国外车窗研究.doc

国外车窗研究
汽车电动窗防夹技术自上个世纪 90 年代福特汽车公司装配汽车以来,现已为众多知名的汽车厂商所应用!创新研发"车窗升降系统是一个极其复杂的系统,环境!机械等诸多因素的改变都会对自动车窗的运行产生影响"欧美日韩关于电动车窗的防夹产品的研究已有数十年,相关技术已较为成熟,而由于我国汽车电子技术起步较晚,汽车工业整体水平严重落后于欧美等发达国家,故国内关于汽车电动车窗防夹技术的研究还不是很多,技术水平也不是很高,国产车辆更是鲜有此类装置"因此,要迅速拉小与西方发达国家的水平,我们还有很长一段路要走。
在国外,特别是美!日!德等发达国家对汽车电子技术的安全和可靠性要求越来越严格的背景之下,许多知名的汽车生产商和研发机构都投入大量的人力物力,对车窗防夹技术及系统进行研究,使得车窗防夹的相关技术获得发展,在中高档轿车中,车窗防夹技术被大量采用"这些技术主要包括:
(1) 车窗升降电机传动系统(主要包括直流电机!减速器!旋转))线运动变换装置!车窗滑道和相关橡胶构件))呢槽!橡胶条等材料和结构设计上的优化!改进);
(2) 控制器集成化!装置一体化和小型化以及与整车的网络通讯技术;
(3) 夹力测控的控制算法和安全可靠性的硬件和软件技术;
(4) 环境和汽车运行工况改变的误防夹的防止技术;
(5) 高档轿车防夹控制功能的人性化:车窗!遮阳天窗运行速度的调节,驾驶员和乘客对车窗控制的权限的优化,幼童误按键的防止等等;
(6) 整个装置成本的降低。
这些技术有的已经在某些车型中获得成功的应用,有的仍在发展过程之中"国外以德国大众!宝马!日本丰田!本田!尼桑!美国通用!福特!克莱斯勒为代表的汽车制造商,以及以德国博世(Bosch)!美国瓦莱奥等为代表汽车部件制造商掌握有关车窗防夹的关键技术,比如美国福特汽车公司,相关的几十人的团队在这方面已经倾注了一二十年的心血,其成果在福特汽车上得到成功的应用"再以美国的 Atmel 公司为列,在它的研究报道中阐述了一种基于电机转速和电机电流算法的防夹力控制器和控制算法,在此简介如下:
在车窗的升降过程中,系统始终对电机的转速和电流进行采样,并且将采到的电流值保存在两个存储单元中,一个是Imot,即电机电流值,另一个是Iref,即电机电流参考值,当电机的转速增大或者保持不变(电机转速的导数为正或者为0时),Imot和Iref均为即时的电机电流值,但当电机的转速降低(电机转速的导数为负时),即车窗遇到阻力时,Imot仍为即时的电机电流值,而Iref则被锁定,即为遇阻前的电机电流值,直到电机转速的导数为正或为0时才继续存储先前的电流值,也就是说在转速的导数为负的时间内,Iref在时间上较Imot有一定的滞后"在车窗遇到阻力时,如果Imot?Iref\IThreshold( 为预先设定的阈值),则视为车窗夹到障碍物,系统将采取防夹措施,即停止电机并反转,直到车窗释放障碍物或者下降到某一位置IThreshold[4]"

当汽车运行时,会遇到各种路面的情况,如道路颠簸会对车窗产生一个瞬时的加速度,而且该值可能大于防夹加速度,从而使系统产生误判"为了使系统更精确,加速度用8次平均值代替,将前8次采样值放置在8个连续存储单元中,求平均值并记录aa1 (该平均值是通过去掉一个最大值和一个最小值然后求平均得到的)"之后连续8个采样到的加速度的平均值记为a2,进行a2与a1的比较,若a2?a1\a0,( 为预先设定的阈值),这时认为满足防夹要求;否则用a0a2 覆盖a1,继续比较,待车窗超出防夹区后停止比较[5]"