CN114127381A - 用于调节车辆组件的驱动设备 - Google Patents

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CN114127381A CN202080050995.6A CN202080050995A CN114127381A CN 114127381 A CN114127381 A CN 114127381A CN 202080050995 A CN202080050995 A CN 202080050995A CN 114127381 A CN114127381 A CN 114127381A
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马克西米利安·金策尔曼
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Abstract

用于调节车辆组件(11)的驱动设备(2)包括用于调节车辆组件(11)的电动马达式调节驱动器(21)和用于控制调节驱动器(21)的控制装置(3),其中,控制装置(3)被构造成在自动运行中驱控调节驱动器(21)用以以预定的转速来调节车辆组件(11)并且在伺服运行中驱控调节驱动器用以在通过用户手动调节车辆组件(11)时提供支持力。控制装置(3)具有用于依赖于调节驱动器(21)的转速(n)来确定第一目标电流值的转速调控模块(32)、用于依赖于作用在车辆组件(11)上的负载来确定第二目标电流值的伺服调控模块(31)和用于调控调节驱动器(21)的电流的电流调控模块(34)。

Description

用于调节车辆组件的驱动设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于调节车辆组件的驱动设备。
背景技术
这种驱动设备包括用于调节车辆组件的电动马达式调节驱动器和用于控制调节驱动器的控制装置。控制装置被构造成在自动运行中驱控调节驱动器用以以预定的转速来调节车辆组件并且在伺服运行中驱控调节驱动器用以在通过用户手动调节车辆组件时提供支持力。
这种车辆组件例如可以是机动车辆上的门或翻盖。例如,门可以由能摆动地布置在车身上的车辆侧门构成,或也可以由行李厢盖或滑动门构成。然而,车辆组件例如也可以是滑动车顶。
现如今,行李厢盖在自动运行的范围内通常电动马达式地在限定的定位之间移动,例如在打开位置与关闭位置之间移动。在行李厢盖的情况下,尤其是也在车辆侧门的情况下能够值得期待的是,除了自动的、电动马达式调节外,也能进行手动调节,但该手动调节能得到电动马达支持,这就涉及伺服运行。
在这样的伺服运行中值得期待的是,要由用户施加的力在车辆组件的调节行程上至少保持近似相同,并因此使得用户能够通过施加近似均匀的用户力而轻松地、舒适地且触觉上舒服地例如在打开位置与关闭位置之间对车辆组件进行调节。
在此应能廉价地、尤其是在不使用附加的、耗费的用于测量由用户或也由驱动器实际施加的力的传感器件的情况下实现伺服运行。
例如由DE 10 2015 215 627 A1已知有一种用于调节车辆侧门的门驱动设备,并且例如具有调节驱动器,调节驱动器经由形式为拉索的传递元件与形式为铰接式地安装在车身上的限制带的调节部件耦接。通过调节与传递元件耦接的缆索鼓轮,使得车辆侧门可以相对于车身枢转,其中,门驱动设备具有离合器,离合器能够实现与调节驱动器无关地对车辆侧门进行手动调节。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于调节车辆组件的驱动设备,该驱动设备能够以简单、能成本低廉地实现的方式提供用于自动地或受电动马达支持地调节车辆组件的自动运行和伺服运行。
该任务通过具有权利要求1的特征的主题来解决。
因此,控制装置具有用于依赖于调节驱动器的转速来确定第一目标电流值的转速调控模块、用于依赖于作用在车辆组件上的负载来确定第二目标电流值的伺服调控模块和用于调控调节驱动器的电流的电流调控模块。电流调控模块被构造成在自动运行中根据从转速调控模块输送的第一目标电流值调控调节驱动器的电流并且在伺服运行中根据从伺服调控模块输送的第二目标电流值调控调节驱动器的电流。
