本發(fā)明涉及電機控制技術領域，尤其涉及一種閉合部件防夾檢測方法及裝置。

背景技術：

隨著汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展，微控制器(MCU)的性能與功能也越發(fā)強大，車輛的閉合部件也由早期的人力驅(qū)動，逐漸發(fā)展為使用開關來控制電機啟停驅(qū)動。得力于傳感器與控制器的高度集成化，為了提升乘坐者的舒適與便利性，使得對于控制系統(tǒng)提出了更高的要求，即一鍵開關的功能，使得只需要一次按鍵就可以使系統(tǒng)運行到指定的位置。但是由于閉合部件在閉合過程中是不需要用戶持續(xù)施加命令的，這就對于安全性能提出了更高的要求，需要控制系統(tǒng)能夠檢測出障礙物，做出防夾反轉(zhuǎn)的判斷。

目前，對閉合部件的控制主要是使用繼電器來控制驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)與啟停。而隨著功率器件的發(fā)展，在高端產(chǎn)品中逐漸使用固態(tài)MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管)開關來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器開關以獲取更長的壽命、更小的噪聲等效果。并且，得益于電力半導體原件的高度集成化和功率三極管優(yōu)秀的開關特性，使用全控電力半導體器件組成的PWM(Pulse-Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動系統(tǒng)控制輸入電機的電壓，可以實現(xiàn)對于電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，能夠控制電機運行于設定的恒定轉(zhuǎn)速，從而帶來最優(yōu)化的用戶體驗。

防夾檢測，即檢測閉合部件運動軌跡上的障礙物，主要運用在需要具備一鍵自動關閉功能的車窗、天窗和后備尾門等閉合部件上，一般以閉合部件的防夾力來進行判斷。對于傳統(tǒng)的繼電器控制方案，即開環(huán)控制方案，電機轉(zhuǎn)速是隨著供電電源的電壓及負載大小而隨之變化的，這使得在不同電壓下防夾力的一致性很難保證，并且對于不同硬度的物體防夾力的差異也無法控制。而對于閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，電機轉(zhuǎn)速變化又不能夠準確的反映出電機閉合部件系統(tǒng)阻力特性的變化。

現(xiàn)有技術方案是通過采集電機運行的電流來實現(xiàn)防夾檢測。具體的，當閉合部件遇到障礙物時，電機的電流會增大；當檢測到的電流增大量超過預設的閾值時，說明閉合部件遇到障礙物，則發(fā)送控制命令控制電機反轉(zhuǎn)。但該技術方案需要額外的電流采樣電路，增加了硬件成本。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中硬件成本增加的問題，本發(fā)明提供了一種閉合部件防夾檢測方法及裝置。

本發(fā)明實施例提供的一種閉合部件防夾檢測方法，包括：

獲取PWM信號的當前占空比，所述PWM信號用于控制電機轉(zhuǎn)動以帶動閉合部件動作；

根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力；

比較所述當前防夾力與預先得到的防夾力閾值；

當所述當前防夾力大于所述防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號，所述防夾信號用于控制所述電機停止或反轉(zhuǎn)。

可選的，所述根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力，之前包括：

獲得所述閉合部件的當前開關度；

以所述當前開關度為依據(jù)，從預先得到的無障礙占空比曲線中確定所述無障礙占空比，所述無障礙占空比曲線用于表征所述閉合部件無障礙穩(wěn)定運行時所述閉合部件的開關度與占空比的對應關系。

可選的，所述比較所述當前防夾力與預先得到的防夾力閾值，之前包括：

獲取當前的環(huán)境參數(shù)和控制參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、風速和障礙物的硬度中的一個或多個，所述控制參數(shù)包括生成所述PWM信號的電源電壓；

以所述環(huán)境參數(shù)、所述控制參數(shù)和所述當前開關度中至少一個為依據(jù)，從至少一個預先標定的防夾力閾值中確定所述防夾力閾值。

可選的，所述電機通過蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)帶動所述閉合部件移動；

所述根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力，具體包括：

獲取所述電機的當前轉(zhuǎn)速和生成所述PWM信號的電源電壓；

依據(jù)公式得到所述當前防夾力F_obstacle；

其中，i為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中渦輪蝸桿的傳動比，l為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪齒條的嚙合半徑，η為所述渦輪蝸桿的傳動效率，K_e為所述電機的感應電動勢系數(shù)，Ω為所述電機的轉(zhuǎn)速，U為所述電源電壓，D為所述無障礙占空比，D'為所述當前占空比，R_a為電樞等效電阻。

