專利名稱：一種天窗防夾系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電動天窗防夾技術(shù)領(lǐng)域以及車載總線LIN總線控制技術(shù)領(lǐng)域，具 體涉及一種天窗防夾系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，汽車信息通信的網(wǎng)絡(luò)化是必然趨勢。汽車 信息通信的多樣化促進(jìn)了汽車分級制網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。LIN是一種結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、 成本低廉的新型低速串行總線，主要用作CAN等高速總線的輔助網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)。在帶寬要 求不高、功能簡單、實(shí)時(shí)性要求低的場合，如車身電器的控制等方面，使用LIN總線，可有效 的簡化網(wǎng)絡(luò)線束、降低成本、提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率和可靠性。LIN作為一種性能優(yōu)異、價(jià)格低廉 的新型汽車總線，必將進(jìn)一步促進(jìn)汽車分級制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)施和完善，推動汽車技術(shù)的發(fā) 展。目前國內(nèi)很多車輛已經(jīng)裝備電動天窗，大致分為以下兩種1.電動天窗只有手動 開啟閉合功能，無防夾功能，無一鍵集控閉合功能；2.電動天窗具備手動開啟閉合功能，有 防夾功能，無一鍵集控升窗功能。目前國內(nèi)采用防夾電動天窗車輛的車窗防夾模塊大多直 接采用傳統(tǒng)線束直接連接。其接口框圖如圖1所示，此種方式缺點(diǎn)是所用線束過多，且功能不易于擴(kuò)展。另外，目前防夾天窗普遍存在 一個(gè)安全隱患即當(dāng)車輛熄火后，如果車主忘記關(guān)閉天窗，車主使用遙控器設(shè)防，此時(shí)車門 鎖上車身控制模塊BCM認(rèn)為設(shè)防成功，然而天窗未關(guān)形成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種天窗防夾系統(tǒng)及其控制方法，在原有的天窗防夾模塊 基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，采用了基于LIN總線的控制策略。本發(fā)明所需解決的技術(shù)問題為，通過 LIN總線把車身控制模塊及天窗防夾模塊連接起來組成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，車身控制模塊為LIN 網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)，天窗防夾模塊為LIN網(wǎng)絡(luò)的從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)車身控制器接收到開關(guān)輸入信號后， 車身控制器通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送控制命令，天窗防夾模塊接收到控制命令后 控制電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LIN總線向車身控制器周期性發(fā)送天窗運(yùn)動狀態(tài)、天窗位置信5寸。該天窗防夾系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過LIN總線把車身控制模塊及天窗防夾模塊連接起 來組成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)車身控制器接收到天窗相關(guān)信號后，車身控制器通過LIN總線向 天窗防夾模塊發(fā)送鑰匙檔位信號、天窗開啟閉合命令、集控閉合開啟等信號，天窗防夾模塊 接收到相關(guān)命令后控制電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LIN總線向車身控制器周期性發(fā)送天窗運(yùn)動 狀態(tài)、天窗位置信號以及電機(jī)熱保護(hù)信號、電機(jī)電壓信號、電機(jī)故障信號等一些故障診斷信 號。本發(fā)明在原有的天窗防夾模塊基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，采用了基于LIN總線的控制策略。本發(fā)明公開了一種天窗防夾系統(tǒng)，通過LIN總線把車身控制模塊及天窗防夾模塊 連接起來組成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，車身控制模塊為LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)，天窗防夾模塊為LIN網(wǎng)絡(luò) 的從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)BCM接收到開關(guān)輸入信號后，BCM通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送控制命令， 天窗防夾模塊接收到控制命令后控制電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LIN總線向BCM周期性發(fā)送天 窗運(yùn)動狀態(tài)、天窗位置信號。作為主節(jié)點(diǎn)的車身控制模塊采集本地控制開關(guān)的狀態(tài)，并接受CAN總線上的遠(yuǎn)程 信息，據(jù)此產(chǎn)生控制指令，并將指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文，通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的作為從節(jié) 點(diǎn)的天窗防夾模塊，從節(jié)點(diǎn)接收到與自己相關(guān)的報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解讀，然后根據(jù)獲 得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)天窗的控制。