車窗驅動防夾控制系統及其控制方法
2024-02-28 06:01:15 1
專利名稱：車窗驅動防夾控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及的是汽車車窗驅動防夾控制的技術領域。
背景技術：
現有汽車車窗驅動防夾裝置主要分為紅外傳感式、電流反饋式，所述紅外傳感式因其成本太高而無法推廣應用；電流反饋式雖然成本低，但其防夾精度太低，要獲得基準電流門限值Imax是需要進行大量的測試工作的，並且每個車窗在安裝後，在轉動過程中所受的阻力是各不相同的，固定的基準電流門限值Imax必然對於某些阻力較大的車窗環境產生誤差，發生錯誤判斷而導致車窗無法關閉。在隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電動機在轉動過程中所受阻力的不斷變化，使得阻力變大或者變小，而導致固定的基準電流門限值Imax會隨著系統的使用而變得不準確，最終導致無法使用。
發明內容
本發明是為了克服現有紅外傳感式汽車車窗驅動防夾裝置因其成本太高而無法推廣應用及電流反饋式汽車車窗驅動防夾裝置存在獲得基準電流門限值Imax是需要進行大量的測試工作的缺點；解決在隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電機在轉動過程中所受阻力的不斷變化，使得阻力變大或者變小，而發生固定的基準電流門限值Imax隨著系統的使用而變得不準確，最終導致無法使用的問題。進而提出了一種車窗驅動防夾控制系統及其控制方法。
本發明的系統由電流反饋智能功率晶片1、微控處理器電路2、多路開關檢測接口電路3、車窗頂部接觸開關4、測試開關5、車窗底部接觸開關6，車窗上升開關7、車窗下降開關8組成； 電流反饋智能功率晶片1的正轉控制輸入端連接微控處理器電路2的正轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片1的反轉控制輸入端連接微控處理器電路2的反轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片1的電機電流信號輸出端連接微控處理器電路2的電機電流信號輸入端，微控處理器電路2的開關量數據輸入總線端連接多路開關檢測接口電路3的開關量數據輸出總線端，多路開關檢測接口電路3的第一路開關接口端連接車窗頂部接觸開關4的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第二路開關接口端連接測試開關5的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第三路開關接口端連接車窗底部接觸開關6的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第四路開關接口端連接車窗上升開關7的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第五路開關接口端連接車窗下降開關8的輸出端。
本發明的車窗驅動防夾控制方法的步驟為 步驟一、加電啟動整個系統； 步驟二、微控處理器電路2通過多路開關檢測接口電路3判斷測試開關5是否打開，判斷結果為是，則進入測試狀態，即運行步驟三，判斷結果為否，則直接運行步驟四； 步驟三、通過車窗上升開關7、車窗下降開關8控制車窗上升和下降，微控處理器電路2通過車窗頂部接觸開關4、車窗底部接觸開關6測量電動機9的制動電流值N次，並計算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計算公式為同時測量車窗正常上升運行時電動機9的正常阻力電流值InomN次，並計算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計算公式為由Imax_avg和Inom_avg計算出電流門限值，其計算公式為將計算出的電流門限值存入微控處理器電路2中的Flash存儲單元中作為基準電流門限值，運行步驟九； 步驟四、微控處理器電路2判斷車窗上升開關7或車窗下降開關8是否接通，判斷結果為都未接通，則微控處理器電路2繼續待機，運行步驟九； 判斷車窗下降開關8為接通，則再判斷車窗底部接觸開關6是否接通，判斷車窗底部接觸開關6為接通，則微控處理器電路2繼續待機，運行步驟九，判斷車窗底部接觸開關6為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率晶片1控制電動機9反轉使車窗下降，運行步驟九； 判斷車窗上升開關7為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關4是否接通，判斷車窗頂部接觸開關4為接通，則微控處理器電路2繼續待機並運行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關4為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率晶片1控制電動機9正轉使車窗上升，同時微控處理器電路2讀入電流反饋智能功率晶片1的電流反饋值數據，與當前flash中的基準電流門限值比較，反饋電流大於flash中基準電流門限則執行防夾功能，即電動機9反轉，運行步驟六； 步驟五、微控處理器電路2延時10ms，測量電動機9的制動電流值Imax，max_test_flag＝1，運行步驟七； 步驟六、微控處理器電路2定時測量車窗上升時正常阻力電流值Inom-，並求取平均值Inom_avg，其計算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運行步驟七； 步驟七、微控處理器電路2根據max_test_flag＝1& nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計算當前門限電流值，其計算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3； 步驟八、微控處理器電路2將Flash存儲單元中的原基準電流門限值和當前電流門限值進行加權平均後代替原基準電流門限值，其計算公式為 步驟九、返回運行步驟二。
