应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统及特性学习方法

文档序号:1872744 发布日期:2021-11-23 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统及特性学习方法 (Characteristic learning system and characteristic learning method applied to cooperative control of dual actuators of split sliding door ) 是由 金俊赫 具本赫 尹炯仁 任忠植 于 2020-10-09 设计创作,主要内容包括:本发明涉及应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统及特性学习方法。所述系统可以包括:第一位置传感器,其配置成检测沿滑轨在第一方向上操作的门的位置;轴组件,其包括在相对于门的第二方向上操作的轴,以防止门抖动;第一电机和第二电机,其与所述门和所述轴组件接合,并配置成分别向所述门和所述轴组件提供驱动力;存储器单元,其配置成存储门的位置;以及控制器,其配置成当检测到由于所述第一电机和所述第二电机之间的行程差而发生的失速状态时在预定的时间段内调整所述第二电机的输出,并且基于所述门的位置来确定对于门的完全打开或关闭的学习成功或者学习失败。(The present invention relates to a characteristic learning system and a characteristic learning method applied to cooperative control of dual actuators of a split sliding door. The system may include: a first position sensor configured to detect a position of a door operating in a first direction along a sliding track; a shaft assembly including a shaft operating in a second direction with respect to the door to prevent the door from shaking; first and second motors engaged with the door and the axle assembly and configured to provide driving forces to the door and the axle assembly, respectively; a memory unit configured to store a position of the door; and a controller configured to adjust an output of the second motor for a predetermined period of time when a stall condition occurring due to a stroke difference between the first motor and the second motor is detected, and determine a success or failure of learning for full opening or closing of a door based on a position of the door.)

应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统 及特性学习方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月18日提交的韩国专利申请No.10-2020-0058898的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性(profile)学习系统及特性学习方法,更具体地,涉及一种特性学习系统和特性学习方法,其能够通过在门的相对方向上操作的致动器的协同控制来执行对于门的完全打开或关闭的学习。

背景技术

一般而言,车辆具有预定尺寸的乘客车厢,其中可容纳驾驶员或随行乘客,且乘客车厢开合门安装在车身上以打开或关闭乘客车厢。

滑动式乘客车厢开合门包括安装在车辆纵向前侧的前滑动门和安装在车辆纵向方向后侧的后滑动门。前滑动门和后滑动门通常配置成沿着安装在车身或门上的滑轨移动。

然而,相关技术中的滑动式乘客车厢开合门需要三个滑轨(上滑轨、中间滑轨和下滑轨),在开门或关门过程中分别支撑门的上部、中间部和下部,并且滑动式乘客车厢开合门也需要与滑轨相关的组件。基于这个原因,相关技术中的滑动式乘客车厢开合门的问题在于车辆重量和组件数量增加,并且车辆设计的自由度降低。

因此,已经开发出一种用于车辆的双轨式门系统,其中滑动门仅由中间滑轨和下滑轨滑动支撑。例如,相关技术中的韩国专利No.10-1684536(用于车辆的滑动门系统)包括:在滑动门上安装有门滑轨(即,中间滑轨),在车身上安装有车身滑轨(即,下滑轨),滑动门随着联接到门滑轨的中间滑块和联接到车身滑轨的下滑块的移动而打开或关闭。

然而,在相关技术的滑动结构中,在向上和向下方向上提供支撑滑动门的两个支撑点,由此,存在门围绕穿过支撑点的假想轴移动的问题。

同时,最近又引入了一种以自动打开/关闭的方式而不是手动打开/关闭的方式在车身上安装滑动门的技术。这是一种通过操作致动器自动打开或关闭门的技术。例如,韩国专利No.10-1988953(电动滑动门装置)包括自动打开/关闭方式的技术。

为防止门移动,配备有自动打开/关闭滑动门的车辆可使用主致动器和副致动器。主致动器用于打开门,副致动器用于通过向门施加外力来防止门移动。

在这种情况下,因为主致动器在车辆的纵向方向(T方向)上操作,而副致动器在车辆的宽度方向(L方向)上操作,两个致动器在相对方向上操作。在这种情况下,由于两个致动器相互作为机械负载,可能会出现失速状态,在失速状态下,门无法完全打开或关闭。因此,需要一种用于进行学习以通过执行应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制来完全打开或关闭门的技术。