具體技術(shù)方案如下一種天窗防夾系統(tǒng)，包括車身控制模塊，天窗防夾模塊以及LIN總線，所述車身控 制模塊與整車CAN總線連接，所述天窗防夾模塊通過LIN總線與車身控制模塊連接并構(gòu)成 一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，所述車身控制模塊用于從CAN總線接收遠(yuǎn)程信息，并通過LIN總線向天窗防 夾模塊發(fā)送信號，所述天窗防夾模塊接收信號后進(jìn)行相應(yīng)的控制。進(jìn)一步地，所述車身控制模塊用于采集本地控制開關(guān)的狀態(tài)，并接受CAN總線上 的遠(yuǎn)程信息，據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)控制指令，并將該控制指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文，通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 給天窗防夾模塊；所述天窗防夾模塊用于接收到與自己相關(guān)的報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解 讀，并根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)天窗的控制。進(jìn)一步地，所述車身控制器通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送的信號或LIN報(bào)文 為鑰匙檔位信號，和/或天窗開啟閉合命令，和/或集控閉合開啟信號，和/或天窗運(yùn)行狀 態(tài)，和/或天窗位置信號，和/或是否防夾信號。進(jìn)一步地，所述CAN總線接收的遠(yuǎn)程信息為天窗相關(guān)信號。進(jìn)一步地，所述天窗防夾模塊接收到所述信號后進(jìn)行的相應(yīng)控制為控制電機(jī)進(jìn) 行運(yùn)轉(zhuǎn)，和/或通過LIN總線向車身控制器周期性發(fā)送信號。進(jìn)一步地，所述周期性發(fā)送的信號為天窗運(yùn)動狀態(tài)，和/或天窗位置信號，和/或 電機(jī)熱保護(hù)信號，和/或電機(jī)電壓信號，和/或電機(jī)故障信號，和/或故障診斷信號。進(jìn)一步地，還包括二次閉合系統(tǒng)，其包括遙控裝置和報(bào)警裝置，所述遙控裝置具有 集控升窗功能，當(dāng)天窗在閉合過程中如果有防夾動作產(chǎn)生，其控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且天窗完全 開啟后，延遲一定時(shí)間后自動進(jìn)行二次閉合，當(dāng)二次閉合過程中仍然有防夾動作產(chǎn)生，天窗 防夾模塊驅(qū)動天窗在再次開啟過程的同時(shí)發(fā)送相應(yīng)信號給車身控制模塊，車身控制模塊接 收到相應(yīng)信號后進(jìn)行處理并啟動報(bào)警裝置。進(jìn)一步地，所述延遲的時(shí)間為2s，所述遙控裝置為遙控鑰匙，所述集控升窗功能為 一鍵集控閉合天窗功能，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器和轉(zhuǎn)向燈。上述天窗防夾系統(tǒng)的控制方法，采用如下步驟(1)車身控制模塊采集本地控制開關(guān)的狀態(tài)，接受CAN總線上的遠(yuǎn)程信息；(2)車身控制模塊據(jù)步驟(1)中信息產(chǎn)生控制指令；(3)車身控制模塊將指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文；(4)報(bào)文通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至天窗防夾模塊；
(5)天窗防夾模塊接收到報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解讀；(6)天窗防夾模塊根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)天窗的控 制。進(jìn)一步地，還包括如下的步驟當(dāng)使用遙控鑰匙一鍵集控閉合天窗功能，且天窗在閉合過程中如果有防夾動作產(chǎn) 生時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，且天窗打開到最大位置并延遲2s后自動進(jìn)行二次閉合關(guān)窗；當(dāng)二次閉合關(guān)窗過程中仍有防夾動作產(chǎn)生，天窗防夾模塊驅(qū)動天窗在開啟過程同 時(shí)發(fā)送相應(yīng)信號給車身控制模塊，車身控制模塊接收到相應(yīng)信號后進(jìn)行處理并驅(qū)動蜂鳴器 和轉(zhuǎn)向燈進(jìn)行報(bào)警，以通知車主；當(dāng)天窗在運(yùn)動過程中，天窗防夾模塊進(jìn)行自診斷，并通過LIN總線發(fā)送診斷報(bào)文， 當(dāng)車身控制模塊接收到天窗防夾模塊發(fā)出的診斷報(bào)文，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障代碼， 并將其存放于EPROM中，連接診斷儀后，便可直接得到故障信息。進(jìn)一步地，控制方法中的具體算法，則參見具體實(shí)施方式
中的詳細(xì)算法。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，汽車信息通信的多樣化促進(jìn)了汽車分級制網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā) 展。LIN是一種結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、成本低廉的新型低速串行總線，主要用作CAN等高速總 線的輔助網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)。在帶寬要求不高、功能簡單、實(shí)時(shí)性要求低的場合，如車身電器的 控制等方面，使用LIN總線，可有效的簡化網(wǎng)絡(luò)線束、降低成本、提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率和可靠 性。