可選的，所述方法還包括：

當所述當前防夾力小于或等于所述防夾力閾值時，獲取影響因素的當前參數(shù)，所述影響因素影響所述閉合部件的開關度與占空比之間的對應關系；

判斷所述當前參數(shù)是否均滿足預設要求；

當所述當前參數(shù)均滿足所述預設要求時，根據(jù)所述當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線。

本發(fā)明實施例提供的閉合部件防夾檢測裝置，包括：參數(shù)獲取模塊、防夾力獲取模塊、比較模塊和發(fā)送模塊；

所述參數(shù)獲取模塊，用于獲取PWM信號的當前占空比，所述PWM信號用于控制電機轉(zhuǎn)動以帶動閉合部件動作；

所述防夾力獲取模塊，用于根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力；

所述比較模塊，用于比較所述當前防夾力與預先得到的防夾力閾值；

所述發(fā)送模塊，用于當所述比較模塊的比較結果為所述當前防夾力大于所述防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號，所述防夾信號用于控制所述電機停止或反轉(zhuǎn)。

可選的，所述裝置還包括：確定模塊；

所述參數(shù)獲取模塊，還用于獲得所述閉合部件的當前開關度；

所述確定模塊，用于以所述當前開關度為依據(jù)，從預先得到的無障礙占空比曲線中確定所述無障礙占空比，所述無障礙占空比曲線用于表征所述閉合部件無障礙穩(wěn)定運行時所述閉合部件的開關度與占空比的對應關系。

可選的，所述參數(shù)獲取模塊，還用于獲取當前的環(huán)境參數(shù)和控制參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、風速和障礙物硬度中的一個或多個，所述控制參數(shù)包括生成所述PWM信號的電源電壓；

所述確定模塊，還用于以所述環(huán)境參數(shù)、所述控制參數(shù)和所述當前開關度中至少一個為依據(jù)，從至少兩個預先標定的防夾力閾值中確定所述防夾力閾值。

可選的，所述電機通過蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)帶動所述閉合部件移動；

所述參數(shù)獲取模塊，還用于獲取所述電機的當前轉(zhuǎn)速和生成所述PWM信號的電源電壓；

所述防夾力獲取模塊，具體用于：

依據(jù)公式得到所述當前防夾力F_obstacle；

其中，i為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中渦輪蝸桿的傳動比，l為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪齒條的嚙合半徑，η為所述渦輪蝸桿的傳動效率，K_e為所述電機的感應電動勢系數(shù)，Ω為所述電機的當前轉(zhuǎn)速，U為所述電源電壓，D為所述無障礙占空比，D'為所述當前占空比，R_a為電樞等效電阻。

可選的，所述裝置還包括：判斷模塊和曲線更新模塊；

所述參數(shù)獲取模塊，還用于當所述比較模塊的比較結果為所述當前防夾力小于或等于所述防夾力閾值時，獲取影響因素的當前參數(shù)，所述影響因素影響所述閉合部件的開關度與占空比之間的對應關系；

所述判斷模塊，用于判斷所述當前參數(shù)是否均滿足預設要求；

所述曲線更新模塊，用于當所述判斷模塊判斷所述當前參數(shù)均滿足所述預設要求時，根據(jù)所述當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例提供的閉合部件防夾檢測方法，在輸出PWM信號控制電機轉(zhuǎn)動帶動閉合部件運動的過程中，根據(jù)該PWM信號的占空比和預先得到的無障礙占空比獲得閉合部件的當前防夾力，即閉合部件在運動過程中除摩擦力和風阻力之外受到的阻力。然后，比較當前防夾力與預先得到的防夾力閾值的大小，其中防夾力閾值代表了閉合部件正常工作時其受到的除摩擦力和風阻力之外阻力。當當前防夾力大于防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號以控制電機停止或反轉(zhuǎn)，防止閉合部件在運動過程中夾住異物。本發(fā)明實施例使用PWM信號的占空比作為判斷閉合部件阻力變化的依據(jù)，無需增加額外的電流采樣電路來判斷閉合部件是否遇到障礙物的阻礙，降低了硬件成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為現(xiàn)有的電機傳動結構示意圖；

