yangyong1011 发表于 2015-4-2 23:13:57

电动车窗防夹系统是如何工作的?

电动车窗控制方式

目前电动车窗开关主要有5档式和3档式开关,均能够实现自动升降窗和手动升降窗。
对于5档开关,有以下5档:自动上升档,手动上升档,空档,手动下降档,自动下降档。

    手动上升档开关推上闭合后,玻璃上升,松开开关,玻璃立即停止上升。手动升窗功能。

    自动上升档开关推上闭合后,玻璃上升,松开开关,玻璃继续上升,直到上升到顶,自动停止。自动升窗功能。

    空档
    自动下降档开关按下闭合后,玻璃下降,松开开关,玻璃继续下降,直到下降到底,自动停止。自动降窗功能。

    手动下降档开关按下闭合后,玻璃下降,松开开关,玻璃立即停止下降。手动降窗功能。

对于3档开关,有以下3档:升窗档,空档,降窗档。

    手动升窗功能开关推上闭合后,玻璃上升,当开关推上闭合时间大于某一个设定时间,比如300毫秒后,如果松开开关,玻璃立即停止上升。使用上升档。

    自动升窗功能开关推上闭合后,玻璃上升,当开关推上闭合时间小于某一个设定时间,比如300毫秒,如果此时松开开关,玻璃继续上升,直到上升到顶,自动停止。使用上升档。
    空档
    自动降窗功能开关按下闭合后,玻璃下降,当开关按下闭合时间小于某一个设定时间,比如300毫秒,如果此时松开开关,玻璃继续下降,直到下降到低,自动停止。使用下降档。
    手动降窗功能开关按下闭合后,玻璃下降,当开关按下闭合时间大于某一个设定时间,比如300毫秒,如果此时松开开关,玻璃立即停止下降。使用下降档。

夹手过程描述

一般夹手会发生玻璃上升过程。
玻璃的控制是通过电动机转动时,通过滑轮钢索推动玻璃上升。
在正常情况下,如果电池电压不变,玻璃上升过程中受到的阻力也不会变化。那么玻璃应该是匀速的上升的。
如果上升过程中,夹住了某样东西,则遇到了阻力,那么电动机的转速会变慢,玻璃的上升速度就会变慢。

防夹策略

从上述可以知道,可以通过通过检查电动机的速度变化来识别车窗是否有夹住东西。
对于测速的主要思路是,在转轴上一个标记一个点,然后测量这个点在转轴旋转一周后回到之前的位置时所消耗的时间。即可计算出速度。
转速的检测一般有光电式和电磁式。其基本思路都是一样的,只不过在获取信号方式不同。如下所示。如果需要详细了解可以百度或谷歌关键字“霍尔 测速”“光电 测速”等。

实际操作过程中遇到的问题

如何区分出玻璃顶部和夹住东西?

这是后需要引入一个位置的概念,如果知道了玻璃目前运动在什么位置,那么就可以区分出是夹住东西了,还是上升到顶部位置。
如何知道玻璃运行的位置?
在不考虑拉索老化等误差情况下,因为车窗的高度的一定的。电动机旋转一周带动玻璃上升的高度也是一定的。而且还可以通过事先标定测试知道,玻璃从底部上升到顶部总共需要旋转多少周。那么,可以通过记录玻璃旋转的圈数即可知道玻璃当前所在的位置,玻璃上升,圈数增加,玻璃下降,圈数减少。

如何降低玻璃位置识别的误差。

如果只有一个传感器,那么位置识别会有最大一圈的误差。如果在车窗中部,多次上升下降操作,则时候误差会积累,带来更大的误差。
第一种误差,可以通过增加传感器数目来减少,不过一般不能无限制的增加。一般2~4个。
对于第二种误差,可以使用执行一次下降到低或上升到顶进行归零来减少误差。(这也是某些带有防夹的车里,如果连续操作车窗,车窗会不受控制的自动下降到低。)

防夹是整个车窗区域都能够防夹吗?

