电动车窗防夹设计
汽车电动门窗天窗防夹和便利功能原理与检修
汽车电动门窗、天窗防夹和便利功能原理与检修及设定方式 (1)第一节汽车电动车窗的组成与类型 (1)一、电动车窗的组成 (2)二、电动车窗的类型 (2)第二节汽车电动车窗的工作原理 (4)一、电动车窗的大体操纵电路 (4)二、电动车窗的大体原理 (6)第三节汽车电动车窗故障的检修 (8)一、电动车窗故障检修思路 (8)二、电动车窗常见故障的检修 (8)第四节电动车窗的新功能 (9)一、电动车窗的新功能概述 (9)二、丰田车系防夹功能 (14)三、公共/奥迪电动车窗便利功能 (18)四、常见车型的自动车窗设定 (19)第五节典型故障案例分析 (20)一、桑塔纳2000GSi轿车中控门锁和电动玻璃起落器不工作 (20)二、华泰现代特拉卡越野车电动车窗不工作 (21)汽车电动门窗、天窗防夹和便利功能原理与检修及设定方式黄意强.新款汽车车身电器检修专辑.北京：机械工业出版社，2020吴文琳.汽车舒适系统和电动操纵装置维修精华. 北京：机械工业出版社，2020第一节汽车电动车窗的组成与类型所谓电动车窗，一样是指其玻璃起落器能自动升、降门窗玻璃，即便在行车进程中也能方便地开、关门窗。
因此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纳。
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，车窗开闭调剂器（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要紧由起落操纵开关、电动机、起落机构和继电器等组成，它是利用开关操纵电动机的电流方向，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。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计一、引言随着汽车的普及和人们对行车安全的重视，汽车安全系统也得到了越来越多的关注。
车窗智能防夹系统作为汽车安全系统的重要组成部分，对防止车窗夹伤和防盗具有重要意义。
本文旨在设计一种车窗智能防夹系统，通过分析车窗智能防夹系统的工作原理、功能需求和系统组成，为汽车安全系统的设计和研发提供参考。
二、车窗智能防夹系统的工作原理车窗智能防夹系统是一种基于传感器和控制器的智能系统，通过对车窗上下行程的监测和控制，实现对车窗夹伤的防护。
其工作原理主要包括以下几个方面：1.传感器检测：车窗智能防夹系统通过安装在车窗上部和下部的传感器，实时监测车窗的上下行程。
传感器可以采用光电传感器、超声波传感器或者感应式开关传感器等，用来检测车窗的位置和遇阻反弹情况。
2.控制器处理：传感器检测到车窗上下行程时，会将信号传输给控制器进行处理。
控制器根据传感器反馈的信息，判断车窗是否遇阻，并控制车窗的上下运动。
3.防夹处理：当传感器检测到车窗在上升或下降过程中遇阻时，控制器会立即停止车窗的运动，并向外发出警报，以避免夹伤事故的发生。
4.自动上升：在车门关闭的过程中，车窗智能防夹系统会自动将车窗上升到指定位置，以防止车窗被外力夹住。
车窗智能防夹系统通过传感器的检测、控制器的处理和自动上升功能，有效地避免了车窗夹伤的发生，提高了乘车安全性。
车窗智能防夹系统作为汽车安全系统的重要组成部分，需要满足一系列功能需求，以保障车辆乘客的行车安全。
主要功能需求包括以下几个方面：1.车窗位置监测：需要能够实时监测车窗的上下行程，并准确判断车窗的位置。
2.遇阻自动反弹：当车窗在上升或下降过程中遇阻时，需要能够自动停止车窗的运动，并反弹至安全位置。
3.警报提示功能：在车窗遇阻时，需要能够发出警报提示，提醒车主及时处理问题。
4.手动操作功能：在必要时，需要能够切换到手动操作模式，以便车主在特殊情况下手动控制车窗的上下运动。
车窗智能防夹系统是由一系列传感器、控制器和执行机构组成的智能系统，其中每个组成部分都起着重要的作用。
(完整word版)车窗防夹算法的探究和实现
