電機堵轉的檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種電機堵轉的檢測裝置，包括：電磁耦合器件，所述電磁耦合器件與電機相連，且在所述電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件；檢測模塊，所述檢測模塊與所述電磁耦合器件相連，用于檢測通過所述電磁耦合器件的交變電流的頻率；控制模塊，所述控制模塊分別與所述檢測模塊和所述電機相連，用于將所述檢測模塊檢測到的所述交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較，并在所述交變電流的頻率小于所述預設閥值頻率時，判斷所述電機發生堵轉，并控制所述電機停止轉動。本發明還公開了一種電機堵轉的檢測方法。本發明提高了電機的使用壽命以及安全可靠性。
【專利說明】電機堵轉的檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機控制【技術領域】，特別涉及一種電機堵轉的檢測裝置和檢測方法。【背景技術】
[0002]汽車的電動車窗升降功能為目前汽車上非常普遍的配置，通過按下或抬起車窗控制按鍵實現車窗的電動升降功能，操作非常方便，在許多車型上取代了手搖式機械車窗玻璃升降。汽車電動車窗的驅動電機驅動汽車玻璃上升或下降，當玻璃上升或下降至極限位置時，由于機械機構的限制，驅動電機無法繼續轉動，從而產生非常大的堵轉電流(一般車窗驅動電機的堵轉電流比正常工作電流大2-4倍)，若電機控制模塊不能及時斷開電機的電源，堵轉電流將使線束電線嚴重發熱甚至有燃燒的危險并且耗費大量的電能。
[0003]傳統電機堵轉的檢測方法為電流檢測的方式，通過電流檢測電路來檢測電機回路中的電流，當檢測到電流達到預設的堵轉電流值時，控制模塊判斷為電機堵轉，釋放電機的電源。這種方式，只有電流達到堵轉電流后，控制模塊才可以檢測到電機堵轉。由于堵轉電流非常大，所以電流檢測電路發熱非常嚴重，影響使用壽命，并且由于電流檢測電路中電流檢測元件的一致性不高并且受溫度影響元件精度會產生變化，所以電路檢測不夠準確。

【發明內容】

[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的一個目的在于提出一種電機堵轉的檢測裝置，該裝置的安全可靠性更高。本發明的另一個目的在于提出一種電機堵轉的檢測方法。
[0005]為實現上述目的，本發明的第一方面的實施例提供了了一種電機堵轉的檢測裝置，包括:
[0006]電磁耦合器件，所述電磁耦合器件與電機相連，且在所述電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件；
[0007]檢測模塊，所述檢測模塊與所述電磁耦合器件相連，用于檢測通過所述電磁耦合器件的交變電流的頻率；以及
[0008]控制模塊，所述控制模塊分別與所述檢測模塊和所述電機相連，用于將所述檢測模塊檢測到的所述交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較，并在所述交變電流的頻率小于所述預設閥值頻率時，判斷所述電機發生堵轉，并控制所述電機停止轉動。
[0009]根據本發明實施例的電機堵轉的檢測裝置，使用電磁耦合的方式對電機堵轉進行檢測，通過使用電磁耦合器件檢測電機回路中交變電流的方式來判斷是否電機堵轉，從而解決了電流檢測電路發熱嚴重、使用壽命短的問題。并且，從電機實際發生堵轉到判斷出電機堵轉再到控制器切斷電機電源的時間非常短，堵轉電流持續的時間短，檢測速度快，器件發熱量小，從而延長了器件的工作壽命，提高了安全可靠性。
[0010]在本發明的一個實施例中，所述檢測模塊通過檢測所述電磁耦合器件的次級線圈的交變的感應電壓的頻率以得到所述交變電流的頻率。[0011 ] 在本發明的一個實施例中，所述控制模塊在判斷所述電機發生堵轉后，切斷所述電機的電源以控制所述電機停止轉動。
[0012]在本發明的一個實施例中，所述負載為電動車窗。
[0013]本發明第二方面的實施例提供一種電機堵轉的檢測裝置，包括如下步驟:
[0014]檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率，其中，電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件；
