移动部件的挤压保护设备制造技术

技术编号:3334201 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
当电机电流(ID)检测到由挤压引起的异常电流后,电机电流执行一种ON/OFF操作和持续ON操作交替的操作,因此电机电流(ID)的增加被限制了。此时,根据ON/OFF操作和持续ON操作执行了挤压判决。当挤压被判定时,电机电流(ID)被停止,并且电机反转。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于防止由直流电机驱动的移动部件对人的手指或类似体产生的挤压的设备。更具体的,本专利技术涉及一种用于在无错误情况下快速检测由这种挤压而在电机中产生的异常电流的设备。
技术介绍
车辆的玻璃窗被称为电动窗,它们可以被电机自动的打开/关闭。在这种自动打开/关闭中,提供了一种用于防止对外部物体,如手、脖子或类似体的挤压(挤压保护)的对策。对被挤压的外部物体所施加的压力应该被限制为最大值100N。但是存在施加在外物上的压力超过特定值100N的情况。特别是在对外物的挤压发生在电动窗刚开始升起的时候会出现此问题。也就是说,对外物施加的压力并不是在任何情况下都会保持在某个特定值之下。
技术实现思路
研究发现当有力施加于外物上时,电机电流ID会增加。由于电机电流ID的增加,压力才增加。因此,本专利技术控制电机电流ID以限制电机电流ID的增加。根据本专利技术的实施例,一种用于由电机(5)驱动的移动部件的挤压保护设备——其中的电机(5)由一个电源单元(VB)提供电机电流(ID)而可以向相反的方向转动——根据本专利技术的实施例,其具有一个可以连接于电源单元(VB)一个正端子或负端子的电流检测电路(2),被设置以传导电机电流(ID)并检测电机电流(ID)的增加,以及一个限流电路(7),被设置以传导电机电流(ID),并在电机电流(ID)超过某个预定值时,在某个预定范围内减小和增加电机电流(ID)。挤压开始后电机电流(ID)比挤压开始前电机电流(ID)的均值要高出一个预定值。附图说明图1是一个根据本专利技术的第一实施例的挤压保护设备的方框图。图2(a)至2(c)是对根据本专利技术的第一实施例的挤压保护设备的修改实例进行解释的方框图。图3是一个根据第一实施例的挤压保护设备的电路图。图4(a)至4(c)是对根据第一实施例的挤压保护设备的电流检测电路2的ON/OFF操作进行解释的曲线图。图5是一个根据第一实施例的挤压保护设备的限流电路7的半导体开关元件T1的压力线的静态特性曲线。图6是根据第一实施例的挤压保护设备的限流电路7的半导体开关元件T1的一个等价电流图。图7是一个根据本专利技术的第二实施例的挤压保护设备的方框图。图8是一个根据本专利技术的第三实施例的挤压保护设备的方框图。图9是一个根据本专利技术的第四实施例的挤压保护设备的方框图。图10是一个根据第四实施例的一个修改实例1的挤压保护设备的方框图。图11是一个根据第四实施例的一个修改实例2的挤压保护设备的方框图。图12是一个根据本专利技术的第五实施例的挤压保护设备的方框图。图13是一个根据本专利技术的第六实施例的挤压保护设备的方框图。图14(a)至图17(b)显示了表示根据操作验证实例1的挤压保护设备的电流检测电路2的后续操作的信号波形。图18(a)至图18(b)显示了表示根据操作验证实例2的挤压保护设备的电流检测电路2的后续操作的信号波形。图19(a)至图19(b)显示了表示根据操作验证实例3的挤压保护设备的电流检测电路2的后续操作的信号波形。图20(a)至图29(b)显示了表示根据操作验证实例4的挤压保护设备的限流电路7的ON/OFF操作的信号波形。图30(a)至图30(b)显示了表示根据操作验证实例5的挤压保护设备的电流检测电路2的后续操作的信号波形。图31至图34(b)显示了表示根据操作验证实例6的挤压保护设备的限流电路7的ON/OFF操作的信号波形。图35显示了根据操作验证实例7,在挤压保护设备的电动窗刚开始上升而发生挤压时的信号波形。具体实施例方式下面将参考附图对本专利技术的各种实施例进行描述。应该注意,相同或类似的参考数字被用于所有图中的相同或类似的部分或元件,并且忽略或简化对相同或类似部分或元件的描述。(第一实施例)(挤压保护设备概述)如图1所示,根据本专利技术的第一实施例的电动窗挤压保护设备具有一个检测由挤压引起的异常电流的异常电流检测电路2,一个配有正向/反向转动电路的电动窗电机5,一个判断挤压的挤压判决电路6,和一个限制电机电流ID的电机电流限制电路7。由正向/反向转动电路供给的电动窗电机5可以被认为是一个具有电机M的正向/反向转动电路。