KR19990007163A - 모우터형 로드용 동적보호회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모우터 전류가 모우터 투입 전류 또는 피이크 전류의 기능으로 동적으로 설정된 임계치를 초과할 때 리프트 모우터에 대한 전기 전력의 흐름을 차단하는 익스프레스 다운 차량 윈도우 리프트 모우터 구동장치에 관한 것이다.

모우터 전류는 전류단락에 의한 작은 전압강하로 측정된다.

전류 레벨이 동적으로 설정된 임계값 이상으로 상승할 때 모우터의 통전이 정지된다.

Description

모우터형 로드용 동적보호회로

본 발명은 차량 파우어 윈도우 리프트 모우터 제어 시스템에 관한 것이고 특히 본 발명은 모우터가 설치될 때 모우터와 이의 구동회로가 과전류로 인한 손상을 보호하는 회로에 관한 것이다.

차량 윈도우 리프트 모우터는 차량 윈도우를 두 개의 위치 사이 및 이들 사이의 어느 위치에 상하로 이동하는데 이용된다. 일반적으로, 작동 스위치가 작동하고 있는한 윈도우는 지정된 방향으로 이동을 지속하려고 한다. 현재의 많은 차량 윈도우 회로에 익스프레스 다운(express down) 특성을 부가하면 익스프레스 다운 스위치의 신속한 누름과 또다른 다운 스위치의 누름없이도 하향방향의 윈도우가 이동을 지속하게 된다. 이 회로가 익스프레스 다운 모우드이면, 윈도우 이동은 업 또는 다운 스위치가 작동하거나 이동의 제한의 끝이 감지 도리 때까지 지속한다.

이동 제한의 끝이 도달할 때와 같은 잠재적으로 손상을 야기하는 지연 설치 상태중 과열로부터 윈도우 리프트 모우터와 이의 구동회로를 보호하기 위해, 이들 시스템은 모우터 전류가 소정의 임계치 또는 기준 전류 레벨 이상으로 올라갈 때마다 모우터로의 전류의 흐름을 차단하는 과전류 보호 시스템을 일반적으로 포함한다. 기준 레벨은 일반적으로 모우터와 이의 구동회로의 전류 및/전력 용량을 고려하여 선택된다. 그러나, 모든 작동온도와 가변 회로 상태의 존재에 영향을 주는 단일의 고정 임계치를 선택하는데 어려움이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이동제한 감지 능력의 향상된 목적의 익스프레스 다운 차량 윈도우 리프트 모우터 구동 시스템을 제공하는 것이다. 이 회로는 윈도우 모우터를 통한 전류를 감지하여 전류단락으로 인한 작은 전압강하로 측정된다. 과전류 보호회로는 모우터 유입 전율비를 기반으로 동적으로 설정되는 임계값을 초과할 때 모우터 통전을 차단한다. 이 유입전류를 전력이 먼저 모우터에 인가된후 짧게 발생한 순간전류 피이크라고 한다. 이후, 윈도우의 이동위치의 목적지가 모우터를 정지할 때까지 전류 레벨이 일반적으로 강하한다. 이 모우터 정지에 의해 모우터전류가 급격히 상승한다. 즉, 유입시의 레벨을 초과한다. 모우터 전류가 선택된 임계치를 초과하면, 엔진정지 조건이 설정되고 모우터가 턴오프된다.

차량 엔진이 구동하거나 턴오프 함과 동시에 하향 이동 윈도우 이동의 초기가 고온 또는 저온에서 발생하기 때문에, 동일한 작동온도 상태하에서 성취된 투입 전류 레벨에서 모우터 정지의 바이어싱 검출에 의해 가변조건과 환경조건이 고려되어 이동위치의 목전지가 도달한 것을 매우 정확히 결정한다. 본 발명의 목적과 기타의 특성은 수반한 도면을 참고로 하면서 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 익스프레스 다운 윈도우 리프트 모우터 제어회로를 도시한 개략도.

도 2는 도 1의 제어회로에 의해 이용되는 인가 특정 집적회로(ASIC)의 회로를 상세히 설명한 개략도.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 여서부품의 기능적인 상화작용을 도시한 도면.

