CN110336517B - 一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制算法，包含门把手到位运行的目标时间，实际到位运行时间，到位时间差值，基于时间差值的PID调节算法，输出占空比增/减量，输出占空比，到位占空比，电机控制电压这几个关键控制因素。本发明的有益效果在于：通过基于门把手电机的运行时间的时间差值PID调节算法，自动调节门把手相关联的门把手电机的运行，达到门把手每次打开到位的时间趋向一致，以及门把手每次回收到位所用的时间趋向一致，从而消除由于环境温度的变化，机械结构制造差异，系统运行老化等情况下，造成门把手之间和门把手自身在每次打开到位运行或回收到位运行中的不同步，以及运行效果的变化。

Description

一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，汽车领域中新工艺、新材料以及新技术的广泛应用，特别是汽车电子技术和传统机械的深度融合，使得汽车工业快速的超自动化、智能化转变。传统外露式门把手因为存在容易磕碰，并带有风阻等缺陷，也向着隐藏式汽车门把手转变。

通常的隐藏门把手控制器采取打开到位开关信号和收回到位开关信号以及控制需求指令来控制隐藏门把手相关联的门把手电机，实现门把手的打开和收回。参见图1。图中给出了通常隐藏门把手系统的控制连接框图，其包含隐藏门把手控制器10、命令发送指令装置20、门把手打开到位信号模块30、门把手收回到位信号模块40以及门把手电机50。隐藏门把手控制器10由通讯模块11、信号处理电路12、电机驱动模块13和中央控制算法单元14组成。

其中中央控制运算单元14的第一信号输入输出端14a与通讯模块11的第一信号输入输出端11a相连接，中央控制运算单元14的信号输入端14b与信号处理电路模块12的输出端12a相连接，中央控制运算单元14的第三信号输出端14c与电机驱动模块13的输入端13a相连接。命令发送指令装置20的信号输入输出端20a和通讯模块11的第二信号输入输出端11b相连接，门把手开启到位信号模块30的输出端30a和信号处理电路模块12的第一输入端12b相连接，门把手回收到位信号模块40的输出端40a和信号处理电路模块12的第二输入端12c相连接，门把手电机50的输入端50a和电机驱动模块13的输出端13b相连接。

当命令发送指令装置20发出的门把手打开或收回信号的时候，通讯模块11把信号传输给中央控制运算单元14，中央控制运算单元14根据信号电路处理模块12返回的信号判断门把手是否是已收回到位或已打开到位状态。若门把手不是处于所需求到位的状态，则输出相应的占空比给电机驱动模块13，控制门把手电机50的以命令需求的方向旋转，从而实现门把手的按命令需求的动作，实现门把手所需求的到位状态。若门把手已经处于所需求的到位状态，则不输出占空比，不控制电机的运行。

然而，由于汽车有两个或两个以上的门把手，车载门把手由于环境温度的变化，机械结构制造的不一致，以及系统运行老化的存在，导致控制门把手的电机运行效果不一致，造成在不同环境，不同老化时间等的情况下，门把手之间不同步，门把手运行时间前后不一致，造成用户体验下降，运行状态以及效果变差。

申请人进行了有益的探索和尝试，发现了一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制算法方案，有效的解决了上叙不足，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，用以闭环调节隐藏门把手相关联的门把手电机的正转或反转，来实现门把手的打开到位或收回到位，并消除运行到位时间不一致给系统或用户带来的负面影响。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，其是分别调节基于门把手打开到位时门把手电机所用时间的占空比，和基于门把手回收到位时门把手电机所用时间的占空比，来实现每次门把手打开到位或者回收到位过程中的相应动作时间保持一致。

在本发明的一个优选实施例中，所述门把手打开到位和回收到位两种动作过程中，门把手电机运行的算法机理和控制因子都一致，都包含到位目标时间，实际到位时间，目标到位时间和实际到位时间之间的到位时间差值，依据时间差值的PID调节算法，得出的相应占空比增量，以及实际控制输出的占空比，控制输出到门把手电机上控制电压。

在本发明的一个优选实施例中，门把手电机控制门把手到位的电机运行目标时间由程序最初设定，最初还设定门把手初次运行到位的门把手电机的默认占空比和默认运行时间，门把手电机的打开到位和回收到位控制的时间和占空比输出相互独立。

