[发明专利]汽车电动部件的防夹检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车电动部件的防夹检测方法。 

背景技术

汽车的天窗、车窗、滑门或后盖等电动部件，根据有关标准规定，对障碍物的夹持力不得超过100N的阈值。现有的防夹检测方法经常存在误判的情况，检测效果不够可靠，存在一定的安全隐患。 

发明内容

本发明目的在于提供一种检测效果可靠的汽车电动部件的防夹检测方法。

实现本发明目的的技术方案：

一种汽车电动部件的防夹检测方法，电机轴通过减速器减速后，带动小齿轮转动,小齿轮通过滑动螺杆拖动电动部件做直线运动,其特征在于：测得电机当前转速和电压，根据电机当前转速和电压获得电机当前输出转矩，将电机当前输出转矩和电机正常负载时的转矩比较，根据其差值获得障碍物所受的夹持力。

电机上设有霍尔传感器，通过霍尔传感器输出的波形宽度计算测得电机转速。

根据第k周期和第k-1周期采集到的2次电机转速计算出障碍物所受到的夹持力F_PK和F_PK-1，利用以下公式测得当前障碍物的弹性系数K_X ，

 式中，d为通过霍尔传感器测得的电动部件的第k周期和第k-1周期之间产生的位移。

根据测得的障碍物所受到的夹持力和当前障碍物的弹性系数K_X进行防夹检测，决定电机是否执行反转。

障碍物所受到的夹持力不应超过100N,否则电机执行反转。

汽车电动部件可以为天窗、车窗、滑门或后盖。

本发明具有的有益效果：

本发明在任意电压下，控制单元可以通过霍尔传感器反馈的信号测得电机转速，从而计算出夹障碍物的夹持力，同时，控制单元通过霍尔传感器反馈的信号计算出障碍物的弹性系数，弹性系数可以反映出变化趋势，在发生100N的夹持力之前，控制单元就给出防夹信号，使得防夹检测工作更加可靠。

附图说明

附图为汽车天窗的控制原理图。

具体实施方式

本发明的防夹检测方法适用于汽车天窗、车窗、滑门或后盖等电动部件，现以汽车天窗的防夹检测为实施例。

如图所示，现有汽车天窗的控制原理为：电机轴在通过减速比为的减速器减速后，带动半径为r₂的小齿轮1转动，小齿轮通过滑动螺杆2拖动天窗玻璃3做直线运动。小齿轮转矩T₂是天窗的拖动力矩，推动力F_A= T₂/r₂,在天窗夹到障碍物的时候，F_A=F₀ +F_P,F₀为天窗未遇到障碍物正常工作时小齿轮提供的推动力，F_P为障碍物产生的阻力即天窗对障碍物的夹持力。

电机上设有两路霍尔传感器，通过霍尔传感器输出的波形宽度计算测得电机当前转速，采集电机当前端电压，根据电机当前转速和电压按照电机机械特性公式获得电机当前输出转矩。

上述公式为现有电机机械特性公式，式中，n为电机转速，C_e为电动势常数，C_m为转矩常数，R为电枢电阻，U为电机电压，T为电机转矩。

天窗遇到障碍物时，电机需额外增加转矩（额外输出力）用于克服障碍物所带来的阻力。因此，将电机当前输出转矩T和电机正常负载时的转矩T₀(已知量)比较，根据其差值可获得障碍物所受的夹持力。

即T-T₀= F_Pjr₂

式中，F_P为障碍物产生的阻力即天窗对障碍物的夹持力， 为减速器的减速比，r₂为小齿轮1的半径。

障碍物所受到的夹持力F_P不应超过100N,否则电机执行反转。但仅检测夹持力F_P不能反映变化趋势，不能保证在测试的过程中夹持力不超过100N，为使检测效果更加可靠，还需同时检测障碍物的弹性系数。

霍尔传感器的信号每经过一个周期，代表着电机轴转动过固定的角度，也就是电动部件（天窗）移动了固定的位移。根据第k周期和第k-1周期采集到的2次电机转速计算出障碍物所受到的夹持力F_PK和F_PK-1，利用以下公式测得当前障碍物的弹性系数K_X ，