도 1은 본 발명의 윈도우 모우터 제어회로(10)를 도시한다. 회로(10)는 ASICμ1 주위에 구성되어 이를 포함한다. ASICμ1은 아래에서 설명된 도 2에 상세히 도시되어 있다. 저항(R6)을 통하여 9-16볼트를 지닌 차량 밧데리(B+)로부터의 핀(V_DD)으로 동력이 전달되고 ASICμ1의 핀(V_DD) 및 저항(R6)은 캐패시터(C1) 및 (C3), 다이오드(D10)를 통해 접지에 연결되어 있고 또한 이들은 5Vdc의 조절된 V_DD을 제공하기 위해 병렬로 연결되어 있다. 발진기 출력핀(V_OS-OUT)은 클럭 주파수를 발생하는데 이용되는 발진기 입력핀(V_OS-IN)에 저항(R8)을 통해 연결되어 되어 있고 그리고 캐패시터(C5)를 통해 접지에 연결되어 있다. 핀(REF-OUT)(저항(R5)을 통한)과 REF-IN이 저항(R4)을 통해 핀(AGND)이 연결되어 있다. 아래에서 상세히 설명되어 있듯이, 엔진 정지 기준 저압의 량이 ASICμ1에 핀(REF-IN)을 통해 인가되고 핀(REF-OUT)이 투입전류에 해당하는 저장된 전압을 전압분할기에 인가하는데 이용된다. 핀(AGND)은 아날로그 기준 출력, 바람직한 실시예에서 1/4V_DD을 제공한다.

스위치(S1)는 액츄에이터의 차량의 승객 또는 운전자에 의해 운동에 응답하여 폐쇄되어 차량 윈도우을 아래로 이동하게 하고 V_DD와 하향핀(DOWN) 사이에 전기적으로 접속된다. 여기서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 접속 액츄에이터의 작동에 의해 회로를 다운 및 익스프레스 다운 모우드로 트리거한다. 제1정지위치에 눌러질 때, 오퍼레이터가 액츄에이터를 해제할 때까지 윈도우가 하향이동하는 다운 모우드가 실행된다. 제2정지위치로의 액츄에이터의 누름을 실행함으로써 스위치(S3)가 폐쇄되어 시스템이 익스프레스 다운 모우드로 들어가는데 이 익스프레스 다운 모우드에 있어서, 이동의 목적지가 도달하거나 모우드가 사용자에 의해 취소될 때까지 윈도우의 하향운동이 지속된다.

익스프레스 다운 모우드가 시작된후 액츄에이터가 두 번 눌러지면, 익스프레스 다운 모우드가 취소된다. 업 스위치를 누르면 익스프레스 다운 모우드가 취소된다. 따라서, 스위치(S3)가 단일버턴을 경유하여 스위치(S1)로 제어될 수 있을지라도, 이것은 전기적으로 분리된다. 스위치(S3)가 저항(R9)을 통한 차량 베터리와 캐패시터(C7)를 통한 접지 사이에서 전기적으로 연결되고 ASICμ1의 익스프레스 다운 입력핀(EXPRESS)에 연결된다. 그러나 통상인중 하나의 본 회로는 분리 익스프레스 다운 액츄에이터의 제공과 같은 여로 다른 작동목적에 따라 효과적으로 작동한다.

μ1의 핀(V-REF)은 모우터 투입 전류에 상응하는 전압으로 충전된 캐패시터(C8)를 통해 접지되어 있다. 단락전외부 입력(V_S)은 윈도우 리프트 모우터(M1)로부터 수신하고 이 모우터는 코일(K1)에 의해 작동하는 릴레이(SPDT)를 통하여 차량 밧데리에 연결되어 있다. 모우터(M1)가 구동하고 있을 경우, 단락 전압이 이의 상태 즉 구동 또는 정지 상태를 결정하기 위해 ASICμ1에 의해 이용된다. 핀(V_s)이 또한 저항(R3)을 통하여 스위치(S2)에 연결되어 있고 이 스위치는 차량 윈도우의 상향이동을 시작하도록 작동할 수 있다. 이에 관하여, 저항(R3)은 업 스위치(S2)가 폐쇄되지 않는 한 전류센서로서 작용한다.

출력핀(OUT)은 출력 구동 전압을 트렌지스터(Q1)에 제공하고 이 트렌지스터는 다이오드(D6)를 통해 접지에 연결된 에미터와 다이오드(D5)를 통해 차량 베터리에 연결된 컬렉터를 지닌다. 다이오드(D6)는 대향측에서 코일(K1)에 연결되어 있다. 핀(OUT)은 회로가 다운 또는 익스프레스 다운 모우드중 하나일 때마다 하이이고 그렇지 않으면 로우이다.

