[發明專利]一種汽車電動窗防夾控制方法

無效

• 申請號: 200810057151.5
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101220724A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 張建華
• 申請（專利權）人: 張建華
• 主分類號: E05F15/20
• 分類號: E05F15/20;E05F15/16;B60J1/17;B60J1/20
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司
• 代理人: 曾永珠;胡靜

技術領域

本發明涉及一種汽車電動窗控制方法，更詳細地說涉及汽車電動窗防夾控制方法。

背景技術

汽車電動窗防夾控制方法，通常采用霍爾傳感器獲得直流電機轉動圈數，間接地反饋電動窗玻璃位置；根據電機電樞電流的大小或變化幅度判斷電動窗玻璃是否運動受阻，也可根據霍爾傳感器反饋的脈沖寬度判斷電動窗玻璃是否運動受阻；用玻璃位置區分運動受阻是到達頂部還是夾住異物，從而實現汽車電動窗防夾控制。現有技術也有用開關、光電、霍爾等傳感器檢測電動窗玻璃極限位置來區分玻璃運動受阻是到達頂部還是夾住異物的。總之，要對汽車電動窗進行防夾控制，一定要知道電動窗玻璃位置、是否運動受阻。現有技術通常是采用傳感器予以實現。其不足之處是，安裝傳感器使結構復雜、成本高、生產調試困難。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中對汽車電動窗實施控制需要安裝傳感器使結構復雜、成本高、生產調試困難的不足，提供一種新穎的汽車電動窗防夾控制方法，采用本發明所述方法，不需要安裝傳感器，就能測出汽車電動窗玻璃位置、是否運動受阻，以便對汽車電動窗玻璃進行上升、下降或停止控制。

實現本發明目的技術方案是：直流電機的轉速與電樞電壓、電樞電流有確定的函數關系，測得電壓和電流，可求出轉速，對轉速積分得轉子位置，從而得到電動窗玻璃位置；電動窗玻璃運動受阻時，直流電機發生堵轉，電流變大。因此，測量電樞電流，就可以判斷電動窗玻璃是否運動受阻；根據外部指令，結合上述信息，可以對汽車電動窗玻璃進行上升、下降或停止控制。

本發明所述汽車電動窗防夾控制方法，具體步驟是：

(1)用取樣電阻把電樞電流信號變換成電壓信號，并放大、濾波。

(2)用分壓電阻或放大器取得電樞電壓。

(3)單片機通過A/D、濾波和計算得到電樞電壓U和電樞電流I，根據電機轉速與電樞電壓、電樞電流之間的函數關系，求出轉速n，對轉速n積分，求出轉子位置，從而得到任意時刻電動窗玻璃位置q：

求轉速n，對直流電機有如下公式：

n＝(U-RI)/CΦ......<1>

<1>式中C-電勢系數，與直流電機結構有關的常數；

Φ-每極磁通，對永磁直流電機，可以視為常數；

R-電樞回路總電阻，包括電樞繞組電阻、導線電阻、接觸電阻及取樣電阻。

求任意時刻電動窗玻璃位置，按照如下計算公式<2>，即

q＝b∫ndt＝K∫(U-RI)dt……<2>

計算公式<2>中：

b-與電動窗結構有關的常數

K＝b/CΦ......<3>

本發明規定電動窗玻璃在底部，位置q＝0；電動窗玻璃在頂部的位置Q采用公式<2>在標定過程中獲得；調整位置的計量單位，使K＝1離散化公式<2>得：

q(i)＝∑[U(i)-RI(i)]......<4>

改寫成遞推公式：

q(i)＝q(i-1)+U(i)-RI(i)......<5>

上式中，i＝0，1，……表示離散化的時刻。

電樞回路總電阻R有兩種方法獲得，一是事先測量；二是根據公式<1>，電機堵轉時n＝0

R＝U/I......<6>

本發明標定過程中，電機發生堵轉時，測量電樞電壓U和電流I，用公式<6>求得。

(4)單片機根據I＞I_S或ΔI＞ΔI_S，判斷電動窗玻璃是否運動受阻，

具體如下：

運動受阻判定方法1-電流法

I＞I_S判斷為玻璃運動受阻狀態

其中：I_S是設定電流閾值。

設定電流閾值I_S采用試驗方法確定：記錄汽車電動窗負載最大時的工作電流的多次采樣平均值，記為I_MIN；記錄最低工作電壓下，汽車電動窗玻璃運動受阻，即直流電機堵轉時的電樞電流的多次采樣平均值，記為I_MAX；

當I_MAX＞I_MIN時I_S＝μ(I_MAX+I_MIN)......<7>

其中：μ通常取0.5，也可根據防夾力大小的要求調整。