โซลูชั่นโซลินอยด์วาล์ว

I. ความเป็นมาของอุตสาหกรรมและคำจำกัดความของจุดปวดหลัก

ประตูที่ไม่สามารถเปิดได้หลังจากการชนจะไม่ใช่ความไม่สะดวกเล็กๆ น้อยๆ อีกต่อไป เนื่องจากทำให้เกิดความเสี่ยงที่ผู้โดยสารจะติดอยู่โดยตรง เนื่องจากมือจับประตูที่ขับเคลื่อนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบล็อคประตูแบบอิเล็กทรอนิกส์เต็มรูปแบบกลายเป็นมาตรฐานสำหรับแพลตฟอร์มรถยนต์พลังงานใหม่แห่งอนาคต หน่วยงานกำกับดูแลและหน่วยงานวิจัยความปลอดภัยของยานพาหนะในตลาดทั่วโลกหลายแห่งจึงทำให้ความน่าเชื่อถือของระบบเหล่านี้ภายใต้สภาวะที่รุนแรงเป็นหัวข้อหลักในการตรวจสอบ มีการตรวจสอบตรรกะการตอบสนองของตัวกระตุ้นการล็อคประตูในทันทีที่แบตเตอรี่เสริมหรือแหล่งจ่ายไฟหลักของยานพาหนะถูกตัดออก: ตัวกระตุ้นมีค่าเริ่มต้นอยู่ในสถานะที่ปลอดภัยและเปิดได้ หรือหยุดนิ่งในตำแหน่งใดก็ตามที่เกิดขึ้นเมื่อเกิดข้อผิดพลาดหรือไม่

สำหรับตัวกระตุ้นประตูที่ติดตั้งโซลินอยด์วาล์วแบบล็อค ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยขั้นสูงสุดจะถูกกำหนดโดยวิธีขับเคลื่อนกลไกการล็อคทั้งหมด แนวทางกระแสหลักในอุตสาหกรรมในปัจจุบันคือ สถาปัตยกรรมการล็อคแบบบิสเทเบิลแบบรีเวิร์สพัลส์ และข้อบกพร่องด้านการออกแบบโดยธรรมชาติของแนวทางนี้กำลังชัดเจนมากขึ้น โดยกลายเป็นช่องว่างด้านความปลอดภัยที่ไม่สามารถละเลยในระบบทางออกของผู้โดยสารรถยนต์ไฟฟ้าได้อีกต่อไป

ครั้งที่สอง ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของวิธีการล็อคแบบ Bistable แบบ Reverse-Pulse แบบดั้งเดิม

โซลินอยด์วาล์วแบบล็อคแบบ bistable แบบดั้งเดิมใช้แรงแม่เหล็กถาวรเพื่อยึดตำแหน่งสองตำแหน่งแบบพาสซีฟ โดยไม่จำเป็นต้องมีกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องในสถานะคงที่ ทำให้มีคุณลักษณะที่ใช้พลังงานต่ำอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม ตรรกะในการเปลี่ยนสถานะมีจุดอ่อนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: การเปลี่ยนจาก "ล็อค" เป็น "ปลดล็อค" ต้องใช้พัลส์ไดรฟ์ที่มีขั้วเดียว ในขณะที่การเปลี่ยนกลับจาก "ปลดล็อค" เป็น "ล็อค" ต้องใช้พัลส์ย้อนกลับของขั้วตรงข้าม ข้อกำหนดของไดรฟ์แบบไบโพลาร์นี้หมายความว่าต้องติดตั้งชิปไดรเวอร์ H-bridge หรือตัวควบคุมเฉพาะที่เทียบเท่าระหว่างแหล่งจ่ายไฟของรถยนต์และขดลวดโซลินอยด์

ตัวควบคุมภายนอกนี้เป็นจุดอ่อนเพียงจุดเดียวในห่วงโซ่การสั่งงานทั้งหมด เมื่อระบบไฟฟ้าของยานพาหนะขัดข้อง ไม่ว่าจะเกิดจากการลัดวงจรที่เกิดจากการชน แบตเตอรี่เสริมที่หมดสิ้นลง หรือตัวควบคุมถูกปิดเนื่องจากการกระแทก — ประตูจะยังคงติดอยู่ตรงจุดใดก็ตามที่เกิดข้อผิดพลาดขึ้น โดยไม่มีเส้นทางรีเซ็ตทางกลในระดับกายภาพ . ไม่ว่าประตูจะเปิดได้หรือล็อคจนสุด ณ จุดนั้น จะเป็นแบบสุ่มทั้งหมด แทนที่จะเป็นผลลัพธ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งออกแบบมาเพื่อความต้องการทางออกของผู้พักอาศัย

สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการล็อคประตูจะต้องล็อคไว้จนสุดในระหว่างการใช้งานรถตามปกติ หากอุบัติเหตุกะทันหันทำให้ทั้งแหล่งจ่ายไฟและตัวควบคุมทำงานล้มเหลวพร้อมกัน โซลินอยด์วาล์วแบบ bistable latching แบบดั้งเดิมจะไม่สามารถรับสัญญาณพัลส์ย้อนกลับที่จำเป็นในการปลดล็อคได้ และตัวล็อคจะยังคงอยู่ในสถานะล็อค ซึ่งเป็นการตัดเส้นทางหลบหนีของผู้ครอบครองโดยตรง

ที่สาม หลักการทางเทคนิคหลักของโซลินอยด์วาล์วล็อคแบบรีเซ็ตพลังงานรวมศูนย์ของ Alahot

อลาฮอต โซลินอยด์วาล์วล็อคชนิดรีเซ็ตแบบรวมกำลังเป็นศูนย์ สร้างขึ้นบนแนวคิดการควบคุมที่ออกแบบใหม่ทั้งหมด: เมื่อโซลินอยด์วาล์วตรวจพบว่าวงจรลูปมีพลังงาน กลไกขับเคลื่อนจะเคลื่อนเข้าสู่ตำแหน่งล็อคที่ตั้งไว้ล่วงหน้า หลังจากนั้นคอยล์จะเข้าสู่สถานะการยึดแม่เหล็กเป็นศูนย์ กำลัง โดยจะรักษาตำแหน่งการทำงานนั้นไว้อย่างไม่มีกำหนดโดยไม่มีการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง ทันทีที่โซลินอยด์วาล์วตรวจพบว่ากระแสลูปถูกตัดหรือหยุดชะงัก อุปกรณ์รีเซ็ตระบบเครื่องกลไฟฟ้าในตัวจะถูกกระตุ้นโดยอัตโนมัติ เพื่อคืนค่ากลไกให้กลับสู่สถานะปลอดภัยเริ่มต้นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ลำดับการทำงานทั้งหมดได้รับการจัดการอย่างเป็นอิสระและอัตโนมัติโดยโซลินอยด์วาล์วเอง โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมภายนอกหรืออุปกรณ์เสริมเฉพาะ — การทำงานจะเหมือนกับโซลินอยด์วาล์วแบบโมโนสเตเบิลมาตรฐานอุตสาหกรรม สามารถกำหนดค่าได้อย่างยืดหยุ่น ขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการ เนื่องจาก "วาล์วเปิดเมื่อมีการจ่ายไฟ ปิดเมื่อไม่มีพลังงาน" หรือ "วาล์วปิดเมื่อได้รับพลังงาน เปิดเมื่อไม่มีพลังงาน" เมื่อเปรียบเทียบกับโซลินอยด์วาล์วแบบ monostable ทั่วไป การใช้พลังงานการคงสถานะคงที่ของผลิตภัณฑ์นี้ใกล้เคียงกับศูนย์ในช่วงมิลลิวัตต์ — ต่ำกว่า 0.05W ภายใต้การทำงาน DC และต่ำกว่า 0.1W ภายใต้การทำงานของ AC .

