用于确定由电动机驱动的活动部件的位置的系统和方法技术方案

技术编号:12855683 阅读:85 留言:0更新日期:2016-02-12 13:56
在用于确定由电动机驱动的活动部件的位置的系统中:耦接至电动机的单个位置传感器递增地检测其移动量;方向切换装置控制电动机的移动方向;以及耦接至单个位置传感器和方向切换装置的控制单元以由单个位置传感器检测到的每个递增移动量、基于活动部件的先前位置和由方向切换装置控制的当前移动方向来确定活动部件的当前位置。控制单元还可检测活动部件的移动的障碍物和/或电动机的失速状况,以及当存在障碍物和/或失速时,还可基于由位置传感器检测到的感测信号(S)的检测脉冲的持续时间和/或最后的移动方向增加或减小位置计数,由此增加或减小的位置计数指示活动部件的当前位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及;具体地,在其未暗示失去一般性的情况下,下述描述将明确涉及与汽车动力致动器(诸如用于机动车辆车窗的车窗调节器、天窗(sunroof)等)有关的系统和方法的使用。
技术介绍
电动机(特别是旋转型电动机)广泛用于驱动活动部件,特别是通过使提供给电动机的供给信号的极性反转来在两个相反的方向上驱动活动部件。例如,在机动车辆中,电动机用在车窗调节器中,以沿两个大致线性的相反方向(即打开方向和关闭方向)来驱动车窗(或天窗、或类似元件)。一般地,经由适合的耦接装置将电动机的轴的旋转转换成活动部件的线性移动;因此,活动部件的移动以给定的耦合比与电动机的旋转相对应。需要一种用于确定由电动机驱动的活动部件的位置的系统,以便控制移动(例如,以便执行反馈控制动作);具体地,在机动车辆车窗调节器的情况下,控制动作还需要提供安全特征,诸如对可能给车辆乘客造成伤害的事件的快速反应(所谓的防夹特征)。已知的位置确定系统包括耦接至电动机的增量位置传感器,例如耦接至电动机的轴的磁性霍尔传感器,以便基于所感测到的电动机的旋转来确定活动部件的位置(相对于先前位置)的递增改变。本申请人已经认识到,存在确定由电动机驱动的活动部件的位置可能证明是困难任务的至少某些操作状况。具体地,当电动机接收到使其移动(例如,其旋转)停止或反转的命令时,由于親接至电动机的被驱动部件的动量,该电动机可使其运动继续一定时间量。此外,可能会发生电动机的机械失速(stall)使其在相对于先前的移动方向的反方向上运动。为了至少部分地应对这些困难,已知的方案通常设想在间隔开的位置处使用耦接至电动机的两个或更多个位置传感器,以便确定电动机在两个相反方向上的移动。具体地,由该传感器检测到的脉冲之间的相位差可以用作移动方向的指示。然而,对于制造而言,这些系统相当复杂且昂贵,并且由于尺寸和成本要求,两个或更多个位置传感器的布置会证明在某些应用中(诸如在汽车应用中)是关键的。
技术实现思路
因此,本专利技术的某些方面的目的在于提供用于确定由电动机驱动的活动部件的位置的简单但同时可靠的方案。该目的可以通过如在所附权利要求书中限定的系统和方法来实现。【附图说明】将参照附图通过示例来描述本专利技术的某些方面的优选的非限制性实施例,在该附图中:图1是根据本方案的实施例的耦接至电动机的位置确定系统的示意性框图;图2是根据本方案的一个方面的在图1的位置确定系统中的磁性位置传感器的示意图;图3是根据本方案的一个方面的图1的位置确定系统的控制单元的示意性框图;图4和图5示出了图1的位置确定系统中的电量的图示;图6是由图2的控制单元执行的控制操作的流程图;图7是可以应用位置检测系统的机动车辆车窗调节器的框图;以及图8是可以安装图7的车窗调节器的机动车辆的示意图。【具体实施方式】现在参照图1来描述作为整体由1表示的用于确定由电动机2驱动的活动部件20的位置的系统。以已知的方式,电动机2包括可操作成相对于定子而旋转的转子,此处不再详细地讨论。在所示的示例中,电动机2为旋转型并且耦接至轴3,轴3又经由(已知类型的(此处未示出))用于移动转换的适当装置耦接至活动部件20。电动机2可操作用于使轴3在第一方向(例如,顺时针方向)上旋转,并且经由施加具有相应的相反极性的电源信号而使轴3在第二相反方向(例如,逆时针方向)上旋转。