汽车天窗误防夹问题优化设计研究
车窗纹波防夹失效性分析及研究
车窗纹波防夹失效性分析及研究1. 引言1.1 研究背景车窗纹波防夹系统是车辆安全系统中的重要组成部分，其主要功能是在车辆行驶过程中避免车窗夹人事故的发生。
在实际使用中，一些车窗纹波防夹系统存在失效的情况，导致无法及时发挥其作用，增加了车辆驾驶中的安全隐患。
研究背景中有关车窗纹波防夹系统失效性的问题，主要表现在系统部件的设计不合理、制造工艺缺陷、使用环境恶劣等方面。
这些问题严重影响了车窗防夹系统的正常工作，容易导致车窗夹人事故的发生，给驾驶者和乘客的生命安全带来潜在威胁。
对车窗纹波防夹系统的失效性进行深入研究和分析，可以有效提高系统的可靠性和安全性，降低车窗夹人事故的风险。
本研究旨在探讨车窗纹波防夹系统失效性的原因和解决方法，为改进车窗防夹系统的设计和制造提供参考依据，从而提升车辆驾驶中的安全性和舒适性。
1.2 研究意义车窗纹波防夹系统作为汽车的重要安全装置，其失效可能导致严重的安全问题，如儿童或宠物被夹伤。
对车窗纹波防夹失效性进行研究具有重要的意义。
深入分析车窗纹波防夹系统的失效原因可以帮助汽车制造商和相关研究机构提高安全性能，减少事故发生的可能性。
通过评估车窗纹波防夹系统的防夹效果，可以为消费者提供更加安全的汽车选择参考。
研究车窗纹波防夹系统的改进措施，可以对今后汽车安全技术的发展起到指导作用，推动行业的进步与发展。
研究车窗纹波防夹失效性具有重要的实用意义和指导意义，对提升汽车安全性能和保障乘车人员生命安全具有积极的促进作用。
1.3 研究目的本文旨在通过对车窗纹波防夹系统失效性的深入分析和研究，探讨其防夹效果的优劣和存在的问题，为提高车窗纹波防夹系统的性能和可靠性提供可靠的技术支持和改进措施。
具体研究目的如下：1.深入了解车窗纹波防夹系统的工作原理和结构，确保对系统的全面了解和掌握；2.识别车窗纹波防夹系统存在的故障现象，并进行详细的分析和归类，为后续失效原因分析提供有效的数据支持；3.分析车窗纹波防夹系统失效的原因，探讨可能导致系统失效的主要因素，为改进措施的制定提供理论依据；4.评估车窗纹波防夹系统的防夹效果，分析系统的性能和可靠性，发现存在的问题和不足；5.研究车窗纹波防夹系统的改进措施，提出针对已有问题的解决方案和技术手段，为系统的优化和提升提供有效建议。
车窗纹波防夹失效性分析及研究
车窗纹波防夹失效性分析及研究摘要：车窗纹波防夹是汽车安全的重要部分，但在实际使用中存在失效的情况。
本文通过对车窗纹波防夹的原理和机构进行详细分析，分析了造成失效的主要因素，并提出了相应的解决措施，以提高车窗纹波防夹的可靠性和安全性。
1. 引言车窗纹波防夹是指在车窗关闭时，通过纹波传感器监测车窗是否夹到物体，并在夹到物体时及时停止升降，以保护乘客的安全。
在实际使用中，车窗纹波防夹有时会失效，造成夹到物体时无法及时停止升降，从而导致乘客受伤。
对车窗纹波防夹的失效性进行分析和研究具有重要的现实意义。
2. 车窗纹波防夹原理和机构车窗纹波防夹主要由纹波传感器、控制单元和电动机组成。
当车窗升降时，纹波传感器会监测车窗附近物体的距离，当物体靠近车窗时，传感器会发送信号给控制单元，控制单元会停止电动机的升降动作，从而避免夹到物体。
3. 失效性分析车窗纹波防夹失效的原因主要有以下几点：3.1 纹波传感器故障：纹波传感器负责监测车窗附近物体的距离，如果传感器故障，就无法正确判断车窗是否夹到物体。
3.2 控制单元故障：控制单元是车窗纹波防夹系统的核心部分，负责接收纹波传感器发送的信号，并控制电动机的升降动作。
如果控制单元故障，就无法及时停止车窗的升降动作。
3.3 电动机故障：电动机是驱动车窗升降的关键部件，如果电动机故障，就无法控制车窗的升降动作，从而无法及时停止夹物体的危险。
4. 解决措施为了提高车窗纹波防夹的可靠性和安全性，可以采取以下措施：4.1 加强纹波传感器的故障检测和监测机制，及时发现和修复故障传感器，确保传感器的正常工作。
4.2 设计双重控制单元，即同时装置两个控制单元，其中一个为主控制单元，另一个为备份控制单元，当主控制单元故障时，备份控制单元可以继续控制车窗的升降动作。
