·隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于車輛使用舒適性的需求也越來越高。在這一背景下，電動車窗目前已基本成為車輛的標配，另外很多車型也同時配備了電動尾門。電動車窗、電動尾門如果不具備防夾能力，在使用中會存在夾傷人員的風險。針對這一風險，我國在2009年出臺了防夾法規（GB 11552-2009）。法規中要求，具備自動上升功能的車窗必須具備防夾功能。另外美國和歐盟也早已頒布了相應法規。因此，現代汽車對電動車窗強制性采用了車窗防夾技術。

防夾功能說明

防夾電動車窗的基本設計思想可概括為：在車窗上升過程中，當障礙物(含人體)接觸車窗玻璃(達到一定力度)時，車窗電機停轉，隨后電機反轉，使車窗下降一段距離后停止，或使車窗直接下降到底部，避免夾傷乘客，從而實現防夾功能。

?

?防夾技術的主要類型

從使用的防夾手段上來看，目前市場上主流的是霍爾防夾和紋波防夾兩大類。?

帶傳感器的霍爾防夾

霍爾防夾：主要是在電機軸上安裝磁環，磁環隨電機轉動而轉動，旋轉過程中產生的磁場經過霍爾傳感器感應后，輸出方波信號，方波的個數反映了位置，方波的周期反映了電機運行速度。當遇到障礙物時電機運動速度變慢，對應方波信號周期變大，再結合電壓，溫度，車速等外部環境因素進行防夾判斷。優點是霍爾信號準確，相對應的位置準確可靠，缺點是每個電機需要安裝一個霍爾傳感器，且霍爾傳感器需要貼近磁環安裝。

目前市場上運用較多的是獨立式霍爾防夾，即一個電機裝配有一個防夾控制模塊，然后組裝到升降機構上。見下圖:

圖1 獨立式霍爾防夾模塊

獨立式霍爾防夾在整車系統架構如圖2所示，車身域控制模塊通過總線CAN或LIN與智能電機Smart Motor相連，Smart Motor指具備防夾功能的電機，包括可以進行防夾運算的模塊和電機，且模塊直接裝配在電機中。這種方式模塊很緊湊，但整個電機相對占空間大，不利于結構布局，且成本相對較高。

圖2 獨立式霍爾方案車窗控制系統架構

另外一種是集成式門模塊方式，即防夾算法集成在門模塊中，這種方式采用霍爾防夾電機與門模塊組合，霍爾防夾電機指裝配有霍爾傳感器的電機，霍爾防夾電機負責輸出霍爾信號，門模塊負責采集與處理霍爾信號，并進行防夾運算。這種架構接線線束較多，每個電機與門模塊之間需要連接6根線束。系統架構如圖3所示：

圖3 集成式門模塊霍爾方案車窗控制系統架構

不帶傳感器的紋波防夾

紋波防夾：有刷直流電機在換相過程中會產生電流紋波，紋波的個數與電機轉速和換向片的個數成正比，因此若能提取出電流紋波便可得到門窗運動的位置信息，當門窗運動過程中遇到障礙物時電流會增大，可根據電流，轉速，再結合電壓，溫度，車速等外部環境因素進行防夾判斷，這便是基于紋波的防夾原理。目前聯合電子共有兩種基于紋波的防夾產品：

第一種是集成到車身域控制器的紋波防夾（如圖4）。即四門車窗紋波防夾算法集成在車身控制器中，一個模塊控制四門車窗升降。每個電機僅兩根線束與車身控制模塊連接。具體見下圖：

圖4 集成到車身域控制模塊的紋波防夾車窗控制系統架構

第二種產品是集成到區域控制器的可調速紋波防夾（如圖5）。即紋波防夾算法集成在區域控制器中，每個電機僅兩根線束與區域控制器連接。具體見下圖：

圖5 集成到區域控制器的紋波防夾車窗控制系統架構

?

集成到車身域控制器和集成到區域控制器的紋波防夾車窗控制系統架構，線束少，從節約成本及輕量化兩方面來講，都是較優的防夾解決方案。

? 兩種防夾方案比較??

霍爾防夾信號可靠性高，但是需要在電機上加裝磁環及霍爾傳感器，線束較多成本較高。

基于電流紋波的方案需要進行電流采樣并運行濾波，以提取出紋波信號，信號提取困難，造成軟件算法復雜性較高。但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、霍爾傳感器及線束成本，此外可采用一個控制器同時控制四個車門，節省了控制器成本，提高了整車集成度。

? 防夾技術發展趨勢??

目前防夾技術在電動車窗和天窗上得到了廣泛應用，隨著汽車技術的發展，防夾技術也陸續應用在滑移門，電動尾門，電動尾翼，遮陽簾，電動座椅，滑移屏，隔斷電視升降屏，電動門把手等車用設備上。

使用霍爾防夾信號可靠性高，更適用于高端車型的應用。相比于霍爾防夾方案，基于電流紋波的方案無需專用傳感器，通過學習彌補多次運行帶來的偏差，不僅滿足了法規要求，而且降低了成本，提高了整車集成度。這是未來主流車型電動門窗防夾的一個發展方向。

目前聯合電子帶紋波防夾功能的車窗控制器BCM3.5平臺和BCM3.6平臺已經在多個項目上實現同步開發和批產，帶紋波防夾功能的區域控制器也已在多個項目上實現同步推進。不僅相關項目的推廣得到客戶人認可，同時也幫助客戶在成本控制和用戶實際體驗實現了很好的改善。

編輯：黃飛

?