CN104832034B - 一种汽车车窗玻璃升降机构及使用该机构控制玻璃升降的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车窗玻璃升降机构，包括升降器导轨、在升降器导轨上滑动的主滑块及副滑块、由电机控制带动副滑块在升降器导轨上往复滑动的钢丝绳，主滑块与汽车车窗玻璃连接，主滑块与副滑块之间通过传力弹簧连接，主滑块上设有伸缩式传感器，伸缩式传感器的伸缩端朝向所述副滑块，伸缩式传感器与行车电脑BCM连接，行车电脑BCM控制电机。采用上述结构，本发明具有以下优点：1、通过机械结构实现防夹，降低成本，提高可靠性；2、当玻璃上升过程中夹到人体时，也可通过人力将玻璃下压一段距离，人体脱离玻璃。

Description

一种汽车车窗玻璃升降机构及使用该机构控制玻璃升降的方法

技术领域

本发明涉及汽车车窗技术领域，特别涉及一种汽车车窗玻璃升降机构及使用该机构控制玻璃升降的方法。

背景技术

随着家用汽车的不断普及，汽车技术持续更新换代，法规要求也越来越苛刻。出于消费者生命安全角度考虑，对汽车升降器这一作为汽车零件中日常使用最为频繁的部件，法规提出了具备防夹的要求，市场上最为常见的几种防夹技术有霍尔防夹和电流纹波防夹。

霍尔防夹的方法由于检测精度高，不易出现误防夹而在中高端汽车中普遍采用，但其缺点也非常明显：由于成本过高而在低端汽车中较为少见，造成普及率不高，同时霍尔关联件要占用车门内一部分布置空间，抗干扰能力弱，受温度影响大；纹波防夹由于无霍尔模块而成本较低，但其精度较霍尔差，且容易受到外界干扰(如颠簸路况、撞击、电机老化等)而影响滤波准确性。

由于几乎99％的升降器减速机构为蜗轮蜗杆减速，且出于防盗目的在蜗杆导程角上设置了自锁功能，导致升降器无法逆向运行，即玻璃无法带动电机反转。那么在有一键升窗而无防夹功能的汽车上，若出现乘客被夹突发情况，除击破玻璃或按下升降器下降按钮之外，无其他方法使玻璃脱离受害者，而以上两个方法对操作工具和时间有一定要求，影响救援及时性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种汽车车窗玻璃升降机构及使用该机构控制玻璃升降的方法，以达到以下目的：通过机械结构实现防夹，降低成本，提高可靠性；

当玻璃上升过程中夹到人体时，也可通过人力将玻璃下压一段距离，人体脱离玻璃。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种汽车车窗玻璃升降机构，包括升降器导轨、在升降器导轨上滑动的主滑块及副滑块、由电机控制带动副滑块在升降器导轨上往复滑动的钢丝绳，所述的主滑块与汽车车窗玻璃连接，所述的主滑块与副滑块之间通过传力弹簧连接，所述的主滑块上设有伸缩式传感器，所述的伸缩式传感器的伸缩端朝向所述副滑块，所述的伸缩式传感器与行车电脑BCM连接，所述的行车电脑BCM控制所述电机。

所述的钢丝绳绕过分别设置在升降器导轨两端的两个滑轮，并卷入卷丝桶内。

所述的副滑块内部设有空腔，所述空腔内铆接有固定套接在所述钢丝绳上的墩头。

所述的伸缩式传感器的伸缩端端部与伸缩式传感器本体之间连接有复位弹簧。

所述的伸缩式传感器为伸缩式接触传感器或伸缩式位移传感器。

所述的副滑块上设有与伸缩式传感器的伸缩端端部位置相对应的接触台，在所述传力弹簧压缩状态且所述副滑块的接触台与伸缩式传感器的伸缩端端部接触时，所述的传力弹簧具有压缩空间。

