一种电动尾门控制电路及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车尾门控制技术，尤其涉及一种电动尾门控制电路及汽车。


背景技术：

2.电动后尾门的基本原理是电子控制单元(ecu)从整车电瓶上取电，依据用户控制输入和软件算法，驱动执行器电机实现尾门正转，反转，速度控制等功能。实际使用中，如果用户手动操作电尾门，此时的执行器电机就是一个发电机，在大力关门的工况下，产生的电压有可能达到60v以上，极易对ecu造成永久性损伤。
3.关于防摔门保护，如果ecu在上电模式下，是可以通过软硬件设计去检测执行器的运转速度并执行保护策略。但是ecu在不上电模式下，现有的设计没有主动式的保护策略，都是采取被动式，典型的方式是在电机回路里串联继电器。继电器只在电控模式下吸合，手动模式下断开连接避免高电压进入ecu。这种设计可以起到保护的作用，但是缺点也很明显，目前ecu的设计趋势是抛弃继电器，采用mosfet开关管以达到静音和更高的可靠性，额外引入的继电器降低了整个系统的可靠性，增加了成本。
4.非上电模式下防摔门保护的必要性主要体现在车厂的组装现场。以过往的经验，没有保护的ecu，组装过程造成损坏的售后概率较高。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种电动尾门控制电路及汽车，以利用执行器电机产生的电能来为主控制器的电源输入端供电，从而激活主控制器，提供一种在非上电模式下的主动式防摔门保护。
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种电动尾门控制电路，用于控制执行器电机转动，包括：
7.第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述第一晶体管的第一极以及所述第三晶体管的第一极均与功率供电端电连接，所述第一晶体管的第二极与第二晶体管的第一极电连接，所述第三晶体管的第二极与所述第四晶体管的第一极电连接，所述第二晶体管的第二极以及所述第四晶体管的第二极均接地，所述第一晶体管的第二极与所述执行器电机的第一端电连接，所述第三晶体管的第二极与所述执行器电机的第二端电连接；
8.预驱芯片，所述预驱芯片分别与所述第一晶体管的栅极、第二晶体管的栅极、第三晶体管的栅极和第四晶体管的栅极电连接；
9.主控制器，所述主控制器的电源输入端与所述第一晶体管的第一极电连接，所述主控制器的输出端与所述预驱芯片电连接。
10.可选地，还包括旁路二极管，所述旁路二极管的正极与所述第一晶体管的第一极电连接，所述旁路二极管的负极与所述主控制器的电源输入端电连接。
11.可选地，还包括电压探测模块，所述电压探测模块的第一端与所述功率供电端电
连接，所述电压探测模块的第二端接地，所述电压探测模块的输出端与所述主控制器的第一探测端电连接。
12.可选地，所述电压探测模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述功率供电端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端接地；
13.所述第一电阻的第二端与所述主控制器的第一探测端电连接。
14.可选地，所述主控制器用于在所述第一探测端的电压为0v时，控制所述第二晶体管和所述第四晶体管导通。
15.可选地，还包括通断开关单元，所述通断开关单元的第一端与所述功率供电端电连接，所述通断开关单元的第二端与所述第一晶体管的第一极电连接，所述通断开关单元的控制端与所述预驱芯片电连接。
16.可选地，所述通断开关单元包括第五晶体管，所述第五晶体管的第一极与所述功率供电端电连接，所述第五晶体管的第二极与所述第一晶体管的第一极电连接，所述第五晶体管的栅极与所述预驱芯片电连接。
17.可选地，还包括第一防反二极管和第二防反二极管；
18.所述第一防反二极管的正极与所述第一晶体管的第二极电连接，所述第一防反二极管的负极与所述第一晶体管的第一极电连接；
19.所述第二防反二极管的正极与所述第三晶体管的第二极电连接，所述第二防反二极管的负极与所述第三晶体管的第一极电连接。
20.可选地，还包括线性稳压电源，所述线性稳压电源的输入端与所述第一晶体管的第一极以及芯片供电端电连接，所述线性稳压电源的输出端与所述主控制器的电源输入端电连接。
21.第二方面，本实用新型实施例提供一种汽车，包括第一方面所述的电动尾门控制电路。
22.当用户手动操作电动后尾门，电动后尾门在机械力的作用下使执行器电机产生电能，此时，执行器电机相当于发电机。本实用新型实施例中，通过将主控制器的电源输入端与第一晶体管的第一极电连接，利用执行器电机产生的电能来为主控制器的电源输入端供电，从而激活主控制器，进一步地，主控制器可以执行保护策略，避免用户手动操作电动后尾门产生的电压对电动尾门控制电路造成伤害，从而提供一种在非上电模式下的主动式防摔门保护。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例提供的一种电动尾门控制电路的示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的另一种电动尾门控制电路的示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的另一种电动尾门控制电路的示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的一种汽车的示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处
