一种用于实现分级防夹功能的充电口盖、防夹系统及汽车的制作方法

本发明属于汽车充电口盖部件领域，具体涉及一种用于实现分级防夹功能的充电口盖、防夹系统及汽车。

背景技术：

1、新能源汽车在充电时充电口盖打开使充电口座暴露，在充电完成后充电口盖关闭以遮蔽充电口座。为满足汽车高端化、智能化的需求，充电口盖采用电动自动开闭方式，通过在充电口盖设置执行器驱动充电口盖自行开闭。但是，在充电口盖自行开闭过程中，可能存在手指或其他物品被充电口盖夹住，导致用户手指被夹伤或物品被损坏的问题。

2、中国专利：cn220076514u公开了一种防夹式车用电动充电口盖，该专利通过充电口外盖上设置感应元件，充电口壳体上设置检测元件，组成角度检测单元进行充电口盖角度检测，以识别小角度异物夹住情况。但是该结构存在以下缺陷：车辆主控单元ecu需要通过复杂的程序算法计算后才能识别，存在响应速度慢、易受环境电磁干扰的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种具备分级防夹功能的充电口盖。

2、本发明包括如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，包括充电口盖外板、充电口盖底座和设置于充电口盖底座上的防夹条；所述防夹条呈闭口环状固定在所述充电口盖底座上，所述防夹条包括由外至内依次受力的海绵胶、压力传感器和密实胶，所述密实胶内部嵌设有形状记忆合金骨架，所述充电口盖外板在关闭状态下与所述海绵胶接触。

4、进一步地，所述海绵胶为记忆海绵和硅胶的复合弹性材料。

5、进一步地，所述海绵胶设有至少两道唇边，所述唇边在所述充电口盖外板处于关闭状态时与所述充电口盖外板接触，以对充电口盖内部形成密封。

6、进一步地，所述压力传感器被配置为实时监测所述防夹条所受压力的大小及分布。

7、进一步地，所述密实胶为实心弹性热塑性硫化橡胶材料，所述形状记忆合金骨架嵌入所述密实胶内部。

8、进一步地，所述海绵胶的硬度低于所述密实胶的硬度，以使所述海绵胶先于所述密实胶发生压缩变形。

9、本发明第二方面提供了一种充电口防夹系统，包括上述所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖、系统控制器和驱动所述充电口盖外板开闭的执行器电机；所述压力传感器与所述系统控制器信号连接，所述系统控制器被配置为根据所述压力传感器检测到的压力大小，分级执行防夹响应。

10、进一步地，当所述压力传感器检测到的压力小于第一阈值时，判定为轻微夹持，所述海绵胶受压变形以吸收夹持能量，所述执行器电机保持正常运行。

11、进一步地，当所述压力传感器检测到的压力不小于第一阈值且不大于第二阈值时，判定为中度夹持，所述系统控制器被配置为向所述执行器电机发出减速运行指令，并触发提示音提醒用户排查夹持故障；其中所述第二阈值大于所述第一阈值。

12、进一步地，当所述压力传感器检测到的压力大于所述第二阈值时，判定为严重夹持，所述系统控制器被配置为向所述执行器电机发出反向运行指令，并触发所述形状记忆合金骨架发生主动形变以增大夹持位置的间隙。

13、进一步地，所述第一阈值为5n，所述第二阈值为15n。

14、本发明第三方面提供了一种汽车，包括上述所述的一种充电口防夹系统。

15、采用上述技术方案，本发明包括如下优点：

16、1、本发明不依赖霍尔转速检测，响应速度快，不易受环境电磁干扰，系统自适应性强、安全性高、防夹准确率高。

17、2、本发明无需额外增设独立的密封条、缓冲块以及霍尔传感器等零部件，即可在同一防夹条上同时实现密封、缓冲与防夹三大功能，零部件数量显著减少，结构布置更加紧凑，有利于整车轻量化设计，并有效降低了物料成本与装配成本。