在所述传力弹簧压缩状态且所述副滑块的接触台与伸缩式传感器的伸缩端端部接触时，所述的传力弹簧的压缩空间待压缩值为1-3cm。

所述的升降器导轨上设有限位柱，所述的副滑块置于所述的限位柱与主滑块之间。

一种使用汽车车窗玻璃升降机构控制玻璃升降的方法，所述的方法包括以下步骤：

a)当按下上升开关时，上升过程中，传力弹簧始终受到挤压力，玻璃到达顶部后停止，主滑块也同步停止，但副滑块与主滑块之间为传力弹簧连接，会继续上升，传力弹簧压力也随着压缩量增大而增大，当主、副滑块距离逐渐变小时，副滑块接触台与伸缩式传感器伸缩端先接触并推动伸缩端回缩，伸缩式传感器获取到回缩信号后立刻发至行车电脑BCM并由其判定玻璃上升至顶部或夹到人体，

若玻璃上升至顶部，行车电脑BCM切断电机电源，整个运行系统全部停止，至此玻璃上升指令完成，此时传力弹簧长度未被完全压缩，具有1-3cm的压缩空间；

若玻璃夹到人体，行车电脑BCM控制电机反转，使玻璃下降；

b)玻璃下降过程中，钢丝绳带动副滑块首先下降，传力弹簧压力逐渐释放，伸缩式传感器的伸缩端也由于内部弹簧作用而逐渐复位至工作状态待命，当传力弹簧状态由压缩变成拉伸状态时，开始带动主滑块及玻璃下降，当副滑块下降到底并撞击到限位柱时停止，主滑块由于惯性作用依然下降，直到伸缩端与接触台接触后触发停止信号，电机断电，传力弹簧复位将主滑块和玻璃向上顶起一段距离，使得伸缩端与接触台脱离，至此下降动作全部完成。

在a步骤中，行车电脑BCM判定玻璃上升至顶部或夹到人体的具体过程为，行车电脑BCM接收到触发信号后进入运算状态，由行车电脑BCM计算单位时间里伸缩端反馈给其的速度及加速度变化量与预先设定的玻璃上升阈值和防夹阈值对比，

对比结果符合玻璃上升阀值，即判定为玻璃上升至顶部；

对比结果不符合上升阈值，但符合防夹阈值，即判定玻璃夹到人体。

本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、由于传递方式由钢丝绳→滑块→玻璃改为钢丝绳→副滑块→传力弹簧→主滑块→玻璃，由硬连接变为弹性连接，使得在突发夹到人体的情况，玻璃仍有下降的余量，借助外力即可脱离危险。即使在第二方面BCM计算失效的情况下，也具备下降的条件，节约了救援时间，增加了自救的可行性。2、本发明由接触、位移传感器替代了霍尔传感器及相关电路原件，虽然增加了副滑块、弹簧及一段线束，但成本仍低于霍尔元件。该结构不仅降低了零件成本，也降低了顾客的使用维护成本。3、本发明由主、副滑块的机械结构替代了霍尔元件构成的电子结构，增加了产品的可靠性，即使在电子元件失效的情况，依靠传力弹簧的设定，依然能够使车窗安全下降；同时由于传统的玻璃上升到顶和下降到底时，由于限位作用使得玻璃瞬间由运动变为静止，升降器电机转速降为0，其电流瞬间增大到阈值后发生堵转，随后电机停止，如此经过频繁地开、关窗工作，电机处于高负荷运行状态，将会大大降低电机的寿命。而本发明中由传感器提供玻璃上升到顶的信号给BCM来停止电机运行，替代了原先由电机堵转来停止电机运行，从根本上避免电机长期高负荷堵转，延长了电机使用寿命。由于传统玻璃上升到顶和下降到底时在很短时间内由运动到静止，瞬间的冲击力大，带来的撞击噪声无法避免。本发明由于传感器和传力弹簧组合作用，在玻璃到达上、下限位瞬间切断电机电流，并由传力弹簧吸收余下的电机惯性能量，实现了无噪音软停止。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明的实施例一的结构示意图；

