SLC车窗防夹系统简介

事实上，早在1997年，美国国家公路安全局（NHSTA）统计的安全事故调查指出，每年美国所有由汽车电动附件误操作引起的伤害里，大约有93%的受害者是源于电动车窗误夹，其中64%受害者年龄小于15岁。为此，旨在保护人员在车窗关闭中不受意外伤害，各国对自动升降电动车窗都提出了法规要求，典型如北美的FMVSS118，欧洲的74/60/EEC，国联的ECE21等。因此这20年来电动车窗防夹技术获得了前所未有的成长与广阔的市场。

典型的一个车窗防夹系统，只要系统能有方法获知车窗的运动行程与受力情况，随后依据这些信息计算并判断是否车窗夹住异物，就能驱动车窗电机及时反方向运转实现防夹功能。车窗防夹技术发展多年以来，这样一套系统整体上并无太多变化，是依靠传感器输入，控制器运算，执行输出的三步走系统。典型的传感器方案比如采用双霍尔传感器，在电机运转时通过磁极的转换从而产生脉冲信号，帮助系统确认车窗的行程以及受力。这样一套传感器技术方案历经十几年的发展与应用，可谓已到了相当成熟的地步，在市场上处于绝对统治地位。

图：典型的车窗防夹系统

无传感器控制技术（SLC）的时代到来了。

典型的SLC系统里只有控制器与执行电机两部分组成，抛弃了传感器，从而大大降低了系统的成本。没有传感器，就像天方夜谭一样，没有地基，如何建立空中阁楼？不错，这样一座空中阁楼就是建立在不可见的电与磁的物理法则之上，不但稳固，而且科学。

图：SLC车窗防夹系统

车窗电机由磁极，定子，转子，电刷这几部分组成。在转子上，分布有数对换向片。每两片换向片之间存在一定的间隙，电刷通过间隙的时候，在电磁感应的作用下，电流不会产生瞬断，但是会产生一个微小的抖动，这样的一个抖动就叫做一个纹波（ripple）。如果电机有10片换向片，那么转一圈就会产生10个纹波。反过来，如果准确测量到纹波的数量，就能知道电机转动的圈数，推算出整个车窗的行程。同时，车窗的受力直接反应在电机的转矩上，根据电机转矩公式，电动机的转矩与旋转磁场的强弱和转子中的电流成正比，和电源电压的平方成正比，而电压和电流信号在控制器内部本身就是能采集的。这样只需要控制器与电机自身，就可以在无传感器的情况下获得系统所需要的输入信息。从信息结构上来说，空中阁楼的搭建就完成了。

图：电机换向片与纹波产生原理

当然，搭建这样一个空中阁楼，也有许多的难点，其中之一便是精确的纹波算法。控制器采样而得的电流数据，本身收到采样率限制，是离散的，如何识别出纹波的波形是一项巨大的挑战。幸好，先贤说过：“世界是由正弦波构成的”，依据傅立叶变换，项目组开发了一套纹波技术算法，完美的模拟了纹波的构成与筛选。为了进一步验证算法的可靠性，项目组从BOSCH引入了验证方案，并已实际开始了技术验证。实际的项目目前已在紧锣密鼓的运营中，预期近年内就可以面世了！

图：频谱分析

SLC技术优化了系统结构，降低了客户成本，更是从思想观念上提出了大胆创新；把不可能变为可能。在这一轮技术创新中，即让客户得到了实惠，也提升了系统供应商的核心价值，同时指导了次级零部件供应商的开发方向 ，实现客户、一级供应商、次级供应商的多赢合作模式。同时，SLC技术为汽车的智能化与安全化作出了贡献，为将来的智能化交通生态体系提供了技术基础。