电动车窗的设计
汽车电动车窗防夹设计探究
汽车电动车窗防夹设计探究随着汽车普及和人们对舒适性的不断追求，电动车窗成为了汽车上必不可少的配件之一。
但是，电动车窗也带来了一定的危险隐患——窗子突然关闭造成人体夹伤。
国内相关统计数据显示，每年至少有百余起汽车电动窗口夹人伤亡事故。
为了提高汽车电动车窗的安全性能，减少事故发生率，汽车制造业不断地改进电动车窗的防夹措施。
一般而言，汽车电动车窗防夹设计的原理是通过装置一个防夹电路，当电动窗口没有正常关闭时，通过传感器检测到外部障碍物，就会迅速切断窗口电源，防止窗口继续关闭，使人体夹伤。
防夹电路中一般包括影响电流、电压和电阻等电学参数的传感器和处理器。
传感器一般贴在窗口旁边，特别是在窗口边缘位置，可以通过障碍物的接触运作，而处理器则负责对动力电机进行控制。
然而，这种汽车电动车窗防夹设计也存在一定的缺陷。
具体而言，一般传感器检测的障碍物距离过低的话，就会出现漏检的情况，从而使得防夹措施失灵；另一方面，虽然传感器可以灵敏地检测到障碍物，但是在一些密闭的情况下，传感器可能会失效。
例如，当车窗关闭在汽车内部时，传感器就无法正常运作，这样就会危及汽车内部人员的安全。
针对这些问题，汽车电动车窗防夹设计越来越向人性化、细致化和智能化的方向靠拢。
比如，近年来出现的一种新型汽车电动车窗防夹措施——双重防夹措施原理。
该设计方案在传统防夹措施的基础上，增加了一个二级防夹措施。
当电动窗口无法关闭时，电动车窗会先停止关闭，然后自动打开，以保证安全。
同时，二级防夹措施还包括了井形窗等双重防夹技术，可以大大降低发生夹人事故的风险。
总之，随着社会的不断进步和科技的不断发展，汽车电动车窗防夹设计也越来越完善。
为了提高电动车窗的安全性能，汽车制造业需要不断地改进和优化防夹措施，实现人车和谐，让消费者更加安心、舒适地驾驶汽车。
除了双重防夹措施，还有一些其他的防夹设计方案，如视觉感知识别技术、电容识别技术和气压感知技术等。
这些技术还在研究和发展之中，但是有望提供更加准确和灵敏的防夹措施，持续优化用户体验。
基于CAN总线的智能电动车窗系统设计
基于CAN总线的智能电动车窗系统设计智能电动车窗系统是一种基于CAN总线技术的电动车窗控制系统。
它采用了先进的计算机控制技术，可以实现车辆内部的自动控制，使得车主可以方便地通过一个按钮来控制所有的车窗。
本文将详细说明该系统的设计过程及其重要组成部分，以期提高车辆驾驶的安全和舒适度。
1. 系统设计原则基于CAN总线的智能电动车窗系统的设计需要遵循一些重要的原则：（1）安全性原则：车辆应具备安全性能，应该避免发生任何意外情况。
（2）便捷性原则：车辆内部的所有电器设备都应该方便、快捷地使用，车主可以轻松地控制。
（3）可靠性原则：系统应该可以在任何天气条件下工作，以避免因环境因素而导致系统故障。
2. 系统硬件设计基于CAN总线的智能电动车窗系统需要一个主控模块、一个CAN 总线模块、若干电源模块、若干电动窗模块和若干传感器模块。
这些模块对系统的实现至关重要，其中主控模块是系统的核心组件。
主控模块负责整个系统的控制和管理，控制各个电动车窗的开关及其状态信号，通过 CAN 总线命令所有模块协同工作，实现电动车窗的开闭自动化控制。
3. 系统软件设计基于CAN总线的智能电动车窗系统的软件设计是整个系统的重要组成部分。
一般来说，软件设计具有多个模块，包括硬件模块、界面模块、功能模块等，详细设计包括了功能分析、数据处理、程序编写等主要内容。
软件的设计应该遵循国际标准，并根据用户需求进行扩展与优化。
4. 系统调试测试系统调试测试是基于CAN总线的智能电动车窗系统开发中非常重要的一部分。
在调试测试过程中，需要对硬件、软件等各个组件进行测试验证，确保系统的正常运行，避免意外发生。
同时，应该开发适当的测试工具和测试方法，以方便进行调试测试工作。
