① 天窗防夾功能簡介
天窗防夾手功能是天窗關閉時,遇到阻力後會自動停止,增加汽車的安全性。雖然車上有防夾功能,但是有網民曾經試親身驗過,表示該功能只是防止夾住不放導致嚴重傷害,夾住還是會產生一定的傷害。所以平時開關天窗時,依舊需要注意安全。
天窗防夾功能的名詞解釋
天窗防夾手功能是天窗關閉時,遇到阻力後會自動停止,增加汽車的安全性。雖然車上有防夾功能,但是有網民曾經試親身驗過,表示該功能只是防止夾住不放導致嚴重傷害,夾住還是會產生一定的傷害。所以平時開關天窗時,依舊需要注意安全。
電動窗的工作原理
電動窗是由電機帶動,電機線路中有一個感測器,可以啟動保護電路切斷電機電源。當夾住東西時,電機的負載——玻璃停止移動,電機的電流加大到某個設定值時,保護電路啟動,電機停止。 天窗防夾功能的名詞解釋 電動窗的工作原理 @2019
② 汽車玻璃升降的防夾功能是怎麼樣工作原理
這個功能的實現是很簡單的。
在車窗電動機的迴路上串聯一個雙金屬片開關。電動機通電後運轉,而當車窗遇到障礙而無法上升後,電動機也就不能運轉了,這時就造成了電動機迴路上的電流升高,電流升高就使雙金屬片開關受熱膨脹,開關膨脹後就切斷了電流。沒有了電流,電動機也就不能運轉了,從而實現了防夾手的功能。電流斷,雙金屬片開關開始冷卻,冷卻後就又恢復了電動機迴路,從而能重新工作。
當然,這是最早最老的方法,現在先進一點的,也是通過電動窗控制模塊(ECM)來實現防夾手功能的。
每個車門內都有一個阻力感測器和一個車窗位置感測器,ECM通過接收這兩個感測器的信號,來判斷是否有物體阻礙了車窗上升,如果判斷結果是肯定的,那麼ECM就會反向驅動電機,使車窗下降。
③ 汽車里,車窗防夾手功能怎麼用
車窗防夾手功能是自動啟用的。當車窗上升遇到障礙物(如手、頭等)時可以自動後退到底,從而可以避免事故的發生。很多車窗防夾是通過霍爾感測器判斷玻璃位置,如果在玻璃上升過程中,有異物阻擋玻璃上升,電動窗馬上停止上升,立刻下降到底,實現防夾功能。
防夾控制器不僅增加了汽車的安全性,提高了汽車的檔次,同時也大大延長了電動車窗的使用壽命。因為在上下死點位置,無論升降開關是否松開,控制器均會自動斷電,以避免電機因長時間堵轉而燒毀。
(3)汽車天窗防夾裝置的設計圖擴展閱讀:
車窗防夾技術是通過「觸覺」和「視覺」來實現的。所謂「觸覺」,就是當電動車窗機構感觸到有異物在玻璃上,會自動停止玻璃上升工作。而依靠「視覺」的是較先進的一套控制系統,它實際上是一套光學控制系統,監測有無異物在電動車窗移動范圍內,從而控制玻璃移動,無需異物接觸到玻璃。
一般中高檔車型都配備了一鍵升降車窗功能,主要是方便駕乘人員使用,主要是避免駕駛員開關車窗分散注意力,提高安全系數。一鍵升降式車窗一般都具有「防夾手」功能,否則可能會產生夾手的危險。
④ 汽車車窗的防夾功能有何作用,是怎麼實現的
隨著現代汽車技術的發展,汽車的電子化和智能化提高了汽車的舒適性,但同時對於汽車的安全性提出了新標准,要求電動車窗具有一定的防夾功能。電動車窗防夾可用於汽車電動車窗、電動天窗玻璃的防夾傷控制以及升降電機的過載保護。
歐洲和美國已先後立法,確定了電動防夾車窗(Anti-Pinch