图2为本发明中图1的侧视图；

图3为本发明的实施例一中伸缩式传感器与副滑块的连接结构示意图；

图4为本发明的实施例一中伸缩式传感器的伸缩端端部接触副滑块时，传力弹簧未完全压缩状态下的结构示意图；

图5为本发明中手动下压玻璃的前后状态对比结构示意图；

图6为本发明的实施例二的结构示意图；

图7为本发明的实施例二中伸缩式传感器与副滑块的连接结构示意图；

图8为本发明的实施例二中伸缩式传感器的伸缩端端部接触副滑块时，传力弹簧未完全压缩状态下的结构示意图；

图9为本发明中玻璃上升、下降过程中传力弹簧的状态示意图；

在图1～图9中，1、玻璃；2、伸缩式传感器；3、副滑块；4、升降器导轨；5、滑轮；6、限位柱；7、钢丝绳；8、卷丝桶；9、电机；10、主滑块；11、传力弹簧；12、复位弹簧；13、接触台。

具体实施方式

实施例一

如图1～图5所示一种汽车车窗玻璃升降机构，包括升降器导轨4、在升降器导轨4上滑动的主滑块10及副滑块3、由电机9控制带动副滑块3在升降器导轨4上往复滑动的钢丝绳7，主滑块10的上部设有两个安装孔或卡扣，与汽车车窗玻璃1的安装孔相对应，主滑块10与汽车车窗玻璃1通过螺栓连接或卡接，主滑块10与副滑块3之间通过传力弹簧11连接，传力弹簧11的轴心可以与伸缩式传感器2伸缩端轴心相同或不同。传力弹簧11并联布置的数量以及具体尺寸参数由汽车车门玻璃重量和升降阻力等来决定。

主滑块10上设有伸缩式传感器2，伸缩式传感器2采用伸缩式接触传感器，伸缩式传感器2的伸缩端朝向副滑块3，伸缩式传感器2与行车电脑BCM连接，行车电脑BCM控制所述电机9，行车电脑BCM与开关连接。电机9为整个升降器驱动源，其通过蜗轮蜗杆机构减速，带动卷丝桶8正反向缠绕钢丝绳7，并带动副滑块3做直线往复运动。电机9被行车电脑BCM控制，以升降器开关为输入信号，经过行车电脑BCM识别后，发出指令控制电机9转动。

钢丝绳7绕过分别设置在升降器导轨4两端的两个滑轮5，并卷入卷丝桶8内。副滑块3内部设有空腔，空腔内铆接有固定套接在所述钢丝绳7上的墩头。墩头的直径大于钢丝绳7直径，空腔内部尺寸与铆接头外部尺寸相同，这样当升降器电机9带动卷丝桶8做圆周运动，钢丝绳7沿着升降器导轨4两端滑轮5做直线运动时，由于铆接头与副滑块3固定为一体，故副滑块3会随着钢丝绳7沿升降器导轨4做直线运动。副滑块3内部可以根据钢丝绳的数量布置2个或更多个空腔以供金属墩头放置。当副滑块3受到钢丝绳7拉力后发生移动，挤压/拉长传力弹簧11，使得受力传递到主滑块10并使之同步移动，最终带动玻璃1实现上升和下降功能。玻璃1正常上升、下降过程中，经过计算预先设定的传力弹簧保持一定压缩量，并且传感器伸缩端不会接触到副滑块的接触台。

伸缩式传感器2的伸缩端端部与伸缩式传感器2本体之间连接有复位弹簧12。伸缩端露出外部的尺寸可以完全收缩进传感器内部。副滑块3上设有与伸缩式传感器2的伸缩端端部位置相对应的接触台13，在所述传力弹簧11压缩状态且所述副滑块3的接触台13与伸缩式传感器2的伸缩端端部接触时，传力弹簧11具有压缩空间。在传力弹簧11压缩状态且副滑块3的接触台13与伸缩式传感器2的伸缩端端部接触时，传力弹簧11的压缩空间待压缩值为1-3cm。升降器导轨4上设有限位柱6，副滑块3置于所述的限位柱6与主滑块10之间。