5. 系统维护基于CAN总线的智能电动车窗系统的维护是保证系统持续稳定运行的重要工作。
系统维护工作包括了硬件维护、软件维护、配置文件维护以及升级等方面，应该在使用过程中始终关注系统的运行情况，并定期进行维护工作，以植入系统的安全、可靠、高效性。
电动车窗
通过车载电源来驱动玻璃升降器电动机， 使升降器上下运动，带动车窗玻璃上下
运动的装置
目录
01 的结构与分类
02 工作原理
现代汽车对车窗的舒适性和便捷性要求越来越高，电动车窗已经越来越多地成为汽车的通用配置。所谓电动 车窗，就是通过车载电源来驱动玻璃升降器电动机，使升降器上下运动，带动车窗玻璃上下运动的装置，达到车 窗自动开闭的目的。电动车窗可使驾驶员或者乘员坐在座位上，利用开关使车门玻璃自动升降，操作简便并有利 于行车安全，已经成为各个主机厂车窗设计时的首选。
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工作原理
原理图电动车窗工作原理如图4所示，前门具有一键升降带防夹的功能，所以BCM直接控制前门开关和前门电 机，来实现一键升降和防夹控制，而后门电动机不具有一键升降带防夹的功能，所以没有和BCM相连。左侧驾驶 侧的开关除了可以控制自己的车窗升降，还可以控制其他三个车窗的升降，并可以锁定电动车窗的升降，这样设 计便于驾驶员对车辆的整体控制。其他三门的开关都只具有控制自身车窗玻璃升降的功能。
的结构与分类
电动玻璃升降器
电动机
开关
车窗一般使用双向永磁或绕线（绕组串联式）电动机，每车窗安装有一只电动机通过开关控制其电流方向， 从而实现车窗的升降。另外，为了防止电动机过载，在电路或电动机内装有一个或多个热敏电路开关，用来控制 电流，当车窗玻璃上升到极限位置或由于结冰而使车窗玻璃不能自由移动时，即使操纵控制开关，热敏开关也会 自动断路，避免电动机通电时间过长而烧坏。
软轴式电动玻璃升降器软轴式电动玻璃升降器可用于各种玻璃圆弧的车型中，如图3所示，但运行噪声较大， 主要用于玻璃圆弧适中的面包车和中低档轿车中。
最常用的玻璃升降器是绳轮式和叉臂式两种，设计中采用交叉臂式机构还是绳轮式机构是由玻璃曲率、升降 空分控开关等组成。电动车窗控制系统中的主控开关，用于驾驶员对电动车窗系统进行总的 操纵，一般安装在左前车门把手上或变速杆附近；分控开关安装在每个车门的中间或车门把手上，用于乘客对车 窗进行操纵。
汽车电动车窗控制电路设计
汽车电动车窗控制电路设计立帜汽车电子网在湖南长丰汽车制造股份有限公司一款新车型设计中，根据整车定义，电动车窗在基础车型的基础上增加了离车自动关窗功能和防夹功能。
同时要求在设计过程中尽可能使用基础车型已有的零部件，这样可以节省开发时间，降低成本。
本文按这些要求对新车型电动车窗控制电路进行了设计，解决了新车型电动车窗控制电路的设计问题。
１.基础车型电动车窗控制电路新车型设计时，并不是什么都是从头开始，而是首先根据设计需求，选定一个基本车型作为参考，这样可降低设计难度，使设计思路更加清晰。
新车型电动车窗的设计也是参考基础车型电动车窗进行的，因此，有必要先介绍一下基础车型电动车窗的功能及控制原理和方式。
基础车型电动车窗控制部分由电动车窗主开关、电动车窗副开关、电动车窗电动机、电动车窗电动机断路器组成。
基础车型电动车窗线路图见图１。
图１中，在点火开关位于ＯＮ位置的状态下，电动车窗继电器闭合，蓄电池电压通过易熔线１０给电动车窗控制电路供电。
当按下电动车窗?穴主或副?雪开关（ＵＰ或ＤＯＷＮ）时，电流通过⑧号熔断器流到电动车窗电动机。
由此，电动车窗电动机获得电能而旋转，驱动车窗玻璃上下移动，电动车窗打开或关闭。
当把电动车窗开关锁按下（在ＯＦＦ位置）时，若操作开关，则除了驾驶员侧的车窗外，其它电动车窗电动机都不工作。
基础车型电动车窗电动机带断路器，以防止电动机因过电流而造成损坏。