本發明的防夾精度高，它能在少量的測試及短時間內就能獲得基準電流門限值Imax，它能隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電動機在轉動過程中所受阻力的不斷變化而自動調整更新基準電流門限值Imax，使它能長期穩定的工作。它還具有造價低廉、結構簡單、使用方便的優點。
圖1是本發明的整體電路結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1說明本實施方式，本實施方式由電流反饋智能功率晶片1、微控處理器電路2、多路開關檢測接口電路3、車窗頂部接觸開關4、測試開關5、車窗底部接觸開關6，車窗上升開關7、車窗下降開關8組成； 電流反饋智能功率晶片1的正轉控制輸入端連接微控處理器電路2的正轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片1的反轉控制輸入端連接微控處理器電路2的反轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片1的電機電流信號輸出端連接微控處理器電路2的電機電流信號輸入端，微控處理器電路2的開關量數據輸入總線端連接多路開關檢測接口電路3的開關量數據輸出總線端，多路開關檢測接口電路3的第一路開關接口端連接車窗頂部接觸開關4的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第二路開關接口端連接測試開關5的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第三路開關接口端連接車窗底部接觸開關6的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第四路開關接口端連接車窗上升開關7的輸出端，多路開關檢測接口電路3的第五路開關接口端連接車窗下降開關8的輸出端。電流反饋智能功率晶片1的正轉驅動輸出端連接電動機9的正轉驅動輸入端，電流反饋智能功率晶片1的反轉驅動輸出端連接電動機9的反轉驅動輸入端，電動機9的接地端接地。
所述電流反饋智能功率晶片1選用的型號為MC33887，微控處理器電路2選用的型號為MC68HC908GZ16，多路開關檢測接口電路3選用的型號為MC33884。
本發明的車窗驅動防夾控制方法的步驟為 步驟一、加電啟動整個系統； 步驟二、微控處理器電路2通過多路開關檢測接口電路3判斷測試開關5是否打開，判斷結果為是，則進入測試狀態，即運行步驟三，判斷結果為否，則直接運行步驟四； 步驟三、通過車窗上升開關7、車窗下降開關8控制車窗上升和下降，微控處理器電路2通過車窗頂部接觸開關4、車窗底部接觸開關6測量電動機9的制動電流值N次，並計算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計算公式為同時測量車窗正常上升運行時電動機9的正常阻力電流值InomN次，並計算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計算公式為由Imax_avg和Inom_avg計算出電流門限值，其計算公式為將計算出的電流門限值存入微控處理器電路2中的Flash存儲單元中作為基準電流門限值，運行步驟九； 步驟四、微控處理器電路2判斷車窗上升開關7或車窗下降開關8是否接通，判斷結果為都未接通，則微控處理器電路2繼續待機，運行步驟九； 判斷車窗下降開關8為接通，則再判斷車窗底部接觸開關6是否接通，判斷車窗底部接觸開關6為接通，則微控處理器電路2繼續待機，運行步驟九，判斷車窗底部接觸開關6為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率晶片1控制電動機9反轉使車窗下降，運行步驟九； 判斷車窗上升開關7為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關4是否接通，判斷車窗頂部接觸開關4為接通，則微控處理器電路2繼續待機並運行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關4為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率晶片1控制電動機9正轉使車窗上升，同時微控處理器電路2讀入電流反饋智能功率晶片1的電流反饋值數據，與當前flash中的基準電流門限值比較，反饋電流大於flash中基準電流門限則執行防夾功能，即電動機9反轉，運行步驟六； 步驟五、微控處理器電路2延時10ms，測量電動機9的制動電流值Imax，max_test_flag＝1，運行步驟七； 步驟六、微控處理器電路2定時測量車窗上升時正常阻力電流值Inom-，並求取平均值Inom_avg，其計算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運行步驟七； 步驟七、微控處理器電路2根據max_test_flag＝1 & nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計算當前門限電流值，其計算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3； 步驟八、微控處理器電路2將Flash存儲單元中的原基準電流門限值和當前電流門限值進行加權平均後代替原基準電流門限值，其計算公式為 步驟九、返回運行步驟二。