驱动设备可以在自动运行中运行,用以自动调节车辆组件例如车辆侧门或行李厢盖,或者在伺服运行中运行,用以手动地、但受电动马达支持地调节车辆组件。在自动运行中,以调控的方式来以预定的转速调节车辆组件。而在伺服运行中,调节驱动器被以如下方式控制,即,通过调节驱动器为对车辆组件的手动调节提供支持力并且在此使得要由用户施加的力尽可能在车辆组件的调节行程或调节行程的一部分上是相同的或者遵循期望的曲线。
为了在不同的运行模式中运行驱动设备而设置有不同的调控模块。
转速调控模块用于给定用于电流调控模块的第一目标电流值,从而在自动运行中根据通过转速调控模块给定的、按照所期望的转速调整出的目标电流值来进行电流调控。因此,在自动运行中,使用根据级联调控类型的调控,其中,转速调控模块将形式为目标电流值的设定值输送给后置的电流调控模块并且电流调控模块在自动运行中根据通过转速调控模块输送的目标电流值来执行调控。
与之相对地,在伺服运行中进行电流调控,其中,由伺服调控模块生成的目标电流值被输送给电流调控模块,并根据从伺服调控模块获得的目标电流值在电流调控模块中进行电流调控。在此,伺服调控模块被设计成用于调整出目标电流值,使得由调节驱动器提供的力在车辆组件的运动中对用户进行支持,从而使得要由用户施加的力尽可能至少是近似相同的(或遵循所期望的曲线),并因此对于用户来说得到了舒适的、触觉上舒服的对车辆组件的调节。
在一个设计方案中,控制装置具有切换装置,切换装置能在第一切换位置和第二切换位置之间切换,其中,在第一切换位置中转速调控模块与电流调控模块连接,而在第二切换位置中伺服调控模块与电流调控模块连接。因此,借助切换装置可以在自动运行和伺服运行之间转换。在第一切换位置中,通过转速调控模块生成的第一目标电流值被输送给电流调控模块。而在第二切换位置中,通过伺服模块生成的第二目标电流值被输送给电流调控模块。
切换装置可以是物理开关。然而,切换装置也能够以软件技术在控制装置中实现并且能够以软件技术来实现将相应的目标电流值输送给电流调控模块。
在一个设计方案中,转速调控模块被构造成根据转速目标值和调节驱动器的转速来调整出第一目标电流值。例如,转速目标值可以固定地存储在控制装置中并且说明了在自动运行中应被用来进行调节的值。在转速调控模块中,根据转速目标值和调节驱动器的所得到的实际转速来进行调控,从而适配和调整出由转速调控模块提供的目标电流值,使得将调节驱动器的实际转速调控到转速目标值。
调节驱动器的转速可以例如感测地检测到,例如在使用霍尔传感器的情况下,霍尔传感器感测地检测到调节驱动器的马达轴的转动。
在一个设计方案中,控制装置附加地具有负载计算模块,负载计算模块前置于伺服调控模块并被用于确定作用在车辆组件上的负载。负载是与所施加的用户力无关地作用在车辆组件上的力,该力尤其会抵抗对车辆组件的调节(或者可能的话也支持车辆组件的运动),并且例如可以与车辆方位、被构造为车门的车辆组件的铰链轴线的角度和车辆组件的当前的调节定位有关。
负载计算模块尤其能够被设计成用于确定作用在车门上的静态负载和/或动态负载。负载例如可以依赖于以下因素确定:车辆的绕车辆纵向轴线测量的侧倾角、车辆组件(在该情况下例如被构造为能摆动地布置在车身上的车辆侧门)的铰链轴线的绕车辆纵向轴线测量的侧倾角、车辆的绕车辆横向轴线测量的俯仰角、车辆组件的铰链轴线的绕车辆横向轴线测量的俯仰角和/或车辆组件的打开角。
重力依赖于车辆的侧倾和车辆组件的铰链轴线的侧倾(绕车辆纵向轴线测量,其也被称为滚动角)和/或依赖于车辆的俯仰和铰链轴线的俯仰(绕车辆的横向轴线测得,其也被称为俯仰角或仰俯角)地作用到车辆组件上,例如作用到能摆动地布置在车身上的车辆侧门上。重力例如能够朝车门的关闭位置的方向起作用,并因此例如抵抗车门的打开。因此,在打开车门时,用户必须抵抗由于重力作用在车辆组件上的转矩地工作,其中,应调整出通过调节驱动器提供的支持力,从而使得要由用户施加的力以无关车辆方位和车辆组件的定位的方式保持相同或遵循所期望的曲线,因此,要由调节驱动器提供的支持力随着车辆方位和车辆组件的定位而变化并相应地被给定,从而使得对于用户来说在伺服运行中优选得到至少是近似恒定的调节力。
附加地,在车辆组件上可能作用有摩擦力,该摩擦力同样能够通过负载计算模块考虑在内用以计算作用在车辆组件上的负载。
附加地或替选地,也可以考虑到其他力,例如作用在车辆组件上的风力。