三个电流检测电路2、正向/反向转动电路5和限流电路7串联于线1上,电机电流ID流动于其中以与电源单元(电池)VB相连。异常电流检测电路2具有一个电流跟随电路3和一个起动电路4。异常电流检测电路2向限流电路7输出一个异常电流检测信号9。限流电路7具有一个参考电压电路8。限流电路7向挤压判决电路6输出一个ON/OFF操作信号10。挤压判决电路6向正向/反向转动电路5输出一个WINDOW-DOWN信号。正向/反向转动电路5输入一个WINDOW-UP信号和一个WINDOW-DOWN信号。根据这些WINDOW-UP信号和WINDOW-DOWN信号,正向/反向转动电路5转换正向/反向转动电路5中的一个上开关和一个下开关。如图2(a)和2(b)所示,异常电流检测电路2可以连接于电源单元VB的正端子。或如图2(c)所示,异常电流检测电路2可以连接于与电源单元VB的负端子等价的地端子。电机电流ID在正向/反向转动电路5和限流电路7中流过的顺序是无关紧要的。特别地,电机电流ID的流动顺序如图2(a)所示可以是从异常电流检测电路2到限流电路7,从限流电路7到挤压判决电路6。电机电流ID的流动顺序可以是图1所示的相同顺序,也就是,如图2(b)所示从异常电流检测电路2到正向/反向转动电路5,从正向/反向转动电路5到限流电路7。电机电流ID的流动顺序可以是从正向/反向转动电路5到限流电路7,从限流电路7到异常电流检测电路2,与图2(c)所示类似。(异常电流检测电路2概述)异常电流检测电路2检测由于挤压而在电机电流ID中形成的异常电流。如图3所示,异常电流检测电路2通过信号线9输出异常电流检测信号9(限流电路7的检测结果)。异常电流检测电路2具有一个电阻器组(R1和R20)或一个源场效应晶体管(FET)组。异常电流检测电路2包括如图9所示的电流跟随电路3和起动电路4。为了方便,信号线9上传输的异常电流检测信号9也被指示为9,也就是与信号线9的参考数字9相同。其它信号同样对待。同样如图3所示,电阻器组(R1和R20)由一个分流电阻R1和一个参考电阻R20组成。电阻器组的电流传感率,n,是参考电阻R20的阻抗和分流电阻R1的阻抗的比值。将电流传感率n的值设置为大于1,最好是100或更大。图3中,电流传感率n被设置为1618。电机电流ID在R1中流过。对参考电流Iref进行控制以使得参考电流Iref满足参考电阻R20中的电流条件(ID=n×Iref)。在分流电阻R1连接于电机5的高端(电机5的电源端)的情况下,需要使得分流电阻R1的电机M端的电压VSA和参考电阻R20的地端电压VSB满足条件VSA=VSB,以满足条件ID=n×Iref。当电机M正常转动时,如果电机电流ID由于移动窗口玻璃的驱动力的波动而变化时,尽管VSA(如分流电阻R1的电源)也发生变化,控制参考电流Iref来保持条件VSA=VSB。接下来将解释由挤压而引起的异常电流的检测方法。参考电流Iref被分成两个跟随速度不同的电流分量。参考电流Iref被分成一个具有低跟随速度的慢跟随电流Iref-s和一个具有高跟随速度的快跟随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由电机(5)驱动的移动部件的挤压保护设备,其中电机(5)可以通过电源单元(VB)提供的电机电流(ID)供给而向反方向转动,所述挤压保护设备包括:一个可以连接于电源单元(VB)的正端子和负端子之一的电流检测电路(2),被设置为 传导电机电流(ID)以及检测电机电流(ID)的增加;一个限流电路(7),被设置以传导电机电流(ID),以及在电机电流(ID)的增加超过一个预定值时在一个预定范围内减小和增加电机电流(ID)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-4-2 103860/20011.一种用于由电机(5)驱动的移动部件的挤压保护设备,其中电机(5)可以通过电源单元(VB)提供的电机电流(ID)供给而向反方向转动,所述挤压保护设备包括一个可以连接于电源单元(VB)的正端子和负端子之一的电流检测电路(2),被设置为传导电机电流(ID)以及检测电机电流(ID)的增加;一个限流电路(7),被设置以传导电机电流(ID),以及在电机电流(ID)的增加超过一个预定值时在一个预定范围内减小和增加电机电流(ID)。2.如权利要求1所述的挤压保护设备,其中所述限流电路(7)包括一个半导体开关元件(T1),电机电流(ID)的减小是把半导体开关元件(T1)转变到一种ON/OFF操作一段时间,该段时间取决于挤压引起的电机速度的减少,并且电机电流(ID)的增加是把半导体开关元件(T1)转到一种持续ON操作。