实际中,车窗玻璃并不是一个平面,而是一个曲面。这样玻璃在上升过程中,不同位置受到的阻力是不一样的。还有车窗顶部的胶条与玻璃的摩擦力,也会增加阻力。这些情况容易导致防夹识别错误,造成误防夹。
因为目前的技术原因,所以并不能够在整个车窗实现防夹,只是在车窗顶部一个区域实现防夹功能。
同时为了防止车窗不能完全关闭,在车窗顶部往下4毫米以内的区域也是不要求防夹的。

为什么不能使用检查电流来实现防夹功能

确实,玻璃电机在启动时或卡住时,电流会变大。理论上可以通过这个现象来实现防夹。但是他的问题是,通过电脑没有办法确定车窗玻璃位置,这时候容易造成车窗玻璃不能完全关闭的情况。

asj1989 发表于 2015-4-2 23:33:37

lz你这是转发还是原创啊?
我感觉还是电流合适些,设置一个合理的阈值就行了,内环电流环,外环速度环即可

x9fish 发表于 2015-4-2 23:40:00

使用经验告诉你,堵转来判断

xl1736 发表于 2015-4-3 00:43:26

车子到顶部可以用编码器来判断呀~

spacekey 发表于 2015-4-3 01:36:55

2楼方法简单可靠

hy317 发表于 2015-4-3 07:10:22

如果上升机构不稳定,电机的负载时大时小又该如何识别呢

terencechang 发表于 2015-4-3 07:16:24

我做过。是通过检测电流来判断的。楼上说得对,是通过堵转。

smry 发表于 2015-4-3 07:55:50

这个汽车说明书上明确说了,是检测电流的。

dyjhy 发表于 2015-4-3 08:18:47

直觉是检测电流的,至于玻璃位我感觉应该是行程开关(或光电)再配合电流检测。

斗笠渔翁2 发表于 2015-4-3 08:46:20

terencechang 发表于 2015-4-3 07:16
我做过。是通过检测电流来判断的。楼上说得对,是通过堵转。

做成车产品估计成本不便宜,很过SUV只有驾驶室门支持,其它门不支持一键升窗!

不支持一键升窗主要是不支持防夹功能!应该是这样!

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-3 08:59:46

这个功能其实也是最简单的一个功能,采集电流给出允许电流范围搞定。
实际使用的时候还有时间判断,带一键上升和下降的都可以自己初始化车窗的,就是手动上升到顶保持5s,在手动下降到底保持5s,ECU可以记忆这个时间,如果超时了,哪怕每到顶也会停。我觉得是这样的。
所以对于减配一键上升和一键下降的,个人非常反感,因为就是节约了几个电流监测电阻和按键(5档变3档)嘛,成本不会超过10块钱,但带来多大的麻烦。比如开着车,突然大车经过好大的灰,没有一键上升手一直要放按键上按着,还要看车窗;如果有一键上升,两秒钟一个按键一扒,不用管了。

tim0511 发表于 2015-4-3 11:33:32

脉冲计数的办法,用霍尔检测马达转的圈数,马达使用减速机,每转一圈能到多远距离都是固定的,在没到顶端时若超过一定时间没检测到脉冲启动防夹功能,马达会翻转向下,若计数到顶端时,马达堵转脉冲检测超时不启动防夹功能,马达停转

zhutr99 发表于 2015-4-3 13:22:38

越简单越好, 玻璃升降到办事效率绝对是两根线,不可能有传感器,简单的用PTC,复杂的用单片机采样电流,电机有刷的,电流玻形可以判断出转速的

lnso 发表于 2015-4-3 13:34:38

还有那种推拉的自动门呢?比如那种奥德赛的推拉门?怎么知道门已经到位了?

wgxrc 发表于 2015-4-3 13:37:28

检测电流的。这个功能,大众车做的不错。曾经是标配的。

songfei.org 发表于 2015-4-3 14:15:41

电机在有阻力的时候, 是不是有个反向的电动势 然后检测这个是可以的吧 。

我记得3D打印机 并联壁有自动找平的功能, 就是用这个原理做的。不过那个是步进电机, 不知道是否一样。

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-3 14:55:03

奥德赛的那个电动门是有触点监测点。注意看下门的下面大概有12个金属点,相对应的门框也有点金属簧片,有点像打印机墨盒那样的触点。靠那个监测门有没有关上的

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-3 14:57:44

电流是最简单的,有负载电机电流有变化。
而且注意到一个现象,如果阻力太大的时候,一键自动上升被卡住上不到顶的时候,手动还是可以上去的。我估计是因为手动的时候不检测电流是否过高。

supercoo 发表于 2015-4-3 15:00:43

热气球,,,,,,,,,,

zxq6 发表于 2015-4-3 15:03:37

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-3 08:59
这个功能其实也是最简单的一个功能,采集电流给出允许电流范围搞定。
实际使用的时候还有时间判断,带一键 ...

正解,我了解很多日韩车都只有主驾有此功能。

terencechang 发表于 2015-4-3 20:17:27

斗笠渔翁2 发表于 2015-4-3 08:46
做成车产品估计成本不便宜,很过SUV只有驾驶室门支持,其它门不支持一键升窗!

不支持一键升窗主要是不 ...

