汽车电动车窗控制电路设计说明书.doc
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1、word格式整理版汽车电动车窗控制电路设计2008-5-5 16:15:00【文章字体:大中小 推荐 收藏 打印立帜汽车电子网 在湖南长丰汽车制造股份有限公司一款新车型设计中, 根据整车定义, 电动车窗在基础车型的基础上增加了离车自动关窗功能和防夹功能。 同时要求在设计过程中 尽可能使用基础车型已有的零部件, 这样可以节省开发时间,降低成本。本文按这些要求对 新车型电动车窗控制电路进行了设计,解决了新车型电动车窗控制电路的设计问题。1 .基础车型电动车窗控制电路新车型设计时,并不是什么都是从头开始,而是首先根据设计需求, 选定一个基本车型作为参考,这样可降低设计难度, 使设计思路更加清晰。 新
2、车型电动车窗的设计也是参考基 础车型电动车窗进行的,因此,有必要先介绍一下基础车型电动车窗的功能及控制原理和方 式。基础车型电动车窗控制部分由电动车窗主开关、电动车窗副开关、电动车窗电动机、 电动车窗电动机断路器组成。基础车型电动车窗线路图见图1。C 1 加 fFImlmwSTIEHWN4Jt2/WOFF Pg-nanfc)B 側住 LGftil L- <11 W "fta Y gfi SO A*HETS 包 O-lffi R-tEfi P-MS v*ft蛾叮7匚纱t二12O/W 2K/V电訪*圧WPFJtb图1中,在点火开关位于ON位置的状态下,电动车窗继电器闭合, 蓄电池电
3、压通过易熔线10给电动车窗控制电路供电。当按下电动车窗?穴主或副?雪开关(UP或DOWN)时,电流通过 号熔断器流到电动车窗电动机。由此,电动车窗电动机获得电能而旋转,驱动车窗玻璃上下移动,电动车窗打开或关闭。当把电动车窗开关锁按下 (在OFF位置)时,若操作开关,则除了驾驶员侧的车窗外, 其它电动车窗电动机都不工作。基础车型电动车窗电动机带断路器,以防止电动机因过电流而造成损坏。基础车型电动车窗开关为1档开关,电动机不带电子控制单元。2.新车型电动车窗控制部件功能及电路设计为了实现新车型所要求的防夹功能和离车自动关闭车窗等功能,新车型电动车窗电动机必须由电子控制单元来控制。2 . 1 .电动
4、车窗电子控制单元电压捏M斤孔电动车窗电子控制单元原理见图2。电动车窗的主要动作为车窗的上升、下降和停止。 车窗的上升、下降和停止是通过控制电动车窗电动机M的电流方向或截断电动机的电流来实 现的。电动车窗电动机电流的方向或电流的停止是通过单片机的指令控制继电器A和继电器E的动作达到的。单片机指令是按控制开关指令或车窗玻璃防夹力的大小或者是中控门锁系 统发出的自动关闭所有车窗的信号发出的。电压调节器是将汽车12V系统电压调节到单片机所需要的5. 5VX作电压。电子控制单元与电动机集成在一起,每个车窗电动机带一个电子控制单元。2 . 1 . 1 .电子控制单元引脚定义(表1)工住竜車1虫辭軍直序艮上
5、丹 佶耳(UF)10-lt V25«O mVU yifClobail cJoh)' 电醇 JE ft BAT)V4国薛擒轉JCND)圧贱律断t t>MC>5i 荊于I'i 号 ITKJWN)1O-E6V2 . 1 . 2 .电子控制单元基本性能工作温度:3080C;储存温度:4090C;工作电压:915V;静态电流:V 3 0 0( 25 C)。2 . 2 .电动车窗控制开关电动车窗控制开关可分为1档车窗开关和2档车窗开关,它们各有自己的优点和缺点, 可根据实际情况进行选取。2 . 2 . 1 . 1档开关1档车窗开关有3个连接外部的引脚,分别与UP、DO
