汽車電動車窗防夾設(shè)計探究

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1、墨匱墨覆_l

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5、ID·汽車電動車窗防夾設(shè)計探究田永，方瑛(廣汽菲亞特汽車有限公司產(chǎn)品技術(shù)部，湖南長沙410100)田永摘要：介紹電動車窗的組成；通過建立防夾電動機(jī)的機(jī)械特性和電氣特性模型并進(jìn)行參數(shù)運(yùn)算．研究了防夾模型的理論基礎(chǔ)，得到電動機(jī)阻力和電流的關(guān)系以及車窗位置D的計算關(guān)系等：最后分析了防夾系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。為電動車窗的設(shè)計提供最優(yōu)化的方法。關(guān)鍵詞：電動車窗；防夾設(shè)計；硬件設(shè)計；軟件設(shè)計中圖分類號：U462．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003—8639(2014)08—0012—04OntheAnti

6、--pinchDesignofAutomotivePowerWindowTIANYong，F(xiàn)ANGYing(Dep．ofProductEngineering，GACFIATAutomotivesCo．，Ltd．，ChangSha410100，China)Abstract：Thecompositionofpowerwindowisintroducedhere．Thetheoreticalprincipleofanti—pinchmodelisstudiedthroughthemodelsetupofmechanical

7、andelectricalfeaturesofanti．pinchmotorandparametercalculation．thusgettingtherelationbetweenmotorresistanceandcurrentandthecalculationrelationofwindowpositionD．Thehardwareandsoftwaredesignoftheanti-pinchsystemisanalyzedtooffertheoptimizedmethodforpowerwindowdesi

8、gn．Keywords：powerwindow；anti—pinchdesign；hardwaredesign；softwaredesign電動車窗是現(xiàn)代汽車不可缺少的零部件之一，車窗的運(yùn)動，因此，蝸輪蝸桿的減速器一般和一般由主控開關(guān)、車窗控制開關(guān)、玻璃升降器等部機(jī)集成在一起，以減小體積，提高效率，如壓件組成?。早期的電動車窗沒有防夾功能，車窗升示。實現(xiàn)車窗防夾位置的判斷則是通過集成在降過程中的推力大，在車窗升降過程中容易夾傷乘機(jī)系統(tǒng)電子模塊里面的霍爾傳感器，如圖4所客和人員。據(jù)研究，電動車窗關(guān)閉過程中，向上推動的力

9、量最強(qiáng)可達(dá)56．2kg，最弱的也有16．6kg，尤、．其是有窗框的電動車窗，力量通常較大．約在32．2車窗52．6kg之間。l＼毒隨著人們對安全要求的不斷提高，電動車窗的。＼防夾功能越來越受到消費者和主機(jī)廠的重視。歐美發(fā)達(dá)國家制定了相應(yīng)的法規(guī)，如歐洲的74／60／EEC圖1電動車窗防夾系統(tǒng)的組成法規(guī)，美國的FMVSS118法規(guī)，都確定了防夾電動車窗為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，以提升行車的安全性和操作的人性化程度。我國對車窗防夾的應(yīng)用雖然沒有強(qiáng)制規(guī)定，但在國內(nèi)車型上的應(yīng)用也越來越廣泛1電動車窗防夾設(shè)計1．1防夾系統(tǒng)的組成車窗的防

10、夾控制系統(tǒng)一般由電動機(jī)、減速器、柔性連接、車窗、滑軌、密封條等部件組成[．如圖1所示。圖2為電動車窗系統(tǒng)裝配圖。防夾控制系圖2電動車窗系統(tǒng)裝配圖統(tǒng)中的電動機(jī)一般采用直流電動機(jī)。它具有質(zhì)量輕、體積小、噪音低、抗干擾、運(yùn)行可靠等特點。1．2防夾設(shè)計原理由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，不能直接輸出用于驅(qū)動車電動車窗系統(tǒng)是一個由電動機(jī)提供動力，窗，而是需要將電動機(jī)減速到合理的范圍內(nèi)來操控減速機(jī)構(gòu)和滾輪實現(xiàn)減速和增加提升力的機(jī)構(gòu)收稿日期：2014—03—10：修回日期：2014—03—18作者簡介：田永(1981一)，男，碩士，工程師，

11、主要從事汽車外飾產(chǎn)品的開發(fā)與國產(chǎn)化工作。72《汽車電器}2014年第8期Design●ReSearCh(s)=(s)_／(s)(8)將式(5)～式(8)合并，得到如下關(guān)系式(s)=▲●●+●尺●U●●●●)+厶)(9)+J由式(9)可以看出，由于電樞兩端電壓、電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量對于一個確定的電動機(jī)系統(tǒng)同定不變，所以當(dāng)式(9)中廠增大時，，必隨之增大，關(guān)系式才滿足圖3防夾電動機(jī)與減速機(jī)構(gòu)即當(dāng)車窗在上升過程中遇到障礙物時．阻力增大，從而電動機(jī)轉(zhuǎn)速變小，電流隨之增大．．而電動機(jī)轉(zhuǎn)速變小會造成霍爾信號的脈寬增大。利用這一特性，通

12、過霍爾信號脈寬或者電動機(jī)電流的變化來判斷車窗是否遇到障礙物，從脈寬寬度的大／J,YO斷夾物力的大小，進(jìn)而最終確定是否產(chǎn)生防夾作用。防夾控制直流電動機(jī)機(jī)械動力輸出存在以下關(guān)系[6i圖4霍爾傳感器=+)(10)Tir，l+(￡)(11)現(xiàn)了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動到玻璃升降運(yùn)動的轉(zhuǎn)換。通過TI=(m++mg)(12)構(gòu)建電動機(jī)凡l傳動機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)模型，可以更加