CN102717686A - 一种电动天窗防夹控制方法 - Google Patents

一种电动天窗防夹控制方法 Download PDF

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Abstract

一种电动天窗防夹控制方法，包括：接收到关闭天窗指令时，控制天窗关闭；计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗运行到导风板区域时，计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure DEST_PATH_IMAGE004
中查表得到
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，其中=T－
Figure 375309DEST_PATH_IMAGE002
，当
Figure 924102DEST_PATH_IMAGE008
<=
Figure 323728DEST_PATH_IMAGE006
*P时，控制天窗打开，当
Figure 653079DEST_PATH_IMAGE008
＞
Figure 586400DEST_PATH_IMAGE006
*P时，控制天窗关闭，当
Figure 68328DEST_PATH_IMAGE008
>=
Figure 389588DEST_PATH_IMAGE006
+ K时，控制天窗打开，当
Figure 878338DEST_PATH_IMAGE008
<
Figure 192513DEST_PATH_IMAGE006
+ K时，控制天窗关闭。通过以上方案使得本发明的电动天窗防夹控制方法提高了防夹判断的稳定性。

Description

一种电动天窗防夹控制方法
技术领域
本发明属于天窗防夹方法领域，具体涉及一种电动天窗防夹控制方法。
背景技术
电动车窗是通过车载电源来驱动天窗打开、关闭、上倾和下倾的，乘客只需要轻轻按动控制天窗的按键开关，天窗就会自动打开、关闭、上倾和下倾的。虽然，电动车窗给乘客带来了诸多便利，但也存在一些不足之处，例如当乘客将手或物体伸出天窗，此时若无意按动控制关闭天窗的按键开关，则乘客易发生被关闭或下倾的玻璃夹住或夹伤的意外事故。
发明内容
本发明为解决现有电动天窗易夹伤乘客的技术问题，提供了一种能够准确防夹的电动天窗防夹控制方法。
本发明的技术方案是：
一种电动天窗防夹控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：接收到关闭天窗指令时，控制天窗向关闭的方向运行；
步骤S2：计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值                                               
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗刚运行到导风板区域时，执行下一步骤；否则继续执行这一步骤，其中
Figure 273098DEST_PATH_IMAGE002
= 
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE004
，N为天窗运行于平稳区域内的行程；                                                                                                              
步骤S3：控制天窗继续向关闭的方向运行，同时计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE006
中查表得到
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE008
，且判断
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE010
是否小于，若是则执行步骤S4，否则执行步骤S5，其中
Figure 343877DEST_PATH_IMAGE010
=T－
Figure 676769DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤S4：计算H，当
Figure 701530DEST_PATH_IMAGE010
< =H 时，执行步骤S7，当
Figure 461676DEST_PATH_IMAGE010
＞H 时，执行步骤S6，其中H= 
Figure 915659DEST_PATH_IMAGE008
 * P，P为防夹判断系数，且0<P<1；
步骤S5：计算D，当
Figure 114560DEST_PATH_IMAGE010
 >= D时，执行步骤S7，当
Figure 721121DEST_PATH_IMAGE010
< D时，执行步骤S6，其中D = 
Figure 901436DEST_PATH_IMAGE008
 +  K，K为防夹门限值；
步骤S6：判断天窗是否完全关闭，若天窗完全关闭，结束流程，否则继续执行步骤S3；
步骤S7：控制天窗向打开的方向运行，直至天窗完全打开，结束流程。
本发明的优点：从本发明的上述技术方案可以得知，在控制天窗向关闭的方向运行过程中，先计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure 593448DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗运行到导风板区域时，计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure 517411DEST_PATH_IMAGE006
中查表得到
Figure 978479DEST_PATH_IMAGE008
，最后通过求得的差值
Figure 408324DEST_PATH_IMAGE010
（判断
Figure 836900DEST_PATH_IMAGE010
=T－
Figure 49706DEST_PATH_IMAGE002
）以及差值
Figure 880128DEST_PATH_IMAGE010
是否小于
Figure 215294DEST_PATH_IMAGE008
判断导风板区域是否出现夹物从而实现防夹功能，该防夹方法提高了防夹判断的稳定性和准确性。
附图说明
图1为本发明电动天窗防夹控制方法提供的一实施例流程图。
