CN108345293A - 一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统 - Google Patents

一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统 Download PDF

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雷振华
张强
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Abstract

本发明公开了一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,适用于设有热保护器的受测座椅电机,其设有主控单元、电机驱动模块、电流采集单元和堵转工装;本发明可以通过控制主控单元工作在断电恢复型热保护器试验控制模式,对采用断电恢复型热保护器的受测座椅电机进行热保护功能耐久试验,也可通过控制主控单元工作在自动恢复型热保护器试验控制模式,对采用自动恢复型热保护器的受测座椅电机进行热保护功能耐久试验,因此,本发明能够适应座椅电机不同的热保护器耐久试验标准,符合座椅电机及其热保护器的实际工况,并具有使用方便的优点。

Description

一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统
技术领域
本发明涉及一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统。
背景技术
随着汽车行业智能化、电动化和可靠性要求的不断提高,座椅电机作为汽车电动座椅极其重要和复杂的调节机构,越来越得到汽车制造商和零部件生产商的重视,其中对于中高档轿车的电动座椅,则普遍安装具有高度调节、靠背调节、前后调节和头枕调节等不同方向和角度调整作用的直流电机。这不仅要求座椅电机轻量化、噪声振动小,还需要保证其耐久性好、使用寿命长而具有高可靠性。因此,在汽车座椅电机的设计过程中,均需要在规定使用条件下通过耐久性试验对其使用寿命进行测定,保证电机可靠性要求。
对于不同座椅电机的耐久性试验,除了常见的电机动作耐久试验外,还需要进行座椅电机热保护器耐久试验,以测试座椅电机在堵转情况下热保护器跳脱后恢复的耐久性能。通常情况下,汽车座椅电机热保护器主要包括断电恢复式和自动恢复式两种类型。当座椅电机发生堵转,热保护器会在温度升至某一临界值时起作用,其中断电恢复式热保护器需要断电并经过其产品设计的恢复时间后,重新通电才能使座椅电机恢复工作;而自动恢复式热保护器则不需要断电并经过其产品设计的恢复时间后即可使座椅电机恢复工作。在座椅电机的热保护器耐久试验中,通常需要在热保护器恢复时间后根据不同汽车制造商的热保护器耐久标准设置一段休息时间进行循环耐久。
然而,目前座椅电机的耐久试验主要是电机动作耐久试验,而单独针对座椅电机的热保护器耐久试验装置相对较少,同时测试设备对通用化、模块化和系统化的要求在不断提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统。
解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,适用于设有热保护器的受测座椅电机,其特征在于:所述的热保护功能耐久试验控制装置设有主控单元、电机驱动模块、电流采集单元和堵转工装;所述主控单元分别与所述电机驱动单元和电流采集单元电性连接,所述电机驱动单元用于与所述受测座椅电机的供电端电性连接,使得所述主控单元能够通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机提供工作电压或停止供电,所述电流采集单元用于采集所述受测座椅电机的工作电流并能够将采集到的工作电流实时发送给所述主控单元,所述堵转工装用于与所述受测座椅电机相连接,使得所述受测座椅电机的输出轴无法转动。
作为本发明的优选实施方式:在接收到断电恢复类型选择指令时,所述主控单元工作在断电恢复型热保护器试验控制模式;
在所述断电恢复型热保护器试验控制模式下,所述主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,所述主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含所述受测座椅电机的断电恢复型热保护器理论设计恢复时间、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照所述耐久循环次数,所述主控单元控制所述受测座椅电机按断电恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,所述断电恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,所述主控单元通过所述电机驱动单元向所述受测座椅电机提供工作电压,待所述电流采集单元实时采集到的工作电流降为零时,所述主控单元通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机停止供电,并在此状态下经过时长为所述断电恢复型热保护器理论设计恢复时间与所述休息时间之和的时间后,结束本次耐久循环。
