CN106330007B - 一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置，该方法包括：计算驱动电机标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I；若△ω大于第一转速防夹阈值，或△I大于第一防夹阈值，进入预防夹模式；调整驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，更新△ω和△I；若预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，判断预防夹模式下的△I是否大于第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整占空比，以再次增大驱动电机的电流，再次更新△I；若深度预防夹模式下的△I大于第三防夹阈值，则判断进行防夹。该方法及装置可以解决汽车电动后备门判断防夹反应时间过长，容易夹伤用户的问题。

Description

一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车电动门防夹技术领域，更具体地说，尤其涉及一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置。

背景技术

随着生活节奏的不断加快，汽车已普遍成为人们出行的代步工具，人们也对汽车的要求越来越高。

撑杆式汽车电动后备门系统因其独特的开启方式相比较传动后备门具有很多优点，例如噪音低，电机电流小，受温度影响小，可中间位置悬停等，目前越来越受到客户的青睐。

撑杆式汽车电动后备门由电动撑杆内的驱动电机通过联轴器驱动丝杠带动撑杆伸缩达到后备门升降的功能。单杆驱动系统是汽车电动后备门只有一侧为驱动杆，另一侧为气弹簧杆，主要起提供阻尼与支撑的作用。双杆驱动系统则汽车电动后备门两侧均有驱动电机驱动，两个电机同时驱动撑杆实现汽车电动后备门的升降。在汽车电动后备门升降的过程中，当驱动电机无驱动力输出时，撑杆弹簧力与电动后备门重力平衡，即汽车电动后备门可悬停在中间位置。

现有的汽车电动后备门具有障碍物检测功能，在驱动电机驱动后备门运动过程中计算正常运动的电流参考值，并与实际电流值进行比较，当电流值超过电流参考值一定阈值后则判断为存在障碍物，需要进行防夹，防夹反应时间越短对用户造成的伤害越小。

但是，汽车电动后备门遇到障碍物尤其是柔性障碍物之后，驱动电机的实际电流上升的时间较慢，需要较长的反应时间才能超过电流参考值一定阈值判断为需要进行防夹，反应时间较长，容易夹伤用户。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置，该方法及装置可以解决汽车电动后备门判断防夹反应时间过长，容易夹伤用户的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，所述方法包括：

依据汽车后备门的位置，获取与所述位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值；

获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算所述标定速度与所述实际速度之间的差值△ω，和所述实际电流与所述标定电流之间的差值△I；

比较所述△ω和所述第一转速防夹阈值，并比较所述△I和所述第一防夹阈值；

若所述△ω大于所述第一转速防夹阈值，或所述△I大于所述第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I；

判断所述预防夹模式下的△ω是否减小到所述第二转速防夹阈值；

若所述预防夹模式下的△ω未减小到所述第二转速防夹阈值，则判断所述预防夹模式下的△I是否大于所述第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整所述占空比，以再次增大所述驱动电机的电流，再次更新△I；

判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹；

所述第三防夹阈值大于所述第二防夹阈值，所述第二防夹阈值大于所述第一防夹阈值。

优选的，在上述方法中，所述调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流包括：

依据所述汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分系数；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将所述预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将所述预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将所述占空比调整至所述增大后的占空比，以增大所述驱动电机的电流。

优选的，在上述方法中，所述再次增大所述驱动电极的电流包括：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述再次增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将所述增大后的占空比调整至所述再次增大后的占空比，以再次增大所述驱动电机的电流。

优选的，在上述方法中，所述判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹还包括：

当所述深度预防夹模式下的△I大于所述第三防夹阈值，则判断进行防夹，并将所述再次增大后的占空比调整回所述占空比，并将所述比例系数、所述积分系数及所述历史积分值清零。

优选的，在上述方法中，包括：

若所述预防夹模式下的△ω减小到所述第二转速防夹阈值，则解除所述预防夹模式，并将所述增大后的占空比调整回所述占空比，恢复所述驱动电机两端的电流。

本发明还提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于依据汽车后备门的位置，获取与所述位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值；