在一个设计方案中,伺服调控模块被构造成用于,根据例如由负载计算模块计算并输送给伺服调控模块的、作用在车辆组件上的负载并附加地根据要由户施加的目标力值来确定要通过调节驱动器提供的目标转矩。目标力值相当于用户在调节车辆组件时已经施加的预期的力。通过伺服调控模块应给定目标电流值用于电流调控,使得调节驱动器提供一定转矩,该转矩在调节车辆组件时对用户进行支持从而用户只需施加至少近似地相当于目标力值的力。
通过负载计算模块计算出的负载能够具有静态分量和动态分量。因此,负载能够根据绕车辆组件的铰链轴线作用的静态铰链力矩和绕车辆组件的铰链轴线作用的动态铰链力矩来确定。静态铰链力矩可以由以下力矩分量得出:这些力矩分量由依赖于车辆的和铰链轴线的侧倾角和俯仰角地作用到车辆组件上的重力作用并且附加地由作用在铰链轴线上的摩擦力矩得出。与之相对地,动态铰链力矩可以例如由惯性力造成,并因此根据车门的惯性和车门加速度来测定。
如果静态铰链力矩和动态铰链力矩是已知的,则可以根据转矩平衡来计算要通过调节驱动器提供的目标转矩,即,
M目标_铰链=M铰链_静态+M铰链_动态-M用户
其中,M目标_铰链说明了目标转矩,M铰链_静态说明了静态铰链力矩,M铰链_动态说明了动态铰链力矩,M用户说明了用户力矩。静态铰链力矩和动态铰链力矩在此被正地代入转矩平衡中。与之相对地,要由用户施加的用户力矩根据运动方向被正地或负地代入到平衡中。目标转矩说明了要由调节驱动器提供的转矩,该转矩相当于用于调节车辆组件总共所需的转矩减去用户力矩。
在一个设计方案中,伺服调控模块根据目标转矩来确定第二目标电流值并且在伺服运行中将该第二目标电流值输送给电流调控模块。然后,在电流调控模块中根据通过伺服调控模块提供的目标电流值来进行电流调控。
在一个设计方案中,电流调控模块被构造成用于在使用脉宽调制的情况下调整出调节驱动器的电流。在电流调控模块中,根据相应输送的、依赖于运行模式的目标电流值来进行电流调控。在此,电流调控模块输出操纵量,根据该操纵量,利用高频的、例如在5kHz和100kHz之间或甚至更高频率的脉宽调制来调整出输送给调节驱动器的电压。
在此,在电流调控模块中由此根据相应输送的目标电流值和得到的实际的马达电流来进行调控。因此,调节驱动器的电流通过调控来调整出,使得电流与预定的目标电流值相应。
通过在伺服运行模式中借助电流调控对手动调节车辆组件进行电动马达式支持能够将要由用户施加的力调整到期望的目标力值,其中,可以以如下方式进行调控,即,使要由用户施加的力在车辆组件的调节行程上至少保持近似相同或遵循所期望的曲线。因此,通过用户在伺服运行模式中对车辆组件进行的手动调节能够简单、舒适地在触觉上舒服地进行。
在伺服运行模式中,支持力的提供在此跟随用户的运动,其中,尤其是能够避免不希望出现的继续运转,也就是说避免在用户操纵结束后的进一步调节。用户能够自由选择调节速度。经由调节驱动器仅提供了一定支持力,该支持力以依赖于通过用户实现的车辆组件的调节运动的方式来可变地调整。
基于调控方法学,在伺服运行模式和自动运行模式之间的简单的转换和反过来的情况是可能的。
附图说明
下面根据图中所示的实施例更详细地解释本发明的构思。其中:
图1示出形式为车辆侧门的车辆组件的示意性的视图;
图2A示出用于解释车辆的俯仰角和车辆侧门的铰链轴线的俯仰角的视图;
图2B示出用于解释车辆的侧倾角和车辆侧门的铰链轴线的侧倾角的视图;
图3示出驱动设备的控制装置的功能视图;
图4示出在伺服运行模式下关于车辆侧门的调节行程的要由用户施加的调节力的图形视图。
具体实施方式
图1以示意性的视图示出形式为布置在机动车辆1的车身10上的车辆侧门的车辆组件11,车辆侧门能相对于车身10绕铰链轴线110枢转,并且能够沿打开方向O在关闭位置与打开位置之间枢转。
例如按照在DE 10 2015 215 627 A1中所述的门驱动器的类型构成的驱动设备2被用于对车辆组件11进行电动马达式调节,并且具有调节驱动器21,调节驱动器例如方位固定地布置在车辆组件11上,例如布置在嵌入在形式为车辆侧门的车辆组件11的门内部空间中的门模块上,并且与调节部件20处于作用连接中,调节部件例如形式为在铰接轴线200处铰接地与车身10连接的限制带。
例如,调节驱动器21可以具有缆索鼓轮,缆索鼓轮与布置在调节部件20上的拉索耦接,通过缆索鼓轮的绞转使调节部件20能够相对于调节驱动器21运动并由此使车辆组件11能够相对于车身10绕铰链轴线110枢转,在DE 10 2015 215 627 A1中描述了这方面。然而,用于驱动设备2的其他机构也是能想到的并是可能的,这些其他机构使车辆组件11能够实现相对于车身10的电动马达式调节。
