门驱动装置

文档序号:1866044 发布日期:2021-11-19 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 门驱动装置 (Door drive device ) 是由 江口孝文 塞巴斯蒂安·沃特 丹尼尔·斯坦纳 于 2019-02-14 设计创作,主要内容包括:一种用于相对于车身(10)调节并且/或者锁定车门(11)的门驱动装置(2),包括:调节构件(20);驱动元件(23),其在操作上联接到所述调节构件(20),使得所述调节构件(20)能够相对于所述驱动元件(23)移动,以相对于所述车身(10)移动所述车门(11);传感器装置(27),其用于测量指示所述车门(11)的运动的测量量,从而提供传感器信号;制动装置(21),其在操作上连接到所述驱动元件(23),以制动所述车门(11)相对于所述车身(10)的运动;以及控制装置(28),其用于控制所述门驱动装置(2)的操作。所述控制装置(28)被配置用以根据从所述传感器装置(27)获得的所述传感器信号计算指示所述车门(11)的加速度的加速度值,其中,所述控制装置(28)进一步被配置用以评估所述加速度值,以区分由重力引起的所述车门(11)的移动和由用户动作引起的所述车门(11)的移动。(Door drive device (2) for adjusting and/or locking a vehicle door (11) relative to a vehicle body (10), comprising: an adjustment member (20); a drive element (23) operatively coupled to the adjustment member (20) such that the adjustment member (20) is movable relative to the drive element (23) to move the vehicle door (11) relative to the vehicle body (10); a sensor device (27) for measuring a measurement quantity indicative of a movement of the vehicle door (11) providing a sensor signal; a braking device (21) operatively connected to the drive element (23) to brake the movement of the door (11) with respect to the body (10); and a control device (28) for controlling the operation of the door drive device (2). The control device (28) is configured to calculate an acceleration value indicative of an acceleration of the vehicle door (11) from the sensor signal obtained from the sensor device (27), wherein the control device (28) is further configured to evaluate the acceleration value to distinguish between a movement of the vehicle door (11) caused by gravity and a movement of the vehicle door (11) caused by a user action.)

门驱动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的门驱动装置。

背景技术

这种门驱动装置包括:调节构件;驱动元件,其在操作上连接到调节构件,使得调节构件能够相对于驱动元件移动,以相对于车身移动车门;传感器装置,其用以测量指示车门移动的测量量,从而提供传感器信号;以及控制装置,其用以控制车门装置的操作。

例如,这样的车门可以被构造为车辆侧门或尾门,或构造为车辆的任何其它可移动活板。

例如在WO 2018/002158 A1中公开的门驱动装置包括呈固位带形状的调节构件,其例如联接到车身上并且在操作上连接到呈缆索卷筒形状的驱动元件。调节构件与驱动元件的联接是通过呈拉索形状的联接元件建立的,该联接元件缠绕在缆索卷筒上并且缆索卷筒能够通过该联接元件而相对于调节构件移动,以便引起车门相对于车身的运动。驱动装置通过传动装置和用作制动装置的联接装置而联接到驱动元件,该联接装置被设计成使得:在联接状态下,建立驱动装置与驱动元件的联接,然而在脱开状态下,车门相对于车身的自由枢转运动是可能的。在联接装置的制动状态下,驱动元件的运动,并且以这种方式,车门相对于车身的运动被制动,使得例如可以控制车门的手动运动。

门驱动装置原则上可以被构造为调节和/或锁定装置,并且可以用于电动地调节车门或将车门机械地锁定在当前采取的位置。如果门驱动装置被构造为电动调节装置,则其包括呈电驱动马达形式的驱动装置,可以借助于该驱动装置电动地移动车门。相比之下,门驱动装置可以基本上用作机械锁定装置,用以将车门机械地锁定在打开位置,以便保持车门就位,使得车门不能轻易地从打开位置砰地关上,至少不是以不受控制的方式关上。

门驱动装置允许通过手动的用户动作的车门移动。特别地是,如果联接装置(例如,其由制动装置实现)处于脱开状态,并且因此车门和车身之间的力流被中断,则用户可以作用于车门上并且可以使车门相对于车身自由枢转,以便在关闭位置和完全打开位置之间移动车门。

在车门的自由移动可能的情况下,例如因为联接装置处于其脱开状态,车门的移动也可能由其它的力引起,例如,在车辆停放在斜坡上的情况下可能由重力引起。这样的移动可能是无意的,因此如果可能的话,应该避免这样的移动,以便防止车门向完全打开位置或完全关闭位置的不受控移动,否则的话,这可能会对用户造成伤害或可能损坏车门或处于车门路径中的物体。

发明内容

本发明的目标在于提供一种门驱动装置和用于操作该门驱动装置的方法,该门驱动装置和方法允许门驱动装置的可靠操作,特别是抵消由重力引起的车门的无意移动。

该目标通过包括权利要求1的特征部分的门驱动装置实现。

因而,控制装置被配置用以根据从传感器装置获得的所述传感器信号计算指示车门加速度的加速度值,其中,控制装置进一步被配置用以评估所述加速度值,以区分由重力引起的车门的移动和由用户动作引起的车门的移动。

本发明基于下列发现:由重力引起的运动和由用户动作引起的运动通常是可区分的。特别是,重力通常通过恒定的加速度作用在车门上,使得由重力引起的车门的运动通常应该表现出恒定的加速度。相比之下,由用户引起的运动通常将会表现出不同于重力引起的加速度的加速度,并且该加速度例如不恒定,特别是如果用户抓住车门并有意以引导方式移动车门的话。

另外,可以考虑附加参数,诸如速度信号和传感器装置的传感器读数,传感器装置诸如为提供关于车辆的驻车位置和车辆可能被停放在上面的斜坡的信息的倾角传感器等。

在一个实施例中,控制装置被配置用以在检测到由重力引起的车门的移动的情况下启动对车门移动的制动。因此,如果通过评估指示车门的加速度的加速度值而检测到车门的运动可能是由重力引起的,则应抵消这样的运动。为此,例如控制制动装置,使得车门的运动被制动,从而有利地是停止运动,由此可以将车门锁定在其当前位置。因此,有效地防止了由重力引起的不受控运动。

对车门的制动可以例如由作用在传动元件(例如,驱动元件)上的制动装置引起,使得通过制动装置,可以制动传动元件的运动。在这种情况下,驱动装置可以永久地联接到驱动系。

可替选地是,制动装置可以用作用以将驱动元件联接到驱动系的联接装置,制动装置能够在联接状态、制动状态和自由状态之间切换。在制动状态下,可以引起对车门运动的制动。

进一步可替选地是,可以对电动驱动装置进行电控制,以减少车门的运动,而不需要制动装置。

在一个实施例中,控制装置被配置用以随着时间或在位置上重复地计算所述加速度值。特别地是,控制装置可以被配置用以评估所述加速度值在预定时间段上或在预定位置期间是否基本恒定。如果控制装置得出加速度值在预定时间段上或在预定位置期间基本恒定的结论,则控制装置发出控制信号,从而例如引起制动装置制动车门相对于车身的运动,以便防止由重力引起的运动。

因此,通过评估车门的加速度是否基本恒定,推导出车门的移动是否可能是由重力引起的。这里得出的结论是,如果在预定时间段上或在预定位置期间没有发生加速度的显著变化,则运动以基本恒定的加速度发生。因此,在预定时间上或在预定位置范围内观察加速度是否以及如何变化。如果加速度没有显著变化,则假定加速度是恒定的,因而可能是由重力引起的。

在一个实施例中,如果加速度值在所述预定时间段上或在所述预定位置期间处于预定义范围内,则可以得出的结论是,加速度值基本恒定。如果在指定的时间范围上或在指定的位置范围内加速度值没有显著变化,因为其没有离开由下加速度阈值和上加速度阈值界定的预定义范围,则得出的结论是,运动以基本恒定的加速度发生,因此运动可能由重力引起,另外,如果车门的整体运动速度很小,因为其低于预定速度阈值,则得出的结论是,运动由重力引起。

在一个实施例中,控制装置被配置用以确定所述加速度值的变化率,并且基于该变化率得出由于重力引起的潜在运动的结论。通常,车门最初可以由用户作用在车门上而手动地移动,例如通过以脉冲方式推动来移动车门或通过连续移动并保持在车门上。在某一时刻,用户可以松开车门,在这种情况下,车门可能继续运动,其中,车门的运动现在受到作用在车门上的重力的影响,这种重力可能导致车门减速或加速,这具体取决于运动方向和重力方向。

为了确定运动是否基本上是由于作用在车门上的重力引起的,控制装置因此应能够有利地是确定用户是否已经松开车门。这可以通过确定车门的加速度的变化率进行。如果检测到车门的加速度变化率(导数)的突然变化,这可能指示在这种突然变化之后,现在只有重力作用在车门上,随后可以通过检测加速度在预定时间段上或在预定位置期间是否保持基本恒定来验证这一点。如果在突然变化之后,加速度在预定时间段上或在预定位置期间基本恒定,则可以得出运动是由于重力引起的结论,并且控制装置可以启动对车门的运动的制动。

在一个实施例中,控制装置被配置用以根据从传感器装置获得的所述传感器信号计算指示车门的移动速度的速度值,其中,控制装置被配置用以评估所述速度值,以区分由重力引起的车门的运动和由用户动作引起的车门的运动。

通常,除了基本恒定的加速度外,由重力引起的运动通常将会以相当慢的速度发生,使得对车门的速度和车门的加速度的评估均可以允许确定是否可能存在由重力引起的运动。相比之下,由用户引起的运动通常将会展现出与由重力引起的加速度不同的加速度,另外,用户通常将会以相当快的速度移动车门,例如通过推动车门或拉动车门,使得可以可靠地使用速度和加速度的组合评估来区分由用户动作引起的车门的运动和由重力引起的车门的运动。

在一个实施例中,控制装置可以被配置用以仅当——除了例如基本恒定的加速度值之外——从传感器信号导出的速度值小于预定义速度阈值时,才启动对车门的运动的制动。因此,除了对加速度值的评估之外,还考虑速度值。仅当车门的运动以低于预定义速度阈值的相当低的速度发生时,才得出车门的运动是由于重力导致的结论,从而启动制动动作,以防止车门的运动。

在一个实施例中,传感器装置可以被配置用以感测车门的位置和/或角速度。为此,传感器装置可以被配置用以感测驱动元件所联接的驱动轴的旋转。这里的传感器装置可以被配置用以以相对方式或以绝对方式,通过对驱动轴的旋转进行计数的相对方式,或者通过检测驱动轴的绝对角度位置的绝对方式来感测位置。

传感器装置可以例如包括一个或多个霍尔传感器,其特别适合以相对方式感测位置。可替选地是,传感器装置可以包括例如附接到驱动轴的磁性盘,使得对驱动轴的位置的绝对检测是可能的。

在可替选实施例中,传感器装置可以由用于感测车门的旋转速度(角速度)的速度传感器来实现,或者由用于感测车门上的加速度的加速度计来实现,并且可以被放置在车门上,以在车门上直接测量。

除了用于检测车门的运动的传感器装置(可以从中导出速度和加速度)之外,也可以在车身上放置倾角传感器。倾角传感器被配置用以感测车辆的倾角。根据倾角传感器的读数,因此可以确定车辆是否停放在斜坡处的倾斜位置。

倾角传感器可以感测所有三个空间方向上的倾角,因此感测三个维度上的倾角。从倾角传感器的读数可以估算什么样的重力作用在车门上。特别地是,如果车辆停放在倾斜位置,则作用在处于打开位置的车门上的重力可能比车辆停放在平坦、不倾斜位置的情况下大(或小)得多。

基于车辆的倾角,可以调节用于确定是否存在由于重力引起的运动的参数。特别地是,可以调节加速度和/或速度的阈值,并且/或者可以调整加速度应该基本恒定的时间段的长度。以这种方式,可以考虑到,例如在作用在车门上的重力较大时,车门由于重力而移动的速度明显大于只有较小的重力作用在车门上时。这可以通过适当地调节阈值来考虑,使得可以根据车辆的驻车位置自适应地修改是否存在由于重力引起的运动的确定。

在一个实施例中,门驱动装置包括制动装置,该制动装置在操作上连接到驱动元件,以制动车门相对于车身的运动。

在一个实施例中,制动装置由能够在不同状态之间转换的联接装置实现。特别地是,处于制动状态的制动装置提供用于制动车门相对于车身的运动的制动动作。制动装置在这方面例如可以作用在与驱动元件连接的驱动轴上,以便以这种方式抵消驱动元件的运动,并因而抵消车门相对于车身的运动。

另外,制动装置可采取用于在车门和车身之间建立力流的联接状态,其中,制动装置可切换至脱开状态,以允许车门相对于车身自由枢转。在联接状态下,特别地是,门驱动装置的电驱动马达可以联接到驱动元件,以便驱动力可以被引入驱动元件中,以相对于车身电动地移动车门。在脱开状态下,驱动马达则可以有效地与驱动元件脱开,使得可以在未加载驱动马达的情况下进行车门相对于车身的自由枢转运动,例如通过手动作用实现。

例如,制动装置可以具有例如在WO 2018/002158 A1中所述的鼓式制动装置的形状。然而,制动装置也可以以不同的方式设计,例如被设计成薄片制动器(lamella brake)、磁力制动器等。

这里的制动装置可以另外起到联接装置的作用,其中,也可以设想通过不同的功能单元来实现制动装置和联接装置。

该目标还通过一种用于操作门驱动装置以相对于车身调节并且/或者锁定车门的方法来实现,该方法包括:使用传感器装置来测量指示车门的运动的测量量,从而提供传感器信号;使用制动装置,制动车门相对于车身的运动,其中,制动装置在操作上连接到驱动元件,该驱动元件在操作上连接到调节构件,使得调节构件能够相对于驱动元件移动,以相对于车身移动车门;以及,使用控制装置控制门驱动装置的操作。这里,该方法包括以下进一步的步骤:使用控制装置,根据从传感器装置获得的所述传感器信号计算指示车门的加速度的加速度值;和使用控制装置评估所述加速度值,以区分由重力引起的车门的运动和由用户动作引起的车门的运动。

上文针对门驱动装置所述的优点和有利实施例同样适用于该方法,因此将参考上文。

附图说明

下面将根据附图的实施例更详细地解释本发明的基本思想。其中:

图1示出了在车身上的车门的示意图;

图2示出了用于移动车门的门驱动装置的示意图,该门驱动装置具有驱动马达、制动装置、控制装置以及调节构件;

图3示出了用于移动车门的门驱动装置的实施例的视图;

图4是门驱动装置的子组件的视图;

图5示出了门驱动装置的驱动马达、齿轮箱和制动装置的视图;

图6示出了由用户动作引起的运动和由重力引起的运动的车门的位置信号的曲线图;

图7示出了由用户动作引起的运动和由重力引起的运动的速度信号的曲线图;

图8示出了由用户动作引起的运动和由重力引起的运动的加速度信号的曲线图;

图9示出了指示当以脉冲方式推开车门时的车门的运动的曲线图;

图10示出了当车门在打开位置制动时的车门的运动的曲线图;

图11示出了在通过用户连续移动车门的情况下的车门的运动的曲线图;

图12示出了当车门在打开位置制动时的车门的运动的曲线图;

图13A示出了车辆在平坦驻车位置的视图;

图13B示出了当用户推开车门时的车门的运动的曲线图;

图14A示出了车辆停放在倾斜位置的曲线图;以及

图14B示出了指示当用户推开车门时的车门的相应运动的曲线图。

具体实施方式

图1以示意图示出了车辆1,该车辆1包括车身10和呈车门11形式的调节元件,该车门11经由铰链111布置在车身10上,使得它能够相对于车身10沿打开方向O绕枢轴轴线枢转。

车门11例如可以是车辆侧门或尾门。在关闭位置,车门11隐藏车身10中的车辆开口100,例如,侧门开口或尾门开口。

车门11可以经由布置在门内部110中的门驱动装置2从车门的关闭位置电动地移动到打开位置。门驱动装置2,如图2中示意性所示的并且如图3至图5中的实施例中所示的那样,包括驱动马达22,在所示实施例中,该驱动马达22经由制动装置21联接到调节构件20,调节力可以经由所述调节构件20在车门11和车身10之间传递。在上述实施例中,驱动马达22固定在车门11上,而调节构件20(其被设计成所谓的门固位带的方式)在端部200处以可枢转的方式连接到车身10。

在图2和图3至图5中所示的门驱动装置2的实施例中,驱动马达22用于驱动呈缆索卷筒形式的驱动元件23,该缆索卷筒经由呈柔性牵引元件形式的联接元件24联接到调节构件20,该柔性牵引元件特别为被构造用以(仅)传递张紧力的牵引缆索(例如,钢缆)形式。缆索卷筒23例如可以被支撑在纵向延伸的调节构件20上,并且可以沿着调节构件20滚动,以便使调节构件20相对于缆索卷筒23移动。

联接元件24经由处于调节构件20的端部200附近的第一端240并经由处于调节构件20的第二端201附近的第二端241连接到调节构件20,并且缠绕在呈缆索卷筒形状的驱动元件23上。当由驱动马达22驱动的驱动元件23旋转时,呈牵引元件(牵引缆索)形状的联接元件24相对于驱动元件23移动,使得驱动元件23相对于调节构件20移动,从而引起车门11相对于车身10位移。

在这一点上,应注意的是,也可设想其它类型的动力传输布置。例如,驱动马达22还可以驱动与形成调节构件20的齿条啮合的小齿轮。可替选地是,门驱动装置可以被构造为主轴驱动器,该主轴驱动器例如包括接合主轴螺母的可旋转主轴。

在所述实施例中,制动装置21用作联接装置,以将驱动马达22与驱动元件23联接或使其与驱动元件23脱开。在联接状态下,制动装置21在驱动马达22和驱动构件23之间建立力通流,使得驱动马达20的马达轴220的旋转运动被传递到驱动构件23,因此,驱动构件23被设定为旋转运动,以便由此将调节力引入调节构件20中。相反,在脱开状态下,驱动马达22与驱动元件23脱开,使得驱动马达22可以独立于驱动元件23移动,并且相反地是,驱动元件23可以独立于驱动马达22移动。在这种脱开状态下,车门11可以在不需向驱动马达22施加负载的情况下相对于车身10手动地移动。

另外,制动装置21可以采取相应于制动状态的第三状态,在该第三状态下,联接元件以制动方式彼此接触。这里的第一联接元件在操作上连接到驱动马达22的马达轴,而第二联接元件在操作上连接到驱动元件23。在该制动状态下,制动装置21在车门11的手动移动期间提供制动力,该制动力由联接元件的滑动摩擦接触引起。

在图3至图5中所示的示例中,驱动马达22包括马达轴220,该马达轴220在门驱动装置2的操作期间被设定为旋转运动,并且在操作上连接到齿轮25(例如,行星齿轮)。可绕旋转轴线D旋转的轴26经由该齿轮25被驱动,并承载呈缆索卷筒形式的驱动元件23,使得驱动元件23可通过旋转该轴26而被驱动,由此使联接元件24相对于驱动元件23移动,使得调节构件20被调节用以移动车门11。

门驱动装置2包括传感器装置27,该传感器装置27布置在轴26的与驱动元件23相反的端部处,并且被配置用以在操作期间确定轴26的绝对旋转位置。传感器装置27可以例如包括联接到轴26的磁性盘和用于检测该磁性盘的位置的磁性传感器。

可经由致动器210电致动的制动装置21在其联接状态下在齿轮25和轴26之间建立了力流,以便在制动装置21的联接状态下,可以将调节力从驱动马达22传递到轴26,并以这种方式传递到调节构件20。另一方面,在制动装置的脱开状态下,该制动装置21中断驱动马达22和轴26之间的力流,使得调节构件20可以被相对于驱动马达22进行调节,而不需对驱动马达22施加力。

如图2中示意性所示的那样,驱动马达22的操作经由控制装置28控制,该控制装置28例如被布置在车门11的门模块的载体板上。这样的载体元件例如可以承载车门的不同功能部件,诸如车窗调节器、扬声器、门锁等。在这种背景下,控制装置28可以用于控制门驱动装置2,而且还可用于控制车门11的其它功能部件。

如参考图1至图5解释的那样,门驱动装置2一方面用于电动地移动车门11,另一方面用于将车门11锁定在打开位置。在锁定位置中,制动装置21处于其联接状态,由此在车门11和车身10之间建立力流,以便车门11——例如,由于齿轮25和/或驱动马达22的自锁——被保持在其打开位置。因此,一旦车门11被打开,则车门11就不能容易地、至少不能以不受控方式从打开位置移动离开。

期望的是使用户能够容易地调节车门11。为此,将检测何时用户与车门11相互作用以便例如从打开位置关闭车门11或在打开方向O上进一步打开车门11。如果用户对车门11施加力,例如通过推动车门11或拉动车门11,这应被识别为调节请求,以便启动对车门11的电动调节,或允许通过用户手动调节车门11。

如果检测到用户的调节请求,则控制装置28可以被以不同方式配置,从而以电动方式启动对车门11的调节,或允许手动调节车门11。

如果在检测到调节请求时,将要通过电动马达调节车门11,则一旦检测到调节请求,控制单元28就控制驱动马达22,以电动地调节车门11。在这种情况下,制动装置21保持在其闭合(联接)状态下。

相反,如果在检测到调节请求时,应使得能够手动移动车门11,则一旦检测到调节请求,控制装置28就控制制动装置21,从而将制动装置21转换到其自由(脱开)状态,使得车门11和车身10之间的力流被中断,并且车门11能够手动地自由移动。

如果制动装置21处于其自由、脱开状态,则车门11相对于车身10的自由枢转是可能的。例如,如果在例如错误地检测到移动请求的情况下或者在车门11(尚)没有通过将制动装置21切换到其联接状态而被锁定在当前采取位置的情况下,制动装置21被切换到其自由、脱开状态,则车门11的自由枢转运动可能由用户动作和作用在车门11上的其它的力引起,例如在车辆停放斜坡上并且因此处于车门11的倾斜位置时的重力,从而引起重力朝向完全打开位置或朝向关闭位置作用到车门11上。

因此,如果重力沿着打开方向O作用在车门11上并且在制动装置21处于其自由、脱开状态的情况下,由重力引起的车门11的运动是可能的,这样的运动可能是不期望的。因此,应避免这样的运动。

在图6中,与由用户动作引起的运动(信号M1、M2)和由重力引起的运动(信号G)相关联的位置信号随时间示出。在图7中,示出了不同运动M1、M2、G的相应速度信号,并且在图8中,示出了不同运动M1、M2、G的相应加速度信号,在每种情况下都随时间示出。

通常,由重力引起的运动将以(近似)恒定加速度进行,如图8中的加速度信号G所示的那样。特别是,在初始阶段,力可能作用到车门11上,例如引起车门11上的咔嗒声等,这可能引起制动装置21从其联接状态切换到其自由、脱开状态。如果在时间T1之后基本上只有重力作用在车门11上,则运动以恒定加速度进行,其中,这样的运动通常将以相当低的速度户部巷,如图7中的信号G所示。

因此,由重力引起的运动的特征可以是随时间或在位置上基本恒定的加速度(图8)和较低的运动速度(图7)。

由用户动作引起的运动,例如用户手动抓住车门从而以引导方式移动车门11或通过将推动或拉动脉冲动作施加到车门11上,通常将不同于由重力引起的运动,对于用户动作而言,加速度可能不是恒定的并且/或者车门11的运动速度将显著地更大。

在图6至图8中示出了两种不同类型的手动运动M1、M2的位置信号(图6)、速度信号(图7)和加速度信号(图8)。

这里的运动M1涉及如下一种类型的运动,在该类型的运动中,用户通过施加力脉冲而推动或拉动车门11,使得在脉冲终止后,由于脉冲施加的力,引起车门11移动。在脉冲终止后,没有由用户引起的进一步加速度作用到车门11上,但重力可以作用在车门11上,使得在脉冲终止后,信号M1(图8)的加速度是恒定的(但不为零)。然而,这种运动M1的速度相当大(图7)。

相反,运动M2涉及这样的运动,在该运动期间,用户持续地作用在车门11上并且通过例如抓住车门11的把手而以引导方式移动车门11。在这种情况下,在初始脉冲之后,车门11可以以恒定速度(图7)和相应的零加速度(图8)移动。

由此,可以得出结论,通过观察速度和加速度,可以将手动运动M1、M2与由重力引起的运动G区分开来。特别地是,如果可以得出结论,即:在预定时间段T内(或可替选地是,在预定位置期间)的加速度基本恒定,并且如果同时,车门11的移动速度相当低,则车门11的运动可能是由重力引起的。

因此,控制装置28被配置用以根据例如从监视驱动轴26的运动的传感器27获得的传感器信号而评估车门11是否以基本恒定的加速度和低速度运动。

如果发现在预定时间段T内(或者,可替选地是,在预定位置期间)的加速度基本恒定(如图8中所示的那样)并且速度低(如图7中所示的那样),则可以得出结论,即:在时间T2,运动可能是由于重力引起的,以便控制装置28向制动装置21发出控制命令,以对驱动元件23施加制动作用,以便制动车门11的运动。制动装置21因此被转换到其制动状态,使得车门11的进一步运动被制动(在此情况下,制动装置21可以切换到联接状态,以便将车门11锁定在当前采取位置)。

控制装置28可以例如被配置用以:如果加速度在预定时间段T内(或者,可替选地是,在预定位置期间)位于由下加速度阈值a1和上加速度阈值a2界定的范围内,如图8中所示的那样,则得出结论,即:存在基本恒定的加速度。

这里的传感器信号可以被平均(例如,通过应用运行平均滤波器),以便补偿异常值。

另外,控制装置28可以被配置用以:如果例如运动速度低于上速度阈值v2并且可选地是另外高于下速度阈值v1,如图7中所示的那样,则得出速度低的结论。

如果这两个条件都得到满足,则得出运动是由重力引起的结论,以便使制动装置21对驱动元件23施加制动动作。

以这种方式将运动M1、M2与由重力引起的运动G区分开来,使得运动M1、M2不会被误认为是由重力引起的运动。特别地是,对于运动M1,车门11的运动以高速进行,如图7中所示,远在由界限v1、v2限定的范围之外。对于运动M2,其对应于通过手动引导车门11的运动,在时间T1之后,加速度基本为0,如图8中所示,使得该运动M2的加速度低于由阈值a1、a2界定的加速度范围的下限a1。

界限a1、a2、v1、v2例如可以是用户可配置的。另外,时间段T(或者,可替选地为位置期间)可以是用户可配置的,使得控制装置28可以被编程,并且适合于例如不同的车辆和不同的车门。

图9至图12示出了不同的曲线图,其示出了用于根据对车门11由于重力引起的运动的检测来控制车门11的运动的另一实施例。

图9示出了在用户在时间段C1内推到车门11上以推开车门11的情况下的车门11的位置x。在时间段C1内,用户作用于车门上,以将车门移向打开位置。在用户松开车门11之后,在时间段C2内,车门11克服重力自由地移动,这样的重力引起车门11的运动减速,使得车门11的角速度v以基本恒定的加速度a持续地减小,车门11的位置x在某一点反转,并且车门11再次关闭。在时间段C3内,用户可以再次抓住车门11并且可以例如朝向关闭位置引导车门11。

虽然图9示出了通过克服作用的重力的手动用户动作来推开车门11,而图10示出了车门11可以被阻止在打开位置,使得车门11的运动终止于打开位置。这里对图10的车门11的运动的控制基于以下一种算法,该算法包括评价车门11的运动是否以基本恒定的加速度a进行,以便得出结论,即:存在由于重力引起的运动,并基于这样的结论来启动对车门11的制动动作。

具体地是,在图10的算法内,用户最初在时间段C1内推到车门11上,以打开车门11。在用户松开车门11后,在时间段C2内,车门11自由地移动,这是基于观察车门11的加速度a确定的。

即,首先确定加速度a是否低于(负)加速度阈值a3,这在图10的示例中是在时间点A1的阈值。这是基于下列发现:在重力朝向关闭位置作用在车门11上(即,在图10的负加速度方向上)的情况下,重力可能会导致车门以相当大的速度意外关闭,这潜在的是可能是有危险的。因此,如果朝向关闭位置的加速度a超过阈值a3,则这可能指示车门11由于重力而引起的关闭运动,应该阻止该运动。

在确定加速度a在时间点A1下降到低于阈值a3(即负加速度a超过阈值a3)之后,确定加速度a在它的导数上是否突然变化。为此,可以确定加速度a的变化率,并且从该变化率可以推断出突然变化。这在图10的示例中是时间点A2的情况,从该时间点A2开始,监视加速度a是否在预定时间段内保持基本恒定。

如果在时间点A2和A3之间的时间间隔内,加速度a保持处在界限a1、a2内,则假定加速度a足够恒定,因此可以得出结论,即:该运动是由重力引起的。一旦速度v在时间A4下降到速度阈值v3以下,则车门11的运动因而被制动并因此停止,使得车门11保持固定在其打开位置。

虽然图9和10示出了由于车门11朝向打开位置的脉冲推动而导致的车门11的运动,而图11和图12示出的曲线图说明了由于车门11的连续移动引起的车门11的运动,该运动由用户保持在车门11上直到在打开位置松开车门11为止来实现。