WindowLifter,APWL)為汽車的標准配置,以提升行車安全和人性化程度。現有的APWL都是在玻璃升降器的電機上安裝了霍爾元件來感應電機是否受到了阻力,或者安裝了其他的光學類的感測器。
車窗防夾是汽車人性化的一個重要組成部分,其主要的功能是在車窗上升夾持到障礙物後,可以識別出車窗處於夾持狀態,並令車窗回退釋放夾持物,防止電機長時間堵轉導致燒毀,以及防止車輛乘員被夾傷。
高科技雖好,但安全意識比智能配置更重要。許多車型只有主駕駛位置的車窗有防夾功能,副駕駛和後排車窗並沒有該功能,而且防夾功能偶爾也會「失靈」。
雖然電動防夾車窗可以在遇到障礙物時下降,但是在遇到障礙物的一瞬間,電動車窗的力度是很大的,所以千萬不要以身試險。此外,家長應在平時給孩子做好安全教育工作,告訴孩子什麼是錯誤的行為,不要將頭、手伸出窗外。
⑤ 汽車車窗防夾怎麼設置
就是在你一鍵升窗的時候,在車窗正常上升過程中,當在任意位置觸碰到障礙物後,控制器會立即停止上升動作,並自動下降返回到下死點,然後立即斷電停機,以釋放被夾物,保護司乘人員的安全(特別是6歲以下的兒童)。這樣就防止在車窗關閉的時候夾到手指。
一般帶有一鍵升窗功能的車窗都有防夾功能(法律規定),防夾功能就是在一鍵升窗功能上多了一個防夾模塊,並不復雜。
⑥ 如何簡單介紹汽車電動天窗的功能配置
現代汽車對車窗的舒適性和便捷性要求越來越高,電動車窗已經越來越多地成為汽車的通用配置。所謂電動車窗,就是通過車載電源來驅動玻璃升降器電動機,使升降器上下運動,帶動車窗玻璃上下運動的裝置,達到車窗自動開閉的目的。電動車窗可使駕駛員或者乘員坐在座位上,利用開關使車門玻璃自動升降,操作簡便並有利於行車安全,已經成為各個主機廠車窗設計時的首選。
⑦ 如何設計汽車天窗用cad繪制裝配圖和零件圖。
拿CAD或者Pro E裡面有現象根據你要的天窗大小在裡面輸入數據就好了, 建議你買本書自學下。
⑧ 你好,我現在也是做天窗開啟設計啊。好難搞啊!能不能給我看看你的設計啊可以幫忙嗎
汽車天窗設計
摘要:本文簡述了汽車天窗的工作原理,結構特點,性能要求及實驗要求,闡明了汽車天窗優化設計的設計流程。
關鍵詞:汽車天窗 優化 設計。
1.前言
汽車天窗在國外有100多年的歷史,已成為汽車文化的一部分。在中國市場上,許多汽車製造廠家已開始引入天窗配套項目,目前,許多廠家的汽車都推出了天窗版轎車。
開車的人都知道,一輛車里擠的人越多,車內的空氣就越渾濁。如果在車內吸煙,車里就更是煙霧繚繞,車里的氣味更是難聞。為消除這些讓人感覺不舒服的味道,許多人選擇購買車用香水,但這只能起到一定的除味效果。當然,打開側窗也可起到換氣的作用,可車輛在運行中打開窗戶會產生很大的噪音,而且風直接沖撞到司機降低舒適感,坐在後排座位的人也會被側窗的風吹得睜不開眼。
汽車在行駛過程中若經常打開窗戶,不僅影響車內溫度,會帶進大量灰塵及傳入車外雜訊,而且由於高速行駛形成的風會直接沖撞到車內的乘員,降低乘坐舒適度,因此現代汽車一般都關窗駕駛。對於車身密封性不良的汽車,雖然也能帶進部分新鮮空氣,但由於不能人為地控制進風,進風量難以符合要求,而且進風部位是隨機的,往往帶進大量灰塵、煙氣(發動機廢氣),污染車內空氣。但若車內無新鮮空氣補充,會使車內空氣中二氧化碳含量增大、氧氣含量下降;車內還會因抽煙、人體呼吸、食物及物品等使空氣氣味不好,影響乘員身體健康;為了防止汽車前窗結霜凝霧,也需要引入新風,需要有通風裝置。