4.3 安装电动机故障检测装置，监测电动机的运行状态，及时发现并修复故障电动机，确保电动机的正常工作。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计随着汽车行业的不断发展，汽车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具，而汽车车窗是汽车的重要部件之一。
尽管汽车车窗提供了人们观赏、通风、透气的便利，但是由于车窗操作不当，会给人们带来危险。
以汽车窗户夹住孩子为例，据统计，全球每年有超过700名儿童因为被汽车窗户夹住而死亡。
因此，如何保证汽车窗户的安全使用成为了一个亟待解决的问题。
本文基于此背景，探讨了一种汽车车窗智能防夹系统。
设计思路主要源自对汽车车窗夹住人体的原理和特征的研究，以及对汽车电子控制技术的应用。
汽车车窗夹住人体的原理在于人的手或头、颈等身体部位挡住了车窗玻璃的虚拟面，从而触发细微的压力传感器，导致窗玻璃停止下行并弹回。
利用这一原理，设计一种基于汽车电子控制的汽车车窗智能防夹系统，可以通过安装车门内壁发射的红外线发射器和接收的红外线接收器，以及车窗底部的压力传感器，实现对夹住人体的识别和防夹保护。
1. 所需部件汽车车窗智能防夹系统需要的部件包括红外线发射器、红外线接收器、压力传感器、单片机、继电器等。
其中红外线发射器和接收器安装在车门内壁，作为测距传感器，可以识别是否有人体部位靠近车窗边缘。
压力传感器则安装在窗边框底部，可以感知车窗下降过程中的压力变化，判断是否有人体被夹住。
2. 系统原理本系统通过红外线测距，感知到人体接近窗侧缝隙，并通过压力传感器检测窗玻璃下降过程中的压力变化，判断窗玻璃是否夹住了人体。
当检测到人体靠近车窗时，系统会迅速关闭窗户，防止窗户夹住人体。
当检测到车窗夹住人体时，系统会自动停止窗户下降，并使窗户立即上升。
当窗户碰到障碍时，系统会继电器触发，关闭电源，同时发出警报声，提醒车主避免危险。
汽车车窗智能防夹系统采取模块化设计，分为信号输入模块、信号处理模块、信号输出模块和供电模块。
1. 信号输入模块信号输入模块包括红外线发射器和接收器和压力传感器，它们可以检测人体接近车窗和夹住人体的情况，并将这些信息传送到信号处理模块进行处理。
汽车车窗智能防夹系统设计
汽车车窗智能防夹系统设计汽车车窗智能防夹系统是一种针对汽车车窗夹人或夹物事件的保护性措施，可以有效地避免这种意外事件的发生。
该系统采用的原理是利用车窗上的传感器，一旦检测到物体进入车窗闭合范围，立即自动停止车窗的运动，避免夹人或夹物。
设计方案：一、传感器的选择车窗的安全问题应该作为汽车设计的重要指标之一，因此需要选用高精度、高稳定性的传感器。
可选择采用法国Stmicroelectronics公司的LIS3LV02DQ三轴加速度传感器。
该传感器可以直接被安装在现有的车窗电机上，并且具有高灵敏度、高精度和可调整的感应范围等特点，能够检测到车窗周边的所有物体。
二、控制系统的设计车窗智能防夹系统的控制系统应该包括传感器、处理器、驱动器等部分。
传感器会将检测到的数据发送给处理器，处理器通过算法进行分析，一旦检测到车窗周边有物体进入，便会自动切断电源，停止车窗的运动，避免夹人或夹物。
同时，驱动器也需要具有高精度、高效、高稳定性的特点，以确保车窗的开关能够稳定可靠地运行。
三、系统工作流程当车辆驶入停车场时，系统自动开启。
当手动开启车窗时，传感器开始检测，一旦检测到车窗周边有物体进入，控制系统会立即切断电源，停止车窗的运动。
当人或物离开时，控制系统会自动恢复电源，车窗也会自动关闭。
在整个过程中，系统会不断监测车窗周围的状态，确保车窗的安全性。
总结：随着汽车产业的快速发展，车窗的安全问题也越来越受到关注。
因此，设计一个智能化的车窗防夹系统显得十分必要，其采用先进的传感器技术和专业的控制系统，可以有效地预防车窗夹人或夹物事件的发生，提升车辆的安全性和用户体验。
某车型玻璃升降系统误防夹失效原因分析及改进
130AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计某车型玻璃升降系统误防夹失效原因分析及改进相光海1 成淑仪21.湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司 湖南省长沙市 4100002.上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西省柳州市 545007摘 要： 本文通过对某车型玻璃升降系统误防夹的故障进行分析，提出了相应的解决方案，验证结果说明解决方案可靠有效，为以后电动防夹玻璃升降系统的设计总结了相关经验。
关键词：防夹设计 玻璃升降系统 霍尔传感器1 前言随着消费者对于汽车舒适性及智能网联化要求不断提高，主机厂在普通电动车窗基础上，通过增加控制模块实现车窗自动化升降功能。
为确保电动车窗可靠的关闭，电动车窗堵转力设计值一般在220N±50范围内，但同时也存在车窗在自动上升时有夹伤乘客的危险。
因此，电动车窗在具有自动上升功能时必须要具备防夹功能。
2 电动车窗防夹系统简介为了保证人身安全，国标GB11552要求：如果电动车窗含一键上升功能时，距离车窗顶端开口从200mm 到4mm 范围内，必需拥有防夹功能且防夹力不超过100N。
主机厂会进行高温环境（85°）、常温环境（25°）、低温环境（-30°）以及耐久试验静态标定实验和道路动态标定实验，在法规要求的防夹区间内将防夹力标定为70N 左右，除此要求外，其余区域也会有防夹功能，只是防夹标定参数不同，防夹区域设定值根据主机厂要求不同。
电动车窗要启动防夹功能，必须满足以下条件：(1)电动车窗处于自动上升过程中； (2)电动车窗处于防夹区域设定范围内； (3)车窗上升或启动过程中，电机转速跌落幅度超过门限值。
电动车窗防夹系统目前主流技术路线为霍尔防夹和纹波防夹两种解决方案。
霍尔防夹方案是在玻璃升降器电机轴上安装磁环，在靠近磁环附近装有固定的霍尔传感器，当电机转动时，磁环旋转产生交变磁场，使霍尔传感器输出方波脉冲信号，利用MCU(micro controller unit)内部时钟模块的输入捕捉功能捕捉霍尔信号个数，从而确定电动车窗的位置，通过对电机的霍尔信号脉冲宽度进行采样，将前10次采样值放置在连续10个存储单元中，求一个平均值 V0并记录，之后连续10个采样得到的霍尔信号脉冲宽度的平均值记为V1，如果升降器进入防夹区域后，进行V0与V1的比较，若V1-V0＞门限值，这时就认为满足防夹要求，否则用V1覆盖V0，继续比较，超出防夹区后停止比较[1]，如下图1所示。
测试车窗误防夹的方法与研究
10.16638/ki.1671-7988.2017.10.054测试车窗误防夹的方法与研究回姝，岳宇鹏，战伟（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春130011）摘要：文章从实车测试的角度对车窗防夹功能的错误情况—误触发防夹进行测试方法的研究与探讨。
考虑到颠簸路面等外界因素的干扰，车窗在自动上升期间且无障碍物的情况下触发防夹功能。
如何在车辆上市前充分暴露此类缺陷是本文研究的重点。
关键词：电动窗；防夹力；误防夹；总线信号中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)10-155-02Study on the method of testing the wrong anti pinch of car windowHui Shu, Yue Yupeng, Zhan Wei( China First Automobile Co., Ltd. Technical Center, Jilin Changchun 130011 )Abstract: In this paper, from the angle of the real vehicle test, the test method of the anti lock