專利名稱：汽車關(guān)門沖擊氣壓緩解方法及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩解汽車關(guān)門沖擊氣壓的方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法所需的控制電路。根據(jù)發(fā)明的實(shí)質(zhì)，亦可稱為電動(dòng)窗的控制方法及控制電路。
車廂密封性能較好的汽車，尤其是轎車，關(guān)門時(shí)會(huì)使車內(nèi)空氣受到壓縮沖擊。特別是在全部車窗關(guān)閉的情況下關(guān)最后一扇門時(shí)，沖擊氣壓可達(dá)到20Pa以上，換算成聲壓級(jí)超過120dB。雖然這個(gè)沖擊聲頻率低、持續(xù)時(shí)間短，但120dB的強(qiáng)度已近痛閥，對(duì)人耳是有損害的，可以明顯感到對(duì)鼓膜的強(qiáng)烈沖擊。如果連續(xù)地開關(guān)車門數(shù)次，則耳朵會(huì)明顯感覺脹痛不適，顯然關(guān)門沖擊氣壓不利于人體健康，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右跃徑狻８鶕?jù)市場(chǎng)調(diào)研、專利查新及文獻(xiàn)檢索的結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)注意到這個(gè)問題以及提出解決方案的先例。
現(xiàn)有汽車技術(shù)中，電動(dòng)車窗(包括頂窗)作為一種常規(guī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用。一個(gè)典型的電動(dòng)車窗控制電路如

圖1所示主要由主控開關(guān)(1)、分控開關(guān)(2)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(M)、駕駛座電動(dòng)窗控制單元(3)等部分組成。主控開關(guān)一般包含一個(gè)用來使分控開關(guān)失效的鎖止開關(guān)(Km)。其電路原理屬于常規(guī)知識(shí)，不作詳述。關(guān)于駕駛座電動(dòng)窗控制單元，有時(shí)叫一次升降模塊，可以包含在主控開關(guān)之內(nèi)。其電路原理隨不同的車而各有所異，但其基本功能類似，即操作“升”或“降”開關(guān)超過(或短于)某一時(shí)限時(shí)，電路控制車窗自動(dòng)完全升起或降下。這個(gè)控制單元一般由繼電器及相應(yīng)電路組成，通過控制繼電器線圈，由繼電器觸點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行功率控制。也有其它功率器件組成的，如CN 1107623A公開的94113694.9號(hào)中國(guó)專利，采用邏輯電平控制，功率器件為全晶體管，其控制方法包含了繼電電路的特征，且功能有所擴(kuò)展，其基本電路見圖2。不管怎樣，車窗的升/降操作都是由機(jī)械開關(guān)的操縱來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠緩解汽車關(guān)門沖擊氣壓的方法，具體地講是一種電動(dòng)車窗(包括頂窗)的控制方法；以及實(shí)現(xiàn)該方法所需的控制電路?？刂齐娐放c原電動(dòng)窗電路相配合，根據(jù)原電動(dòng)窗是邏輯電平控制電路、繼電器或機(jī)械開關(guān)電路而略有不同。
本發(fā)明提供的汽車關(guān)門沖擊氣壓緩解方法是打開汽車的任一扇門時(shí)，這扇門與其它任一扇門的車窗(包括頂窗)同時(shí)或擇一地自動(dòng)打開到某種程度(工作一段時(shí)間)，關(guān)門時(shí)車內(nèi)空氣通過打開的窗與外界連通，提供了壓力泄放通道，從而緩解關(guān)門沖擊氣壓；車門關(guān)上后，打開的窗自動(dòng)關(guān)上。已有車門打開時(shí)，再開另外的車門可以不起作用，這樣可形成如下的控制方法開一至多扇門時(shí)，車窗打開并保持，關(guān)閉最后一扇門后，車窗關(guān)閉。
如果采用帶有窗位置檢測(cè)功能的電動(dòng)窗電路，則可采用如下控制方法當(dāng)有一扇以上的窗打開到足夠程度時(shí)，開門及關(guān)門時(shí)可不再進(jìn)行自動(dòng)開/關(guān)車窗的動(dòng)作。這適用于最先進(jìn)的電動(dòng)車窗系統(tǒng)。具體采用哪一種方法(開一扇或多扇窗)，可根據(jù)需要任意選定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，只要一扇窗打開十幾厘米以上，則關(guān)門沖擊氣壓便可降至很低，可以滿足保健要求。據(jù)此可以給出如下最簡(jiǎn)潔而有效的方法打開任一扇車門，某一特定的車窗(例如駕駛座車窗)自動(dòng)打開；關(guān)閉最后一扇車門，車窗自動(dòng)關(guān)上。當(dāng)然也可采用兩至四扇門的車窗同時(shí)打開或者各扇門打開時(shí)相應(yīng)的車窗打開的方法，其控制原理基本相同。
