电动气弹簧控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种控制装置，特别是涉及一种电动气弹簧控制装置，采用嵌入式MCU及外围电路，将其外围工作电路与通信接口电路，稳压保护电路，无线发射与接收电路，警示及报警电路，电机驱动电路，电机运行状态检测电路，电吸锁状态检测及驱动控制电路，通过PCB板安装形成一个整体电路板，以连接器形成接口与外部设备相连，控制程序，设立参数，各种数表则存储在MCU中的Flash及外围电路1的EEPRQM器件中。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用本实用新型提供的电动气弹簧控制装置，能实现对电动气弹簧的多种有效控制，使其达到预期的功能和目标，拓宽电动气弹簧在各个领域里的应用范围，促进电动气弹簧的推广和应用。
【专利说明】电动气弹簧控制装置
【技术领域】 [0001]
[0002] 本实用新型涉及一种控制装置，特别是涉及一种电动气弹簧控制装置。
【背景技术】 [0003]
[0004] 气弹簧大约在上世纪80年代开始，逐步广泛地应用在汽车、飞机、火车、机械、电 子、五金、医疗器械和家具等行业中用于门、窗、盖、罩等设备的开启、关闭和支撑。但是，这 种仍需要人工用手稍施外力才能开启，全程使用外力才能闭合，已无法满足社会不断进步 和发展需要。针对以上问题，本实用新型人曾实用新型了一种"电动气弹簧"以替代常规气 弹簧，专利号：ZL 201320487225. 5。但为了更好的拓宽电动气弹簧的应用领域，实现通过对 电动气弹簧的各种控制来完成预期的动作目标，使其达到多种功能性要求，必须需要与之 相匹配的控制装置来完成，因此，设计一个电动气弹簧的控制装置就显得尤为重要。
[0005] 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是：提供一种电动气弹簧控制装置，为电动气弹簧提供动力源、 驱动控制和通信接口等，从而实现对电动气弹簧的控制，使其达到预期的动作目标和功能， 拓宽电动气弹簧的应用范围。
[0007] 本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：该电动气弹簧控制装置， 其特征在于：包括
[0008] MCU及外围电路（1)，通信接口电路（2)，稳压保护电路（3)，无线发射与接收电路 (4)，警示及报警电路（5)，电机驱动电路（6)，电机运行状态检测电路（7)和电吸锁状态检 测及驱动控制电路（8);并通过PCB板安装形成一个整体电路板，以连接器形成接口与外部 设备相连；
[0009] MCU微处理器及外围电路（1 )，采用嵌入式微处理器系统，以MCU作为控制主体，辅 以外围电路，用于处理外来信号，并对电动气弹簧的驱动电机发出动作指示；
[0010] 电机驱动电路（6)，其信号输入端与Μ⑶微处理器及外围电路（1)相连，其信号输 出端与电机运行状态检测电路（7)的输入端相连，为电动气弹簧提供动力源，用于控制电 动气弹簧驱动电机运动时的电压，从而控制电动气弹簧的驱动电机的转动速度；
[0011] 电机运行状态检测电路（7)，它与MCU微处理器及外围电路和电机驱动电路相连 接，为电动气弹簧的驱动控制，用以判断电动气弹簧驱动电机的转动的速度和转动的方向， 以决定电动气弹簧的运动方向、运动速度和启停位置，并通过电机传感器输出的信号由MCU 处理检测、逻辑判断与控制，电机的堵转、阻断和解除，已实现电动气弹簧柔性智能化；
[0012] 通信接口电路（2)与MCU微处理器及外围电路（1)相连，用于将所述电动气弹簧 电气控制装置和其它电气控制装置进行通信。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型优点在于：采用本实用新型提供的电动气弹簧控制 装置，能实现对电动气弹簧的多种有效控制，使其达到预期的功能和目标，拓宽电动气弹簧 在各个领域里的应用范围，促进电动气弹簧的推广和应用。
【专利附图】
【附图说明】 [0014]
[0015] 图1是本实用新型电动气弹簧控制装置的控制原理框图。
[0016] 图2是本实用新型电动气弹簧控制装置的控制模型示意图。
[0017] 图3是本实用新型电动气弹簧控制装置电机驱动方案及电流取样方法 [0018] 图4是本实用新型电动气弹簧控制装置供电稳压保护电路原理图。
[0019] 图5是本实用新型电动气弹簧控制装置采用自适应调节的原理框图
[0020] 图6是本实用新型电动气弹簧控制装置的PKE模块示意图
【具体实施方式】 [0021]
[0022] 下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明：
