一种汽车门锁的防夹方法及装置与流程

本发明涉及汽车门锁防夹技术领域，更具体地说，尤其涉及一种汽车门锁的防夹方法及装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，汽车已成为人们日常出行的便捷工具，各种各样的汽车厂家之间竞争非常激烈，为了赢得客户的青睐，改进技术在不断的发展，例如：汽车电动后尾门、汽车电动侧滑门系统因其独特的开启方式相比较传统的传动后尾门及侧滑门就有很多优点，噪音低，电机电流小等，目前越来越受到客户的青睐。

在现有技术中，汽车的电动后尾门，电动侧滑门在关门的方向上采用软件防夹和防夹条相结合的方式进行防夹。其中软件防夹通过检测汽车车门的速度，电流等参数的变化进而检测出汽车车门阻力的变化，再跟防夹力进行比较，做出防夹判断。汽车电动后尾门、电动侧滑门的门锁一般为自吸锁，自吸锁具有一级锁位及二级锁位，当汽车车门上锁时，首先进入二级锁位，随后进入一级锁位完成上锁操作，而软件防夹一般到电动自吸锁运动到二级锁位时便停止运行，由二级锁位运动至一级锁位时，采用的是防夹条进行防夹，但是防夹条成本较高，不符合降低整车成本的大趋势。

因此，本领域技术人员亟待解决的问题是：防夹条价格昂贵，造成汽车的电动后尾门、电动侧滑门防夹成本高，不利于降低整车成本。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种汽车门锁的防夹方法及装置，在汽车门锁由二级锁位运动到一级锁位的过程中，可以代替防夹条实现汽车车门的防夹检测，降低了汽车电动后尾门、电动侧滑门防夹成本，进而降低整车成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车门锁的防夹方法，应用于汽车电动后尾门、侧滑门，所述防夹方法包括：

实时获取汽车上锁电机的电池电压；

依据所述电池电压，调整所述电池电压和所述上锁电机的等效电压的占空比，使所述上锁电机的等效电压稳定；

获取当前环境的温度，依据所述温度计算所述上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值；

获取当前环境所述上锁电机的实际电流；

比较所述实际电流与所述正常驱动电流的差值和所述防夹电流阈值；

依据比较结果，判断是否防夹。

优选的，在上述防夹方法中，所述依据所述电池电压，调整所述电池电压和所述上锁电机的等效电压的占空比，使所述上锁电机的等效电压稳定，包括：

获取标准等效电压，计算所述电池电压和所述标准等效电压的占空比，获得标准占空比；

将所述占空比调整至所述标准占空比，使所述上锁电机的等效电压等于所述标准等效电压。

优选的，在上述防夹方法中，所述获取当前环境的温度，依据所述温度计算所述上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值，包括：

获取当前环境的温度，依据所述温度得到在所述温度下所述上锁电机的特性参数，依据所述特性参数计算所述上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

优选的，在上述防夹方法中，所述依据比较结果，判断是否防夹，包括：

若所述比较结果为所述防夹电流阈值小于所述差值，则防夹，所述汽车上锁电机停止驱动并进行解锁操作；

若所述比较结果为所述防夹电流阈值大于等于所述差值，则不防夹，所述汽车上锁电机继续驱动。

优选的，在上述防夹方法中，所述汽车电动后尾门、侧滑门包括：第一门锁及第二门锁，包括：

当所述第一门锁开始驱动并判断为防夹，且所述第二门锁未驱动时，所述第二门锁不工作，且所述第一门锁进行解锁操作；

当所述第一门锁及所述第二门锁都开始驱动时，所述第一门锁或所述第二门锁判断为防夹时，所述第一门锁及所述第二门锁都进行解锁操作；

当所述第一门锁上锁完毕，且所述第二门锁在驱动过程中判断为防夹时，所述第一门锁及所述第二门锁都进行解锁操作。

本发明还提供了一种汽车门锁的防夹装置，应用于汽车电动后尾门、侧滑门，所述防夹装置包括：

电池电压获取模块，用于实时获取汽车上锁电机的电池电压；

调整模块，用于依据所述电池电压，调整所述电池电压和所述上锁电机的等效电压的占空比，使所述上锁电机的等效电压稳定；

电流阈值获取模块，用于获取当前环境的温度，依据所述温度计算所述上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值；