function of the window is studied. Taking into account the interference of the external factors such as bumps and windows, the window in the automatic rise and the absence of obstacles in the case of the anti pinch function. The key point of this paper is how to fully expose the defects before listing.Keywords: power window; anti pinch force; wrong anti pinch; bus signalCLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-155-02引言现代社会中，汽车越来越成为人们不可缺少的代步工具，汽车市场也异常火爆，每一个人都会与汽车产生极为紧密的联系，汽车工业逐渐成为各个国家的支柱型产业，对于推动国民经济发展提高人民生活水平起到重要的推动作用[1]。
(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。
车窗纹波防夹失效性分析及研究
车窗纹波防夹失效性分析及研究
在汽车的使用过程中，车窗的纹波防夹功能可以帮助保护乘客的手指不被夹伤。
但有
时候，这种功能可能会失效，而导致手指被夹伤或者其他危险发生。
因此，对车窗纹波防
夹失效性进行分析和研究非常有必要。
车窗纹波防夹功能是利用了光电开关和程序控制的技术，能够自动感应车窗在关闭过
程中是否有手指等物品靠近，如果有，即可自动停止车窗的关闭过程，以保护乘客的安全。
但是，它也有一些局限性，如在极端情况下，纹波防夹功能会失效，导致车窗继续关闭，
并夹伤人员。
对于这种失效情况，首先需要分析失效的原因。
例如，车窗纹波防夹功能的传感器过
于灵敏、程序异常等。
一旦确定了失效的原因，需要通过技术手段来解决这个问题。
随着技术的不断提升，车窗纹波防夹功能也会不断改进，以保障乘客的安全。
例如，
利用更加先进的红外线传感器取代光电传感器，或者在程序控制方面做出改进，以提高纹
波防夹功能的可靠性和准确性。
除了技术手段的升级改进，还需要在使用中加强注意事项的宣传和教育，让乘客了解
如何正确使用车窗纹波防夹功能，避免发生危险。
例如，在关闭车窗的时候，应该避免让
手指或者其他物品靠近车窗，以免引起误触发的危险。
在实际的使用中，车窗纹波防夹功能的失效并不常见，但仍需要引起重视。
通过加强
技术手段的研究和改进，以及宣传教育等措施，可以更好地保障乘客的安全，减少可能存
在的风险。
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汽车天窗误防夹问题优化设计研究
摘要：本文主要针对某车型天窗，在自动关闭过程中启动误防夹，导致天窗无
法关闭的问题进行分析，优化天窗防夹系统，杜绝因天窗误防夹导致天窗无法关
闭的问题，在满足产品功能要求的同时，提升客户的驾乘体验。
关键词：汽车；天窗；误防夹；霍尔信号
前言
随着天窗在汽车上的广泛应用，全景天窗正慢慢成为大家买车的一个追求，其带来的采
光优越性和视野开阔性，都给客户带来了非常好的感官体验，同时天窗的自动化功能越来越
人性化和智能化，乘客可以一键开启或关闭天窗，配置较高的车型还可以遥控关闭天窗。
天
窗在主动安全方面具备防夹功能，即在天窗关闭过程中并进入防夹区域内，天窗遇到超标阻
力后会停止运行并反方向后退一定距离，可以有效防止驾乘人员身体受到挤压伤害。
本文针
对某车型天窗关闭过程中，玻璃在未碰到任何障碍物的情况下，天窗启动防夹功能，导致玻
璃反方向运行，进而导致天窗无法关闭的问题，经过分析确定天窗受到了运行阻力并超过了
防夹的阈值，导致防夹功能启动，造成误防夹，进而对天窗防夹系统及车顶钣金尺寸进行优化，重新标定防夹阈值并调整车顶钣金尺寸等操作，从而使天窗运行阻力降低，标定后防夹
