汽车电动车窗

汽车电动车窗 一 电动车窗系统的组成 电动车窗也叫自动车窗 由于其操作简单 可靠 目前在现代汽车上得到了广泛的应用 电动车窗系统主要由车窗 电动机 电动玻璃升降器 开关等组成 1电动机电动车窗一般使用双向永磁或绕线 双绕组串联式 电动机 每车窗安装有一只电动机通过开关控制其电流方向 从而实现车窗的升降 另外 为了防止电动机过载 在电路或电动机内装有一个或多个热敏电路开关 用来控制电流 当车窗玻璃上升到极限位置或由于结冰而使车窗玻璃不能自由移动时 即使操纵控制开关 热敏开关也会自动断路 避免电动机通电时间过长而烧坏 2电动玻璃升降器电动玻璃升降器主要有两种形式 一种是用齿扇来实现换向作用 如图1所示 齿扇上连有螺旋弹簧 当车窗上升时 弹簧伸展 放出能量 以减轻电机负荷 当车窗下降时 弹簧压缩 吸收能量 从而使车窗无论上升还是下降 电机的负荷基本相同 另一种升降器是使用柔韧性齿条和小齿轮 车窗连在齿条的一端 电机带动轴端小齿轮转动 使齿条移动 以带动车窗升降 其结构如图2所示 3开关开关由主控开关 分控开关等组成 电动车窗控制系统中的主控开关 用于驾驶员对电动车窗系统进行总的操纵 一般安装在左前车门把手上或变速杆附近 分控开关安装在每个车门的中间或车门把手上 用于乘客对车窗进行操纵 二 基本工作原理 不同汽车所采用的电动车窗的控制电路不同 按电动机是否直接搭铁分为电动机不搭铁和电动机搭铁两种 电动机不搭铁的控制电路是指电动机不直接搭铁 电动机的搭铁受开关控制 通过改变电动机的电流方向来改变电动机的转向 从而实现车窗的升降 控制电路如图3所示 电动机搭铁的控制电路是指电动机一端直接搭铁 而电动机有两组磁场绕组 通过接通不同的磁场绕组 使电动机的转向不同 实现车窗的升降 控制电路如图4所示 可见 电动车窗控制电路中 一般都设有驾驶员集中控制的主控开关和每一个车窗的独立操作开关 每个车窗的操作开关可由乘客自己操作 但是 有些汽车的主控开关备有安全开关 可以切断其他各车窗的电源 使每个车窗的操作开关不起作用 这个开关只能由驾驶员一人操作 电动机不搭铁的控制方式 因为开关既控制电动机的电源线 又控制电动机的搭铁线 所以开关的结构和线路比较复杂 但由于电动机结构简单 所以应用比较广泛 三 CAN总线在汽车电动车窗系统中的应用 随着汽车电子技术的发展 越来越多的汽车电子产品得以装备在汽车上 同时 这些产品之间的通信也变得越来越重要 CAN总线作为一种新型的数据通信总线 由于其具备良好的可靠性 实时性及灵活性 在汽车上得到了广泛的应用 CAN总线可以实现电动车窗玻璃升降器及门锁系统的集中控制 1电动车窗和集控门锁对通信网络的要求现代轿车为了达到舒适性 方便性和安全性的要求 普遍采用了电动车窗系统和电子集控门锁系统 在轿车的每一扇车门内都装有一个控制器 分别对各个车门的门锁和车窗进行控制 同时还有一个中央控制器 接收来自EMS EngineManagementSystem 的ECU的信号并对行李箱锁进行控制 中央控制器在接收到ECU信号后 会再把这些信号通过总线传递给其他几个控制器这些控制器之间需要进行大量的通信 根据上述通信要求 并考虑到控制的实时性和汽车上恶劣的工作环境 我们选用CAN总线来把上述各个控制器连接成一个控制网络 使它们实现协同工作 2CAN总线简介CAN总线是最早由BOSCH公司推出的一种用于汽车内部测量与执行部件之间数据通信的串行数据通信总线 它广泛应用于离散控制领域 得到了Motorola Intel Philips Siemens NEC等公司的支持 其总线规则己被定为国际标准 CAN总线其信号传输介质可以是双绞线 同轴电缆或光纤 在通信距离为40m时 可达到最高传输速率1Mbit s 在传输速度为5Kbit s的情况下 可达到最远传输距离10km CAN采用非破坏性总线仲裁技术 当多个节点同时向总线发送信息时 优先级较低的节点会自动退出发送 而优先级最高的节点可不受影响的继续发送数据 大大节省了总线冲突仲裁时间 CAN总线以多主方式工作 任一节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息 并且所传送的数据信息不包含传送节点和接受节点的地址 信息的内容通过一个标识符 ID 做上标记 在整个网络中 该标识符是唯一的 在CAN网络中发送的报文分为数据帧 远程帧 出错帧和超载帧 数据帧携带数据由发送器至接收器 是网络信息的主体 远程帧通过总线单元发送 以请求发送具有相同标识符的数据帧 出错帧由检测出总线错误的任何单元发送 超载帧用