作为本发明的优选实施方式:在接收到自动恢复类型选择指令时,所述主控单元工作在自动恢复型热保护器试验控制模式;
在所述自动恢复型热保护器试验控制模式下,所述主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,所述主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含所述受测座椅电机的理论堵转电流、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照所述耐久循环次数,所述主控单元控制所述受测座椅电机按自动恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,所述自动恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,所述主控单元通过所述电机驱动单元向所述受测座椅电机提供工作电压,待所述电流采集单元实时采集到的工作电流第二次上升至所述理论堵转电流的二分之一时,所述主控单元通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机停止供电,并在此状态下经过时长为所述休息时间的时间后,结束本次耐久循环。
作为本发明的优选实施方式:所述的堵转工装设有底板,该底板的底面连接有多根支脚,该底板的顶面设有成对设置的轴插孔和限位杆,其中,所述轴插孔和限位杆分别与所述受测座椅电机的输出轴端部和安装通孔相适配;所述堵转工装与所述受测座椅电机的连接方式为:所述受测座椅电机的输出轴端部嵌装入所述堵转工装的轴插孔中,以使所述受测座椅电机的输出轴与所述堵转工装不能相对转动,所述堵转工装的限位杆插入所述受测座椅电机的安装通孔中,使得所述受测座椅电机的输出轴无法转动。
作为本发明的优选实施方式:所述限位杆的上端设有螺栓部,在所述堵转工装与所述受测座椅电机进行连接时,所述螺栓部穿过所述受测座椅电机的安装通孔后与螺母连接,以将所述堵转工装锁紧在所述受测座椅电机上。
作为本发明的优选实施方式:所述限位杆的横截面为椭圆形。
作为本发明的优选实施方式:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有电压采集单元,所述主控单元与所述电压采集单元电性连接,所述电压采集单元用于采集所述受测座椅电机的工作电压并能够将采集到的工作电压实时发送给所述主控单元,所述主控单元具有存储器,所述主控单元将所述主控单元接收到的外部指令、所述电流采集单元采集到的工作电流和所述电压采集单元采集到的工作电压保存到所述存储器中。
作为本发明的优选实施方式:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有输入设备,所述主控单元与所述输入设备电性连接,所述输入设备用于向所述主控单元输入外部指令。
作为本发明的优选实施方式:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有用于显示热保护功能耐久试验数据的显示设备;所述主控单元与所述显示设备电性连接。
作为本发明的优选实施方式:所述的电流采集单元由电流采样电路和电流信号模数转换模块组成,所述电流采样电路采集所述受测座椅电机的工作电流模拟信号,该工作电流模拟信号通过所述电流信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为所述受测座椅电机的工作电流输入所述主控单元;
所述的电压采集单元由电压采样电路和电压信号模数转换模块组成,所述电压采样电路采集所述受测座椅电机的工作电压模拟信号,该工作电压模拟信号通过所述电压信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为所述受测座椅电机的工作电压输入所述主控单元。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
第一,本发明的热保护功能耐久试验控制系统,可以通过控制主控单元工作在断电恢复型热保护器试验控制模式,对采用断电恢复型热保护器的受测座椅电机进行热保护功能耐久试验,也可通过控制主控单元工作在自动恢复型热保护器试验控制模式,对采用自动恢复型热保护器的受测座椅电机进行热保护功能耐久试验,因此,本发明能够适应座椅电机不同的热保护器耐久试验标准,符合座椅电机及其热保护器的实际工况,并具有使用方便的优点。
第二,本发明满足目前耐久试验设备模块化、通用化和系统化的发展要求,具有实际应用价值。
第三,本发明采用底板以及底板上成对设置的轴插孔和限位杆组成堵转工装,具有可靠性高、使用方便的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
图1为本发明的热保护功能耐久试验控制系统的电路原理框图;
图2为本发明中堵转工装的主视图;
图3为本发明中堵转工装带有透视效果的俯视图。
具体实施方式
