[发明专利]防夹天窗控制方法

摘要

本发明公开了防夹天窗控制方法，实现本方法主要包括控制器驱动直流电机运转，推动天窗开合。同时控制器通过霍尔传感器计算天窗当前位置，位置通过学习模式确定、天窗当前的运行速度以及天窗当前的加速度。控制器根据天窗当前位置读取当前摩擦力，学习模式中存入存储器中的数据。控制器利用所获得的参数通过推力方程公式可计算出当前障碍物阻力。控制器通过障碍物阻力阀值判断决定是否执行防夹动作即反向驱动电机，使天窗反向运行。本方法描述的防夹天窗控制器方法不采用现有的方式进行障碍物检测，其通过软件算法处理也能很好的实现障碍物检测。

主权项

1.防夹天窗控制方法，其特征在于：MCU通过霍尔传感器获取电机的转速；通过霍尔传感器的输出方波，计算电机的转速ω；天窗运动速度V＝ω*K；K常数与电机的减速比和电机的直径相关；对应同一个天窗系统可视为结构常数；天窗运动加速度a＝△V/△t；电机电压平衡方程：E＝Ea+Ia*RaE：电源电压Ea：电机线圈电压Ia：线圈电流Ra：系统内阻电机转矩方程：Ea*Ia＝Te*ωEa：电机线圈电压Ia：线圈电流Te：电机转矩ω：电机转速由此得到：Te＝Ea*(E‑Ea)/ω*Ra，实际应用中根据电机厂商提供的速度转矩曲线在算法中应用；天窗推力方程：F＝Ff+m*a+FzF：电机推力F＝Te*MM为转速比相关常数Ff：天窗结构摩擦力m：天窗的质量a：天窗运行的加速度Fz：障碍物阻力由上述公式可知计算障碍物阻力时需要获取四个参数：当前电机转速、当前天窗的加速度以及天窗结构摩擦力、电源电压；通过霍尔传感器得到电机转速和天窗运动加速度；电源电压也能够通过电压采样获取；每个天窗结构存在差异，摩擦力不同天窗以及同一天窗不同位置可能不一样，因此天窗结构摩擦力需要通过天窗自学习获取；天窗控制器需要有一个自学习模式，在自学习模式将获取到的摩擦力参数存储到控制器的非易失性存储器中；自学习模式为无障碍物情况下由天窗在平行滑动大开度位置自动运行到平行滑动关闭位置；再由天窗上翘最大开度位置自动运行到关闭位置；在学习模式中通过霍尔传感器标定天窗位置，通过霍尔信号周期标定电机转速ω；通过霍尔信号周期变化率标定电机加速度即对应天窗运行加速度a；通过算法得到天窗运行位置上的摩擦力参数，并将其存入存储器；天窗正常运行中通过当前电机转速、当前天窗的加速度以及天窗结构摩擦力、电源电压四个参数计算获得障碍物阻力；将计算获得的障碍物阻力与防夹力阈值进行比较，执行防夹动作。