防夹电动车窗
电动车窗系统的工作原理
电动车窗系统的工作原理电动车窗系统工作原理电动车窗系统是现代汽车中常见的设备之一，它通过电力来控制车窗的开启和关闭。
在这篇文章中，我将为您介绍电动车窗系统的工作原理。
一、电动车窗系统的组成部分电动车窗系统主要由以下几个组成部分构成：1. 电动窗控制开关：安装在车门上方，供驾驶员或乘客使用。
通过按下开关的上下按钮，可以控制车窗的升降。
2. 电动窗电机：安装在车门内部，通过电力驱动车窗的升降。
电动窗电机通常由直流电动机、减速装置和传动机构组成。
3. 电动窗传动机构：将电动窗电机的旋转运动转化为车窗的线性升降运动。
电动车窗系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 电动窗控制开关接通电源：当驾驶员或乘客按下开关上的升降按钮时，电动窗控制开关会接通电源，将电流传送到电动窗电机。
2. 电动窗电机运转：一旦接收到电流，电动窗电机开始运转。
电动窗电机内部的直流电动机会转动，通过减速装置和传动机构将旋转运动转化为线性升降运动。
3. 电动窗升降：通过传动机构，电动窗电机将线性运动传递到车窗上，使车窗升降。
当按下开关上的升降按钮时，电动窗电机会根据按钮的指令，控制车窗的升降方向和速度。
一旦按钮释放，电动窗电机会停止运转，车窗停止升降。
4. 电动窗停止装置：为了确保车窗能够停止在预定的位置，电动窗系统通常还配备了停止装置。
当车窗达到预定的升降位置时，停止装置会自动断开电动窗电机与电源的连接，使车窗停止运动。
三、电动车窗系统的优势与传统的手动车窗相比，电动车窗系统具有以下几个优势：1. 方便易用：驾驶员或乘客只需按下开关上的按钮，即可轻松控制车窗的升降，无需费力转动摇把。
2. 安全性高：电动车窗系统配备了停止装置，一旦车窗达到预定的升降位置，即会停止运动，避免了手动车窗疏忽导致的意外伤害。
3. 舒适性好：电动车窗系统的升降速度可以根据需要进行调节，使车窗的开启和关闭更加平稳。
此外，电动窗控制开关通常还配备了一键升降功能，可以一次性将车窗完全升起或降下，提升了使用的便捷性。
汽车电动车窗防夹控制系统发展现状及前景分析
动 车窗 的Βιβλιοθήκη 国家法 律法 规强 制标 准 之一 ， 从 而 提高 汽车 使用 安全 性。 关键词 ： 电动车窗 防夹控制 系统 分析
系统会 动 防夹 车 窗 已成 为强 制性 的汽 车标准 配 置。 随 着世 界范 围 能的退 化 以及 当环境 温度 影 响 系统 的使 用性 能 时 ， 安 全 的工 作 。 内 对汽 车安 全要 求 的不 断 加严 ，我 国 也 颁布 了 国 家标 准 利 用 自适应功 能保证 系统 的可靠 、 ３ 车 窗防夹 控制 系统 技术发 展趋 势 ＧＢ １ １ ５ ５ ２ — ２ ０ ０ ９的规 范 ， 规范 对防 夹功 能 的效 果作 了强 制 ３ ． １ 电机 电流检 测技 术 该 技术具 有生 产成 本低 ， 技术 要求 。 至此， 汽 车防 夹 电动车 窗 的安 装 比例开 始快 速提 升 ， 不足 是不 能给车窗行 程准确定 位。 保 守估 计 ， ２ ０ １ ０年 国 内 轿 车 中 电动 车 窗 防 夹控 制 系统 的 相 对成熟 等优 点 ， ３ － ２ 霍尔传感器 技术 该技术 可以检测 电机 的转速 变化 配备 比例 约 为 ５ ５ ％， 从 使 用者 安 全角 度 出发 ， 安 装 具有 防
囡塞 旦 型 垫
汽车 电动车窗 防夹控 制 系统发展现状及前 景分析