如图9所示，传力弹簧作用力需满足基本公式：

T1＜G+G1+G2+F+100N，T1＝kX1；

T2≥G+G1+G2+F，T2＝kX2；

T3+G+G1+G2≥F，T3＝kX3；

其中k为弹簧劲度系数；X1为玻璃上升到顶，伸缩端与接触台开始接触时，传力弹簧的压缩量，T1为此时的传力弹簧压力；X2为玻璃匀速上升时，传力弹簧的压缩量，T2为此时的传力弹簧压力；X3为玻璃匀速下降时，传力弹簧的拉伸量，T3为此时的传力弹簧拉力；G为玻璃重量；G1为主滑块和传感器重量之和；G2为副滑块重量；F为滑块与玻璃在运行中受到的阻力之和；100N为国标中规定的对人体的最大挤压力。

一种使用汽车车窗玻璃升降机构控制玻璃升降的方法，方法包括以下步骤：

a)当按下上升开关时，上升过程中，传力弹簧11始终受到挤压力，玻璃1到达顶部后停止，主滑块10也同步停止，但副滑块3与主滑块10之间为传力弹簧11连接，会继续上升，传力弹簧11压力也随着压缩量增大而增大，当主、副滑块距离逐渐变小时，副滑块3接触台13与伸缩式传感器2伸缩端先接触并推动伸缩端回缩，伸缩式传感器2获取到回缩信号后立刻发至行车电脑BCM并由其判定玻璃1上升至顶部或夹到人体，

若玻璃1上升至顶部，行车电脑BCM切断电机9电源，整个运行系统全部停止，至此玻璃1上升指令完成，此时传力弹簧11长度未被完全压缩，具有1-3cm的压缩空间；

若玻璃1夹到人体，行车电脑BCM控制电机9反转，使玻璃1下降；

当发生如夹到人体肢体或头、颈部等突发紧急情况时，升降器滑块上升受到阻力而停止，引发传感器发送信号至行车电脑BCM，执行结果同玻璃上升到顶情况，即BCM指令使电机停止，此时出于受害者本能反应，会自发地去下压玻璃，由于传力弹簧还有1～3cm长度未被压缩，即玻璃和主滑块具备下移1～3cm的移动空间，这样为移出被夹人肢体、头部留出了足够空间，对颈部被夹也可留出足够的呼吸空间，给施救者延长了有效抢救时间。

在a步骤中，行车电脑BCM判定玻璃1上升至顶部或夹到人体的具体过程为，行车电脑BCM接收到触发信号后进入运算状态，由行车电脑BCM计算单位时间里伸缩端反馈给其的速度及加速度变化量与预先设定的玻璃1上升阈值和防夹阈值对比，

对比结果符合玻璃1上升阀值，即判定为玻璃1上升至顶部；

对比结果不符合上升阈值，但符合防夹阈值，即判定玻璃1夹到人体。电机9往反方向旋转一定圈数使玻璃1下降，解除伤害。即使行车电脑BCM出现误判导致未能及时下降玻璃1的情况，也能借助外力或受害乘客自己力量下压玻璃1，继续压缩传力弹簧11余下的1～3cm压缩空间。

b)玻璃下降过程中，钢丝绳7带动副滑块3首先下降，传力弹簧11压力逐渐释放，伸缩式传感器2的伸缩端也由于内部弹簧作用而逐渐复位至工作状态待命，当传力弹簧11状态由压缩变成拉伸状态时，开始带动主滑块10及玻璃1下降，当副滑块3下降到底并撞击到限位柱6时停止，主滑块10由于惯性作用依然下降，直到伸缩端与接触台13接触后触发停止信号，电机9断电，传力弹簧11复位将主滑块10和玻璃1向上顶起一段距离，使得伸缩端与接触台13脱离，至此下降动作全部完成。