速度电流获取模块，用于获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算所述标定速度与所述实际速度之间的差值△ω，和所述实际电流与所述标定电流之间的差值△I；

比较模块，用于比较所述△ω和所述第一转速防夹阈值，并比较所述△I和所述第一防夹阈值；

第一占空比调整模块，用于若所述△ω大于所述第一转速防夹阈值，或所述△I大于所述第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I；

第一判断模块，用于判断所述预防夹模式下的△ω是否减小到所述第二转速防夹阈值；

第二占空比调整模块，用于若所述预防夹模式下的△ω未减小到所述第二转速防夹阈值，则判断所述预防夹模式下的△I是否大于所述第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整所述占空比，以再次增大所述驱动电机的电流，再次更新△I；

第二判断模块，用于判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹；

所述第三防夹阈值大于所述第二防夹阈值，所述第二防夹阈值大于所述第一防夹阈值。

优选的，在上述装置中，所述第一占空比调整模块具体用于：

依据所述汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分系数；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将所述预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将所述预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将所述占空比调整至所述增大后的占空比，以增大所述驱动电机的电流。

优选的，在上述装置中，所述第二占空比调整模块具体用于：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述再次增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将所述增大后的占空比调整至所述再次增大后的占空比，以再次增大所述驱动电机的电流。

优选的，在上述装置中，所述第二判断模块还包括：

清零单元，用于当所述深度预防夹模式下的△I大于所述第三防夹阈值，则判断进行防夹，并将所述再次增大后的占空比调整回所述占空比，并将所述比例系数、所述积分系数及所述历史积分值清零。

优选的，在上述装置中，所述装置包括：

复位模块，用于若所述预防夹模式下的△ω减小到所述第二转速防夹阈值，则解除所述预防夹模式，并将所述增大后的占空比调整回所述占空比，恢复所述驱动电机两端的电流。

通过上述描述可知，本发明提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法及装置，通过根据汽车后备门的位置获取该位置的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值，获取在该位置驱动电机的实际速度和实际电流。这样就可以计算得出标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I。

当△ω大于第一转速防夹阈值，或△I大于第一防夹阈值，则进入预防夹模式，该模式说明有可能汽车电动后备门遇到了障碍物。此时通过调整施加在驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，进而达到缩短驱动电机实际电流上升的时间，并更新△ω和△I；当在预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，则判断预防夹模式下的△I是否大于第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整占空比，以再次增大驱动电机的电流，再次更新△I；若深度预防夹模式下的△I大于第三防夹阈值，则判断进行防夹。这样在有障碍物存在的情况下，通过不断调整驱动电机的占空比，以此来增大驱动电机的电流，最大程度的缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，可以更快速的进行防夹判断，进而不容易夹伤用户。

其中，第三防夹阈值大于第二防夹阈值，第二防夹阈值大于第一防夹阈值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种汽车电动后备门运动过程的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种控制器汽车电动后备门防夹反应时间的装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法的流程示意图。

本发明实施例一提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，如图1所示，该防夹方法包括：

S101：依据汽车后备门的位置，获取与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

参考图2，图2为本发明实施例提供的一种汽车电动后备门运动过程的示意图。由于汽车电动后备门从驱动电机转动速度到后备门转动速度的传动比在不同位置不同，并且后备门的标定速度等参数随着位置的变化而变化。

也就是说，在汽车电动后备门的全部运动行程中，每个位置都有与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

例如，在汽车电动后备门上锁过程中，在距离完全上锁位置还有20°的时候存在障碍物，需要进行防夹判断，我们就可以根据该位置的位置信息获得与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

S102：获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I。

在汽车电动后备门工作过程中，获取驱动电机在工作状态下的实际速度和实际电流，通过步骤S101中得到的标定速度和标定电流，计算得出标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I。