图2为本发明电动天窗防夹控制方法提供的另一实施例流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于电动天窗在关闭过程中，极大可能是在导风板区域出现夹物，因此，为了避免现有电动天窗易夹伤乘客的技术问题，本发明针对于导风板区域可能出现的夹物提供了一种能够准确防夹的电动天窗防夹控制方法，该方法通过在控制天窗向关闭的方向运行过程中，先计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure 881899DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗运行到导风板区域时，计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure 147664DEST_PATH_IMAGE006
中查表得到
Figure 583325DEST_PATH_IMAGE008
，最后通过求得的差值（判断
Figure 430244DEST_PATH_IMAGE010
=T－）以及差值是否小于
Figure 732415DEST_PATH_IMAGE008
判断导风板区域是否出现夹物从而实现防夹功能。
为使本领域技术人员更好地理解、实现本发明，以下通过具体实施例进行说明。
在对具体实施例进行说明之前，先对本发明中出现的几个技术术语进行解释如下：
导风板是车辆的一个已有部件，其作用是在天窗打开时，导风杆抬起，导风杆前端位置与车身向平，风迎面吹来时候，会沿着导风杆边缘被向上导向，避免气流进入车内，造成意外。
平稳区域是指距离导风板区域10mm-15mm的区域，即平稳区域和导风板区域的两相邻边界相隔10mm-15mm，该平稳区域的总行程为10mm-15mm。
导风板区域是指天窗从刚遇到导风板到完全压住导风板所运行的行程。
另外需补充说明的是，在电动天窗在关闭过程中，天窗是先经过平稳区域，后经过导风板区域。
图1为本发明电动天窗防夹控制方法提供的一实施例流程图，参阅图1，该电动天窗防夹控制方法包括以下步骤：
步骤11：接收到关闭天窗指令时，控制天窗向关闭的方向运行；
步骤12：计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值，且当天窗刚运行到导风板区域时，执行下一步骤；否则继续执行这一步骤，其中= 
Figure 375121DEST_PATH_IMAGE004
，N为天窗运行于平稳区域内的行程；                                                                                                              
步骤13：控制天窗继续向关闭的方向运行，同时计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组中查表得到
Figure 351484DEST_PATH_IMAGE008
，且判断
Figure 762743DEST_PATH_IMAGE010
是否小于
Figure 761923DEST_PATH_IMAGE008
，若是则执行步骤14，否则执行步骤15，其中
Figure 233225DEST_PATH_IMAGE010
=T－
Figure 583434DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤14：计算H，当
Figure 798384DEST_PATH_IMAGE010
< =H 时，执行步骤17，当＞H 时，执行步骤16，其中H=  * P，P为防夹判断系数，且0<P<1；
具体实施中，防夹判断系数P的取值可根据要求导风板按下去多大的程度才能判断为防夹决定的。
步骤15：计算D，当
Figure 131779DEST_PATH_IMAGE010
 >= D时，执行步骤17，当< D时，执行步骤16，其中D =  +  K，K为防夹门限值；
具体实施中，上述所述K=F*L，其中L为电机传动力臂，F为防夹力，且50N≤ F≤ 100N，可以理解的是，此处的电机是指带动本发明电机运行的电机。
步骤16：判断天窗是否完全关闭，若天窗完全关闭，结束流程，否则继续执行步骤13；
步骤17：控制天窗向打开的方向运行，直至天窗完全打开，结束流程。
以上流程是电动天窗执行一次关闭指令需完成的步骤，可以理解的是，在电动天窗的具体应用中，其是循环执行上述实施例的流程步骤的，由于对于本领域技术人员来说，循环执行上述步骤来执行电动天窗的多次关闭指令是已知的，因此在此不做具体介绍。
上述步骤13中设置的基准数组为一预设的固定值，其通过以下方法求得：
在天窗关闭过程中无夹物的理想情况下，当控制器控制天窗关闭时，首先计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE012
，以及计算天窗运行于导风板区域的每一行程位置对应的力矩并行程数组
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE014
，最后计算数组
Figure 183470DEST_PATH_IMAGE014
与
Figure 677905DEST_PATH_IMAGE012
的差值
Figure 506184DEST_PATH_IMAGE006
，并将该差值
Figure 490189DEST_PATH_IMAGE006
 作为基准数组
Figure 99025DEST_PATH_IMAGE006
存入存储器中。
图2为本发明电动天窗防夹控制方法提供的另一实施例流程图，参阅图2，电动天窗防夹控制方法包括以下步骤：
步骤21：接收到关闭天窗指令时，控制天窗向关闭的方向运行；
步骤22：计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure 210200DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗刚运行到导风板区域时，执行下一步骤；否则继续执行这一步骤，其中
Figure 407832DEST_PATH_IMAGE002
= 
Figure 313471DEST_PATH_IMAGE004
，N为天窗运行于平稳区域内的行程；                                                                                                              
