CN111425084A - 一种电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法 - Google Patents

一种电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法，包括门锁模块、控制单元、行动单元；所述行动单元包括马达；本发明通过多种控制逻辑设计，保证了电动隐藏式外开手柄在极寒地区，能够顺畅弹出，保证车门能够正常开启。

Description

一种电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法
技术领域
本发明属于汽车领域，具体地说是一种电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法。
背景技术
电动隐藏式外开手柄与车身侧面齐平，侧面造型优美。电动隐藏式外开手柄电动弹出，科技感强，该结构的手柄逐渐成为流行趋势。电动隐藏式手柄存在一个安全问题，在寒冷地区，雨水从外开手柄与车门外板间隙进入，雨水在缝隙及手柄表面结冰，当冰层达到一定厚度，马达能够提供的扭矩的无法把冰层破开，手柄无法弹出，导致无法正常开启车门，存在安全隐患。传统优化方法通过增大马达的扭矩和减速比，其目的为了增加破冰力，但是以上方法不能从根本上解决上述问题。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种保证电动隐藏式外开手柄在各种工况下能够顺畅弹出的电动隐藏式外开手柄控制器及控制方法。
为了达到上述目的，本发明设计的电动隐藏式外开手柄控制器，其特征在于，包括：门锁模块、控制单元、行动单元；所述行动单元包括马达；
门锁模块与车身控制器电气连接，根据车身控制器的解锁或上锁信号将车门解锁或锁止；
所述控制单元与车身控制器电气连接，
控制单元根据车身控制器的解锁信号向马达发出转动指令，马达驱动隐藏式外开手柄弹出；控制单元检测到隐藏式外开手柄运动到最大位置后，马达停止工作；
控制单元根据车身控制器的上锁信号向马达发出转动指令，马达驱动隐藏式外开手柄收回；控制单元检测到隐藏式外开手柄运动到初始位置后，马达停止工作；
优选的，所述行动单元还包括设在隐藏式外开手柄内的与控制单元电气连接的手柄位置传感器，所述手柄位置传感器用于向控制单元发出隐藏式外开手柄在最大位置或初始位置的信号。
优选的，所述行动单元还包括设在隐藏式外开手柄内的与控制单元电气连接的加热线圈和温度传感器。
本发明设计的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：
收到车门外开指令后，车身控制器根据指令向控制单元发出外开信号，控制单元控制行动单元驱动隐藏式外开手柄弹出，并检测隐藏式外开手柄是否弹出到最大位置；
若隐藏式外开手柄弹出到最大位置，马达停止工作，解锁止；
若检测到隐藏式外开手柄未弹出到最大位置，控制单元通过马达运动的时间和电流判断隐藏式外开手柄是否冻住；若隐藏式外开手柄未达到最大位置且检测到马达运行电流到达堵转电流的值，则判断为冻住，启动破冰模式；检测到隐藏式外开手柄弹出到最大位置，退出破冰模式，解锁止，否则解锁止失败。
优选的，若一次破冰模式下未解锁止，再启动1～3次破冰模式，且两次破冰模式需至少间隔1秒。
进一步优选的，所述破冰模式包括：控制单元先控制马达回转0.4秒，然后全功率正转0.4秒，再控制马达按照小电流运行；若检测到隐藏式外开手柄弹出到最大位置，退出破冰模式，解锁止，否则，控制单元计数器计数加1，直至达到最大计数次数后退出破冰模式。
优选的，解锁止失败后，启动加热破冰模式；控制单元控制行动单元的加热线圈对隐藏式外开手柄进行加热，并通过温度传感器检测隐藏式外开手柄的温度，当大于预设温度，停止加热，正常解锁止；否则继续加热直至正常解锁止。
优选的，所述预设温度大于20℃。
优选的，所述控制单元通过LIN线与车身控制器通讯。
本发明的有益技术效果：本发明通过多种控制逻辑设计，保证了电动隐藏式外开手柄在极寒地区，能够顺畅弹出，保证车门能够正常开启。
附图说明
图1是本发明的原理图
图2是本发明的正常模式控制逻辑
图3是本发明的破冰模式控制逻辑
图4是本发明的加热破冰模式控制逻辑
具体实施方式
下面通过图1～图4以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
