用于汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法与流程

本发明涉及一种汽车方向盘管柱位置调节控制装置保护方法，尤其是涉及一种用于智能型汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法。

背景技术：

目前诸多针对方向盘管柱位置调节控制装置，如图1所示，主要包括单片机以及分别与单片机连接的按键处理电路、lin收发电路、电源处理电路、电机驱动电路；按键处理电路与调节开关连接；lin收发电路与整车bcm节点，用于接收整车控制指令和发送管柱位置调节控制器状态及诊断信息；电源处理电路与整车12v电源端口连接，将12v电源转换为5v电源供单片机使用；电机驱动电路分别与俯仰电机、伸缩电机连接，实现电机运行控制功能。

但是这些方向盘管柱位置调节控制装置主要针对基本位置调节功能进行设计，但对于调节控制装置的安全性功能的相关设计不足，可能出现对故障无法辨识、对故障难以保护等情况。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法，包括：

温度保护子方法，用于防止电机因为高温而损坏；

电流保护子方法，用于防止电机因为过流而损坏；

电机堵转保护子方法，用于防止电机堵转而损坏。

优选地，所述的温度保护子方法具体过程如下：

通过在直流有刷电机中加入可恢复温度断路器进行实现，当温度达到保护温度并持续设定时间后通过断路器自动断开电机相线，强行断开负载，待温度降低后可自动恢复，从而达到对电机的温度保护功能。

优选地，所述的电流保护子方法具体过程如下：

单片机通过电流传感器对电机电流进行实时采集得到，当电流达到预设保护电流限值时通过关闭pwm信号实现降低电机电流的目的。

优选地，所述的电机堵转保护子方法为：单片机通过控制指令情况及反馈的位置信息综合判定的结果。

优选地，所述的电机堵转保护子方法具体为：

当单片机向电机发送pwm时，若电机未发生堵转情况，则根据电机转速由hall传感器周期性的向单片机提供脉冲信号；

但当电机发生堵转情况，则在规定周期内不会出现hall信号；

通过这一特点，使用单片机中timer及外部中断相结合的方式实现对电机堵转情况的判别。

优选地，所述的使用单片机中timer及外部中断相结合的方式实现对电机堵转情况的判别具体设计为：

将hall信号正常工况下的最长周期时间的两倍定义为单片机timer的溢出时间，将处理后的hall信号与单片机外部中断引脚相连，中断服务中实现对timer清零操作，当单片机发出pwm后使能timer计数功能，当hall信号正常接收时，每个hall信号的上升沿均通过外部中断实现对timer计数的清除，timer始终不会发生溢出情况；而当电机发生堵转或传感器工作状态异常时，则hall信号保持固定状态，无法触发中断，致使timer无法得以清零，直到timer达到溢出条件触发溢出中断给出告警信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、通过对电机电流采集方法对电机工况进行判别，可以更早地实现对电机的保护。

二、节省软件开销。

三、电机自保护，且可自动恢复。

四、具有较高的安全性。

附图说明

图1为汽车方向盘管柱位置调节控制装置的示意图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法，包括：温度保护子方法，用于防止电机因为高温而损坏；电流保护子方法，用于防止电机因为过流而损坏；电机堵转保护子方法，用于防止电机堵转而损坏。

本方法主要针对本系统中最重要的电机及按键安全性进行设计。

针对电机保护则通过温度保护和电流保护两个安全设计方式保证电机不会出现因温度过高而无法工作的问题。

其中温度保护功能通过在直流有刷电机中加入可恢复温度断路器实现，当温度达到保护温度并持续一定时间自动断开电机相线，强行断开负载，待温度降低后可自动恢复，从而达到对电机的温度保护功能。

针对电流保护则主要由单片机通过电流传感器对电机电流进行实时采集得到，当电流达到预设保护电流限值时通过关闭pwm信号实现降低电机电流的目的。

另外针对电机堵转的情况及传感器故障情况还加入了电机堵转保护功能，该功能的实现是由单片机通过控制指令情况及反馈的位置信息综合判定的结果。具体设计原理是：当单片机向电机发送pwm时，如电机未发生堵转情况，则会根据电机转速由hall传感器周期性的向单片机提供脉冲信号。但当电机发生堵转情况，则在规定周期内不会出现hall信号。通过这一特点，使用单片机中timer及外部中断相结合的方式实现对电机堵转情况的判别。具体设计是，将hall信号正常工况下的最长周期时间的两倍定义为单片机timer的溢出时间，将处理后的hall信号与单片机外部中断引脚相连，中断服务中实现对timer清零操作，当单片机发出pwm后使能timer计数功能，当hall信号正常接收时，每个hall信号的上升沿均可以通过外部中断实现对timer计数的清除，timer始终不会发生溢出情况；而当电机发生堵转或传感器工作状态异常时，则hall信号保持固定状态，无法触发中断，致使timer无法得以清零，直到timer达到溢出条件触发溢出中断给出告警信息。该功能主要通过单片机内部硬件功能实现，软件工作量大大降低，从而提高了故障检测效率，同时降低了软件载荷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于汽车方向盘管柱位置调节控制装置的电机保护方法，包括：温度保护子方法，用于防止电机因为高温而损坏；电流保护子方法，用于防止电机因为过流而损坏；电机堵转保护子方法，用于防止电机堵转而损坏。与现有技术相比，本发明具有可以更早地实现对电机的保护等优点。

技术研发人员：程立强;钟柳杰;赵学平
受保护的技术使用者：上海航天汽车机电股份有限公司
技术研发日：2017.11.30
技术公布日：2019.06.07