阈值更大范围的涵盖了天窗运行所产生的阻力波动，杜绝天窗误防夹的启动，提高驾乘体验。
1.问题来源
某车型开启天窗关闭过程中，在无任何障碍物阻挡的情况下，天窗误启动防夹功能，导
致天窗无法关闭。
如图1。
图1
2.天窗防夹原理
天窗关闭过程中，在距离终点 4mm～200mm遇到障碍物阻挡时，天窗必须具有防夹功能，且防夹力要求小于100N。
电动天窗要启动防夹功能，必须要满足 3个条件：（1）天窗
运行在关闭过程中；（2）天窗运行在防夹区域；（3）天窗遇到的阻力大于防夹阀值。
当三
个条件同时满足后，霍尔传感器就会检测到防夹信号，进而启动防夹。
霍尔传感器信号经处理输出两路相位相差90?的霍尔电压脉冲，电动机正转时霍尔传感
器输出A相超出B相90?（见图2），反转时B相超出A相90?（见图 3）。
霍尔传感器产生
脉冲的个数与被测对象位移量成正比关系，因此通过脉冲计数就能准确计算出被测对象的位置。
计数时首先对霍尔传感器输出的两路脉冲进行鉴相，判断电动机正反转，正转时计数增加，反转时计数减少。
单位时间产生的脉冲数量可以计算出电动机的转速，从而计算出天窗
的运行速度。
电动机转速V= n·2 /（P· t），其中 n为脉冲计数个数，p为电动机转1圈产生
的脉冲个数t为采样周期。
如果电动机转1圈，产生8个霍尔脉冲，天窗玻璃移动2mm，假
设0.5s时间采集到8个霍尔脉冲，那么电动机转速为4π rad／s，每个霍尔脉冲玻璃运行
0.25mm。
图3
电动机的驱动力（力矩）可以简化为 F=K1·U+ K2·V +K3，K1为电压系数，k2为转速系数，K3为常数，这些系数可以通过电动机参数及试验获得。
天窗ECU在天窗第一次运行时根据
电动机转速、电压等信号计算出驱动力学习值F Learning。
如果天窗运行至防夹区，天窗实际运行过程中的驱动力为F Actual，如果实际值F Actual与学习值F Learning之差大于防夹阀值
F Threshold，电机转速就会下降，霍尔传感器接收到的脉冲信号减少，低于设定标准后，电
动机就会反转，防夹启动，见图4。
F Threshold一般为50～90N，玻璃运行到挡风条等位置，电动机驱动力增大，F Threshold也会相应调整。
所以天窗启动防夹必须考录的两个因素是运行位置和防夹力。
图6
其次，天窗总成是安装在车顶钣金上的，所以检查车顶开口尺寸，重点测量防夹区域的
尺寸数据。
通过CMM数据分析，车顶数据（如图7）。
车顶开口左右侧存在Y向趋势性偏
移0.4~0.7mm，前后侧X向偏移0.17~0.5mm，呈现平行四边形。
车顶开口偏移量作用在天窗上、造成天窗右前端和左后端密封条挤压量变大。
右前端对密封条挤压量变大导致天窗右前
端阻力变大，使得防夹余量变小，易触发误防夹。
图7
4.优化设计方案
经过数据调查及分析，零件都处于公差范围内，但都存在触发误防夹的可能，尤其在客
户用车一段时间后，天窗滑轨的异物增多、胶条老化等导致摩擦力增大的因素出现，都会间
接拉高天窗运行的阻力，触发误防夹的可能性较大，所以考录从设计上对防夹参数进行优化
控制。
优化点一，车身控制车顶开口尺寸，无限趋向norminal控制，并在车顶前侧防夹区域增
加测点，强化检测；
优化点二，天窗供应商在标定时，参考最新车顶数据，进行数据补偿标定；
优化点三，工厂在产线上对天窗进行在线自学习，让天窗在出厂前就完成防夹力的覆盖；
优化点四，调整天窗防夹阈值，从原有设计的阈值提升5%，经过防夹实验验证及实车
跟踪，提升阈值可有效覆盖阻力波动范围，消除了客户抱怨的隐患。
5.优化后与优化前对比
天窗防夹参数优化后，经装车验证，正常关闭天窗过程，天窗启动误防夹的缺陷彻底消失，改善效果明显。
6.结论
本文基于车辆天窗关闭过程中，天窗在防夹区域误启动防夹功能问题，利用七颗钻石的
质量分析方法，通过优化和控制天窗防夹和车顶开口尺寸等参数，在保证乘客安全的前提下，消除了天窗误防夹启动的隐患，提高了防夹的可靠性，进而满足并提升了用户的驾驶体验。