步骤23：控制天窗继续向关闭的方向运行，同时计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure 409603DEST_PATH_IMAGE006
中查表得到
Figure 308158DEST_PATH_IMAGE008
，且判断
Figure 111029DEST_PATH_IMAGE010
是否小于
Figure 436837DEST_PATH_IMAGE008
，若是则执行步骤S4，否则执行步骤25，其中
Figure 957948DEST_PATH_IMAGE010
=T－
Figure 394615DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤24：计算H，当
Figure 379888DEST_PATH_IMAGE010
< =H 时，执行步骤27，当
Figure 814281DEST_PATH_IMAGE010
＞H 时，执行步骤26，其中， 0.1<
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE018
<0.2，H= 
Figure 947322DEST_PATH_IMAGE008
 * P，P为防夹判断系数，且0<P<1；
步骤25：计算D，当 >= D时，执行步骤27，当
Figure 27459DEST_PATH_IMAGE010
< D时，执行步骤26，其中
Figure 445802DEST_PATH_IMAGE016
， 0.1<
Figure 925194DEST_PATH_IMAGE018
<0.2，D = 
Figure 719975DEST_PATH_IMAGE008
 +  K，K为防夹门限值；
具体实施中，上述步骤24和步骤25中
Figure 601212DEST_PATH_IMAGE018
优选取值为0.1或0.2，目的是，使得电动天窗防夹的准确度更高。
步骤26：将以及天窗所处的当前行程N0对应存入缓冲器的数组
Figure 2011100780832100002DEST_PATH_IMAGE020
中，并将数组
Figure 547357DEST_PATH_IMAGE006
作为下一次关闭天窗流程中步骤23中设置的基准数组
Figure 880249DEST_PATH_IMAGE006
，并判断天窗是否完全关闭，若天窗完全关闭，结束流程，否则继续执行步骤23；
步骤27：将
Figure 615993DEST_PATH_IMAGE010
以及天窗所处的当前行程N0对应存入缓冲器的数组
Figure 641718DEST_PATH_IMAGE020
中，并将数组
Figure 119139DEST_PATH_IMAGE006
作为下一次关闭天窗流程中步骤23中设置的基准数组
Figure 255723DEST_PATH_IMAGE006
，并控制天窗向打开的方向运行，直至天窗完全打开，结束流程。
由上可知，本实施例与上一实施例不同之处在于，本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 845973DEST_PATH_IMAGE006
在电动天窗的循环关闭流程中不是一固定值，而是一变换值，即通过采用逼近算法计算，将本次步骤24或步骤25中可能得到的数组（其中
Figure 983879DEST_PATH_IMAGE016
）作为下一次关闭天窗流程中步骤23中设置的基准数组
Figure 845525DEST_PATH_IMAGE006
，目的是，不仅可以慢慢的逼近天窗的实际情况，而且防止了可能因为车辆的颠簸导致天窗运行时计算的负载异常情况，即提高了电动天窗防夹功能的自适应能力和稳定性。
为了更好地理解本实施例在电动天窗循环关闭过程中，步骤23中设置的基准数组
Figure 306593DEST_PATH_IMAGE006
的具体取值情况，以下做具体阐述：
当本实施例实现的是系统初始化后（包括系统时钟初始化、定时器初始化、变量初始化和寄存器初始化等）第一次关闭天窗时，本实施例中步骤23中设置的基准数组为预设的固定值，其可通过如下方法求得：
在天窗关闭过程中无夹物的理想情况下，当控制器控制天窗关闭时，首先计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值，以及计算天窗运行于导风板区域的每一行程位置对应的力矩并行程数组
Figure 564771DEST_PATH_IMAGE014
，最后计算数组
Figure 145925DEST_PATH_IMAGE014
与
Figure 481091DEST_PATH_IMAGE012
的差值
Figure 396963DEST_PATH_IMAGE006
，并将该差值
Figure 413461DEST_PATH_IMAGE006
 作为基准数组
Figure 98389DEST_PATH_IMAGE006
存入存储器中。
当本实施例实现的是系统初始化后的第二次关闭天窗时，本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 542140DEST_PATH_IMAGE006
可能存在两种取值，分别如下：
当第一次天窗关闭流程中步骤26或步骤27执行完毕后，若缓存器中存有数组
Figure 945308DEST_PATH_IMAGE020
时，则本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 765497DEST_PATH_IMAGE006
取值为该数组（其中
Figure 247480DEST_PATH_IMAGE006
Figure 810048DEST_PATH_IMAGE016
）；否则，本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 230665DEST_PATH_IMAGE006
取值为预设的固定值（其求得方法如上所述，在此不做重复叙述）。
当本实施例实现的是系统初始化后的第三次关闭天窗时，本实施例中步骤23中设置的基准数组可能存在两种取值，分别如下：
当第二次天窗关闭流程中步骤26或步骤27执行完毕后，若缓存器中存有数组
Figure 675739DEST_PATH_IMAGE020
时，则本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 538652DEST_PATH_IMAGE006
取值为该数组
Figure 887594DEST_PATH_IMAGE006