张玉平 王贺飞 （ 河 南 天 海电 器 有 限 公 司
摘要： 电动车 窗 的出现 ， 大大 的提高 了汽 车 的舒 适性 和 操控 方便 性 ， 后， 系统 会 自动停止。 然后后重复上述操作 ， 车 窗玻璃会继续 电动车窗已成为现代汽车的基本配置。而在使用中， 却发生很多乘员被 上升一 段距离 ， 反复 此过程 直到玻璃 上升 发生堵 转 ， 则 完成
汽车电动车窗防夹控制系统发展现状及前景分析
汽车电动车窗防夹控制系统发展现状及前景分析电动车窗的出现，大大的提高了汽车的舒适性和操控方便性，电动车窗已成为现代汽车的基本配置。
而在使用中，却发生很多乘员被电动车窗上升时夹伤的事故，可见没有防夹功能的电动车窗存在极大的安全隐患。
因此电动车窗防夹控制系统被提出，并将逐渐成为汽车电动车窗的国家法律法规强制标准之一，从而提高汽车使用安全性。
标签：电动车窗防夹控制系统分析0 引言电动车窗防夹控制是指车窗在自动上升过程中，防夹控制系统传感器检测到有障碍物的存在（包括已被夹或判断有障碍物存在上升途中），车窗就会自动停止向上运动，防止损毁障碍物，并自动下降一段距离，释放障碍物。
1 车窗防夹控制系统应用现状在中国加入WTO之初，中国的汽车市场刚刚起步，市场需求总体规模还不是很大，大多数汽车没有装配电动车窗，只有少数进口车型中装配有电动车窗，占总数的比例不高。
为了满足不断增长的汽车驾驶安全性和舒适性的需求，电动车窗已经成为汽车的基本配置。
目前在中国，已经有超过百分之八十的乘用车装配了电动车窗升降器，而且这一比例仍在继续上升，不过只有部分高档车在出厂时才有车窗防夹保护功能。
近年来，已有多起电动车窗致人伤亡事件被报道。
在人们享受汽车电动车窗操作方便性的同时，一个十分危险的安全隐患时刻威胁着乘员的人身安全，特别是对于儿童。
在使用没有防夹控制功能电动车窗时，电动车窗在上升过程很容易造成物体（尤其是人体）被夹伤。
从安全性角度出发，目前很多轿车上都装配了具有防夹功能的电动车窗。
一些国家和地区已经制定了相应的法律法规，对车窗防夹系统的性能要求做出了明确规定，电动防夹车窗已成为强制性的汽车标准配置。
随着世界范围内对汽车安全要求的不断加严，我国也颁布了国家标准GB11552-2009的规范，规范对防夹功能的效果作了强制要求。
至此，汽车防夹电动车窗的安装比例开始快速提升，保守估计，2010年国内轿车中电动车窗防夹控制系统的配备比例约为55%，从使用者安全角度出发，安装具有防夹功能的车窗控制模块是完全必要的。
车窗纹波防夹原理解析
车窗纹波防夹原理解析车窗纹波防夹原理解析1. 引言车窗纹波防夹系统是一项重要的汽车安全技术，旨在防止乘客的手臂、手指或其他物体在车窗关闭时被夹伤。
本文将深入探讨车窗纹波防夹系统的原理和工作方式，并分享对这一技术的观点和理解。
2. 车窗纹波防夹系统的工作原理车窗纹波防夹系统采用了红外线传感器、编码器和控制单元等组件来检测并控制车窗的运动。
下面是具体的工作原理：2.1 红外线传感器车窗纹波防夹系统中的红外线传感器用于监测车窗附近的物体，如乘客的手臂或手指。
传感器发射红外线并接收反射回来的信号，一旦检测到障碍物，它会向控制单元发送信号。
2.2 编码器车窗的导轨上安装有编码器，用于测量车窗的位置和运动速度。
编码器可以实时监测车窗的位置，并将信息传递给控制单元。
2.3 控制单元控制单元是车窗纹波防夹系统的核心部件，负责接收传感器和编码器的信号，并根据这些信号来控制车窗的运动。
当传感器检测到障碍物或编码器监测到异常运动时，控制单元会立即停止车窗的闭合或开启动作，以避免夹伤事故的发生。
