客車(chē)行李艙門(mén)無(wú)線控制技術(shù)

【摘 要】根據(jù)市場(chǎng)需求，研發(fā)一種基于無(wú)線收發(fā)式的客車(chē)行李艙門(mén)，設(shè)計(jì)了客車(chē)行李艙門(mén)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，論述了客車(chē)行李艙門(mén)直流推桿電機(jī)的控制方法，闡明了客車(chē)行李艙門(mén)無(wú)線收發(fā)裝置的工作原理，在此基礎(chǔ)上完成了客車(chē)行李艙門(mén)的研發(fā)工作，開(kāi)發(fā)出一種新型客車(chē)行李艙門(mén)。

【關(guān)鍵詞】客車(chē)；行李艙門(mén)；無(wú)線控制

【Abstract】According to the market demand，Research and developa passenger car luggage compartment door based on wireless transceiver type.Designed of mechanical structure of the passenge car luggage compartment door. Discussed themethod of controlling passenger car luggage compartment door driving direct current motor.Instruction of the principle of the passenger car luggage compartment door.On this basis，completed of the passenge car luggage compartment door development twork. Developed a new type of passenger car luggage compartment door.

【Key words】Passenger car；Luggage compartment door；Wireless control

0.引言

目前客車(chē)車(chē)門(mén)無(wú)線控制技術(shù)已開(kāi)始運(yùn)用，并取得了人們的認(rèn)同。然而行李艙門(mén)依舊靠手動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉的方式，這樣既麻煩又存在安全隱患。本項(xiàng)目基于汽車(chē)電工電子、汽車(chē)構(gòu)造和汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)，研發(fā)客車(chē)行李艙門(mén)無(wú)線控制技術(shù)。開(kāi)發(fā)出一套完整的客車(chē)行李艙門(mén)無(wú)線控制裝置，并利用鋁合金鋼板、鉸鏈機(jī)構(gòu)、推桿電機(jī)和無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備等制作成客車(chē)行李艙門(mén)無(wú)線控制模型。此技術(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制客車(chē)行李艙門(mén)，可使開(kāi)關(guān)行李艙門(mén)方便快捷，乘客滿(mǎn)意，司機(jī)放心。本論文就是介紹一種行李艙門(mén)無(wú)線控制的開(kāi)發(fā)。

1.機(jī)械部分

按照國(guó)標(biāo)要求，行李艙門(mén)采用的材料是3mm厚的鋁合金板〔如1系合金板或3系合金板〕，因?yàn)殇X合金密度小、質(zhì)量輕，鋁的防腐性能好、加工工藝性好。配備大功率推桿電動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生一定的扭力，使行李艙門(mén)流暢打開(kāi)和關(guān)閉。按整車(chē)及左右側(cè)圍圖紙畫(huà)出艙門(mén)外廓線，確定門(mén)與門(mén)之間的間隙，選取鉸鏈形式，布置門(mén)體加強(qiáng)筋。艙門(mén)設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足功能和美觀的雙重要求，曲線和直線要協(xié)調(diào)好，不要出現(xiàn)尖銳拐點(diǎn)。為加強(qiáng)門(mén)體強(qiáng)度，可以在門(mén)體四周或者門(mén)上下折邊10mm，側(cè)艙門(mén)和側(cè)艙門(mén)之間的間隙視實(shí)際工藝水平可取4～8mm。同時(shí)也可把位于中間位置的艙門(mén)取一扇或二扇長(zhǎng)度做大5～15mm（可以叫做調(diào)節(jié)門(mén)），在側(cè)圍與側(cè)艙門(mén)配合不精確時(shí)便于調(diào)整。

側(cè)艙門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)：滿(mǎn)足整車(chē)的接近角和離去角；作轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖，保證輪罩和車(chē)輪不干涉（也可使用經(jīng)驗(yàn)值）；校核推桿電機(jī)；做氣密性檢查；布置艙門(mén)內(nèi)加強(qiáng)筋；選擇側(cè)艙門(mén)材質(zhì)；確定側(cè)艙門(mén)密封部位等。選用合頁(yè)鉸鏈，密封形式、氣彈簧（或機(jī)械撐桿）及加強(qiáng)筋的位置都可能不同。

