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车窗纹波防夹失效性分析及研究
资料介绍
车窗纹波防夹失效性分析及研究
随着整车智能化及集成化的提高，电动车窗防夹的方法也在发生着改变，而集成度更高、成本更低的纹波 防夹方法已成为发展趋势。纹波防夹在实车使用过程中，比较容易出现防夹失效，并且产生的原因较多。文章结合 通用某车型项目阶段出现的防夹失效情况进行分析，并归纳出容易导致防夹失效的原因，深入分析了失效原因，总 结出防止失效性的方法。
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车窗纹波防夹失效性分析及研究
李晓刚 1，袁光涛 1，李婕 1，刘兵 1，付媛媛 2，李豪 1
（1.上汽通用汽车有限公司武汉分公司，湖北 武汉 430200；2.泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201）
摘 要：随着整车智能化及集成化的提高，电动车窗防夹的方法也在发生着改变，而集成度更高、成本更低的纹波
防夹方法已成为发展趋势。纹波防夹在实车使用过程中，比较容易出现防夹失效，并且产生的原因较多。文章结合
通用某车型项目阶段出现的防夹失效情况进行分析，并归纳出容易导致防夹失效的原因，深入分析了失效原因，总
结出防止失效性的方法。
关键词：车窗防夹；纹波；失效性分析
中图分类号：U270.38+6 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)10-122-03
Analysis and Research on Failure of Car Windows’Anti-Pinch by Ripple
Li Xiaogang1,Yuan Guangtao1, Li Jie1, Liu Bing1, Fu Yuanyuan2, Li Hao1
（1.Wuhan Branch of SAIC General Motors Co., Ltd., Hubei Wuhan 430200;
2.Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd, Shanghai 201201 )
Abstract: With the development of car’s intelligence and integration, the method of anti-pinch of electric windows is also
changing. The anti-pinch by ripple is higher integration and lower cost, so it has become the trend, but it is more likely to be
failed when using it, and there are many reasons for the failure. So this paper analyzes the failure of various situation in the
actual production of a vehicle produced by General Motors Co., Ltd. This paper also summed up the reasons that lead to the
failure, and deeply analyzed the reasons, further more summarized the method to prevent it.
Keywords: Window anti-pinch; ripple; failure analysis
CLC NO.: U270.38+6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)10-122-03
前言
1 汽车车窗玻璃升降防夹原理
目前市面上可靠性较高的车窗防夹的方法是霍尔传感器
方法[1]，并且大多数车型还是仅在主驾设置防夹功能，较高
档的车会在前排、整车和天窗都设置防夹功能，其中最大的
原因是考虑成本问题。
1.1 纹波信号产生原理
由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节
而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交
流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波
[3,4]
使用纹波防夹技术，就不需要传感器以及配套设施[2]
，
。
但是由此会带来功能的不稳定性，并且在信号采集和处理、
算法设计等方面会有更高的要求。
1.2 车窗玻璃纹波防夹功能设计
1.2.1 防夹区域
国家标准（GB 7258-2017）要求防夹区域位距离车窗顶
部 4mm-200mm[5]，在防夹机制启动的条件是车窗的行程需
要在防夹区域内。
作者简介：李晓刚，硕士研究生、电子工程师，就职于上汽通用汽
车有限公司武汉分公司。
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李晓刚 等：车窗纹波防夹失效性分析及研究
1.2.2 电机电流
3 车窗防夹失效模式分析
本系统会采集上一次门窗上升到最高位置（即关紧门窗）
通过对上文中防夹失效模式的排查，最终排查有几方面
的原因：标定问题和软件问题，对于这些问题的排查和解决
是本文重点。
的电流的学习值 IX，设定的防夹门限为 IM，单位为安培(A)，
其中：
（1）
3.1 某车型车窗在升至车窗中间区域时出现误防夹
在车窗出现误防夹时，首先考虑标定问题，因为设定的
标定量较小时，实时采集的电流值很容易超过防夹门限，从
而导致误防夹。
式中，∆I 是为了预防误差而设定的标定量，一般设定为
2000mA；2 是预设的门限值，因为电流会有一定的波动，所
以需要对设定一定的门限。
1.2.3 纹波防夹功能设计
车窗按位置分内如表 3 所示：右前窗（FR），左 前 窗（ FL），
首先系统会采集电机的电流，然后系统会对电机电流进
行两方面的处理。
右 后 窗 （ RR）， 左 后 窗 （ RL）。
表 3 标定量修改后实验数据
一方面在有刷直流电机工作过程中，会产生电流纹波，
并且纹波的个数与电机转速、换向片的个数成正比，所以可
以通过算法计算出门窗的位置信息。另一方面系统会对电流
信号进行低通滤波，采集出电机的实际电流[6,7]
。
2 汽车车窗玻璃升降器失效模式
通过对防夹失效原因的全方面分析，本文从设备、硬件、
软件算法等方面梳理了失效的模式，总结了可能发生的原因
如表 1、2 所示：
表 1 纹波防夹失效模式一
为了验证是否为标定问题，本文设计了以下实验过程，
首先设定车窗的标定量（单位：mA）如下列 5 个实验项，在
车辆休眠的情况下启动车辆，再开闭车窗各 10 次，然后让车
辆休眠，如此重复 5 组，每个窗做 50 次实验。
a）前门的标定量为 3000，后门标定为 3000。
b）前门的标定量为 3500，后门标定为 3000。
c）再修改前门的标定量到 3000，后门标定为 3000。
d）再修改前门的标定量到 4000，后门标定为 3000。
e）再修改前门的标定量到 4500，后门标定为 3000。
实验结果如表 3 所示，由该实验结果可以得到，在标定
量前门 3000mA、后门 3000 mA 时，出现误防夹的概率大于
正常标准，所以可以说明此次出现误防夹的原因是标定设定
过小。
表 2 纹波防夹失效模式二
3.2 某车型休眠唤醒后车辆发生一键升窗后回弹
车窗学习下线后，休眠重新启动后也连续发生误防夹。
通过读取 CAN 总线上的数据进行分析，发现总线上的数据
没有异常，所以只有查找软件问题。
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