정상적인 작동하에서, ASICμ1이 차량 베터리에 의해 동력이 전달되고 잠재적인 상태에 있으면, DOWN 또는 EXPRESS 핀중 하나의 입력을 대기한다. 이들 입력은 정상적으로 30k ohm 저항을 경유하여 접지에 통상적으로 연결되어 있다. 핀(OUT)이 이 시간에 로우이어서 차단상태로 트렌지스터(Q1)를 유지한다. 접지된 입력(V_s) 제로 볼트이다. 사용자가 다운 전압(DOWN)을 V_DD에 연결하는 스위치(S1)를 작동할 때, 핀(DOWN)에서의 전압이 다운 액츄에이터의 양의 작동을 나타내도록 설정된 소정의 트리거 전압(V_H) 이상으로 된다. 이 상태가 적어도 10ms동안 지속되면, ASICμ1는 이를 다운 액츄에이터의 작동에 따른 유효신호이다.

이 시간에 핀(OUT)이 로우이어서 다운 스위치(S1)의 전위 작동을 나타내지 않으면, 핀(OUT)이 하이상태로 되어 5mA로 트렌지스터(Q1)를 구동하여 트렌지스터를 포화하고 코일(K1)을 경유해 전력 릴레이(SPDT)를 통전한다. 모우터(M1)를 통해 흐르는 전류의 량과 무관하게 다운 액츄에이터 스위치(S1)가 해제될 때까지 핀(OUT)이 하이를 유지한다. 핀(DOWN)에서의 전압이 적어도 10ms동안 트리거 전압을 V_L로 강하될 때 이는 다운 스위치(S1)의 해제를 나타내는데, 핀(OUT)은 로우상태로 복귀하고 ASICμ1이 다시 대기상태로 된다. 핀(OUT)이 DOWN 핀이 하이로 될 때 이미 하이상태로 되면, 핀(OUT)이 로우로 되게 된다. 이것은 익스프레스 다운 기능을 최소한다. 핀(OUT)은 핀(DOWN)이 로우상태를 유지한다. 핀(DOWN)이 로우로 될 때마다 ASICμ1이 리세트되고 수동다운 작동을 준비하게 된다.

윈도우의 다운 이동을 실행하기 위해, ASICμ1은 대기상태로 유지되어야 하고 오퍼레이터는 제1액츄에이터를 작동해야하므로 스위치(S1)를 폐쇄하여 핀(DOWN) 전압을 트리거 전압 하이(V_H) 이상으로 한다. 핀(OUT)이 로우이면, 하이상태로 되고 릴레이(SPDT)를 통해 모우터를 구동한다. 입력핀(V_S)은 외부 전류 단락(일반적으로 28-120mVdc)을 통해 전압강하(본 실시예에서의 약 12배)를 판독하여 증폭한다. 모우터(M1)가 초기에 턴온상태이면 투입 전류에 의해 전압 스파크가 입력핀(V_s)에서 발생하게 된다. 스파크 전압값이 샘플/홀드회로에 의해 증폭되어 저장되고 핀(REF-IN)의 기준으로 이용된다.

샘플/홀드 작동에서, 핀(V-REF)은 투입 모우터 전류동안 외부 캐패시터(C8)를 피이크 전압 전하로 충전한다. 이 피이크 전압은 약 12배로 증폭된 핀(V_S)상의 투입 전류 스파크의 직접적인 측정이다. 핀(OUT)이 로우로 될 때까지 피이크 전압이 핀(V-REF)으로 저장된다. 이것은 13초 이상 걸린다. 핀(REF-OUT)은 핀(V-REF)의 버퍼된 출력이고 저항(R4) 및 (R5)에 의해 형성된 외부 전압 분할기는 이 전압을 분할하고 이를 핀(REF-IN)에 연결한다. 이 RFF-IN 전압이 입력핀(V_S)상의 정지전류를 검출하는데 이용되는 임계전압이다. 본 실시예에서, 임계치가 투입 전류에 해당하는 전압의 고정비로 설정된다. 바람직하기로는 투입 전류의 약 87%와 동일하다. 그러나, 투입 전류을 기반으로 임계값을 선택하는 기타 유사한 수단은 대안적으로 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

