¿Cuál es el principio de funcionamiento detallado y el proceso de la función antipellizco de ventanas de Audi? Con el avance de la tecnología electrónica automotriz moderna, los componentes y conjuntos tradicionales de los automóviles también se están desarrollando hacia la mecatrónica. En los automóviles se utiliza una gran cantidad de dispositivos electrónicos, lo que no sólo mejora el confort del vehículo, sino que también plantea nuevos requisitos para la seguridad del vehículo. Para comodidad de los conductores y pasajeros, una gran cantidad de automóviles utilizan elevalunas eléctricos. Muchos elevalunas eléctricos no tienen funciones antipellizco y pueden causar daños fácilmente a los pasajeros, especialmente a los niños. El Departamento de Transporte de EE. UU. promulgó las regulaciones FMVSSll8 para sistemas de interruptores de ventanas eléctricas, que estipulan claramente los parámetros relacionados con la prevención de pellizcos de ventanas. También estipula que después del 1 de octubre de 2008, los automóviles y minivans vendidos en América del Norte deben cumplir con esta regulación. Aunque nuestro país aún no ha adoptado disposiciones legales al respecto, por motivos de seguridad es completamente necesario desarrollar un módulo de control de ventanas con función antipellizco. \Después de consultar la literatura, el esquema de diseño antipellizco de este artículo utiliza un sensor Hall para detectar la velocidad del motor y el cambio de corriente del motor para lograr la función antipellizco, evitando el defecto al que es susceptible el sistema antipellizco de la ventana. a la influencia del ambiente externo y asegurando la función anti-pellizco el efecto es confiable y el costo es bajo Al actualizar las ventanas eléctricas antiguas sin función anti-pellizco, no es necesario cambiar el proceso de producción tradicional de la puerta. Al actualizar las ventanas eléctricas antiguas sin función anti-pellizco, no es necesario cambiar la puerta existente, se ha formado la estructura mecánica de la puerta y la estructura del circuito, y solo se puede reemplazar el controlador de elevación de la ventana eléctrica, lo cual es muy conveniente. \1) Esquema de diseño anti-pellizco para ventanas eléctricas El llamado anti-pellizco significa que cuando un objeto se sujeta durante el proceso de elevación de la ventana eléctrica y alcanza una cierta fuerza, la ventana eléctrica se detendrá o bajará automáticamente. Evite que los objetos (especialmente el cuerpo humano) queden atrapados. Durante el proceso de elevación de la ventana, solo la etapa de elevación de la ventana requiere control anti-pellizco. El área anti-pellizco se define como el área de 4 a 200 mm desde la posición máxima del vidrio de la ventana eléctrica que puede moverse hacia arriba sin obstáculos (arriba). ). Esta definición cumple con los requisitos pertinentes de la norma europea 74/60/EEC y la US FMVSSll8. La función antipellizco sólo se activa dentro de la zona antipellizco. Por lo tanto, el diseño anti-pellizco debe determinar primero la posición actual de la ventana. \1.1 Determinación de la posición de la ventana La rotación del motor de control de la ventana impulsará el movimiento del cable metálico, controlando así el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la ventana. Durante el movimiento de la ventana, el número de revoluciones del motor es proporcional a la distancia de movimiento de la ventana. Cuando el rotor del motor gira una vez, el sensor Hall generará una señal de pulso de onda cuadrada. Cuando la ventana del automóvil se eleva desde la posición más baja a la posición más alta, el microcontrolador puede contar las señales de pulso emitidas por el sensor Hall, desde la parte inferior hasta la parte superior de la ventana del automóvil, hacia arriba y hacia abajo 3 veces, y tomar el valor promedio enésimo. , como base para la calibración y regístrelo en E2PROM. Después de eso, el software controla la operación desde la posición inferior de la ventana (en este