18、3、本发明根据夹持压力的大小，将防夹响应划分为三个等级，不同的防夹故障对应不同的防夹机制，实现了精准、柔和的分级安全防护。

19、4、本发明采用三级分级防夹响应机制够根据夹持压力的实际情况采取相应的防护措施，既避免了因防夹阈值过高而导致的安全隐患，也有效降低了因轻微干扰而频繁触发防夹动作的误报率，实现了安全防护与用户体验之间的最优平衡。

20、5、本发明所采用的柔性压力传感器可随充电口盖底座的外轮廓形状进行任意弯曲随型，能够贴合布置于防夹条的闭口环状结构中，从而实现对充电口盖整个周向闭合区域压力分布情况的全面、实时监测。相比传统方案中仅在电机端进行间接检测的作法，本发明能够在夹持发生的第一时间、在第一时间于夹持发生的准确位置处获取压力信号，无须进行计算，具有夹持定位精准，检测覆盖全面，反应速度的优点。

21、6、本发明在密实胶内部嵌入形状记忆合金骨架，该形状记忆合金骨架在无夹持故障时为整个防夹条提供结构支撑，保证防夹条具备足够的刚度和稳定的形态；在出现严重夹持时，形状记忆合金骨架又能够利用夹持压力作为其触发条件，瞬间发生主动形变以增大夹持位置的间隙，从而主动参与安全防护。该过程无需额外的驱动源或外部激励，仅依靠形状记忆合金材料自身的特性即可实现主动形变，结构简单可靠，能耗低，进一步提升了系统的安全性与可靠性。

22、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

1.一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，包括充电口盖外板（1）、充电口盖底座（2）和设置于充电口盖底座（2）上的防夹条（3）；所述防夹条（3）呈闭口环状固定在所述充电口盖底座（2）上，所述防夹条（3）包括由外至内依次受力的海绵胶（31）、压力传感器（32）和密实胶，所述密实胶内部嵌设有形状记忆合金骨架（33），所述充电口盖外板（1）在关闭状态下与所述海绵胶（31）接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，所述海绵胶（31）为记忆海绵和硅胶的复合弹性材料。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，所述海绵胶（31）设有至少两道唇边，所述唇边在所述充电口盖外板（1）处于关闭状态时与所述充电口盖外板（1）接触，以对充电口盖内部形成密封。

4.根据权利要求1所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，所述压力传感器（32）被配置为实时监测所述防夹条（3）所受压力的大小及分布。

5.根据权利要求1所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，所述密实胶为实心弹性热塑性硫化橡胶材料，所述形状记忆合金骨架（33）嵌入所述密实胶内部。

6.根据权利要求1所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖，其特征在于，所述海绵胶（31）的硬度低于所述密实胶的硬度，以使所述海绵胶（31）先于所述密实胶发生压缩变形。

7.一种充电口防夹系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的一种用于实现分级防夹功能的充电口盖、系统控制器和驱动所述充电口盖外板（1）开闭的执行器电机；所述压力传感器（32）与所述系统控制器信号连接，所述系统控制器被配置为根据所述压力传感器（32）检测到的压力大小，分级执行防夹响应。

8.根据权利要求7所述的一种充电口防夹系统，其特征在于，当所述压力传感器（32）检测到的压力小于第一阈值时，判定为轻微夹持，所述海绵胶（31）受压变形以吸收夹持能量，所述执行器电机保持正常运行。

9.根据权利要求8所述的一种充电口防夹系统，其特征在于，当所述压力传感器（32）检测到的压力不小于第一阈值且不大于第二阈值时，判定为中度夹持，所述系统控制器被配置为向所述执行器电机发出减速运行指令，并触发提示音提醒用户排查夹持故障；其中所述第二阈值大于所述第一阈值。

10.根据权利要求9所述的一种充电口防夹系统，其特征在于，当所述压力传感器（32）检测到的压力大于所述第二阈值时，判定为严重夹持，所述系统控制器被配置为向所述执行器电机发出反向运行指令，并触发所述形状记忆合金骨架（33）发生主动形变以增大夹持位置的间隙。

11.根据权利要求9-10中任一项所述的一种充电口防夹系统，其特征在于，所述第一阈值为5n，所述第二阈值为15n。

12.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7-11中任一项所述的一种充电口防夹系统。