适于用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置的防夹电路设备及相应的方法制造方法及图纸

本文描述了一种用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置，特别是电动车窗装置，其包括直流电动马达(10)，该电动马达(10)移动车窗(F)以使其沿导轨滑动，设备(20)包括用于控制直流电动马达(10)的电子控制模块(21)，特别是微处理器，电子控制模块(21)配置成测量马达(10)的电流(I)以及测量车窗(F)的位置(X)，控制模块(21)还配置成当验证了电流(I)高于阈值(Ith)并且车窗(F)的位置(X)落在车窗移动的路径(P)的给定区域(APZ)内时驱动电动马达(10)的操作反转。根据本发明专利技术，防夹电路设备(20)配置成测量(130)马达(10)的反电动势(E；Em)，并且电子控制模块(21)配置成计算(180)根据马达(10)的反电动势(E；Em)的车窗(F)位置，以便在不借助于外部传感器的情况下操作。控制模块(21)配置成通过校准程序来计算系统的比例系数(Ke)。

Anti clamping circuit device suitable for automatically moving sliding window in motor vehicle and corresponding method

This article describes a device for automatically moving a sliding window in a motor vehicle, especially an electric car window device, which includes a direct current motor (10), an electric motor (10) moving a window (F) to slide it along a guide rail, and the device (20) includes an electronic control module (21) for controlling the direct current motor (10), especially in a micro area. The electronic control module (21) is configured to measure the current (I) of the motor (10) and the position of the window (F), and the control module (21) is also configured to drive an operation reversal of the electric motor (10) when the current (I) is verified to be higher than the threshold (Ith) and the position of the window (F) (X) falls within a given region (APZ) of the path (P) of the window (P). In accordance with the invention, the anti clamping circuit device (20) is configured to measure (130) the anti electromotive force (E; Em) of the motor (10), and the electronic control module (21) is configured to calculate (180) in accordance with the reverse electromotive force (E; Em) window (F) position of the motor (10) so as to operate without the assistance to the external sensor. The control module (21) is configured to calculate the proportional coefficient (Ke) of the system through the calibration program.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适于用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置的防夹电路设备及相应的方法
本专利技术涉及一种防夹电路设备，该防夹电路设备适于用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置，该装置特别是电动车窗装置，该电动车窗装置包括直流电动马达，该电动马达移动车窗以使其沿导轨滑动，所述设备包括用于控制直流电动马达的电子控制模块，特别是微处理器，所述电子控制模块配置成测量马达的电流以及测量车窗的位置，控制模块还配置成当电流高于阈值并且车窗的位置落在车窗移动的给定区域内时驱动电动马达的操作反转。
