[發明專利]一種防夾電機轉角信號檢測機構及其檢測方法

有效

• 申請號: 201811000517.5
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109149868B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周德明;陳飛;陶修勇;張學超;盧小溪;李建才
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H02K11/20
• 分類號: H02K11/20;E05F15/40
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所(普通合伙) 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

本發明提出了一種可靠、實用且低成本的防夾電機轉角信號檢測機構及其檢測方法，以用于汽車防夾車窗或防夾天窗的開發。本發明的防夾電機轉角信號檢測機構包括防夾電機；與防夾電機同步轉動的檢測盤，所述檢測盤由導電材質制成，所述檢測盤設有若干檢測觸點，檢測觸點間隔分布于以檢測盤中心為圓心的檢測圓環上，相鄰檢測觸點所對應的圓心角相同；抵靠于檢測盤的側面并與檢測盤電連接的第一端子，朝向于檢測盤的檢測圓環的第二端子，第二端子在檢測盤轉動時，間斷與檢測盤的檢測觸點接觸并電連接；電源及信號檢測單元，所述電源與第一端子連接，所述信號檢測單元與第二端子連接，所述電源、第一端子、信號檢測單元、第二端子構成轉角信號檢測電路。

技術領域

本發明涉及防夾電機系統的技術領域，特別涉及一種用于汽車電動車窗/天窗防夾系統電機轉角信號的檢測技術。

背景技術

隨著智能技術的發展，尤其是汽車電子技術的突飛猛進，人們對于汽車安全電子的需求也日益增強，具體到電機防夾系統，如汽車上的電動車窗/天窗防夾系統，此類安全性的配置在當前在售車型中的占比也呈逐步上升的趨勢。然而，電動車窗/天窗防夾系統的實現方案也多種多樣，各有優劣，從防夾電機的轉角信號識別角度來看，主要分為紋波防夾和霍爾防夾兩大類。紋波防夾相對來說是一種低成本方案，采用專用紋波電路識別直流有刷電機通電轉動換相過程中的電機紋波來識別電機的轉角信號，進而來實現防夾相關的軟件功能開發，因此它對于電機乃至車門系統的設計、制造和總裝過程的精度和一致性要求較高，系統的可靠性難于保證。而霍爾防夾使用集成于電機總成的霍爾傳感器來實現電機轉動過程中的轉角信號采集，提高了系統信號采集的可靠性，降低了系統設計復雜度，但是也相應的增加了系統成本。

發明內容

本發明的目的是提出一種可靠、實用且低成本的防夾電機轉角信號檢測機構及其檢測方法，以用于汽車防夾車窗或防夾天窗的開發。

本發明的防夾電機轉角信號檢測機構包括防夾電機，關鍵在于該信號檢測機構還包括：與防夾電機同步轉動的檢測盤，所述檢測盤由導電材質制成，所述檢測盤設有若干檢測觸點，所述檢測觸點間隔分布于以檢測盤中心為圓心的檢測圓環上，相鄰檢測觸點所對應的圓心角相同；抵靠于檢測盤的側面并與檢測盤電連接的第一端子，朝向于檢測盤的檢測圓環的第二端子，所述第二端子在檢測盤轉動時，間斷與檢測盤的檢測觸點接觸并電連接；電源及信號檢測單元，所述電源與第一端子連接，所述信號檢測單元與第二端子連接，所述電源、第一端子、信號檢測單元、第二端子構成轉角信號檢測電路。

本發明的防夾電機轉角信號檢測方法采用上述的防夾電機轉角信號檢測機構，具體包括如下步驟：

利用電源向轉角信號檢測電路供電；在電機轉動時，第二端子與檢測盤的檢測觸點間斷接觸導通而使得所述第一端子、第二端子之間形成間斷的導通狀態，信號檢測單元根據轉角信號檢測電路的導通次數計算出檢測盤的轉動角度，并根據檢測盤的轉動角度、轉角信號檢測電路的單次導通時間變化情況來推算出防夾電機是否遇到障礙物阻力，具體如下：當檢測盤的轉動角度未達到預定最大轉動角度時，如果轉角信號檢測電路的單次導通時間超過預定時間，則表示防夾電機遇到障礙物阻力。

上述防夾電機轉角信號檢測的原理如下：

檢測盤與防夾電機同步轉動，因此檢測盤的轉動情況與防夾電機的轉動情況是一致的，防夾電機在工作過程中，一般是勻速轉動的，但是當遇到障礙物時，防夾電機的轉動就會出現變慢甚至停滯的情形，因此通過防夾電機的轉角速度變化，就可以判斷出防夾電機在轉動過程中是否遇到障礙物。當然，當車窗或天窗移動到極限位置時，防夾電機也會出現停止轉動的情形，因此在判斷是否存在障礙物時，必須將極限位置的情形排除在外，而車窗或天窗移動到極限位置時，防夾電機必須轉動至預定的最大角度，因此可以結合檢測盤的轉動角度以及轉動速度的變化，來判斷防夾電機是否遇到障礙區。當檢測盤的轉動角度未達到預定的最大轉動角度時，說明車窗或天窗還沒有移動到極限位置，此時如果出現轉角信號檢測電路的單次導通時間超過預定時間，就說明檢測盤（防夾電機）的轉動出現變慢或者停滯的情形，即說明防夾電機遇到了障礙物。