[发明专利]电动机类负荷的动态保护电路

说明书

本发明总的说来涉及汽车窗玻璃电动升降电动机的控制系统，更具体地说，涉及一种保护这种电动机及其驱动线路使其不致因电动机失速时产生过电流而损坏的电动机保护电路。

汽车窗玻璃电动升降电动机系统通常用来将汽车的窗玻璃在两位置之间上下移动或移动至其间的某一位置。通常，只要持续按压驱动按钮，窗玻璃就继续沿指定的方向移动。现代的许多汽车电动窗玻璃电路增设了“快速下行”器件，这使汽车窗玻璃还可以持续下移而无需多次快速按压“快速下行”按钮或再次按压下行按钮。当电路处于快速下行状态时，窗玻璃持续下移直到按压“上行”或“下行”按钮，或直到检测出行程限位终端为止。

为保护窗玻璃升降电动机及其驱动线路使其不致在电动机可能长时间处下破坏性失速状态(例如到达行程限位终端时)而过热，这些系统通常都装有过电流检测系统，供每当电动机电流上升超过预定临界值或基准电流值时切断流向电动机的电流。基准值一般是在考虑到电动机及其驱动线路的电流和/或容量的基础上凭经验选取的。然而，要选取单一固定的对所有操作温度范围和在变化的电路状态下都有效的临界值经常是很困难的。

因此，本发明的目的是提供一种行程限位终端检测能力提高了的快速下行汽车窗玻璃升降电动机驱动系统。系统的电路监控着流经窗玻璃电动机作为电流分路两端的小压降测定出的电流。当电动机电流超过根据电动机合闸电流动态设定的临界值时，过电流检测电路中断电动机的激励。这个合闸电流叫做瞬时峰值电流，是在电能最初加到电动机上的那一瞬间产生的。这之后，电流值通常下降，直到窗玻璃行程位置终端促使电动机停转为止。电动机的这个停转使电动机电流急剧上升，通常超过合闸电流值。当电动机电流超过所选取的临界值时，进入了停机状态，于是电动机就被关断。

由于起动窗玻璃下行可能在汽车发动机运行或不运行的情况下在热天或冷天下进行，因而根据在同样操作条件下检测电动机在合闸电流值下失速的情况应考虑变化的电路和和环境条件，以便更准确地确定是否到达行程位置终端。结合附图阅读下面的说明不难理解本发明的上述和其它特点和优点。

图1是本发明快速下行的窗玻璃升降电动机控制电路的原理图。

图2是图1控制电路使用的应用型专用集成电路(ASIC)的详细线路原理图。

图3是图1和图2所示电路各种元件在功能上相互作用的方框图。

现在翻看附图，具体参阅图1。本发明窗玻璃电动机控制电路以总编号10表示。电路10分布配置，具有一个ASICμl，更详细的情况如图2所示，下面进行说明。ASICμl在插脚V_DD由9至16伏的汽车蓄电池B⁺通过电阻器R6供电。ASICμl的插脚V_DD和电阻器R6通过电容器C1和C3并通过二极管D10接地，后三者彼此并联连接，以提供直流5伏经调节的V_DD电压。

振荡器输出插脚V_OS-OUT通过电阻器R8接用以产生时钟频率的振荡器的输入端插脚V_OS-IN，并通过电容器C5接地。插脚REF-OUT(通过电阻器R5)和REF-IN通过电阻器R4连接插脚AGND。如下面更详细说明的那样，某一百分率的失速基准电压通过插脚REF-IN加到ASICμl上，插脚REF-OUT则用以将储存的对应于合闸电流的电压加到分压器上，插脚AGND提供模拟基准输出，在本最佳实施例中为1/4V_DD。

开关S1根据操作机构因汽车乘客或司机的操作而闭合，使汽车窗玻璃下降，开关S1电连接在V_DD与下行输入端插脚DOWN之间。在这里所述的本发明的典型实施例中，启动动操作机构激发了控制电路使其进入“下行”和“快速下行”工作状态。当按压到第一锁定(detented)位置时，进入下行工作状态，于是窗玻璃下移，直到操作人员放开操作机构为止。操作机构被按压到第二制动位置时促使开关S3闭合，从而使系统进入快速下行状态，于是窗玻璃持续下移，直到到达行程终端或用户取消这个工作状态为止。

若快速下行工作状态开始之后第二次按压操作机构，就取消了快速下行工作状态。因此，，开关S3虽然可用开关S1通过单一按钮机械控制，但本身在电气上却是独立的。开关S3通过电阻器R9经电容器C7电连接在汽车蓄电池与地之间，且接ASICμl的快速下行输入插脚EXPRESS。但本领域的技术人员不难理解，这种电路是可以按其它各种操作方案(例如配备独立的快速下行操作机构)有效工作的。