[发明专利]基于速度检测的电动天窗自适应防夹方法

说明书

本发明提供一种基于速度检测的电动天窗自适应防夹方法，检测天窗在运行时相邻位置的阻力差值是否大于或等于设定的防夹力阈值，当阻力差值大于或等于设定的防夹力阈值时，则微控制器MCU判断为防夹，控制电机反转到指定位置；当阻力差值小于设定的防夹力阈值时，则微控制器MCU判断为不防夹，控制电机继续转到指定位置。本发明采用相邻位置阻力差值来计算防夹力，防夹力比较稳定；采用自适应算法与学习和标定算法相结合，对天窗机构的精度要求较低；只记录防夹区域阻力突变的位置信息，节省存储空间，计算量较小，对MCU要求较低；使用多种附加条件综合共同判断防夹力，抗干扰能力强，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电动车窗防夹技术领域，特别是涉及一种基于速度检测的电动天窗自适应防夹方法。

背景技术

如图1所示，现有防夹天窗控制器一般由霍尔传感器、微控制器(MCU)、输入输出电路、电机驱动电路(继电器或MOS管)、电源电路、外壳、连接器以及天窗电机等部分构成。

现有产品的实现方案有以下几种：a)基于电流检测的防夹控制器的防夹方案，在天窗运行过程中检测电机电流，如果电流超过一定范围，则认为防夹，这种方法相对来说成本较高，对天窗机械结构要求较高；b)存储式防夹算法，在天窗运行过程中记录整个天窗运行阻力变化，如果下一次阻力变化超过上一次记录的内容，则认为防夹，这种方案对MCU要求高，需要存储大量的数据；c)标定式防夹算法，天窗出厂前标定天窗阻力，如果在运行过程中天窗阻力超过标定值，则认为防夹，这种方案对MCU要求高，需要标定及存储大量的数据。现有的方案中都是采用单一的算法进行计算，控制精度低，对MCU要求高，每种方案都存在一定的缺陷，防夹力过大，容易夹伤乘车人员，可靠性差。

目前，有部分专利也致力于解决防夹力过大或者防夹力不可靠的问题。如申请号为CN201310450546.2的发明专利申请中公开了一种车窗开闭控制系统及方法，通过检测车外温度，判断在温度极低的环境中，在车窗缝隙中存在冰霜冻住车窗的情况，从而判断车窗受到阻碍时所处区域是否为车窗防夹区域；通过检测车窗电机温度防止反复打开和闭合车窗而导致车窗电机过热；在车窗长期使用后，车窗的运转机构的耐久性会受到影响，设置防夹累计次数的参数，从而避免车窗耐久性对车窗是否防夹的影响。这篇专利中虽然采用了监测环境温度、电机温度和防夹累计次数从一定程度上避免了冰霜、电机过热和耐久性对防夹的影响，上述防夹控制器中都没有考虑振动路面、电机温度突变、电源电压、老化以及速度变化对防夹控制的影响，防夹力不可靠，容易出现误防夹，产品性能不可靠。

又例如，申请号为CN201410842604.0的中国专利申请中公开了一种应用于汽车自动天窗的防夹方法及防夹控制器，其技术方案为判断阻力增量值是否大于设定的阈值，当阻力增量值大于设定值的阈值时控制器控制天窗向打开的方向运动，直至天窗完全打开。其中，阻力增量值为车速转换成的阻力值加上天窗打开过程中电机阻力值增量，电机阻力值增量等于天窗打开过程中所对应的电机阻力值减去天窗正常打开过程中所对应的初始阻力值。上述专利申请公开了采用阻力的绝对增量值判断是否防夹，同时考虑了车速对防夹的影响，并结合自适应学习单元不断对正常打开所对应的阻力值进行调整和校准，但是，上述申请中采用的是绝对增量值进行判断，由于电机温度、天窗老化、室外温度等多方面影响，不同时间、不同环境中测量得到的防夹力大小不同，防夹力不可靠，容易出现误防夹，产品性能不可靠。

另外，还有无防夹功能的天窗控制器，只有开关窗功能，没有防夹功能，没有一键开关功能，存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中算法单一，防夹力过大或防夹力不可靠，容易夹伤乘车人员的不足，本发明提供一种基于速度检测的电动天窗自适应防夹方法。

本文发明描述一种自适应防夹方法：

天窗防夹可以用以下公式描述：

Fm×C＝Ff+Fp (1)

其中：Fm——电机转动扭矩，