ДВЕРНАЯ СИСТЕМА С МОДУЛЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК E05F15/63 

Уровень техники

Изобретение относится к автоматической двери транспортного средства, в частности, к двери салона транспортного средства.

Набирает популярность использование в транспортных средствах дверей с электроприводом, например, задней двери багажника кроссовера или сдвижной двери с одной или обеих сторон минивэна. По сигналу от электрического переключателя модуль электропривода перемещает заднюю дверь багажника или сдвижную дверь между открытым и закрытым положениями.

Обычно двери открывают или закрывают вручную, вытягивая или толкая дверь, без использования электропривода. Двери салона обычно оставляют в открытом и закрытом положении за счет использования ограничителя открытия двери. Пассажир нажимает кнопку или воздействует на рукоятку, которая отцепляет дверь от дверной стойки. Между рамой и дверью установлен ограничитель открытия двери. Ограничитель открытия двери обычно содержит фиксаторы, определяющие дискретные положения открытия двери, в которых удерживается дверь.

Модули электропривода используются в дверях салона, однако эти модули являются достаточно сложными. Например, электродвигатель используется для выборочного привода зубчатых колес через сцепление, которое замыкается и размыкается для соединения или отсоединения электродвигателя.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к автомобильной дверной системе, содержащей петлю для поддерживания двери; переключатель для подачи по запросу пользователя первого входного сигнала для автоматического открывания или закрывания двери; и модуль электропривода, включающий в себя корпус, электродвигатель и редуктор, функционально связанный с электродвигателем посредством элемента в виде вала; выходной вал, функционально связанный с дверью и редуктором и выполненный с возможностью передачи крутящего момента, соответствующего заданному перемещению двери вокруг петли; и тормозной узел, функционально связанный с элементом в виде вала и имеющий нормально замкнутое положение, в котором элемент вала замкнут на корпус, и разомкнутое положение, соответствующее режимам закрывания или открывания двери, при этом в указанном разомкнутом положении элемент в виде вала имеет возможность вращения относительно корпуса; датчик положения, выполненный с возможностью обнаружения вращения выходного вала и подачи в случае такого обнаружения второго входного сигнала, соответствующего начатому вручную перемещению двери вокруг петли при превышении момента проскальзывания тормозного узла в нормально замкнутом положении.

Контроллер может взаимодействовать с переключателем, электродвигателем, тормозным узлом и датчиком положения. Контроллер выполнен с возможностью подачи команды на размыкание тормозного узла и команды на электродвигатель для автоматического перемещения двери в ответ на второй входной сигнал при отсутствии первого входного сигнала от переключателя.

Система может включать в себя первый и второй редукторы, соединенные между собой посредством элемента в виде вала. Первый редуктор расположен между вторым редуктором и электродвигателем.

Тормозной узел может быть расположен между первым и вторым редукторами.

Выходной вал и дверная стойка могут быть соединены рычажным механизмом для передачи крутящего момента от выходного вала к дверной стойке для открывания или закрывания двери.

Датчик положения может быть встроен в электродвигатель и выполнен с возможностью обнаружения вращения электродвигателя, свидетельствующего о вращении выходного вала.

Тормозной узел может включать в себя постоянный магнит, замыкающий элемент в виде вала на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью преодоления магнитного потока постоянного магнита для обеспечения разомкнутого положения, позволяя элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

Катушка может быть выполнена модулируемой, обеспечивая необходимую разблокировку тормозного узла, соответствующую необходимому ощущению состояния двери.

Катушка может быть выполнена модулируемой так, чтобы ослаблять удерживающий момент, создаваемый тормозным узлом в нормально замкнутом положении, в зависимости от среднего напряжения широтно-импульсной модуляции в катушке.

Предпочтительно, система содержит замок, который связан с контроллером и выполнен с возможностью открывания и закрывания посредством язычка в ответ на команду контроллера.

Датчик пространственного положения может быть связан с контроллером и выполнен с возможностью определения пространственного положения транспортного средства. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулировки тормозного узла в ответ на сигнал датчика пространственного положения.