所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.图1为本实用新型实施例提供的一种电动尾门控制电路的示意图，参考图1，电动尾门控制电路用于控制执行器电机m转动，从而带动电动尾门开启或者关闭。电动尾门控制电路包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4。第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4组成h桥。其中，第一晶体管t1的第一极以及第三晶体管t3的第一极均与功率供电端pv1电连接，第一晶体管t1的第二极与第二晶体管t2的第一极电连接，第三晶体管t3的第二极与第四晶体管t4的第一极电连接，第二晶体管t2的第二极以及第四晶体管t4的第二极均接地。第一晶体管t1的第二极与执行器电机m的第一端电连接，即，第二晶体管t2的第一极与执行器电机m的第一端电连接。第三晶体管t3的第二极与执行器电机m的第二端电连接，即，第四晶体管t4的第一极与第二极与执行器电机m的第二端电连接。电动尾门控制电路还包括预驱芯片gd和主控制器mcu。预驱芯片gd分别与第一晶体管t1的栅极、第二晶体管t2的栅极、第三晶体管t3的栅极和第四晶体管t4的栅极电连接，用于控制第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4的导通或者截止。主控制器mcu的电源输入端与第一晶体管t1的第一极电连接，主控制器mcu的输出端与预驱芯片gd电连接，主控制器mcu可以通过预驱芯片gd实现第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第四晶体管t4的导通状态控制。
29.当用户手动操作电动后尾门，电动后尾门在机械力的作用下使执行器电机m产生电能，此时，执行器电机m相当于发电机。本实用新型实施例中，通过将主控制器mcu的电源输入端与第一晶体管t1的第一极电连接，利用执行器电机m产生的电能来为主控制器mcu的电源输入端供电，从而激活主控制器mcu，进一步地，主控制器mcu可以执行保护策略，避免用户手动操作电动后尾门产生的电压对电动尾门控制电路造成伤害，从而提供一种在非上电模式下的主动式防摔门保护。
30.示例性地，利用执行器电机m产生的电压达到第一电压就可以激活主控制器mcu。第一电压小于或者等于6v。
31.可选地，参考图1，电动尾门控制电路还包括旁路二极管11，旁路二极管11的正极与第一晶体管t1的第一极电连接，旁路二极管11的正极与第三晶体管t3的第一极电连接，旁路二极管11的负极与主控制器mcu的电源输入端电连接。本实用新型实施例中，第一晶体管t1的第一极以及第三晶体管t3的第一极与主控制器mcu的电源输入端之间串接一个旁路二极管11，当用户手动操作电动后尾门时，执行器电机m产生的电能可以通过旁路二极管11为主控制器mcu的电源输入端供电；当主控制器mcu正常上电工作时，旁路二极管11可以防止正常加载在主控制器mcu的电源输入端的电能传输到第一晶体管t1的第一极以及第三晶体管t3的第一极。
32.可选地，参考图1，电动尾门控制电路还包括电压探测模块32，电压探测模块32的第一端与功率供电端pv1电连接，电压探测模块32的第二端接地，电压探测模块32的输出端与主控制器mcu的第一探测端电连接。本实用新型实施例中，电动尾门控制电路还包括电压探测模块32，执行器电机m产生的电能激活主控制器mcu后，主控制器mcu在每次上电始化完成之后，通过电压探测模块32检测功率供电端pv1的电压。进一步地，主控制器mcu可以根据检测到的功率供电端pv1的电压执行保护策略，避免用户手动操作电动后尾门产生的电压
对电动尾门控制电路造成伤害
33.图2为本实用新型实施例提供的另一种电动尾门控制电路的示意图，参考图1和图2，电压探测模块32包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的第一端与功率供电端pv1电连接，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端电连接，第二电阻r2的第二端接地。第一电阻r1的第二端与主控制器mcu的第一探测端电连接，即，第二电阻r2的第一端与主控制器mcu的第一探测端电连接。本实用新型实施例中，电压探测模块32包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2串接于功率供电端pv1和接地端之间，并通过第一电阻r1和第二电阻r2之间的连接点作为探测点，探测功率供电端pv1的电压。
34.可选地，主控制器mcu用于在主控制器mcu的第一探测端的电压为0v时，控制第二晶体管t2和第四晶体管t4导通。本实用新型实施例中，在主控制器mcu的第一探测端的电压为0v时，连接主控制器mcu的第一探测端的电压探测模块32的输出端的电压为0v，即，功率供电端pv1的电压为0v，此时对应于手动操作形成电能激活主控制器mcu，主控制器mcu通过控制预驱芯片gd，控制第二晶体管t2和第四晶体管t4导通，执行器电机m的第一端与执行器电机m的第二端短接，执行器电机m的第一端接地，执行器电机m的第二端接地，电能被泄放掉。进一步地，在主控制器mcu的第一探测端的电压不为0v时，连接第一探测端的电压探测模块32的输出端的电压不为0v，即，功率供电端pv1的电压不为0v，此时对应于主控制器mcu正常上电工作。
