与所述电连接口的输出引脚直接电连接，所述节点与所述电连接口的电源引脚之间电连接第一电阻器，所述节点与所述两个电压型霍尔传感器之一的输出端子之间电连接第二电阻器，所述两个电压型霍尔传感器中另一个的输出端子依次经由第三电阻器和二极管电连接到所述节点，二极管的阳极与所述节点电连接，阴极电连接到所述第三电阻器。

3.根据权利要求2所述的电机总成，其特征在于，所述电机状态信息包括所述天窗电机的转向、转速中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的电机总成，其特征在于，所述两个电压型霍尔传感器的输出信号与所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述二极管相组合产生表征所述电机状态信息的电压梯度。

5.根据权利要求4所述的电机总成，其特征在于，所述两个电压型霍尔传感器与所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述二极管一起安装到所述天窗电机的电刷架上。

6.根据权利要求5所述的电机总成，其特征在于，所述电机总成还包括电子控制单元，所述电连接口的输出引脚被通信地连接到所述电子控制单元的触发端口，所述电子控制单元根据在所述输出引脚处采集到的输出波形的电平跳变来进行速度检测。

7.根据权利要求5所述的电机总成，其特征在于，所述电机总成还包括电子控制单元，所述电连接口的输出引脚被通信地连接到所述电子控制单元的逻辑端口，所述电子控制单元根据在所述输出引脚处采集到的输出波形中的、用于速度检测的电平跳变前后的电压梯度来确定所述天窗电机的转向。

8.根据权利要求1-7中任一所述的电机总成，其特征在于，所述电连接口具有包括所述三个引脚在内的六个引脚。

9.一种用于车辆的电动天窗，其特征在于，所述电动天窗包括天窗机械结构和用于控制所述天窗机械结构的根据权利要求1-8中任一所述的电机总成。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求9所述的电动天窗。