CN112068465B - 一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法及系统，方法包括：S1：获取并响应标定运行指令，识别机械止点；S2：标定机械止点间的行程，并判断行程是否在预设行程公差内，若是，则标定成功，执行步骤S3；若否，则标定失败；S3：获取带载运行指令，以转速N和带载M响应带载运行指令，并实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则减小汽车执行器转速ΔN和/或降低汽车执行器力矩ΔM，执行步骤S4；S4：实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令；S5：循环执行步骤S3和步骤S4。可以减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命，可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及汽车部件执行器自动化控制领域，具体涉及一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法及系统。
背景技术
汽车执行器，主要应用于汽车的空气动力管理或热管理，可以安装在汽车的进气格栅(包括内外置格栅)、扰流架或冷却水阀等总成上面。执行器主要指基于电机控制的传动装置，通过微型电机传动齿轮系减速，然后带动输出齿轮旋转，输出一定的转速和力矩来带动空调风门旋转或摇臂。
行程标定，是指对类执行器的旋转行程或位移行程进行标定，比如，空调风门的旋转有正向最大旋转角度和反向最大旋转角度，对两个极限旋转值进行标定；同理，位移行程对应正向最大位移量和反向最大位移量，对两个极限位移量进行标定。两个极限旋转值或者两个极限位移量均对应着两个机械止点，当风门旋转到正向机械止点或反向机械止点时，风门在动力惯性作用下会对机械止点进行冲击，如果对机械止点的冲击过大，会大大降低产品的使用寿命；同时，如果风门处不慎有外部物体(如人手)存在，会对手部造成较大的挤压伤害，并且不能灵活地对该挤压力进行调整。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法及系统，通过识别机械止点预先标定类执行器的运动行程，以转速N和带载M带载运行，当带载运行位置在预设行程公差带内，开启减速ΔN功能和/或降力矩ΔM功能，从而减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命，可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，包括以下步骤：
S1：获取汽车执行器的标定运行指令，响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点；
S2：标定机械止点间的行程，并判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内，若是，则标定成功，执行步骤S3；若否，则标定失败，继续执行步骤S2；
S3：获取汽车执行器的带载运行指令，以转速N和带载M响应带载运行指令，并实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则减小汽车执行器转速ΔN和/或降低汽车执行器力矩ΔM，执行步骤S4；若否，则继续执行步骤S3；
S4：实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令；若否，则继续执行步骤S4；
S5：循环执行步骤S3和步骤S4。
进一步地，步骤S4中，根据汽车执行器的电机堵转判定机械止点阀值，依据机械止点阀值来检查带载运行位置是否到达机械止点。
进一步地，步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，减小汽车执行器的转速ΔN，并以带载M+ΔM作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
进一步地，步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，降低汽车执行器力矩ΔM，并以带载M作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
进一步地，步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，减小汽车执行器的转速ΔN和降低汽车执行器力矩ΔM，并以带载M+ΔM作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
进一步地，步骤S1和步骤S2中，所述响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程，具体过程为：正向运行汽车执行器的标定动作，识别其正向机械止点；切换方向，反向运行汽车执行器的标定动作，识别其反向机械止点；根据正向机械止点和反向机械止点标定两个机械止点间的行程。
进一步地，步骤S4中，若在预设时间内带载运行位置没有到达机械止点，判断汽车执行器的运行行程是否超过最大行程公差θ+ΔT，若是，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续执行步骤S4。
