天窗防夾力標定

天窗防夾力標定隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車電子部件越來越多地被應用于現(xiàn)代汽車中，為汽車提供了更好的安全性、舒適性和經(jīng)濟性。具有防夾功能的電動窗應用于汽車始于20世紀90年代，當玻璃上升途中遇到人力障礙時會自動識別而反向運行，防止乘員夾傷，實現(xiàn)防夾功能。由于該功能的重要性，在歐美新車型上都已成為標準配置，目前國內(nèi)新推出的高端車型也開始應用這一功能。1、電動窗防夾力測量的原理電動窗防夾力標定如圖1所示，UM(t)為供電電壓，Im為電動機電流,霍爾傳感器信號檢測出玻璃升降位置。電動窗系統(tǒng)受力的簡化數(shù)學模型見式：Mm=Mf+Ms：Im=CMm：Fw=Ff+FsFR（inil1on）屈完方杯廬冃C的曲試怕齡一”國i豈站裔防夾古垛定示意魚式中：Ff 系統(tǒng)的機械部分摩擦力；Fs 夾緊發(fā)生時的夾緊力大小，防夾力標定時可用圖1中所示專用的標定彈簧模擬夾緊發(fā)生，彈簧所受力即為夾緊力；M 力矩；C電動機常數(shù)。由式(1)可知，車窗所受的合力由系統(tǒng)摩擦力和夾緊力組成，若車窗玻璃正常運行，無夾緊發(fā)生時，F(xiàn)s=0，則(1)、(2)式可以分別簡化為(4)、(5)式：Fw=FfMm=Mf當玻璃上升運行在無夾緊發(fā)生的正常狀態(tài)下時，ECU采樣獲得電動機電流，由（3）、（5）式，可以計算獲得電動機的轉(zhuǎn)矩，即摩擦力的轉(zhuǎn)矩，最后由（4）式，可以得出系統(tǒng)摩擦力大小。玻璃窗的每次升降中，在門機械部分和玻璃升降器機械部分性能一定的情況下，相同的窗位置所對應的摩擦力變化范圍必須是有限的。通過門窗系統(tǒng)的自學習，ECU可以獲得當前系統(tǒng)摩擦力值Ff。由式（1）,當夾緊發(fā)生時，F(xiàn)w減去固有的系統(tǒng)摩擦力就可以得到夾緊力Fs,當夾緊力超過ECU中預設的閾值力參數(shù)時，窗玻璃將發(fā)生反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時的夾緊力即為防夾力。2、電動窗防夾力標定防夾力的標定，有兩種相關的國際法規(guī)可以遵循：一個是歐洲法規(guī)Directive2000/4/CE；另一個是美國法規(guī)FMVSS118。兩者主要的區(qū)別在于側(cè)重于人體不同部位的防夾測試要求，在標定中，表現(xiàn)為標定彈簧的彈性系數(shù)要求不同，對于歐標要求1ON/mm，對于美標還有對65N/mm的要求。對于最高夾緊力的大小，兩種法規(guī)都要求不能高于10ON。對電動門窗防夾力進行標定，需要進行多點測量，如圖1所示，設定B、C、D3點作為防夾力的測試點，三者間隔約為250mm,具體測試點位置的定義由整車廠把握。在每一個測試點，均需做不同尺寸阻礙物的防夾力測試，目前通用的測試尺寸是25mm、50mm、200mm。圖2分別是在供電電壓為12V（發(fā)動機熄火電壓）、14.5V（發(fā)動機點火電壓）下測得的各點防夾力數(shù)據(jù)圖，所有數(shù)據(jù)都來自對某一實際車門進行的標定，每個測試點的每個測試尺寸都需做5次防夾力測試，以求其平均防夾力值。圖2中橫坐標是測試次數(shù)，縱坐標是防夾力大?。∟）。由防夾力測試曲線圖2中的數(shù)據(jù)，可以總結(jié)出在相同測試條件下，防夾力的測試數(shù)據(jù)不是一個固定值，而是在一定范圍內(nèi)波動的，這是因為機械結(jié)構(gòu)、密封條性能等因素造成的。因此必須對其求平均值，從而得到表1中數(shù)據(jù)。由表1可見，14.5V下各測試點的防夾力比12V下測得的值要大一些。綜合不同工作環(huán)境下的測試數(shù)據(jù)，表1防夾力平均官表戟電電壓殂礙物的 防夾力fN 平均潼TOC\o"1-5"\h\z/V直徑/九血已 C D /N25 77. 67S?0了JK￡12 50 SG.280. 378.B79. 12Gfl ^4. 6 SZ. 9 SS. 225 ￡7. 2 8S, 6 8SL B14L5 50 0. ￡66. 7 66. 690. Izo0 ^7. i gi. i gt. 2最終的防夾力平均值(14.5&12V)為Fd