（其中
Figure 401621DEST_PATH_IMAGE006
Figure 623655DEST_PATH_IMAGE016
）；否则又出现两种可能，
当第一次天窗关闭流程中步骤26或步骤27执行完毕后，若缓存器中存有数组
Figure 36182DEST_PATH_IMAGE020
，则本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 985552DEST_PATH_IMAGE006
取值为该数组
Figure 104818DEST_PATH_IMAGE006
（其中
Figure 684704DEST_PATH_IMAGE006
），否则本次天窗关闭流程中步骤23中设置的基准数组
Figure 275271DEST_PATH_IMAGE006
取值为预设的固定值。
当本实施例实现的是系统初始化后的第四次关闭天窗、第五次关闭天窗时……，本实施例中步骤23中设置的基准数组
Figure 311360DEST_PATH_IMAGE006
的取值可根据情况依次类推，在此不做一一介绍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动天窗防夹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：接收到关闭天窗指令时，控制天窗向关闭的方向运行；
步骤S2：计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值                                               
Figure 2011100780832100001DEST_PATH_IMAGE002
，且当天窗刚运行到导风板区域时，执行下一步骤；否则继续执行这一步骤，其中
Figure 563017DEST_PATH_IMAGE002
= ，N为天窗运行于平稳区域内的行程；                                                                                                              
步骤S3：控制天窗继续向关闭的方向运行，同时计算电机当前输出的负载力矩T，以及判断天窗位于导风板区域内的当前行程N0，并从设置的基准数组
Figure 2011100780832100001DEST_PATH_IMAGE006
中查表得到，且判断
Figure DEST_PATH_IMAGE010
是否小于
Figure 199404DEST_PATH_IMAGE008
，若是则执行步骤S4，否则执行步骤S5，其中
Figure 303626DEST_PATH_IMAGE010
=T－
Figure 522118DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤S4：计算H，当< =H 时，执行步骤S7，当＞H 时，执行步骤S6，其中H= 
Figure 288451DEST_PATH_IMAGE008
 * P，P为防夹判断系数，且0<P<1；
步骤S5：计算D，当
Figure 299133DEST_PATH_IMAGE010
 >= D时，执行步骤S7，当
Figure 329405DEST_PATH_IMAGE010
< D时，执行步骤S6，其中D = 
Figure 238587DEST_PATH_IMAGE008
 +  K，K为防夹门限值；
步骤S6：判断天窗是否完全关闭，若天窗完全关闭，结束流程，否则继续执行步骤S3；
步骤S7：控制天窗向打开的方向运行，直至天窗完全打开，结束流程。
2.根据权利要求1所述的电动天窗防夹控制方法，其特征在于，所述设置的基准数组
Figure 684612DEST_PATH_IMAGE006
通过以下方法求得：
在天窗关闭过程中无夹物的理想情况下，当天窗关闭时，首先计算天窗运行于平稳区域内的力矩平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，以及计算天窗运行于导风板区域的每一行程位置对应的力矩并形成数组
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，最后计算数组
Figure 251597DEST_PATH_IMAGE014
与的差值
Figure 160833DEST_PATH_IMAGE006
，并将该差值
Figure 472866DEST_PATH_IMAGE006
 作为基准数组存入存储器中。
3.根据权利要求1所述的电动天窗防夹控制方法，其特征在于，
在步骤S4中当
Figure 580947DEST_PATH_IMAGE010
＞H 时还包括，将
Figure 713988DEST_PATH_IMAGE010
以及天窗所处的当前行程N0对应存入缓冲器的数组
Figure DEST_PATH_IMAGE016
中，并将按照以下公式求得的数组
Figure 78979DEST_PATH_IMAGE006
作为下一次关闭天窗流程中步骤S3中设置的基准数组
Figure 981076DEST_PATH_IMAGE006
；且
在步骤S5当
Figure 461736DEST_PATH_IMAGE010
< D时还包括，将
Figure 567226DEST_PATH_IMAGE010
以及天窗所处的当前行程N0对应存入缓冲器的数组
Figure 486641DEST_PATH_IMAGE016
中，并将按照以下公式求得的数组
Figure 492512DEST_PATH_IMAGE006
作为下一次关闭天窗流程中步骤S3中设置的基准数组
Figure 144073DEST_PATH_IMAGE006
；
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE018
， 0.1<
Figure DEST_PATH_IMAGE020
<0.2。
4.根据权利要求3所述的电动天窗防夹控制方法，其特征在于，所述
Figure 64756DEST_PATH_IMAGE020
取值为0.1或0.2。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电动天窗防夹控制方法，其特征在于，所述K=F*L，其中L为电机传动力臂，F为防夹力，且50N≤ F≤ 100N。
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