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1、電流 霍爾脈沖的直接夾力和位置判斷法 用取樣電阻進(jìn)行電機(jī)電流檢測(cè)，對(duì)某種類型車窗的背景力進(jìn)行標(biāo)定，在此基礎(chǔ)上根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定防夾力與電機(jī)電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以檢測(cè)電機(jī)電流的改變作為防夾判據(jù)?；魻柮}沖用于檢測(cè)車窗的位置是否運(yùn)行在防夾范圍之內(nèi)，以及車窗運(yùn)行在底部和頂部兩個(gè)端點(diǎn)位置，即是否處于啟動(dòng)和堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。電機(jī)電流的檢測(cè)只需要確定其平均值的變化（幅值和形態(tài)）就可完成夾力判定和控制策略的制定。 優(yōu)點(diǎn)：該方法具有車窗防夾測(cè)控的充分必要條件--夾力和位置的檢測(cè)，并且可以用霍爾脈沖計(jì)算速度和加速度，作為對(duì)電流檢測(cè)結(jié)果的補(bǔ)充判定，系統(tǒng)可在多重冗余的方式下工作，具有相當(dāng)高的可靠性。 缺點(diǎn)： (1)由于機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的差異，不同車窗阻力是不同的，用于比較的信號(hào)脈寬的基準(zhǔn)也不太一樣，而且即使同一車窗在受到碰撞或進(jìn)行維修后其阻力也會(huì)變化； (2)環(huán)境溫度的變化會(huì)導(dǎo)致玻璃升降器運(yùn)行電機(jī)的電流變化，從而脈沖寬度也將隨之變化，如果脈寬基準(zhǔn)值是在正常溫度的環(huán)境中記錄的，那么在溫度低的環(huán)境中運(yùn)行時(shí)也有可能產(chǎn)生誤操作； (3)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中由于上下顛簸而導(dǎo)致霍爾傳感器采樣到的信號(hào)產(chǎn)生變化，同樣會(huì)引起意外的防夾動(dòng)作。 (4)硬件成本較高。 電流 霍爾脈沖檢測(cè)法系統(tǒng)框圖 2、 電流紋波檢測(cè)的直接夾力和間接位置檢測(cè)法 用檢測(cè)電機(jī)電流大小來判斷夾力的大小，由于直流穩(wěn)壓電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流量中多少帶有一些交流成分，這種疊加在直流穩(wěn)壓量上的交流分量就稱為紋波。電機(jī)的交流成分，即所謂的電機(jī)“紋波”的頻率則充分體現(xiàn)了電機(jī)速度。根據(jù)紋波電流的變化，就可以對(duì)電動(dòng)窗是否防夾做出判斷，如下圖所示，在圖中A點(diǎn)由于阻物力達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的要求，這時(shí)如果車窗處于防夾區(qū)域，防夾便起了作用。 電流紋波檢測(cè)法檢測(cè)電流波動(dòng) 電機(jī)通常采用的一對(duì)電刷、繞組并聯(lián)支路對(duì)數(shù)為1的直流電機(jī)電路結(jié)構(gòu)，設(shè)電機(jī)換向器的換向片數(shù)為k，電流紋波頻率為電機(jī)轉(zhuǎn)速n的k倍，即紋波頻率為f = k * n,電流紋波由繞組電流換向所造成，其形態(tài)由換向電流是否為直線、超前、滯后所決定。 電流紋波中包含下述信息：轉(zhuǎn)速信息、積分之后的位置信息、微分之后的加速度信息，電流平均值檢測(cè)的作用與前述的夾力/電流判據(jù)相同。通過對(duì)這種形態(tài)的紋波進(jìn)行計(jì)算機(jī)的數(shù)字化處理，可將之視為脈沖波，得到霍爾脈沖檢測(cè)幾乎相同的信息，再進(jìn)行處理和使用。 優(yōu)點(diǎn)：只用到電機(jī)的一般特性，不需要增加傳感器件，整體成本最低。 缺點(diǎn)：該結(jié)構(gòu)的技術(shù)難點(diǎn)在于電流紋波檢測(cè)中的干擾毛刺的濾除，這些毛刺與電機(jī)電刷、換向器之間的接觸和電腐蝕狀況以及換向時(shí)前刷端和后刷端的放電狀況有關(guān)，并隨著電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長而產(chǎn)生變化，一般來講，毛刺會(huì)變大，使對(duì)毛刺的濾除變得困難，而這將影響防夾車窗運(yùn)行的可靠性。 電流紋波檢測(cè)法的系統(tǒng)框圖 3、基于霍爾脈沖的加速度和速度算法 電機(jī)裝置如下圖，在轉(zhuǎn)軸上安裝磁環(huán)，靠近該磁環(huán)的霍爾元件裝在控制器PCB板上，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)1周，霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)周波的方波脈沖信號(hào)，利用MCU內(nèi)部時(shí)鐘模塊的輸入捕捉功能捕捉信號(hào)個(gè)數(shù)，從而確定車窗玻璃的位置。 電機(jī)系統(tǒng) 要從所檢測(cè)到的霍爾脈沖中得到位置、速度、加速度信息，從而確定車窗是否在防夾區(qū)間、根據(jù)速度和加速度的變化建立與夾力變化關(guān)系，以此作為判據(jù)進(jìn)行測(cè)控。 霍爾脈沖檢測(cè)法的系統(tǒng)框圖 優(yōu)點(diǎn)：成本低、硬件電路簡單、適用性高，可靠性高 缺點(diǎn)： (1)動(dòng)作距離受檢測(cè)體磁場程度影響較大。 （2）檢測(cè)體的接近方向會(huì)影響動(dòng)作距離的大小。 （3）檢測(cè)體的材料受限。當(dāng)檢測(cè)體固定時(shí)，只能用非磁性金屬材料。 （4）可移植性差，對(duì)老舊型車窗防夾改造費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 （5）總體設(shè)計(jì)成本相對(duì)偏高。 4、混合算法 混合算法是上述檢測(cè)法的2種或3種的結(jié)合，軟件編譯的冗雜使軟件成本增加，但是系統(tǒng)的可靠性大大的增強(qiáng)，可以大幅度降低系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜路況造成誤判的可能性。 |
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