SLC車窗防夾系統(tǒng)簡(jiǎn)介

事實(shí)上，早在1997年，美國(guó)國(guó)家公路安全局（NHSTA）統(tǒng)計(jì)的安全事故調(diào)查指出，每年美國(guó)所有由汽車電動(dòng)附件誤操作引起的傷害里，大約有93%的受害者是源于電動(dòng)車窗誤夾，其中64%受害者年齡小于15歲。為此，旨在保護(hù)人員在車窗關(guān)閉中不受意外傷害，各國(guó)對(duì)自動(dòng)升降電動(dòng)車窗都提出了法規(guī)要求，典型如北美的FMVSS118，歐洲的74/60/EEC，國(guó)聯(lián)的ECE21等。因此這20年來(lái)電動(dòng)車窗防夾技術(shù)獲得了前所未有的成長(zhǎng)與廣闊的市場(chǎng)。

典型的一個(gè)車窗防夾系統(tǒng)，只要系統(tǒng)能有方法獲知車窗的運(yùn)動(dòng)行程與受力情況，隨后依據(jù)這些信息計(jì)算并判斷是否車窗夾住異物，就能驅(qū)動(dòng)車窗電機(jī)及時(shí)反方向運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)防夾功能。車窗防夾技術(shù)發(fā)展多年以來(lái)，這樣一套系統(tǒng)整體上并無(wú)太多變化，是依靠傳感器輸入，控制器運(yùn)算，執(zhí)行輸出的三步走系統(tǒng)。典型的傳感器方案比如采用雙霍爾傳感器，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過磁極的轉(zhuǎn)換從而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，幫助系統(tǒng)確認(rèn)車窗的行程以及受力。這樣一套傳感器技術(shù)方案歷經(jīng)十幾年的發(fā)展與應(yīng)用，可謂已到了相當(dāng)成熟的地步，在市場(chǎng)上處于絕對(duì)統(tǒng)治地位。

圖：典型的車窗防夾系統(tǒng)

無(wú)傳感器控制技術(shù)（SLC）的時(shí)代到來(lái)了。

典型的SLC系統(tǒng)里只有控制器與執(zhí)行電機(jī)兩部分組成，拋棄了傳感器，從而大大降低了系統(tǒng)的成本。沒有傳感器，就像天方夜譚一樣，沒有地基，如何建立空中閣樓？不錯(cuò)，這樣一座空中閣樓就是建立在不可見的電與磁的物理法則之上，不但穩(wěn)固，而且科學(xué)。

圖：SLC車窗防夾系統(tǒng)

車窗電機(jī)由磁極，定子，轉(zhuǎn)子，電刷這幾部分組成。在轉(zhuǎn)子上，分布有數(shù)對(duì)換向片。每?jī)善瑩Q向片之間存在一定的間隙，電刷通過間隙的時(shí)候，在電磁感應(yīng)的作用下，電流不會(huì)產(chǎn)生瞬斷，但是會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的抖動(dòng)，這樣的一個(gè)抖動(dòng)就叫做一個(gè)紋波（ripple）。如果電機(jī)有10片換向片，那么轉(zhuǎn)一圈就會(huì)產(chǎn)生10個(gè)紋波。反過來(lái)，如果準(zhǔn)確測(cè)量到紋波的數(shù)量，就能知道電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，推算出整個(gè)車窗的行程。同時(shí)，車窗的受力直接反應(yīng)在電機(jī)的轉(zhuǎn)矩上，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩公式，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和轉(zhuǎn)子中的電流成正比，和電源電壓的平方成正比，而電壓和電流信號(hào)在控制器內(nèi)部本身就是能采集的。這樣只需要控制器與電機(jī)自身，就可以在無(wú)傳感器的情況下獲得系統(tǒng)所需要的輸入信息。從信息結(jié)構(gòu)上來(lái)說，空中閣樓的搭建就完成了。

圖：電機(jī)換向片與紋波產(chǎn)生原理

當(dāng)然，搭建這樣一個(gè)空中閣樓，也有許多的難點(diǎn)，其中之一便是精確的紋波算法。控制器采樣而得的電流數(shù)據(jù)，本身收到采樣率限制，是離散的，如何識(shí)別出紋波的波形是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。幸好，先賢說過：“世界是由正弦波構(gòu)成的”，依據(jù)傅立葉變換，項(xiàng)目組開發(fā)了一套紋波技術(shù)算法，完美的模擬了紋波的構(gòu)成與篩選。為了進(jìn)一步驗(yàn)證算法的可靠性，項(xiàng)目組從BOSCH引入了驗(yàn)證方案，并已實(shí)際開始了技術(shù)驗(yàn)證。實(shí)際的項(xiàng)目目前已在緊鑼密鼓的運(yùn)營(yíng)中，預(yù)期近年內(nèi)就可以面世了！

圖：頻譜分析

SLC技術(shù)優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了客戶成本，更是從思想觀念上提出了大膽創(chuàng)新；把不可能變?yōu)榭赡?。在這一輪技術(shù)創(chuàng)新中，即讓客戶得到了實(shí)惠，也提升了系統(tǒng)供應(yīng)商的核心價(jià)值，同時(shí)指導(dǎo)了次級(jí)零部件供應(yīng)商的開發(fā)方向 ，實(shí)現(xiàn)客戶、一級(jí)供應(yīng)商、次級(jí)供應(yīng)商的多贏合作模式。同時(shí)，SLC技術(shù)為汽車的智能化與安全化作出了貢獻(xiàn)，為將來(lái)的智能化交通生態(tài)體系提供了技術(shù)基礎(chǔ)。