เมื่อนำไปใช้กับสถานการณ์การล็อคประตูอิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์พลังงานใหม่ การทำแผนที่สถานะปิดวาล์วกับสถานะล็อคประตูและสถานะเปิดวาล์วกับสถานะปลดล็อคประตูทำให้ได้ขนาดที่พอดี: ในระหว่างการขับขี่ปกติ ตัววาล์วจะรักษาประตูให้อยู่ในสถานะล็อคโดยใช้พลังงานเป็นศูนย์ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยขั้นพื้นฐานอย่างเต็มที่เพื่อป้องกันการเปิดประตูโดยไม่ตั้งใจขณะขับรถ หากเกิดอุบัติเหตุหรือไฟฟ้าดับกะทันหัน ทันทีที่แหล่งจ่ายไฟแบบลูปหายไป อุปกรณ์ไฟฟ้าในตัวจะขับเคลื่อนกลไกการล็อคโดยตรงกลับไปยังสถานะปลดล็อคและเปิดได้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ VCU (หน่วยควบคุมยานพาหนะ) ของยานพาหนะเพื่อออกคำสั่งเพิ่มเติม สำหรับตัวกระตุ้นประตู นี่หมายถึงโหมดเริ่มต้นภายใต้สภาวะความผิดปกติคือ "ปลดล็อคและเปิดได้" แทนที่จะติดแบบสุ่มไม่ว่าจะหยุดตรงไหนก็ตาม — และนี่คือเส้นแบ่งระหว่าง "เส้นทางทางออกที่ไม่ปลอดภัย" และ "เส้นทางที่ไม่แน่นอนเมื่อล้มเหลว" อย่างชัดเจน ในเวลาเดียวกัน ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ การออกแบบนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อความสามารถของชุดควบคุมยานพาหนะในการเปิดและปิดประตูตามปกติผ่านสัญญาณเปิด/ปิดเครื่อง

IV. การเปรียบเทียบเกณฑ์มาตรฐานระดับวิศวกรรม

วิธีการล็อคแบบกระแสหลักสองวิธีแสดงให้เห็นความแตกต่างที่ชัดเจนในด้านประสิทธิภาพความปลอดภัยของประตูและค่าใช้จ่ายในการรวม/ปรับใช้ การเปรียบเทียบมีดังนี้:

ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบทางวิศวกรรมระหว่างวิธีการล็อคแบบบิสเตเบิลแบบรีเวิร์สพัลส์กับวิธีการล็อคแบบรีเซ็ตพลังงานเป็นศูนย์ของ Alahot
มิติการเปรียบเทียบ	วิธีการล็อคแบบ Bistable แบบ Reverse-Pulse	Alahot Zero-Power Reset-Type latching วิธีการ
ข้อกำหนดสัญญาณควบคุม	พัลส์ย้อนกลับแบบไบโพลาร์บวกและลบ	สัญญาณไฟเปิด/ปิดมาตรฐาน
จำเป็นต้องมีส่วนประกอบรองรับภายนอก	ต้องใช้ตัวควบคุม H-bridge ภายนอก	โมดูลขับเคลื่อนรวมอยู่ในตัววาล์วโดยสมบูรณ์ ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบภายนอก
พฤติกรรมการตอบสนองภายใต้การสูญเสียพลังงานทั้งหมด	ติดอยู่ตำแหน่งสุดท้ายก่อนเกิดความผิดอย่างไม่มีกำหนด	รีเซ็ตเป็นสถานะดั้งเดิมที่ปลอดภัยที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยอัตโนมัติ
การใช้พลังงานการถือครองสถานะคงที่	ตัววาล์วเองไม่ใช้พลังงาน แต่วงจรขับเคลื่อนภายนอกจะต้องได้รับพลังงานอย่างต่อเนื่อง	กำลังไฟโดยรวมของระบบ <0.05W DC / <0.1W AC
ความน่าเชื่อถือของทางออกภายใต้สภาวะที่รุนแรง	ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ในการปฏิบัติงานของตัวควบคุมภายนอกโดยสิ้นเชิง	ความปลอดภัยเชิงกำหนดรับประกันโดยโครงสร้างป้องกันความล้มเหลวทางกลล้วนๆ

ทั้งสองวิธีมีการใช้พลังงานที่ต่ำโดยเนื้อแท้ของสถาปัตยกรรมโซลินอยด์วาล์วแบบล็อค แต่วิธีการแบบรีเซ็ตได้เพิ่มความสามารถในการตอบสนองด้านความปลอดภัยที่กำหนดได้เองภายใต้สถานการณ์การจ่ายไฟและความล้มเหลวของระบบ นอกเหนือจากพื้นฐานที่ใช้พลังงานต่ำนั้น ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบของระดับความปลอดภัยในการใช้งานของยานยนต์ระดับ ASIL-B ขึ้นไปอย่างสมบูรณ์ .