一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，包括：中央处理器、标定模块和带载运行模块，中央处理器包括第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块，标定模块和带载运行模块分别与中央处理器通信连接；所述中央处理器用于控制汽车执行器运行，标定模块用于响应汽车执行器的标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程；第一判断模块用于判断标定机械止点间的行程是否在预设行程公差内；带载运行模块用于以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令；第二判断模块用于实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内；第三判断模块用于实时判断带载运行位置是否到达机械止点。
进一步地，还包括第一机械止点传感器和第二机械止点传感器，第一机械止点传感器和第二机械止点传感器分别与中央处理器通信连接，第一机械止点传感器用于识别正向机械止点，第二机械止点传感器用于识别反向机械止点。
进一步地，所述中央处理器包括总线诊断服务模块，总线诊断服务模块用于激活/关闭减小转速和/或降低力矩，配置减小转速ΔN的数值、降低力矩ΔM的数值和行程公差带θ±ΔT的数值。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法及系统，首先运行标定指令，通过识别机械止点预先标定类执行器的运动行程；然后运行带载指令，以转速N和带载M带载运行；当带载运行位置在预设行程公差带内时，开启减速ΔN功能和/或降力矩ΔM功能；直到实时带载运行位置到达机械止点，就停止带载运行，从而可以减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命，可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
附图说明
图1为本发明实施例一中用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法的控制流程图；
图2为本发明实施例一中减速降力矩控制方法的减速控制流程图；
图3为本发明实施例一中减速降力矩控制方法的减力矩控制流程图；
图4为本发明实施例一中减速降力矩控制方法的减速和减力矩控制流程图；
图5为本发明实施例二中用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
参照图1，一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，包括以下步骤：
S1：获取汽车执行器的标定运行指令，响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点；
S2：标定机械止点间的行程，并判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内，若是，则标定成功，执行步骤S3；若否，则标定失败，继续执行步骤S2；
S3：获取汽车执行器的带载运行指令，以转速N和带载M响应带载运行指令，并实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则减小汽车执行器转速ΔN和/或降低汽车执行器力矩ΔM，执行步骤S4；若否，则继续执行步骤S3；
S4：实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令；若否，则继续执行步骤S4；
S5：循环执行步骤S3和步骤S4。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法中，首先运行标定指令，通过识别机械止点预先标定类执行器的运动行程；然后运行带载指令，以转速N和带载M带载运行；当带载运行位置在预设行程公差带内时，开启减速ΔN功能和/或降力矩ΔM功能；直到实时带载运行位置到达机械止点，就停止带载运行，从而可以减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命，可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，步骤S4中，可以根据汽车执行器的电机堵转判定机械止点阀值，依据机械止点阀值来检查带载运行位置是否到达机械止点。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，步骤S1和步骤S2中，所述响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程，具体过程为：正向运行汽车执行器的标定动作，识别其正向机械止点；切换方向，反向运行汽车执行器的标定动作，识别其反向机械止点；根据正向机械止点和反向机械止点标定两个机械止点间的行程。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，步骤S4中，若在预设时间内带载运行位置没有到达机械止点，判断汽车执行器的运行行程是否超过最大行程公差θ+ΔT，若是，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续执行步骤S4。
参照图2，是上述减速降力矩控制方法的一个实施方式：开始控制程序，运行标定指令，运行标定动作，找到第一个行程止点，并判断是否已找到第一个行程止点，若是，则切换方向，往第二行程止点运行，若否，则返回继续寻找第一个行程止点；判断是否已找到第二个行程止点，若否，则返回继续寻找第二个行程止点，若是，则判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内；若止点间的行程在预设行程公差内，则标定成功，标定角度未θ，准备响应普通运行命令，若止点间的行程没有在预设行程公差内，则标定失败，继续运行标定指令。判断是否收到止点运行命令，若是，则以转速N和带载M响应带载运行指令，若否，则继续获取汽车执行器的带载运行指令。判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则开启减速Δn功能，以M+ΔM作为堵转判定阈值检查机械止点，若否，则继续响应带载运行指令。实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令，直到结束程序，若否，则判断行程是否已经超过最大行程公差θ+ΔT。若行程已经超过最大行程公差θ+ΔT，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续开启减速Δn功能。