Изобретение также относится к модулю электропривода двери, который содержит корпус; расположенный в нем электродвигатель; расположенные в корпусе первый и второй редукторы, последовательно соединенные между собой посредством элемента в виде вала, причем электродвигатель соединен со вторым редуктором посредством первого редуктора; выходной вал, соединенный со вторым редуктором; тормозной узел, избирательно соединяемый с элементом в виде вала и имеющий нормально замкнутое положение, в котором элемент в виде вала замкнут на корпус, и разомкнутое положение, соответствующее режимам закрывания или открывания двери, при этом в указанном разомкнутом положении элемент в виде вала имеет возможность вращения относительно корпуса в ответ на приведение в действие электродвигателем первого редуктора; и датчик положения, выполненный с возможностью обнаружения вращения выходного вала.

Первый редуктор может представлять собой планетарную зубчатую передачу, а второй редуктор – собой прямозубую цилиндрическую зубчатую передачу.

К выходному валу может быть присоединен рычажный механизм, и выполнен с возможностью передачи крутящего момента от выходного вала к дверной стойке для открывания или закрывания двери.

Датчик положения может быть встроен в электродвигатель и выполнен с возможностью обнаружения вращения электродвигателя, свидетельствующего о вращении выходного вала.

Тормозной узел может включать в себя постоянный магнит, установленный на приводном кольце, закрепленном на элементе в виде вала, и выполненный с возможностью замыкания приводного кольца на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью перемещения приводного кольца в разомкнутое положение, позволяя элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

Кроме того, тормозной узел может включать в себя постоянный магнит, замыкающий элемент в виде вала на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью преодоления магнитного потока постоянного магнита для обеспечения разомкнутого положения, позволяющего элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

Изобретение также относится к способу приведения в действие двери, включающему в себя этапы, на которых вручную поворачивают дверь вокруг петли, обеспечивая ручной ввод входного сигнала; обнаруживают введенный вручную входной сигнал; и подают питание на электродвигатель для перемещения двери в направлении, заданного ручным вводом входного сигнала.

На этапе обнаружения приводят во вращение редуктор в обратном направлении посредством выходного вала и обнаруживают вращение выходного вала.

На этапе обнаружения могут приводить во вращение электродвигатель в обратном направлении и обнаруживать вращение электродвигателя, свидетельствующее о вращении выходного вала.

Этап поворота двери вручную включает в себя превышение удерживающего дверь момента проскальзывания тормозного узла, а перед этапом подачи питания на электродвигатель осуществляют этап разблокировки тормозного узла.

Изобретение поясняется чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1А показана дверь транспортного средства с модулем электропривода, установленным на дверной стойке, вид в перспективе;

на фиг. 1В – рычажный механизм модуля электропривода двери, вид в перспективе в увеличенном масштабе;

на фиг. 2 – схема дверной системы с модулем электропривода в одном из вариантов ее выполнения;

на фиг. 3А – модуль электропривода, вид в перспективе;

на фиг. 3В – модуль электропривода, вид в сечении по линии 3В-3В на фиг. 3А;

на фиг. 4 – тормозной узел модуля электропривода, вид в продольном сечении;

на фиг. 5 – схема работы системы после получения от переключателя команды на открывание двери в автоматическом режиме;

на фиг. 6 – схема работы системы после получения от переключателя команды на закрывание двери в автоматическом режиме;

на фиг. 7 – схема работы системы при толкании/втягивании двери в сторону ее закрывания в полуавтоматическом режиме;

на фиг. 8 – схема работы системы при толкании/втягивании двери в сторону ее открывания в полуавтоматическом режиме;

на фиг. 9А – график зависимости напряжения в тормозном узле от времени;

на фиг. 9В – график зависимости удерживающего момента в тормозном узле от времени с учетом соотношения между напряжением и временем, показанным на фиг. 9А.

