车辆及其车窗升降控制方法和车窗升降控制系统与流程

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种车窗升降控制方法，以及一种车窗升降控制系统和具有该系统的车辆。

背景技术：

车窗玻璃在上升到顶端或下降至底端时，如果驱动电机继续运行，则很容易造成驱动电机过热，为了避免驱动电机过热，车身控制器通过设置最长运行时间，来控制驱动电机的停止时机。

但是，驱动电机的运行时长与供电电源的输出电参数有关，设置固定的最长运行时间，很容易在供电电源的输出变化的情况下，出现车窗到位之后驱动电机继续运行，造成发热而损害寿命。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种车窗升降控制方法，该控制方法可以在控制车窗升降时避免驱动电机过热而损害寿命。

本发明另一方面还提出一种车窗升降控制系统和采用该控制系统的车辆。

为了解决上述问题，本发明一方面提出的车窗升降控制方法，其中，车辆包括供电模块和驱动电机，所述供电模块为所述车辆的控制模块供电，所述控制模块控制所述驱动电机以驱动车窗升降，所述控制方法包括以下步骤：检测所述供电模块的输出电参数；根据所述供电模块的输出电参数计算所述驱动电机的最长工作时间；在接收到所述车窗的升降控制触发指令之后，控制所述驱动电机启动；以及根据所述最长工作时间控制所述驱动电机停止。

本发明实施例的车窗升降控制方法，考虑到供电模块输出的电参数对驱动电机运行时间的影响，根据供电模块的输出电参数计算驱动电机的最长工作时间，相较于相关技术中，设定固定的最长运行时间，可以避免在车窗到位时驱动电机继续运行而造成发热，损害寿命，以及避免在车窗还没到位时驱动电机已经停止。

在本发明的一些实施例中，所述控制方法还包括：采集室外环境参数；在所述驱动电机启动时检测所述驱动电机的启动电流；根据所述启动电流和所述室外环境参数计算工作电流堵转阈值；以及根据所述工作电流堵转阈值控制所述驱动电机以驱动所述车窗的升降。

考虑室外环境参数对驱动电机的工作电流堵转阈值的影响，通过室外环境参数和启动电流获得工作电流堵转阈值，相较于相关技术中，根据驱动电机的启动电流确定堵转电流和设定固定的最大运行时间，可以获得更加合适的工作电流堵转阈值，堵转电流随环境参数变化，避免误判，保证车窗顺畅地升降。

进一步地，通过以下公式计算所述驱动电机的最长工作时间：

t_max＝t_fix+γ·(12-V_b)，

其中，t_max为所述驱动电机的最长工作时间，t_fix为固定运转时间，γ为常系数，V_b为供电模块的输出电压。

具体地，其中，0≤γ≤5。

进一步地，通过以下公式计算所述工作电流堵转阈值：

I_stall＝α·I_st+β·T_out，

其中，I_stall为工作电流堵转阈值，I_st为所述驱动电机的启动电流，T_out为所述室外环境温度，α和β为常系数。

具体地，其中，0.5≤α≤0.8，0≤β≤0.3。

为了解决上述问题，本发明另一方面提出一种车窗升降控制系统，该控制系统包括：驱动电机，用于驱动车窗升降；供电模块，用于供电；电参数采集模块，用于采集所述供电模块的输出电参数；启动触发模块，用于接收用户的车窗升降控制触发指令；控制模块，根据所述供电模块的输出电参数计算所述驱动电机的最长工作时间，根据所述车窗升降控制触发指令控制所述驱动电机启动，以及根据所述最长工作时间控制驱动电机停止。

本发明实施例的车窗升降控制系统，考虑到供电模块输出的电参数对驱动电机运行时间的影响，根据供电模块的输出电参数计算驱动电机的最长工作时间，相较于相关技术中，设定固定的最长运行时间，可以避免在车窗到位时驱动电机继续运行而造成发热，损害寿命，以及避免在车窗还没到位时驱动电机已经停止。