参照图3，是上述减速降力矩控制方法的一个实施方式：开始控制程序，运行标定指令，运行标定动作，找到第一个行程止点，并判断是否已找到第一个行程止点，若是，则切换方向，往第二行程止点运行，若否，则返回继续寻找第一个行程止点；判断是否已找到第二个行程止点，若否，则返回继续寻找第二个行程止点，若是，则判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内；若止点间的行程在预设行程公差内，则标定成功，标定角度未θ，准备响应普通运行命令，若止点间的行程没有在预设行程公差内，则标定失败，继续运行标定指令。判断是否收到止点运行命令，若是，则以转速N和带载M响应带载运行指令，若否，则继续获取汽车执行器的带载运行指令。判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则开启减力矩ΔM功能，依然以转速N运行，以M作为堵转判定阈值检查机械止点，若否，则继续响应带载运行指令。实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令，直到结束程序，若否，则判断行程是否已经超过最大行程公差θ+ΔT。若行程已经超过最大行程公差θ+ΔT，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续开启减速Δn功能。
参照图4，是上述减速降力矩控制方法的一个实施方式：开始控制程序，运行标定指令，运行标定动作，找到第一个行程止点，并判断是否已找到第一个行程止点，若是，则切换方向，往第二行程止点运行，若否，则返回继续寻找第一个行程止点；判断是否已找到第二个行程止点，若否，则返回继续寻找第二个行程止点，若是，则判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内；若止点间的行程在预设行程公差内，则标定成功，标定角度未θ，准备响应普通运行命令，若止点间的行程没有在预设行程公差内，则标定失败，继续运行标定指令。判断是否收到止点运行命令，若是，则以转速N和带载M响应带载运行指令，若否，则继续获取汽车执行器的带载运行指令。判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则同时开启减速Δn功能和减力矩ΔM功能，以M+ΔM作为堵转判定阈值检查机械止点，以M+ΔM作为堵转判定阈值检查机械止点，若否，则继续响应带载运行指令。实时判断带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令，直到结束程序，若否，则判断行程是否已经超过最大行程公差θ+ΔT。若行程已经超过最大行程公差θ+ΔT，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续开启减速Δn功能。
实施例二：
参照图5，一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，包括：中央处理器、标定模块和带载运行模块，中央处理器包括第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块，标定模块和带载运行模块分别与中央处理器通信连接；所述中央处理器用于控制汽车执行器运行，标定模块用于响应汽车执行器的标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程；第一判断模块用于判断标定机械止点间的行程是否在预设行程公差内；带载运行模块用于以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令；第二判断模块用于实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内；第三判断模块用于实时判断带载运行位置是否到达机械止点。从而减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，还包括第一机械止点传感器、第二机械止点传感器和总线诊断服务模块，第一机械止点传感器和第二机械止点传感器分别与中央处理器通信连接，第一机械止点传感器用于识别正向机械止点，第二机械止点传感器用于识别反向机械止点。所述总线诊断服务模块设置在中央处理器内，总线诊断服务模块用于激活/关闭减小转速和/或降低力矩，配置减小转速ΔN的数值、降低力矩ΔM的数值和行程公差带θ±ΔT的数值。从而可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
具体实施时，第一机械止点传感器和第二机械止点传感器可以安装在风门扇叶最大展开位置和最小闭合位置。标定运行指令和带载运行指令从中央处理器获取，中央处理器和汽车中控系统通信连接，由类执行器来响应标定运行指令和带载运行指令。标定行程、预设行程公差、预设行程公差带，比如标定行程为旋转60度，预设行程公差为±0.5度，预设行程公差带为-0.5度～60.5度。
