BR112017018510B1

BR112017018510B1 - Sistema de porta automotivo, módulo de acionamento de potência de porta e método de atuar uma porta

Info

Publication number: BR112017018510B1
Application number: BR112017018510-5A
Authority: BR
Inventors: Rudolf Gruber; Andrew R. Daniels; Balathas NAGAMANY
Original assignee: Multimatic, Inc
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2022-06-28
Also published as: US20180266162A1; CA2960789A1; CN107208446B; MX2017006921A; BR112017018510A2; CN107208446A; US10590691B2; KR102044082B1; CA3052857C; AU2015390247A1; EP3280862B1; CA2960789C; US20200123835A1; US20200123836A1; KR20170084179A; US10982482B2; RU2673586C1; WO2016164023A1; US11060340B2; JP6487047B2

Abstract

SISTEMA DE PORTA DE VEÍCULO COM MÓDULO DE ACIONAMENTO DE POTÊNCIA. Um sistema de porta automotivo inclui uma articulação que suporta uma porta. Um comutador fornece uma primeira entrada em resposta a urna solicitação de usuário para abrir ou fechar a porta automaticamente. Uma haste de saída de um módulo de acionamento de potência é conectada à porta e uma caixa de engrenagens para fornecer um torque de saída que corresponde a um movimento desejado da porta em torno da articulação. Um conjunto de freio é conectado a um membro de haste e tem uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste é aterrado ao alojamento e urna posição aberta que corresponde a um de um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta. Um sensor de posição detecta a rotação da haste de saída e fornece uma segunda entrada em resposta a isso, o que corresponde a um movimento iniciado manualmente da porta que excede um torque de deslizamento do conjunto de freio na posição normalmente fechada.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Esta divulgação refere-se a uma porta automatizada para um veículo e, mais particularmente, para uma porta de passageiro de veículo.

[002] Cada vez mais portas alimentadas são fornecidas em veículos, tais como uma porta de elevação para uma área de carga de um veículo utilitário desportivo ou uma porta deslizante em um ou em ambos os lados de uma minivan. Um módulo de unidade de potência move a porta de elevação ou porta deslizante entre as posições aberta e fechada em resposta a uma entrada de um comutador elétrico.

[003] Tipicamente, uma porta de passageiro é manualmente aberta ou fechada empurrando ou puxando a porta sem o benefício de um módulo de acionamento de potência. As portas de passageiros são convencionalmente mantidas abertas e fechadas utilizando uma verificação de porta. Um passageiro empurra um botão ou encaixa uma pega que destranca a porta do pilar de porta. A verificação de porta é interconectada entre o quadro e a porta. A verificação de porta tipicamente inclui detentores que definem posições abertas de porta discretas, que mantêm a porta aberta.

[004] Módulos de porta de potência foram aplicados a portas de passageiros, mas estes módulos são bastante complexos. Por exemplo, um motor é usado para acionamento seletivo de engrenagens através de uma embreagem, que abre e fecha para acoplar e desacoplar o motor.

SUMÁRIO

[005] Em uma modalidade exemplar, um sistema de porta automotivo inclui uma articulação que é configurada para suportar uma porta. Um comutador é configurado para fornecer uma primeira entrada em resposta a uma solicitação de usuário para abrir ou fechar a porta automaticamente. Um módulo de acionamento de potência inclui um alojamento, um motor e uma caixa de engrenagens que é operativamente acoplada ao motor por um membro de haste. Uma haste de saída é operativamente conectada à porta e à caixa de engrenagens. A haste de saída é configurada para fornecer um torque de saída que corresponde a um movimento desejado da porta em torno de uma articulação. Um conjunto de freio é operativamente conectado ao membro de haste. O conjunto de freio tem uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste é aterrado ao alojamento. O conjunto de freio inclui uma posição aberta que corresponde a um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta. O membro de haste é configurado para ser rotativo relativamente ao alojamento na posição aberta. Um sensor de posição é configurado para detectar rotação da haste de saída e para fornecer uma segunda entrada em resposta a isso. A segunda entrada corresponde a um movimento iniciado manualmente da porta articulando em torno da articulação que excede um torque de deslizamento do conjunto de freio na posição normalmente fechada.

[006] Em uma outra modalidade do anterior, um controlador está em comunicação com o comutador, o motor, o conjunto de freio e o sensor de posição. O controlador é configurado para comandar o conjunto de freio para a posição aberta e para comandar o motor para mover a porta automaticamente em resposta à segunda entrada sem uma primeira entrada a partir do comutador.

[007] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, a caixa de engrenagens inclui uma primeira e segunda caixas de engrenagens interconectadas entre si pelo membro de haste. A primeira caixa de engrenagens é acoplada entre a segunda caixa de engrenagens e o motor.

