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1、汽車電動車窗 一、電動車窗系統(tǒng)的組成 n電動車窗也叫自動車窗，由于其操作簡單、可靠，目前在現(xiàn)代汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 n電動車窗系統(tǒng)主要由車窗、電動機(jī)、電動玻璃升降器、開關(guān)等組成。 1 電動機(jī) 電動車窗一般使用雙向永磁或繞線(雙繞組串聯(lián)式)電動機(jī)，每車窗安裝有一只電動機(jī)通過開關(guān)控制其電流方向，從而實(shí)現(xiàn)車窗的升降。另外，為了防止電動機(jī)過載，在電路或電動機(jī)內(nèi)裝有一個或多個熱敏電路開關(guān)，用來控制電流，當(dāng)車窗玻璃上升到極限位置或由于結(jié)冰而使車窗玻璃不能自由移動時，即使操縱控制開關(guān)，熱敏開關(guān)也會自動斷路，避免電動機(jī)通電時間過長而燒壞。 2 電動玻璃升降器 電動玻璃升降器主要有兩種形式。一種是用齒扇來實(shí)
2、現(xiàn)換向作用。如圖1所示，齒扇上連有螺旋彈簧。當(dāng)車窗上升時，彈簧伸展，放出能量，以減輕電機(jī)負(fù)荷;當(dāng)車窗下降時，彈簧壓縮，吸收能量，從而使車窗無論上升還是下降，電機(jī)的負(fù)荷基本相同。 另一種升降器是使用柔韌性齒條和小齒輪，車窗連在齒條的一端，電機(jī)帶動軸端小齒輪轉(zhuǎn)動，使齒條移動，以帶動車窗升降，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。 3 開關(guān) 開關(guān)由主控開關(guān)、分控開關(guān)等組成。電動車窗控制系統(tǒng)中的主控開關(guān)，用于駕駛員對電動車窗系統(tǒng)進(jìn)行總的操縱，一般安裝在左前車門把手上或變速桿附近;分控開關(guān)安裝在每個車門的中間或車門把手上，用于乘客對車窗進(jìn)行操縱。 二、基本工作原理 n 不同汽車所采用的電動車窗的控制電路不同，按電動機(jī)是否直
3、接搭鐵分為電動機(jī)不搭鐵和電動機(jī)搭鐵兩種。n電動機(jī)不搭鐵的控制電路是指電動機(jī)不直接搭鐵，電動機(jī)的搭鐵受開關(guān)控制，通過改變電動機(jī)的電流方向來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)車窗的升降。控制電路如圖3所示。 n 電動機(jī)搭鐵的控制電路是指電動機(jī)一端直接搭鐵，而電動機(jī)有兩組磁場繞組，通過接通不同的磁場繞組，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)向不同，實(shí)現(xiàn)車窗的升降，控制電路如圖4所示。n可見，電動車窗控制電路中，一般都設(shè)有駕駛員集中控制的主控開關(guān)和每一個車窗的獨(dú)立操作開關(guān)，每個車窗的操作開關(guān)可由乘客自己操作。但是，有些汽車的主控開關(guān)備有安全開關(guān)，可以切斷其他各車窗的電源，使每個車窗的操作開關(guān)不起作用，這個開關(guān)只能由駕駛員一人操作。
4、n電動機(jī)不搭鐵的控制方式，因?yàn)殚_關(guān)既控制電動機(jī)的電源線，又控制電動機(jī)的搭鐵線，所以開關(guān)的結(jié)構(gòu)和線路比較復(fù)雜，但由于電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，所以應(yīng)用比較廣泛。 三、CAN總線在汽車電動車窗系統(tǒng)中的應(yīng)用n隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的汽車電子產(chǎn)品得以裝備在汽車上。同時，這些產(chǎn)品之間的通信也變得越來越重要。CAN總線作為一種新型的數(shù)據(jù)通信總線，由于其具備良好的可靠性，實(shí)時性及靈活性，在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。CAN總線可以實(shí)現(xiàn)電動車窗玻璃升降器及門鎖系統(tǒng)的集中控制。 1 電動車窗和集控門鎖對通信網(wǎng)絡(luò)的要求n現(xiàn)代轎車為了達(dá)到舒適性、方便性和安全性的要求，普遍采用了電動車窗系統(tǒng)和電子集控門鎖系統(tǒng)。 n在轎車
5、的每一扇車門內(nèi)都裝有一個控制器，分別對各個車門的門鎖和車窗進(jìn)行控制，同時還有一個中央控制器，接收來自EMS (Engine Management System)的ECU的信號并對行李箱鎖進(jìn)行控制。中央控制器在接收到ECU信號后，會再把這些信號通過總線傳遞給其他幾個控制器這些控制器之間需要進(jìn)行大量的通信。根據(jù)上述通信要求，并考慮到控制的實(shí)時性和汽車上惡劣的工作環(huán)境，我們選用CAN總線來把上述各個控制器連接成一個控制網(wǎng)絡(luò)，使它們實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。 2 CAN總線簡介n CAN總線是最早由BOSCH公司推出的一種用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間數(shù)據(jù)通信的串行數(shù)據(jù)通信總線。它廣泛應(yīng)用于離散控制領(lǐng)域，得到了M
6、otorola , Intel , Philips ,Siemens, NEC等公司的支持，其總線規(guī)則己被定為國際標(biāo)準(zhǔn)。n CAN總線其信號傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖，在通信距離為40m時，可達(dá)到最高傳輸速率1 Mbit /s;在傳輸速度為5Kbit/s的情況下，可達(dá)到最遠(yuǎn)傳輸距離10km , CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個節(jié)點(diǎn)同時向總線發(fā)送信息時，優(yōu)先級較低的節(jié)點(diǎn)會自動退出發(fā)送，而優(yōu)先級最高的節(jié)點(diǎn)可不受影響的繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。 n CAN總線以多主方式工作，任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，并且所傳送的數(shù)據(jù)信息不包含傳送節(jié)點(diǎn)和接受節(jié)點(diǎn)的地址。信息的內(nèi)容通過一個標(biāo)識符(ID)做上標(biāo)記，在整個網(wǎng)絡(luò)中，該標(biāo)識符是唯一的。 n在CAN網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的報文分為數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、出錯幀和超載幀。數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器，是網(wǎng)絡(luò)信息的主體。遠(yuǎn)程幀通過總線單元發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀。出錯幀由檢測出總線錯誤的任何單元發(fā)送。超載幀用于提供當(dāng)前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲。CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯措施，具有很高的可靠性。當(dāng)某一個CAN節(jié)點(diǎn)在錯誤嚴(yán)重的情況下，它的輸出功能可被自動關(guān)閉，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。
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