CN107433910A - 汽车电动蹬车踏板控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种汽车电动蹬车踏板控制系统，系统设有固定在车辆两侧的踏板，驱动两侧踏板运动的电动机构，向电动机构发出驱动信号的控制器，所述控制器获取车门开合状态信号，控制器连接LIN线从BCM获取车门开闭状态、车门落锁状态、车速和发动机点火状态信号。本发明通过门开合状态、门落锁状态、车速、发动机点火状态、手动开关这5种参量的控制方式来识别用户需要使用踏板的情况，并智能、自动地展开、关闭踏板，并提供防夹、防撞功能，使得电动蹬车踏板使用更加人性化，也更加的安全。

Description

汽车电动蹬车踏板控制系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车踏板。

背景技术

随着汽车产品越来越普及，人们对于汽车要求也越来越高，SUV车型由于底盘较高，为了方便乘客上下车，也为了提升车辆外观美感，通常会为车辆增设蹬车踏板，而一些高级车辆甚至使用电动蹬车踏板，目前，市场上的电动蹬车踏板只有单一的门打开，踏板展开，门关闭，踏板收起的控制方式，使用智能性和人性化方便还存在欠缺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种使用更加方便、安全、人性化的电动蹬车踏板。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：汽车电动蹬车踏板控制系统，系统设有固定在车辆两侧的踏板，驱动两侧踏板运动的电动机构，向电动机构发出驱动信号的控制器，所述控制器获取车辆状态信号，控制器连接LIN线从BCM获取车门开闭状态、车门落锁状态、车速和发动机点火状态信号。

所述电动机构的驱动电机上设有采集电机转子位置信号的霍尔传感器，所述霍尔传感器输出感应信号至控制器。

基于所述汽车电动蹬车踏板控制系统的控制方法：

踏板自动展开方法：

1)当发动机处于非点火状态时，接收到某侧任意车门锁由闭锁变解锁信号时，相应侧的踏板展开；

2)当某侧任意车门由关闭状态变为开启状态时，相应侧的踏板展开；

踏板自动收回方法：

1)当某侧车门在开启状态时，若该侧车门全部关闭，则相应侧踏板收回；

2)当某侧全部车门由解锁变为闭锁时，则相应侧踏板收回；

3)当车速超过设定值时，两侧踏板同时收回,若此时踏板已经处于收回状态，控制器不再发出收回命令。

当车速单元设定值时，屏蔽踏板展开命令。

控制方法还包括首次安装方法：

1)车门打开控制器上电，踏板伸出到位；

2)关闭车门踏板延时收回到位，单片机延时自动关闭电源；

3)开门关门一定次数后控制器自学习模式完成。

如果在开门状态下突然断电，断电信号进入控制器中断，控制器记忆异常断电，控制器第二次上电后清除上次自学习数据，执行首次安装正常方法。

当控制器驱动展开或收回踏板时，控制器获取霍尔传感器采集的信号，若霍尔脉冲个数低于设定阈值，则启动防夹模式驱动电动机构逆向运行。

若连续三次触发防夹模式后，电动机构停机，并清除自学习记忆，直到下一次收到开合信号前停止工作。

当控制器驱动展开或收回踏板时，延时设定时间获取霍尔传感器信号。

如果在运行时间段内霍尔传感器脉冲数为0则判定为踏板系统故障，系统停止工作并蜂鸣器报警；踏板每运行一定次数，控制器对踏板行程时间进行学习并存入控制器作为下次防夹功能基础数据

本发明通过门开合状态、门落锁状态、车速、发动机点火状态、手动开关这5种参量的控制方式来识别用户需要使用踏板的情况，并智能、自动地展开、关闭踏板，并提供防夹、防撞功能，使得电动蹬车踏板使用更加人性化，也更加的安全。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为汽车电动蹬车踏板控制系统原理框图。

具体实施方式

本发明的优点在于通过门开合状态、门落锁状态、车速、发动机点火状态、手动开关这5种参量的控制方式来识别用户需要使用踏板的情况，并智能、自动地展开、关闭踏板，并提供防夹、防撞功能。

具体控制方法如下：

A：自动开合策略

左踏板展开：

满足以下条件之一，左侧踏板立刻打开；

当发动机处于非点火状态时，接收到左前、左后锁状态由闭锁变解锁信号；

(由IGNon进入IGNoff后一定时间屏蔽解锁导致的展开信号)

2)左前、左后门由门关闭状态变为开启状态。

右踏板展开：

满足以下条件之一，右侧踏板立刻打开；

当发动机处于非点火状态时，接收到右前、右后锁状态由闭锁变解锁信号；

(由IGNon进入IGNoff后一定时间屏蔽解锁导致的展开信号)