包括在该发明

背景技术

部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体

背景技术

的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种新式发明,其配置成实现学习逻辑,该学习逻辑通过控制设置有对开式滑动门的车辆中的双致动器的输出来实现门的完全打开或关闭。

根据本发明的各种示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统可以包括:第一位置传感器,其配置成检测沿滑轨在第一方向上操作的门的位置;轴组件,其包括在相对于门的第二方向上操作的轴,以防止门抖动;第一电机和第二电机,其与所述门和所述轴组件接合,并配置成分别向所述门和所述轴组件提供驱动力;存储器单元,其配置成存储门的位置;以及控制器,其配置成当检测到由于所述第一电机和所述第二电机之间的行程差而发生的失速状态时,在预定的时间段内调整所述第二电机的输出,并且基于所述门的位置来确定对于门的完全打开或关闭的学习成功或者学习失败。

根据本发明的各种示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习方法可以包括:检测步骤,其中,检测由于第一电机和第二电机之间的行程差而发生的干扰失速状态,所述第一电机配置成向沿滑轨在第一方向上操作的门提供驱动力,所述第二电机配置成向在相对于门的第二方向上操作以防止门抖动的轴提供驱动力;调整步骤,其中,在检测到干扰失速状态时,在预定的时间段内保持所述第一电机的输出并调整所述第二电机的输出;以及确定步骤,其中,基于门的位置来确定对于门的完全打开或关闭的学习的成功或失败。

根据本发明的各种示例性实施方案,可以实现学习逻辑,该学习逻辑通过控制致动器的输出来实现门的完全打开或关闭,即使用于提供移动滑动门的驱动力的致动器和用于防止门移动的致动器在相对方向上操作。

本发明的方法和装置具有其他的特征和优点,这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的

具体实施方式

中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示例性地示出根据本发明的各种示例性实施方案的对开式滑动门的结构的示意图。

图2是图1中的部分A的放大示意图。

图3是示意性地示出根据本发明的各种示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统的配置的示意图。

图4是示出根据本发明的示例性实施方案的双致动器的行程差的曲线图。

图5是示出根据本发明示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习的初步检查方法的流程图。

图6是示出根据本发明示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习方法的流程图。

图7是示例性示出根据本发明示例性实施方案的学习成功情况的示意图。

图8是示例性示出根据本发明示例性实施方案的学习失败情况的示意图。

应当了解,所附附图并非按比例地绘制,而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些附图中,在贯穿附图的多幅图形中,附图标记指代本发明的相同的或等效的部分。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的各个实施方案,在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的示例。尽管将结合本发明的示例性实施方案来描述本发明,应当理解,本说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。另一方面,本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案,而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

下面,将参考附图详细描述根据本发明的各种示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统和特性学习方法的各种示例性实施方案。本文中使用的术语或词语不可解释为限于一般含义或词典含义,而是可以解释为基于发明人能够恰当地定义术语的概念以最好地描述其自己的发明的原则、符合本发明的技术精神的含义和概念。

图1是示例性地示出根据本发明的各种示例性实施方案的对开式滑动门的结构的示意图,图2是图1中的部分A的放大示意图。

参照图1和图2,本发明可应用于包括用于操作安装在车辆上的对开式滑动门1的致动器和用于防止门1移动的致动器的结构。根据本发明的示例性实施方案,车辆只有下滑轨5(安装在车辆下侧的滑轨)和中间滑轨4(安装在车辆中间部的滑轨),但是没有上滑轨。

当讨论用于移动门1的机构时,下滑轨滚柱单元6的一个端部插入并可滚动地联接到在车身2的纵向方向上设置的下滑轨5中,并且下滑轨摆臂7可旋转地连接到门1和下滑轨滚柱单元6。当前电缆8或后电缆9被第一电机27(即致动器)的正向或反向旋转拉动时,门1沿下滑轨5移动。

当讨论防止门1移动的机构时,在朝向门1的方向上设置的轴组件24的轴25可移动地连接到在车身2的纵向方向上设置的下导轨10。当轴25通过第二电机28(即,致动器)的正向或反向旋转移动时,在门1移动的同时向门1施加外力,从而防止门1移动。在这种情况下,门1根据下导轨10的形状而移动。下导轨10可以包括具有直线形状的直线部分12和具有曲线形状的弯曲部分14。

关于上述结构,本发明的各种实施方案涉及一种系统和方法,其通过用于操作门1的致动器和用于防止门1移动的致动器的协同控制来确定对于门1的完全打开或关闭的学习的成功或失败。

图3是示意性地示出根据本发明的各种示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统的配置的示意图。

参照图3,根据本发明示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习系统包括第一位置传感器22、轴组件24、第一电机27、第二电机28、存储器单元30和控制单元40。

第一位置传感器22检测沿下滑轨5在第一方向上移动的门1的位置。在这种情况下,第一方向指下滑轨5的纵向方向。第一位置传感器22连接到第一电机27,并且可以测量第一电机27的RPM以检测沿下滑轨5移动的门1的位置。

轴组件24的一个端部与安装在门1上的下导轨10相连,轴组件24的另一个端部固定至车身2。轴组件24包括轴25,轴25可以沿轴向移动并在其第二方向上操作。在这种情况下,第二方向是指大致垂直于门1的方向。轴组件24连接到检测轴25的位置的第二位置传感器26。第二位置传感器26可以测量第二电机28的RPM以检测轴25的位置。

第一电机27配置成提供驱动力以使门1沿着下滑轨5移动。第一电机27连接到安装在车身2上的前电缆8和后电缆9。因此,当前电缆8或后电缆9被第一电机27的正向旋转或反向旋转拉动时,门1沿下滑轨5在第一方向上移动。

第二电机28提供驱动动力以使轴25移动。因此,通过第二电机28的正向或反向旋转,轴25在第二方向上移动。

存储器单元30连接到控制单元40,并且可以存储由控制单元40处理的数据。在硬件方面,存储器单元30可以是非易失性存储器,例如ROM、PROM、EEPROM和闪存,其即使在断电时也保留数据,但是存储器的类型不受限制。存储器单元30可以根据门1和轴25的操作来存储与门1和轴25的位置相关的信息。此外,存储器单元30可以存储与门的预定轨迹相关的信息。

控制单元40从第一位置传感器22和第二位置传感器26接收位置信息,并通过操作第一电机27和第二电机28来执行特性学习逻辑。在这种情况下,特性学习逻辑是指对于门1的完全打开或关闭的学习的成功或失败的控制逻辑。

控制单元40可以通过施加可变电压来调整第一电机27和第二电机28的RPM,执行脉冲宽度调制(PWM)控制。控制单元40可以接收与第一电机27和第二电机28操作时产生的电流有关的信息。

同时,控制单元40连接到门打开/关闭单元52,并且可以接收门打开/关闭信号。此外,控制单元40连接到门闩54并且可以接收门打开/关闭信息。

下面,将描述由控制单元40确定门1的完全打开或关闭状态的标准。

图4是示出根据本发明的示例性实施方案的双致动器的行程差的曲线图。

参照图4,当门1从完全打开状态切换到完全关闭状态或从完全关闭状态切换到完全打开状态时,第一电机27和第二电机28工作。第一电机27是用于移动门1的主电机,第二电机28是副电机,并且第一电机27和第二电机28可以具有不同的输出容量(capacity)。在这种情况下,由于第一电机27和第二电机28之间的行程(速度)差,第一电机27和第二电机28彼此作为机械负载,第一电机27和第二电机28可能不再运行,因此可能发生失速状态。

此外,甚至在门1移动的轨迹的形状改变的点处,也可能发生这种失速状态。因此,需要第一电机27和第二电机28的协同控制,以使门1能够在完全打开和完全关闭状态之间切换。

控制单元40可以根据存储在存储器单元30中的与下滑轨5的轨迹相关的信息,将门1的位置分为初始位置和最终位置。在这种情况下,初始位置是指门1处于完全打开状态的位置(或处于完全关闭状态的位置),最终位置是指门1处于完全关闭状态的位置(或处于完全打开状态的位置)。基于门闩54的门打开/关闭信息,控制单元40可以确定初始位置是处于完全关闭状态的位置还是处于完全打开状态的位置。