另外,通過天窗的玻璃可以自然採光,車室內明亮並可以營造浪漫的氣氛,並給喜歡高檔車的顧客帶來了滿足感。因此,加裝天窗既為汽車改善通風狀況的有效方法。
汽車檔次不同,天窗也有很多種,所以,在汽車上裝配天窗就存在著優化問題,也就是本文的研究所在。
2.定義
2.1 天窗
天窗:是指安裝於汽車頂部、主體材料為玻璃的車身部件,並且該部件有一部分能夠由電機驅動並通過傳動機構將天窗玻璃沿滑槽前後移動、傾斜啟閉,且能按要求停留在任意位置。
天窗分為固定式天窗也叫全景式天窗和活動式天窗。活動天窗又分為手動式玻璃天窗及電動式玻璃天窗。
2.2 優化設計
優化設計:設計是創造方案的過程,傳統的設計是設計者按設計要求和設計者的實踐經驗,參考類似結構,通過判斷創造方案,然後進行力學分析或按規范要求作安全校核,再修改設計。這一過程繁復,且往往只能創造出可行方案。而優化設計則把力學概念和優化技術有機地結合,根據設計要求,使參與計算的量部分以變數出現,形成全部可能的設計方案域,利用數學手段在域中找出滿足預定要求的不僅可行而且最好的設計方案。實踐證明,優化設計能縮短設計周期、提高設計質量和水平,取得顯著的經濟效益和社會效益。
而最優設計是在明確結構的經濟性與安全性等指標下,結合計算機輔助設計,很方便地實現分析計算、設計、出圖等全過程的自動化,提高了設計效率和質量。3.天窗的作用
3.1 汽車活動天窗是汽車乘坐室與外界的空氣直接交換通道,是改善汽車內部溫度和空氣質量的一種方法,而汽車內部溫度和空氣質量對駕乘人員在長時間駕駛車輛過程當中的舒適感以及駕駛安全性有著較大的影響。打開天窗,使車內空氣循環,使汽車內部可以保持新鮮的空氣,可以排出煙味、酒味、霉味等,消除暖風空調的不適感,減小駕乘人員因空氣混濁所引起的昏睡感,增加汽車乘坐舒適度,減少司機的疲勞感並可以預防交通事故。
3.2 在濕度高的天氣和寒冷的季節可以防止玻璃上的濕氣。
3.3 悶熱的夏天,長時間停車再啟動時,打開天窗可盡快排出熱空氣,降低車內溫度。
3.4 天窗本身配有的頂蓋支架增加了車內的安全性,發生交通事故時天窗也可以用作緊急出口。在野外攝影、打獵時天窗起著同樣方便的作用。
4.天窗工作原理
天窗裝置是利用流體力學的原理,將車內的混濁氣體「抽」出,使空氣得到充分的交換。
在流體力學研究領域,實驗證明在流速高的情況下流體對管壁的壓力小,在流速低的情況下流體對管壁的壓力大。汽車在高速行駛情況下,由於汽車頂蓋都具有一定的弧度,因此,外部氣流在流經汽車頂蓋時速度會很高,外部空氣對汽車頂蓋的壓力小於車內空氣對汽車頂蓋的壓力,車內空氣向車外流動,壓力變小,外部新鮮空氣補充進車內,這樣,車內空氣得到循環,汽車內部就可以保持新鮮的空氣。
5.天窗的種類及特點
5.1 汽車天窗種類
汽車天窗種類見表1表1
天窗
固定式玻璃天窗 活動式玻璃天窗
滑簾式天窗 手動式玻璃天窗 電動式玻璃天窗
上推式天窗 推拉式天窗 外滑式天窗 內滑式天窗
註:1. 固定式玻璃天窗也就是玻璃頂棚,不可活動,不減弱甚至會加強整車強度及剛度。
2. 滑簾式天窗主體材料為可折疊的軟簾,軟簾沿滑槽前後移動、啟閉,且能按要求停留在任意位置。