Осуществление изобретения

Стандартный автомобиль 10 (показана его часть) обычно имеет несколько дверей 12 (показана одна), предназначенных для посадки-высадки в салон транспортного средства и/или погрузки-выгрузки из грузового отсека. В рассматриваемом примере дверь 12 является дверью салона. Дверь 12 шарнирно установлена на петлях 15 (показана одна) дверной стойки 14, например, передней или центральной стойки, вокруг которых дверь может перемещаться между открытым и закрытым положениями. В двери 12 имеется полость 16, в которой обычно расположена усиливающая балка, стеклоподъемник и другие устройства. В полости 16 расположен модуль 18 электропривода, но при необходимости модуль 18 электропривода может также находиться и в дверной стойке 14. Размещение модуля 18 электропривода рядом с петлями 15 минимизирует его влияние на инерцию двери.

Модуль 18 электропривода является частью дверной системы 20 (фиг. 2), которая обеспечивает автоматическое открывание и закрывание двери 12 без необходимости вручную толкать или тянуть дверь салона. Однако дверную систему 20 можно использовать как стандартную дверь без использования функций ограничителя открытия и автоматического открывания и закрывания. Систему 20 также можно использовать в качестве держателя двери или ограничителя открытия двери вместо стандартного ограничителя двери, имеющего стопоры.

Как показано на фиг. 1B, модуль 18 электропривода соединен с дверной стойкой 14 посредством рычажного механизма 21. Рычажный механизм 21 передает на дверную стойку 14 создаваемые модулем 18 электропривода усилия на открывание и закрывание, а также при необходимости удерживает дверь 12 открытой.

Как показано на фиг. 2, система 20 включает в себя контроллер 22 или электронный блок управления (ЭБУ), принимающий входные сигналы от различных компонентов, а также отправляющий сигналы управления в модуль 18 электропривода для открывания и закрывания двери 12 по запросу пользователя. К контроллеру 22 присоединен источник 24 питания, который выборочно подает электропитание в модуль 18 электропривода в виде команд. С контроллером 22 также связаны замок 26 и переключатель 30. Замок 26, который установлен в двери 12 (фиг. 1А), выборочно разъединяется и соединяется с язычком 28, установленным в дверной стойке 14. В рассматриваемом примере замок 26 является втягиваемым электроприводным замком. Переключатель 30 осуществляет первоначальный ввод данных в систему 20, свидетельствующий о запросе пользователя автоматического открывания или закрывания двери 12.

С контроллером 22 взаимодействует датчик 29 пространственного положения транспортного средства, определяющий ориентацию транспортного средства, которая используется для управления перемещением двери 12 посредством модуля 18 электропривода.

Как показано на фиг. 2 и 3В, модуль 18 электропривода включает в себя электродвигатель 32, расположенный в корпусе 33. Корпус 33 может быть образован одной или несколькими отдельными скрепленными между собой частями. В рассматриваемом примере электродвигатель создает относительно небольшой крутящий момент, например, около 1/3 Нм. В качестве такого электродвигателя можно использовать электродвигатель фирмы Johnson Motor Company, модели № 1999-1061255.

Для увеличения крутящего момента, создаваемого электродвигателем 32, используется редуктор. В рассматриваемом примере используются два редуктора, однако можно использовать большее или меньшее их количество. Первый и второй редукторы 34 и 36 расположены в корпусе 33 и, например, последовательно соединены посредством элемента 39 в виде вала. Первый редуктор 34 соединяет электродвигатель 32 со вторым редуктором 36. В одном из примеров первый редуктор выполнен в виде планетарной зубчатой передачи с передаточным отношением 35:1. Второй редуктор 36 является прямозубой цилиндрической передачей с передаточным отношением 6,25:1. Таким образом, общее передаточное отношение составляет 218,75:1, что в совокупности с редукторами указанного типа обеспечивает полностью реверсируемую компоновку, которая не требует наличия сцепления для перемещения двери вручную. Разумеется, можно использовать редукторы другой конфигурации и другие передаточные отношения.