momento es operación manual, la ventana corre hacia abajo y el motor se bloquea), el conteo comienza desde cero, el proceso ascendente cuenta hacia arriba de acuerdo con el valor de conteo actual y el proceso de caída cuenta atrás de acuerdo con el valor de conteo actual. Por lo tanto, la posición actual de la ventana se puede determinar en tiempo real a través de la salida de pulsos y el esquema de conteo del sensor Hall, y si la ventana está en la zona anti-pellizco de acuerdo con los estándares europeos 74/60/EEC y americanos FMVSSll8. . Para este sistema, el error de conteo de pulsos durante el proceso de medición es insignificante y los posibles errores causados por el funcionamiento prolongado se pueden resolver mediante una calibración regular. \x0d\\\\x0d\1.2 Determinar el plan anti-pellizco\x0d\x0d\1.2 Este sistema utiliza el método de detección de la corriente de armadura del motor para determinar si la ventana encuentra obstáculos durante el proceso de elevación durante la implementación específica. de este plan Es necesario resolver los siguientes problemas: \1.2 Determinar la ubicación del área anti-pellizco y la ventana. Cumplir con las normas europeas 74/60/EEC y americana FMVSSll8 para determinar el área anti-pellizco correspondiente y la posición de la ventana. \x0d\\x0d\(2) Determine el umbral de corriente del inducido del motor y la función anti-pellizco. Es decir, después de que el valor actual en el área anti-pellizco aumenta al umbral establecido, se considera que se ha encontrado un obstáculo y. la función antipellizco de la ventana está activada. El problema aquí es: se acaba de presionar el botón de la ventana (ya sea hacia arriba o hacia abajo) y el motor de la ventana acaba de arrancar. Dado que la fuerza electromotriz inversa del motor aún no se ha establecido, la corriente tendrá un valor mayor en un tiempo. En un corto período de tiempo, la amplitud de la corriente suele ser mayor que el umbral de corriente anti-pellizco establecido, y debe estar en un estado con una gran amplitud de corriente y encontrar obstáculos durante el proceso de elevación de la ventana para abrirse. El motor de la ventana arranca con un retraso de 50 ms y luego realiza la detección de corriente. Esto puede evitar el impacto del exceso transitorio de corriente en las primeras etapas del arranque del motor en la configuración del umbral de corriente anti-abrazadera.
En el diseño real, se utiliza un controlador central que puede usarse para funciones de diagnóstico, junto con la herramienta USB-CAN200 producida por Wuhan Jiyang Electric Company, para enviar los datos durante la operación a la PC y presentarlos en forma de una tabla de Excel y se puede dibujar. Cree un gráfico y establezca umbrales fácilmente para determinar el umbral apropiado ejecutando experimentos varias veces. \(3) Selección de MCU y componentes del variador de potencia. El programa anti-pellizco implica una gran cantidad de detección y cálculos en tiempo real, y requiere una alta potencia informática de la MCU. El software del programa se implementa sobre la base del trasplante del funcionamiento en tiempo real μC/OS-Ⅱ. programa del sistema, por lo que se eligieron automóviles europeos. Se utiliza el popular y de alto rendimiento Infineon XCl64CSMCU, y se selecciona el chip BTS781 con función de diagnóstico de fallas como chip controlador de potencia. \2 Diseño de hardware del sistema anti-pellizco 2 El sistema de control de puertas incluye dos partes: el sistema de control de ventanas eléctricas y el sistema de control de espejo retrovisor eléctrico. La ventana eléctrica anti-pellizcos es un submódulo del sistema de control de puertas en su totalidad. Sistema de control de puertas. Se adopta el esquema de control de "asignación total, concentración local", como se muestra en la Figura 1. El control de las puertas delanteras y traseras izquierdas actúa como un módulo de ECU, y el control de las puertas delanteras y traseras derechas actúa como otro módulo de ECU. Los dos módulos están