[发明专利]用于汽车电动天窗防夹的方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子领域，涉及一种用于汽车电动天窗防夹的方法。

背景技术

没有防夹功能的普通电动天窗容易夹伤乘客，存在着严重的安全隐患。90年代中期以来，防夹电动天窗系统逐渐出现，欧洲和美国也出台了相应的安全规范，其中欧洲为74/60/EEC、美国为FMVSS118。

电动天窗在打开的过程中要克服重力、摩擦力等各种干扰后才能进行防夹。防夹算法设计过程中要克服的主要问题是：(1)在探测区域(4～200mm)内精确的探测并迅速释放障碍物；(2)保证被夹障碍物的最大受力小于100N；(3)克服防夹电动天窗机械参数及电气参数随着使用时间变化(老化、变形、磨损等)对防夹算法的影响；(4)克服环境的变化(温度、湿度、结冰等)对防夹算法的影响。

具有防夹功能的电动天窗由控制系统和传动机构组成，传动机构由电机和机械平移机构两大部分组成。防夹电动天窗控制系统通过一定的算法结合传感器信号进行位置探测和防夹判断，该控制系统的核心技术是天窗定位和防夹算法。普通电动天窗的位置探测采用的是机械式的限位开关，存在精度低，不容易安装，生产成本高，寿命短等一系列缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于汽车电动天窗防夹的方法。

本发明方法的具体步骤是：

步骤(1)对电动天窗的控制器初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出、内部变量、寄存器、非易失性存储器和中断、防夹阈值H。

步骤(2)对电动天窗的传动系统初始化，初始化对象包括电机和传动机构，得到电机的行程N和电机的平均输出力F₀，并将N和F₀存储于非易失性存储器中；

所述的平均输出力F₀为：F0=Σn=1NFn/N]]>

其中F_n为电机行程第n步瞬时输出力，F_n＝u·k_m·(U_Mot-k_ω·ω)/(R_a·r)

u为齿轮比、k_m为电机常数、U_Mot为端电压值、k_ω为反电动势常量、ω为电机角速度、R_a为电枢电阻、r为减速齿轮半径。

步骤(3)等待用户按键输入或LIN总线命令，当用户按键没有输入或LIN总线命令未到时保持等待，当有用户按键输入或LIN总线命令执行步骤(4)。

步骤(4)判断按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为开或关；如果按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为“开”则执行步骤(7)，如果按键输入或LIN总线命令对应的天窗动作为“关”则执行步骤(5)。

步骤(5)控制器启动电机正向转动，即关闭天窗，如果天窗完全关闭，则控制器停止电机转动，转至步骤(4)，如果天窗未完全关闭转至步骤(6)。

步骤(6)控制器采集电机的端电压值和电机角速度，计算电机的瞬时输出力F_n；判断F_n是否小于F₀，如果F_n＜F₀，重复步骤(5)，如果F_n≥F₀，计算输出力变化量ΔF

ΔF＝F_n-F₀

比较ΔF与防夹阈值H，如果ΔF＜H，重复步骤(5)，如果ΔF≥H，转至步骤(7)。

步骤(7)控制器启动电机反向转动，如果天窗完全打开，则控制器停止电机转动，转至步骤(4)。

本发明方法防夹阈值可调，灵活性好；利用位置信号实现天窗的精确定位，以保证天窗的完全打开或关闭；该防夹精度高、防夹反应速度快。

具体实施方式

用于汽车电动天窗防夹的方法具体步骤是：