当门1通过第一电机27和第二电机28的协同控制从初始位置移动到最终位置时,控制单元40可以确定对于门1的完全打开或关闭的学习已经成功。相反,当门1无法到达最终位置时,控制单元40可确定该学习已经失败。

同时,当门1到达最终位置时,门1进入完全打开或关闭状态,使得第一电机27可能进入失速状态。

为了便于在本发明的各种示例性实施方案中进行区分,将由第一电机27和第二电机28之间的行程差引起的失速状态称为干扰失速状态,而将门1的最终位置处的第一电机27的失速状态称为最终失速状态。

即使是同一类型的车辆,最终位置也可以根据设计和制造的不同而变化。因此,在本发明的示例性实施方案中,可以设置包括学习成功最小位置和学习成功最大位置的学习成功范围,并且当门1位于学习成功范围内时,控制单元40可以确定学习已经成功。

图5是示出根据本发明示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习的初步检查方法的流程图,图6是示出根据本发明示例性实施方案的应用于对开式滑动门的双致动器的协同控制的特性学习方法的流程图。

下面,将参考图5和图6描述控制单元40的特性学习方法。

首先,控制单元40可以对特性学习执行初步检查。如图5所示,当应用门打开/门闭信号时,控制单元40检查是否发生内部错误(S20)、初始化学习是否完成(S30)、门是否处于未完全打开或关闭状态(S40)、以及第一电机27和第二电机28中是否发生错误(S50)。当任何条件都不满足时,控制单元40开始特性学习(S52),但是当任意条件得到满足时,控制单元40停止初步检查(S54)。

如图6所示,当特性学习开始时,控制单元40同时控制第一电机27的输出和第二电机28的输出(S100)。在这种情况下,可以任意设置第一电机27的初始输出和第二电机28的初始输出。当在第一电机27和第二电机28工作时由于行程差而发生过载时,在第一电机27和第二电机28中产生失速电流。控制单元40通过检测失速电流来确定干扰失速状态(S200)。

当确定出第一电机27和第二电机28处于干扰失速状态时,控制单元40将第一电机27的输出保持预定的时间段(S300),并调整第二电机28的输出。在这种情况下,保持第一电机27的输出并调整第二电机28的输出的原因是为了减小第一电机27与第二电机28之间的行程差。在这种情况下,控制单元40确定是否可以增大第二电机28的输出(S400)。在可以增大第二电机28的输出的情况下,控制单元40将第二电机28的输出增大预定比率(X1%)(S420),这是因为在本发明的示例性实施方案中,相比于第一电机27,第二电机28具有更小的输出容量。因此,减小第一电机27与第二电机28之间的行程差,使得可以消除过载并且第一电机27和第二电机28可以工作。然而,在不可以增大第二电机28的输出的情况下,也就是说,在第二电机28的输出已经是100%的情况下,控制单元40确定学习已经失败(S440)。

在经过预定的时间段之后,控制单元40确定门1的位置是否到达最终位置(S500和S600)。当门1的位置到达最终位置时,第一电机27处于最终失速状态(S620),因此控制单元40检测失速电流并将与门1的位置相关的信息存储在存储器单元30中(S640)。因此,控制单元40确定学习已经成功(S660)。

相反,当门1的位置不能到达最终位置时,控制单元40再次检测第一电机27和第二电机28是否处于干扰失速状态。由于后续过程与上述过程相同,因此将省略其详细描述。

同时,可以以各种方式设置第二电机28的输出增大的预定的时间段和比率。此外,当在上述过程期间确定特性学习已经失败时,控制单元40执行控制,以便从特性学习的初步检查起再次执行过程。

图7是示例性示出根据本发明的示例性实施方案的学习成功情况的示意图,图8是示例性示出根据本发明示例性实施方案的学习失败情况的示意图。同时,在图7和图8中,横轴表示时间或门的行程,但是在本发明的各种示例性实施方案中,横轴被称为时间轴。

