門窗自動升降、天窗自動開合，這已經(jīng)成為汽車舒適配置的必選項目。然而，隨著越來越多的汽車上安裝電動門窗和天窗，潛在的危險也隨之而來，電動門窗夾傷手指的事件時有發(fā)生，電動天窗致使兒童被夾死亡一事更是一度將電動門窗和天窗的安全性推上風(fēng)口浪尖，并引起了整車廠、零部件企業(yè)和媒體的廣泛關(guān)注和討論。為了避免乘客受到傷害，電動門窗和天窗具備防夾功能已成為一種必然趨勢。

　　為保障人員的安全，我國與北美、歐洲、日本等許多國和地區(qū)都出臺了針對車窗與天窗的防夾功能的法規(guī)標準。即通過電機操作閉合部件閉合的過程中，在法規(guī)規(guī)定的范圍內(nèi)(4mm-200mm)如果遇到物體或人的身體阻礙時(防夾力大于100N)，電機必須能夠檢測出并反轉(zhuǎn)運行，其也被稱為防夾功能。因此對門窗控制器提出兩個要求：一是要判斷出門窗運動的位置，二是遇到障礙物時能夠準確識別出防夾力大小，達到設(shè)定的閾值及時反轉(zhuǎn)門窗。此外需要防夾算法具有自適應(yīng)性，能夠根據(jù)不同電壓、溫度、車速以及結(jié)構(gòu)老化自動調(diào)整相應(yīng)參數(shù)，避免發(fā)生誤防夾，并能夠準確地識別出防夾力大小，滿足法規(guī)要求。

　　目前電動天窗和門窗防夾主要基于如下兩種方案：霍爾傳感器方案和電機電流紋波方案。

　　基于霍爾傳感器的方案需要在電機上安裝磁環(huán)，磁環(huán)隨電機轉(zhuǎn)動，并經(jīng)過霍爾傳感器產(chǎn)生方波信號，方波個數(shù)反映了天窗的位置，遇到障礙物時電機運動速度變慢，對應(yīng)方波信號周期變大，據(jù)此進行防夾判斷。優(yōu)點是霍爾信號與位置對應(yīng)準確，但霍爾傳感器需要貼近磁環(huán)安裝，且每個電動門窗需要一個控制器。

　　有刷直流電機在換相過程中會產(chǎn)生電流紋波，紋波的個數(shù)與電機轉(zhuǎn)速和換向片的個數(shù)成正比，因此若能提取出電流紋波便可得到門窗運動的位置信息，同時當門窗運動過程中遇到障礙物時電流會增大，可根據(jù)電流的大小進行防夾判斷，這便是基于紋波的防夾方案原理。

　　相比于霍爾防夾方案，基于電流紋波的方案無需專用的霍爾傳感器，免去了安裝磁環(huán)、霍爾傳感器及線束成本，此外可采用單控制器控制同時控制四個車門，節(jié)省了控制器成本，提高了整車集成度。近年來OEM競爭愈發(fā)激烈，對成本控制更為敏感，基于電機紋波的防夾方案能夠大大降低成本，是未來電動門窗防夾的發(fā)展趨勢。

　　4合1門窗控制器方案

　　基于紋波進行位置記錄及防夾判斷原理為：通過采樣電阻將電機驅(qū)動端運行電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并進行放大處理，放大后的信號分成兩路，一路直接被MCU采集，作為防夾及堵轉(zhuǎn)判斷依據(jù);另一路經(jīng)過高通后與參考電壓比較得到與位置對應(yīng)的方波信號，通過MCU記錄方波脈沖個數(shù)便得到門窗位置信息。從而實現(xiàn)門窗位置記錄及防夾檢測功能。

　　紋波防夾系統(tǒng)原理

　　防夾檢測原理為，初始化過程學(xué)習(xí)門窗運動過程中的參考電流值，進入正常運行時將實時電流值與參考電流值相比較，二者差值乘上比例系數(shù)得到實時的防夾力，當遇到障礙物時電流增大，與參考電流的差值增大，若計算出的防夾力大于設(shè)定的閾值，則給出防夾反轉(zhuǎn)標志命令門窗反轉(zhuǎn)，避免造成人體傷害。

　　防夾檢測原理

　　環(huán)境溫度、車窗老化等情況會造成機械結(jié)構(gòu)變化，防夾算法具有自適應(yīng)功能，能夠自動更新參考電流值，從而提高防夾力檢測準確性并避免發(fā)生誤防夾;此外，防夾算法能夠根據(jù)環(huán)境溫度、電壓波動、車速信息、生產(chǎn)模式/用戶模式等不同工況進行閾值補償，避免發(fā)生誤防夾。

　　恒潤科技在基于霍爾傳感器、具有防夾功能的天窗控制器(SCU)研發(fā)上，具有多年的開發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗，已經(jīng)成功應(yīng)用于Ford、GM、Chrysler、Jaguar & Landrover、北京現(xiàn)代、北汽、吉利、奇瑞、東風(fēng)日產(chǎn)、一汽等國內(nèi)外主流的OEM的多個車型?；诨魻柶脚_的門窗控制也已經(jīng)成功應(yīng)用于紅旗H7車型，基于紋波的門窗控制器已完成PATAC樣件開發(fā)，目前正在積極開拓其他OEM市場，相信不久的將來，紋波門窗防夾技術(shù)將會有更廣闊的前景。

　　基于霍爾防夾SCU&紋波防夾DCU

　　作為本土領(lǐng)先、具有國際水平的汽車電子控制系統(tǒng)開發(fā)配套服務(wù)提供商，恒潤科技已為國內(nèi)外眾多知名整車廠商的不同車型進行量產(chǎn)和配套，受到了客戶們的一致認可。在未來，恒潤科技將緊跟汽車電子行業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展趨勢，竭盡所能，為民族汽車工業(yè)的發(fā)展貢獻綿薄之力。