電動氣彈簧控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制裝置，特別是涉及一種電動氣彈簧控制裝置，采用嵌入式MCU及外圍電路，將其外圍工作電路與通信接口電路，穩(wěn)壓保護電路，無線發(fā)射與接收電路，警示及報警電路，電機驅(qū)動電路，電機運行狀態(tài)檢測電路，電吸鎖狀態(tài)檢測及驅(qū)動控制電路，通過PCB板安裝形成一個整體電路板，以連接器形成接口與外部設(shè)備相連，控制程序，設(shè)立參數(shù)，各種數(shù)表則存儲在MCU中的Flash及外圍電路1的EEPRQM器件中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用本發(fā)明提供的電動氣彈簧控制裝置，能實現(xiàn)對電動氣彈簧的多種有效控制，使其達到預(yù)期的功能和目標(biāo)，拓寬電動氣彈簧在各個領(lǐng)域里的應(yīng)用范圍，促進電動氣彈簧的推廣和應(yīng)用。
【專利說明】電動氣彈簧控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種控制裝置，特別是涉及一種電動氣彈簧控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣彈簧大約在上世紀80年代開始，逐步廣泛地應(yīng)用在汽車、飛機、火車、機械、電 子、五金、醫(yī)療器械和家具等行業(yè)中用于門、窗、蓋、罩等設(shè)備的開啟、關(guān)閉和支撐。但是，這 種仍需要人工用手稍施外力才能開啟，全程使用外力才能閉合，已無法滿足社會不斷進步 和發(fā)展需要。針對以上問題，本發(fā)明人曾發(fā)明了一種"電動氣彈簧"以替代常規(guī)氣彈簧，專 利號：ZL 201320487225. 5。但為了更好的拓寬電動氣彈簧的應(yīng)用領(lǐng)域，實現(xiàn)通過對電動氣 彈簧的各種控制來完成預(yù)期的動作目標(biāo)，使其達到多種功能性要求，必須需要與之相匹配 的控制裝置來完成，因此，設(shè)計一個電動氣彈簧的控制裝置就顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：提供一種電動氣彈簧控制裝置，為電動氣彈簧提供動力源、驅(qū)動 控制和通信接口等，從而實現(xiàn)對電動氣彈簧的控制，使其達到預(yù)期的動作目標(biāo)和功能，拓寬 電動氣彈簧的應(yīng)用范圍。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該電動氣彈簧控制裝置，其特 征在于：包括 MCU微處理器及外圍電路，該電路采用嵌入式微處理器系統(tǒng)，以MCU作為控制主體，輔 以外圍電路，用于處理外來信號，并對電動氣彈簧的驅(qū)動電機發(fā)出動作指示，是整個電動氣 彈簧控制裝置的中央處理器，連接著電路各部分；電機驅(qū)動電路，其信號輸入端與MCU微處 理器及外圍電路相連，其信號輸出端與電機運行狀態(tài)檢測電路的輸入端相連，為電動氣彈 簧提供動力源，用于控制電動氣彈簧驅(qū)動電機運動時的電流電壓，從而控制電動氣彈簧的 驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速電機運行狀態(tài)檢測電路，它與MCU微處理器及外圍電路和電機驅(qū)動電路 相連接，為電動氣彈簧的驅(qū)動控制，用以判斷電動氣彈簧驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，以決 定電動氣彈簧活塞桿的運動方向、運動速度和啟停位置，并通過電機傳感器輸出的信號由 MCU處理檢測、邏輯判斷與控制，電機的堵轉(zhuǎn)、阻斷和解除，以實現(xiàn)電動氣彈簧柔性智能化； 通信接口電路與MCU微處理器及外圍電路相連，用于將所述電動氣彈簧電氣控制裝置和其 它電氣控制裝置進行通信，可適合于汽車行業(yè)總線通訊和控制，也適合于其他電磁控制、無 線控制、光敏控制、時間控制，溫度控制和數(shù)字程序控制等等通信接口。