[008] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o conjunto de freio é disposto entre a primeira e segunda caixas de engrenagens.

[009] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, um conjunto de ligação é conectado à haste de saída e configurado para ser interconectado a um pilar de porta. O conjunto de ligação é configurado para transmitir o torque de saída ao pilar de porta para abrir ou fechar a porta.

[0010] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o sensor de posição é integrado com o motor. O sensor de posição é configurado para detectar rotação do motor, o que é indicativo da rotação da haste de saída.

[0011] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o conjunto de freio inclui um ímã permanente aterrando o membro de haste ao alojamento na posição normalmente fechada. Uma bobina é configurada para ultrapassar um fluxo magnético do ímã permanente para fornecer uma posição aberta que permite que o membro de haste gire livremente em relação ao alojamento.

[0012] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, a bobina é modulada para fornecer uma liberação desejada do conjunto de freio correspondente a uma sensação de porta desejada.

[0013] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o conjunto de freio inclui um torque de retenção na posição normalmente fechada, e a bobina é configurada para ser modulada para decair o torque de retenção em relação a uma tensão média de modulação de largura de pulso da bobina.

[0014] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, um trinco está em comunicação com o controlador. O trinco é configurado para abrir e fechar em relação a um percutor em resposta a um comando do controlador.

[0015] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, um sensor de atitude está em comunicação com o controlador. O sensor de atitude é configurado para fornecer uma atitude do veículo. O controlador é configurado para regular o conjunto de freio em resposta a um sinal do sensor de atitude.

[0016] Em outra modalidade exemplar, um módulo de acionamento de potência de porta inclui um alojamento e um motor disposto no alojamento. A primeira e segunda caixas de engrenagens são dispostas no alojamento e são acopladas em série umas com as outras por um membro de haste. A primeira caixa de engrenagens conecta o motor à segunda caixa de engrenagens. Uma haste de saída é acoplada à segunda caixa de engrenagens. Um conjunto de freio é conectado seletivamente ao membro de haste. O conjunto de freio tem uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste é aterrado ao alojamento. O conjunto de freio inclui uma posição aberta correspondendo a um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta. O membro de haste é configurado para ser rotativo relativamente ao alojamento na posição de abertura de freio em resposta ao motor acionar a primeira caixa de engrenagens. Um sensor de posição é configurado para detectar rotação da haste de saída.

[0017] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, a primeira caixa de engrenagens é um conjunto de engrenagens planetárias. A segunda caixa de engrenagens é um conjunto de engrenagens retilíneas.

[0018] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, um conjunto de ligação é interconectado à haste de saída. O conjunto de ligação é configurado para transmitir um torque de saída da haste de saída para um pilar de porta para abrir ou fechar a porta.

[0019] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o sensor de posição é integrado com o motor. O sensor de posição é configurado para detectar rotação do motor, o que é indicativo da rotação da haste de saída.

[0020] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o conjunto de freio inclui um ímã permanente montado em um anel de acionamento fixado ao membro de haste. O ímã permanente aterra o anel de acionamento ao alojamento na posição normalmente fechada. Uma bobina é configurada para mover o anel de acionamento para uma posição aberta para permitir que o membro de haste gire livremente em relação ao alojamento.

[0021] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o conjunto de freio inclui um ímã permanente aterrando o membro de haste ao alojamento na posição normalmente fechada. Uma bobina é configurada para ultrapassar um fluxo magnético do ímã permanente para fornecer uma posição aberta que permite que o membro de haste gire livremente em relação ao alojamento.

[0022] Em outra modalidade exemplar, um método de atuar uma porta inclui os passos de articular manualmente uma porta em uma direção em torno de uma articulação para fornecer uma entrada manual, detectar a entrada manual e energizar um motor para acionar a porta na direção em resposta à entrada manual.

[0023] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o passo de detecção inclui acionamento inverso de uma caixa de engrenagens através de uma haste de saída e detectar rotação da haste de saída.

[0024] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o passo de detecção inclui acionamento inverso do motor e detectar rotação do motor, o que é indicativo da rotação da haste de saída.

[0025] Em uma outra modalidade de qualquer um dos anteriores, o passo de articulação de porta manual inclui exceder um torque de deslizamento de um conjunto de freio que prende a porta e executa o passo de liberar o conjunto de freio antes de realizar o passo de energização do motor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A descrição pode ser melhor compreendida, por referência à seguinte descrição detalhada quando considerada em ligação com os desenhos anexos em que:

[0027] A Figura 1A é uma vista em perspectiva de uma porta de veículo com um módulo de acionamento de potência montado em um pilar de porta.