具体地,电动机2具有第一电源输入端子2a和第二电源输入端子2b,第一电源输入端子2a和第二电源输入端子2b被设计成耦接至具有第一电源输出端子5a和第二电源输出端子5b的电源单元5,第一电源输出端子5a提供例如等于+12V的正电源信号Vs,第二电源输出端子5b提供参考地电势GND(或负电源信号)。切换装置耦接至电动机并且可操作用于控制该电动机的移动方向。具体地,特别地在所示示例中属于电磁型的第一受控开关元件6(具体为继电器)将电动机2的第一电源输入端子2a耦接至电源单元5。第一受控开关元件6在其输入处(例如,在第一控制输入端子6a与第二控制输入端子6b)之间)接收第一控制信号札;第一控制信号&是例如根据对第一开关元件7的用户致动(例如,以按钮、操作杆(lever)或类似的可致动元件的形式)而提供的。在所示示例中属于电磁型的第二受控开关元件8(具体为继电器)将电动机2的第二电源输入端子2b耦接至电源单元5。第二受控开关元件8在其输入处(例如在第一控制输入端子8a与第二控制输入端子8b之间)接收第二控制信号R2;第二控制信号R 2是例如根据对第二开关元件9的用户致动来提供的,该用户致动可替代第一开关7的致动。在可替选的方案中,第一控制信号&和第二控制信号1?2 二者都可以是相同开关例如在其不同方向上致动的结果。另外,第一控制信号札和第二控制信号1?2可以替代地由外部控制单元(此处未示出,例如使用系统1的车辆的主控制单元)例如根据对第一受控开关元件6和第二受控开关元件8的用户致动来提供。此外,受控开关元件6、8的致动还可以独立于相应的开关7、9而发生;例如,在实现防夹特征的车窗调节器的情况下,当防夹系统(以已知的方式,此处不再详细讨论)沿给定的方向在车窗的路径中感测到妨碍物或障碍物时,控制单元可以主动地停止在所请求的方向上向电动机2提供能量,并且可能在相反的方向上提供能量。当第一受控开关元件6被接合或激活(并且第二受控开关元件8未被接合或被去激活)时,第一受控开关元件6将第一电源输入端子2a连接至第一电源输出端子5a,从而向其提供正电源信号Vs ;并且第二受控开关元件8将第二电源输入端子2b连接至第二电源输出端子5b,从而处于参考地电势GND。同样地,当第一受控开关元件6未被接合(并且第二受控开关元件8被接合)时,第一受控开关元件6将第一电源输入端子2a连接至参考地电势GND ;并且第二受控开关元件8将第二电源输入端子2b连接至第一电源输出端子5a,从而向其提供正电源信号Vs。当经由开关7、9或者通过控制单元发出电动机停止命令时,通过使受控开关元件6、8 二者都去激活来使电动机2的电源输入端子2a、2b电短路,从而使上述电动机2制动。因此,包括第一受控开关元件6和第二受控开关元件8的切换装置允许反转提供给电动机2的电源信号的极性以及停止上述电动机2 ;此外,上述切换装置的操作指示电动机2的移动方向。更详细地,在图1所示的示例性实施例中,第一受控开关元件6具有分别连接至第一电源输出端子5a和第二电源输出端子5b的第一侧端子6c和第二侧端子6c以及连接至第一电源输入端当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于确定由电动机(2)驱动的活动部件(20)的位置的系统(1),包括:单个位置传感器(10),耦接至所述电动机(2)并且被配置成检测所述电动机的递增移动量;方向切换装置(6、8),被配置成控制所述电动机(2)的当前移动方向;以及控制单元(14),耦接至所述单个位置传感器(10)和所述方向切换装置(6、8),并且被配置成以由所述单个位置传感器(10)检测到的每个递增移动量、基于所述活动部件(20)的先前位置和由所述方向切换装置(6、8)控制的所述当前移动方向来确定所述活动部件(20)的当前位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:马可·马利亚马可·巴尔塔卢奇
申请(专利权)人:麦格纳覆盖件有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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