基础车型电动车窗开关为１档开关，电动机不带电子控制单元。
２.新车型电动车窗控制部件功能及电路设计为了实现新车型所要求的防夹功能和离车自动关闭车窗等功能，新车型电动车窗电动机必须由电子控制单元来控制。
２.１.电动车窗电子控制单元电动车窗电子控制单元原理见图２。
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。
汽车电动玻璃升降器结构设计
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性能要求
性能要求
电动玻璃升降器 的性能要求主要 包括以下几个方
面
性能要求
升降平稳：在升降过程中，玻璃应平 稳上升和下降，避免产生晃动或冲击
噪声控制：应尽量降低升降过程中的 噪声，提高乘坐舒适性
耐久性：应满足汽车制造商的耐久性 要求，保证在正常使用条件下，升降 器的性能不会降低
速度控制：应根据需求调节升降速度， 并能够在不同速度之间进行切换
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汽车电动玻 璃升降器结 构设计
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引言 结构设计器是 现代汽车中的一个重要 组成部分，它的主要功
能是控制车窗的升降
本文将详细介绍电动玻 璃升降器的结构设计
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结构设计
结构设计
电动玻璃升降器的结构设计主要包括机械部分和电气 部分
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机械部分包括升降器主体、升降臂、连杆、导轨等； 电气部分包括电机、控制器、传感器等
安全性：应配备防夹功能，当有物体 夹在玻璃和车门之间时，升降器应自 动停止工作，避免夹伤乘客或物品
可靠性：应保证在正常工作条件下， 升降器的故障率较低，并且易于维修 和更换部件
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THANKS
结构设计
电气部分设计 电机是电动玻璃升降器的动力源，通常采用无刷直流电机或步进电机。电机功率根据玻 璃升降的负载和速度要求进行选择。电机的控制信号来自控制器 控制器是电动玻璃升降器的控制中心，它根据输入的信号控制电机的运转，从而带动玻 璃升降。控制器通常采用微控制器或单片机实现。控制信号来自传感器或手动控制 传感器用于检测玻璃的位置和速度，将信号传递给控制器。常用的传感器有光电编码器、 霍尔编码器和线性编码器等。传感器的精度和稳定性直接影响到控制系统的性能
结构设计
第八章电动车窗系统优质PPT
第八பைடு நூலகம் 电动车窗系统
• 二、永磁型直流电动机电动车窗 • 永磁型直流电动机是通过改变电枢的电流方向
来改变电动机的旋转方向使车窗玻璃上升或下 降。图8 -3为日本凌志LS400轿车电动车窗控制 系统线路图。
前往
图8-2交叉传动臂式电动车窗玻璃升降器
前往
图8-3凌志LS400轿车电动车窗控制线路
前往
图8-4双续组串激式直流电机电动车窗电 路图
前往
图8一5电动天窗执行机构
前往
图8 -6电动天窗开关组
前往
• 当点火开关打至点火挡时，电动车窗主继电器 工作，触点闭合，给电动车窗提供了电源;如将 主开关上的窗锁开关闭合，那么，所有车窗都 可随时进入工作状态;若主开关上的车窗锁开关 断开，则只有驾驶员侧车窗可进行工作。另外， 驾驶员侧的车窗开关由点触式电路控制，驾驶
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第八章 电动车窗系统