S103：比较△ω和第一转速防夹阈值，并比较△I和第一防夹阈值。

通过比较△ω和第一转速防夹阈值二者之间的大小关系，并比较△I和第一防夹阈值二者之间的大小关系，根据比较结果进行后续程序的防夹判断。

S104：若△ω大于第一转速防夹阈值，或△I大于第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I。

也就是说，当△ω大于第一转速防夹阈值或△I大于第一防夹阈值，或△ω大于第一转速防夹阈值且△I大于第一防夹阈值，则认为有可能存在障碍物，并进入预防夹模式。

在本步骤中，采用闭环调速系统，该闭环调速系统的工作原理为：将驱动电机的实际速度和实际位置输入该系统中，通过实际位置可以获取该位置的标定速度，通过比较标定速度与实际速度，计算出标定速度与实际速度的差值△ω。将△ω乘以比例系数Kp得出比例环节的增益，将△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加得出积分环节的增益，将比例环节的增益和积分环节的增益相加并进行饱和处理，即可以得出施加在驱动电机两端的占空比。因此通过调整闭环调速系统中的比例系数Kp可以达到调整驱动电机两端占空比的目的，进而可以很灵活的控制施加在驱动电机两端的电压。

因此，进入预防夹模式后，通过调整闭环调速系统中的比例系数Kp，可以实现调整施加在驱动电机两端的占空比，进而实现增大驱动电机两端电压的目的，以增大驱动电机的电流。

若△ω小于等于第一转速防夹阈值且△I小于等于第一防夹阈值，则驱动电机正常工作。也就是说，此时没有遇到障碍物，驱动电机正常工作。

S105：判断预防夹模式下的△ω是否减小到第二转速防夹阈值。

在步骤S104中可知，预防夹模式是有可能存在障碍物，因此通过在预防夹模式下不断更新的△ω，判断△ω是否减小到第二转速防夹阈值，该第二转速防夹阈值可以为0，或是有一定的误差范围。若△ω减小到第二转速防夹阈值，也就是说驱动电机的实际速度与标定速度一致，则认为障碍物已经消失或者之前的预防夹模式判断错误，则解除预防夹模式，并将增大后的占空比调整回原始占空比，恢复驱动电机两端的电流，驱动电机正常工作。

S106：若预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，则判断预防夹模式下的△I是否大于第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整占空比，以再次增大驱动电机的电流，再次更新△I。

预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，也就是说证明障碍物存在。因为在步骤S104中，通过调整施加在驱动电机两端的占空比，增大驱动电机的电流，因此△I在持续增大，判断△I是否大于第二防夹阈值，并进入深度预防夹模式，同步骤S104中的闭环调速系统，通过再次调整闭环调速系统中的增大后的比例系数Kp，可以再次调整施加在驱动电机两端的占空比，进而再次增大驱动电机两端电压，以再次增大驱动电机的电流。若预防夹模式下的△I小于等于第二防夹阈值，则返回步骤S105继续进行判断。

此处进入深度预防夹模式的目的在于保证刚刚进入预防夹模式后不会由于过大的增加比例系数Kp，使电流迅速增加，又可以在电流增大的过程中，当障碍物消失或预防夹模式判断错误时，有足够大的驱动力将驱动电机实际速度增加到标定速度，进而解除预防夹模式，驱动电机恢复正常工作。

S107：判断深度预防夹模式下的△I是否大于第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹。

由于在S106步骤中，通过再次不断的增大比例系数Kp，进而不断增大施加在驱动电机两端的占空比，到达不断增大驱动电机两端的电压的目的，使驱动电机的电流在不断增大，因此深度预防夹模式下的△I也在不断增大，当△I大于第三防夹阈值时，进行防夹，并将再次增大后的占空比调整回原始占空比，并将比例系数、积分系数及历史积分值清零。若深度预防夹模式下的△I小于等于第三防夹阈值，则返回步骤S105继续进行判断。

需要说明的是，第三防夹阈值大于第二防夹阈值，第二防夹阈值大于第一防夹阈值。

通过本发明实施例一提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，在有障碍物存在的情况下，通过不断调整驱动电机的占空比，以此来增大驱动电机的电流，最大程度的缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，可以更快速的进行防夹判断，进而不容易夹伤用户。

实施例二

本发明实施例二提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，将本发明实施例一中的步骤S104优化为：

依据汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分系数；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将增大后的比例环节的增益和积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将占空比调整至增大后的占空比，以增大驱动电机的电流。

