一种汽车集成电动踏步控制功能的控制方法及车身控制器与流程

1.本发明属于汽车踏步控制技术领域，具体涉及一种汽车集成电动踏步控制功能的控制方法及车身控制器。


背景技术：

2.目前，市场大多汽车为了保证车辆的通过性，车门的离地间隙较高，驾乘人员上下车方便性差，且在部分紧急情况下存在一定的安全隐患。尤其是在一些细分车型领域(如营运客车、校车等)，对驾乘人员的上下车的便捷性和安全性有着更高要求，是人们关注的焦点。现有主要解决技术方案是在车门下方设计伸缩踏步装置，减小离地间隙，利于驾乘人员快速、舒适安全的撤离车辆。
3.现有车辆的上车踏步大致方案都类似如cn 102910117a，校车安全门下伸缩踏步控制器及其控制方法所描述的，采用独立的伸缩踏步控制器，包括安全门开关检测电路、门开指示灯控制电路、伸缩踏步打开电磁阀控制电路、伸缩踏步关闭电磁阀控制电路、控制单片机等五部分。其中，安全门开关检测电路、安全门开指示灯控制电路、伸缩踏步打开电磁阀控制电路、伸缩踏步关闭电磁阀控制电路分别与单片机相连接。
4.硬件框图如图1所示，具体控制方法为：
5.1)安全门开关检测电路检测车门开关信号，打开车门时，车门开关接通，单片机ra0引脚接收到低电平信号；rc0引脚输出高电平，安全门开指示灯控制电路工作，驱动门开指示灯亮；rc1引脚立即输出一个持续一秒的高电平，伸缩踏步打开电磁阀控制电路工作，伸缩踏步打开并保持；rc2引脚输出低电平，伸缩踏步关闭电磁阀控制电路不工作。
6.2)安全门开关检测电路检测车门开关信号，打开车门时，车门开关断开，单片机ra0引脚接收到高电平信号；rc0引脚输出低电平，安全门开指示灯控制电路不工作，驱动门开指示灯熄灭；rc1引脚输出低电平，伸缩踏步打开电磁阀控制电路不工作；rc2引脚输出高电平，伸缩踏步关闭电磁阀控制电路工作，踏步收回。
7.现技术的主要思路均是采用独立的控制器，以车门开关作为控制器输入信号，能够实现：
8.1)伸缩踏步的打开随安全门的打开同时动作，为逃生节约了宝贵的时间。
9.2)伸缩踏步的打开/关闭由伸缩踏步控制器根据安全门的状态自动控制，避免了人为操作不当造成的安全隐患。
10.3)正常行车时，安全门处于关闭状态，伸缩踏步控制器控制伸缩踏步处于收回状态，有效的保证了行车的安全性。
11.但是现技术依然存在的问题及缺点是：
12.1)采用独立控制器(报警系统也采用独立蜂鸣器报警)，制造成本高。
13.2)该控制器的可靠性全部基于门状态控制，对门状态的可靠性要求高，一但门开关信号因车门装调误差或经使用一段时间后车门配合匹配出现问题等因素导致信号不稳定，将带来严重后果；特别是在行车时候，若门信号失真处于开启状态，将导致踏步伸出，行
车中与车辆周边运动刮蹭，出现重大安全问题。
14.3)该控制器不具备程序在线诊断空更新能力，当出现程序类故障时或控制算法优化，需拆除后更新，或更换件，维修便利性差且成本较高。
15.4)该控制器功能单一、扩展性能差，不具备迭代升级能力。