V. ข้อดีการออกแบบบรรจุภัณฑ์แบบรวมและการติดตั้งแบบ Plug-and-Play

การกำจัดข้อกำหนดบังคับสำหรับพัลส์ย้อนกลับจะทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้แผงไดรเวอร์แยกต่างหากที่ด้านชุดสายไฟของยานพาหนะโดยตรง Alahot รวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของไดรฟ์ทั้งหมดเข้ากับตัววาล์วโดยตรงโดยใช้กระบวนการบรรจุภัณฑ์ BMC ที่มีการป้องกันสูง ขณะเดียวกันก็ใช้อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า DIN43650 ที่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมต่อทั้งยูนิตได้โดยตรงโดยใช้ชุดสายไฟรถยนต์ทั่วไปที่ใช้กับแอคทูเอเตอร์ประตูแบบเดิมอยู่แล้ว โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมแบบกำหนดเอง และไม่จำเป็นต้องดัดแปลงชุดสายไฟรถยนต์เลย การออกแบบทางวิศวกรรมนี้สร้างขึ้นเพื่อการทดแทนโดยตรง สามารถลดวงจรการบูรณาการสำหรับซัพพลายเออร์ระดับ Tier 1 และ OEM ลงได้อย่างมาก ช่วยให้ ราคาประหยัด ไม่มีการดัดแปลงใดๆ ของโซลูชั่นล็อคประตูอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่

วี. มูลค่าทางอุตสาหกรรมและศักยภาพการใช้งานข้ามสถานการณ์

สำหรับวิศวกรยานยนต์ที่รับผิดชอบในการเลือกตัวกระตุ้นการล็อคประตู การตัดสินใจเลือกมีมานานแล้วนับตั้งแต่ที่ก้าวไปไกลกว่าแค่การลดการใช้พลังงานค้างไว้ — ทั้งสองแนวทางสามารถบรรลุสิ่งนั้นได้ เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่กลไกทำในช่วงเวลาที่สำคัญที่สุด: การสูญเสียพลังงานทั้งหมด โซลินอยด์วาล์วล็อคแบบรีเซ็ตแบบรวมกำลังเป็นศูนย์ของ Alahot โดยไม่ต้องอาศัยตัวควบคุมพัลส์แบบย้อนกลับ ทริกเกอร์การปลดล็อคอัตโนมัติจะสูญเสียพลังงานทันที — ปิดช่องว่างด้านความปลอดภัยที่เหลือจากการออกแบบ bistable แบบดั้งเดิมอย่างสมบูรณ์ และสร้างขึ้นโดยอิงตามหลักความปลอดภัยหลักของ "เปิดไม่สำเร็จ" ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัยทั้งหมด

นอกเหนือจากประตูอิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์พลังงานใหม่แล้ว ผลิตภัณฑ์นี้ยังสามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางกับระบบประตูล็อคของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ ระบบประตูขนส่งทางรถไฟ ระบบควบคุมการเข้าออกเพื่อความปลอดภัย วาล์วเชื่อมต่อความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม และสถานการณ์อื่นๆ ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความปลอดภัยเชิงกำหนดภายใต้การสูญเสียพลังงาน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ฉันจะแก้ไขปัญหาประตูรถยนต์พลังงานใหม่ไม่เปิดหลังจากการชนกันไฟฟ้าดับได้อย่างไร

ตอบ: ติดตั้งรถยนต์ด้วยโซลินอยด์วาล์วล็อคชนิดรีเซ็ตแบบรวมกำลังเป็นศูนย์ของ Alahot ไฟฟ้าในทันทีถูกขัดจังหวะ กลไกระบบเครื่องกลไฟฟ้าในตัวภายในตัววาล์วจะทริกเกอร์การปลดสลักโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องมีคำสั่งเพิ่มเติมจากยานพาหนะ โดยอาศัยโครงสร้างกลไกป้องกันความล้มเหลวเพียงอย่างเดียว การป้องกันที่กำหนดได้ 100% ของเส้นทางออกของผู้ครอบครองภายใต้สภาวะที่รุนแรง .