6、W N和电源(+EAT)相接,如图3档位图所示。 其中UP为上升端子,DOWN为下降端子,+BAT为电源正极。当开关向UP方向按下时, UP端子输入为高电平, 当开关脱离UP端子时, UP端子变为低 电平。同样,当开关向DOWN方向按下时,DOWN端子输入为高电平,当开关脱离DOWN端子时,DOWN端子变为低电平,图4为1档开关信号图。当开关向UP方向按下,t> 3 0 0 ms时,车窗手动上升,t< 3 0 0 ms时,车 窗自动上升。自动上升过程中,如果按下电动车窗上升开关或下降开关, 车窗将停止自动上 升。当开关向DOWN方向按下,t> 3 0 0 ms时,车窗手动下降
7、,t<300ms时,车窗自动下降。自动下降过程中,如果按下电动车窗上升开关或下降开关,车窗将停止自动UP(DOWN|学习参考2 . 2 . 2 . 2档开关2档开关如图5所示,无论向UP或DOWN方向,都有2个档位。例如,当开关向着UP方向按下时,首先+BAT接触UP触点,如果继续向着UP方向按下, 则+BAT接触UP和DOWN这2个触点。a .上升.开关向着UP方向按下时,UP触点首先触发为高电平,如果继续按键至第2档位,则DOWN触点也触发成高电平。这里tl为2档触点间的机械延时,tl取决于开关的机械结构,通常最小为5msot2为手松开按键,第2档和第l档之间的延时。b .手动上升如
8、图6所示,当UP为高电平时,即为手动提升。当松开开关时,如果 t2>l50 ms,则电动机停止,车窗停止上升。c .自动上升将电动车窗开关按至第2档,则UP和DOWN都为高电平,在松开按 键时,如果t2vl50 ms,玻璃自动上升。在自动上升过程中,如果按下电动车窗上 升键或下降键,则玻璃停止上升。d .下降(车窗开启)开关向着DOWN方向按下时,DOWN触点首先触发为高电 平,如果继续按键 至第2档位,则UP触点也触发成高电平。这里tl为2档触点间的机 械延时,tl取决于开关的机械结构,通常最小为5msot2为手松开按键,第2档和第l档之间的延时。e .手动下降如图7所示,当DOWN为
9、高电平时,即为手动下降。当松开开关时, 如果t2>l50 ms,则电动机停止,车窗停止下降。f .自动下降将电动车窗开关按至第2档,则DOWN和UP都为高电平,在松开按 键时,如果t2vl50 ms,玻璃自动下降。在自动下降过程中,如果按下电动车窗上 升键或下降键,则玻璃停止下降。 mPt汽车设计网从上面的分析可知,l档开关和2档开关都能实现电动车窗玻璃的升降功能,但它们在实现升降功能时技术上是有区别的。l档开关升降和停止响应时间比2档开关长,电动机电子控制单元控制软件l档开关也较2档开关复杂。2档开关上升、下降和停止均有2次信号输入,信号容易识别;l档开关上升、下降和 停止只有l次信号
10、输入,输入信号识别较困难。但l档开关较2档开关结构简单,成本低, 现有基础车型使用的是l档开关,因此,新车型决定使用基础车型已经批量使用的l档开关,这样可以节省开发时间和成本。为了解决l档开关输入信号识别相对困难的问题,电子控制单元软件对输入信号的上升沿和下降沿有4 0ms的防颤抖时间。2 . 3 .集控提升电子控制单元集控提升管脚得到低电平信号,全部车窗会关闭,直到车窗完全关闭。集控提升信号来自中控门锁系统。 在点火开关断开,中控门锁电子控制单元得到来自遥控器或 门锁关闭信号的同时,中控门锁电子控制单元输出低电平(500mV) 信号给电动车窗控制单元集控提升管脚,电动车窗电子控制单元将控制全
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