[0005] 作為改進，本發(fā)明還可以包括穩(wěn)壓保護電路，它包含直流電壓穩(wěn)壓電路、電源過載 及溫度保護電路，保證本控制器能夠在各種復(fù)雜供電環(huán)境下穩(wěn)定可靠的工作，本電路采用 TVS瞬態(tài)電壓抑制浪涌電流吸收以及噪聲濾波技術(shù)，對本控制器電子設(shè)備提供純凈的供電 電源，并對所供電器件提供可靠的電氣隔離等保護措施，并控制本裝置的電磁輻射水平符 合國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。
[0006] 再改進，本發(fā)明還可以包括： 無線發(fā)射與接收電路，它包含門衛(wèi)檢測電路在內(nèi)，基于KEELOQ改進算法的免持式被動 無鑰門禁（PKE)超低頻無線識別和喚醒技術(shù)，本電路采用PKE智能鑰匙系統(tǒng)，以低頻喚醒方 式觸發(fā)rovcu休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)，在通過軟件解密算法并實施身份識別后，決定是否 進入操作等待狀態(tài)，或?qū)崿F(xiàn)用戶的操作動作，以節(jié)約能源和確保門禁的安全； 警示及報警電路，為電動氣彈簧啟動前提供燈光與聲音警示和關(guān)閉確認后解除警示， 為整個控制電路出現(xiàn)故障或電動氣彈簧的運行過程中出現(xiàn)突發(fā)事件而發(fā)出報警。
[0007] 再改進，本發(fā)明還可以包括： 電吸鎖狀態(tài)檢測及驅(qū)動控制電路，通過對電吸鎖設(shè)備檢測，電吸鎖關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀 態(tài)的邏輯關(guān)系，以電吸鎖解鎖或上鎖動作，配合電動氣彈簧活塞桿來回運動實行聯(lián)動控制， 如使用在汽車尾門上，則配合尾門的開啟或關(guān)閉實行聯(lián)動控制，滿足整過尾門控制系統(tǒng)在 開啟至關(guān)閉特別時刻的動作要求。
[0008] 上述各功能電路即：MCU微處理器及外圍電路，電機驅(qū)動電路，電機運行狀態(tài)檢測 電路，通信接□電路，穩(wěn)壓保護電路，無線發(fā)射與接收電路，警示及報警電路，電吸鎖狀態(tài)檢 測及驅(qū)動控制電路均可采用本領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)上述各功能的常規(guī)電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點在于：采用本發(fā)明提供的電動氣彈簧控制裝置，能實 現(xiàn)對電動氣彈簧的多種有效控制，使其達到預(yù)期的功能和目標(biāo)，拓寬電動氣彈簧在各個領(lǐng) 域里的應(yīng)用范圍，促進電動氣彈簧的推廣和應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置的控制原理框圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置的控制模型示意圖。
[0012] 圖3是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置電機驅(qū)動方案及電流取樣方法。
[0013] 圖4是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置供電穩(wěn)壓保護電路原理圖。
[0014] 圖5是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)的原理框圖。
[0015] 圖6是本發(fā)明電動氣彈簧控制裝置的PKE模塊示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細說明： 如圖1所示電動氣彈簧控制裝置的控制原理框圖，MCU微處理器及外圍電路1與通信 接口電路2,穩(wěn)壓保護電路3,無線發(fā)射與接收電路4,警示及報警電路5,電機驅(qū)動電路6,電 機運行狀態(tài)檢測電路7,電吸鎖狀態(tài)檢測及驅(qū)動控制電路8,通過PCB板安裝形成一個整體 電路板，以連接器形成接口與外部設(shè)備相連?？