3. 车窗纹波防夹系统的优势和应用车窗纹波防夹系统可以有效预防乘客在车窗关闭过程中被夹伤的事故，具有以下几个优势和应用：3.1 安全性车窗纹波防夹系统可以实时监测车窗附近的障碍物，并通过控制车窗的运动来避免夹伤事故的发生，提高了乘客的安全性。
3.2 便利性乘客无需过多关注窗户是否会夹住手臂或手指，车窗纹波防夹系统可以自动停止车窗的运动，提供了更加便利的使用体验。
3.3 应用广泛车窗纹波防夹系统已经成为现代汽车普遍采用的安全技术之一。
它不仅可以应用于乘用车，还可以应用于公共交通工具和其他场所的窗户，为乘客提供更高的安全保障。
4. 总结和回顾车窗纹波防夹系统通过红外线传感器、编码器和控制单元等组件的协同工作，可以有效预防乘客在车窗关闭过程中被夹伤的事故。
这一技术具有安全性高、使用便利和广泛应用等优势。
在未来的发展中，我们可以期待车窗纹波防夹系统的更高级别的智能化和自动化。
电动车窗防夹力测试装置
工具 。汽车普及 同时也引来了新技术 ，车窗从 以前的手摇式 向
现 在 的 电动 升 降 式 发 展 。 在 电 动 车 窗 的 上升 过 程 中 ，如 果 在 车
窗的运动方 向上有障碍物 ，电动窗防夹过大就会对 障碍物 （ 尤 其是人 ）造成伤害。一方面防夹力过小 ，或者 因密封条 装配等 原 因引起 阻力过大 ，经常会导致玻璃不 能 自动上升到 顶部 ，两
器 开关 的设 计开 发和 技术 质量研 究 。Ｅ ｍ ｉ ４ ３ ２ ７ ０ ｑ ． Ｏ 。 — ａ ： ４７０ ５＠ ｑＣＢ ｌ
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２ １ 名 称概 念 ． 电动车窗 ：靠车辆 电源 来开 、闭的车 窗。 防夹 ：电动窗的一种功能 ，即窗关闭 中夹住物体 后 ，窗 即
自动 回缩 。 用 以防 止人 体 被 夹伤 的 事 故 。 防 夹 是 整 个 防 夹 门 窗 系统 ，包 括 门窗 、 电机 、 电气 控 制 模 块 和 （ ） 开 关等 关 联 部 或
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电动车窗防夹设计
电动车窗防夹设计电动车窗防夹设计电动车窗防夹系统概述电动车窗防夹系统是未来轿车的必备功能之一，在车窗上升过程中，车窗机构可以检测到运动方向上的障碍物或夹紧力，一旦有异常现象，就会迅速停止电机或改变电机的运动方向。
目前大部分车型已经具备这种安全特性。
汽车批量生产中采用的防夹方案有通过测量电机电流和采用霍尔传感器两种方式。
目前市场上销售的许多中低端车型都采用测量电机电流的方式，这种方式的特点是成本较低，技术成熟，但是未来的发展趋势却是采用霍尔传感器。
其原因在于：如果只采用检测电流的方式实现防夹功能，不能给车窗准确定位，例如不能准确区别玻璃是遇到障碍物还是到达顶端，因为这两种情况下电流都会增大，不便于判断防夹区的上下沿，也不利于精确判断防夹力和在使用中进行自学习。
本文介绍的电动车窗防夹系统采用霍尔传感器进行控制，可以检测电机的转速变化和车窗的行程。
与检测电机电流的方式相比，这种方式不仅可以实现相同的功能，而且更加直观，数学模型的构建更方便，算法也比较简单，同时还能实现自学习等功能。
电动车窗防夹系统设计的要求电动车窗防夹控制设计的基本要求有：第一次运行时可以自学习车窗的长度；数据保存在非易失性存储器中；厂家可以使用配置模式；用户可用一键上升/下降两种模式；自动关闭车窗（熄火信号）；门自锁控制（防止小孩频繁操作）；LIN/CAN接口（可选）。