圖2為電機開環(huán)控制時電機轉(zhuǎn)速的特性曲線；

圖3為電機閉環(huán)控制時電機轉(zhuǎn)速和PWM信號占空比的特性曲線；

圖4為本發(fā)明提供的閉合部件防夾檢測方法實施例的流程示意圖；

圖5為閉合部件受力情況的示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的閉合部件防夾檢測方法中更新無障礙占空比曲線的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的閉合部件防夾檢測方法的一種實施方式的示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的閉合部件防夾檢測裝置實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1舉例示出了閉合部件驅(qū)動結構，即電機傳動結構。電機10通過蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)帶動所述閉合部件50移動。電機10轉(zhuǎn)動通過電機軸20帶動與其連接的蝸桿30。蝸桿30進而帶動齒輪40以使閉合部件50動作?，F(xiàn)有的電機控制方法，一種為開環(huán)控制，電機10轉(zhuǎn)速隨著電源電壓及負載大小而隨之變化，電機10轉(zhuǎn)速與閉合部件50的開關度之間的關系如圖2中曲線所示。這會導致不同的電源電壓下，閉合部件50的防夾力很難保持一致。另一種為閉環(huán)控制，通過使用全控電力半導體器件組成的PWM驅(qū)動系統(tǒng)控制輸入電機10的電壓而實現(xiàn)對于電機10轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。PWM控制是以控制方波占空比的形式來控制電機10的輸入電壓，從而達到控制電機10轉(zhuǎn)速的目的。當電機10的轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速存在偏差時，就會隨之調(diào)節(jié)PWM信號的占空比從而使電機10的轉(zhuǎn)速保持在目標轉(zhuǎn)速。此時，電機10轉(zhuǎn)速與閉合部件50的開關度之間的關系如圖3中曲線所示。相比較開環(huán)控制，閉環(huán)控制不僅能夠增加用戶的舒適性(穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速帶來的更小的噪聲)，還能夠提高防夾系統(tǒng)的防夾性能，避免不同轉(zhuǎn)速下防夾力的不一致性，從而帶來最優(yōu)化的用戶體驗。然而，對于閉環(huán)調(diào)速控制來說，電機10的轉(zhuǎn)速變化不能夠準確的反映出閉合部件50阻力的變化。因此，需要通過采用一個新的特征作為防夾檢測的依據(jù)，即一種新的防夾檢測的方法。

一種現(xiàn)有的防夾檢測方法是以電機10運行的電流為依據(jù)進行判斷的。當閉合部件50遇到障礙物時，電機10的電流會增大。因此，若檢測電機10的電流增大量超過閾值，則命令電機10反轉(zhuǎn)。但該方案需要額外的電流采樣電路，增大硬件成本。

為此，本發(fā)明實施例給出了一種基于PWM信號占空比的、適用于閉環(huán)控制系統(tǒng)的防夾檢測方法及裝置。當閉合部件50遇到障礙物時，閉環(huán)控制系統(tǒng)會增大PWM信號的占空比以使閉合部件50維持在恒定的目標速度。這樣，當檢測PWM信號占空比的變化超過設定的閾值時，說明閉合部件50在移動過程中遭遇到障礙物的阻礙，給出命令來控制電機停止或反，從而實現(xiàn)防夾?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明實施例提供的基于PWM信號占空比的、適用于閉環(huán)控制系統(tǒng)的防夾檢測方法無需添加額外的電流采樣電路，從而可節(jié)約硬件成本。

基于上述思想，為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面以閉合部件是車輛的天窗為例結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細說明。

方法實施例：

參見圖4，該圖為本發(fā)明提供的閉合部件防夾檢測方法實施例的流程示意圖。

本實施例提供的閉合部件防夾檢測方法，包括：

S401：獲取PWM信號的當前占空比，所述PWM信號用于控制電機轉(zhuǎn)動以帶動閉合部件動作。

PWM控制是通過控制方波占空比來控制電機輸入電壓，從而達到控制電機轉(zhuǎn)速的目的。當電機的實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速存在偏差時，轉(zhuǎn)速控制器就會隨之調(diào)節(jié)PWM信號占空比從而使電機轉(zhuǎn)速保持在目標轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)速控制的目的是為了使電機穩(wěn)定的運行在一個預設的轉(zhuǎn)速下帶動天窗運動，通過控制電機的轉(zhuǎn)速來達到更好的舒適性與防夾性能。合理的轉(zhuǎn)速可以帶來更小的震動與噪聲，同時在電機啟動與關閉過程中可以加入軟啟動和軟停止(軟啟動和軟停止是指在啟動及停止的過程中均勻的上升和下降)的功能來解決或減小系統(tǒng)的異響。由于系統(tǒng)采用PWM控制電機輸入電壓的方式來進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，引入了一個新的控制量—占空比，在不增加硬件成本的同時使得防夾檢測的設計可以更加靈活。