В показанном на чертежах примере между первым и вторым редукторами 34 и 36 расположен тормозной узел 38, однако тормозной узел 38 может находиться и в другом месте. Тормозной узел 38 замкнут на дверь 12 через корпус 33 и выполнен с возможностью выборочного соединения с элементом 39 в виде вала. В качестве такого тормозного узла можно использовать тормозной узел фирмы Sinfonia NC, модели № ERS-260L/FMF. Указанный тормозной узел 38 создает относительно небольшой крутящий момент, например, 8 Нм. Однако за счет использования второго редуктора 36 создается удерживающий момент примерно в 50 Нм. Любой крутящий момент, прикладываемый тормозным узлом 38 сверх указанного порогового удерживающего момента будет приводить к проскальзыванию тормоза, позволяя элементу 39 вращаться.

Тормозной узел 38 имеет нормально замкнутое положение, в котором элемент 39 замкнут на корпус 33 и не может вращаться. Тормозной узел 38 также может находиться в разомкнутом положении, соответствующем режиму закрывания или открывания двери. В разомкнутом положении тормозной узел 38 позволяет элементу 39 свободно вращаться.

Датчик 40 положения, взаимодействующий с контроллером 22, следит за вращением одного из компонентов модуля 18 электропривода, например, за вращением электродвигателя 32. Датчик 40 положения может быть выполнен в виде встроенного датчика Холла, обнаруживающего вращение вала электродвигателя 32.

Как показано на фиг. 3, второй редуктор 36 приводит во вращение выходной вал 41, соединенный с рычажным механизмом 21. В одном из примеров выходной вал создает крутящий момент примерно в 75 Нм. Рычаг 42 одним концом установлен на выходном валу 41, а другим концом – на хомуте 44. Хомут 44 зашплинтован на кронштейне 46, закрепленном на дверной стойке 14. Рычажный механизм 21 предназначен для создания удерживающего момента, необходимого для удержания двери.

На фиг. 4 показан пример выполнения тормозного узла 38. Элемент 39 в виде вала опирается на подшипник 50, установленный в корпусе 33. Один конец 52 элемента 39 соединен с первым редуктором 34, а другой конец 54 – со вторым редуктором 36. К концу 54 прикреплено приводное кольцо 56, поддерживающее постоянный магнит 58. Между приводным кольцом 56 и постоянным магнитом 58 расположена пружина 60, которая может быть пластинчатой, отклоняющая постоянный магнит 58 в сторону от корпуса 33. Магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом 58, притягивает приводное кольцо 56 к корпусу 33 с усилием, значительно большим усилия пружины 60. На корпусе 33 расположен фрикционный материал 62, который в нормально замкнутом положении сцепляется с постоянным магнитом 58, создавая крутящий момент примерно в 8 Нм, при котором постоянный магнит 58 будет проскальзывать относительно корпуса 33.

Внутри корпуса 33 расположен контур создания магнитного потока или катушка 64, связанная проводами 66 с контроллером 22. После подачи питания катушка 64 создает магнитный поток, противодействующий магнитному потоку постоянного магнита 58, позволяя пружине 60 вывести постоянный магнит 58 из зацепления с фрикционным материалом 62 в положение, показанное на фиг. 4. В указанном разомкнутом положении элемент 39 может свободно вращаться относительно корпуса 33. Компоненты тормозного узла можно расположить в другой, отличающейся от описанной выше конфигурации, создавая при этом требуемый отключаемый тормозной удерживающий момент.

Один из режимов 70 работы системы, представленной на фиг. 2, показан на фиг. 5. Контроллер 22 получает от переключателя 30 первый входной сигнал, например, запрос пользователя от переключателя, встроенного в ручку двери, устройства бесключевого доступа или иной входной сигнал. В ответ на этот входной сигнал замок 26 получает команду на отцепление от язычка 28. На катушку 64 (фиг. 4) подается питание для перемещения постоянного магнита 58 в разомкнутое положение. Электродвигатель 32 приводит в действие первый редуктор 34 и посредством элемента 39, свободно вращающегося относительно корпуса 33, второй редуктор 36. Датчик 40 положения определяет угловое положение двери 12, а также ее скорость.