選用的鉸鏈能使艙門(mén)開(kāi)啟到120°。因此選定所需的鉸鏈，門(mén)體的旋轉(zhuǎn)軌跡也就確定下來(lái)，為確定密封形式提供先決條件。密封條的截面形狀按其變形情況可分彎曲型、壓縮型、復(fù)合型和空心壓縮型。最好采用9 字形膠條（也叫龍骨膠條） ，做完整的一圈。

對(duì)密封膠條的要求是：彈性好，永久變形小，良好的耐候性和耐老化性能，低溫下不發(fā)硬，具有一定強(qiáng)度和表面護(hù)膜的耐磨性，吸水率低。密封的好壞與密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及密封膠條的選用息息相關(guān)。

2.工作原理

當(dāng)駕駛員按下控制開(kāi)關(guān)，無(wú)線發(fā)送器發(fā)送電磁波給接收器，接收器接受無(wú)線信號(hào)給電子控制單元，電子控制單元發(fā)送信號(hào)給電動(dòng)推桿。行李艙門(mén)在電動(dòng)推桿的作用下運(yùn)動(dòng)，行李艙門(mén)向上旋轉(zhuǎn)120°時(shí)自動(dòng)停止并鎖定，實(shí)現(xiàn)行李艙的打開(kāi)，反之駕駛員按下關(guān)閉按鈕，行李艙門(mén)關(guān)閉。如果行李艙門(mén)無(wú)線收發(fā)裝置出現(xiàn)損壞，則可以通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)使其回到收起位置。

3.驅(qū)動(dòng)部分

4.控制部分

采用飛思卡爾MC9S12XS128對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行控制，這種單片機(jī)速度快，片內(nèi)資源豐富，且抗干擾能力強(qiáng)。該單片機(jī)接口模塊包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM 等接口模塊，在汽車(chē)電子應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的用途。XS128單片機(jī)片內(nèi)資源有8K RAM、128K Flash、8K Data Flash；具有SCI、SPI、PWM 等串行接口模塊；脈寬調(diào)制即PWM 模塊可以設(shè)置為4路8位或者2路16位輸出。而在本設(shè)計(jì)中用到的模塊有：SCI、PWM、ECT、TIMER。

速度控制環(huán)節(jié)部分采用開(kāi)環(huán)控制，但要根據(jù)MOSFET輸出電流的大小確定PWM信號(hào)輸出。整個(gè)系統(tǒng)主要由電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、霍爾位置檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)預(yù)處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、過(guò)流保護(hù)電路等構(gòu)成。該設(shè)計(jì)不僅要實(shí)現(xiàn)行李艙門(mén)正常使用時(shí)應(yīng)具備的基本性能，還要通過(guò)增加欠壓檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)電路、同步整流電路等措施來(lái)提升電機(jī)運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性，使行李艙門(mén)用無(wú)刷直流電機(jī)具備更持久的生命力。

行李艙門(mén)還與整車(chē)中央控制器利用CAN協(xié)議進(jìn)行通訊，以便電機(jī)控制器獲取客車(chē)的工作狀況。如客車(chē)在行駛的過(guò)程中，速度大于10km/h時(shí)，此時(shí)按下開(kāi)關(guān)，行李艙門(mén)是不能正常工作的，當(dāng)客車(chē)起步的時(shí)候，如駕駛員忘記關(guān)閉行李艙門(mén)，則系統(tǒng)會(huì)根據(jù)客車(chē)的速度，自動(dòng)關(guān)閉行李艙門(mén)，使客車(chē)工作更加安全可靠。以確保車(chē)內(nèi)人員以及其他車(chē)輛的安全。

5.結(jié)論

本文根據(jù)國(guó)內(nèi)客車(chē)現(xiàn)存的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種基于無(wú)線收發(fā)式的客車(chē)行李艙門(mén)，設(shè)計(jì)了該行李艙門(mén)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精確控制。

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