为了保证防夹力的大小不发生变化，则需要保证电流防夹的阈值不变，那么控制汽车电动后备门防夹的反应时间，就需要使后备门遇到障碍物后电流的上升时间减少。

根据驱动电机驱动方程可知，驱动电机驱动方程为：U＝I*R+K*ω，其中U为驱动电机两端的电压、I为驱动电机的电流、R为驱动电机的内阻、K为驱动电机的反电动势常数，ω为驱动电机的转动角速度。

当遇到障碍物后ω降低，U增大，则I就会增大。那么加快I上升的办法为加快ω降低的速度和加快U增大的速度，但是ω与实际障碍物的刚度有关，很难得到控制，那么只能通过控制U来实现加快I上升的速度，进而控制汽车电动后备门防夹的反应时间。

而U又可以通过占空比很灵活的得到控制，原理如下：为了保证驱动电机每次运行的一致性，需要对不同的电池电压选择不同的占空比，使其等效电压保持相同。因此首先通过测试选择可以接受的等效电压Ue，在等效电压Ue的驱动下，驱动电机可以进行正常驱动。然后在每次驱动电机工作的过程中采集电池电压Ub，就可以计算出驱动电机两端的占空比D＝Ue/Ub。这样虽然每次电池电压Ub不同，但是通过计算占空比D可以产生相同的等效电压，使电源作用在驱动电机上的电压稳定，进而使驱动电机每次驱动的一致性得到保证。因此，可以通过占空比D可以很灵活的控制施加在驱动电机两端的电压，进而控制驱动电机的电流。

通过本发明实施例二提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，在进入预防夹模式后，通过增大比例系数Kp，进而增大施加在驱动电机两端的占空比，根据D＝Ue/Ub可知，Ue也随之增大，进而增大驱动电机的电流，以此缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，更快速的进入后续步骤。

实施例三

本发明实施例三提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，将本发明实施例一中的步骤S106优化为：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将再次增大后的比例环节的增益和积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将增大后的占空比调整至再次增大后的占空比，以再次增大驱动电机的电流。

同实施例二原理相同，本发明实施例三提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，在进入深度预防夹模式后，通过在增大比例系数Kp的基础上再次增大比例系数，进而再次增大施加在驱动电机两端的占空比，根据D＝Ue/Ub可知，Ue也随之再次增大，进而再次增大驱动电机的电流，以此缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，更快速的进入后续步骤。

实施例四

图3为本发明实施例四提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置的结构示意图。

本发明实施例四提供了一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置，如图3所示，该装置包括：数据获取模块31、速度电流获取模块32、比较模块33、第一占空比调整模块34、第一判断模块35、第二占空比调整模块36、第二判断模块37。

其中，数据获取模块31，用于依据汽车后备门的位置，获取与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

参考图2，由于汽车电动后备门从驱动电机转动速度到后备门转动速度的传动比在不同位置不同，并且后备门的标定速度等参数随着位置的变化而变化。

也就是说，在汽车电动后备门的全部运动行程中，每个位置都有与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

例如，在汽车电动后备门上锁过程中，在距离完全上锁位置还有20°的时候存在障碍物，需要进行防夹判断，数据获取模块31就可以根据该位置的位置信息获得与该位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值。

速度电流获取模块32，用于获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I。

在汽车电动后备门工作过程中，速度电流获取模块32获取驱动电机在工作状态下的实际速度和实际电流，通过标定速度和标定电流，计算得出标定速度与实际速度之间的差值△ω，和实际电流与标定电流之间的差值△I。

比较模块33，用于比较△ω和第一转速防夹阈值，并比较△I和第一防夹阈值。

比较模块33通过比较△ω和第一转速防夹阈值二者之间的大小关系，并比较△I和第一防夹阈值二者之间的大小关系，根据比较结果进行后续程序的防夹判断。

第一占空比调整模块34，用于若△ω大于第一转速防夹阈值，或△I大于第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I。