所述控制系统还包括：环境参数采集模块，用于采集室外环境参数；所述控制模块，在所述驱动电机启动时检测所述驱动电机的启动电流，根据所述启动电流和所述室外环境参数计算工作电流堵转阈值，根据所述工作电流堵转阈值控制所述驱动电机以驱动所述车窗升降。

考虑室外环境参数对驱动电机的工作电流堵转阈值的影响，通过室外环境参数和启动电流获得工作电流堵转阈值，相较于相关技术中，根据驱动电机的启动电流确定堵转电流和设定固定的最大运行时间，可以获得更加合适的工作电流堵转阈值，堵转电流随环境参数变化，避免误判，保证车窗顺畅地升降。

进一步地，所述控制模块通过以下公式计算所述驱动电机的最长工作时间：

t_max＝t_fix+γ·(12-V_b)，

其中，t_max为所述驱动电机的最长工作时间，t_fix为固定运转时间，γ为常系数，V_b为供电模块的输出电压。

其中，0≤γ≤5。

进一步地，所述控制模块通过以下公式计算所述工作电流堵转阈值：

I_stall＝α·I_st+β·T_out，

其中，I_stall为工作电流堵转阈值，I_st为所述驱动电机的启动电流，T_out为所述室外环境温度，α和β为常系数。

其中，0.5≤α≤0.8，0≤β≤0.3。

基于上述的车窗升降控制系统，本发明再一方面提出一种车辆，该车辆包括杉树的车窗升降控制系统。

该车辆，通过上述方面的车窗升降控制系统，可以保证车窗的畅顺升降尤其是在寒冷的环境下，并可以避免车窗的驱动电机过热而损害寿命。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的车窗升降控制方法的流程图；

图2是根据本发明的另一个实施例的车窗升降控制方法的流程图；

图3是根据本发明的一个具体实施例的车窗升降控制方法的流程图；

图4是根据本发明的一个实施例的车窗升降控制系统的框图；

图5是根据本发明的另一个实施例的车窗升降控制系统的框图；

图6是根据本发明的一个具体实施例的车窗升降控制系统的框图；以及

图7是根据本发明的一个实施例的车辆的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

考虑到环境温度对车窗升降控制的影响，同时还考虑到由供电模块为驱动电机供电时，供电模块的供电情况的不同，也对车窗升降控制有影响，例如，供电模块输出电压较低时，则驱动电机的动力降低，驱动车窗升降所需要的升降时间较长，所以在本发明的实施例，提出一种根据环境温度和供电模块的电压自适应地控制车窗升降的控制策略，避免驱动电机过热并保证车窗能够顺畅升降。

下面参照附图描述根据本发明实施例的车窗升降控制方法、车窗升降控制系统和采用该控制系统的车辆。

图1是根据本发明的一个实施例的车窗升降控制方法的流程图，本发明实施例涉及的车辆包括供电模块和驱动电机，供电模块用于为车辆的控制模块供电，当然，供电模块也可以是其他用电模块的电源，驱动电机用于驱动车窗升降，具体地，例如应用于电动车辆。

如图1所示，该车窗升降控制方法包括以下步骤：

S1，检测供电模块的输出电参数。

具体地，在车辆启动时，采集驱动电机的供电模块例如蓄电池的电参数例如电压信号。供电模块的电参数可以被上传至车辆的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)，进而车辆的车身控制器可以通过CAN总线采集蓄电池的电压信号；或者，直接通过传感器检测供电模块的输出电压，并传输至车辆的车身控制器。

S2，根据供电模块的输出电参数计算驱动电机的最长工作时间。

即，此步骤用于获得控制驱动电机运行的最长运行时间，在本申请的实施例中，考虑到供电模块的供电情况对驱动电机运行时间的影响，例如供电模块的电量不足时，则车窗上升至顶端需要更长的时间。

在本发明的实施例中，可以设定供电模块的输出电参数与驱动车窗升降的工作时间阈值即最长工作时间的对应关系，在获得供电模块的输出电参数的情况下根据对应关系来获得驱动电机的最长工作时间。

