用于伺服控制的动力门致动器的分布式控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于伺服控制的动力门致动器的分布式控制系统。特别地，提供了一种用于车辆的门的动力门致动系统。该系统包括安装至门的壳体以及安装在壳体内的致动器，该致动器包括配置成输出马达力的电动马达。该致动器还包括齿轮系，该齿轮系具有联接至电动马达的输出部以用于接收马达力的齿轮系输入部以及用于向门施加输出力的齿轮系输出部。可延伸构件构造成用于响应于齿轮系输出部的致动而延伸和缩回，以用于移动门。该系统确定输出力以对影响门的运动的外力进行补偿，将所确定的输出力调节为经调节的输出力以对影响致动器的操作的内力进行补偿，以及将电动马达控制成以经调节的输出力移动门。以经调节的输出力移动门。以经调节的输出力移动门。

【技术实现步骤摘要】
用于伺服控制的动力门致动器的分布式控制系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利技术申请要求于2022年2月24日提交的美国临时申请No.63/313，342的权益。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文中。


[0003]本公开涉及用于车辆闭合件的动力致动器。更具体地，本公开涉及用于车辆侧门的动力致动器组件的分布式控制系统。

技术介绍

[0004]该部分提供了涉及本公开的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
[0005]机动车辆的闭合构件可以通过一个或更多个铰链安装至车身。例如，乘客门可以通过一个或更多个铰链定向并附接至车身以用于绕大致竖向的枢转轴线摆动运动。在这种布置结构中，每个门铰链通常包括连接至乘客门的门铰链带、连接至车身的车身铰链带、以及布置成将门铰链带以可枢转的方式连接至车身铰链带并且限定枢转轴线的枢转销。这种摆动的乘客门(“摆动门”)可以是能够通过动力闭合构件致动系统移动的。具体地，动力闭合构件系统可以用于使乘客门绕其枢转轴线在打开位置与关闭位置之间自动摆动，以在使用者移动乘客门时辅助他或她、以及/或者使乘客门为使用者在关闭位置与打开位置之间自动移动。
[0006]典型地，动力闭合构件致动系统包括动力操作装置、比方说例如电动马达和能够操作成用于将电动马达的旋转输出转换为可延伸构件的平移运动的旋转
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线性转换装置。在许多布置结构中，电动马达和转换装置安装至乘客门并且可延伸构件的远端端部牢固地固定至车身。在Scheuring等人的共同拥有的国际公开No.WO2013/013313中示出了用于乘客门的动力闭合构件致动系统的一个示例，该国际公开公开了下述旋转
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线性转换装置的使用：该旋转
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线性转换装置具有由电动马达旋转地驱动的外螺纹导螺杆和与该导螺杆啮合地接合的内螺纹驱动螺母，并且可延伸构件附接至内螺纹驱动螺母。因此，对导螺杆的速度和旋转方向的控制导致对驱动螺母和可延伸构件的平移运动的速度和方向的控制，从而用于控制乘客门在其打开位置与关闭位置之间的摆动运动。
[0007]高分辨率的位置传感器、比如磁轮和霍尔效应传感器可以用于精确测量动力闭合致动传感器中的位置。然而，这种高分辨率传感器可能会受到比如可能由电磁制动器产生的电磁(EM)干扰的不利影响。此外，致动器操作中的各种差异可能会不利地影响动力闭合构件致动系统的操作。
[0008]鉴于上述情况，仍然需要开发这样的动力闭合构件致动系统：该动力闭合构件致动系统解决并克服与已知动力闭合构件致动系统相关联的限制和缺点，并提供增加的便利性和增强的操作能力。