刂瞥绦颍O(shè)立參數(shù)，各種數(shù)表則存儲在MCU 中的Flash及外圍電路1的EEPRQM器件中，其中MCU微處理器及外圍電路1，采用嵌入式 微處理器系統(tǒng)，以MCU作為控制主體，輔以外圍電路，用于處理外來信號，并對電動氣彈簧 的驅(qū)動電機發(fā)出動作指示，是整個電動氣彈簧控制裝置的中央處理器，連接著電路各部分； 電機驅(qū)動電路6,其信號輸入端與MCU微處理器及外圍電路1相連，其信號輸出端與電機運 行狀態(tài)檢測電路7的輸入端相連，為電動氣彈簧提供動力源，用于控制電動氣彈簧驅(qū)動電 機運動時的電流電壓，從而控制電動氣彈簧的驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速；所述電機運行狀態(tài)檢測電 路7,它與MCU微處理器及外圍電路1和電機驅(qū)動電路6相連接，為電動氣彈簧的驅(qū)動控 制，用以判斷電動氣彈簧驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動的速度和旋轉(zhuǎn)的方向，以決定電動氣彈簧的運動 方向、運動速度和啟停位置，并通過電機傳感器輸出的信號由MCU處理檢測、邏輯判斷與控 制，電機的堵轉(zhuǎn)、阻斷和解除，已實現(xiàn)電動氣彈簧柔性智能化；通信接口電路2與MCU微處 理器及外圍電路1相連，用于將所述電動氣彈簧電氣控制裝置和其它電氣控制裝置進行通 信，可適合于汽車行業(yè)總線通訊和控制，也適合于其他電磁控制、無線控制、光敏控制、時間 控制，溫度控制和數(shù)字程序控制等等通信接口；穩(wěn)壓保護電路3和MCU微處理器及外圍電路 1連接，它包含直流電壓穩(wěn)壓電路、電源過載及溫度保護電路，保證本控制器能夠在各種復(fù) 雜供電環(huán)境下穩(wěn)定可靠的工作，本電路采用TVS瞬態(tài)電壓抑制浪涌電流吸收以及噪聲濾波 技術(shù)，對本控制器電子設(shè)備提供純凈的供電電源，并對所供電器件提供可靠的電氣隔離等 保護措施，并控制本裝置的電磁輻射水平符合國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范；無線發(fā)射與接收電路 4和MCU微處理器及外圍電路1相連，它包含門衛(wèi)檢測電路在內(nèi)，基于KEELOQ改進算法的免 持式被動無鑰門禁（PKE)超低頻無線識別和喚醒技術(shù)，本電路采用PKE智能鑰匙系統(tǒng)，以低 頻喚醒方式觸發(fā)rovcu休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)，在通過軟件解密算法并實施身份識別后， 決定是否進入操作等待狀態(tài)，或?qū)崿F(xiàn)用戶的操作動作，以節(jié)約能源和確保門禁的安全；警示 及報警電路5,為電動氣彈簧啟動過程中前提供燈光與聲音警示和關(guān)閉確認后解除警示，為 整個控制電路出現(xiàn)故障或電動氣彈簧的運行過程中出現(xiàn)突發(fā)事件而發(fā)出報警；電吸鎖狀態(tài) 檢測及驅(qū)動控制電路8連接在MCU微處理器及外圍電路1上，通過對電吸鎖設(shè)備檢測，電吸 鎖關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀態(tài)的邏輯關(guān)系，以電吸鎖解鎖或上鎖動作，配合電動氣彈簧活塞桿來 回運動實行聯(lián)動控制，如使用在汽車尾門上，則配合尾門的開啟或關(guān)閉實行聯(lián)動控制，滿足 整過尾門控制系統(tǒng)在開啟至關(guān)閉特別時刻的動作要求。
[0017] 本實施例中圖2為電動氣彈簧控制裝置的控制模型示意圖。圖中電機4與螺桿5 剛性連接，電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動螺母6在絲杠上往復(fù)運動。設(shè)工作行程為X (mm).絲桿每轉(zhuǎn)一圈 螺母移動螺距為L (mm/轉(zhuǎn))，則有完成行程絲桿總轉(zhuǎn)速為

【權(quán)利要求】