2)右前、右后门由门关闭状态变为开启状态；

左踏板收回：

满足以下条件之一，左侧踏板收回；

1)左前、左后门在开启状态时，左前、左后门全部关闭一定时间后收回；

2)接收到左前、左后锁状态由解锁变为闭锁时，立即收回；

注：当有1)2)中新的触发条件，立即切换至新的响应状态；

3)当车速大于一定车速时，立即收回。(注：在此期间有1)2)中的任意触发条件，不做响应。在此期间屏蔽展开，若踏板已关闭，不做响应)。

右踏收回：

满足以下条件之一，右侧踏板收回；

1)右前、右后门在开启状态时，右前、右后门全部关闭一定时间后收回。

2)接收到左前、左后锁状态由解锁变为闭锁时，立即收回；

注：当有1)2)中新的触发条件，立即切换至新的响应状态；

3)当车速大于一定车速时，立即收回。(注：在此期间有1)2)中的任意触发条件，不做响应。在此期间屏蔽展开，若踏板已关闭，不做响应)；

B：其他策略

首次安装正常流程：

1、车门(接收到高电平)打开控制器上电，踏板伸出到位；

2、关闭车门(停止接收高电平)踏板收回到位，单片机延时自动关闭电源；

注：首次安装只是跟踪门信号踏板进行动作，没有启动防夹功能

3、开门关门一定次数后控制器自学习模式完成；

注：左侧面、右侧面单独进行自学习，软件完成开关门动作自学习动作取平均值作为控制参数。

a、记录整个行程脉冲数

b、启动防夹功能

异常断电时，如果在开门状态下(控制器上电)突然断电，断电信号进入单片机中断，单片机记忆异常断电。控制器第二次上电后清除上次自学习数据，进入首次安装正常流程。

机械摩擦力修正：踏板每运行一定次数，控制器对踏板行程时间进行学习并存入单片机作为下次防夹功能基础数据。

防夹功能：

防夹功能由踏板运动遇阻识别和遇阻后的踏板逆向运动两大功能组成，其中最为关键是遇阻识别功能，只有准确的判断出踏板是否达到遇阻工况才能控制踏板接下来的正确运行方向(正向或逆向)；

踏板遇阻判断的行程区间：踏板由电机带动，其电机在启动时力矩要求大，速度不均匀；踏板在快要达到行程终止位置时，受踏板型材的加工面与车体被贴合面的平整性影响，电机速度也可能不均匀，所以启用遇阻判断的行程应排除“一头一尾“，行程初始段，行程结束段无防夹功能。在中间行程区间踏板经传动系统连接后作为电机的负载，在中间行程区负载应是线性变化的，电机在此区间的运行速度应该是线性变化的速度，无突变，故遇阻识别的核心是发现反应与踏板相连的电机速度即霍尔信号的脉冲宽度或个数在前后的时间段中是否呈现突变特征，程序中用的是“划定时间点并给出此时间点若遇阻时霍尔脉冲个数将会低于的阀值个数来判断的，即当实际电机运行到此时间点后，如采集到的霍尔信号个数低于此个数阀值则判断为踏板达到了设定的遇阻程度，电机应做逆向运行以释放”被夹物”；反之则没有达到设定的遇阻程度，踏板尚处于正常运行中，电机将继续向原计划的运行方向运行直到行程终点。其中的阈值通过实验确定后再填入标定数据中。(PS：电机热保护由电机内置保险提供过热、过流保护)连续三次触发防夹后电动踏板将停止工作，并清除自学习记忆，直到下一次收到开合信号前停止工作。

故障处理方法：如果在运行时间段内霍尔传感器脉冲数为0则判定为踏板系统故障，系统停止工作并蜂鸣器报警。

维修模式：手动轻按开关踏板收回，再次轻按开关踏板伸出，如此循环。维修完毕后，出现门和踏板不同步现象，通过开关门进行同步。

Claims (10)

1.汽车电动蹬车踏板控制系统，系统设有固定在车辆两侧的踏板，驱动两侧踏板运动的电动机构，向电动机构发出驱动信号的控制器，所述控制器获取车辆状态信号，其特征在于：控制器连接LIN线从BCM获取车门开闭状态、车门落锁状态、车速和发动机点火状态信号。

2.根据权利要求1所述的汽车电动蹬车踏板控制系统，其特征在于：所述电动机构的驱动电机上设有采集电机转子位置信号的霍尔传感器，所述霍尔传感器输出感应信号至控制器。

3.基于权利要求1或2所述汽车电动蹬车踏板控制系统的控制方法，其特征在于：

踏板自动展开方法：

1)当发动机处于非点火状态时，接收到某侧任意车门锁由闭锁变解锁信号时，相应侧的踏板展开；

2)当某侧任意车门由关闭状态变为开启状态时，相应侧的踏板展开；

踏板自动收回方法：

1)当某侧车门在开启状态时，若该侧车门全部关闭，则相应侧踏板收回；

2)当某侧全部车门由解锁变为闭锁时，则相应侧踏板收回；

3)当车速超过设定值时，两侧踏板同时收回,若此时踏板已经处于收回状态，控制器不再发出收回命令。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：当车速单元设定值时，屏蔽踏板展开命令。

5.根据权利要求3或4所述的控制方法，其特征在于：控制方法还包括首次安装方法：

1)车门打开控制器上电，踏板伸出到位；

2)关闭车门踏板延时收回到位，单片机延时自动关闭电源；

3)开门关门一定次数后控制器自学习模式完成。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：如果在开门状态下突然断电，断电信号进入控制器中断，控制器记忆异常断电，控制器第二次上电后清除上次自学习数据，执行首次安装正常方法。

7.根据权利要求3或6所述的控制方法，其特征在于：当控制器驱动展开或收回踏板时，控制器获取霍尔传感器采集的信号，若霍尔脉冲个数低于设定阈值，则启动防夹模式驱动电动机构逆向运行。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：若连续三次触发防夹模式后，电动机构停机，并清除自学习记忆，直到下一次收到开合信号前停止工作。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：当控制器驱动展开或收回踏板时，延时设定时间获取霍尔传感器信号。

10.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：如果在运行时间段内霍尔传感器脉冲数为0则判定为踏板系统故障，系统停止工作并蜂鸣器报警；踏板每运行一定次数，控制器对踏板行程时间进行学习并存入控制器作为下次防夹功能基础数据。