实施例二

如图6～图8所示一种汽车车窗玻璃升降机构，包括升降器导轨4、在升降器导轨4上滑动的主滑块10及副滑块3、由电机9控制带动副滑块3在升降器导轨4上往复滑动的钢丝绳7，主滑块10的上部设有两个安装孔或卡扣，与汽车车窗玻璃1的安装孔相对应，主滑块10与汽车车窗玻璃1通过螺栓连接或卡接，主滑块10与副滑块3之间通过传力弹簧11连接，传力弹簧11的轴心可以与伸缩式传感器2伸缩端轴心相同或不同。传力弹簧11并联布置的数量以及具体尺寸参数由汽车车门玻璃重量和升降阻力等来决定。

主滑块10上设有伸缩式传感器2，伸缩式传感器2采用伸缩式位移传感器。伸缩式传感器2的伸缩端朝向所述副滑块3，伸缩式传感器2与行车电脑BCM连接，行车电脑BCM控制所述电机9，行车电脑BCM与开关连接。电机9为整个升降器驱动源，其通过蜗轮蜗杆机构减速，带动卷丝桶8正反向缠绕钢丝绳7，并带动副滑块3做直线往复运动。电机9被行车电脑BCM控制，以升降器开关为输入信号，经过行车电脑BCM识别后，发出指令控制电机9转动。

钢丝绳7绕过分别设置在升降器导轨4两端的两个滑轮5，并卷入卷丝桶8内。副滑块3内部设有空腔，所述空腔内铆接有固定套接在所述钢丝绳7上的墩头。墩头的直径大于钢丝绳7直径，空腔内部尺寸与铆接头外部尺寸相同，这样当升降器电机9带动卷丝桶8做圆周运动，钢丝绳7沿着升降器导轨4两端滑轮5做直线运动时，由于铆接头与副滑块3固定为一体，故副滑块3会随着钢丝绳7沿升降器导轨4做直线运动。副滑块3内部可以根据钢丝绳的数量布置2个或更多个空腔以供金属墩头放置。当副滑块3受到钢丝绳7拉力后发生移动，挤压/拉长传力弹簧11，使得受力传递到主滑块10并使之同步移动，最终带动玻璃1实现上升和下降功能。玻璃1正常上升、下降过程中，经过计算预先设定的传力弹簧保持一定压缩量，并且传感器伸缩端不会接触到副滑块的接触台。

伸缩式传感器2的伸缩端端部与伸缩式传感器2本体之间连接有复位弹簧12。伸缩端露出外部的尺寸可以完全收缩进传感器内部。副滑块3上设有与伸缩式传感器2的伸缩端端部位置相对应的接触台13，在所述传力弹簧11压缩状态且所述副滑块3的接触台13与伸缩式传感器2的伸缩端端部接触时，传力弹簧11具有压缩空间。在传力弹簧11压缩状态且副滑块3的接触台13与伸缩式传感器2的伸缩端端部接触时，传力弹簧11的压缩空间待压缩值为1-3cm。升降器导轨4上设有限位柱6，副滑块3置于所述的限位柱6与主滑块10之间。

如图9所示，传力弹簧作用力需满足基本公式：

T1＜G+G1+G2+F+100N，T1＝kX1；

T2≥G+G1+G2+F，T2＝kX2；

T3+G+G1+G2≥F，T3＝kX3；

其中k为弹簧劲度系数；X1为玻璃上升到顶，伸缩端与接触台开始接触时，传力弹簧的压缩量，T1为此时的传力弹簧压力；X2为玻璃匀速上升时，传力弹簧的压缩量，T2为此时的传力弹簧压力；X3为玻璃匀速下降时，传力弹簧的拉伸量，T3为此时的传力弹簧拉力；G为玻璃重量；G1为主滑块和传感器重量之和；G2为副滑块重量；F为滑块与玻璃在运行中受到的阻力之和；100N为国标中规定的对人体的最大挤压力。

一种使用汽车车窗玻璃升降机构控制玻璃升降的方法，方法包括以下步骤：

a)当按下上升开关时，上升过程中，传力弹簧11始终受到挤压力，玻璃1到达顶部后停止，主滑块10也同步停止，但副滑块3与主滑块10之间为传力弹簧11连接，会继续上升，传力弹簧11压力也随着压缩量增大而增大，当主、副滑块距离逐渐变小时，副滑块3接触台13与伸缩式传感器2伸缩端先接触并推动伸缩端回缩，伸缩式传感器2获取到回缩信号后立刻发至行车电脑BCM并由其判定玻璃1上升至顶部或夹到人体，