conectados entre sí y al controlador central a través del bus CAN. El diseño de hardware del sistema anti-pellizco se basa en BTS781, que está conectado al chip MCU XCl64CS a través de los puertos ST1, ST2, IH1, IH2, IL1, IL2 y recibe instrucciones de la MCU para controlar la elevación y descenso de la ventanilla del coche. El cambio de la corriente de la armadura del motor se detecta conectando una resistencia R37 de 5 mΩ en serie entre los pines 2 y 13 del chip controlador de puente completo BTS781. Después del filtrado y amplificación de paso bajo, se envía al puerto A/D del motor. microcontrolador para muestreo, como se muestra en la Figura 2. \El conteo de pulsos emitido por el sensor Hall realiza la determinación de la posición de la ventana. El sensor Hall Infineon TLE4923 emite directamente una señal de onda cuadrada. Después del filtrado de paso bajo, la señal de pulso se ingresa a la MCU para contarla y determinar la posición actual de la ventana del automóvil, como se muestra en la Figura 3. \3 Diseño de software El diseño de software del sistema no solo debe tener en cuenta la conveniencia del control, sino también considerar la escalabilidad de funciones futuras. Por lo tanto, el diseño del software de este sistema se basa en el sistema operativo en tiempo real, es decir, primero trasplanta el kernel del sistema operativo en tiempo real μC/OS-II al XCl64CSMCU y luego agrega la función de control de ventana anti-pellizco como una de las tareas. \3.1 Trasplante de kernel del sistema operativo en tiempo real μC/OS-Ⅱ El trasplante de kernel del sistema operativo en tiempo real μC/OS-Ⅱ consiste en trasplantar el kernel del sistema operativo en tiempo real μC/OS-Ⅱ al microcontrolador XCl64CS. Dado que μC/OS-II solo se puede implementar en lenguaje ensamblador al leer y escribir registros del procesador, algunos códigos relacionados con el procesador deben escribirse en lenguaje ensamblador, pero la mayoría de los códigos en μC/OS-II están escritos en lenguaje C. . El principal trabajo de portabilidad es hacer que μC/OS-II defina y utilice correctamente XCl64C-S. Para obtener más información, consulte el artículo escrito por el autor de este artículo y no se repetirá aquí. \3.2 Diseño del software de ventana eléctrica anti-pellizco Después de trasplantar el sistema operativo en tiempo real μC/OS-Ⅱ a la plataforma de hardware diseñada, agregue el control de ventana eléctrica anti-pellizco como tarea y consulte el contenido anterior para implementar el control de ventana eléctrica anti-pellizco. -función de pellizco, proceso El diagrama se muestra en la Figura 4. Si la ventana se mueve hacia arriba, el temporizador comienza a contar y la señal de pulso del sensor Hall se une al conteo. Después de un retraso de 50 ms, detecta si el valor actual está sobrecorriente. Si se detecta una señal de sobrecorriente durante el proceso de subida de la ventana. , el valor de corriente del motor de la ventana es mayor que el umbral de corriente ith y la ventana está en la zona de inicio anti-pellizco, se determina que la ventana está bloqueada y el controlador emite una señal de cambio de dirección. El controlador emite una señal de cambio de dirección e impulsa el motor para invertir la rotación a través de los tubos MOS T1, T2, T3 y T4. Se detiene después de 1 segundo y se completa la operación antipellizco. Después de realizar la prueba en el banco de trabajo, los resultados obtenidos se muestran en la Figura 5. La curva dibujada por el gráfico de Excel de los resultados de la prueba se muestra en la parte superior derecha de la Figura 5. La curva de cambio de corriente de prueba real dibujada por un osciloscopio es se muestra en la parte inferior derecha de la Figura 5. Mostrar. La descripción de los cambios de curva realmente probados con un osciloscopio se muestra en la Tabla 1. \Como se puede ver en la Figura 5, la curva dibujada por los resultados de la prueba es la misma que la curva de prueba real del osciloscopio, logrando el efecto anti-pellizco esperado.