車輛開閉構(gòu)件的電動驅(qū)動器控制的制作方法
【專利說明】車輛開閉構(gòu)件的電動驅(qū)動器控制
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年4月2日提交的第61/974，104號美國臨時(shí)申請和于2015年2月26日提交的第14/631，934號美國申請的權(quán)益，這些臨時(shí)申請的公開內(nèi)容通過在此引用而以其整體被包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種用于電動驅(qū)動的車輛開閉構(gòu)件的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)至少部分基于運(yùn)轉(zhuǎn)用于操作車輛開閉構(gòu)件的馬達(dá)所需的電流水平而控制開閉件的豎直運(yùn)動。
【背景技術(shù)】
[0004]車輛設(shè)置有開閉構(gòu)件(例如，升降式車門、后尾門、行李箱蓋等)，該開閉構(gòu)件通過升降而打開以提供進(jìn)入車輛內(nèi)部的入口。電動驅(qū)動器用于在按下儀表板上的、鑰匙扣上的按鈕時(shí)使這樣的開閉構(gòu)件運(yùn)動，或通過在傳感器的前方運(yùn)動而使這樣的開閉構(gòu)件運(yùn)動。電動驅(qū)動器通常包括電動馬達(dá)和齒輪組，電動馬達(dá)和齒輪組具有足夠的扭矩以使開閉構(gòu)件升高和降低?？蛇x地，電動驅(qū)動器可以是液壓缸或氣壓缸，液壓缸或氣壓缸具有馬達(dá)驅(qū)動的流體泵。
[0005]扭桿、空氣彈簧氣缸、張緊彈簧、平衡撐桿、或其他升降輔助機(jī)構(gòu)用于減小電動驅(qū)動器(用于使開閉構(gòu)件升高和降低)上的負(fù)荷。通常在開閉構(gòu)件打開之后關(guān)閉電動驅(qū)動器以保持電池電力，同時(shí)升降輔助機(jī)構(gòu)保持開閉件打開。出于各種原因，升降輔助機(jī)構(gòu)可能損壞、斷開連接、或另外而變得不起作用。
[0006]電動驅(qū)動器可具有足夠的動力，以便即使升降輔助機(jī)構(gòu)失去作用或損壞，電動驅(qū)動器仍能升降開閉構(gòu)件。在一些情況下，如果開閉構(gòu)件被手動地打開、如果升降輔助機(jī)構(gòu)損壞或變得不起作用，則電動驅(qū)動器可能不能將開閉構(gòu)件保持在升高位置。當(dāng)開閉構(gòu)件完全打開時(shí)，電動驅(qū)動器通常停止。在馬達(dá)停止之后，開閉構(gòu)件的重量可導(dǎo)致開閉構(gòu)件在重力作用下以不受控制的方式關(guān)閉。
[0007]如以下所概述的，本公開旨在解決以上問題和其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]電動操作的、可豎直運(yùn)動的開閉構(gòu)件被升高以打開或降低以關(guān)閉，該開閉構(gòu)件包括升降門、后尾門、行李箱蓋、發(fā)動機(jī)罩或車廂蓋。即使一個(gè)或更多個(gè)扭桿、空氣彈簧氣缸、平衡撐桿、或其他升降輔助機(jī)構(gòu)損壞或不起作用，電動驅(qū)動器的馬達(dá)仍可具有足夠的扭矩來升高開閉構(gòu)件。在這種情況下，優(yōu)選的是，防止電動驅(qū)動器打開開閉構(gòu)件或防止使電動驅(qū)動器倒退。可選的，用于電動驅(qū)動器的控制系統(tǒng)可允許開閉構(gòu)件通過啟用的安全系統(tǒng)而被手動地操作，以防止開閉構(gòu)件的快速關(guān)閉。還可存儲診斷代碼以指示系統(tǒng)部件需要維修或更換。
[0009]當(dāng)電流消耗狀況指示防止電動驅(qū)動器系統(tǒng)打開以避免開閉構(gòu)件由于出故障的部件不能支持開閉構(gòu)件的打開而意外地關(guān)閉的情況時(shí)，可防止升降系統(tǒng)打開。出故障的系統(tǒng)的電流消耗狀況被監(jiān)測為消耗的電流水平和開閉構(gòu)件位置的函數(shù)。
[0010]用于電動驅(qū)動器的控制系統(tǒng)被提供有與電動驅(qū)動器的馬達(dá)消耗的電流水平有關(guān)的信號。響應(yīng)于消耗的電流水平的信號，控制系統(tǒng)可被編程以防止電動驅(qū)動器的操作。損壞的扭桿導(dǎo)致打開開閉構(gòu)件所需的力增加?？蛇x地，電動驅(qū)動器的問題還可導(dǎo)致打開開閉構(gòu)件所需的力增加。在任一事件下，電動驅(qū)動器的馬達(dá)需要額外的電流來操作。一些電動操作的開閉構(gòu)件可被設(shè)計(jì)為即使通過控制器防止操作電動驅(qū)動器，這些開閉構(gòu)件仍能手動地升高和降低。公開了防止手動地打開的開閉構(gòu)件快速關(guān)閉的安全系統(tǒng)。在任一情況下，設(shè)置“故障保護(hù)”條件，該條件消除了對于自身可能另外置于下落的開閉構(gòu)件下方的操作者的危險(xiǎn)。
[0011]可選地，當(dāng)輔助升降部件損壞或只有部分功能有效時(shí)，可允許開閉構(gòu)件完全打開，且制動器或卡止機(jī)構(gòu)可被接合，以防止開閉構(gòu)件快速關(guān)閉。升降輔助部件可包括平衡撐桿、空氣或氣壓撐桿、或扭桿。電動驅(qū)動器的馬達(dá)可設(shè)置有編碼器，該編碼器檢測開閉構(gòu)件的位置和開閉構(gòu)件所在位置的改變。如果編碼器檢測到開閉構(gòu)件快速關(guān)閉，則安全系統(tǒng)(例如，鎖扣、離合器、或制動機(jī)構(gòu))可被啟動或接合。
[0012]根據(jù)本公開的一方面，公開了一種用于控制用于車輛的、可豎直運(yùn)動的開閉板的操作的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:電動驅(qū)動器，具有用于打開和關(guān)閉開閉板的馬達(dá)。升降輔助構(gòu)件與電動驅(qū)動器協(xié)作，并由控制電動驅(qū)動器的操作的控制器操作?？刂破鞯碾娐繁O(jiān)測馬達(dá)的電流消耗，當(dāng)打開開閉板所需的電流超過預(yù)定水平或數(shù)時(shí)，該電路提供用于防止電動驅(qū)動器的操作的信號，以防止電動驅(qū)動器的操作。
[0013]根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種用于控制用于車輛的、可豎直運(yùn)動的開閉板的操作的方法。所述方法包括:啟動使開閉板運(yùn)動的電動驅(qū)動器的馬達(dá)，同時(shí)測量馬達(dá)消耗的電流水平。將所述電流水平與預(yù)定水平或電流數(shù)進(jìn)行比較，所述預(yù)定水平或電流數(shù)基于由編碼器指示的開閉構(gòu)件的位置。如果所述水平超過所述預(yù)定水平或偏離所述電流數(shù)，則可停用電動驅(qū)動器，從而提供在安全模式下出故障的、不打開的開閉件，以有益于開閉件的操作者。
[0014]所述方法還可包括:升降輔助機(jī)構(gòu)抵抗開閉板的重量，其中，當(dāng)升降輔助機(jī)構(gòu)的功能損壞時(shí)，馬達(dá)消耗的電流水平增加。根據(jù)本方法，當(dāng)電動驅(qū)動器的功能損壞時(shí)，馬達(dá)消耗的電流水平增加。例如，當(dāng)齒輪箱卡住時(shí)，需要高扭矩來運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0015]本公開的以上方面和其他方面將在下面參照附圖更加詳細(xì)地描述。
【附圖說明】
[0016]圖1是設(shè)置有電動升降門的車輛的后部的局部透視圖，電動升降門的氣壓或機(jī)械彈簧撐桿已經(jīng)升高或位于打開位置；
[0017]圖2是車輛的局部透視圖，示出了可選的電動驅(qū)動器將具有一組扭桿的升降門保持在升尚位置；
[0018]圖3是電動操作的行李箱蓋的局部透視圖，行李箱蓋的電動驅(qū)動器附著在車輛和行李箱蓋的鉸鏈之間，其氣壓或機(jī)械彈簧撐桿位于升高或打開位置；
[0019]圖4是用于電動驅(qū)動器的控制器的局部透視圖；
[0020]圖5是示出電動驅(qū)動器系統(tǒng)的控制器實(shí)施的步驟的流程圖，示出了實(shí)施在本申請中公開的構(gòu)思的一種方法；
[0021]圖6是示出系統(tǒng)的可選實(shí)施例的流程圖，該系統(tǒng)允許通過防止開閉構(gòu)件的快速關(guān)閉的鎖扣或制動器來手動地操作開閉構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖公開示出的實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解的是，公開的實(shí)施例僅意在作為示例，其可以多種和替代形式實(shí)施。附圖無需按比例繪制；可放大或最小化一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施公開的構(gòu)思的代表性基礎(chǔ)。
[0023]參照圖1，車輛10包括升降門12，升降門12在關(guān)閉位置與門框14接合，而且升降門12升高到打開位置(如圖1所示)以提供進(jìn)入車輛10內(nèi)部的入口。電動驅(qū)動器16包括馬達(dá)17，馬達(dá)17被啟動以使升降門12或開閉構(gòu)件在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動。電動驅(qū)動器16在圖1中被不出為與氣壓缸18協(xié)作而將升降門12保持在打開位置。氣壓缸18通常可被稱為“升降輔助機(jī)構(gòu)”。其他升降輔助機(jī)構(gòu)可包括平衡撐桿、張緊彈簧、組合式氣壓/機(jī)械彈簧撐桿、或扭桿。
[0024]參照圖2，示出了扭桿20連接在升降門12和門框14之間，以施加部分地抵抗升降門12的重量的升降力。扭桿通過扭桿支架22連接到升降門12和門框14。
[0025]在圖2中，示出的電動驅(qū)動器16和馬達(dá)17與門框14和升降門12分離，以獲得更好的可見性。隨著升降門12的打開，示出電動驅(qū)動器16和扭桿20。扭桿20將升降力施加到升降門12，以便于與電動驅(qū)動器16協(xié)作而將開閉構(gòu)件升高到其打開位置。架線連接器26通過線路28連接到電動驅(qū)動器16。用于馬達(dá)17的控制信號和系統(tǒng)監(jiān)測編碼器的信號通過線路28提供給控制器，如將在下面更加全面地描述的。
[0026]電動驅(qū)動器16的樞轉(zhuǎn)端30連接到銷32或門框14上的其他類型的樞轉(zhuǎn)連接器。電動驅(qū)動器16的桿端36或可伸展端通過樞轉(zhuǎn)支架38或銷連接到升降門12。
[0027]參照圖3，行李箱蓋40被示出為位于其在車輛10上的打開位置。行李箱蓋40通過鵝頸式鉸鏈42在其打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動。在圖3中，電動撐桿44通過位于電動撐桿44的外部的驅(qū)動器馬達(dá)46操作。電動撐桿44在車輛附著端48通過樞轉(zhuǎn)銷50或樞轉(zhuǎn)支架連接到車輛10。電動撐桿44的行李箱蓋端52通過鉸鏈連接器銷54連接到行李箱蓋40的鉸鏈42。張緊彈簧是可用于與電動驅(qū)動器協(xié)作的升降輔助機(jī)構(gòu)的一個(gè)示例。用于與電動驅(qū)動器協(xié)作的其他升降輔助機(jī)構(gòu)可包括平衡撐桿、組合式氣壓/機(jī)械彈簧撐桿、或扭桿。驅(qū)動器馬達(dá)46通過線路58經(jīng)由電連接器56連接到控制器，如將在下面描述的。
[0028]參照圖4，可用于可與圖1-3中的任何實(shí)施例一起使用的控制器60在內(nèi)部位置附著到車輛?？刂破?0可僅控制開閉構(gòu)