一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法技术

本发明专利技术公开了一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法，车窗动作产生的电流纹波通过采样电路转换成纹波电压AD值给单片机MCU，单片机MCU以此来还原成纹波波形，从而识别出车窗行程数和车窗运动速度。根据车窗的当前行程及运动速度可以判断出车窗是否堵转及车窗是否防夹。如果判断为堵转情况且车窗未在防夹区间位置，则停止驱动车窗电机动作；如果判断为防夹情况，则驱动车窗电机反向动作，以达到防夹的效果。本发明专利技术使得汽车在自动升窗时能识别到有物体阻挡，产生防夹的作用，车窗使用上会更加安全；另外本发明专利技术的硬件平台需求相对于霍尔电机车窗更具有价格优势，使得此发明专利技术有着很好的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法
本专利技术涉及汽车车窗控制
，特别涉及一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法。
技术介绍
针对目前汽车车窗需要配置多功能的情况，市场大多是采用霍尔电机来作为驱动电机，其优势在于可以很明确地确定整个车窗行程的总霍尔数并精确地确定当前车窗位置。而起初由于纹波电机产生的纹波品质不太理想，导致对车窗位置的确定上不够精确，但是随着汽车电子行业的发展，市场上不断涌现出能产生较高品质纹波的纹波电机，可以很好的解决定位车窗位置的问题，并且纹波电机相对于霍尔电机有着更大的价格优势(不需要霍尔模块)。但是防夹控制一直是纹波电机车窗的一大难点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法，包括以下步骤：S1：利用控制芯片采集波纹电机正常运行的实时波纹电压AD值，然后解析出波纹电机的电压波形；S2：进行车窗防夹学习，具体包括以下步骤：S21：将车窗下降到底部至堵转，将此时车窗位置记为0；S22：手动上升车窗至顶部堵转，中途不中断运行，控制芯片采集升窗过程中波纹AD值，解析出波纹电压波形，每过一个波峰车窗位置加1，并存储每一个车窗位置的值及其对应的波形周期；当纹波电压波形幅值趋近于0且持续堵转判断时长的时间，则判断车窗到顶部至堵转，存储最大车窗位置值和整个车窗行程中各位置的对应波形周期值，形成防夹学习位置周期表；S3：用户使用车窗自动升窗动作时，控制芯片识别电机是否堵转，如果堵转则根据纹波个数确定的当前车窗位置判断是否处于防夹区间位置，如果处于防夹区间位置，则驱动电机反转进行降窗动作；如果不处于防夹区间位置，则认为车窗到顶堵转，控制芯片停止驱动电机动作；如果未识别到堵转，则进入步骤S4；S4：如果未识别到堵转，则判断是否防夹。根据车窗运行反馈回来的纹波电压波形，解析出当前车窗位置，将当前车窗位置、当前车窗位置的周期值与存储的防夹学习位置周期表在同一位置下的周期进行实时对比。如果连续一段位置中当前运行产生的纹波周期与储的防夹学习位置周期表中对应位置的周期的差值不断增大，则认为有物体阻挡车窗升窗；并且判断车窗当前位置是否处于防夹区间，如果两个条件都满足则认为需要执行防夹动作，控制芯片即驱动电机反转、执行降窗动作。若任一条件不满足，则控制芯片继续驱动电机正常升窗动作。进一步，将所述步骤S3中的到顶堵转车窗位置赋值为新的学习的最大车窗位置，以减小车窗累计运行带来的位置偏差。进一步，所述控制芯片为单片机。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术通过纹波电机转动产生的电流纹波，来计算出当前的车窗位置，从而达到识别出车窗到顶和车窗有物体阻挡然后需要防夹的情况。在目前车窗应用市场的电机选型上，大多使用的是霍尔电机，而纹波电机对于霍尔电机在价格上的优势也会使得本专利技术在未来有着更好的推广应用前景。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明本专利技术的附图说明如下。图1为本专利技术的应用硬件平台；图2为本专利技术的纹波电机产生的纹波电压波形图；图3为本专利技术的流程图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案、优点和目的更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1如图1-3所示，本实施例提供的一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法，其硬件基础为车窗纹波电机和单片机MCU：车窗纹波电机——接收单片机MCU控制信号动作车窗并产生纹波，本实施例选取的是能产生较高品质纹波波形的纹波电机，波形无毛刺无突变异常；单片机MCU——驱动电机输出信号，并通过单片机采样电路获取电机纹波电压AD值，本实施例选取的是有较大的存储空间且有着中断优先级的芯片，单片机采样电路为5V基准，12位采样精度，最大AD值为4095，中断优先级能保证纹波电压AD值获取的连续性更能直接的反映出纹波波形的信息。本实施例提供的控制方法包括以下步骤：S1：车窗系统上电，汽车正常运行，车窗正常动作时，纹波电机产生纹波，单片机MCU会通过单片机放大采样电路得到实时的纹波电压AD值，然后再以AD值的连续变化来还原出纹波电压波形。如图2所示，从纹波波形可以提取出波形信息，包括波峰与波谷之间的幅值，实施例中正常运行时的AD幅值在400左右；和波峰与下一波峰之间的间隔时间(即周期)，实施例中车窗正常运行时的周期为1.5ms左右；S2：进行车窗防夹学习，具体包括以下步骤：S21：将车窗下降到底部至堵转，将此时车窗位置记为0；S22：进入车窗防夹学习流程，手动上升至顶部堵转，中途不能中断运行，单片机MCU实时将整个升窗过程中的纹波AD值解析出来，识别纹波电压波形，每过一个波峰车窗位置加1(降窗减1)，并存储每一个位置对应的波形周期(即上一个波峰与这一波峰之间的间隔时间)；当识别纹波电压波形幅值趋近于0(远小于正常运行时的幅值)，持续一段时间(堵转判断时间)，单片机MCU就认为车窗到顶至堵转了，实施例中堵转判定为在连续300ms内波形幅值在20以内，存储下最大车窗位置值和整个车窗行程中各位置的对应周期值，实施例中最大车窗位置数为1800左右，即完成了纹波防夹学习流程，同时车窗开放自动升窗功能(防夹功能开启)；S3：用户使用车窗自动升窗动作时，单片机MCU会识别电机是否堵转，如果堵转则根据纹波个数确定的当前车窗位置判断是否处于防夹区间位置，实施例中防夹区间位置范围为[1,1700]，如果处于防夹区间位置，则单片机MCU驱动电机反转进行降窗动作；如果不处于防夹区间位置，则认为车窗到顶堵转，单片机MCU停止驱动电机动作，并将现在车窗位置赋值为学习的最大车窗位置以减小车窗累计运行带来的位置偏差；如果未识别到堵转，则进入步骤S4；S4：如果未识别到堵转，则判断是否防夹。根据车窗运行反馈回来的纹波电压波形解析，将解析的车窗当前位置和当前位置的周期与存储的防夹学习位置周期表在同一位置下的周期进行实时对比。因为受阻力越大，纹波波形周期会越长，所以如果连续一段位置中当前运行产生的纹波周期与存储的对应位置的学习周期的差值不断地增大(根据要求的防夹力来调试调整位置数和差值增长率)，实施例中选取的纹波电机转动一圈产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：利用控制芯片采集波纹电机正常运行的实时波纹电压AD值，然后解析出波纹电机的电压波形；/nS2：进行车窗防夹学习，具体包括以下步骤：/nS21：将车窗下降到底部至堵转，将此时车窗位置记为0；/nS22：手动上升车窗至顶部堵转，中途不中断运行，控制芯片采集升窗过程中波纹AD值，解析出波纹电压波形，每过一个波峰车窗位置加1，并存储每一个车窗位置的值及其对应的波形周期；当纹波电压波形幅值趋近于0且持续堵转判断时长的时间，则判断车窗到顶部至堵转，存储最大车窗位置值和整个车窗行程中各位置的对应波形周期值，形成防夹学习位置周期表；/nS3：用户使用车窗自动升窗动作时，控制芯片识别电机是否堵转，如果堵转则根据纹波个数确定的当前车窗位置判断是否处于防夹区间位置，如果处于防夹区间位置，则驱动电机反转进行降窗动作；如果不处于防夹区间位置，则认为车窗到顶堵转，控制芯片停止驱动电机动作；如果未识别到堵转，则进入步骤S4；/nS4：如果未识别到堵转，则判断是否防夹；根据车窗运行反馈回来的纹波电压波形，解析出当前车窗位置，将当前车窗位置、当前车窗位置的周期值与存储的防夹学习位置周期表在同一位置下的周期进行实时对比；如果连续一段位置中当前运行产生的纹波周期与储的防夹学习位置周期表中对应位置的周期的差值不断增大，则认为有物体阻挡车窗升窗；并且判断车窗当前位置是否处于防夹区间，如果两个条件都满足则认为需要执行防夹动作，控制芯片即驱动电机反转、执行降窗动作；若任一条件不满足，则控制芯片继续驱动电机正常升窗动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用波纹电机作为驱动电机的汽车车窗防夹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用控制芯片采集波纹电机正常运行的实时波纹电压AD值，然后解析出波纹电机的电压波形；
S2：进行车窗防夹学习，具体包括以下步骤：
S21：将车窗下降到底部至堵转，将此时车窗位置记为0；
S22：手动上升车窗至顶部堵转，中途不中断运行，控制芯片采集升窗过程中波纹AD值，解析出波纹电压波形，每过一个波峰车窗位置加1，并存储每一个车窗位置的值及其对应的波形周期；当纹波电压波形幅值趋近于0且持续堵转判断时长的时间，则判断车窗到顶部至堵转，存储最大车窗位置值和整个车窗行程中各位置的对应波形周期值，形成防夹学习位置周期表；
S3：用户使用车窗自动升窗动作时，控制芯片识别电机是否堵转，如果堵转则根据纹波个数确定的当前车窗位置判断是否处于防夹区间位置，如果处于防夹区间位置，则驱动电机反转进行降窗动作；如果不处于防夹区间位置，则认为车窗到顶堵转，控制芯片停止驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：于伦宇，冉平，黄仕勇，黄承雨，胡彬，
申请(专利权)人：重庆集诚汽车电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50