專利名稱：車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是汽車車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車車窗驅(qū)動(dòng)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(yīng)用；電流反饋式雖然成本低，但其防夾精度太低，要獲得基準(zhǔn)電流門限值Imax是需要進(jìn)行大量的測試工作的，并且每個(gè)車窗在安裝后，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受的阻力是各不相同的，固定的基準(zhǔn)電流門限值Imax必然對于某些阻力較大的車窗環(huán)境產(chǎn)生誤差，發(fā)生錯(cuò)誤判斷而導(dǎo)致車窗無法關(guān)閉。在隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受阻力的不斷變化，使得阻力變大或者變小，而導(dǎo)致固定的基準(zhǔn)電流門限值Imax會(huì)隨著系統(tǒng)的使用而變得不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致無法使用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有紅外傳感式汽車車窗驅(qū)動(dòng)防夾裝置因其成本太高而無法推廣應(yīng)用及電流反饋式汽車車窗驅(qū)動(dòng)防夾裝置存在獲得基準(zhǔn)電流門限值Imax是需要進(jìn)行大量的測試工作的缺點(diǎn)；解決在隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受阻力的不斷變化，使得阻力變大或者變小，而發(fā)生固定的基準(zhǔn)電流門限值Imax隨著系統(tǒng)的使用而變得不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致無法使用的問題。進(jìn)而提出了一種車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制系統(tǒng)及其控制方法。
本發(fā)明的系統(tǒng)由電流反饋智能功率芯片1、微控處理器電路2、多路開關(guān)檢測接口電路3、車窗頂部接觸開關(guān)4、測試開關(guān)5、車窗底部接觸開關(guān)6，車窗上升開關(guān)7、車窗下降開關(guān)8組成； 電流反饋智能功率芯片1的正轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路2的正轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片1的反轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路2的反轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片1的電機(jī)電流信號輸出端連接微控處理器電路2的電機(jī)電流信號輸入端，微控處理器電路2的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸入總線端連接多路開關(guān)檢測接口電路3的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出總線端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第一路開關(guān)接口端連接車窗頂部接觸開關(guān)4的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第二路開關(guān)接口端連接測試開關(guān)5的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第三路開關(guān)接口端連接車窗底部接觸開關(guān)6的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第四路開關(guān)接口端連接車窗上升開關(guān)7的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第五路開關(guān)接口端連接車窗下降開關(guān)8的輸出端。
本發(fā)明的車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制方法的步驟為 步驟一、加電啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)； 步驟二、微控處理器電路2通過多路開關(guān)檢測接口電路3判斷測試開關(guān)5是否打開，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入測試狀態(tài)，即運(yùn)行步驟三，判斷結(jié)果為否，則直接運(yùn)行步驟四； 步驟三、通過車窗上升開關(guān)7、車窗下降開關(guān)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(guān)4、車窗底部接觸開關(guān)6測量電動(dòng)機(jī)9的制動(dòng)電流值N次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計(jì)算公式為同時(shí)測量車窗正常上升運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)9的正常阻力電流值InomN次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計(jì)算公式為由Imax_avg和Inom_avg計(jì)算出電流門限值，其計(jì)算公式為將計(jì)算出的電流門限值存入微控處理器電路2中的Flash存儲(chǔ)單元中作為基準(zhǔn)電流門限值，運(yùn)行步驟九； 步驟四、微控處理器電路2判斷車窗上升開關(guān)7或車窗下降開關(guān)8是否接通，判斷結(jié)果為都未接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九； 