客車行李艙門無線控制技術

【摘 要】根據(jù)市場需求，研發(fā)一種基于無線收發(fā)式的客車行李艙門，設計了客車行李艙門的機械結構，論述了客車行李艙門直流推桿電機的控制方法，闡明了客車行李艙門無線收發(fā)裝置的工作原理，在此基礎上完成了客車行李艙門的研發(fā)工作，開發(fā)出一種新型客車行李艙門。

【關鍵詞】客車；行李艙門；無線控制

【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

目前客車車門無線控制技術已開始運用，并取得了人們的認同。然而行李艙門依舊靠手動打開和關閉的方式，這樣既麻煩又存在安全隱患。本項目基于汽車電工電子、汽車構造和汽車車載網(wǎng)絡，研發(fā)客車行李艙門無線控制技術。開發(fā)出一套完整的客車行李艙門無線控制裝置，并利用鋁合金鋼板、鉸鏈機構、推桿電機和無線收發(fā)控制設備等制作成客車行李艙門無線控制模型。此技術可實現(xiàn)遠距離控制客車行李艙門，可使開關行李艙門方便快捷，乘客滿意，司機放心。本論文就是介紹一種行李艙門無線控制的開發(fā)。

1.機械部分

按照國標要求，行李艙門采用的材料是3mm厚的鋁合金板〔如1系合金板或3系合金板〕，因為鋁合金密度小、質量輕，鋁的防腐性能好、加工工藝性好。配備大功率推桿電動機可產(chǎn)生一定的扭力，使行李艙門流暢打開和關閉。按整車及左右側圍圖紙畫出艙門外廓線，確定門與門之間的間隙，選取鉸鏈形式，布置門體加強筋。艙門設計要滿足功能和美觀的雙重要求，曲線和直線要協(xié)調好，不要出現(xiàn)尖銳拐點。為加強門體強度，可以在門體四周或者門上下折邊10mm，側艙門和側艙門之間的間隙視實際工藝水平可取4～8mm。同時也可把位于中間位置的艙門取一扇或二扇長度做大5～15mm（可以叫做調節(jié)門），在側圍與側艙門配合不精確時便于調整。

側艙門設計時的注意事項：滿足整車的接近角和離去角；作轉向輪跳動圖，保證輪罩和車輪不干涉（也可使用經(jīng)驗值）；校核推桿電機；做氣密性檢查；布置艙門內加強筋；選擇側艙門材質；確定側艙門密封部位等。選用合頁鉸鏈，密封形式、氣彈簧（或機械撐桿）及加強筋的位置都可能不同。

選用的鉸鏈能使艙門開啟到120°。因此選定所需的鉸鏈，門體的旋轉軌跡也就確定下來，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，具有一定強度和表面護膜的耐磨性，吸水率低。密封的好壞與密封結構的設計及密封膠條的選用息息相關。

2.工作原理

當駕駛員按下控制開關，無線發(fā)送器發(fā)送電磁波給接收器，接收器接受無線信號給電子控制單元，電子控制單元發(fā)送信號給電動推桿。行李艙門在電動推桿的作用下運動，行李艙門向上旋轉120°時自動停止并鎖定，實現(xiàn)行李艙的打開，反之駕駛員按下關閉按鈕，行李艙門關閉。如果行李艙門無線收發(fā)裝置出現(xiàn)損壞，則可以通過手動開關使其回到收起位置。

3.驅動部分

4.控制部分

采用飛思卡爾MC9S12XS128對直流電機進行控制，這種單片機速度快，片內資源豐富，且抗干擾能力強。該單片機接口模塊包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM 等接口模塊，在汽車電子應用領域具有廣泛的用途。XS128單片機片內資源有8K RAM、128K Flash、8K Data Flash；具有SCI、SPI、PWM 等串行接口模塊；脈寬調制即PWM 模塊可以設置為4路8位或者2路16位輸出。而在本設計中用到的模塊有：SCI、PWM、ECT、TIMER。

速度控制環(huán)節(jié)部分采用開環(huán)控制，但要根據(jù)MOSFET輸出電流的大小確定PWM信號輸出。整個系統(tǒng)主要由電壓檢測電路、電流檢測電路、霍爾位置檢測電路、驅動信號預處理電路、功率驅動電路、過流保護電路等構成。該設計不僅要實現(xiàn)行李艙門正常使用時應具備的基本性能，還要通過增加欠壓檢測電路、過流保護電路、同步整流電路等措施來提升電機運行可靠性與穩(wěn)定性，使行李艙門用無刷直流電機具備更持久的生命力。

行李艙門還與整車中央控制器利用CAN協(xié)議進行通訊，以便電機控制器獲取客車的工作狀況。如客車在行駛的過程中，速度大于10km/h時，此時按下開關，行李艙門是不能正常工作的，當客車起步的時候，如駕駛員忘記關閉行李艙門，則系統(tǒng)會根據(jù)客車的速度，自動關閉行李艙門，使客車工作更加安全可靠。以確保車內人員以及其他車輛的安全。

5.結論

本文根據(jù)國內客車現(xiàn)存的問題，開發(fā)出一種基于無線收發(fā)式的客車行李艙門，設計了該行李艙門的機械傳動機構，并在此基礎上實現(xiàn)了對步進電機的精確控制。

【參考文獻】

[1]GB15086-1994汽車門鎖及門鉸鏈的性能要求及試驗方法.

[2]GB13094-1997客車結構安全要求.

[3]MC9S12XS128單片機簡介.

[4]劉春開.客車車身設計，2012，12.