实际电流获取模块，用于获取当前环境所述上锁电机的实际电流；

比较模块，用于比较所述实际电流与所述正常驱动电流的差值和所述防夹电流阈值；

判断模块，用于依据比较结果，判断是否防夹。

优选的，在上述防夹装置中，所述调整模块具体用于：

获取标准等效电压，计算所述电池电压和所述标准等效电压的占空比，获得标准占空比；

将所述占空比调整至所述标准占空比，使所述上锁电机的等效电压等于所述标准等效电压。

优选的，在上述防夹装置中，所述电流阈值获取模块具体用于：

获取当前环境的温度，依据所述温度得到在所述温度下所述上锁电机的特性参数，依据所述特性参数计算所述上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

优选的，在上述防夹装置中，所述判断模块具体用于：

若所述比较结果为所述防夹电流阈值小于所述差值，则防夹，所述汽车上锁电机停止驱动并进行解锁操作；

若所述比较结果为所述防夹电流阈值大于等于所述差值，则不防夹，所述汽车上锁电机继续驱动。

优选的，在上述防夹装置中，所述汽车电动后尾门、侧滑门包括：第一门锁及所述第二门锁，所述防夹装置包括：

解锁模块，用于当所述第一门锁开始驱动并判断为防夹，且所述第二门锁未驱动时，所述第二门锁不工作，且所述第一门锁进行解锁操作；

当所述第一门锁及所述第二门锁都开始驱动时，所述第一门锁或所述第二门锁判断为防夹时，所述第一门锁及所述第二门锁都进行解锁操作；

当所述第一门锁上锁完毕，且所述第二门锁在驱动过程中判断为防夹时，所述第一门锁及所述第二门锁都进行解锁操作。

通过上述描述可知，本发明提供的一种汽车门锁的防夹方法及装置，通过获取上锁电机的电池电压，调整电池电压与上锁电机的等效电压的占空比，使上锁电机的等效电压处于稳定状态，随之通过根据周围环境的温度可以计算得出上锁电机的正常驱动电流和防夹电流阈值，获取当前环境温度下上锁电机的实际电流，对实际电流与正常驱动电流的差值和防夹电流阈值做比较，依据比较结果，就可以判断是否防夹。由此可知，本发明所提供的防夹方法及装置可以在汽车电动后尾门、侧滑门的自吸锁由二级锁位运动至一级锁位时，可以代替防夹条实现防夹，降低了汽车电动后尾门、电动侧滑门防夹成本，进而降低整车成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种汽车门锁的防夹方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种汽车门锁的防夹装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种汽车门锁的防夹方法的流程示意图。

本发明实施例提供了一种汽车门锁的防夹方法，应用于汽车电动后尾门、侧滑门，如图1所示，该防夹方法包括：

S101：实时获取汽车上锁电机的电池电压。

在汽车电动后尾门、侧滑门上锁过程中，获取上锁电机的电池电压。

S102：依据电池电压，调整电池电压和上锁电机的等效电压的占空比，使上锁电机的等效电压稳定。

在现有技术中，上锁电机驱动电路普遍采用继电器驱动，即上锁电机需要驱动时将电池电压施加在电机两端，使其正转，需要回位时将电池电压反向施加在上锁电机两端，使其反转。但是电池电压随着整车状态的不同会发生变化，故在不同工况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均会不同。

在本步骤中，上锁电机驱动电路可以采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)驱动电路，软件使用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，通过调整施加在上锁电机两端电压的占空比，从而保证在不同电池电压下上锁电机两端施加相同的等效电压，因而在负载不变的情况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均保持一致。

S103：获取当前环境的温度，依据该温度计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

由于上锁电机的内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度都会受到周围环境温度的影响，因此上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值可以通过上锁电机的内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度及上锁电机的等效电压计算得出。

S104：获取当前环境上锁电机的实际电流。

在汽车电动后尾门、侧滑门上锁过程中，获取上锁电机的驱动电流，也就是上锁电机在工作状态下的实际电流。

S105：比较实际电流与正常驱动电流的差值和防夹电流阈值。

S106：依据比较结果，判断是否防夹。

也就是说，可以依据实际电流与正常驱动电流的差值和防夹电流阈值之间的大小关系，判断得出是否防夹。具体的，若比较结果为防夹电流阈值小于差值，则防夹，汽车上锁电机停止驱动并进行解锁操作；若比较结果为防夹电流阈值大于等于差值，则不防夹，汽车上锁电机继续驱动。