判斷車窗下降開關(guān)8為接通，則再判斷車窗底部接觸開關(guān)6是否接通，判斷車窗底部接觸開關(guān)6為接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九，判斷車窗底部接觸開關(guān)6為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率芯片1控制電動(dòng)機(jī)9反轉(zhuǎn)使車窗下降，運(yùn)行步驟九； 判斷車窗上升開關(guān)7為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關(guān)4是否接通，判斷車窗頂部接觸開關(guān)4為接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)并運(yùn)行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關(guān)4為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率芯片1控制電動(dòng)機(jī)9正轉(zhuǎn)使車窗上升，同時(shí)微控處理器電路2讀入電流反饋智能功率芯片1的電流反饋值數(shù)據(jù)，與當(dāng)前flash中的基準(zhǔn)電流門限值比較，反饋電流大于flash中基準(zhǔn)電流門限則執(zhí)行防夾功能，即電動(dòng)機(jī)9反轉(zhuǎn)，運(yùn)行步驟六； 步驟五、微控處理器電路2延時(shí)10ms，測量電動(dòng)機(jī)9的制動(dòng)電流值Imax，max_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七； 步驟六、微控處理器電路2定時(shí)測量車窗上升時(shí)正常阻力電流值Inom-，并求取平均值Inom_avg，其計(jì)算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七； 步驟七、微控處理器電路2根據(jù)max_test_flag＝1& nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計(jì)算當(dāng)前門限電流值，其計(jì)算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3； 步驟八、微控處理器電路2將Flash存儲(chǔ)單元中的原基準(zhǔn)電流門限值和當(dāng)前電流門限值進(jìn)行加權(quán)平均后代替原基準(zhǔn)電流門限值，其計(jì)算公式為 步驟九、返回運(yùn)行步驟二。
本發(fā)明的防夾精度高，它能在少量的測試及短時(shí)間內(nèi)就能獲得基準(zhǔn)電流門限值Imax，它能隨著車窗的使用、器件的老化、車窗電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受阻力的不斷變化而自動(dòng)調(diào)整更新基準(zhǔn)電流門限值Imax，使它能長期穩(wěn)定的工作。它還具有造價(jià)低廉、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。



圖1是本發(fā)明的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由電流反饋智能功率芯片1、微控處理器電路2、多路開關(guān)檢測接口電路3、車窗頂部接觸開關(guān)4、測試開關(guān)5、車窗底部接觸開關(guān)6，車窗上升開關(guān)7、車窗下降開關(guān)8組成； 電流反饋智能功率芯片1的正轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路2的正轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片1的反轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路2的反轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片1的電機(jī)電流信號輸出端連接微控處理器電路2的電機(jī)電流信號輸入端，微控處理器電路2的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸入總線端連接多路開關(guān)檢測接口電路3的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出總線端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第一路開關(guān)接口端連接車窗頂部接觸開關(guān)4的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第二路開關(guān)接口端連接測試開關(guān)5的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第三路開關(guān)接口端連接車窗底部接觸開關(guān)6的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第四路開關(guān)接口端連接車窗上升開關(guān)7的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路3的第五路開關(guān)接口端連接車窗下降開關(guān)8的輸出端。電流反饋智能功率芯片1的正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端連接電動(dòng)機(jī)9的正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入端，電流反饋智能功率芯片1的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端連接電動(dòng)機(jī)9的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入端，電動(dòng)機(jī)9的接地端接地。
所述電流反饋智能功率芯片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(guān)檢測接口電路3選用的型號為MC33884。
本發(fā)明的車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制方法的步驟為 步驟一、加電啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)； 步驟二、微控處理器電路2通過多路開關(guān)檢測接口電路3判斷測試開關(guān)5是否打開，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入測試狀態(tài)，即運(yùn)行步驟三，判斷結(jié)果為否，則直接運(yùn)行步驟四； 步驟三、通過車窗上升開關(guān)7、車窗下降開關(guān)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(guān)4、車窗底部接觸開關(guān)6測量電動(dòng)機(jī)9的制動(dòng)電流值N次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計(jì)算公式為同時(shí)測量車窗正常上升運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)9的正常阻力電流值InomN次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計(jì)算公式為由Imax_avg和Inom_avg計(jì)算出電流門限值，其計(jì)算公式為將計(jì)算出的電流門限值存入微控處理器電路2中的Flash存儲(chǔ)單元中作為基準(zhǔn)電流門限值，運(yùn)行步驟九； 步驟四、微控處理器電路2判斷車窗上升開關(guān)7或車窗下降開關(guān)8是否接通，判斷結(jié)果為都未接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九； 判斷車窗下降開關(guān)8為接通，則再判斷車窗底部接觸開關(guān)6是否接通，判斷車窗底部接觸開關(guān)6為接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九，判斷車窗底部接觸開關(guān)6為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率芯片1控制電動(dòng)機(jī)9反轉(zhuǎn)使車窗下降，運(yùn)行步驟九； 判斷車窗上升開關(guān)7為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關(guān)4是否接通，判斷車窗頂部接觸開關(guān)4為接通，則微控處理器電路2繼續(xù)待機(jī)并運(yùn)行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關(guān)4為斷開，則微控處理器電路2通過電流反饋智能功率芯片1控制電動(dòng)機(jī)9正轉(zhuǎn)使車窗上升，同時(shí)微控處理器電路2讀入電流反饋智能功率芯片1的電流反饋值數(shù)據(jù)，與當(dāng)前flash中的基準(zhǔn)電流門限值比較，反饋電流大于flash中基準(zhǔn)電流門限則執(zhí)行防夾功能，即電動(dòng)機(jī)9反轉(zhuǎn)，運(yùn)行步驟六； 步驟五、微控處理器電路2延時(shí)10ms，測量電動(dòng)機(jī)9的制動(dòng)電流值Imax，max_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七； 步驟六、微控處理器電路2定時(shí)測量車窗上升時(shí)正常阻力電流值Inom-，并求取平均值Inom_avg，其計(jì)算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七； 步驟七、微控處理器電路2根據(jù)max_test_flag＝1 & nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計(jì)算當(dāng)前門限電流值，其計(jì)算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3； 步驟八、微控處理器電路2將Flash存儲(chǔ)單元中的原基準(zhǔn)電流門限值和當(dāng)前電流門限值進(jìn)行加權(quán)平均后代替原基準(zhǔn)電流門限值，其計(jì)算公式為 步驟九、返回運(yùn)行步驟二。
權(quán)利要求
1.車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制系統(tǒng)，它由電流反饋智能功率芯片(1)、微控處理器電路(2)、多路開關(guān)檢測接口電路(3)、車窗頂部接觸開關(guān)(4)、測試開關(guān)(5)、車窗底部接觸開關(guān)(6)，車窗上升開關(guān)(7)、車窗下降開關(guān)(8)組成；
其特征在于電流反饋智能功率芯片(1)的正轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路(2)的正轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片(1)的反轉(zhuǎn)控制輸入端連接微控處理器電路(2)的反轉(zhuǎn)控制輸出端，電流反饋智能功率芯片(1)的電機(jī)電流信號輸出端連接微控處理器電路(2)的電機(jī)電流信號輸入端，微控處理器電路(2)的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸入總線端連接多路開關(guān)檢測接口電路(3)的開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出總線端，多路開關(guān)檢測接口電路(3)的第一路開關(guān)接口端連接車窗頂部接觸開關(guān)(4)的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路(3)的第二路開關(guān)接口端連接測試開關(guān)(5)的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路(3)的第三路開關(guān)接口端連接車窗底部接觸開關(guān)(6)的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路(3)的第四路開關(guān)接口端連接車窗上升開關(guān)(7)的輸出端，多路開關(guān)檢測接口電路(3)的第五路開關(guān)接口端連接車窗下降開關(guān)(8)的輸出端。
2.車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制方法，其特征在于它的方法步驟為
步驟一、加電啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)；
步驟二、微控處理器電路(2)通過多路開關(guān)檢測接口電路(3)判斷測試開關(guān)(5)是否打開，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入測試狀態(tài)，即運(yùn)行步驟三，判斷結(jié)果為否，則直接運(yùn)行步驟四；
步驟三、通過車窗上升開關(guān)(7)、車窗下降開關(guān)(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(guān)(4)、車窗底部接觸開關(guān)(6)測量電動(dòng)機(jī)(9)的制動(dòng)電流值N次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Imax_avg，其計(jì)算公式為同時(shí)測量車窗正常上升運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)(9)的正常阻力電流值InomN次，并計(jì)算其N次平均平滑值-Inom_avg，其計(jì)算公式為由Imax_avg和Inom_avg計(jì)算出電流門限值，其計(jì)算公式為將計(jì)算出的電流門限值存入微控處理器電路(2)中的Flash存儲(chǔ)單元中作為基準(zhǔn)電流門限值，運(yùn)行步驟九
步驟四、微控處理器電路(2)判斷車窗上升開關(guān)(7)或車窗下降開關(guān)(8)是否接通，判斷結(jié)果為都未接通，則微控處理器電路(2)繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九；
判斷車窗下降開關(guān)(8)為接通，則再判斷車窗底部接觸開關(guān)(6)是否接通，判斷車窗底部接觸開關(guān)(6)為接通，則微控處理器電路(2)繼續(xù)待機(jī)，運(yùn)行步驟九，判斷車窗底部接觸開關(guān)(6)為斷開，則微控處理器電路(2)通過電流反饋智能功率芯片(1)控制電動(dòng)機(jī)(9)反轉(zhuǎn)使車窗下降，運(yùn)行步驟九；
判斷車窗上升開關(guān)(7)為接通，則再判斷車窗頂部接觸開關(guān)(4)是否接通，判斷車窗頂部接觸開關(guān)(4)為接通，則微控處理器電路(2)繼續(xù)待機(jī)并運(yùn)行步驟五，判斷車窗頂部接觸開關(guān)(4)為斷開，則微控處理器電路(2)通過電流反饋智能功率芯片(1)控制電動(dòng)機(jī)(9)正轉(zhuǎn)使車窗上升，同時(shí)微控處理器電路(2)讀入電流反饋智能功率芯片(1)的電流反饋值數(shù)據(jù)，與當(dāng)前flash中的基準(zhǔn)電流門限值比較，反饋電流大于flash中基準(zhǔn)電流門限則執(zhí)行防夾功能，即電動(dòng)機(jī)(9)反轉(zhuǎn)，運(yùn)行步驟六；
步驟五、微控處理器電路(2)延時(shí)10ms，測量電動(dòng)機(jī)(9)的制動(dòng)電流值Imax，max_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七；
步驟六、微控處理器電路(2)定時(shí)測量車窗上升時(shí)正常阻力電流值Inom-，并求取平均值Inom_avg，其計(jì)算公式為平均電流nom_test_flag＝1，運(yùn)行步驟七；
步驟七、微控處理器電路(2)根據(jù)max_test_flag＝1&nom_test_flag＝1，及Inom和Imax計(jì)算當(dāng)前門限電流值，其計(jì)算公式為Iclip≈Inormal+(Imax-Inormal)/3；
步驟八、微控處理器電路(2)將Flash存儲(chǔ)單元中的原基準(zhǔn)電流門限值和當(dāng)前電流門限值進(jìn)行加權(quán)平均后代替原基準(zhǔn)電流門限值，其計(jì)算公式為
步驟九、返回運(yùn)行步驟二。
全文摘要
車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制系統(tǒng)及其控制方法，它涉及的是汽車車窗驅(qū)動(dòng)防夾控制的技術(shù)領(lǐng)域。它為了克服現(xiàn)有紅外傳感式因其成本太高而無法推廣應(yīng)用及電流反饋式存在基準(zhǔn)電流門限值隨著系統(tǒng)的使用而變得不準(zhǔn)確的問題。它的微控處理器電路上接有電流反饋智能功率芯片、多路開關(guān)檢測接口電路，多路開關(guān)檢測接口電路連接有車窗頂部接觸開關(guān)、測試開關(guān)、車窗底部接觸開關(guān)，車窗上升開關(guān)、車窗下降開關(guān)。它的方法步驟為微控處理器電路檢測制動(dòng)電流值N次、正常阻力電流值N次，將計(jì)算出的電流門限值存入Flash存儲(chǔ)單元中；與當(dāng)前flash中的基準(zhǔn)電流門限值比較，大于則執(zhí)行防夾功能，即電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。本發(fā)明的防夾精度高，它能隨車窗的使用自動(dòng)調(diào)整更新基準(zhǔn)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(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)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(yè)大學(xué)