当车辆用户携带正确钥匙靠近汽车，用手触摸感应模块的感应区域，车身控制器接收到用户开门意图，向门锁模块发送解锁指令，门锁解锁。同时车身控制器把解锁指令反馈给控制单元，控制单元向马达发出转动指令，马达驱动隐藏式外开手柄弹出。手柄位置传感器检测到隐藏式外开手柄运动到最大位置后，把当前位置信号反馈给控制单元，马达停止工作。用户再次触摸感应模块感应区域，车身控制器接受用户锁车意图后，向门锁模块发送上锁指令。同时车身控制器把上锁指令反馈给控制单元，控制单元向马达发出反转指令，马达驱动隐藏式外开手柄收回。手柄位置传感器检测到隐藏式外开手柄达到初始位置后，把当前位置信号反馈给控制单元，马达停止工作。
当车辆在寒冷地区，隐藏式外开手柄表面及缝隙结冰，控制单元控制马达弹出隐藏式外开手柄，但是由于马达扭矩有限，输出的力矩无法把隐藏式外开手柄的冰层破除，手柄无法弹出，影响客户打开车门。在这样的情况下，控制单元启动破冰模式。
破冰时马达输出的电流大，为了防止破冰时由于大电流进入了保护状态。需要用逻辑程序对破冰状态进行判断。判断的核心是区分破冰状态和手柄在弹出时遇到障碍物情况。破冰状态是大电流，且马达刚开始转动时就是大电流。手柄弹出过程中遇到障碍物时，卡滞后电流才突然变大，被卡滞之前是小电流。通过马达发生堵转的时间可以判断是否是破冰状态。
控制单元判断为破冰状态后，首先慢速收回把手，然后马达全功率运行0.4S。接着对马达设置一个运行小电流，通过电流或手柄的位置判断是否破冰成功,如破冰完成就退出破冰模式。如果没有破冰成功，马达停止工作1.5S。然后重复以上破冰模式几次，如果还没能破冰成功就不再执行马达破冰。
在破冰模式失败后，控制单元进入加热破冰模式。控制单元向隐藏式外开手柄上的加热线圈发出加热指令，加热温度保持在60℃之下，当温度传感器测到温度过高，就停止加热，等温度降低到60℃之下后继续加热。加热线圈产生的热量把覆盖在手柄上的冰全部融化。再次触摸手柄感应区域，手柄顺利弹出。
具体地说，钥匙300通过无线方式与PEPS模块200通讯(PEPS：无钥匙进入及启动系统Passive Entry Passive Start)，验证钥匙300是否正确。感应模块100接收用户开门和上锁车门信息，并且把该信息反馈给PEPS模块200，PEPS模块200把用户开门和上锁车门信息反馈给车身控制器400。车身控制器400控制门锁模块500上锁解锁。车身控制器400把用户开门和上锁车门信息反馈给控制单元600。控制单元600控制隐藏式外开手柄700手柄工作。车身控制器400给控制单元600分配电源，两者之间通过LIN线交换信息(LIN：局域网子系统Local Interconnect Network)。
控制单元600控制行动单元的马达710正转和反转，电动隐藏式外开手柄700的SW_1 720和SW_2 730把隐藏式外开手柄初始位置和最大位置信息反馈给控制单元600。控制单元600控制加热线圈750工作，加热线圈给隐藏式外开手柄600加热。温度传感器740监测隐藏式外开手柄700的温度信息，并把温度信息反馈给控制单元600。
图2、图3和图4是控制单元600控制控制隐藏式外开手柄700三种模式控制逻辑图，其中图2是正常模式，图3是破冰模式，图4是加热破冰模式。三种模式是递进关系，大多数情况下，控制单元600控制控制隐藏式外开手柄700是正常模式。当在寒冷天气下，隐藏式外开手柄700表面覆盖一层冰，通过正常模式无法弹出，影响用户打开车门，控制单元600启动破冰模式。当破冰尝试几次失败后，为了保护马达710，控制单元600退出破冰模式，接着控制单元600启动加热破冰模式。加热破冰模式是解决隐藏式外开手柄700被冰层冻住的有效解决方法，加热时间取决于冰层厚度，冰层厚度越厚，加热线圈750工作越长。
如图2所示，是隐藏式外开手柄正常控制逻辑，其具体过程如下：用户携带钥匙300靠近车辆，用手触摸感应模块100的感应区域，PEPS模块200识别钥匙300是否正确。如果不是正确钥匙300，门锁模块500不解锁，马达710不作动。如果是正确钥匙300，PEPS模块200把用户开门信息反馈给车身控制器400，车身控制器400控制门锁模块500解锁。同时车身控制器400通过LIN线把用户开门信息反馈给控制单元600，控制单元600控制马达710正向转动，手柄弹出，SW_2 730检测手柄是否到达到弹出的最大位置，如果还没有达到最大位置，马达710继续工作。当SW_2 730检测手柄达到最大位置，控制单元600控制马达停止工作。