若玻璃1上升至顶部，行车电脑BCM切断电机9电源，整个运行系统全部停止，至此玻璃1上升指令完成，此时传力弹簧11长度未被完全压缩，具有1-3cm的压缩空间；

若玻璃1夹到人体，行车电脑BCM控制电机9反转，使玻璃1下降；

当发生如夹到人体肢体或头、颈部等突发紧急情况时，升降器滑块上升受到阻力而停止，引发传感器发送信号至行车电脑BCM，执行结果同玻璃上升到顶情况，即BCM指令使电机停止，此时出于受害者本能反应，会自发地去下压玻璃，由于传力弹簧还有1～3cm长度未被压缩，即玻璃和主滑块具备下移1～3cm的移动空间，这样为移出被夹人肢体、头部留出了足够空间，对颈部被夹也可留出足够的呼吸空间，给施救者延长了有效抢救时间。

在a步骤中，行车电脑BCM判定玻璃1上升至顶部或夹到人体的具体过程为，行车电脑BCM接收到触发信号后进入运算状态，由行车电脑BCM计算单位时间里伸缩端反馈给其的速度及加速度变化量与预先设定的玻璃1上升阈值和防夹阈值对比，

对比结果符合玻璃1上升阀值，即判定为玻璃1上升至顶部；

对比结果不符合上升阈值，但符合防夹阈值，即判定玻璃1夹到人体。电机9往反方向旋转一定圈数使玻璃1下降，解除伤害。即使行车电脑BCM出现误判导致未能及时下降玻璃1的情况，也能借助外力或受害乘客自己力量下压玻璃1，继续压缩传力弹簧11余下的1～3cm压缩空间。

b)玻璃下降过程中，钢丝绳7带动副滑块3首先下降，传力弹簧11压力逐渐释放，伸缩式传感器2的伸缩端也由于内部弹簧作用而逐渐复位至工作状态待命，当传力弹簧11状态由压缩变成拉伸状态时，开始带动主滑块10及玻璃1下降，当副滑块3下降到底并撞击到限位柱6时停止，主滑块10由于惯性作用依然下降，直到伸缩端与接触台13接触后触发停止信号，电机9断电，传力弹簧11复位将主滑块10和玻璃1向上顶起一段距离，使得伸缩端与接触台13脱离，至此下降动作全部完成。

操作玻璃升降机构时，执行优先级别从高往低排列顺序为：短按、长按下降开关，长按上升开关，传感器信号，一键升窗(上升)，即当传感器输出停止信号时，若按下下降开关，行车电脑BCM将优先执行开关的动作指令而忽略传感器信号；若一键升窗(上升)，则行车电脑BCM拒绝执行。

位移传感器通过测得的长度变化值反馈于汽车行车电脑BCM，由其进行特定算法运算，并根据运算结果操纵电机运转或停止。

因为玻璃上升到顶与夹到人体两者对于升降器电机来说反映基本一致，即由外部物体导致玻璃无法向上运行而使电机处于0转速状态，发生堵转。那么防夹核心要点，就是让行车电脑BCM可以“智能”区分玻璃是上升到顶还是夹到人体，从而针对区分结果来选择不同处理方式。

当执行上升命令时，位移传感器的位移量从0开始变化，除了传递触发信号以外，伸缩端位移变化情况也同步传递至行车电脑BCM。行车电脑BCM从接收到触发信号后开始计时，通过计算获得伸缩端在速度和加速度变化量，并与预先设置好的上升阈值和防夹阈值进行比较判定，识别出正常玻璃上升至顶部或突发意外情况(如夹到肢体、头部等)。

