1、1汽车电动车窗防夹控制系统发展现状及前景分析摘要：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，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。 关键词：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
2、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2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
3、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。 2 电动车窗防夹控制系统原理、一般实现过程及功能 2.1
4、 控制系统原理 电动车窗升降器主要有升降机部分和电机部分构成，升降器的关键是电机部分。电动车窗防夹的原理就是通过控制加在电机内磁场线圈上的电压方向控制电机的正转和反转，实现车窗玻璃的上升和下降。在此原理的基础上，人们通过研究已掌握多种实现此功能的方法，并已经成熟的应用到现在生产的汽车中。 2.2 一般实现过程及功能 2.2.1 实现过程 初始化：电动车窗防夹控制系统在整车装配线上或更换电机以及玻璃升降器总成时都需要进行初始化操作。一方面是为了系统的稳定及可靠运行；另一方面是考虑系统与实车门板及密封条的状况联系。基本初始化过程：持续按住升降器上升键使车窗玻璃上升3一段距离后，系统会自动停止。然后
5、后重复上述操作，车窗玻璃会继续上升一段距离，反复此过程直到玻璃上升发生堵转，则完成基本初始化，在此过程中，没有防夹功能。机械磨合过程：在上述过程完成后，就可以进行机械磨合过程。此过程主要是对升降器进行上升堵转和下降堵转的全过程的运行。此过程需要多次运行，之后该系统就拥有了全部功能。 2.2.2 控制系统功能 防夹功能：此功能是该系统的最基本功能。该功能的实现方式是在车窗玻璃上升的过程中，当受到大于防夹力的阻碍作用时，系统会立即控制车窗停止上升，并反转一定的距离。休眠模式：为了减少电能损耗，控制系统将在持续一定时间内无输入信号和电机温度高出环境温度一定差值的情况下自动进入休眠状态。系统在休眠模式
6、状态中的静态电流小于 300A。软停止功能：当玻璃上升到顶或下降到底时以及在手动、自动上升或下降时避免电机受到冲击而发生堵转，系统都具有软停止功能。此功能提高了车窗升降器的使用寿命。克服障碍功能：系统设置了一系列车窗玻璃在上升过程中遇到障碍而无法正常上升时的解决方案，当遇到障碍无法正常上升时，系统将启动该功能克服障碍使车窗玻璃正常运行，在执行该项功能时，系统会取消所有的自动功能和防夹功能。一旦在执行此过程中导致电机线圈温度过高而造成电机堵转，就需要重新启动该功能。电机保护功能：电机部分是该系统的重要组成部分，为了提高整个系统可靠性和电机的使用寿命，必须对电机采取有效的保护措施。对电机采取的保护
7、措施根据不同状况可分为电机堵转保护、电机温度保护以及自诊断功能。系统环境4自适应功能：当系统经过长时间运行后，一部分零部件将会发生性能的退化以及当环境温度影响系统的使用性能时，系统会利用自适应功能保证系统的可靠、安全的工作。 3 车窗防夹控制系统技术发展趋势 3.1 电机电流检测技术 该技术具有生产成本低，技术相对成熟等优点，不足是不能给车窗行程准确定位。 3.2 霍尔传感器技术 该技术可以检测电机的转速变化以及车窗的行程，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、算法简单以及具有自学习等功能。根据市场应用现状，霍尔传感器应用技术目前是车窗防
8、夹控制技术的主流。 在国内，正在开发一种基于自适应的电动车窗防夹控制方法，该技术主要特点是在检测电机电流的同时，不断从控制系统存储器中提取预先存储防夹所需要的判断参数，该系统会根据具体情况不断修正判断参数，来改进系统的性能，提高系统的控制作用。控制参数的不断校正和改进，其自身便拥有了自适应能力，该技术对不同车型以及相同车型不同车辆的车窗动态特定的变化都具有较强的适应能力；另一种电动车窗防夹控制方法叫电源纹波方案，纹波方案相比霍尔传感器方案成本低，并且信号精度是霍尔传感器的 2-4 倍，具体技术方案详细信息现在各个研发企业还处于保密阶段。 4 市场前景分析 随着人们生活水平的提高和生活方式的改变
9、，汽车已逐渐成为中国家庭的必备用品。购买力和需求成为促使中国汽车5市场持续快速发展源泉和动力。2013 年，中国汽车产销量突破 2000 万辆，已连续多年成为世界上产销量最多的国家，但国内人均拥有量却低于发达国家，中国市场发展潜力巨大。 在国家对汽车安全、节能以及环保方面的要求越来越严格，以及消费者对汽车产品的个性化、多样化需求，有力的促进了汽车电子行业的发展。汽车电子技术在汽车上的应用得到了快速增长，汽车产品中电子控制元器件的数量不断增多，汽车产品整体技术水平得到了大大提高。 经过国内外从事防夹技术研发的汽车电子零部件企业多年的研发和市场实践，车窗防夹技术已经十分成熟，配件的生产难度不大，成
10、本相对较低，防夹模块的所有组成配件，采购方便。例如：目前市场上普通的天窗防夹模块的价格不足百元，质量、性能较好的也就大概在 200 元左右。从普通电动车窗不带防夹功能升级到四窗均有防夹功能，增加成本不超过 300 元，甚至可以做到 200 元以内。而且人们对汽车安全意识增强，消费者也愿意多花几百块钱为自己的安全买单。 电动车窗防夹控制系统作为一款“机电结合”的汽车电子产品，它的性能好坏直接影响着汽车的整体性能。而且它属于安全类控制系统，按照国家相关法律法规的规定在出厂前必须安装。因此，这类产品属于刚性需求。从中国近几年国内汽车产业的发展状况来看，中国的汽车产销量不断增加，充分说明中国消费者对汽
11、车具有较强的需求度和购买力。作为汽车电子产品的重要组成部分，电动车窗防夹控制系统的市场需求量也逐年上升，市场发展潜力巨大。 5 结束语 6电动车窗给人们带来了汽车的舒适性和操作方便性，但同时人们也应该认识到其带来的危险性。汽车生产厂家将一款装备电动车窗但不具备防夹功能的产品交付消费者，其实是一种不负责任的做法。我国作为世界第一汽车产销大国，但我国的汽车安全性与国外却存在极大差距，所以，一是消费者首先要提高自己的安全意识，二是希望国家能尽快出台相应的强制性法规，让消费者真真正正的享受到汽车电子产品带来的舒适性和安全性。 参考文献： 1忻文.博泽推出第六代电动玻璃防夹系统J.汽车零部件，2012（05）. 2廖强，程金堂，张衡.汽车电动车窗防夹控制系统研究与开发J.重庆理工大学学报（自然科学） ，2011（03）. 3冯春友，赵娟娟.汽车电子控制技术的应用现状与发展趋势J.科技信息，2010（22）. 作者简介：张玉平（1977-） ，男，河南鹤壁人，硕士研究生，国家高级职业经理人，双职称（工程师、经济师） ，主要研究方向：项目管理、汽车电子信息及控制系统、汽车产业政策、战略管理；王贺飞（1985-） ，男，河南安阳人，大学，工程师，主要研究方向：汽车电子、机械工程。