技术介绍
上述技术在本文中具体参照机动车辆的电动车窗装置进行了描述，但是还可以涉及适于车窗或者等同元件的其它马达驱动器，所述等同元件诸如像可打开的天窗的沿着在车辆上所提供导轨的面板，它们具有导致被夹住的风险。电动车窗装置是由机电系统构成的设备，利用该机电系统通过在两侧将车窗限制到由两个平行导轨构成的路径上而引起车窗仅在空间的两个方向上位移。借助于由直流电动马达驱动的杠杆系统，车窗沿着两个导轨滑动。电动马达转子的旋转方向确定车窗的移动方向，连接到上述杠杆系统的轴装配到该转子上。插入到机动车辆车门内的电动车窗装置的半自动或自动操作设想到存在直流电动马达(其中车窗的位移直接取决于施加在按钮上的压力并当压力停止时而停止)，特别是由电子电路自动控制。在自动操作模式下，通常设想到所谓的防夹安全功能。实际上，在自动模式下，车窗的位移是施加在连接到控制电动马达操作的电子电路的按钮上的压力的结果。除了信息“按下按钮/释放按钮”之外，电子控制电路还解释了边界条件，诸如电动马达中的电流，其值在某一瞬间而瞬间增加，该瞬间是在因为已经到达行程终点或者因为沿着车窗路径遇到障碍物，伴随着车窗受阻而电动马达停止的时候。因此，在自动模式下，电动车窗系统能够评估有关安全的条件，并且可以引入防夹功能，该功能存在于当遇到障碍物时或者当移动证明存在问题时例如在人的手指碰巧会妨碍并且因此存在夹在上升的车窗和电动车窗窗框的顶部边缘之间(具有明显的创伤后果)的风险的情况下，就反转车窗向上移动的方向。防夹系统的可靠性和高灵敏度必须能够在存在障碍物时自动反转车窗的移动；因此系统在这方面被校准以便对严格的测试条件做出积极的响应。具体地，这些标准(FMVSS118(美国)-74/60/EEC(欧洲))限定作为防夹区域的一个位于上行程终点(或电动车窗窗框的顶部边缘)下方包括在4mm至200mm之间的区域。对系统进行的测试设想到当存在障碍物时，车窗不得施加高于100N的力，而对象的偏转比可以在5Nm和20Nm之间。图6是由参考数字50整体表示的电动车窗装置的实例的示意图。设备50包括马达M，其围绕旋转轴线以角速度ω转动，并且通过马达减速器51来致动滑动缆线55，滑动缆线55经由两个滑动辊56和57移动连接到车窗F的车窗接合元件52以使上述车窗沿着由P指定的(为了简化起见，在图中被示为纯粹的垂直)路径在导轨54中滑动，两个滑动辊56和57设置在上行程终点CFu和下行程终点CFd之间的车窗F的行程路径CF的底端57和顶端56处。车窗F以线速度v沿着路径P移动，线速度v通常经由一个常数与角速度ω成正比，该常数除了其它参数之外还由马达减速器51的减速比确定。由53指定用于将装置50接合到车门上的元件。由APZ表示的是沿路径P相对于上行程终点CFu限定的防夹区域。已知简单的电动车窗装置不包括位置传感器，但是诸如在车窗的玻璃和滑动导轨之间设置的防风雨橡胶的电阻率等工艺参数在适当校准测量点的情况下根据车窗位置而变化。然而，可能实现的精度并不是很高，该精度是对于有效防夹系统而言最重要的参数。已知通过下述来以更精确的方式操作，即通过使用电子控制电路存储在适当校准之后的车窗位置，经由传感器(最广泛用于这种应用的传感器类型是霍尔效应传感器，其在印刷电路上安装有编码器，该编码器又布置在装配在马达轴上的并且包含磁体的磁盘附近)的集成利用上行程终点和下行程终点，并且经由电子电路处理一系列参数(电动马达本身的特性参数和与电路相关的参数两者，诸如根据摩擦力变化的电流值)，以便评估该系统的摩擦力，从而适应于可能的变化，不仅是短期内发生的变化，还是由于老化而引起的变化。该系统更精确，但需要准确获知系统校准期间所用马达的电气参数；即例如电动马达的任何可能的更换都必须用相同型号的电动马达或用具有相同特性的电动马达来进行；否则，初始特性和性能不能保证。此外，该系统需要一个特定的传感器来检测车窗的位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的装置，该装置将能够在不借助外部传感器工具的情况下准确确定车窗沿其路径的位置，并且该装置将独立于系统的特别是电动马达的典型(和寄生)参数。根据本专利技术，由于包括直流电动马达的电动车窗装置以及用于控制该装置的相应方法(其具有在随后的权利要求中具体所述的特征)实现上述目的。附图说明现在将参考附图对本专利技术进行描述，附图仅作为非限制性的实例提供，并且其中：-图1表示直流电动马达的等效电气模型；-图2是示出根据本专利技术的马达中的电压的时间曲线图的图；-图3是根据本专利技术的装置的控制电路的框图；-图4是由根据本专利技术的由装置实施的方法的流程图；-图5是示出被夹住状态下的马达的电压和电流的曲线图的图；以及-图6表示适于机动车辆的电动车窗装置的原理图。具体实施方式简而言之，根据本专利技术的解决方案通常设想到在电动车窗装置中采用适用于直流电动马达的物理量(反电动势和由马达吸收的电流)来获得关于电动马达转子位置的信息，并且在不借助于外部传感器的情况下确定被卡住或被夹住的情况。