S402：根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力。

由于天窗的受力情況受到車況(如車速和裝置老化)以及天氣因素(如氣溫和風速等)的影響，因此需要根據(jù)在當前情況下天窗系統(tǒng)無障礙正常運行時的占空比數(shù)據(jù)(即無障礙占空比)來判斷當前天窗的運行狀況。

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，為了提高防夾檢測的準確性，所述方法在步驟S402之前還可以包括獲取無障礙占空比的步驟，具體如下：獲得所述閉合部件的當前開關度；以所述當前開關度為依據(jù)，從預先得到的無障礙占空比曲線中確定所述無障礙占空比，所述無障礙占空比曲線用于表征所述閉合部件無障礙穩(wěn)定運行時所述閉合部件的開關度與占空比的對應關系。

可以理解的是，閉合部件的開關度可以根據(jù)接收到的霍爾傳感器根據(jù)電機轉(zhuǎn)子位置生成的霍爾信號得到。根據(jù)接收到的霍爾信號的個數(shù)，可以得出電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度，又已知電機的結構以及電機與閉合部件之間的傳導關系，可確定出閉合部件的開關度，得到其當前開關度。

在天窗的移動過程中，受各種因素的影響在移動到不同的開關度時天窗的受力情況會存在差異，電機的負載隨之變化。為了使電機以預設的目標轉(zhuǎn)速運動，PWM信號的占空比也會隨之變化。因此，在表征天窗正常運動(即電機正常運轉(zhuǎn))時PWM信號占空比與天窗開關度的關系曲線(即無障礙占空比曲線)中，占空比會隨著天窗的開關度變化，如圖3中PWM信號占空比曲線所示。因此，需要根據(jù)天窗的當前開關度從無障礙占空比曲線中，確定天窗在當前開關度時電機正常運轉(zhuǎn)所對應的占空比，即無障礙占空比。

需要說明的是，為了節(jié)省存儲介質(zhì)，如EEROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲器)的存儲空間，在存儲無障礙占空比曲線時，可以將天窗在相鄰兩段開關度的占空比之間的差值存儲在EEROM中，相當于存儲了占空比的微分。在確定無障礙占空比時，通過重建，根據(jù)EEROM中存儲的占空比微分情況，確定天窗在前一開關度的占空比與對應開關度段的差值進行求和，從而得到天窗在當前開關度時的無障礙占空比。

通過上述獲取無障礙占空比的步驟，就能準確的得知在無障礙的情況下天窗移動到當前開關度時對應的PWM信號占空比，即無障礙占空比。

然后，由于PWM信號的占空比與其輸出至電機的功有關，因此根據(jù)當前占空比和無障礙占空比可以得出當前為了使電機以預設的轉(zhuǎn)速運動PWM信號輸出功的變化，進而可以推導出電機的負載變化以及天窗的實際受力情況，得到天窗的防夾力(即為克服天窗在運動過程中除摩擦力和風阻力之外受到的阻力所施加的力)。

作為一個示例，由于電機通過蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)帶動天窗移動，步驟S402中得到閉合部件防夾力的方法具體包括：獲取所述電機的當前轉(zhuǎn)速和生成所述PWM信號的電源電壓；依據(jù)以下公式(1)，得到所述當前防夾力F_obstacle；

其中，i為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中渦輪蝸桿的傳動比，l為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪齒條的嚙合半徑，η為所述渦輪蝸桿的傳動效率，K_e為所述電機的感應電動勢系數(shù)，Ω為所述電機的當前轉(zhuǎn)速，U為所述電源電壓，D為所述無障礙占空比，D'為所述當前占空比，R_a為電樞等效電阻。

公式(1)可以根據(jù)以下過程推導得出：

首先，由直流電機的電勢平衡方程，可以得出電機輸出轉(zhuǎn)矩平衡方程：

其中，E_b-emf＝K_eΦω，U_in＝UD_PWM，T_e為電機電磁轉(zhuǎn)矩，ω為電機轉(zhuǎn)速，U為電源電壓，U_in為電機輸入電壓，E_b-emf為電樞反電動勢，i_a為電機電樞電流，L為電樞自感，R_a為電樞等效電阻(包括繞組電阻、熱敏電阻、電源內(nèi)阻及其它回路電阻等)，K_t為轉(zhuǎn)矩系數(shù)，K_e為感應電動勢系數(shù)，Φ為電機磁通量，D_PWM為PWM信號的占空比。

當天窗平穩(wěn)運行即電機轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速一致時，dω/dt＝0，di_a/dt＝0。

當天窗阻力發(fā)生變化時，由于采用閉環(huán)控制，電機轉(zhuǎn)速依然會保持在目標轉(zhuǎn)速。此時，根據(jù)公式(2)，可以得到：

其中，D₁為天窗阻力發(fā)生變化時PWM信號的占空比，ω₁為天窗阻力發(fā)生變化時電機的轉(zhuǎn)速。

而當防夾事件發(fā)生時，為使電機達到目標轉(zhuǎn)速，PWM信號的占空比會改變。此時，根據(jù)公式(2)，可以得到：

其中，D₂為防夾事件發(fā)生時PWM信號的占空比，ω₂為防夾事件發(fā)生時電機的轉(zhuǎn)速。

假定電機的轉(zhuǎn)速由于閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制而保持不變，即ω₁＝ω₂，結合公式(3)和公式(4)，可得障礙物帶來的電磁轉(zhuǎn)矩變化ΔT_e為：

圖5示出了天窗的受力情況。

當天窗正常運動時，天窗的防夾力F_obstacle＝0，天窗的受力平衡公式為：

F_m＝F_f+F_v+F_w (6)

其中，F(xiàn)_m為電機提供給天窗的驅(qū)動力，F(xiàn)_f為天窗系統(tǒng)的摩擦力，F(xiàn)_v為天窗震動造成天窗阻力增加的部分，F(xiàn)_w為天窗所受風阻阻力。

當天窗遇到障礙物時，天窗的受力平衡公式為：

F_m'＝F_f+F_v+F_w+F_obstacle (7)

結合公式(6)和公式(7)可知，

F_obstacle＝F_m'-F_m (8)

從圖1中可看出，蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)將電機輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為天窗往返運動的驅(qū)動力，因此，

其中，F(xiàn)_m為齒條的用于驅(qū)動天窗運動的驅(qū)動力，l為齒輪齒條嚙合半徑，i為蝸輪蝸桿的傳動比，η為蝸輪蝸桿的傳動效率。

假設兩種狀態(tài)下天窗的運動狀態(tài)相同，忽略電機內(nèi)部摩擦力的影響，電機輸出轉(zhuǎn)矩的變化完全是由障礙物引起的。則由上面的公式(5)、公式(8)以及公式(9)可得出公式(1)。

S403：比較所述當前防夾力與預先得到的防夾力閾值。

可以理解的是，防夾力閾值表征了天窗正常運動時防夾力的大小。

由于在天窗的實際運行過程中，會受到不同程度的外界干擾，例如電源電壓波動、氣溫變化以及車輛高速行駛過程中風阻、震動帶來的阻力特性的變化等。因此，天窗在不同外界和內(nèi)部環(huán)境中正常運動所需的防夾力不同。為了提高防夾檢測的準確性，需要依據(jù)當前的環(huán)境參數(shù)(如溫度、風速、障礙物的硬度以及天窗的開關度等)以及控制參數(shù)(如電壓等)根據(jù)經(jīng)驗標定天窗在不同開關度不同狀態(tài)下的防夾力閾值。

具體的，在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，在步驟S403之前還包括：獲取當前的環(huán)境參數(shù)和控制參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、風速和障礙物硬度中的一個或多個，所述控制參數(shù)包括生成所述PWM信號的電源電壓；以所述環(huán)境參數(shù)、所述控制參數(shù)和所述當前開關度中至少一個為依據(jù)，從至少兩個預先標定的防夾力閾值中確定所述防夾力閾值。

然后，通過比較當前防夾力與得到的防夾力閾值來判斷天窗是否處于正常工作狀態(tài)。當當前防夾力大于防夾力閾值時，代表了天窗系統(tǒng)需提供更大的力以促使天窗運行狀態(tài)正常，說明天窗遇到了障礙物，需觸發(fā)防夾策略。