如图1所示,本发明公开的是一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,适用于设有热保护器的受测座椅电机,热保护器能够为受测座椅电机实现热保护功能,即:热保护器在其所处的环境温度低于临界值时,不影响受测座椅电机的工作电流和工作电压,热保护器在其所处的环境温度在临界值以上时,将受测座椅电机的工作电流降为零。
本发明的发明构思为:本发明的热保护功能耐久试验控制装置设有主控单元、电机驱动模块、电流采集单元和堵转工装;主控单元分别与电机驱动单元和电流采集单元电性连接,电机驱动单元用于与受测座椅电机的供电端电性连接,使得主控单元能够通过电机驱动单元对受测座椅电机提供工作电压或停止供电,电流采集单元用于采集受测座椅电机的工作电流并能够将采集到的工作电流实时发送给主控单元,堵转工装用于与受测座椅电机相连接,使得受测座椅电机的输出轴无法转动。
在接收到断电恢复类型选择指令时,主控单元工作在断电恢复型热保护器试验控制模式;
在断电恢复型热保护器试验控制模式下,主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含受测座椅电机的断电恢复型热保护器理论设计恢复时间、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照耐久循环次数,主控单元控制受测座椅电机按断电恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,断电恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,主控单元通过电机驱动单元向受测座椅电机提供工作电压,在堵转工装的作用下,使得受测座椅电机通电后因输出轴无法转动而处于堵转状态,使得受测座椅电机的温度持续升高,也即使受测座椅电机的热保护器所处的环境温度持续升高;由于对断电恢复型热保护器来说,在其所处的环境温度在临界值以上时,断电恢复型热保护器对受测座椅电机起到热保护作用,会将受测座椅电机的工作电流降为零,因此,待电流采集单元实时采集到的工作电流降为零时,主控单元通过电机驱动单元对受测座椅电机停止供电,使得受测座椅电机处于断电状态,并在此状态下经过时长为断电恢复型热保护器理论设计恢复时间与休息时间之和的时间后,结束本次耐久循环,而对断电恢复型热保护器来说,由于在断电状态下经过前述时间的冷却,其所处的环境温度已低于临界值,因此,当进入下一个耐久循环时,断电恢复型热保护器已不再对受测座椅电机起热保护作用,断电恢复型热保护器又可以再一次按照上述断电恢复型热保护器耐久循环形式进行工作。
在接收到自动恢复类型选择指令时,主控单元工作在自动恢复型热保护器试验控制模式;
在自动恢复型热保护器试验控制模式下,主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含受测座椅电机的理论堵转电流、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照耐久循环次数,主控单元控制受测座椅电机按自动恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,自动恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,主控单元通过电机驱动单元向受测座椅电机提供工作电压,在堵转工装的作用下,使得受测座椅电机通电后因输出轴无法转动而处于堵转状态(其中,从通电开始,受测座椅电机的工作电流逐渐上升,在工作电流第一次上升至上述理论堵转电流的二分之一时,受测座椅电机即进入堵转状态),使得受测座椅电机的温度持续升高,也即使受测座椅电机的热保护器所处的环境温度持续升高;由于对自动恢复型热保护器来说,在其所处的环境温度在临界值以上时,自动恢复型热保护器对受测座椅电机起到热保护作用,会将受测座椅电机的工作电流降为零,使得受测座椅电机退出堵转状态、处于虽然通电但输出轴无扭矩的状态(其中,从自动恢复型热保护器起热保护作用开始,受测座椅电机的工作电流逐渐下降为零),从而,受测座椅电机的温度逐渐降低,直到降低至自动恢复型热保护器所处的环境温度低于临界值时,断电恢复型热保护器不工作,即不对受测座椅电机起热保护作用,由于受测座椅电机在前述过程中保持通电,则此时受测座椅电机的工作电流再次从零开始逐渐升高,因此,待电流采集单元实时采集到的工作电流第二次上升至理论堵转电流的二分之一时,受测座椅电机再次进入堵转状态,主控单元通过电机驱动单元对受测座椅电机停止供电,使得受测座椅电机处于断电状态,并在此状态下经过时长为休息时间的时间后,结束本次耐久循环,而对自动恢复型热保护器来说,再次经过前述时间的冷却,其所处的环境温度已低于临界值,因此,当进入下一个耐久循环时,自动恢复型热保护器已不再对受测座椅电机起热保护作用,自动恢复型热保护器又可以再一次按照上述自动恢复型热保护器耐久循环形式进行工作。