前门的防夹力符合欧盟规定，每点的防夹力在60～100N之间。
具体的要求有：当电机上升过程触发防夹时，停止电机，当检测到防夹时，车窗向下运行一定的时间（由厂家具体制定）。
在整个车窗运动区域，只在特定的区域有防夹功能，并不是整个区域都防夹。
电机速度可控制，在车窗的中间部位，电机全速运行；当车窗到达最顶端或最底端时，电机减速防止玻璃破碎和产生撞击声。
进一步的要求有：控制板的待机静态电流为1～5mA，根据符合的欧盟标准不同而定。
另外系统的设计还需要带电池反极性保护及支持高达25V的电池电压，电压尖峰保护超过100V。
汽车电动车窗霍尔防夹与纹波防夹
05
未来展望
电动车窗技术的发展趋势
智能化
节能环保
随着人工智能和物联网技术的不断发 展，未来电动车窗将更加智能化，能 够实现远程控制、语音控制、自动升 降等功能，提升驾驶体验。
随着环保意识的提高，电动车窗将更 加注重节能环保，如采用更高效的车 窗密封材料和驱动方式，降低能耗和 排放。
安全性增强
随着安全意识的提高，电动车窗的安 全性能也将得到进一步增强，如采用 更可靠的防夹技术、增加车窗破碎等 安全措施，保障乘客安全。
霍尔防夹技术的原理
霍尔防夹技术利用霍尔效应原理，通过检测磁场变化来感知车窗玻璃的移动。当车窗玻璃上升时，电机线圈产生磁场，霍尔 元件检测到磁场变化，将信号传递给控制器。控制器根据接收到的信号判断车窗是否遇到阻力，从而控制电机反转以松开车 窗。
霍尔防夹技术通过精确控制电机反转的时机和角度，确保车窗在遇到阻力时能够迅速停止并松开，从而避免夹伤乘客或物品 。
汽车电动车窗霍尔防夹与纹波防夹
目录 Contents
• 汽车电动车窗概述 • 霍尔防夹技术 • 纹波防夹技术 • 霍尔防夹与纹波防夹的比车窗的定义与功能
定义
汽车电动车窗是指通过电力驱动 实现车窗的升降功能，是现代汽 车的重要组成部件之一。
功能
汽车电动车窗具有升降车窗、防 夹功能、遥控开关等功能，极大 提升了驾驶的便利性和舒适性。
对电机性能要求高
由于需要控制电机的电流，因此对电 机的性能要求较高。
控制精度较低
由于控制方式较为简单，因此控制精 度较低。
04
霍尔防夹与纹波防夹的比较
技术性能比较
霍尔防夹
利用霍尔效应原理，通过检测磁场变化来感知车窗位置，具有高精度和可靠性 。
汽车电动车窗霍尔防夹与纹波防夹培训课件
二、霍尔防夹
8
❖ 霍尔脉冲产生电路：
霍尔电源电压Vcc=5V±0.5V，输出2相脉冲信号，占空比50%±10%； 低电平UL≤0.1Vcc，高电平UH≥0.9Vcc；信号口电流5--30mA。
每个脉冲信号周期（T）门窗移动1.07mm
二、霍尔防夹
9
双霍尔元件在电机转动上升时产生的波形：
二、霍尔防夹
1、软件进行脉冲补偿 2、通过上堵转进行零位校准 3、下堵转进行行程校准。
碳刷长时间摩损，造成采样信 号异常
造成电机脉冲与实际窗的行程 ，位置产生误差，可成造成防 夹失效。
1、扭矩小、电流小、不易采 集纹波信号 2、换向器不均匀，造成采集 信号不均匀造成脉冲误差 3、漆包线质量不稳定，换向 片间的电流不一致，造成采样 误差。
一、电动车窗夹
6
电动车窗防夹的设计要点 ：
1、判定当前车窗玻璃是在升还是在降； 2、确定车窗玻璃的当前位置； 3、确定车窗电机的当前负载； 4、异常情况发生时的快速实时响应； 5、防夹算法的鲁棒性（稳定性）和自适应性； 6、驾驶员对车窗系统的优先控制权。
二、霍尔防夹
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❖ 车窗霍尔防夹简介：