也就是说，当△ω大于第一转速防夹阈值或△I大于第一防夹阈值，或△ω大于第一转速防夹阈值且△I大于第一防夹阈值，则认为有可能存在障碍物，并进入预防夹模式。

第一占空比调整模块34采用闭环调速系统，该闭环调速系统的工作原理为：将驱动电机的实际速度和实际位置输入该系统中，通过实际位置可以获取该位置的标定速度，通过比较标定速度与实际速度，计算出标定速度与实际速度的差值△ω。将△ω乘以比例系数Kp得出比例环节的增益，将△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加得出积分环节的增益，将比例环节的增益和积分环节的增益相加并进行饱和处理，即可以得出施加在驱动电机两端的占空比。因此通过调整闭环调速系统中的比例系数Kp可以达到调整驱动电机两端占空比的目的，进而可以很灵活的控制施加在驱动电机两端的电压。

因此，进入预防夹模式后，第一占空比调整模块34通过调整闭环调速系统中的比例系数Kp，可以实现调整施加在驱动电机两端的占空比，进而实现增大驱动电机两端电压的目的，以增大驱动电机的电流。

若△ω小于等于第一转速防夹阈值且△I小于等于第一防夹阈值，则驱动电机正常工作。也就是说，此时没有遇到障碍物，驱动电机正常工作。

第一判断模块35，用于判断预防夹模式下的△ω是否减小到第二转速防夹阈值。

由于预防夹模式是有可能存在障碍物，因此通过在预防夹模式下不断更新的△ω，判断△ω是否减小到第二转速防夹阈值，该第二转速防夹阈值可以为0，或是有一定的误差范围。若△ω减小到第二转速防夹阈值，也就是说驱动电机的实际速度与标定速度一致，则认为障碍物已经消失或者之前的预防夹模式判断错误，则解除预防夹模式，并将增大后的占空比调整回原始占空比，恢复驱动电机两端的电流，驱动电机正常工作。

第二占空比调整模块36，用于若预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，则判断预防夹模式下的△I是否大于第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整占空比，以再次增大驱动电机的电流，再次更新△I。

预防夹模式下的△ω未减小到第二转速防夹阈值，也就是说证明障碍物存在。由于通过调整施加在驱动电机两端的占空比，增大驱动电机的电流，因此△I在持续增大，判断△I是否大于第二防夹阈值，并进入深度预防夹模式，第二占空比调整模块36通过再次调整闭环调速系统中的增大后的比例系数Kp，可以再次调整施加在驱动电机两端的占空比，进而再次增大驱动电机两端电压，以再次增大驱动电机的电流。若预防夹模式下的△I小于等于第二防夹阈值，则返回步骤S105继续进行判断。

此处进入深度预防夹模式的目的在于保证刚刚进入预防夹模式后不会由于过大的增加比例系数Kp，使电流迅速增加，又可以在电流增大的过程中，当障碍物消失或预防夹模式判断错误时，有足够大的驱动力将驱动电机实际速度增加到标定速度，进而解除预防夹模式，驱动电机恢复正常工作。

第二判断模块37，用于判断深度预防夹模式下的△I是否大于第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹。

由于通过再次不断的增大比例系数Kp，进而不断增大施加在驱动电机两端的占空比，到达不断增大驱动电机两端的电压的目的，使驱动电机的电流在不断增大，因此深度预防夹模式下的△I也在不断增大，当△I大于第三防夹阈值时，进行防夹，并将再次增大后的占空比调整回原始占空比，并将比例系数、积分系数及历史积分值清零。若深度预防夹模式下的△I小于等于第三防夹阈值，则返回步骤S105继续进行判断。

需要说明的是，第三防夹阈值大于第二防夹阈值，第二防夹阈值大于第一防夹阈值。

通过本发明实施例四提供的一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置，在有障碍物存在的情况下，通过不断调整驱动电机的占空比，以此来增大驱动电机的电流，最大程度的缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，可以更快速的进行防夹判断，进而不容易夹伤用户。

在本发明实施例四中，第一占空比调整模块34具体用于：

依据汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分系数；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将增大后的比例环节的增益和积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将占空比调整至增大后的占空比，以增大驱动电机的电流。

