一种汽车敞篷系统控制装置和方法与流程

1.本发明属于汽车领域，具体涉及一种汽车敞篷系统控制装置和方法。


背景技术：

2.汽车行业在不停的发展进步，用户对车辆的要求不再仅仅满足于一般的使用场景，也可能会选择诸如敞篷车来获得更多的驾驶体验。目前的主流敞篷车主要配置在高端车型，用户可以通过控制开关打开顶篷或关闭顶篷，其中的敞篷控制系统一般采用液压传动作为顶篷展开或折叠收回的驱动来源，并且还会配置多个霍尔传感器检测顶篷的各个位置状态来确定控制动作是否成功，其缺点在于：
3.1)、该套整体控制系统要完成电气与液压之间的相互控制，控制逻辑较复杂；
4.2)、系统配置零部件多，涉及液压传动系统，及多个霍尔传感器等，配置成本高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种汽车敞篷系统控制装置和方法，结构简单、控制逻辑复杂度降低，降低系统成本和复杂度。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明的第一个方面，提供一种汽车敞篷系统控制装置，包括控制单元、顶篷开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关、顶篷电机和翻转盖电机；
8.控制单元包括采集模块、驱动模块和can通讯模块；
9.采集模块分别与顶蓬开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关通过硬线连接；
10.驱动模块分别与顶篷电机、翻转盖电机连接；
11.can通讯模块分别与车辆上的vcu模块、esc模块、仪表模块连接。
12.本发明的进一步改进在于：
13.采集模块包括第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块；
14.顶篷开关包括顶篷开关-开和顶篷开关-关，第一采集模块分别与顶篷开关-开和顶篷开关-关两个按钮通过硬线连接；
15.顶篷位置微动开关包括顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关，第二采集模块分别与顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关通过硬线连接；
16.翻转盖位置微动开关包括翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关，第三采集模块分别与翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关通过硬线连接。
17.本发明的进一步改进在于：
18.驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块；
19.所述第一驱动模块与所述顶篷电机连接，用于控制顶篷电机的开启；
20.所述第二驱动模块与所述翻转盖电机连接，用于控制翻转盖电机的开启。
21.本发明的进一步改进在于：
22.can通讯模块包括第一信号接收模块和与第一信号接收模块连接的第一判断模块，第一信号接收模块与车辆上的vcu模块连接；
23.can通讯模块还包括第二信号接收模块和与第二信号接收模块连接的第二判断模块，第二信号接收模块与车辆上的esc模块连接；
24.can通讯模块还包括发送模块，发送模块与车辆上的仪表模块连接，用于向用户发送提示或提醒。
25.本发明的第二个方面，提供一种汽车敞篷系统控制方法，包括以下步骤：
26.步骤1，采集模块采集顶棚开关打开或关闭的开关信号；
27.步骤2，综合判断汽车是否满足预设条件，若是，则驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭，若否，则驱动模块不控制顶篷电机动作。
28.本发明的进一步改进在于：
29.步骤1具体为：当顶篷开关-开或顶篷开关-关被按下后，第一采集模块采集顶篷开关-开或顶篷开关-关的开关信号。
30.本发明的进一步改进在于：
31.步骤2中，综合判断汽车是否满足预设条件，具体为：
32.1)can通信模块接收车辆上的vcu模块发送的整车启动信号，并判断车辆是否已经启动；
33.2)采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，判断翻转盖的位置都否处于打开位置；
34.3)can通讯模块接收车辆上的esc模块发送的车速信号，并判断车速是否小于预设值。
35.本发明的进一步改进在于：
36.2)中采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，判断翻转盖的位置都否处于打开位置，具体为：
37.第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，如果采集到的是翻转盖位置开微动开关信号，则进行后续操作；若采集到的是翻转盖位置关微动开关信号，则第二驱动模块控制翻转盖电机打开，然后再通过第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号。
38.本发明的进一步改进在于：
39.步骤2中，驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭的操作，进一步包括：