参照图7,在t0(初始时间点;初始位置的时间点)处,控制单元40将第一电机27的输出设置到50%(基于第一电机的整体输出容量),并将第二电机28的输出设置到80%(基于第二电机的整体输出容量)。当门1沿下滑轨5移动时,第一电机27和第二电机28在时间点t1进入干扰失速状态。在这种情况下,控制单元40将第一电机27的输出保持预定的时间段T1,并将第二电机28的输出增大5%。因此,第一电机27的输出为50%,第二电机28的输出为85%。在这种情况下,由于门1没有到达最终位置,控制单元40检测干扰失速状态是否再次发生,并确定是否可以增大第二电机28的输出。

此后,当门1继续沿下滑轨5移动时,第一电机27和第二电机28在时间点t2进入干扰失速状态。在这种情况下,控制单元40将第一电机27的输出保持预定的时间段T2,并将第二电机28的输出增大5%。因此,第一电机27的输出为50%,第二电机28的输出为90%。在这种情况下,由于门1没有到达最终位置,控制单元40继续确定干扰失速状态是否发生,并确定是否可以增大第二电机28的输出。

由于在重复上述过程时门1位于学习成功范围内,因此控制单元40确定学习已经成功,并且控制单元40将第一电机27的位置和第二电机28的位置存储在存储器单元30中。

参照图8,在t0’,控制单元40将第一电机27的输出设置到50%,并将第二电机28的输出设置到90%。当门1沿下滑轨5移动时,第一电机27和第二电机28在时间点t1’进入干扰失速状态。在这种情况下,控制单元40将第一电机27的输出保持预定的时间段T1’,并将第二电机28的输出增大5%。因此,第一电机27的输出为50%,第二电机28的输出为95%。在这种情况下,由于门1没有到达最终位置,控制单元40检测干扰失速状态是否再次发生,并确定是否可以增大第二电机28的输出。

此后,当门1继续沿下滑轨5移动时,第一电机27和第二电机28在时间点t2’进入干扰失速状态。在这种情况下,控制单元40将第一电机27的输出保持预定的时间段T2’,并将第二电机28的输出增大5%。因此,第一电机27的输出为50%,第二电机28的输出为100%。在这种情况下,由于门1没有到达最终位置,控制单元40确定干扰失速状态是否发生,并确定是否可以增大第二电机28的输出。然而,不可以进一步增大第二电机28的输出。因此,控制单元40确定学习已经失败。

同时,尽管第二电机28的输出值在图7和图8中被设置为不同的值,但是当然也可以设置相同的值。也就是说,即使在第一电机27和第二电机28具有相同的初始输出值的情况下,学习的成功或失败也可能根据各种因素(例如,门1的轨迹形状的差异、学习成功范围的差异以及施加到门1的外力)而变化。

此外,术语“控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置,其配置成执行解释为算法结构的一个或多个步骤。存储器存储算法步骤,并且处理器执行算法步骤以执行根据本发明的各种示例性实施方案的方法的一个或多个过程。根据本发明示例性实施方案的控制器可以通过非易失性存储器和处理器来实现,所述非易失性存储器配置成存储用于控制车辆各个组件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据,所述处理器配置成使用存储在存储器中的数据来执行上述操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。可替换地,存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或多个处理器。

控制器可以是由预定的程序操作的至少一个微处理器,该预定的程序可以包括用于执行根据本发明的各种示例性实施方案的方法的一系列命令。

上述发明还可以实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储随后可以由计算机系统读取的数据的任意数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等等,并且实现为载波(比如,经由因特网的传输)。

为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上部”、“下部”、“朝上”、“朝下”、“前”、“后”、“背部”、“里面”、“外面”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”、“向后”用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。将进一步理解,术语“连接”或其衍生词是指直接和间接连接。

此外,术语“固定连接”意味着固定连接的构件总是以相同的速度旋转。此外,术语“选择性可连接”意指“当选择性可连接构件彼此不接合时,所述选择性可连接构件分开旋转;当选择性可连接构件彼此接合时,所述选择性可连接构件以相同的速度旋转;当选择性可连接构件中的至少一个构件是静止构件并且其余的选择性可连接构件与静止构件接合时,所述选择性可连接构件是静止的”。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在为穷尽本发明,或将本发明限定为所公开的精确形式,并且显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择并进行描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及各种改变和修改。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式来限定。

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