汽车电动车窗防夹设计探究

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1、墨匮墨覆_l

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5、ID·汽车电动车窗防夹设计探究田永，方瑛(广汽菲亚特汽车有限公司产品技术部，湖南长沙410100)田永摘要：介绍电动车窗的组成；通过建立防夹电动机的机械特性和电气特性模型并进行参数运算．研究了防夹模型的理论基础，得到电动机阻力和电流的关系以及车窗位置D的计算关系等：最后分析了防夹系统的硬件设计和软件设计。为电动车窗的设计提供最优化的方法。关键词：电动车窗；防夹设计；硬件设计；软件设计中图分类号：U462．1文献标识码：A文章编号：1003—8639(2014)08—0012—04OntheAnti

6、--pinchDesignofAutomotivePowerWindowTIANYong，FANGYing(Dep．ofProductEngineering，GACFIATAutomotivesCo．，Ltd．，ChangSha410100，China)Abstract：Thecompositionofpowerwindowisintroducedhere．Thetheoreticalprincipleofanti—pinchmodelisstudiedthroughthemodelsetupofmechanical

7、andelectricalfeaturesofanti．pinchmotorandparametercalculation．thusgettingtherelationbetweenmotorresistanceandcurrentandthecalculationrelationofwindowpositionD．Thehardwareandsoftwaredesignoftheanti-pinchsystemisanalyzedtooffertheoptimizedmethodforpowerwindowdesi

8、gn．Keywords：powerwindow；anti—pinchdesign；hardwaredesign；softwaredesign电动车窗是现代汽车不可缺少的零部件之一，车窗的运动，因此，蜗轮蜗杆的减速器一般和一般由主控开关、车窗控制开关、玻璃升降器等部机集成在一起，以减小体积，提高效率，如压件组成⋯。早期的电动车窗没有防夹功能，车窗升示。实现车窗防夹位置的判断则是通过集成在降过程中的推力大，在车窗升降过程中容易夹伤乘机系统电子模块里面的霍尔传感器，如图4所客和人员。据研究，电动车窗关闭过程中，向上推动的力

9、量最强可达56．2kg，最弱的也有16．6kg，尤、．其是有窗框的电动车窗，力量通常较大．约在32．2车窗52．6kg之间。l＼毒随着人们对安全要求的不断提高，电动车窗的。＼防夹功能越来越受到消费者和主机厂的重视。欧美发达国家制定了相应的法规，如欧洲的74／60／EEC图1电动车窗防夹系统的组成法规，美国的FMVSS118法规，都确定了防夹电动车窗为汽车的标准配置，以提升行车的安全性和操作的人性化程度。我国对车窗防夹的应用虽然没有强制规定，但在国内车型上的应用也越来越广泛1电动车窗防夹设计1．1防夹系统的组成车窗的防

10、夹控制系统一般由电动机、减速器、柔性连接、车窗、滑轨、密封条等部件组成[．如图1所示。图2为电动车窗系统装配图。防夹控制系图2电动车窗系统装配图统中的电动机一般采用直流电动机。它具有质量轻、体积小、噪音低、抗干扰、运行可靠等特点。1．2防夹设计原理由于电动机的转速很高，不能直接输出用于驱动车电动车窗系统是一个由电动机提供动力，窗，而是需要将电动机减速到合理的范围内来操控减速机构和滚轮实现减速和增加提升力的机构收稿日期：2014—03—10：修回日期：2014—03—18作者简介：田永(1981一)，男，硕士，工程师，

11、主要从事汽车外饰产品的开发与国产化工作。72《汽车电器}2014年第8期Design●ReSearCh(s)=(s)_／(s)(8)将式(5)～式(8)合并，得到如下关系式(s)=▲●●+●尺●U●●●●)+厶)(9)+J由式(9)可以看出，由于电枢两端电压、电动机转动惯量对于一个确定的电动机系统同定不变，所以当式(9)中厂增大时，，必随之增大，关系式才满足图3防夹电动机与减速机构即当车窗在上升过程中遇到障碍物时．阻力增大，从而电动机转速变小，电流随之增大．．而电动机转速变小会造成霍尔信号的脉宽增大。利用这一特性，通

12、过霍尔信号脉宽或者电动机电流的变化来判断车窗是否遇到障碍物，从脉宽宽度的大／J,YO断夹物力的大小，进而最终确定是否产生防夹作用。防夹控制直流电动机机械动力输出存在以下关系[6i图4霍尔传感器=+)(10)Tir，l+(￡)(11)现了电动机旋转运动到玻璃升降运动的转换。通过TI=(m++mg)(12)构建电动机凡l传动机构的系统模型，可以更加