[发明专利]电动机再启动期间的夹持检测在审

专利信息
申请号: 202111354610.8 申请日: 2021-11-16
公开(公告)号: CN114508277A 公开(公告)日: 2022-05-17
发明(设计)人: M·罗马斯泽克;P·马伊 申请(专利权)人: APTIV技术有限公司
主分类号: E05F15/40 分类号: E05F15/40;H02P3/06
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 党晓林;师玮
地址: 巴巴多斯*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电动机 启动 期间 夹持 检测
【说明书】:

电动机再启动期间的夹持检测。一种夹持检测器包括:第一部分,在构件正在第一次关闭移动中进行关闭但停止在未完全关闭的中间位置的第一情形下,当电动机被命令进行制动以使构件停止时,该第一部分获得该电动机的所测得的物理量的参考值,所述参考值表示正好在电动机进行制动之前该电动机的物理量;第二部分,在跟随在第一情形之后并且构件在第二次关闭移动中从未完全关闭的中间位置起移动的第二情形下,该第二部分对电动机的所测得的物理量的当前值与取决于所述参考值的阈值进行比较,以便基于比较结果来检测关闭构件处的夹持。

技术领域

本公开涉及由电动机致动的可移动构件的领域,特别是诸如车辆中的电动窗、滑动门或滑动天盖的构件,它们均设置有防夹(anti-pinch)检测器以提供伤害保护。更具体地,本公开涉及适于对关闭构件处的夹持进行检测的夹持检测器、用于对由电动机致动的关闭构件进行控制的控制设备、以及对关闭构件处的夹持进行检测的方法。关闭构件是这样的构件(诸如窗、门、天窗、百叶窗等),即,该构件例如可以在构件关闭的关闭位置与构件从打开区域移走的打开位置之间平移地移动(打开和关闭)。

背景技术

电动窗(即,由电动机致动的窗)如今即使是在低档车辆中也变得非常流行。

偶然会有儿童试图将脖子或手伸出车窗。如果任何人同时操作车窗开关以关闭车窗,则可能导致儿童窒息或受伤。在被编程成甚至无需按压开关即可工作的电动车窗的情况下,例如在启用全局关闭功能时,也会产生风险。

车窗以高达350N的夹持力(clamping force)移动。这意味着仅约8mm厚的薄玻璃板可以施加压力高达35kg(例如,压到儿童的手或头上)。只需98N就可使儿童发生窒息或伤害。为了避免这种不幸,已经开发了一种防夹技术。

电动车窗的防夹技术必须满足例如欧洲联盟和/或美国发布的标准。根据已知的标准,电动车窗被允许施加在任何对象上的最大力为100N,并且必须在距顶部窗框最小4mm到200mm的范围内进行监测并强制遵守该限制,如图1所示。同样重要的是,在即将到达窗密封件(与顶部密封件相距4mm)之前停用防夹算法,以使车窗可完全关闭。另外,为了避免车窗电动机的过载和损坏,阻挡不能持续太长时间。

文献US 2014/239867 A1公开了一种用于由电动机致动的构件的夹持检测设备,该夹持检测设备包括参考数据存储部分,该参考数据存储部分基于该电动机的转速以及环境温度来计算载荷数据。

文献US 2003/051555 A1公开了一种基于使用电压和速度测量结果来计算参考电动机扭矩的夹持检测系统。为此,需要至少一个专用的速度传感器(诸如编码器或霍尔效应传感器)来确定电动机的转速。电压传感器向计算电动机力的力计算器提供信息。由此,可以确定实际力与参考力之间的差值。如果该力差超过预定阈值,则指示夹持状况。

文献US 6239610 B1公开了一种基于在被用于使车窗移动的电驱动系统的电枢电动机中感应的电压的解决方案。

大量已知的解决方案均需要诸如力传感器或速度传感器的附加设备,而这涉及附加的成本、在相对受约束的环境中需要更多的空间、以及无法增加整个系统的可靠性。

文献CN101220724A公开了一种用于电动窗的无需附加传感器的防夹装置。获得电枢电流信号,并且根据该电流以及使用恒定电流阈值来判断车窗的运动是否受到障碍物阻碍。

夹持检测的最难场景是电动机一启动就检测到被挤压的障碍物(例如,诸如手指、手、手臂等的身体部位)。图2示意性地例示了这种车窗移动场景。在步骤1中,车窗是完全关闭的。然后,使车窗打开。在下一步骤2中,车窗被关闭但停止在未完全关闭的中间位置,如步骤3所示。在该步骤3中,当使车窗暂时停止在未完全关闭的中间位置时,物体(障碍物)被置于车窗与车门的窗框之间所留下的空间中。物体是以这样的方式放置的,即,当车窗开始再次关闭时,在步骤4中,该物体立即受到车窗的挤压。在该时刻,在电动机启动期间,对车窗进行致动的电动机因存在被挤压的物体而具有额外的载荷。

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