一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车车窗防夹系统的技术改进，特别涉及一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构。
【背景技术】
[0002]随着汽车电子技术的迅猛发展，汽车科技化、智能化日新月异，电动车窗防夹系统作为一种安全配置，越来越多的应用到了汽车上。然而由于技术不够全面，采用的核心控制算法不同，车窗防夹系统在提供关闭车窗防止夹伤的同时，也大大增加了车窗在自动升窗过程中误反转的几率。即，当汽车行驶在沙石、坑洼、台阶和窨井盖等各种特殊路面时，如果操作车窗自动升窗，可能由于路面不平引起汽车在垂直方向超重或者失重，进而导致汽车车窗突然由自动升窗变为自动降窗。虽然这种相反的误动作违背了乘客的操作意图，应该使其发生率降低到一个极小的范围。否则，此现象会引发乘员对汽车控制系统稳定性和可靠性的质疑，导致乘员的驾乘感受变差，影响汽车整体的品牌形象。
[0003]针对上述问题，提供一种新型的防误反转控制结构，减少因为系统误判导致的车窗自动升窗时的误反转发生。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，在总体上保持汽车现行防夹系统控制方法的基础上，根据电动车窗玻璃升降系统控制的特点，通过考虑自动升窗误反转发生的条件和其相关参数变化，从设计源头减少汽车车窗防夹系统误反转的发生几率。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于:所述的控制结构包括车窗防夹控制器周期性的采集重力加速度传感器的值、车窗升降开关的输入信号和来自BCM的门锁或控制信号；车窗防夹控制器进行综合判断后通过控制继电器吸合将车载电源的电能输入到玻璃升降电机，电机转动输出转矩经过蜗轮蜗杆驱动玻璃升降器，进而带动车门玻璃上升或下降。
[0006]所述的重力加速度传感器采集汽车路过各种不同路面时的重力加速度信号，也包括通过整车通讯从其他控制器获得信号、采集垂直方向上的速度信号求微分进而间接获得重力加速度信号和其他类似的间接获取垂直方向上的重力加速度信号。
[0007]所述的车窗防夹控制器防夹进行判断防夹的目标函数为P (t)，则
[0008]P(t) =F[I(t)，ω ⑴，s(t)]_K*G(t);其中
[0009]F[I(t)，?(t),s(t)]为现有技术中不带重力加速度补偿的防夹判断目标函数；
[0010]I (t)为电机的电枢电流；
[0011 ] ω (t)为电机的纹波频率；
[0012]s (t)为电机位置参数；
[0013]G (t)为重力加速度值；
[0014]K为汽车机械结构和电气性能有关的常量。
[0015]所述的控制结构中车窗防夹控制器每隔Ims采集一次电机电流I(t)，车窗自动升窗时，如果此时有乘客肢体被夹到了车门玻璃和门上框之间，即4mm f s(t) ^ 200mm,则从刚开始夹到乘客到的一段时间内，如果I (t)迅速增大，ω (t)迅速减小，P(t)达到设定的目标阈值，控制结构启动防夹功能。
[0016]—种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，由于采用上述的结构，本发明改进传统汽车对于误反转的控制方法，通过直接检测汽车行驶过程中的垂直方向的重力加速度变化，以消除路面因素产生的误反转，提升用户使用感受；本发明的直接增加了系统的输入，使系统对于误反转的判断由间接规避变为直接消除，系统控制算法的有效性、稳定性、执行效率大大提高，减小系统对于控制器计算量的需求，增强了系统的抗干扰能力，提高了可靠性。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明；
[0018]图1为本发明一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构的结构框图；
[0019]图2为本发明一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构的系统流程图；
[0020]在图1中，1、重力加速度传感器；2、车载电源；3、车门玻璃；4、玻璃升降器；5、玻璃升降电机；6、车窗防夹控制器；7、BCM ;8、车窗升降开关。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本发明为车窗防夹控制器6周期性的采集重力加速度传感器I的值、车窗升降开关8的输入信号和来自BCM 7的门锁或控制信号，综合判断后通过控制继电器吸合将车载电源2的电能输入到玻璃升降电机5，电机转动输出转矩经过蜗轮蜗杆驱动玻璃升降器4，进而带动车门玻璃3上升或下降，实现车窗升降，当判断误反转发生时，则按照控制逻辑驱动车窗下降。
[0022]带重力加速度补偿防夹算法实现，如图2所示。汽车上电后，车窗防夹控制器初始化完成，首先结合汽车点火开关的状态判断玻璃升降开关的输入是否有效，当点火钥匙在ON档或者由ON档打到OFF档两个前车门都还没有被打开到足以允许乘员外出的时间间隔内，汽车内开关输入有效，车窗防夹控制器按开关操作指令执行相关动作。