技术实现要素：

16.本发明的目的是提供一种汽车集成电动踏步控制功能的控制方法及车身控制器，以解决以下问题：
17.1)解决当车门信号不稳定时，确保车辆处于行车状态，踏步可确保处于收回状态，弥补现有技术存在的安全隐患。
18.2)构建一种集成电动踏步控制功能的车身控制器(bcm),减少整车控制器数量，提高零部件元器件的利用率，降低整车零部件成本。
19.3)解决现有控制器存在故障诊断缺失、程序升级便利性差的问题，提升维修便利性的同时降低维护和维修成本。
20.为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
21.一种汽车集成电动踏步控制功能的控制方法，包括以下步骤：
22.s1、判断can总线接收到的车速是否≤设定阈值，若车速≤设定阈值，踏布的控制根据开关信号控制，若车速＞设定阈值，进入步骤s3；
23.s2、采集车门开关信号及踏步运动机构起始位置信号给mcu控制器，mcu控制器判断后输出踏步控制和门灯控制；
24.1)踏步控制：
25.若车门开，门触开关导通，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机正转，电动踏步打开；若车门关，门触开关悬空，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机反转，电动踏步收回；
26.2)门灯控制：
27.若车门开，门触开关导通，mcu控制器发送控制信号给门灯控制模块，门灯控制模块控制门灯点亮；若车门关，门触开关悬空，mcu控制器发送控制信号给门灯控制模块，门灯控制模块控制门灯熄灭；
28.s3、若车速＞设定阈值时，电动踏步不再响应任何开关信号，并且判断电动踏步此时处于的位置状态，若电动踏步处于开启状态，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机反转，将电动踏步收回。
29.进一步的，还包括步骤s4、采集驾驶员主动开关信号及踏步防夹信号给mcu控制器，mcu控制器判断后输出踏步控制；
30.主开关踏步控制：
31.主动开关信号控制优先级高于门触信号，当主动开关打开时，mcu控制器不再响应门触信号状态；
32.若主动开关导通，主动开关发送电信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机正转，电动踏步打开；若主动开
关悬空，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机反转，电动踏步收回。
33.进一步的，还包括防夹控制：
34.mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机正转，电动踏步伸出运动中，mcu控制器接收到防夹信号，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机反转，电动踏步收回，mcu控制器接收到限位信号时，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机正转，电动踏步伸出。
35.进一步的，若mcu控制器接收到n次防夹信号时，此处n为大于1的自然数，电动踏步收回不再工作，且mcu控制发送报警信号给报警模块。
36.进一步的，还包括报警提示：
37.电动踏步在运动过程中，mcu控制器发送警示信号给报警模块，报警模块以设定声音警示上车人员。
38.一种汽车集成电动踏步控制功能的车身控制器，包括电源模块、can控制模块、第一开关采集模块、第二开关采集模块、mcu控制器、踏步电机pwm驱动模块、报警提示模块及门灯控制模块；
39.所述电源模块的低电平线路与mcu控制器电连接，所述电源模块的高电平线路分别与踏步电机pwm驱动模块、报警提示模块及门灯控制模块电连接；
40.所述can控制模块与mcu控制器双向电信号连接，所述第一开关采集模块、所述第二开关采集模块及门灯控制模块分别与mcu控制器的输入端电信号连接；
41.所述报警模块及踏步电机pwm驱动模块分别与mcu控制器的输出端电信号连接。
42.进一步的，第一开关采集模块包括门触开关信号采集模块限位开关信号采集模块；所述第二开关采集模块包括点火开关信号采集模块、主开关信号采集模块及防夹信号采集模块。
43.本发明的有益效果是：
44.本技术方案基于车身控制器(bcm)原有的车速can信号，在踏步控制中引入车速信号来判断车辆行驶状态，当门信号出现问题时若车辆处于行车状态，踏步可收回，弥补了现有技术存在的安全隐患。
45.踏步控制器集成于车身控制器(bcm)中，程序嵌入车身控制器(bcm)，整个程序可编程，借助bcm的实现踏步控制的诊断、程序更新升级及功能扩展等，减少故障的排查难度，提升维修便利性的同时降低维护和维修成本。
46.将踏步控制器集成于车身控制器(bcm)中，大部分模块借用原bcm现有部分，减少了电路元器件，降低整车零部件成本。
附图说明
47.图1为现技术电动踏步的控制器硬件框图；
48.图2为本发明电动踏步的控制器硬件框图。
具体实施方式
49.以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
50.本技术方案的车身控制器如图2所示，该车身控制器(不涉及bcm原有功能模块，仅表示与电动踏步控制相关的模块部分)主要包括以下部分：
51.mcu控制器、电源管理模块(此部分与bcm原有电源管理模块共用)、can控制模块(此部分与bcm原有模块共用)、踏步电机pwm驱动模块、第一开关采集模块、第二开关采集模块、门灯控制模块及报警提示模块。上述各模块的连接关系如下：
52.所述电源模块的低电平线路与mcu控制器电连接，所述电源模块的高电平线路分别与踏步电机pwm驱动模块、报警提示模块及门灯控制模块电连接；