[0015]將所述交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較；以及
[0016]當所述交變電流的頻率小于所述預設閥值頻率時，判斷所述電機發生堵轉，并控制所述電機停止轉動。
[0017]根據本發明實施例的電機堵轉的檢測方法，使用電磁耦合的方式對電機堵轉進行檢測，通過使用電磁耦合器件檢測電機回路中交變電流的方式來判斷是否電機堵轉，從而解決了電流檢測電路發熱嚴重、使用壽命短的問題。并且，從電機實際發生堵轉到判斷出電機堵轉再到控制器切斷電機電源的時間非常短，堵轉電流持續的時間短，檢測速度快，器件發熱量小，從而延長了器件的工作壽命，提高了安全可靠性。
[0018]在本發明的一個實施例中，通過檢測所述電磁耦合器件的次級線圈的交變的感應電壓的頻率以得到所述交變電流的頻率。
[0019]在本發明的一個實施例中，在判斷所述電機發生堵轉后，切斷所述電機的電源以控制所述電機停止轉動。
[0020]在本發明的一個實施例中，在檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率之前，還包括如下步驟:檢測所述負載是否工作正常。
[0021 ] 在本發明的一個實施例中，所述負載為電動車窗。
[0022]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1為根據本發明實施例的電機堵轉的檢測裝置的示意圖；
[0025]圖2為根據本發明一個實施例的電機堵轉的檢測方法的流程圖；以及
[0026]圖3為根據本發明另一個實施例的電機堵轉的檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0028]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0029]下面參考圖1描述根據本發明實施例的電機堵轉裝置。
[0030]如圖1所示，本發明實施例的電機堵轉裝置，包括:電磁耦合器件100、檢測模塊200和控制模塊300。
[0031]電磁稱合器件100與電機(M) 400相連,如圖所不，電磁稱合器件100的一端與電機400串聯，另一端接地。電機400在電源500的提供的電能的驅動下，進一步驅動負載工作。其中，負載例如可以為電動車窗。電機400在驅動負載工作時會產生變化的交變電流，該交變電流通過電磁耦合器件100。
[0032]檢測模塊200與電磁耦合器件100相連，可以檢測上述通過電磁耦合器件的交變電流的頻率。具體地，電流通過電機400后，再通過電磁耦合器件100的初級線圈，最終接入地線。由于電磁感應的原因，在電磁耦合器件100的次級線圈會感應出交變的感應電壓，并且感應電壓的頻率與通過電磁耦合器件100的交變電流頻率相同。由此，檢測模塊200通過檢測電磁耦合器件100的次級線圈的交變的感應電壓的頻率，則可以得到通過電磁耦合器件100的交變電流的頻率。
[0033]控制模塊300預先測試出電機400正常轉動時產生的交變電流頻率，然后根據該正常頻率設置閥值頻率。控制模塊300將檢測模塊200檢測到的電機400轉動時產生的交變電流頻率與預設的閥值頻率進行比較。
[0034]由于電機400堵轉后，電機回路中不再有交變電流，則電機400轉動時產生的交變電流頻率會小于預設的閥值頻率。因此，當電機400轉動時產生的交變電流頻率小于預設的閥值頻率時，控制模塊300判斷電機400出現堵轉，切斷電機400的電源，從而控制電機400停止轉動。由于電機400發生堵轉，轉速降低到一定程度時，控制模塊300可以在非常短的時間內判斷出電機堵轉的發生，從而及時切斷電機電源。
[0035]在本發明的一個實施例中，控制模塊300可以控制電源500是否接入至電機400，從而控制電機400是否工作。具體地，當控制模塊300控制電源500接入至電機400時，則電機400正常工作。當控制模塊300控制電源500與電機400斷開時，則電機400停止工作。
[0036]下面以汽車中的電機控制電動車窗為例，對本發明實施例的電機堵轉的檢測裝置進行描述。
[0037]在汽車中，電機400驅動電動車窗的上升或下降。在電動車窗上升或下降開關有效時，控制模塊300將電機的電源線與整車電源接通，接通電源500后電機400開始轉動，帶動電動車窗的玻璃升降器上升或者下降。電流通過玻璃升降器的電機400后再通過電磁耦合器件100的初級線圈，最終接入地線。