오퍼레이터가 다운 스위치(S3)를 작동시킬 때, 핀(DOWN)상의 입력이 V_H이상 으로 되고 핀(OUT)이 하이상태로 되면, 입력핀(EXPRESS)이 하이레벨(V_H)로 된다. 만일 이 상태가 10ms동안 유지되면, 핀(EXPRESS) 및 (DOWN)이 로우일지라도(즉, 오퍼레이터가 익스프레스 및 다운 액츄에이터를 해제할지라도) 핀(OUT)이 하이를 유지하도록 내부적으로 래치되어 있다. 핀(OUT)은 핀(EXPRESS) 또는 (DOWN)이 하이를 유지할지라도 하이레벨로 유지된다. μ1의 내부 발진기가 ASICμ1이 익스프레스 다운 모우드로 작동하는 전체시간동안 내부카운터를 증가시킨다.

회로(10)가 익스프레스 다운 모우드로 입력될 때마다, 취소의 모우드는 6개이고 제1의 최소모우드는 타임아웃용이다. ASICμ1이 익스프레스 다운 모우드 인 경우, 핀(OUT)이 하이로 유지된다. 이 시간동안, 핀(VOS-OUT) 및 (VOS-IN)상의 발진기는 내부 타임아웃 카운터를 증가시킨다. 이들 카운트가 10KHz의 발진 주파수를 지닌 약 10초동안 특정의 계수 순차를 완료하면, ASIC 핀(OUT)이 하이상태로 된다. 이 타임아웃은 어느 시간 이후에 다운 윈도우 회전이 정지하여 엔진정지가 어떤 이유로 또는 어떤 기타의 회로에 대한 임계치를 초과하지 않고 기계적으로 비정상이 발생하는 바람직하지 않은 상태에서 지연된 엔진정지에 대해 모우터를 보호하게 한다.

익스프레스 다운 모우드의 제2취소는 모우터가 정지하는 경우에 발생한다. 즉, 일반적으로 이 윈도우의 이동위치의 목적지에서 발생한다. 핀(V_S)에서의 전압이 REF-IN에서의 기존전압보다 높으면, ASICμ1은 정지상태를 검출하고 내부 정지 지연 카운터를 증가하기 시작한다. 이 정지상태는 소정의 정지 지연 기간 이상, 본 실시예에서는 야개, 0.5초 동안 유지하지만 V_S가 낮은 값으로 되면, ASICμ1은 정지 지연 카운터를 리세트한다. 이 최종 피이크 값이 투입값보다 크면 이것은 피이크 검출기에 의해 저장되고 새로운 임계치를 이용한다. 정지와 타임아웃 기산 사이의 비가 변경될 수 있다. 핀(RATIO) 하이를 투입함으로써, 정지 기간(T_stall)과 타임아웃기간(T_tout)₇T_stall/T_tout=0.35/10이고 핀(RATIO) 로우를 투입하는 경우, T_stall/T_tout=0.65/10이 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 핀은 왼쪽으로 이동하는 경우, 이 비율은 0.5/10이 된다.

익스프레스 다운 모우드가 다운 액츄에이터의 또 다른 작동을 통하여 취소될수 있다. 핀(DOWN)은 핀(OUT)이 하이인 경우 하이상태이면, ASICμ1 리세트되고 핀(OUT) 하이를 투입한다. 핀(OUT)은 핀(DOWN)이 하이를 유지할지라도 로우상태를 유지한다. 이와 유사하게 두 번의 익스프레스 다운 액츄에이터의 작동에 의해 다운 모우드를 제거한다. 위에서 설명했듯이, 다운이 취소되면, 핀(DOWN)이 하이상태를 유지하고 ASICμ1이 리세트되고 핀(OUT) 로우를 투입한다. 핀(OUT)은 핀(DOWN)이 하이일지라도 로우를 유지한다.

업 스위치(S2)가 ASICμ1의 익스프레스 다운 모우드동안 작동하면, 핀(OUT)이 하이일 때, ASIC가 접지 및 단락없이 유지된다. 접지가 복원되면, 회로의 내부 카운터와 저항이 리세트되고 핀(OUT)을 로우상태로 투입한다. 단락 회로전류가 익스프레스 다운 모우드동안 검출되면, 즉 바람직한 실시예에서 I_sc=45에 대응하는 V_s=0.263V이면, 핀(OUT)은 로우상태로 즉시 투입된다.

따라서, 본 회로는 익스프레스 다운 모우드에서 모우터에 대해 인가된 전기전력의 차단을 보장한다. ASICμ1의 부품에 관한 상세한 설명은 도 2와 같이 포함된다.