通过本发明实施例一提供的一种汽车门锁的防夹方法，可以在汽车电动后尾门、侧滑门的自吸锁由二级锁位运动至一级锁位时，可以代替防夹条实现汽车车门防夹检测，降低了汽车电动后尾门、电动侧滑门防夹成本，进而降低整车成本。

实施例二

本发明实施例二提供了一种汽车门锁的防夹方法，将本发明实施例一中的步骤S102优化为：

获取标准等效电压，计算电池电压和标准等效电压的占空比，获得标准占空比；

将占空比调整至标准占空比，使上锁电机的等效电压等于标准等效电压。

需要进行说明的是，标准等效电压与电池电压之商为标准占空比，在电池电压升高时，标准占空比下降，将占空比调整至标准占空比，调整后的占空比乘以电池电压，则可以获得作用在上锁电机两端的等效电压。由于上锁电机两端的等效电压稳定，则上锁电机的电流和运行速度也相对稳定，不会出现由于电压波动造成运行速度突变对门锁造成机械损伤，延长了门锁的使用寿命。

通过本发明实施例二提供的一种汽车门锁的防夹方法，可以保证在不同电池电压下上锁电机两端施加相同的等效电压，因而在负载不变的情况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均保持一致。

实施例三

本发明实施例三提供了一种汽车门锁的防夹方法，将本发明实施例一中的步骤S103优化为：

获取当前环境的温度，依据该温度得到在该温度下上锁电机的特性参数，依据特性参数计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

结合上锁电机驱动方程(1)来说明，上锁电机驱动方程(1)如下：

U＝I*R+K*ω (1)

其中，U为上锁电机两端电压，I为上锁电机驱动电流，R为上锁电机内阻，K为上锁电机反电动势常数，ω为上锁电机转动角速度。

从上述上锁电机驱动方程(1)中可知，即使采用软件PWM进行控制，保证上锁电机的等效电压稳定，使上锁电机电流一致，但是上锁电机上的电流依旧会受上锁电机内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度的影响。

但是，经研究发现，上锁电机的转动角速度，上锁电机内阻及上锁电机的反电动势常数主要是受环境温度的影响。因此在本发明实施例中，在不同环境温度下对上锁电机的正常驱动电流进行测试，得出汽车电动后尾门、侧滑门在正常工作温度范围内上锁电机的正常驱动电流随温度变化的曲线和数据，从而通过获取当前环境的温度，来得出上锁电机在该温度下的正常驱动电流。

再结合上锁电机驱动方程(2)来说明，上锁电机驱动方程(2)如下：

T＝Kt*I (2)

其中，T为上锁电机的输出转矩，Kt为上锁电机的转矩常数，I为上锁电机驱动电流。

从上述上锁电机驱动方程(2)中可知，上锁电机的驱动电流能够准确的反应上锁电机输出扭矩的大小，当防夹发生时，上锁电机的转速被拉低，由上述上锁电机驱动方程(1)可知，U不变的情况下，上锁电机的驱动电流I增大，使增大后的上锁电机的驱动电流与上锁电机在正常负载的情况下的驱动电流做差值处理，增大的驱动电流由障碍物引起。由于上锁电机的传动比固定，因此增大的驱动电流与防夹力成正比，因此只需在不同温度下用测力计对固定的防夹力进行相应的电流值进行标记，即可以得出防夹电流阈值。

首先在不同的环境温度下，对上锁电机的内阻，上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度进行检测，标定出相对应的值，因此，通过获取当前环境的温度，依据该温度就可以计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

例如，当汽车在温度为25℃的环境下时，上锁电机的特性参数都有一定的值，而在不同的温度环境下的测试的过程中，将上锁电机的特性参数值都标定得出。因此，只需获取当前环境的温度，结合上锁电机驱动方程(1)及上锁电机驱动方程(2)，就可以计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

