[發明專利]用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的系統和方法

有效

• 申請號: 201510312556.9
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN105317312B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 馬可·馬利亞;馬可·巴爾塔盧奇
• 申請（專利權）人: 麥格納覆蓋件有限公司
• 主分類號: E05F15/695
• 分類號: E05F15/695;E05F15/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;李春暉

在用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的系統中：耦接至電動機的單個位置傳感器遞增地檢測其移動量；方向切換裝置控制電動機的移動方向；以及耦接至單個位置傳感器和方向切換裝置的控制單元以由單個位置傳感器檢測到的每個遞增移動量、基于活動部件的先前位置和由方向切換裝置控制的當前移動方向來確定活動部件的當前位置。控制單元還可檢測活動部件的移動的障礙物和/或電動機的失速狀況，以及當存在障礙物和/或失速時，還可基于由位置傳感器檢測到的感測信號(S)的檢測脈沖的持續時間和/或最后的移動方向增加或減小位置計數，由此增加或減小的位置計數指示活動部件的當前位置。

技術領域

本發明涉及用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的系統和方法；具體地，在其未暗示失去一般性的情況下，下述描述將明確涉及與汽車動力致動器(諸如用于機動車輛車窗的車窗調節器、天窗(sunroof)等)有關的系統和方法的使用。

背景技術

電動機(特別是旋轉型電動機)廣泛用于驅動活動部件，特別是通過使提供給電動機的供給信號的極性反轉來在兩個相反的方向上驅動活動部件。

例如，在機動車輛中，電動機用在車窗調節器中，以沿兩個大致線性的相反方向(即打開方向和關閉方向)來驅動車窗(或天窗、或類似元件)。一般地，經由適合的耦接裝置將電動機的軸的旋轉轉換成活動部件的線性移動；因此，活動部件的移動以給定的耦合比與電動機的旋轉相對應。

需要一種用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的系統，以便控制移動(例如，以便執行反饋控制動作)；具體地，在機動車輛車窗調節器的情況下，控制動作還需要提供安全特征，諸如對可能給車輛乘客造成傷害的事件的快速反應(所謂的防夾特征)。

已知的位置確定系統包括耦接至電動機的增量位置傳感器，例如耦接至電動機的軸的磁性霍爾傳感器，以便基于所感測到的電動機的旋轉來確定活動部件的位置(相對于先前位置)的遞增改變。

本申請人已經認識到，存在確定由電動機驅動的活動部件的位置可能證明是困難任務的至少某些操作狀況。

具體地，當電動機接收到使其移動(例如，其旋轉)停止或反轉的命令時，由于耦接至電動機的被驅動部件的動量，該電動機可使其運動繼續一定時間量。此外，可能會發生電動機的機械失速(stall)使其在相對于先前的移動方向的反方向上運動。

為了至少部分地應對這些困難，已知的方案通常設想在間隔開的位置處使用耦接至電動機的兩個或更多個位置傳感器，以便確定電動機在兩個相反方向上的移動。具體地，由該傳感器檢測到的脈沖之間的相位差可以用作移動方向的指示。

然而，對于制造而言，這些系統相當復雜且昂貴，并且由于尺寸和成本要求，兩個或更多個位置傳感器的布置會證明在某些應用中(諸如在汽車應用中)是關鍵的。

發明內容

因此，本發明的某些方面的目的在于提供用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的簡單但同時可靠的方案。

該目的可以通過如下的系統和方法來實現。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于確定由電動機驅動的活動部件的位置的系統，包括：單個位置傳感器，耦接至所述電動機并且被配置成檢測所述電動機的遞增移動量；方向切換裝置，被配置成控制所述電動機的當前移動方向，并且包括第一受控開關元件和第二受控開關元件，所述第一受控開關元件在被激活時將所述電動機耦接至電源單元以使得所述電動機具有第一移動方向，所述第二受控開關元件在被激活時將所述電動機耦接至所述電源單元以使得所述電動機具有與所述第一移動方向相反的第二移動方向；以及控制單元，耦接至所述單個位置傳感器和所述方向切換裝置，并且被配置成以由所述單個位置傳感器檢測到的每個遞增移動量、基于所述活動部件的先前位置和由所述方向切換裝置控制的所述當前移動方向來確定所述活動部件的當前位置，其中，所述控制單元被配置成基于所述第一受控開關元件和/或所述第二受控開關元件的激活來確定所述電動機的所述當前移動方向。