[0028] A Figura 1B é uma vista em perspectiva ampliada da porta ilustrando um conjunto de ligação do módulo de acionamento de potência.

[0029] A Figura 2 é uma vista esquemática de um exemplo de modalidade de sistema de porta que utiliza o módulo de acionamento de potência.

[0030] A Figura 3A é uma vista em perspectiva do módulo de acionamento de potência.

[0031] A Figura 3B é uma vista de seção transversal do módulo de acionamento de potência tomada ao longo da linha 3B-3B da Figura 3A.

[0032] A Figura 4 é uma vista de seção transversal de um conjunto de freio para o módulo de acionamento de potência.

[0033] A Figura 5 é um fluxograma representando uma abertura comandada por comutador em um modo de abertura de porta automatizado.

[0034] A Figura 6 é um fluxograma representando um comutador comandado fechando em um modo de fechamento de porta automatizado.

[0035] A Figura 7 é um fluxograma representando um fechamento comandado de porta de empurrar/puxar em um modo de abertura manual de potência.

[0036] A Figura 8 é um fluxograma representando uma abertura comandada de porta de empurrar/puxar em um modo de fechamento manual de potência.

[0037] A Figura 9A é um gráfico ilustrando tensão de conjunto de freio em função do tempo.

[0038] A Figura 9B é um gráfico ilustrando o torque de retenção de conjunto de freio em função do tempo, de acordo com a relação tensão-tempo mostrada na Figura 9A.

[0039] As modalidades, exemplos e alternativas dos parágrafos anteriores, as reivindicações, ou a descrição e desenhos seguintes, incluindo qualquer dos seus vários aspectos ou características individuais respectivas, podem ser tomados independentemente ou em qualquer combinação. As características descritas em ligação com uma modalidade são aplicáveis a todas as modalidades, a menos que tais características sejam incompatíveis.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0040] Um veículo automotivo convencional 10 (apenas uma porção ilustrada) inclui tipicamente múltiplas portas 12 utilizadas para saída e entrada para o compartimento de passageiros do veículo e/ou área de carga. No exemplo, a porta 12 é uma porta de passageiro. A porta 12 é montada articuladamente por articulações 15 para um pilar de porta 14, tal como um pilar A ou pilar B, em torno do qual a porta é móvel entre posições aberta e fechada. A porta 12 tem uma cavidade 16 que tipicamente inclui um feixe de intrusão de impacto, um regulador de janela e outros dispositivos. Um módulo de acionamento de potência 18 é disposto dentro da cavidade 16, embora o módulo de acionamento de potência 18 possa, em alternativa, ser disposto no pilar de porta 14, se desejado. Montagem do módulo de acionamento 18 próximo das articulações 15 minimiza o impacto na inércia de porta.

[0041] O módulo de acionamento de potência 18 faz parte de um sistema de porta 20 (Figura 2) que permite abertura e fechamento automatizados da porta 12 sem a necessidade de um usuário empurrar e puxar manualmente a porta do passageiro, como é típico. No entanto, o sistema 20 pode ser utilizado como uma porta convencional, sobrepondo a verificação de porta e recursos de abertura e fechamento automatizados. O sistema 20 pode também atuar como uma retenção de porta, ou verificação de porta, sem a necessidade de uma verificação de porta típica que tem detentores discretos.

[0042] Com referência à Figura 1B, o módulo de acionamento de potência 18 é conectado ao pilar de porta 14 por um conjunto de ligação 21. O conjunto de ligação 21 transmite as forças de abertura e de fechamento fornecidas pelo módulo de porta de potência 18 ao pilar de porta 14 e também mantém a porta 12 aberta quando desejado.

[0043] Com referência à Figura 2, o sistema 20 inclui um controlador 22, ou unidade de controle eletrônico (ECU), que recebe entradas de vários componentes, bem como envia sinais de comando ao módulo de acionamento de potência 18 para abrir e fechar a porta 12 em resposta a uma solicitação de usuário. Uma fonte de potência 24 é conectada ao controlador 22, em que fornece seletivamente energia elétrica ao módulo de acionamento de potência 18 na forma de comandos. Um trinco 26 e um comutador 30 estão também em comunicação com o controlador 22. O trinco 26, em que é transportado pela porta 12 (Figura 1A), é acoplado e desacoplado seletivamente a um percutor 28 montado no pilar de porta 14. No exemplo, o trinco 26 é um trinco de puxar de potência. O comutador 30 fornece uma primeira entrada ao sistema 20 indicativa de uma solicitação de usuário para abrir ou fechar automaticamente a porta 12.