车窗控制电机旋转会带动车窗的上下移动。在车窗移动过程中，电
采用检测电机工作电流值，结合由电流纹波转化而成的方波信号作为防夹检测手 段。需要实际测量车窗升窗过程中的一些基本参数，作为防夹判断依据。因此， 防夹系统通电后有两种工作状态：参数设计与学习状态、电机工作状态检测与控 制的正常应用状态。
要使系统处于参数设定与学习状态时，利用按键系统测量正常升窗过程，外加阻 力在升窗过程两种工作状态的工作电流、电流纹波周期，以及正常升窗时电机堵 转前几个电流纹波周期和和对应的电流值，并保存在MCU内作为参考值，这样 就可以根据外部使用条件变化，方便随时进行防夹参数调整设置，如车门变形、 胶条老化变紧、不同季节温差变化等情况。
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防夹电动车窗
摘要：随着科学技术的飞速发展，越来越多的先进科学技术被用于生活，新科技的运用使人们的生活变得更加便捷、和谐、安全！防夹电动车窗就是一个很好的实例，其不光具有汽车车窗的自动开关功能，还实现了防夹的功能，其在技术上的改进让一个硬邦邦的机器，显得更加人性化，更加安全可靠。
本论文探讨了防夹电动车窗的部件功能及电路设计，同时也介绍了防夹电动车窗主要技术参数和功能。
防夹电动车窗是生活中经常能接触的产品，因此，人们可以很真切的感受到它的使用性，打破了老式车窗死板的窗户功能，新的电子控制单元的设计使其似乎变得智能，相信会受到消费者的青睐！
关键词：自动开关防夹电子控制单元功能
1.防夹电动车窗部件功能及电路设计
为了实现防夹功能和离车自动关闭车窗等功能，新型防夹车窗电动机必须由电子控制单元来控制。
1.1.防夹电动车窗电子控制单元
电动车窗电子控制单元原理见图1。
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Ｂ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５.５Ｖ工作电压。
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。
1.1.1电子控制单元引脚定义（表１)
1.1.2电子控制单元基本性能
工作温度：－３０～８０℃；储存温度：－４０～９０℃；工作电压：９～１５Ｖ；静态电流：＜３００μＡ(２５℃)。
1.2.电动车窗控制开关
电动车窗控制开关有自己的优点和缺点，可根据实际情况进行选取。
车窗开关有３个连接外部的引脚，分别与ＵＰ、ＤＯＷＮ和电源（＋ＢＡＴ）相接，如图2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3为开关信号图。
当开关向ＵＰ方向按下，ｔ＞３００ｍｓ时，车窗手动上升，ｔ＜３００ｍｓ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＞３００ｍｓ时，车窗手动下降，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，车窗将停止自动下降。
2.防夹电动车窗主要技术参数和功能
防夹电动车窗除了上面所介绍的上升、下降、集控提升（离车关闭）等功能外，还有以
下功能。
2.1.防夹功能
2.１.１.防夹功能工作条件
初始化后，手动和自动上升时都有防夹功能，而且防夹的次数不受限制。
2.1.2.防夹区间
从上密封条下沿４ｍｍ往下，＞２００ｍｍ，＜３７０ｍｍ区间为防夹区间。
2.1.