由于人的肢体由皮肤、肌肉和骨骼构成，皮肤、肌肉包裹在骨骼外部，那么玻璃挤压肢体的过程实际是由软(皮肤、肌肉)到硬(骨骼)的过程；而正常玻璃上升到顶过程是玻璃先挤压顶部呢槽与门上段钣金，呢槽由1～2mm厚度EPDM(三元乙丙密实橡胶)或TPE(热塑性弹性体)构成，那么玻璃到顶过程可以看成是由较硬(EPDM(三元乙丙密实橡胶))到硬(钣金)的过程。通过对玻璃挤压肢体和上升到顶挤压呢槽的两种情况比较得知，在单位时间里两者玻璃上升的速度及加速度变化量是完全不同的，由此可以作为行车电脑BCM判定是否触发防夹并反向运转电机的重要依据。

当行车电脑BCM判断的变化量符合上升阈值时，此时玻璃已经上升到顶，故切断电机电流，上升动作完成，传力弹簧仍有预留1～3cm压缩空间；当其判断的变化量符合防夹阈值时，视为突发意外情况，触发防夹功能：控制电机反向运转，降下玻璃，解除对肢体的伤害。

以上计算方法是一种在行车电脑BCM内部执行的算法，在经过各种路况、温度交变、老化等环节的实物测试后，逐步被优化完善，并最终转化为运算程序保存在行车电脑BCM中供使用。该算法虽经过试验不断完善，但为了保证100％安全有效，之前预留的1～3cm压缩空间是防止万一BCM计算结果不符合实际情况时，受害者可以自行下压玻璃，使得传力弹簧被完全压缩，让出预留的1～3cm空间，实施效果同第一方面。防夹阈值可以是确定的数值，也可以是一个数值范围。严格地说，实施例二是实施例一的衍生，其引入的算法较实施例一能够更加准确地判断是否触发防夹程序，最终操纵电机运转或停止，同时实施例二对乘客的伤害也减少到最低。

本发明在使用时，正常工作情况：

开关发出上升指令时，BCM控制电机正转，卷丝桶8带动钢丝绳7做圆周运动，副滑块3做直线上升运动，传力弹簧11由自然状态开始被压缩，此时压缩力远小于主滑块10、玻璃1重力以及系统总阻力之和，主滑块10与玻璃1保持静止状态不动，传力弹簧11被压缩一定长度后，压缩力开始大于主滑块10、玻璃1重力以及系统总阻力之和，主滑块10和玻璃1开始被传力弹簧11推动匀速上升，此时传力弹簧11约被压缩1/3，且传感器的伸缩端未接触到接触台，即处于待命状态。玻璃1到达车门顶部后，完成关窗动作，此时主滑块10和玻璃1首先达到静止状态，由于电机9依然运行，副滑块3继续上升，传力弹簧11继续被压缩，直至传感器伸缩端与接触台13接触，触发信号至行车电脑BCM切断电机9电流，整个系统停止运转，传力弹簧11约被压缩2/3，整个上升动作完成。此时传力弹簧11仍有1～3cm空间可供压缩。开关发出下升指令时，行车电脑BCM控制电机9反转，卷丝桶8带动钢丝绳7做反向圆周运动，副滑块3做直线下升运动，传力弹簧11由压缩状态开始被逐渐拉伸，当传力弹簧11被拉伸一定长度后，向下的拉伸力与主滑块10、玻璃1重力之和大于系统总阻力，主滑块10和玻璃1开始被传力弹簧11拉动匀速下降。副滑块3到达导轨4底部，与限位柱6接触后停止，由于惯性作用，主滑块10和玻璃1继续下降，传力弹簧11由拉伸状态逐渐变为压缩状态，在很短时间内，传感器伸缩端与接触台接触，触发信号至行车电脑BCM切断电机9电流，停止运转，整个下降动作完成。

