车窗防夹是一个很实用的功能,已经涉及到安全问题。在车窗上升的过程中遇异物阻碍时,车窗就会停止上升并自动下降(后退)一段距离。
下图是车窗防夹演示图:
可以看到,即使夹到人手也不会导致手部受伤,因为夹到手后玻璃会自动下降。防夹功能很重要,前几年小孩玩天窗不幸遇难就是因为天窗不带防夹功能导致的。大家都知道车窗升降是通过电机减速驱动升降器做到的,我们在看一下升窗机构:图中1就是驱动电机。电机工作中如果遇到阻力,电流会增加,而且转速会降低。车窗防夹就是利用了这两点来做到的,其中最常见的就是转速检测。车窗上升遇到阻力时电机转速必然降低,降低到设定值的时候就可以判定为有异物存在。我们再来看一下最常见的车窗防夹电路图:可以看到电动机转速检测是由两个霍尔传感器做到的。霍尔传感器并不是用来检测电流的,霍尔传感器要么输出开关信号(0,1), 要么输出模拟信号(电压)。而汽车应用霍尔传感器大多数与转速有关系,检测转速信号。检测单位时间内传感器输出多少个开关信号来计算出转速,上图中的传感器就是用来检测电机转速的。当升窗电机转速降低,ECU则判断有异物存在这时候给电机加一个反向电压电机会反转, 玻璃会后退(下降)一段距离。检测电机堵转电流同样可以实现防夹,而且检测电流相对更容易一些,通过取样分流电阻就可以实现。但是电流检测准确性可靠性要比检测转速低一些,精度差。因此多数用来保护电机。例如车窗阻力过大,电机潮流那么就有烧毁的危险,电流过大时电机供电会自动断开(热保险断开)。电机温度下降后保险才会接通 ,电机才可以正常工作。
自动车窗的自动停止功能就是通过检测电机电流实现的,当玻璃完全升出来的时候电机的阻力必然加大,这时候电流会有一个跳动,比正常工作电流大一些。ECU捕捉到这个异常电流后就指挥电机停止工作,车窗默认关闭。