引言随着汽车的普及，汽车的安全性越来越受到人们的重视，毕竟这是关乎生命安全的大事。
而现在汽车多采用电动车窗，但是电动车窗仍存在着较大的安全隐患.到目前为止已经有多起乘客被上升的车窗夹伤的事故被报道，其中大部分受伤者是儿童,因此电动车窗防夹保护被提出。
所谓电动车窗防夹保护，就是一旦在车窗自动上升过程中侦测到有障碍物的存在，车窗就自动停止向上运动,防止损毁障碍物;并向下运动，以释放障碍物。
电动车窗防夹的基本思想可以概括为：在车窗自动上升过程中，传感器检测到障碍物的存在(包括已被夹或判断有障碍物存在上升途中).当检测到有障碍物存在时，驱动电机反转，使车窗下降一段距离，释放障碍物。
本文介绍的防夹保护算法主要是通过检测电机转速的变化来实现的。
电机周期的测量在防夹设计中，严格地说涉及到的参数应该是电机的转速.但是，在本课题中，更确切地说，检测到的不是转速，而是周期。
本课题采用Timer模块里的捕捉模式来检测两个脉冲下降沿之间的时间间隔从而得到周期值.周期越大，速度就越慢，反之，周期越小，速度就越快.因此，从功能上看，两个参数的效果是一致的。
为了节省微控制器的资源，就直接周期来代替速度进行防夹检测。
捕捉计算到脉冲周期与实际的脉冲周期之间的换算关系为：Timer设置的是16预分频，重装载值为0000H，因此它的溢出周期为43ms，分辨率为2.7ms.在周期检测中,霍尔传感器的输出脚与XC886的P3.4口相连。
P3.4复用为Timer21脉冲捕获模式的输入引脚.本课题中，当霍尔传感器输入为脉冲下降沿时，Timer产生中断，并在中断程序中计算周期.具体计算流程如下：其中，Pre_reload为前一次脉冲到达时寄存器中的值，用当前值减去前一次的值即为周期。
值得一提的是,period_count这个变量.当计时器溢出一次，period_count就加一。
从而避免因计时器溢出而导致周期计算错误。
实现的具体做法是：由于只需在车窗自动上升时进行防夹。
基于STM32的无传感器车窗防夹系统设计
位移信息
图 ２：软 件 设 计 图
蜗 轮传动 ，带动钢索线性运动 ，玻璃 夹持装置 带 动 玻璃 沿 导轨 定 向运 动 。 电动 机 采 用永 磁 有 刷 直流 电 机 。
通 过 检 测 电 机 运 行 过 程 中 产 生 的 周 期 性
产生的脉冲频率非常低 ，直流部 分迅速增 加， 我 们 利 用 这 个 特 点 来 判 断 是 否到 顶 ：而 在 车 窗 受 阻 时 ，脉 冲 频 率 也 会 降 低 ，但 是 达 不 到 到顶 时 的 低 频 率 ，直流 部分 增 加 与 受 力 几 乎 成正 比 ，
理 。
性能更优，成本更低的车窗防夹手系统 在不
【２】刘广敏 ，王知学 ，马建辉 ．无传感 器电动 车窗 防夹控制 模 块的研制 【Ｊ１．现代 电子 技 术 ，２ ００７（２ ３）：１９８—２ ００．
［３】王 华平 ．基 于低速 ＣＡＮ总线的 电动车车 门 控 制 系 统 的 制 ［Ｊ］．天 津 工 业 大 学 硕 士 论
日ｌ＿ ●Ｉ＿Ｉ１＿脉 冲计圈数 ｌ 墨 囵 举囡 ■圈
１ 电 动 车 窗 整 体 设 计 思 路
电 动 车 窗 主 要 由 永 磁 直 流 电 机 、 电 机 卷 扬 轮 、转 速 转 换 器 和 电动 车 窗 防 夹 控 制 器 组 成 。 机 构 的 工 作 过 程 为 控 制 器控 制 电机 正 反转 驱 动
电子技术 · Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
基于 ＳＴＭ３２的无传 感器车窗防夹系统设计
文／李 泽 宇 程 禹 杜 汶 泽
近 年 来，随 着我 国汽车 产销 量 的增 加 与 人 们 安 全 意 识 的 上 升 ， 对 于 汽车 车窗控 制 系统 中 防 夹手 功 能 的 需 求 日益 上 升 ， 而 无 传 感 车 窗 防夹 系统 以其较 低 的 成本 与 相 对 简单 的线 束分 布得 到 了越 来 越 多 的青 睐。 本文将 提 出一 种 无 传 感 车窗 防 夹 系统 的设 计 方 案。 通 过 ＳＴＭ３２单 片机 对 车 窗 电机 电 流 进行 采样 ，采用快 速 傅里 叶 变 换 （ＦＦＴ）的 方 法 来 判 断 车 窗 是 否