Рычажный механизм 21 открывает дверь 12 до предельного положения, и электродвигатель 32 останавливается контроллером, используя датчик 40 положения. Катушка 64 обесточивается, обеспечивая повторное сцепление тормозного узла 38.

Пока тормозной узел 38 находится в нормально замкнутом положении, создается удерживающий момент, который удерживает дверь 12 в текущем положении. При отсутствии проскальзывания в тормозном узле 38 датчик 40 положения определяет скорость двери как нулевую.

Режим 72 автоматического закрывания двери, в целом, является обратным режиму автоматического открывания двери и схематически показан на фиг. 6. Контроллер 22 после получения первого входного сигнала от переключателя 30 подает питание на катушку 64 для перемещения постоянного магнита 58 в разомкнутое положение. Электродвигатель 32 приводит в действие первый редуктор 34 и через элемент 39, свободно вращающегося относительно корпуса 33, второй редуктор 36. Датчик 40 положения определяет угловое положение двери 12 и ее скорость.

Рычажный механизм 21 закрывает дверь 12 до определенного предельного положения, которое соответствует закрытому положению, когда язычок 28 входит во втягиваемый замок 26 с электроприводом. Замок 26 получает команду на втягивания язычка 28 внутрь для полного закрывания и герметизации двери 12 относительно дверного проема. Исходное положение замка определяется контроллером 22, например, посредством датчика в замке 26, после чего электродвигатель 32 останавливается. Катушка 64 обесточивается, обеспечивая повторное сцепление тормозного узла 38, а скорость двери определяется датчиком 40 положения как нулевая.

Кроме режимов автоматического открывания и закрывания с использованием переключателя, дверь можно открывать и закрывать в полуавтоматическом режиме, когда пользователь тянет или толкает дверь.

На фиг. 7 показан полуавтоматический режим 74 закрывания. В отличие от режима автоматического закрывания (фиг. 6) от переключателя 30 не поступает первый входной сигнал. Вместо этого, когда пользователь толкает или тянет по меньшей мере частично открытую дверь 12 для ее закрывания, рычажный механизм 21 поворачивает выходной вал 41 и приводит во вращение в обратном направлении второй редуктор 36 и элемент 39 в виде вала. После приложения крутящего момента, достаточного для проскальзывания тормозного узла 38 в нормально замкнутом положении (например, 50 нм), элемент 39 поворачивается и через первый редуктор 34 приводит в действие в обратном направлении электродвигатель 32. Угловое перемещение выходного вала 41 определяется датчиком 40 положения посредством определения вращения электродвигателя, которое свидетельствует о вращении выходного вала 41.

Определяемое пороговое угловое перемещение, например, в 2°, обеспечивает подачу второго входного сигнала, определяющегося контроллером 22 в качестве команды на закрывание. Разумеется, при необходимости можно устанавливать другие угловые пороговые значения. Чувствительность датчика 40 положения не обязательно должна быть очень высокой, поскольку небольшие угловые перемещения элемента 39 увеличиваются первым и вторым редукторами 34.

Так, после получения второго входного сигнала от датчика 40 положения (и при отсутствии первого входного сигнала) контроллер подает команду электродвигателю 32 на приведение во вращение первого 34 и второго 36 редукторов посредством элемента 39, свободно вращающегося относительно корпуса 33 в соответствующем направлении закрывания. Точно так же, датчик 40 положения используется для определения углового положения двери 12 и ее скорости.

Рычажный механизм 21 закрывает дверь 12 до определенного ограниченного положения, которое соответствует закрытому положению, в котором язычок 28 размещается во втягиваемом замке 26 с электроприводом. Замок 26 получает команду по втягиванию язычка 28 внутрь для полного закрывания и герметизации двери 12 относительно дверного проема. Исходное положение замка определяется контроллером 22, например, посредством датчика в замке 26, после чего электродвигатель 32 останавливается. Катушка 64 обесточивается для повторного сцепления тормозного узла 38, а скорость двери определяется датчиком 40 положения как нулевая.

