CN111901904B - 可加热玻璃的除霜控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种可加热玻璃的除霜控制方法，所述可加热玻璃具有可加热介质，所述可加热介质与控制器电连接，受控于控制器以对玻璃加热进行除霜，其特征在于，控制器以恒功率输出的方式控制玻璃加热过程，并在此过程中跟踪输出电压；当监测到输出电压保持在一预设范围内波动时，继续跟踪输出电压的变化，当监测到输出电压停止波动并开始持续上升时，结束除霜。由于是通过监控电压变化来判断除霜结束时刻，不需要特地为此做标定，也节省了不必要的标定成本和避免增加生产时间。另外，由于是基于电压变化而作出的判断，也不会发生由于玻璃间阻值存在差异而导致的推算误差问题。

Description

可加热玻璃的除霜控制方法
技术领域
本发明涉及车身控制技术，特别涉及可加热玻璃的除霜控制方法及可加热玻璃控制器。
背景技术
对于车窗结霜的情况，可通过对夹层中具有可加热介质(通常为金属丝或导电膜)的可加热玻璃进行加热以除霜。在除霜过程中，一般都是通过玻璃温度来确定是否结束除霜加热过程。目前玻璃温度的值通常采用下述方法获得：将可加热玻璃作为控制加热过程的控制器的负载，以负载的阻值来反推玻璃的温度。
然而，即使同一批次所生产的玻璃之间也会存在阻值差异，进而导致无法确定一个通用的、代表除霜成功的温度对应的特定阻值。并且，控制器通过线束与夹层中可加热介质连接来对玻璃加热，当控制器以大功率输出来进行加热时，线束代入的电阻将不可忽略，而这也会影响基于阻值推算温度的准确性。而推算温度的不准确会导致除霜效果不佳，进而影响用户体验。
上述问题虽然可以通过对每一块玻璃和控制器的连接系统做温度标定并将标定参数写入控制器来解决，但做温度标定本身难度较大且容易引入额外误差。此外，做温度标定会增加大量的标定成本，还会增加每一套可加热玻璃产品的生产时间。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种仅需依靠电压变化就能判断除霜结束的方法。
本发明提供的可加热玻璃的除霜控制方法，所述可加热玻璃具有可加热介质，所述可加热介质与控制器电连接，受控于控制器以对玻璃加热进行除霜，控制器以恒功率输出的方式控制玻璃加热过程，并在此过程中跟踪输出电压；当监测到输出电压保持在一预设范围内波动时，继续跟踪输出电压的变化，当监测到输出电压停止波动并开始持续上升时，结束除霜。
与现有技术相比，上述方案具有以下优点：由于是通过监控电压变化来判断除霜结束时刻，不需要特地为此做标定，也节省了不必要的标定成本和避免增加生产时间。另外，由于是基于电压变化而作出的判断，也不会发生由于玻璃间阻值存在差异而导致的推算误差问题。
附图说明
图1是对可加热玻璃进行除霜测试以研究电压变化趋势的示意图；
图2是对可加热玻璃进行除霜测试时各测试点温度变化的示意图；
图3是对可加热玻璃进行除霜测试时检测到的电压随温度变化的示意图；
图4是本发明对可加热玻璃进行除霜控制的一种实施例示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
本发明的发明人在对可加热玻璃进行除霜实验时发现，可加热玻璃在升温时其表面各点的温度并不一致。如图1所示，实验中选取了前挡风玻璃表面的5个测试点(测试点1～5)在升温时实时测温。结果发现，如图2所示，玻璃上部温度(测试点1、测试点5)会高于下部温度(测试点2～4)，驾驶员侧的温度(测试点2)会略高于乘客侧的温度(测试点3)。该实验结果也表明了玻璃本身的特性导致在加热过程中无法均匀化霜。因此，仅依赖温度推算来控制除霜的方式并不精准也不够稳定。
