专利名称：用于汽车电动天窗防夹的方法
技术领域：
本发明属于汽车电子领域，涉及一种用于汽车电动天窗防夹的方法。 没有防夹功能的普通电动天窗容易夹伤乘客，存在着严重的安全隐患。90年代 中期以来，防夹电动天窗系统逐渐出现，欧洲和美国也出台了相应的安全规范，其中欧洲为 74/60/EEC、美国为FMVSS118。 电动天窗在打开的过程中要克服重力、摩擦力等各种干扰后才能进行防夹。防夹 算法设计过程中要克服的主要问题是(l)在探测区域(4 200mm)内精确的探测并迅速 释放障碍物；(2)保证被夹障碍物的最大受力小于100N ; (3)克服防夹电动天窗机械参数及 电气参数随着使用时间变化(老化、变形、磨损等)对防夹算法的影响；(4)克服环境的变 化(温度、湿度、结冰等)对防夹算法的影响。 具有防夹功能的电动天窗由控制系统和传动机构组成，传动机构由电机和机械平 移机构两大部分组成。防夹电动天窗控制系统通过一定的算法结合传感器信号进行位置探 测和防夹判断，该控制系统的核心技术是天窗定位和防夹算法。普通电动天窗的位置探测 采用的是机械式的限位开关，存在精度低，不容易安装，生产成本高，寿命短等一系列缺点。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种用于汽车电动天窗防夹的方法。
本发明方法的具体步骤是 步骤(1)对电动天窗的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频 率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断、防夹阈值H。 步骤(2)对电动天窗的传动系统初始化，初始化对象包括电机和传动机构，得到 电机的行程N和电机的平均输出力F。，并将N和F。存储于非易失性存储器中； 所述的平均输出力F。为W / 其中Fn为电机行程第n步瞬时输出力，Fn = u km (UM。t_k。
" ) / (Ra r) u为齿轮比、km为电机常数、UM。t为端电压值、k。为反电动势常量、"为电机角速 度、Ra为电枢电阻、r为减速齿轮半径。 步骤(3)等待用户按键输入或LIN总线命令，当用户按键没有输入或LIN总线命 令未到时保持等待，当有用户按键输入或LIN总线命令执行步骤(4)。 步骤(4)判断按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为开或关；如果按键输入 或LIN总线命令对应的天窗动作为"开"则执行步骤(5)，如果按键输入或LIN总线命令对 应的天窗动作为"关"则执行步骤(7)。
背景技术：
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步骤(5)控制器启动电机正向转动，即关闭天窗，如果天窗完全关闭，则控制器停 止电机转动，转至步骤(4)，如果天窗未完全关闭转至步骤(6)。 步骤(6)控制器采集电机的端电压值和电机角速度，计算电机的瞬时输出力Fn; 判断Fn是否小于F。，如果Fn〈F。，重复步骤(5)，如果Fn^F。，计算输出力变化量AF
AF = Fn_F0 比较AF与防夹阈值H，如果AF〈H，重复步骤(5)，如果AF^H，转至步骤(7)。
步骤(7)控制器启动电机反向转动，如果天窗完全打开，则控制器停止电机转动， 转至步骤(4)。 本发明方法防夹阈值可调，灵活性好；利用位置信号实现天窗的精确定位，以保证 天窗的完全打开或关闭；该防夹精度高、防夹反应速度快。
具体实施例方式
用于汽车电动天窗防夹的方法具体步骤是 步骤(1)对电动天窗的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频 率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断、防夹阈值H。 步骤(2)对电动天窗的传动系统初始化，初始化对象包括电机和传动机构，得到 电机的行程N和电机的平均输出力F。，并将N和F。存储于非易失性存储器中； 其中Fn为电机行程第n步瞬时输出力，Fn = u km (UM。t_k。
" ) / (Ra r) u为齿轮比、km为电机常数、UM。t为端电压值、k。为反电动势常量、"为电机角速 度、Ra为电枢电阻、r为减速齿轮半径。 步骤(3)等待用户按键输入或LIN总线命令，当用户按键没有输入或LIN总线命 令未到时保持等待，当有用户按键输入或LIN总线命令执行步骤(4)。 步骤(4)判断按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为开或关；如果按键输入 或LIN总线命令对应的天窗动作为"开"则执行步骤(5)，如果按键输入或LIN总线命令对 应的天窗动作为"关"则执行步骤(7)。 步骤(5)控制器启动电机正向转动，即关闭天窗，如果天窗完全关闭，则控制器停 止电机转动，转至步骤(4)，如果天窗未完全关闭转至步骤(6)。 步骤(6)控制器采集电机的端电压值和电机角速度，计算电机的瞬时输出力Fn; 判断Fn是否小于F。，如果Fn〈F。，重复步骤(5)，如果Fn^F。，计算输出力变化量AF
A F = Fn_F0 比较AF与防夹阈值H，如果AF〈H，重复步骤(5)，如果AF^H，转至步骤(7)。
步骤(7)控制器启动电机反向转动，如果天窗完全打开，则控制器停止电机转动， 转至步骤(4)。
权利要求
用于汽车电动天窗防夹的方法，其特征在于该方法的具体步骤是步骤(1)对电动天窗的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断、防夹阈值H；步骤(2)对电动天窗的传动系统初始化，初始化对象包括电机和传动机构，得到电机的行程N和电机的平均输出力F0，并将N和F0存储于非易失性存储器中；所述的平均输出力F0为其中Fn为电机行程第n步瞬时输出力，Fn＝u·km·(UMot-kω·ω)/(Ra·r)u为齿轮比、km为电机常数、UMot为端电压值、kω为反电动势常量、ω为电机角速度、Ra为电枢电阻、r为减速齿轮半径；步骤(3)等待用户按键输入或LIN总线命令，当用户按键没有输入或LIN总线命令未到时保持等待，当有用户按键输入或LIN总线命令执行步骤(4)；步骤(4)判断按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为开或关；如果按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为“开”则执行步骤(5)，如果按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为“关”则执行步骤(7)；步骤(5)控制器启动电机正向转动，即关闭天窗，如果天窗完全关闭，则控制器停止电机转动，转至步骤(4)，如果天窗未完全关闭转至步骤(6)；步骤(6)控制器采集电机的端电压值和电机角速度，计算电机的瞬时输出力Fn；判断Fn是否小于F0，如果Fn＜F0，重复步骤(5)，如果Fn≥F0，计算输出力变化量ΔFΔF＝Fn-F0比较ΔF与防夹阈值H，如果ΔF＜H，重复步骤(5)，如果ΔF≥H，转至步骤(7)；步骤(7)控制器启动电机反向转动，如果天窗完全打开，则控制器停止电机转动，转至步骤(4)。F2009101538650C0000011.tif
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车电动天窗防夹的方法。现有方法精度低、不易安装、成本高、寿命短。本发明方法首先对电动天窗的控制器和传动系统初始化，得到电机的行程N和电机的平均输出力F0，然后根据用户按键输入或LIN总线命令操作，如果命令为“开”则启动电机正向转动，如果为“关”则启动电机反向转动。在“关”过程中，如果天窗未完全关闭，计算电机的瞬时输出力Fn，如果Fn≥F0，计算输出力变化量ΔF，如果ΔF≥防夹阈值H，启动电机反向转动。本发明方法防夹阈值可调，灵活性好；利用位置信号实现天窗的精确定位，以保证天窗的完全打开或关闭；该防夹精度高、防夹反应速度快。
文档编号G05B19/042GK101704357SQ20091015386
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者张翔, 戴国骏, 曾虹, 李二涛 申请人:杭州电子科技大学