在本发明的一个实施例中，通过以下公式计算所述驱动电机的最长工作时间：

t_max＝t_fix+γ·(12-V_b) (2)，

其中，t_max为驱动电机的最长工作时间，t_fix为固定运转时间，γ为常系数，V_b为供电模块的输出电压，在本发明的一个实施例中，γ满足：0≤γ≤5，例如γ＝2.5，这里的常系数可以由实际的车窗升降控制系统标定得出。

S3，在接收到车窗的升降控制触发指令之后，控制驱动电机启动。

例如，用户可以通过操作车窗升降开关实现车窗升降的控制，在接收到车窗的升降控制触发指令之后，驱动电机启动以驱动车窗升降。

S4，根据最长工作时间控制驱动电机停止。

具体地，在控制车窗上升至顶端或下降至底端时，如果驱动电机的运行时间达到最长运行时间，则控制驱动电机停止。不同于相关技术中设定固定的最大输出时间，根据供电模块的输出电参数计算工作时间阈值也就是最长运行时间，可避免在供电模块供电不足时，车窗还没有升到顶端或下降至低端驱动电机即停止，或者在车窗到位后驱动电机继续运行而发热，对驱动电机造成损害。可以理解的是，在控制车窗上升或下降至中间位置即无需到达底端或顶端时，则驱动电机的运行时间无需根据最长工作时间进行控制。

本发明实施例的车窗升降控制方法，考虑到供电模块输出的电参数对驱动电机运行时间的影响，根据供电模块的输出电参数计算驱动电机的最长工作时间，相较于相关技术中，设定固定的最长运行时间，可以避免在车窗到位时驱动电机继续运行而造成发热，损害寿命，以及避免在车窗还没到位时驱动电机已经停止。

另外，在相关技术中，车身控制器往往通过设置工作电流堵转阈值和最长运行时间，来控制车窗升降系统。现阶段，大多数方案通过对驱动电机的启动电流进行采样，取其一定比例作为堵转电流，同时设定固定最大输出时间，但是该方法具有其局限性。例如，在寒冷的环境下例如温度低于-20℃，车窗升降系统的阻力较大，当堵转电流阈值设置的偏小时，经常出现被车身电子模块误判为堵转而停止输出的情况，导致在寒冷天气下车窗升降卡滞现象；如果为了防止寒冷时车窗升降时卡滞，将堵转电流设置的偏大，则在非低温的情况下，会出现堵转判断失效的情况，造成驱动电机发热量多大，有损驱动电机寿命。

为了在避免驱动电机发热的同时保证车窗能够顺畅地升降，如图2所示，本发明实施例的车窗升降控制方法，还包括以下步骤：

S5，采集室外环境参数。

具体地，在车辆启动时，采集室外环境参数例如室外环境温度、室外环境湿度，例如，可以通过温度传感器检测室外环境温度，或者，车辆的自动空调发出室外环境温度信号，室外环境温度信号被上传至车辆的CAN，进而车辆的车身控制器可以通过CAN总线采集室外环境温度；或者，直接通过传感器检测室外环境温度，并传输至车辆的车身控制器。

S6，在驱动电机启动时检测驱动电机的启动电流。

在接收到车窗的升降控制触发指令之后，驱动电机启动，并检测驱动电机的启动电流。

S7，根据启动电流和室外环境参数计算工作电流堵转阈值。

不同于相关技术中，通过对启动电流采用并取其一定比例作为堵转电流，在本发明的实施例中，考虑室外环境参数来获得合适的工作电流堵转阈值，避免由于环境参数变化使得车窗升降阻力变大，造成驱动电机错误停止而出现车窗卡滞的现象，另一方面避免工作电流堵转阈值设置偏大，而使得堵转判断失效，造成驱动电机过热而损害寿命。

在本发明的一个实施例中，可以设定启动电流和室外环境参数与工作电流堵转阈值的对应关系，根据该对应关系来获得工作电流堵转阈值。

例如，在本发明的一个实施例中，通过以下公式计算工作电流堵转阈值：

I_stall＝α·I_st+β·T_out (1)