本發(fā)明特別適用于帶有電動(dòng)車窗的汽車。具體的控制電路可以有很多種，汽車制造業(yè)電路設(shè)計(jì)人員根據(jù)上述的控制方法，可以較容易地設(shè)計(jì)出一兩種控制電路方案。本發(fā)明提供的控制電路根據(jù)原電動(dòng)窗電路的特點(diǎn)而分為三類第一類是用于邏輯電平控制電動(dòng)窗電路的附加控制電路，第二類是用于繼電器電路的附加控制電路，第三類是用于機(jī)械開關(guān)電路的附加控制電路。
三種類型的控制電路都需根據(jù)車門開/關(guān)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。車門開/關(guān)信號(hào)的拾取，從汽車自帶的車門開關(guān)(車門報(bào)警燈一端)處取得最為簡(jiǎn)便。車門開關(guān)的基本作用，一是用來控制門控?zé)?踏步燈)，二是用來驅(qū)動(dòng)報(bào)警燈(指示車門未關(guān)好)及安全控制電路。比較簡(jiǎn)單的車門開關(guān)為單路，門控?zé)襞c報(bào)警燈并聯(lián)，而且所有車門開關(guān)一般都是并聯(lián)的；較合理的車門開關(guān)則為雙路，其中一路各門并聯(lián)，共同控制報(bào)警燈，而另一路則各自獨(dú)立控制對(duì)應(yīng)的門控?zé)?，兩路開關(guān)可分別稱為車門報(bào)警燈開關(guān)和門控?zé)糸_關(guān)。更好的方案是用單路開關(guān)，各門單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的門控?zé)?，再用?jiǎn)單的與門(如二極管與門)將各開關(guān)信號(hào)匯合起來控制車門報(bào)警燈，可起到與雙路開關(guān)相同的作用。一般來講車門開關(guān)一端接地，另一端通過所控制的燈接電源，在開/關(guān)門時(shí)此端發(fā)生電平跳變。通常是開門時(shí)由高到低，關(guān)門時(shí)由低到高。只要一只車門開關(guān)閉合(門未關(guān)好)，報(bào)警燈即亮；而所有車門開關(guān)均開路(門全關(guān)好)時(shí)，報(bào)警燈才滅。這正好與本發(fā)明所選的控制方法之一對(duì)應(yīng)開任一扇車門，窗打開；關(guān)閉所有車門，窗關(guān)閉。
如果從門控?zé)糸_關(guān)或另設(shè)的各門單獨(dú)控制的開關(guān)處取得開/關(guān)門信號(hào)，則各門與其窗一一對(duì)應(yīng)單獨(dú)控制的方式是可行的。而這時(shí)如果仍想采用多門控制一窗(或多窗)的控制方法，則需將各門處得信號(hào)用一與門或與非門匯合起來，或直接將各開關(guān)并聯(lián)。
不過在現(xiàn)有汽車上，車門報(bào)警燈和門控?zé)舻碾娫粗挥悬c(diǎn)火開關(guān)啟動(dòng)后才接通，對(duì)于本發(fā)明的要求顯然是不能滿足的(任何時(shí)候開/關(guān)門均有沖擊氣壓需緩解)，這就需要將車門報(bào)警燈(或門控?zé)?接成常通電源的方式。對(duì)于車窗電機(jī)電路也是如此。另外還有一種選擇，即聯(lián)合門鎖電路來控制車窗電路。如果希望只有開鎖后車窗才能動(dòng)作，則可將門鎖開關(guān)信號(hào)取出，通過另加的控制電路控制電動(dòng)窗電路供電繼電器，而且是并聯(lián)控制，這樣只要門鎖打開或點(diǎn)火開關(guān)啟動(dòng)二者具備其一，則電動(dòng)窗即可工作(因?yàn)檩^先進(jìn)的車高速行駛時(shí)會(huì)自動(dòng)鎖門)，完全可滿足本發(fā)明的要求，而且息火鎖門后電動(dòng)窗電路不可操作，安全性更好。
另外將車門報(bào)警燈電源接至電動(dòng)窗電源共同接受門鎖控制當(dāng)然也是可以的。
要使電動(dòng)窗自動(dòng)控制功能可人為取消，可在附加控制電路輸入端或電源端加入一開關(guān)，或?qū)㈦娫唇又伶i止開關(guān)(Km)端，這樣當(dāng)開關(guān)斷開后附加控制電路不動(dòng)作。
對(duì)于新車型設(shè)計(jì)，上述的改動(dòng)不大，較容易解決；而對(duì)于現(xiàn)有汽車加裝，則需改動(dòng)相應(yīng)的電路端點(diǎn)或加控制電路。例如將車門報(bào)警燈和電動(dòng)窗電源與電動(dòng)門鎖電源并聯(lián)，或?qū)㈦妱?dòng)窗電源供電繼電器觸點(diǎn)間短路。如果希望電動(dòng)窗受控于門鎖狀態(tài)，則可加裝控制電路來控制電動(dòng)窗電源繼電器，這個(gè)控制電路可用門鎖開關(guān)某端的電平變化來控制一開關(guān)型元件去驅(qū)動(dòng)電動(dòng)窗電源繼電器。
如何識(shí)別車門開/關(guān)信號(hào)以正確驅(qū)動(dòng)控制電路，可以有很多種方法選擇，本發(fā)明采用電容充電/放電的方法。它本身具有固定的充放電時(shí)間常數(shù)，具備定時(shí)器作用，可以省去另外的定時(shí)器。另外，采用熱敏開關(guān)類元件結(jié)合二極管定向作用來識(shí)別車門開/關(guān)狀態(tài)并給出定時(shí)控制也是有可能的，而如果采用微電腦如單片機(jī)，則電路本身識(shí)別電平跳變并給出定時(shí)控制也是可行的。