从而,测试人员首先通过将电机驱动单元和电流采集单元分别与受测座椅电机电性连接,并将堵转工装与受测座椅电机连接,即可用本发明的热保护功能耐久试验控制系统为受测座椅电机供电或停止供电,以利用堵转工装的作用使得受测座椅电机处于堵转状态或休息状态,并采集到受测座椅电机分别在堵转状态和休息状态下的工作电流;然后,仅需依据受测座椅电机的类型,即受测座椅电机是断电恢复型热保护器还是自动恢复型热保护器,向主控单元输入控制指令,以控制主控单元相应的工作在断电恢复型热保护器试验控制模式或自动恢复型热保护器试验控制模式,本发明的热保护功能耐久试验控制系统即可自动的按照参数设置指令对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验。
在上述发明构思的基础上,本发明可以采用以下优选的结构:
作为本发明的优选实施方式:如图2和图3所示,堵转工装设有底板1,该底板1的底面连接有多根支脚2,该底板1的顶面设有成对设置的轴插孔1a和限位杆3,其中,轴插孔1a和限位杆3分别与受测座椅电机的输出轴端部和安装通孔相适配;堵转工装与受测座椅电机的连接方式为:受测座椅电机的输出轴端部嵌装入堵转工装的轴插孔1a中,以使受测座椅电机的输出轴与堵转工装不能相对转动,堵转工装的限位杆3插入受测座椅电机的安装通孔中,使得受测座椅电机的输出轴无法转动。
作为本发明的优选实施方式:限位杆3的上端设有螺栓部4,在堵转工装与受测座椅电机进行连接时,螺栓部4穿过受测座椅电机的安装通孔后与螺母连接,以将堵转工装锁紧在受测座椅电机上,确保受测座椅电机能够固定在堵转工装上。
作为本发明的优选实施方式:限位杆3的横截面为椭圆形,以进一步确保受测座椅电机的输出轴无法转动。
作为本发明的优选实施方式:热保护功能耐久试验控制系统还设有电压采集单元,主控单元与电压采集单元电性连接,电压采集单元用于采集受测座椅电机的工作电压并能够将采集到的工作电压实时发送给主控单元,主控单元具有存储器,主控单元将主控单元接收到的外部指令、电流采集单元采集到的工作电流和电压采集单元采集到的工作电压保存到存储器中以便于工作人员对耐久试验中产生的数据进行查询,其中,主控单元接收的外部指令包括上述断电恢复类型选择指令、自动恢复类型选择指令和参数设置指令。
作为本发明的优选实施方式:热保护功能耐久试验控制系统还设有输入设备,主控单元与输入设备电性连接,输入设备用于向主控单元输入外部指令。
作为本发明的优选实施方式:热保护功能耐久试验控制系统还设有用于显示热保护功能耐久试验数据的显示设备;主控单元与显示设备电性连接,其中,本发明的热保护功能耐久试验控制系统也可采用集成了上述输入设备和显示设备的人机交互界面;显示设备上可以实时显示保存在存储器中的参数设置指令、工作电流和工作电压,并且,这些数据还可以用各种图表来进行显示,以便工作人员进行分析。
另外,主控单元还可以通过接收到的工作电流和工作电压数据对热保护功能耐久试验控制系统运行中的异常状态进行报警。
作为本发明的优选实施方式:电流采集单元由电流采样电路和电流信号模数转换模块组成,电流采样电路采集受测座椅电机的工作电流模拟信号,该工作电流模拟信号通过电流信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为受测座椅电机的工作电流输入主控单元;其中,电流采样电路可由电流传感器和滤波降噪电路组成。
电压采集单元由电压采样电路和电压信号模数转换模块组成,电压采样电路采集受测座椅电机的工作电压模拟信号,该工作电压模拟信号通过电压信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为受测座椅电机的工作电压输入主控单元;其中,电压采样电路可由电压传感器和滤波降噪电路组成。
本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之中。例如:主控单元也可以通过通讯模块联网,主控单元接收的外部指令也可以是由该远程终端通过网络发送的。

Claims (10)

1.一种座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,适用于设有热保护器的受测座椅电机,其特征在于:所述的热保护功能耐久试验控制装置设有主控单元、电机驱动模块、电流采集单元和堵转工装;所述主控单元分别与所述电机驱动单元和电流采集单元电性连接,所述电机驱动单元用于与所述受测座椅电机的供电端电性连接,使得所述主控单元能够通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机提供工作电压或停止供电,所述电流采集单元用于采集所述受测座椅电机的工作电流并能够将采集到的工作电流实时发送给所述主控单元,所述堵转工装用于与所述受测座椅电机相连接,使得所述受测座椅电机的输出轴无法转动。
2.根据权利要求1所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:在接收到断电恢复类型选择指令时,所述主控单元工作在断电恢复型热保护器试验控制模式;