技术实现思路

[0009]该部分提供了本公开的总体概述，并且其并非是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
[0010]本公开的目的是提供一种用于车辆的门的动力门致动系统，该门能够相对于车身围绕铰链轴线在关闭位置与完全打开位置之间移动。该动力门致动系统包括安装至门的壳体以及安装在壳体内的致动器。致动器包括由壳体支撑的电动马达。该电动马达被配置成输出马达力。该致动器还包括由壳体支撑的齿轮系，并且该齿轮系具有联接至电动马达输出部以用于接收马达力的齿轮系输入部以及用于向门施加输出力的齿轮系输出部。齿轮系输出部联接有可延伸构件，并且该可延伸构件构造成用于响应于齿轮系输出部的致动而相对于壳体延伸和缩回，以使门相对于车身移动。该系统适于：确定输出力以对影响门的运动的外力进行补偿，将所确定的输出力调节为经调节的输出力以对影响致动器的操作的内力进行补偿，以及将电动马达控制成以经调节的输出力移动门。
[0011]在另一方面中，动力门致动系统还包括控制器。该控制器适于确定输出力以对影响门的运动的外力进行补偿，并且将所确定的输出力调节为经调节的输出力以对影响致动器的操作的内力进行补偿。
[0012]在另一方面中，控制器被配置成选择要供应给电动马达的电流，使得施加于门的输出力与所确定的输出力基本匹配。
[0013]在另一方面中，动力门致动系统还包括用于对电动马达的运动和齿轮系的运动中的一者进行检测的传感器。控制器被配置成在未检测到电动马达或齿轮系的运动时选择电流。
[0014]在另一方面中，齿轮系能够在正向驱动方向和反向驱动方向上移动。控制器被配置成将电流选择成使得齿轮系在平衡状态下操作。
[0015]在另一方面中，在平衡状态下操作的齿轮系在正向驱动方向和反向驱动方向中的一者上被驱动，而不会引起致动器的运动。
[0016]在另一方面中，齿轮系能够在正向驱动方向和反向驱动方向上移动。控制器被配置成将电流选择成使得由门施加至齿轮系输出部以使齿轮系在正向驱动方向上移动的力基本上类似于使齿轮系在正向驱动方向上移动所需的力。
[0017]在另一方面中，当检测到电动马达和齿轮系中的一者的运动时，控制器停止调节所确定的输出。
[0018]在另一方面中，控制器包括触觉控制算法，该触觉控制算法配置成确定用于对影响门运动的外力进行补偿的补偿力。控制器还包括驱动单元，该驱动单元被配置成接收补偿力并确定要供应给电动马达的电流。当未检测到电动马达或齿轮系的运动时，调节电流，以便在驱动方向和反向驱动方向中的一者上驱动齿轮系，而不引起齿轮系的运动。
[0019]在另一方面中，可延伸构件是线性支柱。
[0020]根据另一方面，提供了一种利用致动器来控制车辆的动力辅助车门的方法。该方法包括确定致动器的输出力以对影响门的运动的外力进行补偿的步骤。该方法的下一步骤是将输出力调节为经调节的输出力以对影响致动器的运动的内力进行补偿。该方法还包括使用经调节的输出力操作致动器的电动马达的步骤。
[0021]在另一方面中，该方法包括感测致动器在驱动方向或反向驱动方向中的一者上的
运动，并且当未检测到运动时，调节输出力以对影响致动器的运动的内力进行补偿，而不会引起致动器的运动。
[0022]在另一方面中，该方法包括在未检测到运动时，选择要供应给电动马达的电流，其中，所供应的电流使致动器在平衡状态下操作。
[0023]在另一方面中，当致动器在平衡状态下操作时，使致动器在反向驱动方向上移动所需的力与使致动器在驱动方向上移动所需的力基本上类似。
[0024]根据另一方面，另一种用于车辆的门的动力门致动系统，该门能够相对于车身围绕铰链轴线在关闭位置与完全打开位置之间移动。该系统包括包括安装至门的壳体以及安装在壳体内的致动器。致动器包括由壳体支撑并具有马达输出部的马达。致动器还包括由壳体支撑的齿轮系，该齿轮系具有联接至马达输出部以用于接收来自电动马达的马达力的齿轮系输入部，并且还具有齿轮系输出部。齿轮系能够在正向驱动方向和反向驱动方向上移动。该致动器还包括线性支柱，该线性支柱联接至齿轮系输出部，并构造成用于响应于齿轮系输出部的致动而相对于壳体延伸和缩回。线性支柱在车身上远离铰链轴线的连接点处联接至车身，使得力矩臂由从线性支柱施加在连接点上的力的线延伸至铰链轴线的垂直线限定。电动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆(10)的门(12)的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，所述门(12)能够相对于车身(14)围绕铰链轴线(AA)在关闭位置与完全打开位置之间移动，所述动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)包括：安装至所述门(12)的壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)；安装在所述壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)内的致动器(22，122，622)，所述致动器(22，122，622)包括：由所述壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)支撑的电动马达(36)，所述电动马达(36)配置成输出马达力，由所述壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)支撑的齿轮系(38，140)，并且所述齿轮系(38，140)具有联接至所述电动马达(36)的输出部以接收所述马达力的齿轮系输入部以及用于向所述门(12)施加输出力(F
输出
)的齿轮系输出部，以及可延伸构件(134)，所述可延伸构件(134)联接至所述齿轮系输出部，并且构造成响应于所述齿轮系输出部的致动而相对于所述壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)延伸和缩回，以用于使所述门(12)相对于所述车身(14)移动；并且其中，所述动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)适于将所确定的输出力(F
输出
)调节为经调节的输出力(F
输出
)以对影响所述致动器(22，122，622)的操作的内力进行补偿，并将所述电动马达(36)控制成以所述经调节的输出力(F
输出
)移动所述门(12)。2.根据权利要求1所述的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，其中，影响所述致动器(22，122，622)的操作的所述内力与所述齿轮系(38，140)的效率和所述齿轮系(38，140)与所述门(12)连接的力矩臂(1442)中的至少一者相关。3.根据权利要求1所述的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，其中，所述齿轮系(38，140)能够在正向驱动方向(1422)和反向驱动方向(1424)上移动，其中，所述经调节的输出力(F
输出
)被选择成使得由所述门(12)施加至所述齿轮系输出部以使所述齿轮系(38，140)在所述正向驱动方向(1422)上移动的输入力与使所述齿轮系(38，140)在所述反向驱动方向(1424)上移动所需的输入力基本上类似。4.根据权利要求3所述的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，其中，当所述致动器(22，122，622)不运动时，调节所确定的输出力(F
输出
)。5.根据权利要求3所述的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，其中，所述致动器(22，122，622)适于向所述电动马达(36)供应电流(I
输出
)，其中，所述电流(I
输出
)被选择成用于将所述电动马达(36)操作成使得所述经调节的输出力(F
输出
)通过所述齿轮系输出部施加至所述门(12)。6.根据权利要求5所述的动力门致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120，1420)，其中，所述致动器(22，122...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安，
申请(专利权)人：麦格纳覆盖件有限公司，
类型：发明
国别省市：