通过本发明实施例三提供的一种汽车门锁的防夹方法，可以克服环境温度变化对汽车车门防夹的影响，进而提高汽车车门防夹的灵敏度。

需要说明的是，当前市场上的有些汽车电动后尾门、侧滑门多为双锁控制，即左右方向上各有一个锁。由于装配误差以及汽车电动后尾门、侧滑门自身变形的影响，两锁无法做到完全同步。

也就是说，汽车电动后尾门、侧滑门包括：第一门锁及第二门锁，而第一门锁和第二门锁又无法做到完全同步。

因此，当第一门锁开始驱动并判断为防夹，且第二门锁未驱动时，第二门锁不工作，且第一门锁进行解锁操作；

当第一门锁及第二门锁都开始驱动时，第一门锁或第二门锁判断为防夹时，第一门锁及第二门锁都进行解锁操作；

当第一门锁上锁完毕，且第二门锁在驱动过程中判断为防夹时，第一门锁及第二门锁都进行解锁操作。

从而，在第一门锁或第二门锁判断为防夹时，可以禁止另一门锁上锁，并且第一门锁及第二门锁都进行解锁操作，进而防止对用户造成挤压。

实施例四

图2为本发明实施例四提供的一种汽车门锁的防夹装置的结构示意图。

本发明实施例四提供了一种汽车门锁的防夹装置，应用于汽车电动后尾门、侧滑门，用于执行本发明实施例一提供的一种汽车门锁的防夹方法，如图2所示，该防夹装置包括：电池电压获取模块21、调整模块22、电流阈值获取模块23、实际电流获取模块24、比较模块25及判断模块26。

其中，电池电压获取模块21，用于实时获取汽车上锁电机的电池电压。

在汽车电动后尾门、侧滑门上锁过程中，电池电压获取模块21获取上锁电机的电池电压。

调整模块22，用于依据电池电压，调整电池电压和上锁电机的等效电压的占空比，使上锁电机的等效电压稳定。

在现有技术中，上锁电机驱动电路普遍采用继电器驱动，即上锁电机需要驱动时将电池电压施加在电机两端，使其正转，需要回位时将电池电压反向施加在上锁电机两端，使其反转。但是电池电压随着整车状态的不同会发生变化，故在不同工况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均会不同。

在本步骤中，上锁电机驱动电路可以采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)驱动电路，软件使用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，因此调整模块22通过调整施加在上锁电机两端电压的占空比，从而保证在不同电池电压下上锁电机两端施加相同的等效电压，因而在负载不变的情况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均保持一致。

电流阈值获取模块23，用于获取当前环境的温度，依据该温度计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

由于上锁电机的内阻，上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度都会受到周围环境温度的影响，因此电流阈值获取模块23可以通过上锁电机的内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度及上锁电机的等效电压计算得出上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

实际电流获取模块24，用于获取当前环境上锁电机的实际电流。

在汽车电动后尾门、侧滑门上锁过程中，实际电流获取模块24获取上锁电机的驱动电流，也就是上锁电机在工作状态下的实际电流。

比较模块25，用于比较实际电流与正常驱动电流的差值和防夹电流阈值。

判断模块26，用于依据比较结果，判断是否防夹。

也就是说，判断模块26可以依据实际电流与正常驱动电流的差值和防夹电流阈值之间的大小关系，判断得出是否防夹。具体的，若比较结果为防夹电流阈值小于差值，则防夹，汽车上锁电机停止驱动并进行解锁操作；若比较结果为防夹电流阈值大于等于差值，则不防夹，汽车上锁电机继续驱动。

通过本发明实施例四提供的一种汽车门锁的防夹装置，用于执行本发明实施例一提供的一种汽车门锁的防夹方法，可以在汽车电动后尾门、侧滑门的自吸锁由二级锁位运动至一级锁位时，可以代替防夹条实现汽车车门防夹检测，降低了汽车电动后尾门、电动侧滑门防夹成本，进而降低整车成本。

在本发明实施四中，调整模块22具体用于：

获取标准等效电压，计算电池电压和标准等效电压的占空比，获得标准占空比；

将占空比调整至标准占空比，使上锁电机的等效电压等于标准等效电压。

需要进行说明的是，标准等效电压与电池电压之商为标准占空比，在电池电压升高时，标准占空比下降，将占空比调整至标准占空比，调整后的占空比乘以电池电压，则可以获得作用在上锁电机两端的等效电压。由于上锁电机两端的等效电压稳定，则上锁电机的电流和运行速度也相对稳定，不会出现由于电压波动造成运行速度突变对门锁造成机械损伤，延长了门锁的使用寿命。