40.当驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭后，第二采集模块接收顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关的开关信号，来确认是否已经完全打开/关闭顶篷；并通过can通讯模块中的发送模块发送相应的顶篷已打开/已关闭的操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户。
41.本发明的进一步改进在于：
42.步骤2中，驱动模块不控制顶篷电机动作的操作，进一步包括：
43.通过can通讯模块中的发送模块发送以下相应操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户：
44.(1)请启动车辆后操作顶篷；
45.(2)翻转盖未打开，请注意检查；
46.(3)请将车速降到20km/h后进行操作顶篷。
47.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
48.本发明提供了一种汽车敞篷系统控制装置和方法，通过控制单元采集顶篷开关信号，当控制单元采集到顶篷的打开/关闭开关被按下时，综合判断车辆启动状态/翻转盖位置/车速等是否满足预设条件，若是则控制顶篷打开/关闭，并通过can总线输出相应操作提醒至仪表显示来提示用户顶篷已打开/已关闭。
49.与现有技术比，具有以下特点：
50.(1)简化系统的控制逻辑，控制逻辑复杂度降低，减少开发周期；
51.(2)使用电机控制，替代常规液压传动系统来驱动完成顶篷的打开或关闭，实现顶篷控制功能的同时，降低了系统零部件的开发成本；
52.(3)使用微动开关检测顶篷运动位置，替代霍尔传感器的位置检测，降低成本，同时降低售后的维修复杂度，以及减少维修成本；
53.(4)开发相应的仪表操作提醒，提升用户操作体验性。
附图说明
54.图1是本发明一种汽车敞篷系统控制装置的结构图；
55.图2是本发明一种车辆敞篷系统控制方法流程图。
具体实施方式
56.下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
57.本发明提供了一种汽车敞篷系统控制装置和方法，通过控制单元采集顶篷开关信号，当控制单元采集到顶篷的打开/关闭开关被按下时，综合判断车辆启动状态/翻转盖位置/车速等是否满足预设条件，若是则控制顶篷打开/关闭，并通过can总线输出相应操作提醒至仪表显示来提示用户顶篷已打开/已关闭。
58.与现有技术比，具有以下特点：
59.(1)简化系统的控制逻辑，控制逻辑复杂度降低，减少开发周期；
60.(2)使用电机控制，替代常规液压传动系统来驱动完成顶篷的打开或关闭，实现顶篷控制功能的同时，降低了系统零部件的开发成本；
61.(3)使用微动开关检测顶篷运动位置，替代霍尔传感器的位置检测，降低成本，同时降低售后的维修复杂度，以及减少维修成本；
62.(4)开发相应的仪表操作提醒，提升用户操作体验性。
63.【实施例1】
64.本实施例提供了一种汽车敞篷系统控制装置，如图1所示，包括控制单元、顶篷开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关、顶篷电机和翻转盖电机；
65.控制单元包括采集模块、驱动模块和can通讯模块；
66.采集模块分别与顶蓬开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关通过硬线连接；
67.驱动模块分别与顶篷电机、翻转盖电机连接；
68.can通讯模块分别与车辆上的vcu模块、esc模块、仪表模块连接。
69.进一步地，采集模块包括第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块。
70.顶篷开关包括顶篷开关-开和顶篷开关-关，第一采集模块分别与顶篷开关-开和顶篷开关-关通过硬线连接，当顶篷开关-开或顶篷开关-关被按下后，第一采集模块能够采集到相应的顶篷开关的打开或关闭的信号。
71.顶篷位置微动开关包括顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关，第二采集模块分别与顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关通过硬线连接，第二采集模块接收顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关的位置微动信号，来确认是否已经完全打开/关闭顶篷。
72.翻转盖位置微动开关包括翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关，第三采集模块分别与翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关通过硬线连接，第三采集模块采集翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关的位置开关信号，来判断翻转盖的位置是否为打开位置。