• 三、双绕组串激式直流电动机电动车窗 • 双绕组串激式直流电动机有两个绕向相反的磁
场绕组，一个称为“上升〞绕组，一个称为 “下降〞绕组，在给不同绕组通电时，会产生 相反方向的磁场，电动机的旋转方向也就不同， 从而实现车窗玻璃上升或下降。典型控制电路 见图8一4。 • 四、电动车窗的常见故障 • 电动车窗常见故障有:所有车窗均不能升降、某 车窗不能升降或只能一个方向运动。
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第八章 电动车窗系统
• 五、电动天窗 • 电动天窗主要由天窗组件、滑动机构、驱动机
构和控制系统等组成，见图8 -5。天窗组件包括 天窗框架、天窗玻璃、遮阳板、导流槽、排水 槽等部分。电动天窗驱动机构主要由电动机、 传动机构、滑动螺杆等组成。工作时，电动机 驱动传动机构使得天窗滑移开启或倾斜开启。
电动车窗课程设计
电动车窗课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电动车窗的基本原理，掌握电动车窗的主要组成部分及功能。
2. 学生能了解电动车窗的控制电路，并掌握电路图的阅读与分析。
3. 学生了解电动车窗的安全性能及其检测标准。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，正确拆装和组装电动车窗，掌握维修与故障诊断的基本技能。
2. 学生能够设计简单的电动车窗控制电路，提升实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对汽车电器设备的兴趣，增强对汽车行业的认识。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，提高解决问题的能力。
3. 学生能够认识到汽车安全性能的重要性，树立安全意识。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅能掌握电动车窗的相关理论知识，还能提高实际操作技能，培养安全意识和团队协作精神。
为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电动车窗原理：讲解电动车窗的工作原理，包括电机、开关、控制器等主要组成部分及其作用。
2. 电动车窗结构：介绍电动车窗的内部结构，使学生了解各部件之间的关系和组装方法。
3. 控制电路分析：分析电动车窗控制电路，教授电路图的阅读与分析方法。
4. 安全性能与检测：介绍电动车窗的安全性能标准，教授相关检测方法。
5. 拆装与维修：讲解电动车窗的拆装、组装方法，教授常见故障诊断与维修技巧。
6. 实践操作：设计实践操作环节，让学生动手操作电动车窗控制电路，提高实际操作能力。
教学内容按照以下进度安排：第一课时：电动车窗原理与结构第二课时：控制电路分析第三课时：安全性能与检测第四课时：拆装与维修第五课时：实践操作教材章节内容对应如下：第一章：电动车窗原理与结构第二章：电动车窗控制电路第三章：汽车安全性能与检测第四章：电动车窗拆装与维修教学内容科学、系统，符合课程目标，为学生提供全面的学习指导。
永磁型电动机车窗升降设计
永磁型电动机车窗升降设计
永磁型电动机车窗升降设计通常包括以下几个步骤：
1. 选择适当的电动机：由于车窗升降过程中需要较大的扭矩和速度，因此选择一个适当的永磁型电动机非常重要。
需要考虑车窗重量、升降速度以及电动机的功率和效率等因素。
2. 设计传动系统：传动系统通常包括齿轮、轴承和传动带等部件。
根据电动机的转动方向和输出扭矩，选择适当的传动比例和材料，确保传动系统的稳定性和可靠性。
3. 设计控制系统：车窗升降需要一个控制系统来控制电动机的运行。
可以采用开关或遥控等方式进行控制。
控制系统还需要考虑安全性，如防止窗玻璃破碎时的自动停止功能。