呵呵,你只对了一半。
1.不支持一键升窗,确实因为没有防夹,不能做一键升窗,不然会出现什么事故,你懂的。
2.很多车,不做四个一键升窗,或者只做一个。并不是成本问题。其实一键升窗 跟不是一键升窗,BOM成本上,就差3块钱左右。软件稍微复杂一点而已。
   至于为什么大多数车子,只有高配才有四门一键升窗呢?这个问题也困扰我很久,后来一次跟整车厂业务聊天才知道。这叫配置差异化。如果每个车型都搞一样的配置,那SB还买高配啊。
所以呢,其实大部分都知道啦。很多车子的高配,其实就是为了坑钱的。那些所谓的高科技配置,对于整车厂来说,其实成本增加很少的。

wgxrc 发表于 2015-4-3 21:59:09

terencechang 发表于 2015-4-3 20:17
呵呵,你只对了一半。
1.不支持一键升窗,确实因为没有防夹,不能做一键升窗,不然会出现什么事故,你懂 ...

一键升窗和防夹功能,5年前就是大众车A级车的标准配置了,但现在好像不是。

wangyu_2011 发表于 2015-4-5 16:06:50

现在大部分车如果要防夹的都是一个窗一个控制器。不防夹就可以不用控制器,防夹与不防夹差40~70元左右

苏格拉底de猪 发表于 2015-4-5 19:46:11

纹波防夹

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:07:46

asj1989 发表于 2015-4-2 23:33
lz你这是转发还是原创啊?
我感觉还是电流合适些,设置一个合理的阈值就行了,内环电流环,外环速度环即可 ...

是原创。
电流的话,不能呢个做到符合法规的防夹区域,也容易升不到顶。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:09:03

xl1736 发表于 2015-4-3 00:43
车子到顶部可以用编码器来判断呀~

目前的方案的确和你说的编码器方案差不多。使用的是霍尔传感器产生脉冲。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:10:59

smry 发表于 2015-4-3 07:55
这个汽车说明书上明确说了,是检测电流的。

有检测电流的,目前不带防夹功能的电动车窗,基本是通过电流来识别堵转,停止输出,保护电机的。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:14:32

hy317 发表于 2015-4-3 07:10
如果上升机构不稳定,电机的负载时大时小又该如何识别呢

这就涉及到防夹功能的核心算法了,不同公司有不同的积累,处理方式不同。
很多人都觉得防夹很容易做,但是真到实车上跑时,经常会出现误防夹或不防夹的问题。或者批量时就出现问题。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:17:52

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-3 08:59
这个功能其实也是最简单的一个功能,采集电流给出允许电流范围搞定。
实际使用的时候还有时间判断,带一键 ...

你说的是电动车窗基本功能的实现方案,但是没有实现防夹功能。
现在法规要求,如果要有自动升窗功能,必须要防夹功能。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:20:03

songfei.org 发表于 2015-4-3 14:15
电机在有阻力的时候, 是不是有个反向的电动势 然后检测这个是可以的吧 。

我记得3D打印机 并联壁有自动找 ...

是用这个特征来识别车窗是否上升到顶或下降到低的。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:21:58

terencechang 发表于 2015-4-3 20:17
呵呵,你只对了一半。
1.不支持一键升窗,确实因为没有防夹,不能做一键升窗,不然会出现什么事故,你懂 ...

软件不是稍微复杂一点点的。把防夹功能做到能批量,可不容易。

yangyong1011 发表于 2015-4-12 22:24:04

苏格拉底de猪 发表于 2015-4-5 19:46
纹波防夹

纹波防夹能够降低BOM成本,但是并不能降低软件的实现的难度。

brother_yan 发表于 2015-4-12 23:46:56

光驱就有这功能

chuxue 发表于 2015-4-13 07:40:32

是通过电流来控制的。有取样电阻的。

huangxiaolpbany 发表于 2015-4-13 13:23:53

一键升窗是可以初始化的,手动玻璃升到顶,不松按键,保持3-5秒;再手动下降到底,保持按键3-5秒;再循环一次。
这样可以测试到正常升降过程中与到位的的电流。
至于防夹,我被夹过,夹到左眼角的未知,所以知道力度还是很大的。
所以前面有TX问,其实这也就是防夹的原理,再讲几句。

bccuje_love 发表于 2015-4-13 14:20:18

上次听人说还要环境的突变,如车刚从室内20度,突然开出室外-20度,玻璃这些要形变,再比如车行驶在沙漠中,沙子在玻璃上引出的一些问题,很多情况会导致判断错误,

飞鱼爱上鸟 发表于 2015-4-24 19:17:30

学习一下

飞鱼爱上鸟 发表于 2015-4-24 19:17:47

学习一下
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