S404：當所述當前防夾力大于所述防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號，所述防夾信號用于控制所述電機停止或反轉(zhuǎn)。

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，如圖6所示，所述方法還包括以下步驟：

S601：當所述當前防夾力小于或等于所述防夾力閾值時，獲取影響因素的當前參數(shù)，所述影響因素影響所述閉合部件的開關度與占空比之間的對應關系。

當當前防夾力小于或等于防夾力閾值時，說明天窗處于正常運動狀態(tài)。然而，隨著裝置老化等因素的影響，天窗系統(tǒng)在正常運行過程中的防夾力也會隨之變化。因此，為了后續(xù)防夾判斷的準確性，可以根據(jù)當前天窗的實際運行狀態(tài)更新無障礙占空比曲線，以得到提高防夾力計算以及防夾力閾值的準確性。

舉例而言，所述影響因素可以包括環(huán)境條件、氣候變化、裝置老化等多種變量以及擾動下的阻力特性變化等。這些影響因素都會對閉合部件的開關度與PWM信號的占空比之間的對應關系造成影響。

S602：判斷所述當前參數(shù)是否均滿足預設要求。

S603：當所述當前參數(shù)均滿足所述預設要求時，根據(jù)所述當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線。

需要說明的是，由于某些特別的影響因素可能是在一定情況下對天窗的運行造成影響，如車速、電源電壓突變和氣溫異常等，但天窗在一般條件下實際的正常運行的狀態(tài)其實沒有變化；而有些影響因素會長期的、多次的對其受力情況造成影響，如裝置老化等。因此，需要有選擇的對無障礙占空比曲線進行更新。具體的，根據(jù)實際情況，即判斷影響因素的當前參數(shù)是否均滿足預設要求，即確定天窗是否在一般正常條件下運行。當前參數(shù)均滿足預設要求時，說明當前天窗的運行狀態(tài)會多次出現(xiàn)，可以為后續(xù)判斷天窗的防夾力提供依據(jù)。此時，根據(jù)所述當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線，以獲得準確的無障礙占空比，進而得到準確的當前防夾力。

舉例而言，若獲取到的當前參數(shù)包括溫度、車速和電源電壓時，當溫度低于0攝氏度、車速不為0、電源電壓大于16V或電源電壓小于9.5V時，天窗處于特殊的運行狀態(tài)，為保證無障礙占空比的準確性，就不更新無障礙占空比曲線。只有當溫度大于0攝氏度、車速為0、電源電壓在9.5V至16V之間時，才根據(jù)天窗的當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線。當然，本領域技術人員也可以根據(jù)實際情況和具體需求，確定何時可以更新無障礙占空比曲線，以此為依據(jù)來具體設定當前參數(shù)需滿足的預設要求，還可以根據(jù)實驗確定出預設要求的具體條件，這里不再一一列舉。

可以理解的是，當EEROM中存儲的是占空比的微分(即天窗在相鄰的兩個開關度時占空比的差值)時，是根據(jù)天窗的當前開關度和當前占空比更新天窗在開關度和前一開關度之間以及天窗的當前開關度和后一開關度之間的差值。

這樣，在閉合部件的整個生命周期中，都能夠得到閉合部件在正常運行時PWM信號的占空比曲線，從而確定出該閉合部件無障礙穩(wěn)定運行時PWM信號的占空比曲線，準確的得到閉合部件的防夾力，最終得到穩(wěn)定的防夾性能。

圖7示出了本實施例提供的閉合部件防夾檢測方法一種實施方式的示意圖。

本實施例提供的閉合部件防夾檢測方法，在輸出PWM信號控制電機轉(zhuǎn)動帶動閉合部件運動的過程中，根據(jù)該PWM信號的占空比和預先得到的無障礙占空比獲得閉合部件的當前防夾力，即閉合部件在運動過程中除摩擦力和風阻力之外受到的阻力。然后，比較當前防夾力與預先得到的防夾力閾值的大小，其中防夾力閾值代表了閉合部件正常工作時其受到的除摩擦力和風阻力之外阻力。當當前防夾力大于防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號以控制電機停止或反轉(zhuǎn)，防止閉合部件在運動過程中夾住異物。本實施例使用PWM占空比信號作為判斷閉合部件阻力變化的依據(jù)，無需增加額外的電流采樣電路來判斷閉合部件是否遇到障礙物的阻礙，降低了硬件成本。