因此，调节模块22可以保证在不同电池电压下上锁电机两端施加相同的等效电压，因而在负载不变的情况下上锁电机运动特性例如电流、速度等均保持一致。

在本发明实施四中，电流阈值获取模块23具体用于：

获取当前环境的温度，依据该温度得到在该温度下上锁电机的特性参数，依据特性参数计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

结合上锁电机驱动方程(1)来说明，上锁电机驱动方程(1)如下：

U＝I*R+K*ω (1)

其中，U为上锁电机两端电压，I为上锁电机驱动电流，R为上锁电机内阻，K为上锁电机反电动势常数，ω为上锁电机转动角速度。

从上述上锁电机驱动方程(1)中可知，即使采用软件PWM进行控制，保证上锁电机的等效电压稳定，使上锁电机电流一致，但是上锁电机上的电流依旧会受上锁电机内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度的影响。

但是，经研究发现，上锁电机的转动角速度、上锁电机内阻及上锁电机的反电动势常数主要是受环境温度的影响。因此在本发明实施例中，在不同环境温度下对上锁电机的正常驱动电流进行测试，得出汽车电动后尾门、侧滑门在正常工作温度范围内上锁电机的正常驱动电流随温度变化的曲线和数据，从而通过获取当前环境的温度，来得出上锁电机在该温度下的正常驱动电流。

再结合上锁电机驱动方程(2)来说明，上锁电机驱动方程(2)如下：

T＝Kt*I (2)

其中，T为上锁电机的输出转矩，Kt为上锁电机的转矩常数，I为上锁电机驱动电流。

从上述上锁电机驱动方程(2)中可知，上锁电机的驱动电流能够准确的反应上锁电机输出扭矩的大小，当防夹发生时，上锁电机的转速被拉低，由上述上锁电机驱动方程(1)可知，U不变的情况下，上锁电机的驱动电流I增大，使增大后的上锁电机的驱动电流与上锁电机在正常负载的情况下的驱动电流做差值处理，增大的驱动电流由障碍物引起。由于上锁电机的传动比固定，因此增大的驱动电流与防夹力成正比，因此只需在不同温度下用测力计对固定的防夹力进行相应的电流值进行标记，即可以得出防夹电流阈值。

首先在不同的环境温度下，对上锁电机的内阻、上锁电机反电动势常数及上锁电机的转动角速度进行检测，标定出相对应的值，因此，电流阈值获取模块23通过获取当前环境的温度，依据该温度就可以计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

例如，当汽车在温度为25℃的环境下时，上锁电机的特性参数都有一定的值，而在不同的温度环境下的测试的过程中，将上锁电机的特性参数值都标定得出。因此，只需获取当前环境的温度，结合上锁电机驱动方程(1)及上锁电机驱动方程(2)，就可以计算上锁电机的正常驱动电流及防夹电流阈值。

电流阈值获取模块23可以克服环境温度变化对汽车车门防夹的影响，进而提高汽车车门防夹的灵敏度。

需要说明的是，当前市场上的有些汽车电动后尾门、侧滑门多为双锁控制，即左右方向上各有一个锁。由于装配误差以及汽车电动后尾门、侧滑门自身变形的影响，两锁无法做到完全同步。

也就是说，汽车电动后尾门、侧滑门包括：第一门锁及第二门锁，而第一门锁和第二门锁又无法做到完全同步。

因此该防夹装置包括：

解锁模块27，用于当第一门锁开始驱动并判断为防夹，且第二门锁未驱动时，第二门锁不工作，且第一门锁进行解锁操作；

当第一门锁及第二门锁都开始驱动时，第一门锁或第二门锁判断为防夹时，第一门锁及第二门锁都进行解锁操作；

当第一门锁上锁完毕，且第二门锁在驱动过程中判断为防夹时，第一门锁及第二门锁都进行解锁操作。

解锁模块27可以在第一门锁或第二门锁判断为防夹时，可以禁止另一门锁上锁，并且第一门锁及第二门锁都进行解锁操作，进而防止对用户造成挤压。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。