[0023]按玻璃升降开关，使车窗自动升窗，在满足此条件的情况下，通过纹波计算判断汽车玻璃上沿是否在防夹区域内，即电动车窗门上框的上边缘开口初4mm-200mm范围内，如果在此范围内则时刻根据采集相关输入参数，进行防夹发生的判断。
[0024]防夹发生判断的目标函数为P(t)，则 P(t) =F[I(t)，ω (t), s(t)]_K*G(t)；
[0025]F[I(t)，?(t),s(t)]为不带重力加速度补偿的防夹判断目标函数；
[0026]I (t)为电机的电枢电流；
[0027]ω (t)为电机的纹波频率；
[0028]s (t)为电机位置参数；
[0029]G (t)为重力加速度值；
[0030]K为汽车机械结构和电气性能有关的常量；
[0031]车窗防夹每隔Ims米集一次电机电流I (t)，车窗自动升窗时，如果此时有乘客肢体被夹到了车门玻璃和门上框之间，即4mm f s (t) ^ 200mm,则从刚开始夹到乘客到的一段时间内，I (t)迅速增大，ω (t)迅速减小，P(t)达到设定的目标阈值。
[0032]增加了 G(t)补偿之后，当通过普通水平路面，由于G(t)很小，可以忽略，P(t)=F[I(t)，ω (t)，s (t)]，类似于静止情况下升降车窗及发生的防夹反转的判断，达到设定的目标阈值计时30ms，则认定为满足防夹发生的条件，电机执行反转并下降150mm ;当通过坑洼不平的路面，尤其是大的圆柱状凹陷和凸起的路面，汽车的车窗在重力作用下，会形成类似与夹住乘客肢体同样的作用力，此时F[I(t)，?(t),s(t)]总体增加，而G(t)大幅增加，P(t)消除了由于重力加速度产生的影响，使得综合计算结果更符合静态标定下的判断阈值，如果此时反生了防夹，同样会达到防夹发生的条件，反转正常升窗，不会产生误反转。
[0033]如果车窗自动升窗过程中没有发生防夹，则汽车车窗继续上升，自动上升到顶部堵转位置，达到堵转条件后，车窗防夹控制器通过电机继电器切断玻璃升降电机供电，车窗停止。
[0034]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于:所述的控制结构包括车窗防夹控制器(6)周期性的采集重力加速度传感器(I)的值、车窗升降开关(8)的输入信号和来自BCM(7)的门锁或控制信号；车窗防夹控制器(6)进行综合判断后通过控制继电器吸合将车载电源(2)的电能输入到玻璃升降电机(4)，电机转动输出转矩经过蜗轮蜗杆驱动玻璃升降器(5)，进而带动车门玻璃(3)上升或下降。2.根据权利要求1所述的一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于:所述的重力加速度传感器(I)采集汽车路过各种不同路面时的重力加速度信号，也包括通过整车通讯从其他控制器获得信号、采集垂直方向上的速度信号求微分进而间接获得重力加速度信号和其他类似的间接获取垂直方向上的重力加速度信号。3.根据权利要求1所述的一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于:所述的车窗防夹控制器(6)防夹进行判断防夹的目标函数为P(t)，则P(t) = F[I (t)，ω (t), s(t)]_K*G(t);其中 F[I(t)，?(t),s(t)]为现有技术中不带重力加速度补偿的防夹判断目标函数； I(t)为电机的电枢电流； ω (t)为电机的纹波频率； s (t)为电机位置参数； G(t)为重力加速度值； K为汽车机械结构和电气性能有关的常量。4.根据权利要求1所述的一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于:所述的控制结构中车窗防夹控制器(6)每隔Ims采集一次电机电流I(t)，车窗自动升窗时，如果此时有乘客肢体被夹到了车门玻璃和门上框之间，即4mm f s(t) ^ 200_，则从刚开始夹到乘客到的一段时间内，如果I (t)迅速增大，ω (t)迅速减小，P(t)达到设定的目标阈值，控制结构启动防夹功能。
【专利摘要】本发明公开了一种用于汽车车窗防夹系统的防误反转控制结构，其特征在于：所述的控制结构包括车窗防夹控制器周期性的采集重力加速度传感器的值、车窗升降开关的输入信号和来自BCM的门锁或控制信号；车窗防夹控制器进行综合判断后通过控制继电器吸合将车载电源的电能输入到玻璃升降电机，电机转动输出转矩经过蜗轮蜗杆驱动玻璃升降器，进而带动车门玻璃上升或下降。由于采用上述的结构，本发明通过直接检测汽车行驶过程中的垂直方向的重力加速度变化，以消除路面因素产生的误反转，提升用户使用感受；减小系统对于控制器计算量的需求，增强了系统的抗干扰能力，提高了可靠性。
【IPC分类】E05F15/695, E05F15/40
【公开号】CN105064844
【申请号】CN201510518171
【发明人】周德明, 俞双剑, 张学超, 孔艳, 陈福全
【申请人】奇瑞汽车股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月20日