35.可选地，参考图1和图2，电动尾门控制电路还包括通断开关单元31，通断开关单元31的第一端与功率供电端pv1电连接，通断开关单元31的第二端与第一晶体管t1的第一极电连接，通断开关单元31的控制端与预驱芯片gd电连接。预驱芯片gd控制通断开关单元31的导通或者截止。本实用新型实施例中，电动尾门控制电路还包括通断开关单元31，在检测主控制器mcu的第一探测端的电压时，即，在检测功率供电端pv1的电压时，控制通断开关单元31截止，执行器电机m产生电能在通断开关单元31处截止，无法通过通断开关单元31传输到检测功率供电端pv1，避免了执行器电机m产生电能对功率供电端pv1的电压造成影响，避免了误检测。进一步地，主控制器mcu正常上电工作时，可以控制通断开关单元31导通，使检测功率供电端pv1为执行器电机m供电。
36.图3为本实用新型实施例提供的另一种电动尾门控制电路的示意图，参考图1和图3，通断开关单元31包括第五晶体管t5，第五晶体管t5的第一极与功率供电端pv1电连接，第五晶体管t5的第二极与第一晶体管t1的第一极电连接，第五晶体管t5的第二极与第三晶体管t3的第一极电连接，第五晶体管t5的栅极与预驱芯片gd电连接。在检测功率供电端pv1的电压时，控制第五晶体管t5截止，避免了执行器电机m产生电能对功率供电端pv1的电压造成影响，避免了误检测。
37.可选地，参考图1-图3，电动尾门控制电路还包括第一防反二极管21和第二防反二极管22。第一防反二极管21的正极与第一晶体管t1的第二极电连接，第一防反二极管21的负极与第一晶体管t1的第一极电连接。第二防反二极管22的正极与第三晶体管t3的第二极电连接，第二防反二极管22的负极与第三晶体管t3的第一极电连接。可以理解的是，当用户手动操作电动后尾门，电动后尾门在机械力的作用下使执行器电机m产生电能。用户手动开门时，执行器电机m正转，用户手动关门时，执行器电机m反转；或者，用户手动开门时，执行器电机m反转，用户手动关门时，执行器电机m正转。而执行器电机m正转与反转情况下，分别
产生正电压和负电压，本实用新型实施例中，电动尾门控制电路还包括第一防反二极管21和第二防反二极管22，通过第一防反二极管21和第二防反二极管22进行整流，使得无论执行器电机m正转还是反转，第一晶体管t1的第一极以及第三晶体管t3的第一极均为正电压。
38.示例性地，参考图图1-图3，电动尾门控制电路还包括第三防反二极管23和第四防反二极管24。第三防反二极管23的正极与第二晶体管t2的第二极电连接，第三防反二极管23的负极与第二晶体管t2的第一极电连接。第四防反二极管24的正极与第四晶体管t4的第二极电连接，第四防反二极管24的负极与第四晶体管t4的第一极电连接。
39.在一实施方式中，第一防反二极管21为第一晶体管t1的体二极管，第二防反二极管22为第三晶体管t3的体二极管，第三防反二极管23为第二晶体管t2的体二极管，第四防反二极管24为第四晶体管t4的体二极管。
40.可选地，参考图1-图3，电动尾门控制电路还包括线性稳压电源sbc，线性稳压电源sbc的输入端与第一晶体管t1的第一极以及芯片供电端pv2电连接，线性稳压电源sbc的输出端与主控制器mcu的电源输入端电连接。由于摔门导致自发电的电压是一个上升的过程，本实用新型实施例中，线性稳压电源sbc将摔门导致自发电稳定在特定的电压范围内，防止急速上升的电压直接输入至主控制器mcu的电源输入端，保护主控制器mcu以及电动尾门控制电路的正常工作。
41.示例性地，线性稳压电源sbc的输出端输出5v的电压。可以理解的是，在其他实施方式中，线性稳压电源sbc的输出端还可以输出其他数值的电压。
42.示例性地，参考图3，电动尾门控制电路还包括第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3的第一端与芯片供电端pv2电连接，第三电阻r3的第二端与第四电阻r4的第一端电连接，第四电阻r4的第二端接地。第三电阻r3的第二端与主控制器mcu的第二探测端电连接。主控制器mcu的第二探测端用于探测芯片供电端pv2的电压，保证在主控制器mcu正常上电工作时，芯片供电端pv2的电压保持在预设电压范围内，例如保持在9v至16v的电压范围内。
43.示例性地，参考图3，电动尾门控制电路还包括电容c和电源端二极管12，电容c的第一极板与第一晶体管t1的第一极以及第三晶体管t3的第一极电连接，电容c的第二极板接地。电源端二极管12的正极与芯片供电端pv2电连接，电源端二极管12的负极与线性稳压电源sbc的输入端电连接。
44.本实用新型实施例还提供一种汽车，图4为本实用新型实施例提供的一种汽车的示意图，参考图4，汽车包括上述实施例中的电动尾门控制电路，从而汽车具有上述电动尾门控制电路的有益效果，即，利用执行器电机产生的电能来为主控制器的电源输入端供电，从而激活主控制器，提供一种在非上电模式下的主动式防摔门保护。
45.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。