[0044] Um sensor de atitude de veículo 29 está em comunicação com o controlador 22 e é utilizado para detectar a atitude do veículo, que é útil no controle do movimento da porta 12 quando operada pelo módulo de acionamento de potência 18.

[0045] Com referência às Figuras 2 e 3B, o módulo de porta de potência 18 inclui um motor 32 disposto dentro de um alojamento 33. O alojamento 33 pode ser fornecido por uma ou mais estruturas discretas presas umas às outras. No exemplo, o motor fornece uma quantidade de torque relativamente pequena, por exemplo, cerca de 1/3 Nm. Um exemplo de motor está disponível a partir de Johnson Motor Company, Modelo N ° 1999-1061255.

[0046] Uma caixa de engrenagens é utilizada para multiplicar o torque fornecido pelo motor 32. No exemplo, são utilizadas duas caixas de engrenagens, embora possam ser utilizadas mais ou menos caixas de engrenagens. A primeira e segunda caixas de engrenagens 34, 36 são dispostas dentro do alojamento 33 e acopladas entre si em série por um membro de haste 39 na modalidade exemplar. A primeira caixa de engrenagens 34 conecta o motor 32 à segunda caixa de engrenagens 36. Em um exemplo, a primeira caixa de engrenagens é um conjunto de engrenagens planetárias fornecendo uma relação de redução de 35:1. A segunda caixa de engrenagens 36 é um conjunto de engrenagens retilíneas que fornece uma redução de 6,25:1. Deste modo, a relação de transmissão total é de 218,75:1, o que, em conjunto com o tipo de caixas de engrenagens proposto, fornece um arranjo totalmente acionável inversamente que não requer uma embreagem no caso de uma operação manual desejada da porta. Evidentemente, deve ser entendido que podem ser fornecidas outras configurações de engrenagens e reduções de engrenagens.

[0047] Um conjunto de freio 38 está posicionado entre a primeira e segunda caixas de engrenagens 34, 36 no exemplo ilustrado, embora o conjunto de freio 38 possa estar disposto em outros locais. O conjunto de freio 38 é aterrado para a porta 12 através do alojamento 33 e é conectado seletivamente ao membro de haste 39. Um conjunto de freio adequado está disponível a partir de Sinfonia NC, Modelo No. ERS-260L/FMF. Este conjunto de freio 38 fornece uma quantidade relativamente pequena de torque de retenção, por exemplo, 8 Nm, no entanto, o uso da segunda caixa de engrenagens 36 fornece um torque de retenção de cerca de 50 Nm. Qualquer torque aplicado ao conjunto de freio 38 acima deste torque de retenção de limiar fará com que o freio deslize, permitindo que o membro de haste 39 rode.

[0048] O conjunto de freio 38 tem uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste 39 é aterrado ao alojamento 33 e é impedido de rodar. O conjunto de freio 38 também inclui uma posição aberta correspondendo a um de um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta. Na posição aberta, o conjunto de freio 38 permite que o membro de haste 39 rode livremente.

[0049] Um sensor de posição 40, em que está em comunicação com o controlador 22, monitora a rotação de um componente do módulo de acionamento de potência 18, por exemplo, o motor 32. Em um exemplo, o sensor de posição 40 é um sensor de efeito Hall integrado que detecta a rotação de uma haste do motor 32.

[0050] Com referência à Figura 3A, a segunda caixa de engrenagens 36 aciona rotativamente uma haste de saída 41 acoplada ao conjunto de ligação 21. Em um exemplo, a haste de saída fornece cerca de 75 Nm de torque. Uma alavanca 42 é montada na haste de saída 41 em uma extremidade e em uma cinta 44 na outra extremidade. A cinta 44 é fixada a um suporte 46 fixado ao pilar de porta 14. O conjunto de ligação 21 é concebido para fornecer um torque de retenção de aproximadamente o mesmo que o momento de retenção de porta desejado.

[0051] Um exemplo de conjunto de freio 38 é mostrado em mais detalhes na Figura 4. O membro de haste 39 é transportado por um rolamento 50 montado no alojamento 33. Uma extremidade 52 é conectada à primeira caixa de engrenagens 34 e a outra extremidade 54 é conectada à segunda caixa de engrenagens 36. Um anel de acionamento 56 é fixo à extremidade 54 e suporta um ímã permanente 58. Uma mola 60, em que pode ser uma mola de lâmina em um exemplo, é disposta entre o anel de acionamento 56 e o ímã permanente 58 para pressionar o ímã permanente 58 para longe a partir do alojamento 33. Um campo magnético gerado pelo ímã permanente 58 puxa o anel de acionamento 56 com uma força muito maior do que a mola 60 em direção ao alojamento 33. O material de fricção 62 é suportado pelo alojamento 33 e engata o ímã permanente 58 na posição normalmente fechada para fornecer o torque em que o ímã permanente 58 deslizará em relação ao alojamento 33, novamente, cerca de 8 Nm.