本發(fā)明的基本原理如下在現(xiàn)有的窗電路中加入附加控制電路，該電路包括控制輸入端(Kd)、電容(C)及至少一對(duì)開關(guān)型元件，由控制輸入端接受車門開/關(guān)信號(hào)，控制電容充/放電，分別控制兩個(gè)開關(guān)型元件輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。
對(duì)于邏輯電平控制的電動(dòng)窗電路，附加控制電路只需在邏輯控制輸入端給出需要的電平脈沖信號(hào)，由電容充/放電電流分別控制兩個(gè)開關(guān)型元件輸出一個(gè)邏輯電平脈沖即可，所需的電平脈沖信號(hào)可能是高電平，也可能是低電平，而且輸入端間一般具有電位差，所用的開關(guān)型電路可利用輸入端的電位差而不需另加電源。
對(duì)于繼電器電路，每只電動(dòng)機(jī)由兩只繼電器控制，附加控制電路只需對(duì)繼電器進(jìn)行并聯(lián)操縱即可達(dá)到目的。據(jù)此可用一對(duì)受控于門開/關(guān)信號(hào)的開關(guān)型電路并聯(lián)在電源與兩個(gè)繼電器線圈供電端間(繼電器一端常接地時(shí))或地與繼電器線圈間(繼電器一端常接電源時(shí))，由電容充/放電電流分別控制兩個(gè)開關(guān)型元件輸出一個(gè)脈沖信號(hào)即可完成本發(fā)明所要求的控制動(dòng)作。這個(gè)開關(guān)型電路與上述邏輯電路所需的開關(guān)型電路類似，也可利用繼電器端的電位差工作而不需另加電源，只不過繼電器電路所用開關(guān)元件的耐壓和通電流能力要求較高，從電路原理講可歸為一類。
對(duì)于機(jī)械開關(guān)電路的附加控制，需加入一對(duì)三端選通開關(guān)元件，其兩端串入原電路，另一端接電源。這對(duì)三端選通開關(guān)元件可以用繼電器、干簧管或是功率晶體管。驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件可用與上述的繼電器附加控制電路相同的電路，另外也可由電容充放電電流直接驅(qū)動(dòng)繼電器或干簧管線圈。
附加控制使車窗打開的程度由需要而定，根據(jù)原有窗電路的特性決定需要的控制脈沖長(zhǎng)度，再以此決定附加控制電路所用元件的參數(shù)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述，從而使本發(fā)明的更多目的和優(yōu)點(diǎn)更加容易理解，并展示本發(fā)明的多種實(shí)施方案。
圖1是常見的電動(dòng)窗控制電路，包括主控開關(guān)(1)、分控開關(guān)(2)、駕駛座門窗控制單元(3)、電機(jī)(M)以及窗電路供電繼電器(Jw)。其中主控開關(guān)包含鎖止開關(guān)(Km)，控制單元(3)可以包含在主控開關(guān)(1)內(nèi)。
圖2是一個(gè)由邏輯電平控制的電動(dòng)窗電路簡(jiǎn)圖，包括邏輯電平控制單元(4)、開關(guān)型功率控制電路(5)、電機(jī)(M)以及窗電路供電繼電器(Jw)，其中控制單元(4)連接兩個(gè)操作開關(guān)(Su、Sd)。
圖3是增加了附加控制電路的邏輯電平控制電動(dòng)窗電路，其中增畫了門鎖開關(guān)(KL)、門鎖控制電路(Ecu)、供電繼電器附加控制電路(6)、邏輯電平附加控制電路(7)、車門開關(guān)(KD)及車門報(bào)警燈(LD)。
圖4是關(guān)于繼電器電路和機(jī)械開關(guān)電路及其附加控制電路的簡(jiǎn)圖，同樣包括門鎖開關(guān)(KL)、門鎖控制電路(Ecu)、供電繼電器附加控制電路(6)，并增加了繼電器附加控制電路(8)、機(jī)械開關(guān)附加控制電路(9)。
圖5是供電繼電器附加控制電路的原理圖。
圖6-圖10是邏輯電平附加控制電路原理圖。其中圖6、圖7、圖9的電路輸出低電平脈沖；圖8、圖10的電路輸出高電平脈沖。
圖11-圖14是繼電器附加控制電路原理圖，其中圖11、圖14提供接地控制；圖12、圖13提供接電源控制。
圖15是由電壓比較器組成的附加控制電路原理圖，可用于邏輯電平電路或繼電器電路。
圖16是由邏輯脈沖電路和專門的定時(shí)電路組成的繼電器附加控制電路，用于產(chǎn)生精確的定時(shí)控制。
圖17是機(jī)械開關(guān)電路插入的繼電器電路圖，它是機(jī)械開關(guān)附加控制電路(9)的一部分，用(9B)表示。
圖18是由電容充放電直接驅(qū)動(dòng)繼電器線圈的電路原理圖。
圖19是機(jī)械開關(guān)附加控制電路框圖，由繼電器(9B)及其控制電路(9A)組成，(9A)可用圖11-16或圖18中任一款附加控制電路。
圖20是本發(fā)明的實(shí)施示例。
在所有電路中，Vcc為系統(tǒng)電源，Jo為供電繼電器控制端(受控于點(diǎn)火開關(guān))。在所有附加控制電路圖中，V表示接電源端，G表示接地端；Kl表示接門鎖開關(guān)端，Kd表示接車門開關(guān)端，此二端均隨開關(guān)變換而發(fā)生電平跳變；O1/O2為邏輯電平脈沖輸出端，O3/O4為繼電器附加控制輸出端，分別受控于電容充電/放電狀態(tài)，輸出需要的電平脈沖控制車窗的開/關(guān)動(dòng)作；R為充放電限流電阻，C為電容，R、C聯(lián)合組成定時(shí)控制核心電路；D1/D2為充/放電通路二極管。