在所述断电恢复型热保护器试验控制模式下,所述主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,所述主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含所述受测座椅电机的断电恢复型热保护器理论设计恢复时间、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照所述耐久循环次数,所述主控单元控制所述受测座椅电机按断电恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,所述断电恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,所述主控单元通过所述电机驱动单元向所述受测座椅电机提供工作电压,待所述电流采集单元实时采集到的工作电流降为零时,所述主控单元通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机停止供电,并在此状态下经过时长为所述断电恢复型热保护器理论设计恢复时间与所述休息时间之和的时间后,结束本次耐久循环。
3.根据权利要求1或2所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:在接收到自动恢复类型选择指令时,所述主控单元工作在自动恢复型热保护器试验控制模式;
在所述自动恢复型热保护器试验控制模式下,所述主控单元按照以下方式控制热保护功能耐久试验控制系统对受测座椅电机进行热保护功能耐久试验:
首先,所述主控单元接收参数设置指令,该参数设置指令包含所述受测座椅电机的理论堵转电流、休息时间和耐久循环次数;
然后,按照所述耐久循环次数,所述主控单元控制所述受测座椅电机按自动恢复型热保护器耐久循环形式循环执行相应次数的耐久循环;
其中,所述自动恢复型热保护器耐久循环形式为:开始本次耐久循环时,所述主控单元通过所述电机驱动单元向所述受测座椅电机提供工作电压,待所述电流采集单元实时采集到的工作电流第二次上升至所述理论堵转电流的二分之一时,所述主控单元通过所述电机驱动单元对所述受测座椅电机停止供电,并在此状态下经过时长为所述休息时间的时间后,结束本次耐久循环。
4.根据权利要求1所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述的堵转工装设有底板(1),该底板(1)的底面连接有多根支脚(2),该底板(1)的顶面设有成对设置的轴插孔(1a)和限位杆(3),其中,所述轴插孔(1a)和限位杆(3)分别与所述受测座椅电机的输出轴端部和安装通孔相适配;所述堵转工装与所述受测座椅电机的连接方式为:所述受测座椅电机的输出轴端部嵌装入所述堵转工装的轴插孔(1a)中,以使所述受测座椅电机的输出轴与所述堵转工装不能相对转动,所述堵转工装的限位杆(3)插入所述受测座椅电机的安装通孔中,使得所述受测座椅电机的输出轴无法转动。
5.根据权利要求4所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述限位杆(3)的上端设有螺栓部(4),在所述堵转工装与所述受测座椅电机进行连接时,所述螺栓部(4)穿过所述受测座椅电机的安装通孔后与螺母连接,以将所述堵转工装锁紧在所述受测座椅电机上。
6.根据权利要求4所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述限位杆(3)的横截面为椭圆形。
7.根据权利要求1所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有电压采集单元,所述主控单元与所述电压采集单元电性连接,所述电压采集单元用于采集所述受测座椅电机的工作电压并能够将采集到的工作电压实时发送给所述主控单元,所述主控单元具有存储器,所述主控单元将所述主控单元接收到的外部指令、所述电流采集单元采集到的工作电流和所述电压采集单元采集到的工作电压保存到所述存储器中。
8.根据权利要求7所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有输入设备,所述主控单元与所述输入设备电性连接,所述输入设备用于向所述主控单元输入外部指令。
9.根据权利要求8所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述的热保护功能耐久试验控制系统还设有用于显示热保护功能耐久试验数据的显示设备;所述主控单元与所述显示设备电性连接。
10.根据权利要求7所述座椅电机的热保护功能耐久试验控制系统,其特征在于:所述的电流采集单元由电流采样电路和电流信号模数转换模块组成,所述电流采样电路采集所述受测座椅电机的工作电流模拟信号,该工作电流模拟信号通过所述电流信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为所述受测座椅电机的工作电流输入所述主控单元;
所述的电压采集单元由电压采样电路和电压信号模数转换模块组成,所述电压采样电路采集所述受测座椅电机的工作电压模拟信号,该工作电压模拟信号通过所述电压信号模数转换模块转换为数字信号,该数字信号作为所述受测座椅电机的工作电压输入所述主控单元。
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