도 3에 포함된 기본적인 블록도에 도시되어 있듯이, ASICμ1은 증폭기, 피이크 검출기, 단락회로 비교기, 정지 비교기, 시동기기 및 출력 분할 부수 회로를 포함하는 9개의 주요기능 회로를 포함한다. 이러한 부수적인 회로는 도 1과 연관하여 설명한 방법에 따라 작동한다.

본 발명은 청구범위내에서 벗어나지 않는다면 여러수정과 변경이 가능하다.

Claims (14)

1. 사용자 작동 스위치를 이용하여 전력을 전원으로부터 모우터에 연속적으로 흐르게 하기 위해 상기 스위치를 폐쇄하는 단계와;

   상기 모우터의 전류 레벨을 측정하는 단계와;

   피이크 전류 레벨을 측정하는 단계와;

   상기 모우터 피이트 전류 레벨의 비율로 임계치를 설정하는 단계와;

   상기 측정된 전류 레벨이 상기 임계치를 초과할 때 상기 모우터에 대한 전력의 인가를 차단하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 모우터와 상기 접지를 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하고 상기 전류는 상기 저항을 따른 전압강하의 기능으로 측정되는 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 비율은 약 87%인 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 피이크 전류는 상기 스위치가 폐쇄된후 발생하는 상기 전력 레벨의 피이크 및 모우터 투입 전류 레벨인 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 방법은 차량 윈도우를 승강시키기 위해 이용되는 모우터를 제어하는데 이용되고 또한 상기 모우터의 출력을 상기 윈도우에 기계적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 스위치를 폐쇄함으로써 타이머를 작동시키는 단계와; 소정의 시간 간격이 지난후 상기 모우터에 대한 전력의 인가를 차단하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 제2스위치가 폐쇄하는 동안에만 전류를 상기 전원으로부터 상기 모우터에 흐르게 하는 제2사용자 작동 스위치를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2스위치는 단일 토글 액츄에이터의 누름에 의해 상기 차량의 운전자 또는 승객에 의해 작동가능한 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 제3스위치가 폐쇄를 유지할 때마다 전류를 상기 전원으로부터 상기 모우터에 흐르게 하기 위해 제3사용자 스위치를 폐쇄하고 상기 제1 및 제2스위치의 폐쇄에 의해 야기된 반대 방향으로 상기 윈도우를 이동하기 위해 상기 제2스위치를 폐쇄하는 상기 제3사용자 작동 스위치를 제공하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 모우터에 대한 전력의 인가를 제어하는 방법.
10. 전력을 상기 모우터에 지속적으로 흐르게 하는 사용자 작동 스위치와;

    상기 모우터의 전류에 측정된 레벨을 나타내는 신호를 제공하는 전류센서와;

    상기 센서로부터 상기 전류 레벨 신호를 수신하고 모우터 투입 전류를 식별하게 하여 상기 투입 전류 레벨의 비율로 임계값을 설정하도록 프로그램된 프로세서와;

    상기 프로세서에 응답하여 상기 측정된 모우터 전류 레벨이 상기 임계값을 초과할 때 상기 모우터에 대한 전력의 상기 흐름을 차단하는 회로수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전력을 전원으로부터 전기 모우터에 흐르게 선택적으로 엔어블 및 디저블하는 회로.
11. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 적용 특정 집적회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전력을 전원으로부터 전기 모우터에 흐르게 선택적으로 엔어블 및 디저불하는 회로.
12. 제10항에 있어서, 상기 전류센서는 상기 모우터와 접지 사이에 연결된 저항을 포함하고 상기 전류는 상기 저항을 따른 전압의 기능으로 측정되는 것을 특징으로 하는 전력을 전원으로부터 전기 모우터에 흐르게 선택적으로 엔어블 및 디저불하게 하는 회로.
13. 제10항에 있어서, 차단하는 상기 회로는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력을 전원으로부터 모우터에 흐르게 선택적으로 엔어블 및 디저불하게 하는 회로.
14. 제10항에 있어서, 상기 회로는 상기 차량의 윈도우에 기계적으로 연결된 모우터를 제어하기 위해 차량에 설치되어 상기 전류의 인가시에 상기 윈도우를 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 전력을 전원으로부터 모우터에 흐르게 선택적으로 엔어블 및 디저불하게 하는 회로.