基于上述實施例提供的閉合部件防夾檢測方法，本發(fā)明實施例還提供了一種閉合部件防夾檢測裝置。

裝置實施例：

參見圖8，該圖為本發(fā)明提供的閉合部件防夾檢測裝置實施例的結構示意圖。

本實施例提供的閉合部件防夾檢測裝置，包括：參數(shù)獲取模塊100、防夾力獲取模塊200、比較模塊300和發(fā)送模塊400；

所述參數(shù)獲取模塊100，用于獲取PWM信號的當前占空比，所述PWM信號用于控制電機轉(zhuǎn)動以帶動閉合部件動作；

所述防夾力獲取模塊200，用于根據(jù)所述當前占空比和預先得到的無障礙占空比，獲得所述閉合部件的當前防夾力；

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，所述電機通過蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)帶動所述閉合部件移動；

所述參數(shù)獲取模塊100，還用于獲取所述電機的當前轉(zhuǎn)速和生成所述PWM信號的電源電壓；

所述防夾力獲取模塊，具體用于依據(jù)公式得到所述當前防夾力F_obstacle；

其中，i為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中渦輪蝸桿的傳動比，l為所述蝸桿齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪齒條的嚙合半徑，η為所述渦輪蝸桿的傳動效率，K_e為所述電機的感應電動勢系數(shù)，Ω為所述電機的當前轉(zhuǎn)速，U為所述電源電壓，D為所述無障礙占空比，D'為所述當前占空比，R_a為電樞等效電阻。

所述比較模塊300，用于比較所述當前防夾力與預先得到的防夾力閾值；

所述發(fā)送模塊400，用于當所述比較模塊300的比較結果為所述當前防夾力大于所述防夾力閾值時，發(fā)送防夾信號，所述防夾信號用于控制所述電機停止或反轉(zhuǎn)。

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：確定模塊(均未在圖中示出)；

所述參數(shù)獲取模塊100，還用于獲得所述閉合部件的當前開關度；

所述確定模塊，用于以所述當前開關度為依據(jù)，從預先得到的無障礙占空比曲線中確定所述無障礙占空比，所述無障礙占空比曲線用于表征所述閉合部件無障礙穩(wěn)定運行時所述閉合部件的開關度與占空比的對應關系。

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，所述參數(shù)獲取模塊100，還用于獲取當前的環(huán)境參數(shù)和控制參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、風速和障礙物硬度中的一個或多個，所述控制參數(shù)包括生成所述PWM信號的電源電壓；

所述確定模塊，還用于以所述環(huán)境參數(shù)、所述控制參數(shù)和所述當前開關度中至少一個為依據(jù)，從至少兩個預先標定的防夾力閾值中確定所述防夾力閾值。

在本實施例的一些可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：判斷模塊和曲線更新模塊(均未在圖中示出)；

所述參數(shù)獲取模塊100，還用于當所述比較模塊的比較結果為所述當前防夾力小于或等于所述防夾力閾值時，獲取影響因素的當前參數(shù)，所述影響因素影響所述閉合部件的開關度與占空比之間的對應關系；

所述判斷模塊，用于判斷所述當前參數(shù)是否均滿足預設要求；

所述曲線更新模塊，用于當所述判斷模塊判斷所述當前參數(shù)均滿足所述預設要求時，根據(jù)所述當前開關度和所述當前占空比更新所述無障礙占空比曲線。

本實施例提供的閉合部件防夾檢測裝置，在輸出PWM信號控制電機轉(zhuǎn)動帶動閉合部件運動的過程中，參數(shù)獲取模塊獲取PWM信號的占空比，防夾力獲取模塊根據(jù)該PWM信號的占空比和預先得到的無障礙占空比獲得閉合部件的當前防夾力，即閉合部件在運動過程中除摩擦力和風阻力之外受到的阻力。然后，比較模塊比較當前防夾力與預先得到的防夾力閾值的大小，其中防夾力閾值代表了閉合部件正常工作時其受到的除摩擦力和風阻力之外阻力。當比較模塊確定當前防夾力大于防夾力閾值時，發(fā)送模塊發(fā)送防夾信號以控制電機停止或反轉(zhuǎn)，防止閉合部件在運動過程中夾住異物。本實施例使用PWM占空比信號作為判斷閉合部件阻力變化的依據(jù)，無需增加額外的電流采樣電路來判斷閉合部件是否遇到障礙物的阻礙，降低了硬件成本。

需要說明的是，本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術領域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。