圖1為現(xiàn)有的天窗模塊接口框圖；圖2為基于LIN總線控制的天窗防夾模塊接口框圖；圖3為車身控制器與天窗防夾模塊組成的LIN網(wǎng)絡(luò)框圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí) 施例。本實(shí)施例公開了一種天窗防夾系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過LIN總線把車身控制模塊及天 窗防夾模塊連接起來組成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，BCM為LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)，防夾模塊為LIN網(wǎng)絡(luò)的 從節(jié)點(diǎn)。當(dāng)BCM接收到開關(guān)輸入信號后，BCM通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送鑰匙檔位 信號、天窗開啟閉合命令、集控閉合開啟等信號，天窗防夾模塊接收到相關(guān)命令后控制電機(jī) 進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LIN總線向BCM周期性發(fā)送天窗運(yùn)動狀態(tài)、天窗位置信號以及電機(jī)熱保護(hù) 信號、電機(jī)電壓信號、電機(jī)故障信號等一些故障診斷信號。同時(shí)本發(fā)明所公開的系統(tǒng)還具有 針對集控閉合時(shí)的二次自動閉合功能。通過LIN總線的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步促進(jìn)汽車分級制 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)施和完善，推動汽車技術(shù)的發(fā)展。防夾模塊控制框圖如圖2所示天窗防夾模塊僅通過電源、地、LIN三路線實(shí)現(xiàn)所 有功能，并容易進(jìn)行功能擴(kuò)展。如圖3所示，整個(gè)天窗控制系統(tǒng)通過LIN總線把車身控制模塊BCM及天窗防夾模 塊連接起來組成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，BCM為LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)，天窗防夾模塊為LIN網(wǎng)絡(luò)的從節(jié)點(diǎn)o當(dāng)BCM接收到開關(guān)輸入信號后，BCM通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送鑰匙檔位 信號、天窗開啟閉合命令、集控閉合命令等信號，天窗防夾模塊接收到相關(guān)命令后進(jìn)行控制 電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過LIN總線向BCM周期性發(fā)送天窗運(yùn)動狀態(tài).，天窗位置信號以及電機(jī) 熱保護(hù)信號，電機(jī)電壓信號，電機(jī)錯(cuò)誤信號等一些故障診斷信號。主節(jié)點(diǎn)BCM采集本地各控制開關(guān)的狀態(tài)并接受CAN總線上的遠(yuǎn)程信息，據(jù)此產(chǎn)生 控制指令，并將指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文，通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)從節(jié)點(diǎn)天窗防夾模塊，從節(jié) 點(diǎn)接收到與自己相關(guān)的報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解讀，然后根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí) 行器動作，從而實(shí)現(xiàn)對天窗的控制。同時(shí)，在需要時(shí)從節(jié)點(diǎn)分別將其控制天窗所處狀態(tài)反饋 給主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)再將該狀態(tài)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而實(shí)現(xiàn)對部件的控制。本實(shí)施例還公開了針對一鍵集控閉合時(shí)的二次自動閉合功能，即在使用遙控鑰匙 一鍵集控閉合天窗功能時(shí)，天窗在閉合過程中如果有防夾動作產(chǎn)生，電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且天窗打 開到最大位置并延遲2s后自動進(jìn)行二次閉合關(guān)窗，如果在二次閉合關(guān)窗過程中仍然有防 夾動作產(chǎn)生，那么天窗防夾模塊驅(qū)動天窗在開啟過程同時(shí)發(fā)送相應(yīng)信號給車身控制模塊， 車身控制模塊接收到相應(yīng)信號后進(jìn)行處理并驅(qū)動蜂鳴器和轉(zhuǎn)向燈進(jìn)行報(bào)警，以通知車主。本實(shí)施例還公開了診斷功能天窗在運(yùn)動過程中，天窗防夾模塊會進(jìn)行自診斷，并 通過LIN總線發(fā)送一些診斷報(bào)文，此報(bào)文內(nèi)容包括以下信號電機(jī)熱保護(hù)信號，電機(jī)電壓信 號，電機(jī)故障信號等。當(dāng)車身控制模塊接收到天窗防夾模塊發(fā)出的診斷報(bào)文后，會將其轉(zhuǎn)化 為相應(yīng)的診斷故障代碼，并將其存放于EPR0M中，連接診斷儀后，便可直接得到故障信息。以下針對自動閉合帶防夾功能、二次自動閉合功能以及診斷功能的LIN總線控制 策略的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行具體說明(1)自動閉合帶防夾功能當(dāng)觸發(fā)閉合開關(guān)時(shí)，BCM接收到一個(gè)低電平的輸入信號，并將此輸入信號轉(zhuǎn)化為 LIN報(bào)文，通過LIN總線以報(bào)文的形式發(fā)送給天窗防夾模塊，此幀報(bào)文中主要包含以下信 號鑰匙檔位狀態(tài)信號、天窗閉合信號等。具體見下表
權(quán)利要求
一種天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，包括車身控制模塊，天窗防夾模塊以及LIN總線，所述車身控制模塊與整車CAN總線連接，所述天窗防夾模塊通過LIN總線與車身控制模塊連接并構(gòu)成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，所述車身控制模塊用于從CAN總線接收遠(yuǎn)程信息，并通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送信號，所述天窗防夾模塊接收信號后進(jìn)行相應(yīng)的控制。