在本发明的一个优选实施例中，所述基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法的具体步骤是：

首次控制门把手电机打开到位的占空比输出等于默认占空比，首次控制门把手电机打开到位的实际运行时间等于默认运行时间；需要门把手电机推动门把手打开到位时，计算出门把手打开到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值；

然后由计算得出的运行时间差值做PID计算，得出相适应的占空比输出增/减量，叠加到上次推动门把手打开到位的门把手电机所输出的占空比上，作为新的占空比输出，控制门把手电机推动门把手打开到位后，计算出打开到位过程中门把手电机运行所用的实际运行时间，并反馈回去，再次重新计算门把手打开到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值，形成门把手电机推动门把手打开到位的运行时间组成的闭环PID调节控制系统，来控制门把手电机的正转或反转实现门把手的打开到位。

在本发明的一个优选实施例中，所述基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法的具体步骤是：

首先控制门把手电机回收到位的占空比输出等于默认占空比，首次控制门把手电机回收到位的实际运行时间等于默认运行时间。需要门把手电机推动门把手回收到位时，计算出门把手回收到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值；

然后由计算得出的运行时间差值做PID计算，得出相适应的占空比输出增/减量，叠加到上次推动门把手回收到位的门把手电机所输出的占空比上，作为新的占空比输出，控制门把手电机推动门把手回收到位后，计算出回收到位过程中门把手电机运行所用的实际运行时间，并反馈回去，重新计算门把手回收到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值，形成门把手电机推动门把手回收到位的运行时间组成的闭环PID调节控制系统，来控制门把手电机的正转或反转实现门把手的回收到位。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：通过基于门把手电机的运行时间的时间差值PID调节算法，自动调节门把手相关联的门把手电机的运行，达到门把手每次打开到位的时间趋向一致，以及门把手每次回收到位所用的时间趋向一致，从而消除由于环境温度的变化，机械结构制造差异，系统运行老化等情况下，造成门把手之间和门把手自身在每次打开到位运行或回收到位运行中的不同步，以及运行效果的变化，以及引起的用户体验下降，运行状态以及效果变差。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有一种隐藏门把手控制器系统的连接框图。

图2是一种基于到位运行时间的闭环隐藏门把手控制算法原理框图。

图3是一种基于到位运行时间的闭环隐藏门把手控制算法的程序流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，以控制一个隐藏门把手相关的电机的正转和反转，使得对应隐藏门把手的打开和回收，进一步阐述本发明。

由于隐藏门把手的打开和回收的控制过程以及原理一致，便于阐述，把门把手打开到位目标运行时间和门把手回收到位的目标运行时间统称为到位运行目标时间T0。

门把手打开到位实际运行时间和门把手回收到位的实际运行时间统称为实际运行时间Tx。

门把手打开到位实际运行时间和相对应的目标运行时间的差值，以及门把手回收到位的实际运行时间和相对应的目标运行时间的差值统称为到位时间差值△T。

门把手打开到位所用的时间差PID调节算法和门把手回收到位所用的时间差PID调节算法统称为时间差PID调节算法。

门把手打开到位通过PID算法调节得出占空比增/减量和门把手回收到位通过PID算法调节得出占空比增/减量统称为占空比增/减量△D。

门把手打开到位所输出的占空比和门把手回收到位所输出的占空比统称为输出占空比Dx。

门把手打开到位所输出的门把手电机控制电压和门把手回收到位所输出的门把手电机控制电压统称为电机控制电压Vx。

门把手打开到位所用的到位占空比和门把手回收到位所用的到位占空比统称为输出到位占空比Dt。

门把手打开到位和回收到位所统称的参数相互独立，每次运行都根据所需要的门把手打开和回收动作，进入相应的调节算法。

参见图2，图中给出了一种基于到位运行时间的闭环隐藏门把手控制方法统称后的原理框图。

实际到位运行时间Tx和到位运行目标时间T0做差，得出到位时间差值△T，即△T＝Tx-T0，把到位时间差值△T输入时间差PID调节算法中，公式如下:

△D(k)＝Kp*(△T(k)-△T(k-1))+Ki*△T(k)+Kd*(△T(k)-2*△T(k-1)+△T(k-2))，

公式中，△D(k)为第k次输出的占空比增/减量；△T(k)为第k次△T的值；△T(k-1)为第k-1次△T的值；△T(k-2)为第k-2次△T的值；Kp为比例参数，Ki为积分参数，Kd为微分参数。

由此进行PID运算，得出应该输出的占空比增/减量△D，叠加到到位占空比Dt上，得出总的输出占空比Dx，然后通过电机驱动模块，转化为电机控制电压Vx，控制门把手电机M的运行。

为了进一步的阐述本发明，给出得出输出占空比的程序流程图。

参见图3。在程序运行之初，设定好到位目标时间T0，默认的到位占空比D0，PID参数以及默认输出占空比的实际到位运行时间Tx的设定。

下一步取目标运行时间T0和实际运行到位时间Tx，计算出到位时间差△T＝Tx-T0，作为PID调节算法的输入，通过比例、积分和微分环节的PID算法计算出对应的占空比增/减量△D。

然后判断是否已有过运行到位，若是，则更新运行到位的时间的占空比Dt为上次到位运行输出的占空比Dx，即Dt＝Dx；若否，则到位占空比Dt＝默认占空比D0，由此得出到位占空比Dt。由到位占空比Dt和对于的占空比增/减量△D，得出输出占空比Dx＝占空比增/减量△D+Dt，输出到门把手电机并开始计时，运行到位后，得出下次计算的实际到位的运行时间Tx，反馈给下次到位时间差△T的运算，形成门把手电机到位运行时间的PID闭环调节算法程序流程。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，其特征是：分别调节基于门把手打开到位时门把手电机所用时间的占空比，和基于门把手回收到位时门把手电机所用时间的占空比，来实现每次门把手打开到位或者回收到位过程中的相应动作时间保持一致；

所述门把手打开到位和回收到位两种动作过程中，门把手电机运行的算法机理和控制因子都一致，都包含到位目标时间，实际到位时间，目标到位时间和实际到位时间之间的到位时间差值，依据时间差值的PID调节算法，得出的相应占空比增量，以及实际控制输出的占空比，控制输出到门把手电机上控制电压。

2.如权利要求1所述的一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，其特征在于，门把手电机控制门把手到位的电机运行目标时间由程序最初设定，最初还设定门把手初次运行到位的门把手电机的默认占空比和默认运行时间，门把手电机的打开到位和回收到位控制的时间和占空比输出相互独立。

3.如权利要求2所述的一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，其特征在于，所述基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法的具体步骤是：

首次控制门把手电机打开到位的占空比输出等于默认占空比，首次控制门把手电机打开到位的实际运行时间等于默认运行时间；需要门把手电机推动门把手打开到位时，计算出门把手打开到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值；

然后由计算得出的运行时间差值做PID计算，得出相适应的占空比输出增/减量，叠加到上次推动门把手打开到位的门把手电机所输出的占空比上，作为新的占空比输出，控制门把手电机推动门把手打开到位后，计算出打开到位过程中门把手电机运行所用的实际运行时间，并反馈回去，再次重新计算门把手打开到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值，形成门把手电机推动门把手打开到位的运行时间组成的闭环PID调节控制系统，来控制门把手电机的正转或反转实现门把手的打开到位。

4.如权利要求2所述的一种基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法，其特征在于，所述基于到位运行时间的隐藏门把手控制方法的具体步骤是：

首先控制门把手电机回收到位的占空比输出等于默认占空比，首次控制门把手电机回收到位的实际运行时间等于默认运行时间， 需要门把手电机推动门把手回收到位时，计算出门把手回收到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值；

然后由计算得出的运行时间差值做PID计算，得出相适应的占空比输出增/减量，叠加到上次推动门把手回收到位的门把手电机所输出的占空比上，作为新的占空比输出，控制门把手电机推动门把手回收到位后，计算出回收到位过程中门把手电机运行所用的实际运行时间，并反馈回去，重新计算门把手回收到位的门把手电机实际运行时间和默认运行时间的差值，形成门把手电机推动门把手回收到位的运行时间组成的闭环PID调节控制系统，来控制门把手电机的正转或反转实现门把手的回收到位。

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