На фиг. 8 показан полуавтоматический режим 76 открывания. В отличие от режима автоматического открывания (фиг. 5) от переключателя 30 не поступает первый входной сигнал. Вместо этого, когда пользователь толкает или тянет по меньшей мере частично открытую дверь 12 для ее открывания, рычажный механизм 21 поворачивает выходной вал 41 и приводит во вращение в обратном направлении второй редуктор 36 и элемент 39 в виде вала. После приложения крутящего момента, достаточного для проскальзывания тормозного узла 38 в нормально замкнутом положении (например, 50 нм), элемент 39 поворачивается и приводит в действие в обратном направлении электродвигатель 32 посредством первого редуктора 34. Угловое перемещение определяется датчиком 40 положения.

Пороговое угловое перемещение в 2° обеспечивает подачу второго входного сигнала, определяющегося контроллером 22 в качестве команды на открывание с учетом определяемого направления вращения. Так, после получения второго входного сигнала от датчика 40 положения (и при отсутствии первого входного сигнала), контроллер дает команду электродвигателю 32 на приведение во вращение первого 34 и второго 36 редукторов посредством элемента 39, свободно вращающегося относительно корпуса 33. Датчик 40 положения используется для определения углового положения двери 12, а также ее скорости.

Рычажный механизм 21 открывает дверь 12 до ограниченного положения, а контроллер использует датчик 40 положения для остановки электродвигателя 32. Катушка 64 обесточивается для повторного сцепления тормозного узла 38.

Пока тормозной узел 38 находится в нормально замкнутом положении создается удерживающий момент, который удерживает дверь 12 в открытом положении. При отсутствии проскальзывания в тормозном узле 38 датчик 40 положения определяет скорость двери как нулевую.

Режимы автоматического и полуавтоматического открывания и закрывания двери описаны на примере перемещения двери в полностью открытое, либо полностью закрытое положение. Однако дверь 12 также может перемещаться между дискретными положениями, не являющимися полностью открытыми или полностью закрытыми. Например, если пользователь толкнет или потянет полностью открытую дверь, то эта дверь 12 начнет закрываться в полуавтоматическом режиме закрывания. После этого пользователь может придержать дверь 12, прекратив ее дальнейшее перемещение, датчик 40 положения заметит это и изменит подачу тока в электродвигатель 32. После этого контроллер 22 отправит команду на остановку электродвигателя 32 и обесточит тормозной узел 38, который будет удерживать дверь 12 в том положении, в котором ее оставил пользователь.

Ослабление удерживающего момента тормозного узла 38 можно регулировать за счет широтно-импульсной модуляции катушки 64. В одном из примеров выполнения системы для поддержания стабильного удерживающего момента независимо от нахождения транспортного средства на подъеме или спуске, что обеспечивает предсказуемость движения двери для пользователя, датчиком 29 определяется пространственное положение транспортного средства для изменения удерживающего момента тормозного узла 38. Например, когда транспортное находится на подъеме, тормозной узел 38 будет прикладывать больший удерживающий момент по сравнению с ситуацией, когда транспортное средство находится на горизонтальной поверхности.

Может быть желательным «мягко» расцеплять тормозной узел 38 для предотвращения резкого движения двери, что может создать неудобства для пользователя. Например, удерживающий момент в 50 Нм может через рычажный механизм 21 создавать усилие на дверную стойку 14 порядка 700-900 Н, способное из-за резкого высвобождения накопленной энергии удерживающего момента вызвать в металлическом листе громкий звук хлопка. Для устранения такой нежелательной ситуации используется постепенное нарастание поступающего от контроллера 22 сигнала с широтно-импульсной модуляцией до полной мощности, например, в течение 0,2 секунды, как показано на фиг. 9А. В результате электрическое поле, противодействующее полю постоянного магнита, постепенно увеличивается, уменьшая тормозной удерживающий момент с полной мощности до расцепления, как показано на фиг. 9В, в течение 0,2 секунды, что обеспечивает «мягкое» расцепление тормозного действия. В рассмотренном примере постепенное линейное увеличение напряжения обеспечивает плавное нелинейное ослабление удерживающего момента. Однако следует понимать, что можно использовать другие электрические и/или механические соотношения между напряжением/моментом/временем для обеспечения требуемого ощущения состояния двери.