这里的图11示出了车门11的运动,在该运动中,在时间段C1内,用户持续地将车门11向打开位置移动。在用户已经松开了车门11之后,在时间段C2内,车门11由于重力而自由地移动,并且在时间段C3内,车门例如进入门锁并因此到达完全关闭位置。

虽然图11示出了车门11通过手动用户动作抵抗作用的重力的运动,而图10示出了车门11可以被阻止在打开位置,使得车门11的运动在打开位置终止。与参考图10所述的类似,首先监视加速度a是否低于阈值a3。如果是这种情况(时间点A1),则随后检查加速度a在它的导数上是否突然变化(时间点A2),并且之后在一段时间内(在时间点A2、A3之间)足够恒定。如果是这种情况,则得出结论,即:存在由于重力引起的运动,并且在车门11的角速度下降到阈值A4以下的时间点A4,车门11的运动被制动,因此,车门11被停止和阻止在当前采取位置(图12中的时间段C3)处。

图10和图12中的阈值v3、v4不同。这是由于在图10的场景中,已经确定在时间点A3处的加速度a基本恒定之后,车门11的角速度v为正的。因此,将速度v与接近0的第一阈值v3进行比较,并且如果车门11的角速度v低于阈值v3,则车门11停止。在图12的场景中,第一阈值v3已经通过,使得将车门11的角速度v(在已经确定加速度基本恒定的时间点A3处,该角速度为负的)与第二阈值v4进行比较,一旦角速度v变得小于阈值v4,则车门11的运动停止。

该算法可以另外考虑车门11的打开角度。例如,在较小的打开角度的情况下,可以关闭(switched off)该算法。

在图13A、图13B和图14A、图14B中,示出了车辆1停放在平坦驻车位置(图13A、图13B)和倾斜位置(图14A、图14B)的场景。

在车辆1停放在平坦驻车位置(图13A、图13B)的情况下,由于车门11的枢轴轴线倾斜,所以重力FG将朝向关闭位置作用在车门11上。这里的重力FG与在车辆1停放在如图14A、图14B中所示的倾斜位置的情况下的作用在车门11上的重力FG相比是较小的。这样的影响在于,作用在车门11上的重力FG取决于车辆1的倾角,较大的重力FG导致车门11的更高的加速度和更快的关闭运动。

因此,根据车辆1的倾角,可以调节用于确定重力是否作用在车门11上的参数。特别地是,可以调节图6和图8的实施例的阈值v1、v2和a1、a2。也可以调节图9至图12的实施例的阈值a1、a2、a3、v3、v4。另外,可以基于车辆1的倾角来调节确定加速度将是恒定的时间段T的长度。

通过调节上述参数,可以确保在如图14A中所示的情况下,在由重力引起的关闭运动的情况下也可以可靠地停止车门11。例如,如果车辆1停放在如图14A中所示的倾斜位置,则在图6至图8的实施例中,速度阈值v1、v2可以增大,使得可以在车门11的较大移动速度下得出结论,即:由于重力引起运动。

本发明的基本思想不限于上述实施例,而是还可以以完全不同的方式实施。

特别地是,门驱动器可以包括不同于缆索驱动器的机械调节机构,例如,用于将驱动马达联接到调节构件的小齿轮。可替选地是,门驱动器可以被构造为主轴驱动器,在该主轴驱动器中,例如,可旋转的主轴与主轴螺母接合,使得主轴螺母可以通过主轴的旋转运动而沿着主轴移动。

在机械锁定装置的情况下,在门驱动装置中可能不存在驱动马达。

附图标记列表

1 车辆

10 车身

100 车辆开口

11 车门

110 门内部

111 门铰链

2 门驱动装置

20 调节构件

200、201 端部

202 铰链

21 制动装置

210 致动器

22 驱动马达

220 马达轴

23 驱动元件

24 联接元件(拉索)

240、241 端部

25 齿轮

26 轴

27 传感器装置

28 控制装置

29 倾角传感器

a 加速度

a1、a2、a3 加速度阈值

A1-A4 时间点

C1-C3 区域

D 旋转轴线

F 力

FG 重力

G 重力引起的运动

M1、M2 手动运动

O 打开方向

t 时间

T 时间段

T1、T2 时间点

V 速度

v1、v2、v3、v4 阈值

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