1. 一種電動氣彈簧控制裝置，其特征在于：包括 MCU及外圍電路（1)，通信接口電路（2)，穩(wěn)壓保護電路（3)，無線發(fā)射與接收電路（4)， 警示及報警電路（5)，電機驅(qū)動電路￠)，電機運行狀態(tài)檢測電路（7)和電吸鎖狀態(tài)檢測及 驅(qū)動控制電路（8);并通過PCB板安裝形成一個整體電路板，以連接器形成接口與外部設(shè)備 相連，控制程序，設(shè)立參數(shù)，各種數(shù)表則存在MCU中的Flash及外圍電路（1)的EEPRQM器 件中；MCU微處理器及外圍電路（1 )，采用嵌入式微處理器系統(tǒng)，以MCU作為控制主體，輔以 外圍電路，用于處理外來信號，并對電動氣彈簧的驅(qū)動電機發(fā)出動作指示；電機驅(qū)動電路 (6)，其信號輸入端與MCU微處理器及外圍電路（1)相連，其信號輸出端與電機運行狀態(tài)檢 測電路（7)的輸入端相連，為電動氣彈簧提供動力源，用于控制電動氣彈簧驅(qū)動電機運動 時的電壓，從而控制電動氣彈簧的驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動速度；電機運行狀態(tài)檢測電路（7)，它與 MCU微處理器及外圍電路和電機驅(qū)動電路相連接，為電動氣彈簧的驅(qū)動控制，用以判斷電動 氣彈簧驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動的速度和轉(zhuǎn)動的方向，以決定電動氣彈簧的運動方向、運動速度和 啟停位置，并通過電機傳感器輸出的信號由MCU處理檢測、邏輯判斷與控制，電機的堵轉(zhuǎn)、 阻斷和解除，已實現(xiàn)電動氣彈簧柔性智能化；通信接口電路（2)與MCU微處理器及外圍電路 (1)相連，用于將所述電動氣彈簧電氣控制裝置和其它電氣控制裝置進行通信，可適合于汽 車行業(yè)總線通訊和控制，也適合于其他電磁控制、無線控制、光敏控制、時間控制，溫度控制 和數(shù)字程序控制等等通信接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動氣彈簧控制裝置，其特征在于：還包括 穩(wěn)壓保護電路（3)，它包含直流電壓穩(wěn)壓電路、電源過載及溫度保護電路，保證本控制 器能夠在各種復(fù)雜供電環(huán)境下穩(wěn)定可靠的工作，本電路采用TVS瞬態(tài)電壓抑制浪涌電流吸 收以及噪聲濾波技術(shù)，對本控制器電子設(shè)備提供純凈的供電電源，并對所供電器件提供可 靠的電氣隔離等保護措施，并控制本裝置的電磁輻射水平符合國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動氣彈簧控制裝置，其特征在于：還包括 無線發(fā)射與接收電路（4)，它包含門衛(wèi)檢測電路在內(nèi)，基于KEELOQ改進算法的免持式 被動無鑰門禁（PKE)超低頻無線識別和喚醒技術(shù)，本電路采用PKE智能鑰匙系統(tǒng)，以低頻喚 醒方式觸發(fā)rovcu休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)，在通過軟件解密算法并實施身份識別后，決定 是否進入操作等待狀態(tài)，或?qū)崿F(xiàn)用戶的操作動作，以節(jié)約能源和確保門禁的安全； 警示及報警電路（5)，為電動氣彈簧啟動前提供燈光與聲音警示和關(guān)閉確認后解除警 示，為整個控制電路出現(xiàn)故障或電動氣彈簧的運動過程中出現(xiàn)突發(fā)事件而發(fā)出報警。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動氣彈簧控制裝置，其特征在于：還包括 電吸鎖狀態(tài)檢測及驅(qū)動控制電路（8)，通過對電吸鎖設(shè)備檢測，電吸鎖關(guān)閉狀態(tài)和開啟 狀態(tài)的邏輯關(guān)系，以電吸鎖解鎖或上鎖動作，配合電動氣彈簧活塞桿來回運動實行聯(lián)動控 制，如使用在汽車尾門上，則配合尾門的開啟或關(guān)閉實行聯(lián)動控制，滿足整過尾門控制系統(tǒng) 在開啟至關(guān)閉特別時刻的動作要求。
【文檔編號】G05B19/04GK104062926SQ201410332637
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】王一環(huán) 申請人:王一環(huán)