为了保证防夹力的大小不发生变化，则需要保证电流防夹的阈值不变，那么控制汽车电动后备门防夹的反应时间，就需要使后备门遇到障碍物后电流的上升时间减少。

根据驱动电机驱动方程可知，驱动电机驱动方程为：U＝I*R+K*ω，其中U为驱动电机两端的电压、I为驱动电机的电流、R为驱动电机的内阻、K为驱动电机的反电动势常数，ω为驱动电机的转动角速度。

当遇到障碍物后ω降低，U增大，则I就会增大。那么加快I上升的办法为加快ω降低的速度和加快U增大的速度，但是ω与实际障碍物的刚度有关，很难得到控制，那么只能通过控制U来实现加快I上升的速度，进而控制汽车电动后备门防夹的反应时间。

而U又可以通过占空比很灵活的得到控制，原理如下：为了保证驱动电机每次运行的一致性，需要对不同的电池电压选择不同的占空比，使其等效电压保持相同。因此首先通过测试选择可以接受的等效电压Ue，在等效电压Ue的驱动下，驱动电机可以进行正常驱动。然后在每次驱动电机工作的过程中采集电池电压Ub，就可以计算出驱动电机两端的占空比D＝Ue/Ub。这样虽然每次电池电压Ub不同，但是通过计算占空比D可以产生相同的等效电压，使电源作用在驱动电机上的电压稳定，进而使驱动电机每次驱动的一致性得到保证。因此，可以通过占空比D可以很灵活的控制施加在驱动电机两端的电压，进而控制驱动电机的电流。

因此，第一占空比调整模块34在进入预防夹模式后，通过增大比例系数Kp，进而增大施加在驱动电机两端的占空比，根据D＝Ue/Ub可知，Ue也随之增大，进而增大驱动电机的电流，以此缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，更快速的进入后续步骤。

在本发明实施例四中，第二占空比调整模块36具体用于：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与历史积分值相加获得积分环节增益；

将再次增大后的比例环节的增益和积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将增大后的占空比调整至再次增大后的占空比，以再次增大驱动电机的电流。

同第一占空比调整模块34原理相同，第二占空比调整模块36在进入深度预防夹模式后，通过在增大比例系数Kp的基础上再次增大比例系数，进而再次增大施加在驱动电机两端的占空比，根据D＝Ue/Ub可知，Ue也随之再次增大，进而再次增大驱动电机的电流，以此缩短在遇到障碍物的情况下驱动电机实际电流上升的时间，更快速的进入后续步骤。

在本发明实施例四中，第二判断模块35还包括：

清零单元，用于当深度预防夹模式下的△I大于第三防夹阈值，则判断进行防夹，并将再次增大后的占空比调整回原始占空比，并将比例系数、积分系数及历史积分值清零。

在本发明实施例四中，参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置的结构示意图。该装置包括：数据获取模块41、速度电流获取模块42、比较模块43、第一占空比调整模块44、第一判断模块45、第二占空比调整模块46、第二判断模块47和复位模块48。

复位模块48，用于若预防夹模式下的△ω减小到第二转速防夹阈值，则解除预防夹模式，并将增大后的占空比调整回原始占空比，恢复驱动电机两端的电流。

复位模块48，在解除预防夹模式后，并将增大后的占空比调整回原始占空比，恢复驱动电机两端的电流，驱动电机正常运行。

需要说明的是，数据获取模块31与数据获取模块41、速度电流获取模块32与速度电流获取模块42、比较模块33与比较模块43、第一占空比调整模块34与第一占空比调整模块44、第一判断模块35与第一判断模块45、第二占空比调整模块36与第二占空比调整模块46及第二判断模块37与第二判断模块47具有相同的功能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的方法，其特征在于，所述方法包括：

依据汽车后备门的位置，获取与所述位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值；

获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算所述标定速度与所述实际速度之间的差值△ω，和所述实际电流与所述标定电流之间的差值△I；

比较所述△ω和所述第一转速防夹阈值，并比较所述△I和所述第一防夹阈值；

若所述△ω大于所述第一转速防夹阈值，或所述△I大于所述第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I；