车窗防夹系统方案
车窗防夹系统方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在了我充满创意的工作台上。
在这个充满科技气息的清晨，我开始构思一个能够解决无数人困扰的方案——车窗防夹系统。
一、痛点分析想象一下，当你悠闲地驾驶着爱车，准备关上车窗享受一路风景时，突然传来一声惊叫——你的手被车窗夹住了！这种痛苦的经历，相信许多人都有过。
而传统的车窗防夹系统，要么反应迟钝，要么灵敏度过高，导致使用体验不佳。
因此，我们需要一个更加智能、高效的车窗防夹系统。
二、方案设计1.系统构成（1）传感器：安装在车窗边缘，用于实时监测车窗附近的障碍物。
（2）控制器：接收传感器信号，并控制车窗电机。
（3）车窗电机：驱动车窗上升或下降。
（4）显示屏：用于显示车窗状态和警告信息。
2.工作原理当车窗开始上升时，传感器实时监测车窗附近的障碍物。
一旦检测到障碍物，传感器立即将信号发送给控制器。
控制器根据信号判断障碍物的大小和位置，然后控制车窗电机减速或停止，从而避免夹伤乘客。
3.技术创新（1）智能识别：采用先进的图像识别技术，能够准确识别车窗附近的障碍物，提高防夹效果。
（2）自适应调节：根据障碍物的大小和位置，自动调整车窗电机的运行速度，实现柔和关窗。
（3）实时反馈：在车窗运行过程中，实时显示车窗状态和警告信息，让乘客安心。
三、实施步骤1.市场调研：了解市场需求，收集用户反馈，为方案设计提供依据。
2.技术研发：针对方案设计，进行技术研发，包括传感器、控制器和车窗电机的选型及软件开发。
3.原型制作：根据研发成果，制作车窗防夹系统的原型机。
4.测试验证：对原型机进行测试，验证系统的可靠性、稳定性和安全性。
5.批量生产：在测试验证通过后，进行批量生产，将产品推向市场。
四、预期效果1.提高乘客安全：有效避免乘客在关窗过程中被车窗夹伤。
2.提升驾驶体验：智能识别和自适应调节功能，让关窗过程更加轻松、舒适。
3.减少维修成本：采用先进的技术和材料，降低系统故障率，减少维修成本。
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。
基于纹波防夹技术自动升降车窗系统设计
机电技术
５ ０ ｍ ｓ ＜ ＜３ ０ ０ ｍ ｓ ， 相 应 的 车 窗 玻 璃 执 行 自动 下 降 动作 ， 车 窗玻璃 自动下 降到底 部 位置 。
２ ． ２ 防夹 功 能
功能 ， 需要 满足 以下 所有 条件 ：
１ ） Ａ Ｐ Ｍ接 收到 遥控 降窗 信号 ；
２ ） 档位为Ｏ Ｆ Ｆ 档；
当车 窗 玻 璃 在 自动上 升 模 式 下 ， 在 防夹 功 能
３ ） 车 窗玻璃 不 处于 底部 位置 。 策 略说 明 如下 ： １ ） 触 发遥 控 降 窗 功 能后 ， 车 窗 玻璃 下 降到 底 部位 置 ， 车窗 完全 打开 ， 车 窗下 降动作 停止 ； ２ ） 车 窗玻 璃 处 于 遥 控 降 窗过 程 中 ， 遥 控 降 窗 信号 丢失 ， Ａ Ｐ Ｍ会 控制 车窗 玻璃停 止 下降 ；
第１ 期
机 电技术
８ ９
基于纹波 防夹技术 自动升降车窗 系统设计
林桂 斌
（ 东南 （ 福建 ） 汽车工业有 限公 司 ， 福建 福 州 ３ ５ ０ １ １ ９ ） 摘 要 ： 顺应 自动升降功能车窗不断扩大 的市场需求 ， 介绍一种 基于纹 波防夹技 术的 自动升降车窗系统设计 ， 该技术
和一键 升 降等功 能 １ 。
操作方便性的前提下 ， 设计ｍ一种具有 防夹功能
的电 动车 窗成 为一 种必 然 ， 具有 重要 的意 义 。 实 现 车 窗 防 夹 主 要 有 两种 技 术方 案 ， 一 是霍
２ 功 能 描 述
２ ． １ 车窗玻璃升降 （ 手动升 降玻璃 、 自动升 降玻璃 ）
未来 防夹技 术 主流 。 本 文 介 绍 一 种 基 于 纹 波技 术 ， 能 够 同时 实 现
什么是车窗防夹功能
什么是车窗防夹功能