3..防夹力
在室温（２２±５）℃、８０ｍΩ的线间电阻、１４.５Ｖ的工作电压，以１０Ｎ／ｍｍ的测量仪测量时，玻璃上升的防夹力＜１００Ｎ。
2.1.4.防夹反转距离
在玻璃手动或自动上升时，一旦受到大于防夹力的阻碍作用，就立即停止上升，并使电动机反转，反转距离为１２５ｍｍ。
2.2.省电模式
在输入信号消失１２０ｍｓ后，且电动机温度接近室温２５℃时，该系统自动进入省电模式，此时模块的静态电流＜３００μＡ。
当电动机控制单元一旦得到输入指令就被唤醒了。
2.3.软停止功能
为了防止玻璃上升到顶或下降到底时，电动机受到冲击堵转而降低电动车窗机械的使用寿命，需要有软停止功能，并且手动或自动上升、下降时都有此功能。
2..
3.1.软停止
当玻璃上升快到顶部时，即在上升软停止点时，会切断电动机的电源使其停止工作，同时通过电动机的惯性使玻璃上升到顶。
此上升软停止点为上极限位置下约２ｍｍ处。
2.3.2.下降软停止
当玻璃下降快到底部时，即在下降软停止点时，会切断电动机的电源使其停止工作，同时通过玻璃下降的惯性使玻璃下降到底。
此下降软停止点为下极限位置上约１２ｍｍ处。
2.4.克服阻碍功能
在玻璃上升过程中，如果玻璃还没到达上升软停止位置，因遇到障碍而无法正常上升时，则在玻璃停止运动后的２ｓ内，按下降开关键使玻璃运行到下降软停止位置，然后再在２ｓ内按上升开关键使玻璃运行，则可克服障碍使玻璃正常运行。
此上升过程中，没有防夹功能。
2.5.电动机保护功能
对电动机采取保护措施，可以明显提高电动机和整个电动车窗系统的使用寿命。
2.5.1.电动机堵转保护
在电动机堵转的２５０ｍｓ内，控制单元会切断电动机电源，使电动机停止工作。
2.5.2.电动机温度保护
在控制单元接通电源后，如果没有进行初始化，则电动机的初始温度定为８０℃；如果进行过初始化，则电动机初始温度定为１６０℃。
正常情况下，如果电动机温度达到１７０℃，则输入的指令无效，一旦电动机温度降低后就恢复功能；如果电动机温度到１９０℃，则立即停止电动机的工作，一旦电动机温度降低后就恢复功能。
2.6.自诊断保护功能
为保证系统的可靠性，同时提高系统的平均无故障时间，采用了自诊断保护措施：如果电源电压超过１６Ｖ±０.５Ｖ，则电子模块关闭自动上升功能。
2.6.1.开关触点粘连
当检测到开关触点有长达１０ｓ的粘连后，则不再接收输入指令；如果之后检测到开关触点又断开了，则恢复正常功能。
2.6.2.继电器触点粘连
如果电动机发生堵转，在发出断开指令后仍然检测到继电器接通，则判断继电器触点发生了粘连，于是发出指令使另一个继电器也接通，来切断电动机电源。
同时不再接收输入指令，直到再次检测到继电器触点已释放才恢复正常。
2.6.
3.霍尔元件保护
如果霍尔元件发生故障，控制单元就接收不到霍尔元件的信号，则控制单元回到基本初始化前的状态，即上升时最多只能上升４５ｍｍ的距离，同时不具有防夹功能。
2.7.系统环境自适应功能
由于系统在进行了长时间运行后，会发生胶条老化、钢丝变长和安装定位的松动等情况，以及当环境温度发生变化导致摩擦力变化时，系统会利用自适应功能保证系统可靠、安全地工作。
系统在任何时候都不会丢失数据，即使是在突然断电导致电动机停止运行时，当恢复供电后，玻璃会自动下降到底。
同时恢复了自动功能和防夹功能。
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防夹电动车窗
姓名：付小华
学号：10704050304。