圖3指示出附加控制電路與邏輯電平電路的連接方式。供電繼電器(Jw)附加控制電路(6)只需三個(gè)端子。電源端(V)接系統(tǒng)電源(Vcc)，控制輸入端(Kl)接門鎖開關(guān)(KL)，輸出端(O)并聯(lián)到供電繼電器控制端(Jo)。門鎖打開后控制輸入端接受相應(yīng)的電平信號(hào)，V、O端間導(dǎo)通，繼電器(Jw)吸合使窗電源電路接通。
邏輯電平附加控制電路(7)與原電路的連接需要電源端(V)接地端(G)控制輸入端(Kd)及輸出端(O1、O2)，控制輸入端(Kd)連接到車門開關(guān)(KD)，輸出端(O1、O2)并聯(lián)至操縱開關(guān)(Su/Sd)端，輸出需要的脈沖信號(hào)使電路運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4指示出附加控制電路與繼電器電路及機(jī)械開關(guān)電路的連接方式。為簡(jiǎn)略起見，二者畫于一幅圖中，實(shí)際的實(shí)施方案只需取二者之一。其供電繼電器(Jw)附加控制電路(6)與邏輯電平電路相同。繼電器附加控制電路(8)對(duì)繼電器電路(3)的控制連接與邏輯電平電路類似，只不過輸出端(O3、O4)是并聯(lián)到繼電器控制端。
對(duì)于機(jī)械開關(guān)電路，需將原電路斷開，插入附加控制電路(9)，通過線路控制端(L1/L1′、L2/L2′)進(jìn)行選通控制，使輸出端(L1′、L2′)連通輸入端(L1、L2)或電源，使電機(jī)(M)既可接受原電路控制，又可在開/關(guān)門時(shí)接受附加自動(dòng)控制，其控制輸入端(Kd)同樣需連接至車門開關(guān)(KD)端，圖中省略未畫。
圖中繼電器附加控制電路(8)及機(jī)械開關(guān)附加控制電路(9)的電源端均從主控開關(guān)(1)內(nèi)的鎖止開關(guān)(Km)端引出，使其可以解除自動(dòng)控制。對(duì)于邏輯電平電路也可用同樣的方法解除自動(dòng)控制。另外在任一種附加控制電路(7、8或9)的電源端(V)或控制輸入端(Kd)接一開關(guān)都可達(dá)到解除自動(dòng)控制的目的。
窗電路供電繼電器(JW)附加控制電路如圖5所示，由控制輸入端(Kl)接受門鎖開關(guān)(KL)的電平信號(hào)，使開關(guān)型元件(T)控制電源端(V)與輸出端(O)間導(dǎo)通或開路。門鎖開關(guān)(KL)有兩個(gè)變化端可供選擇連接，開鎖后取高/低電平均可，故而開關(guān)元件(T)既可是高電平控制導(dǎo)通，也可以是低電平控制導(dǎo)通，它不限于圖中所示的場(chǎng)效應(yīng)管，任何可用的元件或電路均可。其中R0為限流電阻，D為保護(hù)二極管(反向泄放)，這兩個(gè)元件不是必需的，但可保護(hù)開關(guān)元件免于過載或反向擊穿。其它附加控制電路(7、8、9)中的任一開關(guān)元件均可加入這兩個(gè)保護(hù)元件(或其中之一)，使開關(guān)元件更加可靠地長(zhǎng)期工作，為簡(jiǎn)潔起見其余圖中未畫出。
邏輯電平附加控制電路(7)需要根據(jù)控制輸入端(Kd)的電平跳變，控制電容(C)充/放電，驅(qū)動(dòng)一對(duì)開關(guān)型元件(T1/T2或T3/T4或OP1/OP2)以產(chǎn)生車窗開/關(guān)需要的邏輯電平脈沖。所用的開關(guān)元件可以是三極管、光耦合器或任何適用的器件。
需要產(chǎn)生低電平脈沖時(shí)采用NPN型三極管是很合適的，圖6、圖7分別給出了串聯(lián)/并聯(lián)型電路，對(duì)于串聯(lián)型電路(圖6)，一對(duì)三極管(T1/T2)的基-射結(jié)分別與充/放電通路二極管(D1/D2)反向并聯(lián)再串聯(lián)到電容(C)、限流電阻(R)兩端，接入控制輸入端(Kd)至地(G)間形成充/放電回路，控制輸入端(Kd)由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，充電二極管(D1)、限流電阻(R)、電容(C)及三極管(T1)的基-射結(jié)至地組成充電回路對(duì)電容(C)充電，三極管(T1)導(dǎo)通，輸出端(O1)輸出低電平脈沖，電容充滿后，三極管(T1)截止，輸出端由于電源端(V)及回路電阻(R1)的作用而恢復(fù)高電平；控制輸入端(Kd)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，放電二極管(D2)、電容(C)、限流電阻(R)、三極管(T2)的基-射結(jié)到控制輸入端(此時(shí)接地)形成放電回路，使電容(C)放電，三極管(T2)導(dǎo)通，輸出端(O2)輸出低電平脈沖，放電完畢后，三極管(T2)截止，輸出端由于電源端(V)及回路電阻(R2)的作用而恢復(fù)高電平。
對(duì)于并聯(lián)電路(圖7)，一對(duì)三極管的基-射結(jié)反向并聯(lián)串入控制輸入端(Kd)、電容(C)、限流電阻(R)至地(G)的兩元件間形成充/放電回路，電容(C)充/放電及電平脈沖的輸出過程與串聯(lián)型電路類似，不予詳述。其不同之處在于兩個(gè)三極管(T1、T2)的基-射結(jié)反向并聯(lián)，直接給電容提供了充/放電回路，從而不需充/放電二極管(D1/D2)。