權利要求
1.車窗驅動防夾控制系統，它由電流反饋智能功率晶片(1)、微控處理器電路(2)、多路開關檢測接口電路(3)、車窗頂部接觸開關(4)、測試開關(5)、車窗底部接觸開關(6)，車窗上升開關(7)、車窗下降開關(8)組成；
其特徵在於電流反饋智能功率晶片(1)的正轉控制輸入端連接微控處理器電路(2)的正轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片(1)的反轉控制輸入端連接微控處理器電路(2)的反轉控制輸出端，電流反饋智能功率晶片(1)的電機電流信號輸出端連接微控處理器電路(2)的電機電流信號輸入端，微控處理器電路(2)的開關量數據輸入總線端連接多路開關檢測接口電路(3)的開關量數據輸出總線端，多路開關檢測接口電路(3)的第一路開關接口端連接車窗頂部接觸開關(4)的輸出端，多路開關檢測接口電路(3)的第二路開關接口端連接測試開關(5)的輸出端，多路開關檢測接口電路(3)的第三路開關接口端連接車窗底部接觸開關(6)的輸出端，多路開關檢測接口電路(3)的第四路開關接口端連接車窗上升開關(7)的輸出端，多路開關檢測接口電路(3)的第五路開關接口端連接車窗下降開關(8)的輸出端。
2.車窗驅動防夾控制方法，其特徵在於它的方法步驟為
步驟一、加電啟動整個系統；
步驟二、微控處理器電路(2)通過多路開關檢測接口電路(3)判斷測試開關(5)是否打開，判斷結果為是，則進入測試狀態，即運行步驟三，判斷結果為否，則直接運行步驟四；
步驟三、通過車窗上升開關(7)、車窗下降開關(8)控制車窗上升和下降，微控處理器電路(2)通過車窗頂部接觸開關(4)、車窗底部接觸開關(6)測量電動機(9)的制動電流值N次，並計算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計算公式為同時測量車窗正常上升運行時電動機(9)的正常阻力電流值InomN次，並計算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計算公式為由Imax_avg和Inom_avg計算出電流門限值，其計算公式為將計算出的電流門限值存入微控處理器電路(2)中的Flash存儲單元中作為基準電流門限值，運行步驟九
步驟四、微控處理器電路(2)判斷車窗上升開關(7)或車窗下降開關(8)是否接通，判斷結果為都未接通，則微控處理器電路(2)繼續待機，運行步驟九；
判斷車窗下降開關(8)為接通，則再判斷車窗底部接觸開關(6)是否接通，判斷車窗底部接觸開關(6)為接通，則微控處理器電路(2)繼續待機，運行步驟九，判斷車窗底部接觸開關(6)為斷開，則微控處理器電路(2)通過電流反饋智能功率晶片(1)控制電動機(9)反轉使車窗下降，運行步驟九；
判斷車窗上升開關(7)為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關(4)是否接通，判斷車窗頂部接觸開關(4)為接通，則微控處理器電路(2)繼續待機並運行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關(4)為斷開，則微控處理器電路(2)通過電流反饋智能功率晶片(1)控制電動機(9)正轉使車窗上升，同時微控處理器電路(2)讀入電流反饋智能功率晶片(1)的電流反饋值數據，與當前flash中的基準電流門限值比較，反饋電流大於flash中基準電流門限則執行防夾功能，即電動機(9)反轉，運行步驟六；
步驟五、微控處理器電路(2)延時10ms，測量電動機(9)的制動電流值Imax，max_test_flag＝1，運行步驟七；
步驟六、微控處理器電路(2)定時測量車窗上升時正常阻力電流值Inom-，並求取平均值Inom_avg，其計算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運行步驟七；
步驟七、微控處理器電路(2)根據max_test_flag＝1&nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計算當前門限電流值，其計算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3；
步驟八、微控處理器電路(2)將Flash存儲單元中的原基準電流門限值和當前電流門限值進行加權平均後代替原基準電流門限值，其計算公式為
步驟九、返回運行步驟二。
全文摘要
車窗驅動防夾控制系統及其控制方法，它涉及的是汽車車窗驅動防夾控制的技術領域。它為了克服現有紅外傳感式因其成本太高而無法推廣應用及電流反饋式存在基準電流門限值隨著系統的使用而變得不準確的問題。它的微控處理器電路上接有電流反饋智能功率晶片、多路開關檢測接口電路，多路開關檢測接口電路連接有車窗頂部接觸開關、測試開關、車窗底部接觸開關，車窗上升開關、車窗下降開關。它的方法步驟為微控處理器電路檢測制動電流值N次、正常阻力電流值N次，將計算出的電流門限值存入Flash存儲單元中；與當前flash中的基準電流門限值比較，大於則執行防夾功能，即電動機反轉。本發明的防夾精度高，它能隨車窗的使用自動調整更新基準電流門限值Imax。
文檔編號E05F15/20GK101148965SQ200710144520
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月30日 優先權日2007年10月30日
發明者剛 崔, 周連科, 亮 陳, 付忠傳, 楊孝宗, 吳智博, 劉宏偉, 左德承, 劍 董, 舒燕君, 苗百利, 琳 向, 展 張, 羅丹彥, 玲 王, 溫東新 申請人:哈爾濱工業大學