[0038]由于電磁感應的原因，電磁耦合器件100的次級線圈會感應出交變的感應電壓，并且該交變感應電壓的頻率與通過電磁耦合器件100的交變電流頻率相同。因此，檢測模塊200通過檢測該交變感應電壓的頻率即可得到通過電磁耦合器件100的交變電流頻率。
[0039]控制模塊300將檢測到的交變電流頻率與預設的閥值頻率進行比較，當回路中的交變電流頻率小于預設的閥值頻率，切斷電機的電源。這是由于，在電動車窗的玻璃上升或下降到極限位置時，玻璃將無法再運動，此時電機400停止轉動，處于堵轉狀態。電機堵轉后，電機回路中不再有交變電流，此時，將檢測到回路中的交變電流頻率會小于預設的閥值頻率。
[0040]根據本發明實施例的電機堵轉的檢測裝置，使用電磁耦合的方式對電機堵轉進行檢測，通過使用電磁耦合器件檢測電機回路中交變電流的方式來判斷是否電機堵轉，從而解決了電流檢測電路發熱嚴重、使用壽命短的問題。并且，從電機實際發生堵轉到判斷出電機堵轉再到控制器切斷電機電源的時間非常短，堵轉電流持續的時間短，檢測速度快，器件發熱量小，從而延長了器件的工作壽命，提高了安全可靠性。
[0041]下面參考圖2和圖3描述根據本發明實施例的電機堵轉的檢測方法。
[0042]如圖2所示，本發明實施例的電機堵轉的檢測方法，包括如下步驟:
[0043]步驟S201，檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率。
[0044]電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件。其中，負載例如可以為電動車窗。電機在驅動負載工作時會產生變化的交變電流，該交變電流通過電磁耦合器件。
[0045]具體地，電流通過電機后，再通過電磁耦合器件的初級線圈，最終接入地線。由于電磁感應的原因，在電磁耦合器件的次級線圈會感應出交變的感應電壓，并且感應電壓的頻率與通過電磁耦合器件的交變電流頻率相同。因此，通過檢測電磁耦合器件的次級線圈的交變的感應電壓的頻率以得到交變電流的頻率。
[0046]在本發明的一個實施例中，在檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率之前，還包括如下步驟:檢測負載是否工作正常。以負載為電動車窗為例，首先檢查電動車窗的上升和下降開關是否有效，如果有效，則將電機的電源線與整車電源接通，接通電源后電機開始轉動,帶動電動車窗的玻璃升降器上升或者下降。
[0047]步驟S202，將交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較。
[0048]其中，預設閥值頻率可以根據預先測試出電機正常轉動時產生的交變電流頻率進行設置。
[0049]步驟S203，當交變電流的頻率小于預設閥值頻率時，判斷電機發生堵轉，并控制電機停止轉動。
[0050]由于電機堵轉后，電機回路中不再有交變電流，則電機轉動時產生的交變電流頻率會小于預設的閥值頻率。因此，當判斷電機400轉動時產生的交變電流頻率小于預設的閥值頻率時，則可以判斷電機出現堵轉。此時，切斷電機的電源，從而控制電機停止轉動。
[0051]由于電機發生堵轉轉速降低到一定程度時，控制模塊可以在非常短的時間內判斷出電機堵轉的發生，從而及時切斷電機電源。
[0052]下面參考圖3以汽車中的電機控制電動車窗為例，對本發明實施例的電機堵轉的檢測方法進行描述。
[0053]步驟S301，電動車窗上升或下降開關有效。
[0054]檢查電動車窗上升或下降開關是否有效，如果有效，則繼續執行步驟S302。
[0055]步驟S302，接通電機電源，電機轉動以驅動玻璃升降器動作。
[0056]將電機的電源線與整車電源接通，接通電源后電機開始轉動，帶動電動車窗的玻璃升降器上升或者下降。
[0057]步驟S303，判斷檢測到的交變電流的頻率是否小于預設閥值的頻率，如果是，則執行步驟S304，否則判斷電機未發生堵轉，繼續對交流頻率進行檢測并判斷。[0058]將檢測到的交變電流頻率與預設的閥值頻率進行比較，當回路中的交變電流頻率小于預設的閥值頻率，切斷電機的電源。這是由于，在電動車窗的玻璃上升或下降到極限位置時，玻璃將無法再運動，此時電機停止轉動，處于堵轉狀態。電機堵轉后，電機回路中不再有交變電流，此時，將檢測到回路中的交變電流頻率會小于預設的閥值頻率。
[0059]步驟S304，切斷電機電源，電機停止轉動。