3.如权利要求2所述的挤压保护设备,其中所述电流检测电路(2)包括一个主元件(R1,T4),被设置以传导电机电流(ID),由一个主电阻来确定,一个参考元件(R20,T5),被设置以传导参考电流(Iref),由一个等于主电阻的n倍的参考电阻来确定,一个电流跟随电路(3),被设置为传导参考电流(Iref),并且被设置为将参考电流(Iref)恒定地设置为电机电流(ID)的n分之一(1/n)。4.如权利要求3所述的挤压保护设备,其中主元件(R1,T4)包括一个分流电阻(R1),参考元件(R20,T5)包括一个参考电阻(R20)。5.如权利要求3所述的挤压保护设备,其中主元件(R1,T4)包括一个主场效应晶体管(T4),参考元件(R20,T5)包括一个参考场效应晶体管(T5)。6.如权利要求3所述的挤压保护设备,其中主元件(R1,T4)可以串联于电机(5)和限流电路(7),主元件(R1,T4)的一端可以连接于电源单元(VB)的正端子和负端子中的一个,参考元件(R20,T5)的一端可以连接于主元件(R1,T4)的一个节点,电源单元(VB)的正端子和负端子中的一个,参考元件(R20,T5)的另一端连接于电流跟随电路(3),并且电流跟随电路(3)可以连接于电源单元(VB)的正端子和负端子中的另一个。7.如权利要求5所述的挤压保护设备,其中主场效应晶体管(T4)的漏极可以连接于电源电压(VB)的正端子,参考场效应晶体管(T5)的漏极连接于主场效应晶体管(T4)的漏极,参考场效应晶体管(T5)的源极连接于电流跟随电路(3),电流跟随电路(3)可连接于电源单元(VB)的负端子,主场效应晶体管(T4)和参考场效应晶体管(T5)的栅极彼此连接,并可以被驱动电路(19,21)来驱动。8.如权利要求3所述的挤压保护设备,其中电流跟随电路(3)包括一个慢跟随电路(41和42),被设置为传导慢跟随电流(Iref-s),其时间常数比从挤压开始到电机(5)开始反向转动的时间段要长数倍,一个快跟随电路(43和44),被设置为传导快跟随电流(Iref-f),其时间常数比慢跟随电路的要小许多,并且可以补偿参考电流(Iref)和慢跟随电流(Iref-s)之间的差值,慢跟随电路(41和42)和快跟随电路(43和44)彼此并连。9.如权利要求8所述的挤压保护设备,其中电流跟随电路(3)包括一个第一比较器(CMP1),被设置以检测主元件(R1,T4)和参考元件(R20,T5)的压降之差,慢跟随电路(41和42)包括一个连接于第一比较器(CMP1)的输出和地的慢充电放电电路(41),所述慢充电放电电路(41)包括一个连接于第一比较器(CMP1)的输出的第一电阻(R21)以及一个串联于第一电阻(R21)和地的第一电容(C1),并被设置为将慢跟随电流(Iref-s)连接于第一电容(C1)的电势,快跟随电路(43和44)包括一个连接于第一比较器(CMP1)的输出和地及并联于慢充电放电电路(41)的快充电放电电路(43),所述快充电放电电路(43)包括一个连接于第一比较器(CMP1)的输出的第二电阻(R22)和一个串联于第二电阻(R22)和地的第二电容(C2),其通过一个高电阻(R28)连接于第一电容(C1)并由一个小于慢充电放电电路(41)的慢时间常数的快充电放电电路(43)的快时间常数来确定,并被设置以将快跟随电流(Iref-f)连接于第二电容(C2)的电势。10.如权利要求9所述的挤压保护设备,其中慢跟随电路(41和42)包括一个慢源极跟随器电路(42),其中所述慢源极跟随器电路(42)包括一个设置来传导慢跟随电流(Iref-s)并由栅极连接于第一电容(C1)来确定的第一场效应晶体管(T21),和一个连接于第一场效应晶体管(T21)的源极的第三电阻(R23),快跟随电路(43和44)包括一个快源极跟随器电路(44),其中所述快源极跟随器电路(44)包括一个由栅极连接于第二电容(C2)来确定的被设置来传导快跟随电流(Iref-f)的第二场效应晶体管(T22),和一个被设置以传导快跟随电流(Iref-f)的第四电阻(R24)。11.如权利要求10所述的挤压保护设备,其中第二场效应晶体管(T22)的栅极直接连接于第一比较器(CMP1)的输出,第二电阻(R22)、第二电容(C2)和高电阻(R...

【专利技术属性】
技术研发人员:大岛俊藏
申请(专利权)人:矢崎总业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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