5.2 汽車天窗特點
手動式玻璃天窗見表2
表2
種類 特點
上推式天窗 天窗不能移動,可繞前端轉動軸轉動翹起一定角度,安裝方便,操作簡單,天窗玻璃可拆卸,車內頭頂空間損失小
推拉式天窗 天窗能向後移動,操作簡單方便,開度大,車內頭頂空間損失小
電動式玻璃天窗特點見表3
表3
型式 外滑式 內滑式
特點 1. 天窗玻璃受到空氣阻力幫助開啟更為便捷。
2. 天窗安裝更為容易。 1. 車輛在高速行駛中不會受到外界風流沖擊的影響。
2. 天窗在關閉狀態下,其後側仍然能夠抬起一定間隙,同樣自然循環車內空氣。
3. 在天窗玻璃關閉時仍然可以通過遮陽板來遮避太陽光的照射。
運動及位置 天窗玻璃從關閉位置傾斜開啟一個角度,然後在頂蓋上部(外側)保持傾斜狀態向後滑動打開。 天窗玻璃從關閉位置傾斜開啟一個角度,然後回到關閉位置,並在頂蓋下部(內側)向後滑動打開。
開度
a. 傾斜高度
b. 向後滑動
≈40~60mm
≈60﹪的玻璃寬度
≈40~50mm
≈100﹪的玻璃寬度
電機位置 前置 前置或後置
車體結構 頂蓋外板開孔 頂蓋外板開孔、折邊焊加強框
結構與安裝 天窗上的螺釘應緊固,無松動現象;滑槽內的運動件應移動順暢,無卡滯現象和異常雜訊;遮陽簾在天窗上應安裝到位,且操作靈活,便於拆卸。
車內頭頂空間損失 ≈35~45mm ≈50~60mm車內頭頂空間損失 ≈35~45mm ≈50~60mm
安裝布置空間要求 安裝布置范圍小,用於車身頂蓋長度尺寸 安裝布置要求空間較大,用於車身尺寸相對較大的車型
設計製造 投資少,開發製造周期短(1年左右),產品有一定的通用性(在後加裝中可用於多種相近的車型) 為某一種車型單獨設計和製造,高投入,需2~3年的開發製造周期
費用情況 投入少,產量小,單價相對高 投入大,產量高,單價相對低
應用范圍 a. 在後加裝天窗時使用,可用於車身頂蓋曲面及結構相接近的多種車型上;
b. 經過適當的工藝改進,也可以在車身尺寸較小的原廠車型上使用 應用於原廠生產的車型,單獨為該原廠車型設計和製造,不能與其他車型匹配
5.3 汽車天窗各組成零部件執行標准
GB/T 2828 逐批檢查技術抽樣程序及抽樣表
QC/T 625 汽車用塗鍍層和化學處理層
GB/T 17340 汽車安全玻璃的尺寸、形狀、外觀
GB 9656 汽車用安全玻璃
GB/T 12421 客車門窗用橡膠密封條
QC/T 413 汽車電器設備基本技術條件
6.天窗的結構型式
6.1 天窗的結構
a. 夾緊式結構
天窗分為天窗總成單元及安裝固定框兩部分,分別位於車身頂蓋的外側和內側,通過緊固件使這兩部分閉合並同時夾住車身頂蓋的安裝固定方式為夾緊式結構。
b. 懸掛式結構
這種結構的天窗需要為其專門設計車身頂蓋,頂蓋要有一個翻邊孔;同時另需設計一個頂蓋加強件(沖壓件),並與車身頂蓋的翻邊孔焊接在一起。天窗總成作為一個整體,通過緊固件懸掛固定在加強件上。
天窗夾緊式與懸掛式結構的比較
型式 夾緊式 懸掛式
外觀 天窗玻璃高於車身頂蓋 與車身頂蓋保持平整
安裝方式 1. 天窗總成在上部;
2. 安裝固定框在下部;
3. 車身頂蓋在中間。 從頂蓋下部(車內)向上安裝;緊固件螺母焊接在頂蓋加強件上,通過螺栓從下部將天窗與加強件固定在一起
密封 天窗與車頂間由密封條強制密封,天窗玻璃與開口框架處由密封條強制密封 玻璃周邊密封條與車頂翻邊配合,密封條有一定的壓縮量,起到密封作用。
排水系統 不需要,天窗與車身強制密封,雨水無法進入車身 需要。天窗及車身結構中需要一套排水系統將滲入天窗內部的雨水排到車身外部
車身頂蓋的結構設計 在車身頂蓋上設計一個簡單的沖切孔,不需要加強件 需要在車身頂蓋上設計一個翻邊孔,另外需要設計一個加強件,並與頂蓋孔的翻邊焊接在一起
車身的製造 僅需另外製造一副頂蓋沖孔模;製造精度要求相對低 1. 在頂蓋製造上另外需要多副模具,如頂蓋沖孔落料、翻邊、整形等;
2. 需要一套模具製造加強框;
3. 需要定位及焊接工裝將加強框與頂蓋焊接。製造過程復雜,精度要求較高(天窗的密封性能以及與頂蓋的外觀配合受尺寸精度的影響較大);輔助工裝要求高(如定位夾具、檢具等)
車身製造周期及費用 車身製造周期較短,費用相對較低 車身製造周期較長,費用相對較高
6.2 天窗的密封(排水)方式
a 主動式密封方式
通過天窗與頂蓋之間的密封,以及天窗玻璃與天窗開口處密封條的密封,阻止灰塵及雨水等進入天窗及車身內部。
b 被動式密封(排水)方式
通過天窗玻璃周邊的密封條與車頂翻邊的密封結合,阻止灰塵及大部分雨水;同時,天窗總成內部需要設計有流水槽及排水導管接頭,將少量從玻璃密封條與車頂接合處滲入的雨水排到車身外部。
在天窗總成內部框架的4個拐角處各設計一個排水導管接頭,排水導管接頭連通流水槽並外接排水導管,前部的排水導管通過車身A柱,後部的排水導管通過車身C柱或D柱,將雨水導出車身。
6.3 天窗玻璃開啟運動的實現,均是由一個電機提供動力,在開關以及電路模塊的控制下,通過減速機構、傳動拉索,將動力傳遞給與玻璃相連接的左右側連桿機構,由連桿機構的運動實現玻璃的傾斜、前後移動等動作。電機可以位於前部,也可以放置於後部。
6.4 經過特殊處理的安全強化玻璃,可有效阻擋有害射線、熱及耀眼的陽光。玻璃可設計成多種多樣的,甚至可以用鋼面板替換玻璃板。精心設計的天窗框架不但不會使車體整體剛度減弱,反而會增加車體剛度。
6.5 圖3為內滑式天窗的典型結構圖
7.天窗的性能要求
作為整車的一個功能性部件,天窗除應滿足整車常規要求,如安全性、可靠性、耐久性以及舒適性等,還要有自身的一些特點,因此,天窗應滿足以下方面要求:
7.1 安全性 在安全性方面,天窗系統應滿足下表所列的各項要求:
要求 型式
外滑式 內滑式
系統的強度(關閉位置) 500N向上沖擊力 天窗保持正常的功能
1800N向上沖擊力 天窗玻璃不能破碎,並與天窗總成框架連接牢固
>1800N向上沖擊力 天窗玻璃在與窗總成框架連接失效前,首先粉碎
在開啟位置玻璃受垂直載荷的位移 在玻璃後端中點施加220N的垂直載荷(上或下) <10mm <25mm
系統可靠性 關閉位置承受890N向下均勻載荷 保持原有各項性能
電機被堵轉運行1h後 電機保持原有各項性能,並且不能有過熱、冒煙或產生異味的現象
在玻璃角度完全開啟位置,承受450N的側向力 系統不能有物理損壞及功能失效
在玻璃角度完全開啟位置,承受450N垂直載荷(上或下) 系統不能有物理損壞及功能失效
玻璃開度為25mm時,在前部承受680N的向後推力 系統不能損壞,玻璃後移量<10mm
7.2 天窗應具有安全防夾功能,即玻璃在關閉過程中遇到障礙物時,能夠自動結束關閉運動並同時向後返回。
圖3
1. 天窗加強框 8. SCU
2. 頂蓋前橫梁 9. 天窗電機
3. 頂蓋前托梁 10. 天窗驅動裝置
4. 頂蓋後托梁 11. 天窗玻璃
5. 頂蓋後橫梁 12. 導水槽
6. 頂蓋內飾 13. 遮陽板
7. 天窗框架
7.3 性能要求外觀要求 1天窗的金屬件必須經過防腐蝕處理,或使用具有防腐蝕性的材料製造。
2天窗的塑料件表面應光滑平整、無氣泡,無影響使用的變形。
3 天窗金屬零件的塗鍍層和化學處理層應符合QC/T 625中相關條款的有關規定。
4 天窗的玻璃表面應符合GB/T 17340中6有關前風窗以外玻璃規定,其餘性能符合《GB 9656 汽車用安全玻璃》的規定。
5 天窗密封條的表面質量和性能要求應符合GB/T 12421規定。
性能要求 1基本性能
a) 工作電壓
天窗在11V~15V電壓下應運行平穩,不允許有異常雜訊和卡滯現象。
b) 電流特性
天窗的工作電流不大於3.2 A,堵轉電流小於15A,防夾電流不大於5A。
2 密封性
在一定的實驗條件下,天窗的玻璃與框架之間的防水密封性好,不允許有滲漏現象。
3 耐振性
天窗經QC/T413規定的掃頻振動試驗後符合第1條的規定。
⑨ 奧迪車窗防夾手功能的詳細工作原理及過程是什麼
隨著現代汽車電子技術的進步,汽車內傳統的零部件及總成也在向機電一體化發展。汽車中大量應用的電子設備,不僅提高了汽車的舒適性,也對汽車的安全性提出了新的要求。為了方便駕駛員和乘客,大量汽車採用電動車窗,許多電動車窗都不具有防夾功能,容易造成對乘員尤其是兒童的傷害。美國交通部頒布了針對電動車窗開關系統的法規FMVSSll8,對車窗防夾相關參數做出了明確規定,並規定在2008年10月1日之後在北美出售的轎車和小型貨車都必須強制執行該規定。雖然我國還沒有就該問題做出法律上的規定,但為安全起見,開發具有防夾功能的車窗控制模塊是完全必要的。
參考了文獻後,本文的防夾設計方案採用將霍爾感測器檢測電機轉速和檢測電機電流變化情況結合起來實現防夾功能,該方案避免了車窗防夾系統易受外界環境影響的缺陷,確保防夾效果可靠,成本較低,可以不必改動傳統車門的生產工藝,在改造電動車窗無防夾功能的老車型時,可以不改變現在已成型的汽車車門的機械結構和電路結構,只需替換電動車窗升降控制器,十分方便。
1 電動車窗防夾設計方案
所謂防夾,就是指在電動車窗上升過程中夾住物體並達到一定力度後,讓電動車窗自動停止或回落,用以防止物體(尤其是人體)被夾傷。車窗的升降過程中,只有車窗上升階段需要進行防夾控制,所定義的防夾區為從離電動車窗玻璃無障礙上升運動的最大位置(頂端)4~200 mm的區域。該定義符合歐洲74/60/EEC和美國FMVSSll8的相關要求。只有在防夾區域才啟動防夾功能。所以防夾設計首先應該確定車窗的當前位置。
1.1 車窗位置的確定
車窗控制電機的旋轉會帶動鋼絲繩的運動,從而控制車窗的上下移動。在車窗移動過程中,電機轉動的圈數和車窗的運動距離成正比,電機轉子轉動一周,會使霍爾感測器產生方波脈沖信號。當車窗從最低位置升到頂部過程中,可以通過MCU對霍爾感測器輸出的脈沖信號進行計數,從車窗的最底端到最頂端,上下反復3次,取其平均值nth,作為標定的基準,並記錄在E2PROM中。之後,軟體控制從車窗的最底端位置開始運行(此時為人工操控,車窗運行到最底端,電機堵轉),且計數從零開始,上升過程根據當前的計數值進行加計數,下降過程根據當前的計數值進行減計數。因此,通過霍爾感測器的脈沖輸出及計數方案可實時確定車窗的當前位置,並根據歐洲74/60/EEC和美國FMVSSll8標準的規定確定車窗是否在防夾區域。對於本系統,測量過程中脈沖計數的誤差可忽略不計,對於長期運行中可能造成的誤差可用定期標定的方式加以解決。
1.2 防夾方案的確定
本系統採用檢測電機電樞電流方式來確定車窗在上升過程中是否遇到障礙物,方案在具體實施過程中要解決如下問題:
(1)確定防夾區域及車窗位置。遵照歐洲74/60/EEC和美國FMVSSll8標准確定出相應的防夾區域及車窗位置。
(2)防夾時的電機電樞電流閾值ith的確定,即在防夾區域內電流值上升到所設定的閾值後即認為遇到障礙物,啟動車窗防夾功能.這里存在的問題是:車窗按鍵剛剛按下(無論是上升或下降),車窗電機剛剛啟動時,由於電機的反電動勢還沒有建立,因而電流會有短時間的較大幅值,這時的電流幅值往往比所設定的防夾電流閾值還要大,需要將這種電流幅值較大的狀態和在車窗上升過程中遇到障礙物產開來。車窗電機啟動後延時50 ms後,再進行電流檢測,這樣可以避免電機啟動初期電流瞬時過沖對防夾電流閾值設定的影晌。實際設計中,應用一塊可用於診斷功能的中央控制器,配合武漢吉陽光電公司生產的USB-CAN200工具,將運行過程中的數據反饋到PC機上,以Excel表格方式呈現,並可繪出圖形,進而方便地定出閾值ith,並通過多次運行試驗確定合適的閾值。
(3)MCU和功率驅動器件的選取。防夾方案中涉及到較多的實時檢測和實時計算,要求MCU的計算能力較高,方案中軟體的實現基於移植μC/OS-Ⅱ實時操作系統方案,因此選擇歐洲車繫上流行的、性能較高的英飛凌XCl64CS MCU,功率驅動晶元選擇具有故障診斷功能的BTS781晶元。
2 防夾系統硬體設計
車門控制系統包括電動車窗控制系統和電動後視鏡控制系統兩部分,防夾電動車窗是車門控制系統的一個子模塊,在整個車門控制系統中,採用了一種「總體分布,局部集中式」的控制方案,如圖1所示。即將左側前後兩個車門的控製作為一個ECU模塊,右側前後兩個車門的控製作為另一個ECU模塊,兩個模塊之間以及模塊與中央控制器之間均以CAN匯流排方式連接。
防夾系統硬體設計以BTS781為核心,通過ST1,ST2,IH1,IH2,IL1,IL2埠和微控制器XCl64CS晶元連接,接收微控制器發出的指令,來控制車窗的升降。通過在全橋驅動晶元BTS781的2和13號引腳上串接一個5 mΩ的電阻R37來檢測電機電樞電流變化,經過低通濾波和放大,送入MCU的A/D埠進行采樣,如圖2所示。
車窗位置測定採用霍爾感測器輸出脈沖計數的方式實現。採用英飛凌TLE4923霍爾感測器,直接輸出方波信號,經低通濾波,將脈沖信號輸入MCU對其進行計數,進而確定車窗的當前位置,如圖3所示。
3 軟體設計