[0052] Um circuito de fluxo magnético, ou bobina 64, é disposto no interior do alojamento 33 e comunica com o controlador 22 através de fios 66. Quando energizada, a bobina 64 cria um fluxo magnético de oposição ao ímã permanente 58 que é suficiente para ultrapassar o campo magnético do ímã permanente 58, permitindo assim que a mola 60 mova o ímã permanente 58 para fora de engate com o material de fricção 62 para a posição ilustrada na Figura 4. Nesta posição aberta, o membro de haste 39 é permitido rodar livremente em relação ao alojamento 33. Os componentes de conjunto de freio podem ser reconfigurados de uma maneira diferente da descrita acima e ainda fornecer o torque de retenção de freio seletivo desejado.

[0053] Um exemplo de modo de operação 70 é mostrado na Figura 5, com referência à Figura 2. O controlador 22 recebe uma primeira entrada a partir do comutador 30, tal como uma solicitação de usuário a partir de um comutador de pega de porta integrado, dispositivo de entrada sem chave ou outra entrada. Em resposta à primeira entrada, o trinco 26 é comandado para liberar a partir do percutor 28. A bobina 64 (Figura 4) é energizada para mover o ímã permanente 58 para a posição aberta. O motor 32 aciona rotativamente a primeira caixa de engrenagens 34 e a segunda caixa de engrenagens 36 através do membro de haste 39, em que roda livremente relativamente ao alojamento 33. O sensor de posição 40 detecta a posição angular da porta 12 assim como a velocidade de porta.

[0054] O conjunto de ligação 21 roda a porta 12 aberta para uma posição limite e o motor 32 é parado pelo controlador utilizando o sensor de posição 40. A bobina 64 é desenergizada para re-engatar o conjunto de freio 38.

[0055] Com o conjunto de freio 38 na posição normalmente fechada, é gerado um torque de retenção para manter a porta 12 na sua posição atual. Na ausência de deslizamento no conjunto de freio 38, a velocidade de porta é detectada como zero através do sensor de posição 40.

[0056] O modo de fechamento de porta automático 72 é geralmente o inverso do modo de abertura de porta automatizado e é mostrado esquematicamente na Figura 6. O controlador 22 energiza a bobina 64 em resposta a uma primeira entrada a partir do comutador 30 para mover o ímã permanente 58 para a posição aberta. O motor 32 aciona rotativamente a primeira caixa de engrenagens 34 e a segunda caixa de engrenagens 36 através do membro de haste 39, em que roda livremente relativamente ao alojamento 33. O sensor de posição 40 detecta a posição angular da porta 12 assim como a velocidade de porta.

[0057] O conjunto de ligação 21 roda a porta 12 fechada para uma posição limite, a qual corresponde à posição fechada na qual o percutor 28 é recebido no trinco de puxar de potência 26. O trinco 26 é comandado para puxar o percutor 28 para fechar completamente e vedar a porta 12 em relação à abertura de porta. Uma posição "inicial" de trinco é detectada pelo controlador 22, por exemplo, com um sensor no trinco 26, e o motor 32 é parado. A bobina 64 é desenergizada para re-engatar o conjunto de freio 38, e a velocidade de porta é detectada como zero através do sensor de posição 40.

[0058] Além dos modos de abertura e fechamento automatizados utilizando um comutador, a porta pode ser aberta e fechada em um modo de potência manual pelo usuário empurrando ou puxando a porta.

[0059] Um modo de fechamento manual de potência 74 é mostrado na Figura 7. Ao contrário do modo de fechamento automatizado (Figura 6), nenhuma primeira entrada é recebida a partir do comutador 30. Em vez disso, com a porta 12 já pelo menos parcialmente aberta, a porta 12 é empurrada ou puxada pelo usuário, o que faz com que o conjunto de ligação 21 rode a haste de saída 41 e a segunda caixa de engrenagens de acionamento inverso 36 e o membro de haste 39. Quando torque suficiente foi aplicado para deslizar o torque de freio do conjunto de freio normalmente fechado 38 (no exemplo, 50 Nm), o membro de haste 39 irá rodar e acionar inversamente o motor 32 através da primeira caixa de engrenagens 34. Um movimento angular da haste de saída 41 é detectado pelo sensor de posição 40, em que detecta rotação do motor 32 que é indicativa da rotação da haste de saída 41.

[0060] Um movimento angular de limiar detectado, por exemplo, 2°, fornece uma segunda entrada e é interpretado como um comando de fechamento desejado pelo controlador 22. Naturalmente, outros limiares angulares podem ser utilizados, se desejado. A resolução do sensor de posição 40 não precisa ser particularmente elevada, uma vez que movimentos angulares pequenos do membro de haste 39 são multiplicados pela primeira e segunda caixa de engrenagens 34.

[0061] Assim, em resposta à segunda entrada a partir do sensor de posição 40 (e na ausência de uma primeira entrada), o controlador irá comandar o motor 32 para rotativamente acionar a primeira caixa de engrenagens 34 e a segunda caixa de engrenagens 36 através do membro de haste 39, em que roda livremente relativamente ao alojamento 33 na direção de fechamento desejada. Novamente, o sensor de posição 40 é utilizado para detectar a posição angular da porta 12, bem como a velocidade de porta.

[0062] O conjunto de ligação 21 roda a porta 12 fechada para uma posição limite, a qual corresponde à posição fechada na qual o percutor 28 é recebido no trinco de puxar de potência 26. O trinco 26 é comandado para puxar o percutor 28 para completamente fechar e vedar a porta 12 em relação à abertura de porta. Uma posição "inicial" de trinco é detectada pelo controlador 22, por exemplo, com um sensor no trinco 26, e o motor 32 é parado. A bobina 64 é desenergizada para re-engatar o conjunto de freio 38, e a velocidade de porta é detectada como zero através do sensor de posição 40.

[0063] Um modo de abertura manual de potência 76 é mostrado na Figura 8. Ao contrário do modo de abertura automatizado (Figura 5), nenhuma primeira entrada é recebida a partir do comutador 30. Em vez disso, com a porta 12 já pelo menos parcialmente aberta, a porta 12 é empurrada ou puxada pelo usuário, o que faz com que o conjunto de ligação 21 acione inversamente a segunda caixa de engrenagens 36 e o membro de haste 39. Quando torque suficiente foi aplicado para deslizar o torque de freio do conjunto de freio normalmente fechado 38 (no exemplo, 50 Nm), o membro de haste 39 irá rodar e acionar inversamente o motor 32 através da primeira caixa de engrenagens 34. O movimento angular é detectado pelo sensor de posição 40.

[0064] O movimento angular de limiar de 2° fornece uma segunda entrada e é interpretado como um comando de abertura desejado pelo controlador 22 baseado na direção de rotação detectada. Deste modo, em resposta à segunda entrada a partir do sensor de posição 40 (e na ausência de uma primeira entrada), o controlador 22 irá comandar o motor 32 para acionar rotativamente a primeira caixa de engrenagens 34 e a segunda caixa de engrenagens 36 através do membro de haste 39, em que roda livremente relativamente ao alojamento 33. O sensor de posição 40 é utilizado para detectar a posição angular da porta 12, bem como a velocidade de porta.

[0065] O conjunto de ligação 21 roda a porta 12 aberta para uma posição limite e o motor 32 é parado pelo controlador utilizando o sensor de posição 40. A bobina 64 é desenergizada para re-engatar o conjunto de freio 38.

[0066] Com o conjunto de freio 38 na posição normalmente fechada, é gerado um torque de retenção para manter a porta 12 na posição aberta. Na ausência de deslizamento no conjunto de freio 38, a velocidade de porta é detectada como zero através do sensor de posição 40.

[0067] Os modos de abertura e fechamento de porta automatizados e modos de abertura e fechamento manuais de potência foram descritos como movimento de porta tanto para as posições de porta totalmente aberta ou totalmente fechada. No entanto, a porta 12 também pode ser deslocada entre posições discretas que não estão nem totalmente abertas nem fechadas. Por exemplo, se o usuário empurra ou puxa uma porta aberta quando totalmente aberta, o modo de fechamento manual de potência começará a fechar a porta 12. O usuário pode então segurar a porta 12, impedindo o movimento adicional da porta 12, em que será detectado pelo sensor de posição 40 e alterar a corrente no motor 32. O controlador 22 irá comandar então o motor 32 para parar e desenergizar o conjunto de freio 38, o qual manterá a porta 12 onde o usuário parou a porta 12.

[0068] O decaimento de torque de retenção do conjunto de freio 38 pode ser ajustado com modulação de largura de pulso da bobina 64. Em um exemplo, a atitude de veículo é detectada com o sensor de atitude 29 para variar o torque de retenção fornecido pelo conjunto de freio 38 para fornecer um torque de retenção consistente, independentemente da inclinação ou declínio de veículo, o que cria um movimento de porta previsível para o usuário. Por exemplo, um torque de retenção maior seria aplicado pelo conjunto de freio 38 quando o veículo está em uma inclinação do que quando o veículo está em piso nivelado.

[0069] Em um segundo exemplo, pode ser desejável liberar "suavemente" o conjunto de freio 38 para evitar um movimento abrupto de porta que possa causar uma sensação de porta indesejável para o cliente. Por exemplo, 50 Nm de torque de retenção podem produzir uma força no conjunto de ligação 21 no pilar de porta 14 de 700-900 N, que é capaz de produzir um som de estalido de chapa metálica audível devido à liberação repentina da energia de momento de retenção armazenada. Para resolver este potencial cenário indesejável, é utilizada uma função de liberação suave, como mostrado na Figura 9A, para rampar o sinal de modulação de largura de pulso a partir do controlador 22 sobre, por exemplo, 0,2 segundos, até intensidade total. Como resultado, o campo de contador elétrico para o campo magnético permanente é aumentado lentamente, reduzindo assim o torque de retenção de freio a partir de intensidade total para liberado, como mostrado na Figura 9B, ao longo dos 0,2 segundos, o que fornece uma liberação "suave" de ação de freio. No exemplo, um aumento gradual, linear, na tensão fornece um decaimento suave, não linear, do torque de retenção. No entanto, deve ser entendido que outras relações de tensão-torque-tempo podem ser fornecidas eletricamente e/ou mecanicamente para fornecer uma sensação de porta desejada.

[0070] Deve também ser entendido que embora um arranjo de componente particular seja revelado na modalidade ilustrada, outros arranjos irão se beneficiar desta invenção. Embora sejam mostradas, descritas e reivindicadas sequências de passos particulares, deve ser entendido que os passos podem ser realizados em qualquer ordem, separados ou combinados, a não ser que seja indicado o contrário e continuarão a se beneficiar da presente invenção.

[0071] Embora os diferentes exemplos tenham componentes específicos ilustrados nas ilustrações, as modalidades desta invenção não estão limitadas a essas combinações particulares. É possível usar alguns dos componentes ou recursos de um dos exemplos em combinação com características ou componentes de outro dos exemplos.

[0072] Embora tenha sido revelado um exemplo de modalidade, um trabalhador com conhecimentos atuais nesta técnica reconheceria que certas modificações estariam dentro do âmbito das reivindicações. Por esse motivo, as seguintes afirmações devem ser estudadas para determinar seu verdadeiro escopo e conteúdo.

Claims

1. Sistema de porta automotivo (20), caracterizado pelo fato de que compreende: uma articulação (15) configurada para suportar uma porta (12); um comutador (30) configurado para fornecer uma primeira entrada em resposta a uma solicitação de usuário para abrir ou fechar automaticamente a porta (12); um módulo de acionamento de potência (18) incluindo: um alojamento (33); um motor (32); uma caixa de engrenagens (34, 36) acoplada operativamente ao motor (32) por um membro de haste (39); uma haste de saída (41) conectada operativamente à porta (12) e à caixa de engrenagens (34, 36), a haste de saída (41) configurada para fornecer um torque de saída que corresponde a um movimento desejado da porta (12) em torno de uma articulação (15); e um conjunto de freio (38) conectado operativamente ao membro de haste, o conjunto de freio tendo uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste (39) é aterrado ao alojamento (33), o conjunto de freio (38) inclui uma posição aberta correspondendo a um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta, o membro de haste configurado para ser rotativo em relação ao alojamento na posição aberta, o conjunto de freio (38) inclui um torque de retenção na posição normalmente fechada, e um torque aplicado ao conjunto de freio (38) acima deste torque de retenção fará com que o freio deslize, permitindo que o membro de haste (39) rode em qualquer direção de rotação; um sensor de posição configurado para detectar a rotação da haste de saída e para fornecer uma segunda entrada em resposta a isso, a segunda entrada correspondendo a um movimento iniciado manualmente da porta (12) articulando em torno da articulação que excede o torque de retenção do conjunto de freio (38) na posição normalmente fechada.

2. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um controlador em comunicação com o comutador (30), o motor (32), o conjunto de freio (38) e o sensor de posição (40), o controlador (22) sendo configurado para comandar o conjunto de freio para a posição aberta e para comandar o motor (32) para mover a porta (12) automaticamente em resposta à segunda entrada sem uma primeira entrada a partir do comutador (30).

3. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a caixa de engrenagens inclui uma primeira (34) e segunda (36) caixas de engrenagens interconectadas uma à outra pelo membro de haste (39), a primeira (34)caixa de engrenagens acoplada entre a segunda caixa (36) de engrenagens e o motor (32).

4. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de freio é disposto entre a primeira (34) e segunda (36) caixas de engrenagens.

5. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de ligação (21) conectado à haste de saída e configurado para ser interconectado a um pilar de porta (14), o conjunto de ligação configurado para transmitir o torque de saída ao pilar de porta (12) para abrir ou fechar a porta (12).

6. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de posição é integrado com o motor (32), o sensor de posição configurado para detectar a rotação do motor (32), o que é indicativo da rotação da haste de saída.

7. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de freio inclui um ímã permanente aterrando o membro de haste (39) à posição normalmente fechada e uma bobina é configurada para ultrapassar um fluxo magnético do ímã permanente para fornecer uma posição aberta que permite que o membro de haste (39) rode livremente em relação ao alojamento (33).

8. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a bobina (64) é modulada para fornecer uma liberação desejada do conjunto de freio correspondente a uma sensação de porta (12) desejada.

9. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a bobina (64) é configurada para ser modulada para decair o torque de retenção em relação a uma tensão média de modulação de largura de pulso da bobina (64).

10. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende um trinco em comunicação com o controlador (22), o trinco configurado para abrir e fechar em relação a um percutor em resposta a um comando do controlador (22).

11. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende um sensor de atitude em comunicação com o controlador (22), o sensor de atitude configurado para fornecer uma atitude de um veículo, o controlador configurado para regular o conjunto de freio (38) em resposta a um sinal do sensor de atitude.

12. Módulo de acionamento de potência de porta (18), caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento (33); um motor (32) disposto no alojamento (33); primeira (34) e segunda (36) caixas de engrenagens dispostas no alojamento e acopladas em série uma com a outra por um membro de haste (39), a primeira caixa de engrenagens conecta o motor à segunda caixa de engrenagens; uma haste de saída acoplada à segunda caixa de engrenagens; um conjunto de freio (38) conectado seletivamente ao membro de haste (39), o conjunto de freio tem uma posição normalmente fechada na qual o membro de haste (39) é aterrado ao alojamento, o conjunto de freio inclui uma posição aberta correspondente a um modo de fechamento de porta e um modo de abertura de porta, o membro de haste (39) é configurado para ser rotativo em relação ao alojamento (33) na posição aberta de freio em resposta ao motor acionar a primeira caixa de engrenagens, o conjunto de freio inclui um torque de retenção na posição normalmente fechada, e um torque aplicado ao conjunto de freio (38) acima deste torque de retenção fará com que o freio deslize, permitindo que o membro de haste (39) rode em qualquer direção de rotação; e um sensor de posição (40) configurado para detectar a rotação da haste de saída.

13. Módulo (18), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira caixa de engrenagens é um conjunto de engrenagens planetárias e a segunda caixa de engrenagens é um conjunto de engrenagens retilíneas.

14. Módulo (18), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de ligação interconectado à haste de saída, o conjunto de ligação configurado para transmitir um torque de saída a partir da haste de saída para um pilar de porta para abrir ou fechar uma porta.

15. Módulo (18), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sensor de posição é integrado com o motor, o sensor de posição configurado para detectar rotação do motor, o que é indicativo da rotação da haste de saída.

16. Módulo (18), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de freio inclui um ímã permanente montado em um anel de acionamento fixado ao membro de haste v, o ímã permanente aterrado ao anel de acionamento na posição normalmente fechada, e uma bobina (64) é configurada para mover o anel de acionamento para uma posição aberta para permitir que o membro de haste (39) gire livremente em relação ao alojamento.

17. Módulo (18), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de freio inclui um ímã permanente aterrando o membro de haste (39) ao alojamento na posição normalmente fechada, e uma bobina (64) é configurada para ultrapassar um fluxo magnético do ímã permanente para fornecer uma posição aberta que permite que o membro de haste (39) rode livremente em relação ao alojamento (33).

18. Método de atuar uma porta, caracterizado pelo fato de que compreende os passos de: rodar manualmente uma porta (12) em uma direção em torno de uma articulação para fornecer uma entrada manual; detectar a entrada manual; e energizar um motor para acionar a porta (12) na direção em resposta à entrada manual, em que o passo de articulação de porta manual inclui exceder um torque de retenção de um conjunto de freio que prende a porta (12), em que a direção pode ser em qualquer direção para abertura ou fechamento da porta (12).

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo facto de o passo de detecção inclui acionamento inverso de uma caixa de engrenagens através de uma haste de saída e detectar rotação da haste de saída.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o passo de detecção inclui acionamento inverso do motor e detectar rotação do motor (32), o que é indicativo da rotação da haste de saída.

21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o passo de articulação de porta manual inclui executar o passo de liberação do conjunto de freio antes de realizar o passo de energização do motor (32).