2.如權(quán)利要求1所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述車身控制模塊用于采集本地控制開關(guān)的狀態(tài)，并接受CAN總線上的遠(yuǎn)程信息，據(jù) 此產(chǎn)生一個(gè)控制指令，并將該控制指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文，通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給天窗防夾模 塊；所述天窗防夾模塊用于接收到與自己相關(guān)的報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解讀，并根據(jù)獲 得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)天窗的控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述車身控制器通過LIN總 線向天窗防夾模塊發(fā)送的信號或LIN報(bào)文為鑰匙檔位信號，和/或天窗開啟閉合命令，和/ 或集控閉合開啟信號，和/或天窗運(yùn)行狀態(tài)，和/或天窗位置信號，和/或是否防夾信號。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN總線接收的遠(yuǎn) 程信息為天窗相關(guān)信號。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述天窗防夾模塊接 收到所述信號后進(jìn)行的相應(yīng)控制為控制電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，和/或通過LIN總線向車身控制器 周期性發(fā)送信號。
6.如權(quán)利要求5所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述周期性發(fā)送的信號為天窗運(yùn) 動狀態(tài)，和/或天窗位置信號，和/或電機(jī)熱保護(hù)信號，和/或電機(jī)電壓信號，和/或電機(jī)故 障信號，和/或故障診斷信號。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，還包括二次閉合系統(tǒng)， 其包括遙控裝置和報(bào)警裝置，所述遙控裝置具有集控升窗功能，當(dāng)天窗在閉合過程中如果 有防夾動作產(chǎn)生，其控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且天窗完全開啟后，延遲一定時(shí)間后自動進(jìn)行二次閉 合，當(dāng)二次閉合過程中仍然有防夾動作產(chǎn)生，天窗防夾模塊驅(qū)動天窗在再次開啟過程的同 時(shí)發(fā)送相應(yīng)信號給車身控制模塊，車身控制模塊接收到相應(yīng)信號后進(jìn)行處理并啟動報(bào)警裝 置。
8.如權(quán)利要求7所述的天窗防夾系統(tǒng)，其特征在于，所述延遲的時(shí)間為2s，所述遙控裝 置為遙控鑰匙，所述集控升窗功能為一鍵集控閉合天窗功能，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器和轉(zhuǎn) 向燈。
9.如權(quán)利要求1-8所述天窗防夾系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，采用如下步驟(1)車身控制模塊采集本地控制開關(guān)的狀態(tài)，接受CAN總線上的遠(yuǎn)程信息；(2)車身控制模塊據(jù)步驟(1)中信息產(chǎn)生控制指令；(3)車身控制模塊將指令轉(zhuǎn)換為LIN報(bào)文；(4)報(bào)文通過LIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至天窗防夾模塊；(5)天窗防夾模塊接收到報(bào)文后對報(bào)文進(jìn)行拆封、解讀；(6)天窗防夾模塊根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)天窗的控制。
10.如權(quán)利要求9所述的天窗防夾系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括如下的步驟當(dāng)使用遙控鑰匙一鍵集控閉合天窗功能，且天窗在閉合過程中如果有防夾動作產(chǎn)生時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，且天窗打開到最大位置并延遲2s后自動進(jìn)行二次閉合關(guān)窗；當(dāng)二次閉合關(guān)窗過程中仍有防夾動作產(chǎn)生，天窗防夾模塊驅(qū)動天窗在開啟過程同時(shí)發(fā) 送相應(yīng)信號給車身控制模塊，車身控制模塊接收到相應(yīng)信號后進(jìn)行處理并驅(qū)動蜂鳴器和轉(zhuǎn) 向燈進(jìn)行報(bào)警，以通知車主；當(dāng)天窗在運(yùn)動過程中，天窗防夾模塊進(jìn)行自診斷，并通過LIN總線發(fā)送診斷報(bào)文，當(dāng)車 身控制模塊接收到天窗防夾模塊發(fā)出的診斷報(bào)文，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障代碼，并將 其存放于EPR0M中，連接診斷儀后，便可直接得到故障信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天窗防夾系統(tǒng)及其控制方法，包括車身控制模塊，天窗防夾模塊以及LIN總線，所述車身控制模塊與整車CAN總線連接，所述天窗防夾模塊通過LIN總線與車身控制模塊連接并構(gòu)成一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)，所述車身控制模塊用于從CAN總線接收遠(yuǎn)程信息，并通過LIN總線向天窗防夾模塊發(fā)送信號，所述天窗防夾模塊接收信號后進(jìn)行相應(yīng)的控制。
文檔編號B60J7/057GK101983873SQ20101056022
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者張家如, 李昌武 申請人:奇瑞汽車股份有限公司