汽車車窗防夾是怎么回事？這竟是個(gè)精妙無(wú)比的設(shè)計(jì)
閱讀次數(shù)：1604 發(fā)布時(shí)間：2020-06-24 13:47:27
隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車的電子化和智能化提高了汽車的舒適性，但同時(shí)對(duì)于汽車的安全性提出了新標(biāo)準(zhǔn)，要求電動(dòng)車窗具有一定的防夾功能。電動(dòng)車窗防夾可用于汽車電動(dòng)車窗、電動(dòng)天窗玻璃的防夾傷控制以及升降電機(jī)的過(guò)載保護(hù)。
歐洲和美國(guó)已先后立法，確定了電動(dòng)防夾車窗(Anti-Pinch WindowLifter，APWL)為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，以提升行車安全和人性化程度。現(xiàn)有的APWL都是在玻璃升降器的電機(jī)上安裝了霍爾元件來(lái)感應(yīng)電機(jī)是否受到了阻力，或者安裝了其他的光學(xué)類的傳感器。
車窗防夾是汽車人性化的一個(gè)重要組成部分，其主要的功能是在車窗上升夾持到障礙物后，可以識(shí)別出車窗處于夾持狀態(tài)，并令車窗回退釋放夾持物，防止電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致燒毀，以及防止車輛乘員被夾傷。
典型的電動(dòng)車窗結(jié)構(gòu)如上圖所示，其中左側(cè)顯示了電動(dòng)車窗的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并顯示了車窗上行中所受到的電機(jī)舉升力FA，密封條施加的摩擦力FF，自重FG，夾持障礙物時(shí)受到的阻力FO（即夾持力），汽車行駛于不規(guī)整路面發(fā)生顛簸，由于慣性造成的力FD。右側(cè)為一集成了電機(jī)和霍爾傳感器的防夾模塊，防夾判斷信息全部來(lái)自集成模塊中傳感器的輸出信號(hào)。
電動(dòng)車窗防夾的工作原理，就是加裝一組電流感應(yīng)器，由霍爾傳感器時(shí)刻檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)車窗升起時(shí)，一旦電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速減緩，霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)速有變化，就會(huì)向ECU模塊報(bào)告信息，ECU模塊向繼電器發(fā)出指令，電路會(huì)讓電流反向，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)（下降），于是車窗也就停止移動(dòng)或下降，因此具有一定的防夾功能。
電動(dòng)車窗防夾是在電機(jī)軸上安裝磁環(huán)，在磁環(huán)附近裝有帶霍爾傳感器和ECU模塊，電機(jī)軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，霍爾傳感器將產(chǎn)生固定數(shù)量的方波，在車窗上升過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，阻力增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速變小，電流增大，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變小會(huì)使霍爾信號(hào)方波的脈寬增大。
電子模塊可通過(guò)霍爾信號(hào)脈寬或電機(jī)電流的變化來(lái)判斷車窗是否遇到障礙物以及夾物力的大?。ㄒ话愠^(guò)100N被認(rèn)為遇到障礙物），計(jì)算每次上升過(guò)程中的累計(jì)脈沖數(shù)量，可判斷電動(dòng)車窗是否處于防夾區(qū)域 （一般離車窗頂端4~200 mm位置），進(jìn)而最終確定是否需要產(chǎn)生防夾作用。如果模塊判定需要防夾，則發(fā)出指令使電機(jī)反轉(zhuǎn)，電機(jī)下降一段距離后 （一般下降 120 mm左右）停止。
車窗防夾技術(shù)是通過(guò)“觸覺(jué)”和“視覺(jué)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，上面所說(shuō)就是依靠“觸覺(jué)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)電動(dòng)車窗機(jī)構(gòu)感觸到有異物在玻璃上，會(huì)自動(dòng)停止玻璃上升工作。而“視覺(jué)”是更加智能化的車窗防夾，它實(shí)際上是一套光學(xué)控制系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)有無(wú)異物在電動(dòng)車窗移動(dòng)范圍內(nèi)，從而控制玻璃移動(dòng)，無(wú)需異物接觸到玻璃。
高科技雖好，但安全意識(shí)比智能配置更重要。許多車型只有主駕駛位置的車窗有防夾功能，副駕駛和后排車窗并沒(méi)有該功能，而且防夾功能偶爾也會(huì)“失靈”。
雖然電動(dòng)防夾車窗可以在遇到障礙物時(shí)下降，但是在遇到障礙物的一瞬間，電動(dòng)車窗的力度是很大的，所以千萬(wàn)不要以身試險(xiǎn)。此外，家長(zhǎng)應(yīng)在平時(shí)給孩子做好安全教育工作，告訴孩子什么是錯(cuò)誤的行為，不要將頭、手伸出窗外。
美國(guó)交通部頒布了MVSS118，并嚴(yán)格規(guī)定轎車和小型貨車強(qiáng)制執(zhí)行電動(dòng)車窗防夾法規(guī)。雖然國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)法律的規(guī)定，但在不影響舒適性的前提下，設(shè)計(jì)一款車窗防夾系統(tǒng)是汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
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