Несмотря на то, что в описанном варианте выполнения была раскрыта конкретная компоновка компонентов, возможны и другие компоновки. Хотя были представлены и описаны определенные последовательности этапов, понятно, что этапы могут выполняться в другом порядке, по-отдельности или в комбинации, используя преимущества изобретения, если не оговорено иное.

В разных примерах используются конкретные компоненты, однако варианты осуществления изобретения не ограничены такими конкретными комбинациями. Допустимо использовать определенные компоненты или особенности из одного примера в комбинации с компонентами и особенностями другого примера.

Хотя были раскрыты типовые варианты осуществления, специалистам понятно, что в пределах объема формулы изобретения возможны некоторые модификации.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Модуль электропривода содержит корпус, электродвигатель, редуктор, выходной вал, тормозной узел и датчик положения. Редуктор связан с электродвигателем посредством элемента в виде вала. Выходной вал связан с дверью и редуктором. Тормозной узел связан с элементом в виде вала и имеет замкнутое и разомкнутое положения. Датчик положения выполнен с возможностью обнаружения вращения выходного вала. Автомобильная дверная система содержит петлю для поддерживания двери, переключатель для подачи по запросу пользователя первого входного сигнала для автоматического открывания или закрывания двери и упомянутый модуль электропривода. Способ приведения в действие двери содержит этапы, на которых вручную поворачивают дверь вокруг петли, обеспечивая ручной ввод входного сигнала. Обнаруживают введенный вручную входной сигнал. Подают питание на электродвигатель для перемещения двери в направлении, заданном ручным вводом входного сигнала. Достигается автоматическое открывание и закрывание двери автомобиля. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Автомобильная дверная система, содержащая петлю для поддерживания двери; переключатель для подачи по запросу пользователя первого входного сигнала для автоматического открывания или закрывания двери; и модуль электропривода, включающий в себя

корпус,

электродвигатель и

редуктор, функционально связанный с электродвигателем посредством элемента в виде вала;

выходной вал, функционально связанный с дверью и редуктором и выполненный с возможностью передачи крутящего момента, соответствующего заданному перемещению двери вокруг петли; и

тормозной узел, функционально связанный с элементом в виде вала и имеющий нормально замкнутое положение, в котором элемент в виде вала замкнут на корпус, и разомкнутое положение, соответствующее режимам закрывания или открывания двери, при этом в указанном разомкнутом положении элемент в виде вала имеет возможность вращения относительно корпуса;

датчик положения, выполненный с возможностью обнаружения вращения выходного вала и подачи в случае такого обнаружения второго входного сигнала, соответствующего начатому вручную перемещению двери вокруг петли при превышении момента проскальзывания тормозного узла в нормально замкнутом положении.

2. Система по п.1, содержащая контроллер, связанный с переключателем, электродвигателем, тормозным узлом и датчиком положения, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи команды на размыкание тормозного узла и команды на электродвигатель для автоматического перемещения двери в ответ на второй входной сигнал при отсутствии первого входного сигнала от переключателя.

3. Система по п.1, в которой редуктор включает в себя первый и второй редукторы, соединенные между собой посредством элемента в виде вала, при этом первый редуктор расположен между вторым редуктором и электродвигателем.

4. Система по п.3, в которой тормозной узел расположен между первым и вторым редукторами.

5. Система по п.1, содержащая рычажный механизм, соединенный с выходным валом и с дверной стойкой, для передачи крутящего момента от выходного вала к дверной стойке для открывания или закрывания двери.

6. Система по п.1, в которой датчик положения встроен в электродвигатель и выполнен с возможностью обнаружения вращения электродвигателя, свидетельствующего о вращении выходного вала.