其中，I_stall为工作电流堵转阈值，I_st为驱动电机的启动电流，T_out为室外环境温度，α和β为常系数，在本发明的一个具体实施例中，α和β满足：0.5≤α≤0.8，0≤β≤0.3，例如，α＝0.65，β＝0.15，这里的常系数可以由车窗升降控制系统的实际情况标定获得。

S8，根据工作电流堵转阈值控制驱动电机以驱动车窗的升降。

例如，在驱动电机运行时，如果驱动电机的电流达到工作电流堵转阈值则控制驱动电机停止或减小电流输出，反之，则控制驱动电机继续运行以驱动车窗升降。

可以看出，本发明实施例的车窗升降控制方法，考虑室外环境参数和驱动电机的供电模块的供电情况计算工作电流堵转阈值和最长工作时间，进而根据工作电流堵转阈值和最长工作时间控制驱动电机，相较于相关技术中，根据驱动电机的启动电流确定堵转电流和设定固定的最大运行时间，本申请的控制方法，可以获得合适的工作电流堵转阈值和最大运行时间，堵转电流随环境参数变化，避免误判以保证车窗顺畅地升降，最长运行时间随供电模块的输出而变，可以避免驱动电机过热，损害寿命。

下面参照附图3对本发明实施例的控制过程进行整体说明，如图3所示为根据本发明的一个具体实施例的车窗升降控制方法的流程图，该控制方法包括：

S100，车辆启动。

S110，采集温度信号和蓄电池的电压信号。具体地，在车辆启动之后，车身控制器通过CAN总线收集蓄电池传感器输出的电压信号V_b和自动空调输出的室外环境温度信号T_out，并将此信息储存在MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)内部存储器中。

S120，检测到车窗升降开关动作。

S130，控制驱动电机启动并检测启动电流。

S140，计算工作电流堵转阈值和最长工作时间，例如分别按照公式(1)和(2)计算获得。

S150，控制驱动电机以启动车窗升降动作。

总而言之，在本发明实施例中，车身控制器通过采集CAN总线上的蓄电池传感器输出的电压信号和车辆的自动空调发出的室外环境温度信号，来自动调整车窗升降控制的软件策略，以保证在任何情况下，驱动电机可以驱动车窗升降正常运行。

下面参照附图描述根据本发明另一方面实施例提出的车窗升降控制系统。

图4是根据本发明的一个实施例的车窗升降控制系统的框图，如图4所示，该车窗升降控制系统100包括驱动电机10、供电模块20、电参数采集模块30、启动触发模块40和控制模块50。

其中，驱动电机10用于驱动车窗升降；供电模块20用于供电例如为控制模块50供电，当然，供电模块20也可以是其他用电模块的电源；电参数采集模块30用于采集供电模块20的输出电参数；启动触发模块40用于接收用户的车窗升降控制触发指令。

控制模块50根据供电模块20的输出电参数计算驱动电机10的最长工作时间，根据车窗升降控制触发指令控制驱动电机10启动，以及根据最长工作时间控制驱动电机10停止。

具体地，在控制车窗上升至顶端或下降至低端时，如果驱动电机10的运行时间达到最长运行时间，则控制驱动电机10停止，以避免驱动电机继续运行，造成过热，缩短驱动电机10寿命，或者，避免在车窗还没有到位时驱动电机10即已停止，例如供电模块20输出电压降低时，则驱动电机10的运行时间会变长，如果根据固定的最长运行时间很容易造成车窗未到位而驱动电机停止。

本发明实施例的车窗升降控制系统100，考虑到供电模块20输出的电参数对驱动电机10运行时间的影响，根据供电模块20的输出电参数计算驱动电机10的最长工作时间，相较于相关技术中，设定固定的最长运行时间，可以避免在车窗到位时驱动电机10继续运行而造成发热，损害寿命，以及避免在车窗还没到位时驱动电机10已经停止。