73.进一步地，驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块，第一驱动模块与顶篷电机连接，用于控制顶篷电机的开启；第二驱动模块与翻转盖电机连接，用于控制翻转盖电机的开启。
74.进一步地，can通讯模块包括第一信号接收模块和与第一信号接收模块连接的第一判断模块，第一信号接收模块与车辆上的vcu模块连接，第一信号接收模块接收vcu模块发送的整车启动信号，并发送至第一判断模块，第一判断模块判断车辆是否启动。
75.can通讯模块还包括第二信号接收模块和与第二信号接收模块连接的第二判断模块，第二信号接收模块与车辆上的esc模块连接，第二信号接收模块接收esc模块发送的车速信号，并发送至第二判断模块，第二判断模块判断车速是都小于预设值，优选地所述预设值为20km/h。
76.can通讯模块还包括发送模块，发送模块与车辆上的仪表模块连接，用于向用户发送提示或提醒。
77.【实施例2】
78.本实施例提供了一种汽车敞篷系统控制方法，如图2所示，具体包括以下步骤：
79.步骤1，采集模块采集顶棚开关打开或关闭的开关信号；
80.步骤1具体为：当顶篷开关-开或顶篷开关-关被按下后，第一采集模块采集顶篷开关-开或顶篷开关-关的开关信号。
81.步骤2，综合判断汽车是否满足预设条件，若是，则驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭，若否，则驱动模块不控制顶篷电机动作。
82.预设条件包括：
83.1)can通信模块接收车辆上的vcu模块发送的整车启动信号，并判断车辆是否已经启动；具体为：
84.第一信号接收模块接收vcu模块发送的整车启动信号，并发送至第一判断模块，第一判断模块判断车辆是否启动。
85.2)采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，判断翻转盖的位置都否处于打开位
置，具体为：
86.第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，如果采集到的是翻转盖位置开微动开关信号，则进行后续操作；若采集到的的是翻转盖位置关微动开关信号，则第二驱动模块控制翻转盖电机打开，然后再通过第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号。
87.3)can通讯模块接收车辆上的esc模块发送的车速信号，并判断车速是否小于预设值，具体为：
88.第二信号接收模块接收车辆上的esc模块发送的车速信号，并发送至第二判断模块，第二判断模块判断车速是都小于预设值，优选地所述预设值为20km/h。
89.步骤2中，驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭的操作，进一步包括：
90.当驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭后，第二采集模块接收顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关三个开关按钮的位置微动信号，来确认是否已经完全打开/关闭顶篷；并通过can通讯模块中的发送模块发送相应的顶篷已打开/已关闭的操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户。
91.步骤2中，驱动模块不控制顶篷电机动作的操作，进一步包括：通过can通讯模块中的发送模块发送以下相应操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户：
92.(1)请启动车辆后操作顶篷；
93.(2)翻转盖未打开，请注意检查；
94.(3)请将车速降到20km/h后进行操作顶篷。
95.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
96.在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
97.上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施例所描述的技术方案，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。

技术特征：
1.一种汽车敞篷系统控制装置，其特征在于，包括控制单元、顶篷开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关、顶篷电机和翻转盖电机；所述控制单元包括采集模块、驱动模块和can通讯模块；所述采集模块分别与所述顶蓬开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关通过硬线连接；所述驱动模块分别与所述顶篷电机、翻转盖电机连接；所述can通讯模块分别与车辆上的vcu模块、esc模块、仪表模块连接。2.