判断所述预防夹模式下的△ω是否减小到所述第二转速防夹阈值；

若所述预防夹模式下的△ω未减小到所述第二转速防夹阈值，则判断所述预防夹模式下的△I是否大于所述第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整所述占空比，以再次增大所述驱动电机的电流，再次更新△I；

判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹；

所述第三防夹阈值大于所述第二防夹阈值，所述第二防夹阈值大于所述第一防夹阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流包括：

依据所述汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分值；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将所述预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将所述预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与所述历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述预防夹模式下的所述增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将所述占空比调整至所述增大后的占空比，以增大所述驱动电机的电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述再次增大所述驱动电机的电流包括：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与所述历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述深度预防夹模式下的所述再次增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将所述增大后的占空比调整至所述再次增大后的占空比，以再次增大所述驱动电机的电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹还包括：

当所述深度预防夹模式下的△I大于所述第三防夹阈值，则判断进行防夹，并将所述再次增大后的占空比调整回所述占空比，并将所述比例系数、所述积分系数及所述历史积分值清零。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

若所述预防夹模式下的△ω减小到所述第二转速防夹阈值，则解除所述预防夹模式，并将所述增大后的占空比调整回所述占空比，恢复所述驱动电机两端的电流。

6.一种控制汽车电动后备门防夹反应时间的装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于依据汽车后备门的位置，获取与所述位置相对应的标定速度、标定电流、第一转速防夹阈值、第二转速防夹阈值、第一防夹阈值、第二防夹阈值及第三防夹阈值；

速度电流获取模块，用于获取驱动电机的实际速度和实际电流，计算所述标定速度与所述实际速度之间的差值△ω，和所述实际电流与所述标定电流之间的差值△I；

比较模块，用于比较所述△ω和所述第一转速防夹阈值，并比较所述△I和所述第一防夹阈值；

第一占空比调整模块，用于若所述△ω大于所述第一转速防夹阈值，或所述△I大于所述第一防夹阈值，则进入预防夹模式；并调整施加在所述驱动电机两端的占空比，以增大驱动电机的电流，并更新△ω和△I；

第一判断模块，用于判断所述预防夹模式下的△ω是否减小到所述第二转速防夹阈值；

第二占空比调整模块，用于若所述预防夹模式下的△ω未减小到所述第二转速防夹阈值，则判断所述预防夹模式下的△I是否大于所述第二防夹阈值，进入深度预防夹模式；再次调整所述占空比，以再次增大所述驱动电机的电流，再次更新△I；

第二判断模块，用于判断所述深度预防夹模式下的△I是否大于所述第三防夹阈值，若大于则判断进行防夹；

所述第三防夹阈值大于所述第二防夹阈值，所述第二防夹阈值大于所述第一防夹阈值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一占空比调整模块具体用于：

依据所述汽车后备门的位置，获得相应的比例系数、积分系数和历史积分值；

将闭环调速系统的比例系数由Kp调整至Kp1，Kp1>Kp；

将所述预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp1，获得增大后的比例环节的增益；

将所述预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与所述历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述预防夹模式下的所述增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得增大后的占空比；

将所述占空比调整至所述增大后的占空比，以增大所述驱动电机的电流。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二占空比调整模块具体用于：

将闭环调速系统的比例系数由Kp1调整至Kp2，Kp2>Kp1；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以比例系数Kp2，获得再次增大后的比例环节的增益；

将所述深度预防夹模式下的△ω乘以积分系数Ki并与所述历史积分值相加获得积分环节增益；

将所述深度预防夹模式下的所述再次增大后的比例环节的增益和所述积分环节增益相加，并进行饱和处理，获得再次增大后的占空比；

将所述增大后的占空比调整至所述再次增大后的占空比，以再次增大所述驱动电机的电流。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块还包括：

清零单元，用于当所述深度预防夹模式下的△I大于所述第三防夹阈值，则判断进行防夹，并将所述再次增大后的占空比调整回所述占空比，并将所述比例系数、所述积分系数及所述历史积分值清零。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

复位模块，用于若所述预防夹模式下的△ω减小到所述第二转速防夹阈值，则解除所述预防夹模式，并将所述增大后的占空比调整回所述占空比，恢复所述驱动电机两端的电流。