图5是根据本发明的另一个实施例的车窗升降系统的框图，如图5所示，该系统100还包括环境参数采集模块60，环境参数采集模块60用于采集室外环境参数。

控制模块50在驱动电机10启动时检测驱动电机10的启动电流，根据启动电流和室外环境参数计算工作电流堵转阈值，根据工作电流堵转阈值控制驱动电机10以驱动车窗升降。

具体地，参照图6所示，车辆启动之后，环境参数采集模块60采集的室外环境参数以及电参数采集模块采集的供电模块20例如蓄电池的电参数上传至车辆的CAN网络，控制模块50，例如车身控制器(具有RELAY*2)，通过车辆的CAN总线获得室外环境参数例如室外温度、室外湿度，以及获得供电模块20的输出电参数例如输出电压，并在启动触发模块40例如单侧车窗上升按键或单侧车窗下降按键被触发之后，车身控制器控制驱动电机10启动并检测驱动电机的启动电流。

进而，控制模块50根据启动电流和室外环境参数计算工作电流堵转阈值。不同于相关技术中，通过对启动电流采用并取其一定比例作为堵转电流，在本发明的实施例中，考虑室外环境参数来获得合适的工作电流堵转阈值，避免误判而造成驱动电机过热或车窗卡滞的现象。在本发明的一个实施例中，控制模块50可以根据启动电流和室外环境参数与工作电流堵转阈值的对应关系获得工作电流堵转阈值，例如，控制模块50按照上述的公式(1)计算以获得工作电流堵转阈值，其中的相关参数范围参照上述说明，在这里不再赘述。

以及，控制模块50根据供电模块20的输出电参数计算驱动电机的最长工作时间。即，获得控制驱动电机10运行的最长运行时间，在本申请的实施例中，考虑到供电模块20的供电情况对驱动电机10运行时间的影响，不同于相关技术中设定固定的最大输出时间，本申请的控制模块50根据供电模块20的输出电参数计算最长工作时间也就是最长运行时间，从而可避免在供电模块20供电不足时，车窗还没有升到顶端或下降至低端驱动电机即停止。在本发明的实施例中，可以根据供电模块20的输出电参数与驱动车窗升降的最长工作时间的对应关系，在获得供电模块20的输出电参数的情况下来获得驱动电机10的最长工作时间，例如，在本发明的一个实施例中，控制模块50可以按照上述公式(2)来计算以获得驱动电机10的最长工作时间，其中的相关参数的范围参照上述说明，在这里不再赘述。

在计算以获得工作电流堵转阈值和驱动电机10的最长工作时间之后，控制模块60根据工作电流堵转阈值和该最长工作时间控制驱动电机10。具体地，例如，在驱动电机10运行时，如果驱动电机10的电流达到工作电流堵转阈值则控制模块50控制驱动电机10停止或减小电流输出，反之，则控制驱动电机10继续运行以驱动车窗升降；在驱动电机10的运行时间达到最长运行时间时，控制模块50控制驱动电机10停止，以避免在车窗上升至顶端或下降至低端时驱动电机继续运行，造成过热，缩短驱动电机10寿命。

综上所述，本发明实施例的车窗升降控制系统100，通过环境参数采集模块60采集室外环境参数，通过电参数采集模块30采集供电模块20的输出电参数，控制模块50考虑室外环境温度和驱动电机10的供电模块20的供电情况计算工作电流堵转阈值和最长工作时间，进而根据工作电流堵转阈值和最长工作时间控制驱动电机，相较于相关技术中，根据驱动电机10的启动电流确定堵转电流和设定固定的最大运行时间，本申请的控制系统100，可以获得合适的工作电流堵转阈值，避免误判以保证车窗顺畅地升降，并且避免驱动电机10过热，损害寿命。

基于上述方面实施例的车窗升降控制系统，下面参照附图描述根据本发明再一方面实施例提出的车辆。

图7是根据本发明的一个实施例的车辆的框图，如图7所示，该车辆1000包括上述方面实施例的车窗升降控制系统100.

该车辆1000，通过上述方面的车窗升降控制系统100，可以保证车窗的畅顺升降尤其是在寒冷的环境下，并可以避免车窗的驱动电机过热而损害寿命。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。