系統的軟體設計不但要考慮控制的方便性,也要考慮將來功能的擴展性。因此,本系統的軟體設計基於實時操作系統,即首先將μC/OS -Ⅱ實時操作系統內核移植到XCl64CS MCU上,之後將防夾車窗控制以其中的一個任務的方式添加上去。
3.1 μC/OS-Ⅱ實時操作系統內核移植
所做的移植,就是將μC/OS-Ⅱ實時內核移植到XCl64CS微控制器上。由於μC/OS-Ⅱ在讀寫處理器寄存器時只能通過匯編語言來實現,所以一些與處理器相關的代碼要用匯編語言寫,但大部分的μC/OS-Ⅱ代碼用C語言編寫。移植工作主要使μC/OS-Ⅱ正確定義和使用XCl64C-S。具體請參考本文作者撰寫的文章,此處不再贅述。
3.2 防夾電動車窗軟體設計
在所設計的硬體平台上將μC/OS-Ⅱ實時操作系統移植後,將防夾電動車窗控制以任務方式加入,並參照前文內容實現防夾功能,其流程圖如圖4所示。
控制器XCl64CS上電啟動時,從E2PROM中讀取nth,ith等初始數據,檢測電源電壓,當電壓值平穩後,讀取E2PROM中存儲的車窗位置,然後讀取按鍵輸入,如果有升降車窗操作,就設置對應的開關信號來驅動晶元BTS781中的MOS管T1,T2,T3,T4。如果車窗向上運動,計時器開始計時,霍爾感測器脈沖信號加計數,延時50 ms後,檢測電流值是否過流,在車窗上升過程中如果檢測到了過流信號,即車窗電機的電流值大於電流閾值ith,而車窗位置又處於防夾啟動區域,則判定車窗遇堵,控制器就輸出方向開關信號,通過MOS管T1,T2,T3,T4驅動電機反轉1 s後停止,防夾操作完成。不論電機升降運動,控制器都會通過計數程序記錄霍爾感測器的脈沖信號數,據此可判斷車窗的相對位置,並在需要時把該位置信息寫入 E2PROM。
4 測試
通過完成硬體的製作和軟體的編程後,製作了實驗台架。對台架進行測試試驗後,得到如圖5所示試驗結果,將試驗結果用Excel圖表繪制後如圖5右上側的曲線圖,用示波器實際測試的電流變化曲線圖如圖5右下側曲線圖所示。示波器實際測試曲線變化說明如表1所示。
從圖5中可見,測試結果繪制的圖形和示波器實際測試圖形相同,達到預期的防夾效果。
5 結語
闡述了一種電動車窗的防夾設計,在不改變原有安裝結構基礎上實現了車窗的防夾功能。其關鍵是設計合適的電流檢測閾值,本研究在基於實驗的基礎上給出了電流閾值,製作了測試台架。測試結果表明,本文所做的設計可實現可靠的車窗防夾功能
⑩ 汽車防夾功能的原理是什麼
汽車車窗的防夾技術是通過「觸覺」和「視覺」來實現的。所謂「觸覺」,就是當電動車窗機構感觸到有異物在玻璃上,會自動停止玻璃上升工作。而依靠「視覺」的是較先進的一套控制系統,是由光學控制系統監測有無異物在電動車窗移動范圍內,從而控制窗玻璃的移動,而不需要異物接觸到玻璃。在人們日常生活中,除了車窗還有天窗。有不少車主對車窗和天窗夾人的威力進行了相關實驗,在實驗中,車窗能夠將易拉罐夾得變形嚴重,可以夾碎塑料圓珠筆,將新鮮的雞爪骨頭夾斷。而在對車輛的天窗玻璃進行實驗時,可以發現,天窗的威力也不小,不僅讓易拉罐嚴重變形,經過測量,其力度可以達到400牛頓(摺合約40公斤)。此前,也有媒體報道孩子因為被車窗夾住喪命的情況。由此可見,車窗和天窗夾人的殺傷力不容忽視。
希望我的回答對你有幫助,謝謝採納。