7. Система по п.1, в которой тормозной узел включает в себя постоянный магнит, замыкающий элемент в виде вала на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью преодоления магнитного потока постоянного магнита для обеспечения разомкнутого положения, позволяя элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

8. Система по п.7, в которой катушка выполнена модулируемой, обеспечивая необходимую разблокировку тормозного узла, соответствующую необходимому ощущению состояния двери.

9. Система по п.8, в которой катушка выполнена модулируемой так, чтобы ослаблять удерживающий момент, создаваемый тормозным узлом в нормально замкнутом положении, в зависимости от среднего напряжения широтно-импульсной модуляции в катушке.

10. Система по п.1, содержащая замок, связанный с контроллером и выполненный с возможностью открывания и закрывания посредством язычка в ответ на команду контроллера.

11. Система по п.1, содержащая датчик пространственного положения, связанный с контроллером и выполненный с возможностью определения пространственного положения транспортного средства, при этом контроллер выполнен с возможностью регулировки тормозного узла в ответ на сигнал датчика пространственного положения.

12. Модуль электропривода двери, содержащий

корпус;

расположенный в нем электродвигатель;

расположенные в корпусе первый и второй редукторы, последовательно соединенные между собой посредством элемента в виде вала, причем электродвигатель соединен со вторым редуктором посредством первого редуктора;

выходной вал, соединенный со вторым редуктором;

тормозной узел, избирательно соединяемый с элементом в виде вала и имеющий нормально замкнутое положение, в котором элемент в виде вала замкнут на корпус, и разомкнутое положение, соответствующее режимам закрывания или открывания двери,

при этом в указанном разомкнутом положении элемент в виде вала имеет возможность вращения относительно корпуса в ответ на приведение в действие электродвигателем первого редуктора; и

датчик положения, выполненный с возможностью обнаружения вращения выходного вала.

13. Модуль по п.12, в котором первый редуктор представляет собой планетарную зубчатую передачу, а второй редуктор представляет собой прямозубую цилиндрическую зубчатую передачу.

14. Модуль по п.12, содержащий рычажный механизм, присоединенный к выходному валу и выполненный с возможностью передачи крутящего момента от выходного вала к дверной стойке для открывания или закрывания двери.

15. Модуль по п.12, в котором датчик положения встроен в электродвигатель и выполнен с возможностью обнаружения вращения электродвигателя, свидетельствующего о вращении выходного вала.

16. Модуль по п.12, в котором тормозной узел включает в себя постоянный магнит, установленный на приводном кольце, закрепленном на элементе в виде вала, и выполненный с возможностью замыкания приводного кольца на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью перемещения приводного кольца в разомкнутое положение, позволяя элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

17. Модуль по п.12, в котором тормозной узел включает в себя постоянный магнит, замыкающий элемент в виде вала на корпус в нормально замкнутом положении, и катушку, выполненную с возможностью преодоления магнитного потока постоянного магнита для обеспечения разомкнутого положения, позволяющего элементу в виде вала свободно вращаться относительно корпуса.

18. Способ приведения в действие двери, включающий в себя этапы, на которых

вручную поворачивают дверь вокруг петли, обеспечивая ручной ввод входного сигнала;

обнаруживают введенный вручную входной сигнал; и

подают питание на электродвигатель для перемещения двери в направлении, заданном ручным вводом входного сигнала,

при этом во время ручного поворота двери преодолевают удерживающий дверь удерживающий момент тормозного узла, а указанное направление представляет собой любое из направлений открывания или закрывания двери.

19. Способ по п.18, в котором на этапе обнаружения приводят во вращение редуктор в обратном направлении посредством выходного вала и обнаруживают вращение этого выходного вала.

20. Способ по п.19, в котором на этапе обнаружения приводят во вращение электродвигатель в обратном направлении и обнаруживают вращение электродвигателя, свидетельствующее о вращении выходного вала.

21. Способ по п.18, в котором перед этапом подачи питания на электродвигатель этап поворота двери вручную включает в себя этап разблокировки тормозного узла.