4. 安装电动机和传动系统：根据实际情况，将电动机和传动系统安装在车窗升降装置上。
需要确保安装牢固，不会产生噪音或振动。
5. 进行调试和测试：安装完成后，需要进行调试和测试，以确保电动机和传动系统的正常运行。
调试过程中可能需要进行一些参数调整和故障排除。
6. 完善细节设计：根据实际需求和用户体验，可以进行一些细节设计，如加装
防夹手装置、调整开关位置等，以提高车窗升降的安全性和便利性。
总之，永磁型电动机车窗升降设计需要综合考虑电动机选择、传动系统设计、控制系统设计以及安装调试等多个方面的因素，以确保车窗升降的正常运行和用户体验。
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汽车电动车窗与电动门锁系统设计
第一节汽车电动车窗的组成与类型
所谓电动车窗，一般是指其玻璃升降器能自动升、降门窗玻璃，即使在行车过程中也能方便地开、关门窗。
所以电动车窗又叫自动车窗，过去仅装在高级轿车上，而在现代轿车上己被普遍采用。
典型电动门锁电路如图2所示。
电路中有4个电路门锁执行器（控制电机）、两个继电器、左右车门的开锁和上锁开关、电控单元以及熔断器等。
电动门锁执行器一般采用直流电机或电磁铁，门锁控制器根据不同的开关信号，实现对4个门锁电机的控制。
开锁与上锁的动作是靠门锁控制器改变门锁直流电机线圈通电方向实现的。
当上锁按钮开关被按下时，电压信号送到控制器中，通过上锁继电器触点的动作使门锁电机完成锁门动作。
当开锁按钮开关被按下时，电压信号送到控制器中，通过开锁继电器触点的动作使门锁电机完全开锁动作。
遥控门锁
现在，在国外大约有三分之一车辆已经将遥控门锁（RKE-Remote Keyless Entry）作为标准配置。
遥控门锁即是在电动门锁的基础上增加遥控装置（遥控器），取代传统的车钥匙，并在车内安装有接收模块，以实现上锁、开锁的远距离控制和行车自动锁门控制。
遥控门锁不使用钥匙就能操纵门锁，避免了在黑暗处寻找锁眼，远距离操控缩短了驾驶员在车外的时间，尤其是在雨雪天气时尤为重要；此外，行车自动锁门控制减少了由于行车时忘记锁门带来的事故。
如图3所示典刑遥控门锁电路包括：遥控ECU、门锁ECU、上锁和开锁开关、门锁执行器（电机）以及门锁状态指示器。
遥控门锁电路中，遥控器是实现遥控动作的核心器件。
遥控器是一手持式无线电发射器，遥控操作时，遥控器将上锁和开锁等信号以微弱电波（法规规定的频率小于322M赫兹、电场强度小于500μV/dB、发射距离在3m以内无需作业许可的电波）的形式发送到汽车门锁电控单元的遥控接收模块（遥控ECU），车内接收模块识别发射代码并驱动门锁执行器。
行李箱的上锁和开锁也可用遥控器实现。
每一辆车的发射器都有各自的密码，密码存储在相关的集成电路模块中，车内接收模块在收到发射代码后，首先要识别密码是否正确，然后才能确定是否驱动执行器动作。
因此，遥控门锁还具有一定的防盗功能。
有关遥控门锁的防盗功能将在汽车防盗系统中专门说明。
此外，遥控装置上还带有表示驾驶员的唯一的ID号，当汽车接收到遥控装置发出的信息后，
就可以判别出驾驶员的ID号，从而可以根据这个驾驶员的习惯自动地对相关机构进行调整，例如座椅的位置、后视镜的角度等。
电动车窗系统是通过开关操作开闭车窗的系统，当电动车窗开关操作时，电动车窗电动机旋转，车窗开闭调节器（图4 一l ）把电动车窗电动机的旋转运动转换成上下运动打开或关闭车窗。
图 4 一 1 电动门窗
一、电动车窗的组成
汽车电动车窗主要由升降控制开关、电动机、升降机构和继电器等组成，它是利用开关控制电动机的电流方向，实现车窗的升（关）降（开）。
车窗电动机都是双向的，分永磁式和双绕组串励式两类。
永磁式直流电动机是通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以不同的方向旋转。