[0060]根據本發明實施例的電機堵轉的檢測方法，使用電磁耦合的方式對電機堵轉進行檢測，通過使用電磁耦合器件檢測電機回路中交變電流的方式來判斷是否電機堵轉，從而解決了電流檢測電路發熱嚴重、使用壽命短的問題。并且，從電機實際發生堵轉到判斷出電機堵轉再到控制器切斷電機電源的時間非常短，堵轉電流持續的時間短，檢測速度快，器件發熱量小，從而延長了器件的工作壽命長，提高了安全可靠性。
[0061]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬【技術領域】的技術人員所理解。
[0062]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基于計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。
[0063]應當理解，本發明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現:具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。
[0064]本【技術領域】的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0065]此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
[0066]上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0067]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0068]盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種電機堵轉的檢測裝置，其特征在于，包括: 電磁耦合器件，所述電磁耦合器件與電機相連，且在所述電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件； 檢測模塊，所述檢測模塊與所述電磁耦合器件相連，用于檢測通過所述電磁耦合器件的交變電流的頻率；以及 控制模塊，所述控制模塊分別與所述檢測模塊和所述電機相連，用于將所述檢測模塊檢測到的所述交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較，并在所述交變電流的頻率小于所述預設閥值頻率時，判斷所述電機發生堵轉，并控制所述電機停止轉動。
2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊通過檢測所述電磁耦合器件的次級線圈的交變的感應電壓的頻率以得到所述交變電流的頻率。
3.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述控制模塊在判斷所述電機發生堵轉后，切斷所述電機的電源以控制所述電機停止轉動。
4.如權利要求1-3任一項所述的檢測裝置，其特征在于，所述負載為電動車窗。
5.一種電機堵轉的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率，其中，電機驅動負載工作時產生的交變電流通過所述電磁耦合器件； 將所述交變電流的頻率與預設閥值頻率進行比較；以及 當所述交變電流的頻率小于所述預設閥值頻率時，判斷所述電機發生堵轉，并控制所述電機停止轉動。
6.如權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，通過檢測所述電磁耦合器件的次級線圈的交變的感應電壓的頻率以得到所述交變電流的頻率。
7.如權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，在判斷所述電機發生堵轉后，切斷所述電機的電源以控制所述電機停止轉動。
8.如權利要求5-7任一項所述的檢測方法，其特征在于，在檢測通過電磁耦合器件的交變電流的頻率之前，還包括如下步驟:檢測所述負載是否工作正常。
9.如權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，所述負載為電動車窗。
【文檔編號】H02H7/085GK103795032SQ201210422522
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優先權日:2012年10月29日
【發明者】蒲金普, 趙澎, 葉樹珩, 劉蓮芳, 龐極洲, 劉麗 申請人:北汽福田汽車股份有限公司