根据权利要求1所述的汽车敞篷系统控制装置，其特征在于，所述采集模块包括第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块；所述顶篷开关包括顶篷开关-开和顶篷开关-关，所述第一采集模块分别与所述顶篷开关-开和所述顶篷开关-关两个按钮通过硬线连接；所述顶篷位置微动开关包括顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关，所述第二采集模块分别与顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关通过硬线连接；所述翻转盖位置微动开关包括翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关，所述第三采集模块分别与翻转盖位置开微动开关和翻转盖位置关微动开关通过硬线连接。3.根据权利要求1所述的汽车敞篷系统控制装置，其特征在于，所述驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块与所述顶篷电机连接，用于控制顶篷电机的开启；所述第二驱动模块与所述翻转盖电机连接，用于控制翻转盖电机的开启。4.根据权利要求1所述的汽车敞篷系统控制装置，其特征在于，所述can通讯模块包括第一信号接收模块和与所述第一信号接收模块连接的第一判断模块，所述第一信号接收模块与车辆上的vcu模块连接；所述can通讯模块还包括第二信号接收模块和与所述第二信号接收模块连接的第二判断模块，所述第二信号接收模块与车辆上的esc模块连接；所述can通讯模块还包括发送模块，所述发送模块与车辆上的仪表模块连接，用于向用户发送提示或提醒。5.一种汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集模块采集顶棚开关打开或关闭的开关信号；步骤2，综合判断汽车是否满足预设条件，若是，则驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭，若否，则驱动模块不控制顶篷电机动作。6.根据权利要求5所述的汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，步骤1具体为：当顶篷开关-开或顶篷开关-关被按下后，第一采集模块采集顶篷开关-开或顶篷开关-关的开关信号。7.根据权利要求5所述的汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，步骤2中，综合判断汽车是否满足预设条件，具体为：1)can通信模块接收车辆上的vcu模块发送的整车启动信号，并判断车辆是否已经启动；2)采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，判断翻转盖的位置都否处于打开位置；
3)can通讯模块接收车辆上的esc模块发送的车速信号，并判断车速是否小于预设值。8.根据权利要求7所述的汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，2)中采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，判断翻转盖的位置都否处于打开位置，具体为：第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号，如果采集到的是翻转盖位置开微动开关信号，则进行后续操作；若采集到的是翻转盖位置关微动开关信号，则第二驱动模块控制翻转盖电机打开，然后再通过第三采集模块采集翻转盖位置微动开关信号。9.根据权利要求5所述的汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，步骤2中，驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭的操作，进一步包括：当驱动模块控制顶篷电机实现顶篷的打开/关闭后，第二采集模块接收顶篷全开位置微动开关、顶篷半开位置微动开关和顶篷全关位置微动开关的开关信号，来确认是否已经完全打开/关闭顶篷；并通过can通讯模块中的发送模块发送相应的顶篷已打开/已关闭的操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户。10.根据权利要求5所述的汽车敞篷系统控制方法，其特征在于，步骤2中，驱动模块不控制顶篷电机动作的操作，进一步包括：通过can通讯模块中的发送模块发送以下相应操作提醒至车辆上的仪表模块，用于提示用户：(1)请启动车辆后操作顶篷；(2)翻转盖未打开，请注意检查；(3)请将车速降到20km/h后进行操作顶篷。

技术总结
本发明提供了一种汽车敞篷系统控制装置及方法，属于汽车领域。控制装置包括控制单元，控制单元包括采集模块、驱动模块和CAN通讯模块；采集模块分别与所述顶蓬开关、顶篷位置微动开关、翻转盖位置微动开关通过硬线连接；驱动模块分别与所述顶篷电机、翻转盖电机连接；CAN通讯模块分别与车辆上的VCU模块、ESC模块、仪表模块连接。本发明通过控制单元采集顶篷开关信号，然后综合判断车辆启动状态/翻转盖位置/车速等是否满足预设条件，若是则控制顶篷打开/关闭。本发明使用顶篷电机控制顶篷，实现顶篷控制功能的同时，降低了系统零部件的开发成本；使用微动开关检测顶篷运动位置，降低成本和售后的维修复杂度。本和售后的维修复杂度。本和售后的维修复杂度。


技术研发人员：夏乾熔 刘发强 张中君 王文群 刘昌业
受保护的技术使用者：上汽通用五菱汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/6/26