双绕组串励式直流电动机有两个绕向相反的磁场绕组，一个称为上升绕组，另一个称为下降绕组，通电后产生相反方向的磁场，即可改变电动机的旋转方向。
一般使用双向永磁绕线（双绕组串联）式电动机。
每个车窗都有一个电动机，是一种不直接接地型电动机。
为防止电路过载，电动车窗电路有一个或多个热敏开关，以免电动机因超载而烧坏。
热敏开关为双金属结构，当电动机电路电流过大时，双金属片受热，产生弯曲变形，使触点打开，切断电路；当电路断开后，双金属片冷却，变形消失，触点再次闭合。
如此重复开闭，使电动机的平均电流不超过规定值，从而确保电动机不致过载烧坏。
有的车上还设有一延时开关，可在点火开关断开后约10min 内或车门打开以前，电动车窗仍接通电源，使驾驶员或乘客仍可操纵控制开关关闭车窗。
所有电动车窗都有两套控制装置，一套为总开关，可由驾驶员通过总控制开关操纵四个车窗的升降；另一套为分开关，分别装在每个车窗中部，可由乘客操纵身边车窗的升降。
总开关和分开关互不干涉，均可独立控制。
二、电动车窗的类型
电动车窗升降器主要由车窗电动机和机械式玻璃升降机构两大部分组成。
为了吸收冲击对机构的影响，一般还装有吸收冲击的缓冲装置。
机械式玻璃升降机构的结构有绳轮式、交臂式和软轴式三大类。
其中以绳轮式结构为多，如富康、奥迪、桑塔纳轿车等；标致轿车采用交臂式结构；北京切诺基越野车采用软轴结构。
汽车电动车窗电动机多采用直流电动机，内部装有减速装置。
与不同的机械式玻璃升降机构相配合，电动机输出部分的结构也有所不同。
1．绳轮式结构的电动机
对于绳轮式结构的电动机，其动力输出部分是一个塑料绳轮，绳轮上绕有钢丝绳，钢丝绳上装有滑块，电动机驱动绳轮，带动钢丝绳卷绕，钢丝绳上的滑块带动玻璃，则使玻璃沿导轨作上下运动。
2．交臂式结构的电动机
对于交臂式结构的电动机，其动力输出部分是一个小齿轮，经与之啮合的扇形齿板，通过交臂式升降机构，带动玻璃沿导轨作上下运动。
3．软轴式结构的电动机
对于软轴式结构的电动机，其动力输出部分也是一个小齿轮，通过与软轴上的齿（近似于齿条）相啮合，驱动软轴卷绕，带动玻璃沿导轨作上下运动。
电动车窗主要由车窗升降器、电动机、开关等组成。
有些汽车上的电动车窗由电动机直接作用于升降器，而有些则是通过驱动机构作用于升降器，从而把电动机的转动转换成车窗的上下移动。
车窗升降器有两种形式。
一种是用齿扇来实现换向作用，如图8-12所示。
齿扇上连有螺旋弹簧。
当车窗上升时，弹簧伸展，放出能量，以减轻电机负荷；当车窗下降时，弹簧压缩，吸收能量，从而使车窗无论是上升还是下降，电机的负荷基本相同。
另一种换向器是使用柔性齿条和小齿轮，车窗连在齿条的一端，电机带动轴端小齿轮转动，使齿条移动，以带动车窗升降。
其结构如图8-13所示。
l-齿条2-电缆接头3-电动机4-小齿轮5-定位架
电动车窗最主要的组成是玻璃升降器，目前使用的有电动交叉臂式玻璃升降器、电动钢丝绳式玻璃升降器和电动齿轮式玻璃升降器等，其结构分别如图8 一1 、图8 一 2 和图
图8 一 2 电动钢丝绳式玻璃升降器示意图
图8 一 3 电动齿轮式玻璃升降器示意图
另一种车窗换向器是使用柔性齿条和小齿轮，车窗连在齿条的一端，电机带动轴端小齿轮转动，使齿条移动，以带动车窗升降，其结构如图6所示。
图7是基于LIN总线的电动车窗控制系统，按动车门上的车窗开关，发出车窗升降请求信号后，通过开关输入接口芯片（MC33993）送入车窗控制单片机（MC68HC908GP32），通过LIN驱动芯片（MC33399）将信号送到车窗电机控制模块（MM908E624模块），驱动电机实现车窗升降。
这种LIN总线结构车窗电控系统可以方便地嫁接新模块，可靠性高，使电控系统能够满足越来越高的性能要求，代表了汽车车窗电控系统的发展方向，图8是基于LIN总线的电动车窗。