[0023] 如图1所示电动气弹簧控制装置的控制原理框图，MCU微处理器及外围电路1与 通信接口电路2,稳压保护电路3,无线发射与接收电路4,警示及报警电路5,电机驱动电路 6,电机运行状态检测电路7,电吸锁状态检测及驱动控制电路8,通过PCB板安装形成一个 整体电路板，以连接器形成接口与外部设备相连。控制程序，设立参数，各种数表则存储在 MCU中的Flash及外围电路1的EEPRQM器件中，其中MCU微处理器及外围电路1，采用嵌入 式微处理器系统，以MCU作为控制主体，辅以外围电路，用于处理外来信号，并对电动气弹 簧的驱动电机发出动作指示，是整个电动气弹簧控制装置的中央处理器，连接着电路各部 分；电机驱动电路6,其信号输入端与MCU微处理器及外围电路1相连，其信号输出端与电 机运行状态检测电路7的输入端相连，为电动气弹簧提供动力源，用于控制电动气弹簧驱 动电机运动时的电流电压，从而控制电动气弹簧的驱动电机的转速；所述电机运行状态检 测电路7,它与MCU微处理器及外围电路1和电机驱动电路6相连接，为电动气弹簧的驱动 控制，用以判断电动气弹簧驱动电机的转动的速度和旋转的方向，以决定电动气弹簧的运 动方向、运动速度和启停位置，并通过电机传感器输出的信号由MCU处理检测、逻辑判断与 控制，电机的堵转、阻断和解除，已实现电动气弹簧柔性智能化；通信接口电路2与MCU微处 理器及外围电路1相连，用于将所述电动气弹簧电气控制装置和其它电气控制装置进行通 信，可适合于汽车行业总线通讯和控制，也适合于其他电磁控制、无线控制、光敏控制、时间 控制，温度控制和数字程序控制等等通信接口；稳压保护电路3和MCU微处理器及外围电路 1连接，它包含直流电压稳压电路、电源过载及温度保护电路，保证本控制器能够在各种复 杂供电环境下稳定可靠的工作，本电路采用TVS瞬态电压抑制浪涌电流吸收以及噪声滤波 技术，对本控制器电子设备提供纯净的供电电源，并对所供电器件提供可靠的电气隔离等 保护措施，并控制本装置的电磁辐射水平符合国家标准和相关规范；无线发射与接收电路 4和MCU微处理器及外围电路1相连，它包含门卫检测电路在内，基于KEEL0Q改进算法的免 持式被动无钥门禁（PKE)超低频无线识别和唤醒技术，本电路采用PKE智能钥匙系统，以低 频唤醒方式触发rovcu休眠状态进入工作状态，在通过软件解密算法并实施身份识别后， 决定是否进入操作等待状态，或实现用户的操作动作，以节约能源和确保门禁的安全；警示 及报警电路5,为电动气弹簧启动过程中前提供灯光与声音警示和关闭确认后解除警示，为 整个控制电路出现故障或电动气弹簧的运行过程中出现突发事件而发出报警；电吸锁状态 检测及驱动控制电路8连接在MCU微处理器及外围电路1上，通过对电吸锁设备检测，电吸 锁关闭状态和开启状态的逻辑关系，以电吸锁解锁或上锁动作，配合电动气弹簧活塞杆来 回运动实行联动控制，如使用在汽车尾门上，则配合尾门的开启或关闭实行联动控制，满足 整过尾门控制系统在开启至关闭特别时刻的动作要求。
[0024] 本实施例中图2为电动气弹簧控制装置的控制模型示意图。图中电机4与螺杆5 刚性连接，电机转动驱动螺母6在丝杠上往复运动。设工作行程为X (mm).丝杆每转一圈 螺母移动螺距为L (mm/转)，则有完成行程丝杆总转速为
[0025]
【权利要求】
1. 一种电动气弹簧控制装置，其特征在于：包括 MCU及外围电路（1)，通信接口电路（2)，稳压保护电路（3)，无线发射与接收电路（4)， 警示及报警电路（5)，电机驱动电路￠)，电机运行状态检测电路（7)和电吸锁状态检测及 驱动控制电路（8);并通过PCB板安装形成一个整体电路板，以连接器形成接口与外部设备 相连； MCU微处理器及外围电路（1 )，采用嵌入式微处理器系统，以MCU作为控制主体，辅以外 围电路，用于处理外来信号，并对电动气弹簧的驱动电机发出动作指示； 电机驱动电路（6)，其信号输入端与MCU微处理器及外围电路（1)相连，其信号输出端 与电机运行状态检测电路（7)的输入端相连，为电动气弹簧提供动力源，用于控制电动气 弹簧驱动电机运动时的电压，从而控制电动气弹簧的驱动电机的转动速度； 电机运行状态检测电路（7)，它与MCU微处理器及外围电路和电机驱动电路相连接，为 电动气弹簧的驱动控制，用以判断电动气弹簧驱动电机的转动的速度和转动的方向，以决 定电动气弹簧的运动方向、运动速度和启停位置，并通过电机传感器输出的信号由MCU处 理检测、逻辑判断与控制，电机的堵转、阻断和解除，已实现电动气弹簧柔性智能化； 通信接口电路（2)与MCU微处理器及外围电路（1)相连，用于将所述电动气弹簧电气 控制装置和其它电气控制装置进行通信。
2. 根据权利要求1所述的电动气弹簧控制装置，其特征在于： 稳压保护电路（3)，它包含直流电压稳压电路、电源过载及温度保护电路。
3. 根据权利要求1所述的电动气弹簧控制装置，其特征在于： 无线发射与接收电路（4)，它包含门卫检测电路在内的免持式被动无钥门禁（PKE)双 频无线识别和唤醒电路，以低频唤醒方式触发MCU由休眠状态转入工作状态，实施身份识 别后，以决定是否进入操作等待状态，或实现用户的操作动作，确保节约能源和门禁的安 全； 警示及报警电路（5)，为电动气弹簧启动前提供灯光与声音警示和关闭确认后解除警 示，为整个控制电路出现故障或电动气弹簧的运动过程中出现突发事件而发出报警。
4. 根据权利要求1所述的电动气弹簧控制装置，其特征在于： 电吸锁状态检测及驱动控制电路（8)，通过对电吸锁设备检测，电吸锁关闭状态和开启 状态的逻辑关系，以电吸锁解锁或上锁动作，配合电动气弹簧活塞杆来回运动实行联动控 制。
【文档编号】G05B19/04GK204116838SQ201420386180
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】王一环 申请人:王一环