汽车的玻璃升降以前都是手动，而现在的大部分都是电动升降，因电动车窗开始没有设置有车窗防夹手的功能时，经常会有小孩或者大人在其他原因导致手被夹伤。
当汽车上有这个防夹功能后效果很好，一般不会被玻璃夹到手了，那这个防夹功能是什么原理工作的，是怎么激活触发防夹的？
防夹功能是通过“触觉”和“视觉”来实现的，而“触觉”就是当汽车的电动车窗机构感应到有异物时，就会停止上升车窗玻璃后自动下降车窗玻璃。
是通过电动车窗的电流感应器激活触发的，在车窗夹到手后电动马达就会转速慢，霍尔传感器就会向ECU发送信息，ECU向继电器发出指令，电流方向电机反转，车窗玻璃就会下降。
而“视觉”是根据光学控制系统监测，系统会检测车窗移动的范围内来判断有没有异物，如果有异物停止上升，没有异物就控制汽车车窗上升，不需要像“触觉”那样需要车窗玻璃把手夹一下才会触发。
一般汽车装有类似车窗玻璃的防夹功能，是不需要自己去设置的，因为本身系统就已经设置好了，如果不知道自己的汽车有没有防夹功能，可以拿一个矿泉水瓶放在车窗玻璃上，把玻璃升上来看看车窗系统有没有触发防夹功能。
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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。
高级功能要求：自学习功能。
设备投入使用后，由于环境变化，系统需要自学习新的车窗玻璃运动阻力。
车窗玻璃的运动阻力取决于车窗玻璃运动的摩擦力（污垢、雨雪、长期使用等因素均可对其造成影响）。
系统定期校正车窗玻璃的位置，与EEPROM里存储的数据进行分析比较，从而采取相应的动作以维持同样的防夹力效果。
电动车窗防夹系统设计举例
图1所示为电动车窗防夹系统结构框图。
图1 电动车窗防夹系统框图
电动车窗防夹系统要实现以下的功能：
□ 持续检测上升/下降按键，根据检测到的按键，控制电机的方向和速度；
□ 当车窗上升时，监测和计算霍尔传感器的脉冲数，当霍尔信号的脉冲数消失时，迅速停止电机的上升运动；
□ 每次全部的脉冲数和所需要的时间记录/存储在内部Flash或EEPROM中，作为车窗上下运动时的参照；
□ 厂家可以使用配置模式设定车窗上下运动的初始限制范围；
□ 用户可以在特殊状况下屏蔽防夹功能，如恶劣天气和紧急遇险；
□ 系统故障诊断，故障代码可通过CAN/LIN网络输出。
电动车窗防夹系统的硬件设计比较简单，主要工作集中在软件的设计上，最重要的步骤是利用专用的防夹力测试设备来构造数学模型，选择适当的算法，同时根据电机厂家提供的具体参数资料，制定自学习功能的优化策略。
图2所示为电动车窗防夹系统电路板。
图2 电动车窗防夹系统电路板c
电动车窗防夹系统要考虑重力、摩擦力以及各种类型的干扰后，才能实现可靠的防夹功能，如机械老化、胶条老化和气候的变化等。
因此，设计人员需要通过对实际的车窗产品反复试验，得出在不同温度和状态下的各种数据，逐步调试，才能准确实现防夹力的一致，以达到最终的安全要求。
电动车窗防夹设计的难点
如果有汽车生产厂的支持和完善的设备，完成电动车窗防夹系统的功能设计并不难，但是在严格的成本控制下，若实现低成本、高功能的电动车窗防夹系统的量产则非常困难，因为许多国外的合资企业早已拥有成熟的技术和方案、大规模生产的成本优势以及多年的应用反馈积累。
在实际设计中，防夹力、电机行程以及玻璃的位置甚至电机的堵转及过温都可以只通过监测和计算霍尔传感器的脉冲数，并建立适当的数学模型来得到。
因此，拥有一套专业的防夹力测试设备必不可少，同时，电机厂家在电机内部性能参数上的支持也十分重要。
在电动车窗防夹系统中，耐低温要求是一个难点，如应能承受-40℃的低温试验。
这对于低成本的电动车窗防夹方案是一个挑战，因为这需要做更多的试验，软件调整作温度补偿，以符合基本性能要求。
电路的设计简单，意味着算法更加复杂。
其关键是在不增加成本的前提下，保证各种状态下防夹力的一致。
防夹力一致等同于系统的敏感度稳定。
耐振动性能也是一个难点，在颠簸和崎岖的路段，同样是脉冲数的变化，却需要区分不同的情况，这需要多年路试应用经验的积累。