玻璃上升时夹到乘客肢体时的突发情况：

当出现以上突发情况时，由于肢体阻碍玻璃1上升，玻璃1在短时间里停止上升，副滑块3由于电机9仍在运转继续上升，直至主滑块10上的传感器伸缩端与副滑块3接触台接触，与玻璃上升到顶情况相似，行车电脑BCM接收到触发信号后会认为玻璃1已经到顶而切断电机9的电流。当乘客肢体受到挤压疼痛时会下意识或在他人帮助下下拉玻璃，由于传力弹簧11仍有1～3cm空间可供压缩，玻璃顺利下降1～3cm。若头部、手臂、手指被夹，下降的空间足够其抽出脱险；若颈部被夹，则留出了足够的呼吸空间，给施救者延长了宝贵救援时间。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：包括升降器导轨、在升降器导轨上滑动的主滑块及副滑块、由电机控制带动副滑块在升降器导轨上往复滑动的钢丝绳，所述的主滑块与汽车车窗玻璃连接，所述的主滑块与副滑块之间通过传力弹簧连接，所述的主滑块上设有伸缩式传感器，所述的伸缩式传感器的伸缩端朝向所述副滑块，所述的伸缩式传感器与行车电脑(BCM)连接，所述的行车电脑(BCM)控制所述电机。

2.根据权利要求1所述的一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：所述的伸缩式传感器的伸缩端端部与伸缩式传感器本体之间连接有复位弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：所述的伸缩式传感器为伸缩式接触传感器或伸缩式位移传感器。

4.根据权利要求3所述的一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：所述的副滑块上设有与伸缩式传感器的伸缩端端部位置相对应的接触台，在所述传力弹簧压缩状态且所述副滑块的接触台与伸缩式传感器的伸缩端端部接触时，所述的传力弹簧具有压缩空间。

5.根据权利要求4所述的一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：在所述传力弹簧压缩状态且所述副滑块的接触台与伸缩式传感器的伸缩端端部接触时，所述的传力弹簧的压缩空间待压缩值为1-3cm。

6.根据权利要求1所述的一种汽车车窗玻璃升降机构，其特征在于：所述的升降器导轨上设有限位柱，所述的副滑块置于所述的限位柱与主滑块之间。

7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的汽车车窗玻璃升降机构控制玻璃升降的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

a)当按下上升开关时，上升过程中，传力弹簧始终受到挤压力，玻璃到达顶部后停止，主滑块也同步停止，但副滑块与主滑块之间为传力弹簧连接，会继续上升，传力弹簧压力也随着压缩量增大而增大，当主、副滑块距离逐渐变小时，副滑块接触台与伸缩式传感器伸缩端先接触并推动伸缩端回缩，伸缩式传感器获取到回缩信号后立刻发至行车电脑(BCM)并由其判定玻璃上升至顶部或夹到人体，

若玻璃上升至顶部，行车电脑(BCM)切断电机电源，整个运行系统全部停止，至此玻璃上升指令完成，此时传力弹簧长度未被完全压缩，具有1-3cm的压缩空间；

若玻璃夹到人体，行车电脑(BCM)控制电机反转，使玻璃下降；

b)玻璃下降过程中，钢丝绳带动副滑块首先下降，传力弹簧压力逐渐释放，伸缩式传感器的伸缩端也由于内部弹簧作用而逐渐复位至工作状态待命，当传力弹簧状态由压缩变成拉伸状态时，开始带动主滑块及玻璃下降，当副滑块下降到底并撞击到限位柱时停止，主滑块由于惯性作用依然下降，直到伸缩端与接触台接触后触发停止信号，电机断电，传力弹簧复位将主滑块和玻璃向上顶起一段距离，使得伸缩端与接触台脱离，至此下降动作全部完成。

8.根据权利要求7所述的一种使用汽车车窗玻璃升降机构控制玻璃升降的方法，其特征在于：在a步骤中，行车电脑(BCM)判定玻璃上升至顶部或夹到人体的具体过程为，行车电脑(BCM)接收到触发信号后进入运算状态，由行车电脑(BCM)计算单位时间里伸缩端反馈给其的速度及加速度变化量与预先设定的玻璃上升阈值和防夹阈值对比，

对比结果符合玻璃上升阀值，即判定为玻璃上升至顶部；

对比结果不符合上升阈值，但符合防夹阈值，即判定玻璃夹到人体。