53.所述can控制模块与mcu控制器双向电信号连接，所述第一开关采集模块、所述第二开关采集模块及门灯控制模块分别与mcu控制器的输入端电信号连接。
54.所述报警模块及踏步电机pwm驱动模块分别与mcu控制器的输出端电信号连接。
55.第一开关采集模块包括门触开关信号采集模块限位开关信号采集模块；所述第二开关采集模块包括点火开关信号采集模块、主开关信号采集模块及防夹信号采集模块。
56.本技术还提及一种汽车集成电动踏步控制功能的控制方法，包括以下步骤：
57.s1、can总线收到车速是否≤设定阈值，若车速≤设定阈值，踏布的控制根据开关信号控制，若车速＞设定阈值，进入步骤s3，在本实施例中，设定阈值为3km/h，在本技术的其它实施例中，设定阈值可以根据需要进行设定，电动踏步的运动控制根据开关信号进行控制：
58.s2、第一开关采集模块采集车门开关信号及电动踏步运动机构起始位置信号，并将采集的信号传递给mcu控制器，mcu控制器判断后输出踏步控制和门灯控制，具体的：
59.1)踏步控制：
60.若车门开，门触开关导通处于低电平，mcu控制器接收到开关采集模块的信号后，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机正转，踏步电机带动电动踏步打开，当电动踏步接触到伸出的限位开关，限位开关导通，处于低电平，踏步电机停止转动，从而电动踏步停止向外移动。
61.若车门关，此时门触开关悬空，门触开关传递给mcu控制器车门关信号，mcu控制器将控制信号发送给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机反转，电动踏步收回，当电动踏步收回触碰到收回的限位开关时，收回的限位开关导通，发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给，踏步电机pwm驱动模块，，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机停止转动，此时电动踏步停止移动。
62.2)门灯控制：
63.若车门开，此时门触开关发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给门灯控制模块，门灯控制模块(hsd高端驱动芯片控制)控制门灯点亮。
64.若车门关，此时门触开关悬空(即门触开关没有导通)，发关高电平信号给mcu控制器，此时mcu控制器不发送控制信号给门灯控制模块，门灯控制模块不输出控制信号，此时门灯熄夹。
65.3)报警提示：
66.当电动踏步运动过程中，报警模块以固定频率鸣叫以警示上车人员。具体控制过程为：踏步电机运动，mcu控制器输出脉冲信号给报警提示模块，此时报警提示模块输出高电平(hsd高端驱动芯片控制)给蜂鸣器，蜂鸣器发出固定频率的鸣叫。
67.当踏步电机停止运动，mcu控制器停止输出脉冲信号，报警提示模块不输出高电平，蜂鸣器停止鸣叫。
68.在本技术的技术方案中，第二开关采集模块检测驾驶员主动开关信号及踏步防夹信号给mcu控制器，mcu控制器判断后输出踏步控制。
69.1)主动开关踏步控制：
70.第二开关采集模块中的主开关信号控制优先级高于第一开关采集模块中的门触信号，当主开关打开时，mcu控制器不再响应第一开关采集模块中的门触信号状态。
71.具体的，发动机ig处于开启状态时，主开关电路发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机正转，电动踏步打开，直到电动踏板接触到外侧限位开关，外侧限位开关发送低电平信号给mcu控制器，控制踏步电机停止转动，从而电动踏步停止。
72.发动机ig处于开启状态，主开关悬空，mcu接收到高电平信号，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机反转，电动踏步收回，当电动踏步触碰到内侧限位开关时，内侧限位开关发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机停止，同时，电动踏步停止移动。
73.2)防夹控制：
74.第二开关采集电路中通过安装在电动踏步的踏板前端的防夹条采集防夹信号，反馈给mcu控制器判断后输出控制信号给踏步电机pwm驱动模块，控制踏步电机反转，带动电动踏步收回，以保护上车人员，防夹功能在电动踏步伸出整个过程中一直有效。
75.具体的：
76.发动机处于on状态，mcu控制器在控制电动踏步伸出过程中，防夹条检测到防夹事件并反馈给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机反转，电动踏步收回，当电动踏步触碰到内侧限位开关，内侧限位开关发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块，踏步电机pwm驱动模块驱动踏步电机正转，电动踏步再次伸出，当电动踏步触碰到外侧限位开关时，外侧限位开关发送低电平信号给mcu控制器，mcu控制器发送控制信号给踏步电机pwm驱动模块控制踏步电机停止，同时电动踏步停止移动。
77.如再次检测到防夹信号，进行循环工作，当循环达到设定次数，如3次时后，电动踏步则收缩回不再进行工作，此时mcu控制器向报警提示模块输出脉冲信号，控制蜂鸣器一直鸣叫，当发动机ig点火信号处于off再置于on时，踏步功能恢复。
78.当can总线收到车速＞3km/h时，电动踏步不再响应任何开关信号，并且判断电动踏步此时处于的位置状态(踏步限位开关信号)，若处于开启状态，mcu控制器控制踏步电机pwm驱动模块，控制电机反转，将电动踏步收回，保证电动踏步在行车状态中处于安全位置，避免因此带夹的安全隐患。
79.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。