上述用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，通过标定模块响应汽车执行器的标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程；通过带载运行模块以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令；当带载运行位置在预设行程公差带内时，开启减速ΔN功能和/或降力矩ΔM功能；直到实时带载运行位置到达机械止点，就停止带载运行，从而可以减小对机械止点以及传动系统内部的机械冲击，提高产品的使用寿命，可以灵活调整机械挤压力，保证使用安全系数。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。
Claims (7)
1.一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取汽车执行器的标定运行指令，响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点；S2：标定机械止点间的行程，并判断机械止点间的行程是否在预设行程公差内，若是，则标定成功，执行步骤S3；若否，则标定失败，继续执行步骤S2；所述响应标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程，具体过程为：正向运行汽车执行器的标定动作，识别其正向机械止点；切换方向，反向运行汽车执行器的标定动作，识别其反向机械止点；根据正向机械止点和反向机械止点标定两个机械止点间的行程；S3：获取汽车执行器的带载运行指令，以转速N和带载M响应带载运行指令，并实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则开启减力矩ΔM功能，依然以转速N运行，以M作为堵转判定阈值检查机械止点，执行步骤S4；若否，则继续执行步骤S3；S4：实时判断带载运行位置是否到达机械止点，根据汽车执行器的电机堵转判定机械止点阀值，依据机械止点阀值来检查带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令；若否，则继续执行步骤S4；若在预设时间内带载运行位置没有到达机械止点，判断汽车执行器的运行行程是否超过最大行程公差θ+ΔT，若是，则判断发生机械故障，停止运行；若否，则继续执行步骤S4；S5：循环执行步骤S3和步骤S4。
2.根据权利要求1所述的用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，其特征在于：步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，减小汽车执行器的转速ΔN，并以带载M+ΔM作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
3.根据权利要求1所述的用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，其特征在于：步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，降低汽车执行器力矩ΔM，并以带载M作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
4.根据权利要求1所述的用于汽车类执行器的减速降力矩控制方法，其特征在于：步骤S3中，以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令，当带载运行位置在预设行程公差带θ±ΔT内时，减小汽车执行器的转速ΔN和降低汽车执行器力矩ΔM，并以带载M+ΔM作为电机堵转判定机械止点阀值，检查实时带载运行位置是否到达机械止点。
5.一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，其特征在于，包括：中央处理器、标定模块和带载运行模块，中央处理器包括第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块，标定模块和带载运行模块分别与中央处理器通信连接；所述中央处理器用于控制汽车执行器运行，标定模块用于响应汽车执行器的标定运行指令，识别汽车执行器的机械止点，标定机械止点间的行程，具体为：正向运行汽车执行器的标定动作，识别其正向机械止点；切换方向，反向运行汽车执行器的标定动作，识别其反向机械止点；根据正向机械止点和反向机械止点标定两个机械止点间的行程；第一判断模块用于根据所述标定模块识别汽车的执行器的机械止点和标定机械止点间的行程判断标定机械止点间的行程是否在预设行程公差内；带载运行模块用于以转速N和带载M响应汽车执行器的带载运行指令；第二判断模块用于实时判断带载运行位置是否在预设行程公差带θ±ΔT内，若是，则开启减力矩ΔM功能，依然以转速N运行，以M作为堵转判定阈值检查机械止点；第三判断模块用于实时判断带载运行位置是否到达机械止点，根据汽车执行器的电机堵转判定机械止点阀值，依据机械止点阀值来检查带载运行位置是否到达机械止点，若是，则停止运行，等待下一次命令，若否则继续实时判断带载运行位置是否到达机械止点。
6.根据权利要求5所述的一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，其特征在于，还包括第一机械止点传感器和第二机械止点传感器，第一机械止点传感器和第二机械止点传感器分别与中央处理器通信连接，第一机械止点传感器用于识别正向机械止点，第二机械止点传感器用于识别反向机械止点。
7.根据权利要求5所述的一种用于汽车类执行器的减速降力矩控制系统，其特征在于，所述中央处理器包括总线诊断服务模块，总线诊断服务模块用于激活/关闭减小转速和/或降低力矩，配置减小转速ΔN的数值、降低力矩ΔM的数值和行程公差带θ±ΔT的数值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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