需要產(chǎn)生高電平脈沖時(shí)采用PNP型三極管比較簡(jiǎn)單，只需將兩個(gè)三極管(T3、T4)的基-射結(jié)反向并聯(lián)接入由限流電阻(R)及電容(C)組成的充/放電回路，充電時(shí)三極管(T3)導(dǎo)通使輸出端(O1)產(chǎn)生高電平脈沖，放電時(shí)三極管(T4)導(dǎo)通使輸出端(O2)產(chǎn)生高電平脈沖。充/放電過程結(jié)束后輸出端(O1、O2)通過回路電阻(R3、R4)接地而保持低電平。
兩種類型的邏輯電平脈沖采用與上述相反的三極管并加入一級(jí)反相電路來工作當(dāng)然也是可以的。
采用光耦合器來產(chǎn)生需要的脈沖是非常方便適用的。圖9、圖10分別給出了低/高邏輯電平脈沖產(chǎn)生電路。將兩只光耦合器(OP1、OP2)的發(fā)光二極管反向并聯(lián)串入RC充/放電回路?？刂戚斎攵?Kd)為高電平時(shí)，電容充電，光耦合器(OP1)開關(guān)管導(dǎo)通，反之電容放電，光耦合器(OP2)開關(guān)管導(dǎo)通。在圖9中，光耦合器開關(guān)管一端接地，另一端通過回路電阻(R1、R2)接電源(V)，因此輸出低電平脈沖；在圖10中，光耦合器(OP1、OP2)開關(guān)管一端接電源(V)，另一端通過回路電阻(R3、R4)接地，因此輸出高電平脈沖。
繼電器附加控制電路(8)與邏輯電平附加控制電路(7)的工作原理非常相似，只是要求的通電流和耐壓能力較高。為此，采用一級(jí)并聯(lián)三極管電路是不合適的，而采用串聯(lián)型電路或并聯(lián)型電路加一級(jí)反相電路就比較適用；而采用光耦合器電路則既簡(jiǎn)單又方便。
圖11給出了串聯(lián)型接地控制的繼電器附加控制電路，一對(duì)三極管(T1/T2)的基-射結(jié)分別與充/放電通路二極管(D1/D2)反向并聯(lián)再串聯(lián)到電容(C)、限流電阻(R)兩端，接入控制輸入端(Kd)至地(G)間形成充/放電回路，電容充電時(shí)三極管(T1)導(dǎo)通，輸出端(O3)接地；電容放電時(shí)使三極管(T2)導(dǎo)通，輸出端(O4)接地。由于繼電器線圈可將電源電壓引至本電路輸出端(O3、O4)，故此本電路不需另接電源。
圖12給出了并聯(lián)型接電源控制的繼電器附加控制電路，其中加入了一級(jí)反相電路。三極管(T1、T2)的基-射結(jié)反向并聯(lián)串入RC充/放電回路，使兩個(gè)三極管T1/T2在充/放電時(shí)導(dǎo)通，通過反相三極管T5/T6的反相作用使輸出端O3/O4輸出高電平脈沖，給繼電器提供接電源附加控制。其中電阻R5/R6為反相三極管T5/T6的輸入限流電阻。
圖13、圖14給出了用光耦合器進(jìn)行接電源/接地控制的繼電器附加控制電路。由兩個(gè)光耦合器(OP1、OP2)的發(fā)光二極管反向并聯(lián)串入RC充/放電回路。充電時(shí)光耦器(OP1)導(dǎo)通，放電時(shí)光耦合器(OP2)導(dǎo)通；需要接電源控制時(shí)如圖13所示，將光耦合器開關(guān)管一端并聯(lián)接電源，另一端輸出即可；需要接地控制時(shí)如圖14所示，將光耦合器一端并聯(lián)接地，另一端輸出(可由繼電器線圈將電源電壓引入，本電路不需接電源)。這樣O3/O4就可提供接電源或接地脈沖控制，使電路驅(qū)動(dòng)車窗進(jìn)行需要的動(dòng)作。
從電路原理上看邏輯電平附加控制電路(7)與繼電器附加控制電路(8)是極其相似的，因此在實(shí)施中二者可以互換(可能需要微小的改動(dòng))，而不限于附圖的指定。
以上所述的所有附加控制電路的輸出脈沖都不太陡峭(當(dāng)然并不影響使用)，如果希望獲得陡峭的輸出，可采用電壓比較器。圖15給出了由電壓比較器(A1、A2)及RC充放電回路組成的附加控制電路。控制輸入端(Kd)連接電阻(R)、電容(C)至地組成充/放電回路；比較器(A1)的正輸入端與比較器(A2)的負(fù)輸入端并聯(lián)連接至控制輸入端(Kd)；比較器(A1)的負(fù)輸入端與比較器(A2)的正輸入端并聯(lián)連接至電容(C)與限流電阻間。比較器接單電源，不會(huì)輸出負(fù)脈沖。這樣電容充電時(shí)比較器(A1)輸出高電平脈沖，A2截止；電容放電時(shí)比較器(A2)輸出高電平脈沖，A1截止。如需要低電平脈沖，可在兩個(gè)比較器輸出端各接一級(jí)反相電路；而需要增強(qiáng)通電流能力時(shí)可各接一級(jí)放大電路。使本電路可通用于邏輯電平電路或繼電器電路的附加控制。
如果需要比較精確的附加控制電平脈沖，上述的電路都難以滿足要求，為此可在上述電路的基礎(chǔ)上增加一個(gè)專用的定時(shí)電路。圖16給出了由邏輯電平附加控制電路(7)與專用定時(shí)電路(CP)組成的附加控制電路。定時(shí)電路(CP)是雙路定時(shí)器，分別受控于邏輯電平脈沖(O1、O2)產(chǎn)生兩個(gè)精確電平脈沖(O3、O4)。如果要求通流能力高或需要反相電平，可以增加放大/反相級(jí)，圖中省略。這樣本電路亦可通用于邏輯電平電路或繼電器電路的附加控制。
圖15、圖16的電路用(7)或(8)來代表均可。根據(jù)電路工作原理，本發(fā)明中上述電壓比較器及定時(shí)器應(yīng)包含在“開關(guān)元件”的概念之內(nèi)。