本发明的发明人在进一步实验中还发现，当采用恒功率输出的方式控制可加热玻璃升温时，输出端(即控制器提供驱动电压以使可加热玻璃升温的驱动端)的输出电压的变化趋势与玻璃上各点的温度变化趋势基本吻合。以测试点3的温度变化为例，如图3所示，随着升温时间的增加，测试点3的温度先呈现持续上升的趋势，但在零度左右时保持了一定时间的小幅波动，然后在某一时刻后又开始持续上升。相应的，输出端的输出电压也是先呈现持续增大的趋势，但也在零度左右保持了一定时间的小幅波动，然后在与测试点3温度几乎相同的时刻又开始持续增大。对于上面的实验现象进行分析，当除霜过程持续了一段时间后，玻璃表面已成为冰水混合物覆盖的状态，而冰水混合物的温度恒定为零度。也就是说，在脱离冰水混合物状态之前，玻璃表面的温度都会维持在零度范围内。相应的，玻璃表面的阻值在此期间也相对保持不变。由于是恒功率输出，根据功率公式P＝UI＝I2R，电阻相对保持不变，输出电压也相对保持不变。即证实了图3中的输出电压在一定时间内小幅波动的变化。而一旦温度重新开始继续上升，就代表大部分霜已化成水，玻璃表面已脱离冰水混合物状态，阻值发生变化，输出电压也随之发生变化。因而，本发明可以通过侦测输出电压的变化趋势，找到输出电压从稳定小幅波动到上升的拐点来帮助确定除霜结束时刻。
由此，结合图4，根据本发明实施例的除霜控制方法如下：
控制器驱动可加热玻璃的连接方式仍与现有技术一样未作改变。控制器在图4处的功率输出/采样点以恒功率输出的方式控制玻璃加热过程。并且，控制器在此过程中跟踪输出电压。例如，控制器可以通过ADC采样来跟踪输出电压。当控制器监测到输出电压保持在一预设范围内波动时，继续跟踪输出电压的变化，当监测到输出电压停止波动并开始持续上升时，结束除霜。
在确定除霜结束后，控制器可以降低输出功率以减小功耗。伴随着输出功率降低，可加热玻璃的加热温度也降低。控制器的输出功率只要保证不会再次结霜即可。
或者，在确定除霜结束后，控制器也可以触发雨刮清除玻璃上残留的冰和水。在雨刮动作结束后，控制器再降低输出功率以减小功耗。另外，考虑到如图1实验结果展示的玻璃上各测试点温度变化不一致的情况，为避免损坏雨刮，还可以在输出电压持续上升一段时间之后再启动雨刮。由于不同玻璃的材质特性不同，即不同玻璃其上各点的温度变化也不相同，该段时间的确定需综合考虑玻璃上各点的温度变化情况，通过事先标定的方式来获得。
基于上述说明可知，由于是通过监控电压变化来判断除霜结束时刻，不需要特地为此做标定，也节省了不必要的标定成本和避免增加生产时间。此外，也不会发生由于不同玻璃间阻值存在差异而导致的推算误差问题。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种可加热玻璃的除霜控制方法，所述可加热玻璃具有可加热介质，所述可加热介质与控制器电连接，受控于控制器以对玻璃加热进行除霜，其特征在于，控制器以恒功率输出的方式控制玻璃加热过程，并在此过程中跟踪输出电压；当监测到输出电压保持在一预设范围内波动时，继续跟踪输出电压的变化，当监测到输出电压停止波动并开始持续上升时，结束除霜。
2.如权利要求1所述的可加热玻璃的除霜控制方法，其特征在于，控制器在除霜结束时降低输出功率。
3.如权利要求1所述的可加热玻璃的除霜控制方法，其特征在于，控制器在除霜结束时触发雨刮清除玻璃上残留的冰和水。
4.如权利要求3所述的可加热玻璃的除霜控制方法，其特征在于，雨刮动作结束后，控制器降低输出功率。
5.如权利要求1所述的可加热玻璃的除霜控制方法，其特征在于，控制器在除霜结束时降低输出功率且触发雨刮清除玻璃上残留的冰和水。
6.如权利要求1所述的可加热玻璃的除霜控制方法，其特征在于，通过ADC采样跟踪输出电压。
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