如图3所示，是隐藏式外开手柄破冰控制逻辑，其具体过程如下：用户携带钥匙300靠近车辆，用手触摸感应模块100的感应区域，PEPS模块200识别钥匙300是否正确。如果不是正确钥匙300，门锁模块500不解锁，马达710不作动。如果是正确钥匙300，PEPS模块200把用户开门信息反馈给车身控制器400，车身控制器400控制门锁模块500解锁。当正常模式后，SW_2 730检测手柄没有达到最大位置，SW_1 720检测到手柄还在初始位置，且运行电流很大，控制单元600通过手柄运动的时间和电流，判断电动隐藏式外开手柄700被冰层冻住，控制单元600启动破冰模式。首先马达710回转0.4S，然后全功率正转0.4S，然后马达710按照小电流运行，SW_2 730检测手柄是否达到最大位置，如果达到最大位置，手柄弹出最大位置，控制单元600判断破冰成功，退出破冰模式。SW_2 730检测手柄没有达到最大位置，控制单元600的计算器计算1次，马达710停止工作1.5S，控制单元600进行第2次破冰，破冰过程与第1次相同。经过3次破冰过程后，如果还未破冰成功，为了保护马达710，控制单元600退出破冰模式。
如图4所示，是隐藏式外开手柄加热破冰控制逻辑，其具体过程如下：控制单元600退出破冰模式后进入加热破冰模式。控制单元600控制加热线圈750加热，温度传感器740监测电动隐藏式外开手柄700的温度。当温度大于60℃，控制单元600控制加热线圈750停止加热，当温度小于60℃，加热线圈750继续加热。当冰层融化，用户再次触摸感应模块100的感应区域，控制单元600进入正常模式。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动隐藏式外开手柄控制器，其特征在于，包括：门锁模块、控制单元、行动单元；所述行动单元包括马达；
门锁模块与车身控制器电气连接，根据车身控制器的解锁或上锁信号将车门解锁或锁止；
所述控制单元与车身控制器电气连接，
控制单元根据车身控制器的解锁信号向马达发出转动指令，马达驱动隐藏式外开手柄弹出；控制单元检测到隐藏式外开手柄运动到最大位置后，马达停止工作；
控制单元根据车身控制器的上锁信号向马达发出转动指令，马达驱动隐藏式外开手柄收回；控制单元检测到隐藏式外开手柄运动到初始位置后，马达停止工作。
2.根据权利要求1所述的电动隐藏式外开手柄控制器，其特征在于：所述行动单元还包括设在隐藏式外开手柄内的与控制单元电气连接的手柄位置传感器，所述手柄位置传感器用于向控制单元发出隐藏式外开手柄在最大位置或初始位置的信号。
3.根据权利要求1所述的电动隐藏式外开手柄控制器，其特征在于：所述行动单元还包括设在隐藏式外开手柄内的与控制单元电气连接的加热线圈和温度传感器。
4.一种电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：
收到车门外开指令后，车身控制器根据指令向控制单元发出外开信号，控制单元控制行动单元驱动隐藏式外开手柄弹出，并检测隐藏式外开手柄是否弹出到最大位置；
若隐藏式外开手柄弹出到最大位置，马达停止工作，解锁止；
若检测到隐藏式外开手柄未弹出到最大位置，控制单元通过马达运动的时间和电流判断隐藏式外开手柄是否冻住；若隐藏式外开手柄未达到最大位置且检测到马达运行电流到达堵转电流的值，则判断为冻住，启动破冰模式；检测到隐藏式外开手柄弹出到最大位置，退出破冰模式，解锁止，否则解锁止失败。
5.根据权利要求4所述的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：若一次破冰模式下未解锁止，再启动1～3次破冰模式，且两次破冰模式需至少间隔1秒。
6.根据权利要求5所述的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：所述破冰模式包括：控制单元先控制马达回转0.4秒，然后全功率正转0.4秒，再控制马达按照小电流运行；若检测到隐藏式外开手柄弹出到最大位置，退出破冰模式，解锁止，否则，控制单元计数器计数加1，直至达到最大计数次数后退出破冰模式。
7.根据权利要求4或5或6所述的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：解锁止失败后，启动加热破冰模式；控制单元控制行动单元的加热线圈对隐藏式外开手柄进行加热，并通过温度传感器检测隐藏式外开手柄的温度，当大于预设温度，停止加热，正常解锁止；否则继续加热直至正常解锁止。
8.根据权利要求4所述的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：所述预设温度大于20℃。
9.根据权利要求4所述的电动隐藏式外开手柄控制器控制方法，其特征在于：所述控制单元通过LIN线与车身控制器通讯。
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