機(jī)械開關(guān)電路由于其原電路使電機(jī)常處于短路狀態(tài)的特殊性，附加電路加入的三端選通開關(guān)元件最好用繼電器或干簧管等機(jī)械開關(guān)。圖17給出了需要插入原電路的繼電器電路結(jié)構(gòu)。用(9B)表示。其兩路繼電器的常閉觸點(diǎn)分別連接原電路斷開的兩端(L1、L2、L1′、L2′)，常開觸點(diǎn)接電源(V)，兩路繼電器線圈一端并聯(lián)，另一端分別接出，形成三個(gè)控制輸入端(K0、K1、K2)，其并聯(lián)端(K0)接地即可接受電源控制，而并聯(lián)端接電源則可接受接地控制。這樣可自由選用前述任一款繼電器附加控制電路(8)來控制本電路完成需要的動(dòng)作。
用容充放電電流直接驅(qū)動(dòng)插入的繼電器是可能的，如圖18所示，D1/D2為充/放電二極管，其一端并聯(lián)接至控制輸入端(Kd)，另一端(k1/k2)接到繼電器線圈控制端(K1/K2)，電容(C)一端接地(G)，另一端(k0)接至繼電器線圈公共端(K0)。這樣控制輸入經(jīng)充/放電二極管(D1/D2)至繼電器線圈(K1/K2)到電容(C)分別形成充/放電回路，完成需要的控制動(dòng)作。
圖19給出了需要插入的繼電器電路(9B)與繼電器附加控制電路(9A)組成的機(jī)械開關(guān)附加控制電路連接圖。由前述任一款繼電器附加控制電路(8)(在此用9A表示)兩個(gè)輸出端(O3、O4)控制繼電器控制端(K1/K2)，公共端(K0)接地時(shí)可用接電源控制，公共端(K0)接電源時(shí)可用接地控制。本圖中僅畫出接電源控制(K0接地)。
圖20給出了本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，分別是繼電器電路的附加控制及機(jī)械開關(guān)電路的附加控制，二者畫于一幅圖中。本著簡(jiǎn)潔實(shí)用的原則，供電繼電器(Jw)附加控制電路(6)采用圖5給出的電路，車門報(bào)警燈(LD)電源接至窗電路電源端；繼電器附加控制電路(8)采用圖13給出的電路；機(jī)械開關(guān)附加控制電路(9)采用圖13(9A)和圖17(9B)組成的電路，其控制輸入端(Kd)亦應(yīng)接至車門開關(guān)(KD)。各開關(guān)元件都應(yīng)帶反向泄放保護(hù)二極管，圖中省略未畫。電路原理前文已述，在此不作重復(fù)。由該電路控制的電動(dòng)車窗可實(shí)現(xiàn)如下的自動(dòng)控制方法開鎖后電動(dòng)窗即處于備用狀態(tài)；打開任一扇車門時(shí)附加電路所控制的車窗自動(dòng)打開；關(guān)閉所有車門后，打開的車窗自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)鎖止開關(guān)開路時(shí)，自動(dòng)控制功能取消。
本發(fā)明所有附圖中均未畫出控制輸入端(Kd)或電源端(V)接開關(guān)以便自由選擇是否開通自動(dòng)控制的實(shí)例，但并不否認(rèn)加入開關(guān)的可行性及合理性，因?yàn)榇胧┦欠浅：?jiǎn)單明確的，故此省略附圖描述。另外，如果原電動(dòng)窗電路帶有窗位置檢測(cè)功能，則有窗開著時(shí)從電路中取出相應(yīng)的電平信號(hào)來控制象圖5那樣的開關(guān)型電路(串入電源V端)來使控制電路不動(dòng)作出是可行的。具體電路設(shè)計(jì)屬于專業(yè)技術(shù)人員的常識(shí)，不作詳述。
作為本發(fā)明的擴(kuò)展，采用一個(gè)氣壓檢測(cè)電路來控制附加控制電路的通/斷出是可能的。檢測(cè)每一車窗的開/關(guān)狀態(tài)需較復(fù)雜的電路，專門加入附加檢測(cè)電路較麻煩，而加入氣壓檢測(cè)電路則較簡(jiǎn)便。打開車門時(shí)，車內(nèi)會(huì)發(fā)生一個(gè)負(fù)壓沖擊，由于所有車窗均關(guān)閉時(shí)開門負(fù)壓程度強(qiáng)，據(jù)此可采用一個(gè)壓差型氣壓檢測(cè)電路，當(dāng)檢測(cè)到高于預(yù)期值的負(fù)壓差時(shí)，控制一開關(guān)型元件使附加控制電路電源端(或控制輸入端)接通一段時(shí)間，以便進(jìn)行自動(dòng)控制動(dòng)作。反之當(dāng)負(fù)壓差較低時(shí)可說明已有門或窗打開，開關(guān)型元件截止，附加控制電路不動(dòng)作。這樣可使車窗免于無(wú)效動(dòng)作，延長(zhǎng)其使用壽命。具體的電路專業(yè)技術(shù)人員可根據(jù)上述原理來設(shè)計(jì)而不需創(chuàng)性勞動(dòng)，本文不予詳述。