通过采用特定的校准程序，就与正在使用的电动马达相关的寄生参数而言，该解决方案是稳健的。在图1中示出的是电路，其以本身已知的方式示意性地表示电动车窗装置的直流电动马达10。由A和B表示的是电动马达10的端子，而V表示电动马达10的端子A和B上存在的电压，R是马达10的寄生电阻，L是电动马达10的寄生电感，而E是电动马达10的与马达的角速度ω成比例的反电动势(backEMF)。从图1的电路可以理解到的是电动马达10作为整体如何被定义为电压发生器，其中电压是反电动势E、被加在反电动势E上的由寄生电阻导致的电压降VR＝R·I以及由于寄生电感导致的电压降VL＝L·dI/dt，两个电压降都与马达10的绕组相关。因此，我们得到适于马达10的端子A和B上的电压V的下述其本身已知的关系式：通过在电动马达10的端子A和B之间施加电压，马达10绕其自身的轴线(轴装配在其上)旋转；其旋转速度ω将与施加的电压值成比例。类似地，如果马达10的转子从外部转动，则读取在电动马达10的端子A和B之间的电压V，其值将与每分钟转数(ther.p.m.)成比例，即与旋转速度ω成比例。与马达10的特性参数无关，因此它可以用等效的参数代替，因此意味着能够通过读取其跨越马达10即端子A和B之间中的值V来获知反电动势E的发生器的电压的精确值。为了获得等于反电动势E的电压V并由此测量反电动势E，必须使由于寄生电阻导致的电压为零，即VR＝0，并且这同样适用于由于寄生电感导致的电压，即VL＝0。为了满足上述两个条件，流入电动马达10的电流I必须为零，即I＝0，这意味着不给电动马达供电。在这种情况下，由于所读取的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防夹电路设备，所述防夹电路设备适于用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置，该装置特别是电动车窗装置，该装置包括直流电动马达(10)，该电动马达(10)移动车窗(F)以使其沿导轨滑动，所述设备(20)包括用于控制所述直流电动马达(10)的电子控制模块(21)，特别是微处理器，所述电子控制模块(21)配置成测量所述马达(10)的电流(I)以及测量所述车窗(F)的位置(X)，所述控制模块(21)还配置成当验证了(180)所述电流(I)高于阈值电流(Ith)并且所述车窗(F)的所述位置(X)落在车窗的移动的路径(P)的给定区域(APZ)内时驱动所述电动马达(10)的运行反转(190)；其特征在于：所述防夹电路设备(20)配置成测量(130)马达(10)的反电动势(E；Em)，并且电子控制模块(21)配置成根据马达(10)的所述反电动势(E；Em)计算(180)车窗(F)的位置，以便在不借助于外部传感器的情况下操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.06 IT 1020150000700451.一种防夹电路设备，所述防夹电路设备适于用于在机动车辆中自动移动滑动车窗的装置，该装置特别是电动车窗装置，该装置包括直流电动马达(10)，该电动马达(10)移动车窗(F)以使其沿导轨滑动，所述设备(20)包括用于控制所述直流电动马达(10)的电子控制模块(21)，特别是微处理器，所述电子控制模块(21)配置成测量所述马达(10)的电流(I)以及测量所述车窗(F)的位置(X)，所述控制模块(21)还配置成当验证了(180)所述电流(I)高于阈值电流(Ith)并且所述车窗(F)的所述位置(X)落在车窗的移动的路径(P)的给定区域(APZ)内时驱动所述电动马达(10)的运行反转(190)；其特征在于：所述防夹电路设备(20)配置成测量(130)马达(10)的反电动势(E；Em)，并且电子控制模块(21)配置成根据马达(10)的所述反电动势(E；Em)计算(180)车窗(F)的位置，以便在不借助于外部传感器的情况下操作。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于测量电动马达(10)的电流(I)的模块(25，26)，以及用于在车窗(F)向上或朝向行程结束终点(CFu)滑动期间测量马达(10)的反电动势(EMFUP)的和用于在车窗(F)向下或朝向行程开始终点(CFd)滑动期间测量马达(10)的反电动势(EMFDOWN)的相应模块(23，24)。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电子控制模块(21)配置成：读取(110)车窗(F)的起始位置；启动(120)计时器；读取(130)反电动势(E；EMFUP，EMFDOWN)的值；计算(140)反电动势的平均值(Em)；验证(145)马达(10)的电流(I)的值；以及如果所述电流(I)低于阈值电流(Ith)，则返回到读取反电动势(E；EMFUP，EMFDOWN)值的步骤(130)；如果马达的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·诺韦洛，A·布西，C·瓦伊，C·加洛，
申请(专利权)人：汽车照明意大利独资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT