CN105667372A - 自动双电子电机后挡板提升系统 - Google Patents

Abstract

一种用于将机动车辆后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的机动车辆后挡板动力提升系统，包括用于延长和缩短连接至第一后挡板侧的第一斜线缆的第一致动器以及用于延长和缩短连接至第二、相对的后挡板侧的第二斜线缆的第二致动器。设置在铰接连接有后挡板的机动车辆车身上的第一传感器和第二传感器独立地检测第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁的闭锁操作。控制器响应于第一传感器和第二传感器以在关闭后挡板时操作第一致动器和第二致动器，从而调节后挡板与车辆车身的任何未对准。

Description

自动双电子电机后挡板提升系统

技术领域

本公开总体上涉及卡车后挡板提升系统，更具体地，涉及用于皮卡车或其他这种车辆的双线缆驱动动力后挡板。所描述的系统是稳固的、允许补偿在要求使用较小电机时的后挡板-车辆底板未对准、并且对于大部分的车辆能够在不增加后挡板质量或显著地减少车辆底板空间的情况下改造。

背景技术

提供用于后挡板(例如用于皮卡车)的动力提升系统是已知的。这种系统允许在不需要使用者实质上用身体举起/降低后档板的情况下上升或降低车辆后挡板。这增加了便利的因素，因为使用者能够在例如不需要放下任何其可能携带的行李的情况下上升/降低后挡板。更进一步地，这样的系统可协助难以用身体上升或降低较重的车辆后挡板的身体损伤人群。

然而，常见的系统经受各种缺点。它们可为复杂的并且要求整合到该后挡板自身中的额外的部件，从而增加后挡板的重量和制造成本。此外，常见的后挡板在上升和降低时于底部处铰接枢转。通常地，用于将后挡板固定在关闭位置的闩锁组件设置在后挡板/卡车底板的顶部角落处。因此常见的动力后挡板系统需要较大量的力的应用以升起后挡板并且使其闭锁。此外，常见的动力后挡板系统缺少用于补偿后挡板/车辆底板未对准的机构。即，常见的动力后挡板系统要求确保每个闩锁共同地操作。如果发生后挡板/车辆底板的未对准，则可能后挡板将不会恰当地闭锁至车辆底板。

发明内容

为了解决这些问题和其他问题，本公开描述了一种双电机后挡板动力提升系统。有利地，本公开的系统提供简单、稳固的机构以补偿可能的后挡板/车辆闩锁未对准。通过所公开的系统设计，需要比常见的动力提升系统更小的力将后挡板闭锁至车辆底板。此外，所公开的后挡板动力提升系统被构造成提供除了完全升起或完全降低之外的各种“向下”位置，以实现不允许后挡板完全关闭的过大尺寸负载的保持。

根据本文描述的目的和益处，提供了一种用于将机动车辆后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的机动车辆后挡板动力提升系统，该系统包括用于延长和缩短连接至第一后挡板侧的第一斜线缆的第一致动器以及用于延长和缩短连接至第二、相对的后挡板侧的第二斜线缆的第二致动器。设置在铰接连接有后挡板的机动车辆车身上的第一传感器和第二传感器分别地检测第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁的闭锁操作。

第一致动器和第二致动器中的每一者都包括可操作地连接至线缆卷轴用于延长和缩短斜线缆的电机，并且第一致动器和第二致动器设置在机动车辆车身的相对的顶部后部上。通过此构造，第一斜线缆和第二斜线缆通过在对应的第一线缆卷轴和第二线缆卷轴上卷绕来缩短，由此第一斜线缆和第二斜线缆被大致水平地定向于在后挡板被拉动进入关闭、闭锁位置时由机动车辆车身所限定的平面。进而，第一致动器和第二致动器中的每一者都被控制以将后挡板移位至多个部分打开构造。在一个实施例中，多个部分打开构造中的一个为预编程的后挡板移除构造。在另一个实施例中，其中一个致动器从动另一个致动器，以确保在特定的控制动作期间的两者的操作。可提供多个控制器用于控制第一致动器和第二致动器，包括但不限制于与后挡板闩锁把手机构相关的控制器、脚操作控制器、与使用者钥匙遥控器相关的控制器等。

在另一方面，提供了一种用于将机动车辆后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的方法。该方法包括提供用于延长和缩短斜线缆以将后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的如上所述的第一致动器和第二致动器。至少一个打开位置可包括预编程的后挡板移除位置、允许在机动车辆中携带过大尺寸负载的部分关闭构造、以及其他的构造。

提供第一传感器和第二传感器用于独立地检测第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁的闭锁操作。可将第一传感器和第二传感器设置在机动车辆车身上或后挡板上。在使用中，引起第一致动器和第二致动器中的每一者独立地缩短第一斜线缆和第二斜线缆，直到第一传感器和第二传感器中的每一者独立地发送用于第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁中的每一者的完成闭锁操作的信号。在实施例中，可将第一致动器和第二致动器设置在铰接连接有后挡板的机动车辆车身的相对的顶部后部上。第一斜线缆和第二斜线缆通过卷绕在由第一电机和第二电机驱动的对应的第一线缆卷轴和第二线缆卷轴上来缩短。当后挡板接近关闭位置时，斜线缆被大致水平地定向于由用以将后挡板拉动至竖直的闭锁位置的车身限定的平面。可提供如上所述的一个或多个控制器用于控制第一致动器和第二致动器以将后挡板在关闭位置与一个或多个打开位置之间移位。

在又一方面，提供了一种机动车辆后挡板动力提升系统，该系统包括具有铰接连接至机动车辆车身的边缘的后挡板、在第一后挡板侧处的第一斜线缆、以及在第二后挡板侧处的第二斜线缆。提供第一致动器用于延长和缩短第一斜线缆，以及提供第二致动器用于延长和缩短第二斜线缆，从而将后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位。提供控制器用于控制第一致动器和第二致动器的操作。第一闩锁设置在机动车辆车身的第一侧处并且第二闩锁设置在机动车辆车身的第二侧处。第一闩锁传感器监控第一闩锁是否位于闭锁或解锁情况中，以及第二闩锁传感器监控第二闩锁是否位于闭锁或解锁情况中。控制器响应于第一传感器和第二传感器以在关闭后挡板时操作第一致动器和第二致动器，从而调节后挡板与车辆车身的任何未对准。

在以下的描述中，示出和描述了本公开的机动车辆后挡板动力提升系统的实施例。应当意识到，在不背离如上所述的和在以下的权利要求中描述的机动车辆后挡板动力提升系统的情况下，该机动车辆后挡板动力提升系统能够是其他不同的实施例，并且它的若干细节能够在各种明显的方面进行修改。因此，应当认为附图和描述本质上为示例性的而非限制性的。

附图说明

结合于此并且形成为说明书的一部分的附图，示出了所公开的后挡板动力提升系统的若干方面并与文字说明一起用于解释其中的特定原理。在附图中：

图1是包括根据本公开的后挡板动力提升系统的皮卡车底板的俯视图；

图2是图1的皮卡车底板的侧视图，示出了后挡板的多个部分打开位置；

图3示出了图1的后挡板动力提升系统的操作，其中图3A示出了位于向下位置中的后挡板，图3B示出了位于向上位置中的后挡板；

图4是图3的后挡板动力提升系统的一侧的俯视图，其中图4A示出了位于向上位置中的后挡板，图4B示出了位于向下位置中的后挡板；

图5示出了用于包括闭锁传感器的根据本公开的皮卡车后挡板的闩锁；以及

图6以电子框图的形式示出了用于控制在本公开中描述的系统的各种元件和方法。

现详细地参照附图以描述所公开后挡板动力提升系统的实施例，其实例在附图中示出。

具体实施方式

现参照图1，其示出了后挡板动力提升系统10。该系统10适用于包括在具有铰接连接的后挡板的基本上常见的机动车辆中，或可替代地适用于对这样的车辆进行改造。在所示实施例中，系统10结合在具有负载承载底板12和后挡板14的皮卡车中，其中后挡板14在其底部表面处铰接枢转用于上升和降低。然而，应当理解，该系统10可结合在具有这种后挡板14的任何车辆中。如所示，所有或基本上所有的系统10都可设置在底板12侧壁中和/或底板12内衬(未示出)下方的边界内，因此减小系统10的轮廓并且避免使用车辆的负载承载空间。进一步的优势是在系统10如以下将描述地连接至后挡板14时，系统10与后挡板14分离并且不增加后挡板14的质量。因此，可将系统10连接至设置在车辆上的任何标准、原始的设备后挡板14。

系统10包括致动相配合的线缆卷轴18的一对电子驱动电机16。线缆卷轴18旋转以卷绕/解绕斜线缆20并且因此缩短或延长斜线缆20。如在图2中所示，电子驱动电机16在第一方向上旋转线缆卷轴18以解绕和延长斜线缆20并且降低后挡板14，并且在第二、相反方向上旋转线缆卷轴18以卷绕和缩短斜线缆20并且升高后挡板14。将理解的是，能够将电机16设置在底板12的周界内并且只有线缆卷轴18必须从底板12露出，以允许斜线缆20连接在其上。由于所描述的系统10的所有移动部件都维持在底板12中，还将会理解的是，在不使用所描述系统10的情况下手动升高/降低后挡板14、将后挡板14从底板12移除等在使用者需要时是保持可行的。

当线缆卷轴18解绕斜线缆20以将后挡板14降低至完全打开位置(见图3A)时，与每个斜线缆20相关的锁定球22(见图3A)插入狭槽24中(见图4A和图4B)，以防止后挡板14的进一步的行进。当后挡板14位于完全关闭位置时，锁定球22卷绕在线缆卷轴18上(见图4A)。

当后挡板14位于完全降低、打开位置(图3A)时，线缆20以类似于如在现有技术中已知的常见的、非机动化斜线缆(以虚线示出)的角度被保持。另一方面，当电机16使线缆卷轴18旋转以卷绕斜线缆20并且将后挡板14升高至关闭位置时，目前的系统10的优势可显现出来。如在图3B中所见，当后挡板14枢转至完全竖直、关闭位置(见箭头A)并且后挡板14的顶部接近底板12时，由于线缆卷绕在卷轴18上并且后挡板14被按压倚靠闭锁机构26，所以斜线缆20呈现水平或接近水平的构造。通过此特征，与使用在后挡板14的铰接端部处设置的常见动力提升系统的力所施加的方向相比，所有或基本上所有的闭锁力都在水平方向中(见箭头B)施加。也就是说，使用斜线缆20向成对的闭锁机构26中的后挡板14的“竖直拉动”增加了闭锁效率，这是因为与在后挡板14的铰接端部处使用动力系统以闭锁后挡板14所需的较大电机相比，可使用较小的电机16施加需求量的力以闭锁后挡板14。

在所示实施例中，电机16为“智能”电子电机，即，其被构造成用于预编程或“训练(training)”以执行各种操作。这种电机对本领域中的技术人员而言是公知的，例如在遮阳篷顶和动力侧门领域中，因此本文不需进一步地描述。示例性的操作(预编程或操作者开关/按钮致动)包括如以上所描述的用于后挡板14的完全打开位置和完全关闭位置。进一步地，可将电机16编程为在后挡板14接近完全竖直、关闭位置时以减小的速度将斜线缆20卷绕到卷轴18上，以减小关闭后挡板14的撞击。这消除了对挤压条和/或挤压传感器的需求，这些挤压条和/或挤压传感器对于常见的动力后挡板/门组件而言是所需的以确保充足的力施加至闭锁操作。

此外，能够将电机16构造成卷绕/解绕斜线缆20以将后挡板14放置在各种部分打开的构造中(见图2)，或替代地可通过包括操作者可用开关/按钮(未示出)来实现这些构造，其中只要操作者致动开关，则开关/按钮就使电机16卷绕或解绕斜线缆20。通过此特征，不允许后挡板14枢转至完全关闭位置的过大尺寸负载的保持成为可能。

在所示实施例中，提供了两个电子“智能”电机16，其中一个电机与底板12的左后部相关，一个电机与底板12的右后部相关。每个电机16负责通过卷绕/解绕斜线缆20来升高/降低后挡板14的一侧。电机16彼此可为从动的，即，当致动一个电机16以卷绕或解绕斜线缆20时，另一个电机随动适应以上升或降低后挡板14。然而，每个电机16都可独立地操作以闭锁挡板14的一侧。即，每个电机16将继续将其相关的斜线缆20卷绕在其相关的线缆卷轴18上，直到其相关闩锁(在下文中更详细地描述)完全地闭锁且后挡板14被固定在关闭位置。

每个闭锁机构26包括与电机16电力通信的“后挡板微启”开关28，通过该“后挡板微启”开关28每个电机16验证是否闭锁机构26已经闭锁并且后挡板14位于关闭位置。在所示实施例中(见图5)开关28是简单的接触开关。只要后挡板14未在完全关闭和闭锁位置，臂30都例如通过弹簧夹32偏置到“打开”位置。当后挡板14接近完全关闭位置时，其接触且偏置臂30，臂30进而向前(见箭头B)偏置闭锁钩34以接合与后挡板14相关的销(未示出)。与此同时，臂30偏置接触开关28(见箭头A)以关闭接触，发送后挡板14完全关闭的信号至电机16。然后电机16停止向线缆卷轴18上卷绕斜线缆，因此完成闭锁操作。这个过程对于两个闭锁机构26中的每一个是独立发生的，因此确保后挡板14的两侧完全地闭锁。有利地，通过该机构，在后挡板14关闭操作期间可能发生的后挡板14与底板12的任何未对齐(例如，后挡板14的一侧稍微地早于另一侧闭锁)可被自动地补偿并且不需要同步自动动力闩锁。

用于操作所公开的系统10的各种致动器机构是预期的。作为非限制性的实例(见图6)，致动器可结合在后挡板解锁把手36中。可替代地或额外地，可包括分级闭锁开关38。另外可替代地或额外地，例如锁定/开锁按钮的无线致动器可结合在使用者的钥匙遥控器40中，以传输锁定/开锁信号至结合在后挡板14中的天线42。这可为常见的钥匙遥控器、无钥匙进入启动(PEPS)致动器、或其他的这种系统。可选地，可包括挤压条/光学系统/超声波传感器44以在后挡板14以如上所描述的方式打开和关闭时感测在后挡板14的路径中的障碍物。这类机构对于本领域技术人员是公知的，因此本文不需进一步描述。

可包括车身控制模块(BCM)46以向机动车辆提供交互式信息、诊断结论、娱乐、以及有线/无线通信系统，其中有线/无线通信系统作为其一部分监控并显示关于当前所公开的系统10的操作的信息。这种BCM在例如美国专利第6,240,347号中描述并且在市场上称为FORDSYNC系统。BCM46可与其他的车辆系统整合在一起。例如，根据情况，BCM46可通过有线方式或无线方式与车辆速度传感器48通信，以在车辆运动时(即，车辆速度大于0)、在车辆传动装置被接合(即，车辆传动装置设定成“停车”)时、在BCM46无法定位PEP钥匙时等防止后挡板14操作。

综上所述，通过所描述的后挡板动力提升系统10提供了多个益处。应当理解，该系统提供在不需要增加后挡板质量的情况下自动化上升/降低机动车辆后挡板14的益处，并且能够对现有的车辆进行改进。尽管共同从动以用于操作，但是双电机16可独立地确保后挡板14的两侧的完全闭锁，从而允许对在关闭/闭锁过程期间遭遇的任何后挡板14/底板12的未对准进行自动化补偿。进一步，在后挡板14于马上闭锁之前到达完全上升和闭锁位置时，提供斜线缆20的大致水平构造的系统10的构造允许使用比可能在后挡板14的铰接端部处使用的动力系统更小的电机的增加的“竖直拉动”闭锁力的应用来上升和降低后挡板。

此外，所谓的“智能”电机的使用可实现除了完全上升和降低后挡板14之外的多种额外的操作。例如，电机可被预编程为在后挡板14接近完全上升和/或完全降低位置时减慢斜线缆20的卷绕/解绕速率以防止不适当的撞击和损坏。另外，电机16可被预编程或稍后“训练”成执行后挡板14的部分上升操作，从而实现过大尺寸负载的保持。

已经出于示例和描述的目的呈现了以上公开。并不意在穷尽描述或将实施例限制成所公开的精确形式。根据以上教导可进行明显的修改和改变，并且当根据它们被公平地、合法地、公正地赋予权利的宽度解释时，所有的这些修改和改变都在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于将机动车辆后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的机动车辆后挡板动力提升系统，包括：