以上結(jié)合一些簡(jiǎn)潔實(shí)用的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。需要指出，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方案，而是覆蓋了落入所附權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)范圍中的各種變型及等同設(shè)置，而且發(fā)明的某些特點(diǎn)可以不依賴于其它特點(diǎn)而加以利用，據(jù)此可以相互替換電路、增減元器件，等等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是明顯的。首先本發(fā)明解決了一個(gè)危害人體健康但長(zhǎng)期被人忽視的問題。試驗(yàn)表明新車的關(guān)門沖擊氣壓一般超過20Pa(120dB)，而舊車也在14Pa(116dB)以上，如此高的聲壓已近痛閥。采用本發(fā)明的控制方法可使沖擊氣壓降低至無(wú)害，而措施是簡(jiǎn)捷的。其次本發(fā)明所需的成本增加是極其有限的。由于是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上附加控制，而附加控制電路又比較簡(jiǎn)單，故此增加少量成本即可完成需要的控制。與其所產(chǎn)生的效益相比，增加的成本幾乎是微不足道的，因而本發(fā)明極有希望成為未來汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。
權(quán)利要求
1.一種汽車關(guān)門沖擊氣壓的緩解方法，具體講是一種電動(dòng)窗的控制方法，其特征是打開汽車的任一扇門時(shí)，這扇門與其它任一扇門的車窗以及頂窗同時(shí)或擇一地自動(dòng)打開；車門關(guān)上后，打開的窗自動(dòng)關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)窗控制方法，其特征是打開一至多扇門時(shí)，自動(dòng)控制的窗打開并保持；關(guān)閉最后一扇門后，自動(dòng)控制的窗關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)窗控制方法，其特征是已有窗打開時(shí)，開/關(guān)門時(shí)不進(jìn)行自動(dòng)控制動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)窗控制方法，其特征是打開任一扇車門，某一指定的車窗進(jìn)行自動(dòng)控制動(dòng)作，其余窗不參與。
5.一種電動(dòng)窗電路，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的控制方法，包括現(xiàn)有的任一種電動(dòng)窗電路，其特征是在電路中加入附加控制電路，該電路包括控制輸入端(Kd)、電容(C)及至少一對(duì)開關(guān)型元件，由控制輸入端接受車門開/關(guān)信號(hào)，控制電容充/放電，分別控制兩個(gè)開關(guān)型元件輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的附加控制電路包括充/放電限流電阻(R)、充/放電通路二極管(D1/D2)，所述的開關(guān)元件為一對(duì)NPN型三極管，一對(duì)三極管(T1/T2)的基-射結(jié)分別與充/放電通路二極管(D1/D2)反向并聯(lián)再串聯(lián)到電容(C)、限流電阻(R)兩端，接入控制輸入端(Kd)至地(G)間形成充/放電回路，由電容充/放電電流分別控制兩個(gè)三極管集電極-射極間導(dǎo)通而起開關(guān)作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的一對(duì)三極管(T1/T2)的集電極至電源(V)間分別接入一只通路電阻(R1/R2)，使通過集電極引出的輸出端(O1/O2)在等待狀態(tài)保持高電平，而在電容充/放電過程中產(chǎn)生低電平脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的附加控制電路包括充/放電限流電阻(R)，所述的開關(guān)元件為一對(duì)三極管，這對(duì)三極管的基-射結(jié)反向并聯(lián)串入控制輸入端(Kd)、電容(C)、限流電阻(R)至地(G)的兩元件間形成充/放電回路，由電容充/放電電流分別控制兩個(gè)三極管集電極-射極間導(dǎo)通而起開關(guān)作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的一對(duì)三極管為NPN型，這對(duì)三極管(T1/T2)的集電極至電源(V)間分別接入一只通路電阻(R1/R2)，使通過集電極引出的輸出端(O1/O2)在等待狀態(tài)保持高電平，而在電容充/放電過程中產(chǎn)生低電平脈沖。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的一對(duì)三極管為PNP型，這對(duì)三極管(T3/T4)的集電極至地(G)間分別接入一只通路電阻(R3/R4)，使通過集電極引出的輸出端(O1/O2)在等待狀態(tài)保持低電平，而在電容充/放電過程中產(chǎn)生高電平脈沖。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的附加控制電路包括充/放電限流電阻(R)，所述的開關(guān)元件為一對(duì)光耦合器，這對(duì)光耦合器(OP1/OP2)的發(fā)光二極管反向并聯(lián)串入控制輸入端(Kd)、電容(C)、限流電阻(R)至地(G)的兩元件間形成充/放電回路，由電容充/放電電流分別控制兩個(gè)光耦合器的開關(guān)管導(dǎo)通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的一對(duì)光耦合器開關(guān)管一端并聯(lián)接地/接電源，另一端分別輸出形成接地/接電源控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的一對(duì)光耦合器開關(guān)管輸出端至電源/地間分別接入一只通路電阻(R1/R2或R3/R4)，使輸出端(O1/O2)在等待狀態(tài)保持高/低電平，而在電容充/放電過程中產(chǎn)生低/高電平脈沖。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的附加控制電路包括充/放電限流電阻(R)，所述的開關(guān)元件為一對(duì)電壓比較器(A1/A2)，由控制輸入端(Kd)連接限流電阻(R)、電容(C)至地形成充/放電回路；第一比較器(A1)的正輸入端與第二比較器(A2)的負(fù)輸入端并聯(lián)連接至控制輸入端，第一比較器的負(fù)輸入端與第二比較器的正輸入端并聯(lián)連接至電容與電阻間；兩個(gè)比較器輸出端在電容充/放電過程中分別輸出一個(gè)陡峭的電平脈沖。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是附加控制電路還包括一個(gè)雙路定時(shí)電路(CP)，將所述的開關(guān)元件輸出的脈沖信號(hào)作為該定時(shí)電路的觸發(fā)輸入，使定時(shí)電路輸出兩個(gè)精確的脈沖信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)窗電路，其特征是在所述電路的基礎(chǔ)上增加反相/放大級(jí)(T5/T6)，使輸出信號(hào)反相/增加帶負(fù)載能力。
17.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的開關(guān)元件還包括一對(duì)三端選通型開關(guān)元件，其兩端串入原電路，另一端接電源；該三端選通型開關(guān)元件受控于所述任一其它開關(guān)元件所輸出的脈沖信號(hào)而發(fā)生選通動(dòng)作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的三端選通型開關(guān)元件為繼電器。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)窗電路，其特征是所述的附加控制電路包括充/放電通路二極管(D1/D2)，所述的開關(guān)元件為一對(duì)三端選通型開關(guān)元件，充/放電二極管一端并聯(lián)接至控制輸入端(Kd)，另一端接至開關(guān)元件控制端(K1/K2)，電容(C)一端接地，另一端接至開關(guān)元件公共控制端(K0)，由電容充/放電電流直接控制開關(guān)元件動(dòng)作。
20.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)窗電路，其特征是在窗電路供電繼電器(Jw)控制端(Jo)至系統(tǒng)電源(Vcc)間跨接一開關(guān)型電路(6)，該開關(guān)型電路接受門鎖開關(guān)(KL)的信號(hào)而導(dǎo)通/截止，使窗電路在開鎖后即接通電源。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電動(dòng)窗電路，其特征是將車門報(bào)警燈(LD)電源接至窗電路電源端并將控制輸入端(Kd)連接至車門報(bào)警燈與車門開關(guān)(KD)間。
22.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)窗電路，其特征是將車門報(bào)警燈(LD)電源改接成常通電源方式并將控制輸入端(Kd)連接至車門報(bào)警燈與車門開關(guān)(KD)間。
23.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)窗電路，其特征是在附加控制電路的電源端(V)或控制輸入端(Kd)增加一個(gè)開關(guān)使自動(dòng)控制功能可取消。
全文摘要
汽車關(guān)門時(shí)存在一個(gè)關(guān)門沖擊氣壓,很多情況下該沖擊氣壓超過20Pa(120dB)。本發(fā)明提供了一種汽車關(guān)門沖擊氣壓緩解方法,具體講是一種電動(dòng)窗控制方法,以及實(shí)現(xiàn)該控制方法所需的控制電路。所述的控制方法是:打開汽車的任一扇門時(shí),某扇窗自動(dòng)打開,關(guān)門時(shí)內(nèi)外空氣連通而緩解關(guān)門沖擊氣壓;車門關(guān)上后,打開的窗自動(dòng)關(guān)上。所述的控制電路用于對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)窗電路實(shí)施附加控制,從而實(shí)現(xiàn)上述控制方法。
文檔編號(hào)B60J1/00GK1331020SQ0010445
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2000年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月5日
發(fā)明者楊明海 申請(qǐng)人:楊明海