用于延长和缩短连接至第一后挡板侧的第一斜线缆的第一致动器；以及

用于延长和缩短连接至第二、相对的后挡板侧的第二斜线缆的第二致动器。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括用于检测第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁的闭锁操作的第一传感器和第二传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一致动器和所述第二致动器中的每一者都包括可操作地连接至线缆卷轴用于延长和缩短斜线缆的电机。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一致动器和所述第二致动器设置在机动车辆车身侧的相对的顶部后部上，由此所述第一斜线缆和所述第二斜线缆通过在对应的第一线缆卷轴和第二线缆卷轴上卷绕来缩短以将后挡板移位至关闭闭锁位置。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一致动器和所述第二致动器中的每一者都被控制以将后挡板移位至多个部分打开构造。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述多个部分打开构造中的一个为预定的后挡板移除构造。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一致动器的操作从动所述第二致动器的操作。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括用于引起所述第一致动器和所述第二致动器延长或缩短所述第一斜线缆和所述第二斜线缆以将后挡板在所述关闭位置与所述至少一个打开位置之间移位的一个或多个控制器。

9.一种机动车辆，包括权利要求1所述的后挡板动力提升系统。

10.在包括车身和铰接连接至所述车身的机动车辆后挡板的机动车辆中，一种用于将所述机动车辆后挡板在关闭位置与至少一个打开位置之间移位的方法，包括：

提供用于延长和缩短连接至第一后挡板侧的第一斜线缆的第一致动器；

提供用于延长和缩短连接至第二、相对的后挡板侧的第二斜线缆的第二致动器；以及

通过所述第一致动器和所述第二致动器，延长或缩短所述第一斜线缆和所述第二斜线缆以将所述机动车辆后挡板在所述关闭位置与所述至少一个打开位置之间移位。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括提供用于检测第一后挡板闩锁和第二后挡板闩锁的闭锁操作的第一传感器和第二传感器。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括提供所述第一致动器和所述第二致动器，所述第一致动器和所述第二致动器中的每一者都包括可操作地连接至线缆卷轴用于延长或缩短所述第一斜线缆和是第二斜线缆的电机。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括引起所述第一致动器和所述第二致动器独立地缩短所述第一斜线缆和所述第二斜线缆，直到所述第一传感器和所述第二传感器中的每一者独立地发送用于所述第一后挡板闩锁和所述第二后挡板闩锁中的每一者的完成闭锁操作的信号。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括将所述第一致动器和所述第二致动器设置在铰接连接有所述后挡板的所述机动车辆车身的相对的顶部后部上，由此所述第一斜线缆和所述第二斜线缆通过在对应的第一线缆卷轴和第二线缆卷轴上卷绕来缩短以将所述后挡板移位至关闭、闭锁位置。

15.根据权利要求10所述的方法，进一步包括控制所述第一致动器和所述第二致动器以将所述后挡板移位至多个部分打开构造。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个部分打开构造中的一个为后挡板移除构造。

17.根据权利要求10所述的方法，进一步包括使所述第一致动器的操作从动所述第二致动器的操作。

18.根据权利要求10所述的方法，进一步包括提供用于引起所述第一致动器和所述第二致动器延长或缩短所述第一斜线缆和所述第二斜线缆以将后挡板在所述关闭位置与所述至少一个打开位置之间移位的一个或多个控制器。

19.一种机动车辆后挡板动力提升系统，包括：

具有铰接连接至机动车辆车身的边缘的后挡板；

在第一后挡板侧处的第一斜线缆；

在第二后挡板侧处的第二斜线缆；

用于延长和缩短所述第一斜线缆的第一致动器；

用于延长和缩短所述第二斜线缆的第二致动器；以及

用于控制所述第一致动器和所述第二致动器的操作的控制器。

20.根据权利要求19所述的系统，进一步包括在所述机动车辆车身的第一侧处的第一闩锁、在所述机动车辆车身的第二侧处的第二闩锁、用于监控所述第一闩锁是否位于闭锁或解锁情况中的第一闩锁传感器、以及用于监控所述第二闩锁是否位于闭锁或解锁情况中的第二闩锁传感器；

其中，所述控制器响应于所述第一传感器和所述第二传感器以在关闭所述后挡板时操作所述第一致动器和所述第二致动器，从而调节所述后挡板与所述车辆车身的任何未对准。