在此要指出的是,本文中所描述的类型的驱动设备2并不限于在车辆侧门上使用,而是能够通常被用于调节例如形式为摆门或滑动门的车门那样的车辆组件、用于调节行李厢盖或也用于调节滑动车顶。
驱动设备2应能够实现自动运行和伺服运行,并因此能够引起对车辆组件11的自动调节或通过用户进行手动地、但由驱动设备2以电动马达支持方式调节车辆组件11。为此,驱动设备2(在所示的实施例中)能在不同的运行模式之间进行切换,其中,调节驱动器21依赖于分别调整出的运行模式以不同方式被控制。
在自动运行期间,应实现调控到预定的转速,以便使车辆组件11以预定的调节速度在不同的定位、例如关闭的位置与打开的位置之间运动,而在伺服运行中,通过调节驱动器21提供转矩,该转矩促使要由用户附加地施加的用户力引起对车辆组件11调节。在此,要由用户施加的用户力在车辆组件11的调节行程上,即在根据图1的示例中在关闭位置与完全打开的位置之间的调节角度φ上至少应大致相同,或者遵循期望的曲线,以便使用户能够实现舒适地和触觉上舒服地调节。
图2A和2B(以为了说明而夸张的图示地)示出不同的车辆方位和形式为能枢转地布置在车身10上的车辆侧门的车辆组件11的铰链轴线110的由此所得的位置。
图2A在此示出了车辆1,该车辆例如停在有坡度的斜坡上,而与之相对地,在车辆竖直轴线Z与(由重力方向确定的)垂线之间具有俯仰角α2。附加地,车辆组件11的铰链轴线110相对车辆竖直轴线Z具有俯仰角α1。车辆1相对竖直轴线Z的俯仰角α2和铰链轴线110相对竖直轴线Z的俯仰角α1绕车辆横向轴线Y(参见图2B)测得。
与之相对地,图2B示出绕车辆纵向轴线X(参见图2A)侧倾的车辆1。在该情况下,车辆的竖直轴线Z相对垂线具有侧倾角β2。附加地,铰链轴线110可以相对车辆竖直轴线Z具有侧倾角β1。
正如下文将解释的那样,车辆方位被归入在对在伺服运行模式下要通过调节驱动器21提供的转矩的计算中,该转矩应在调节车辆组件11时对用户进行支持。
在实施例中在图3中所示的用于控制驱动设备2的调节驱动器21的控制装置3具有不同的调控模块,这些调控模块依赖于运行模式地用于调整出被构造为电动马达式调节驱动器21的(相当于马达电流的)电流,使得依赖于运行模式以期望的方式对车辆组件11进行调节,即在自动运行中以期望的调节速度并在伺服运行中以力支持的方式进行调节。
控制装置3实现有电流调控模块34,给该电流调控模块输送目标电流值Icmd,其中,电流调控模块34依赖于运行模式地从转速调控模块32或伺服调控模块31获得目标电流值Icmd
转速调控模块32在此被用于在自动运行中给定目标电流值Icmd,使得在调节驱动器21上得到期望的转速,并相应地在车辆组件11上得到期望的调节速度v。
与之相对地,伺服调控模块31被用于给定目标电流值Icmd,使得在伺服运行中以如下转矩对车辆组件11的手动调节进行支持:该转矩被调整出从而使得要由用户附加地施加的力在车辆组件11的调节行程上至少大致相同或遵循期望的曲线。
转速调控模块32在自动运行中对调节驱动器21的转速进行调控。在此,经由输入端320将目标转速ncmd输送给转速调控模块32,其中,目标转速ncmd例如被存储在存储器中,并因此(作为恒定值或作为关于调节行程的转速曲线)被固定给定,但必要时也可以通过用户进行适配。转速调控模块32依赖于目标转速ncmd和在调控运行中在调节驱动器21上实际得到的转速来确定目标电流值Icmd,并将其输送给电流调控模块34。
在自动运行中,通过将切换装置33切换到切换点330上,使得转速调控模块32经由切换装置33与电流调控模块34连接。因此,从转速调控模块32输出的目标电流值Icmd被输送给电流调控模块34,从而使电流调控模块34能够根据从转速调控模块32获得的目标电流值Icmd来执行电流调控。
切换装置33可以在物理上通过机械开关来实现。然而,有利地,切换装置33以软件技术通过控制装置3的软件来实现。同样,控制装置3的模块尤其由软件模块实现。
例如,对切换装置33的控制经由控制装置3的控制模块36来进行。
在电流调控模块34中进行电流调控。电流调控模块34在此以如下方式调控调节驱动器21的电流,即,使电流被调整到输送给电流调控模块34的目标电流值34。电流调控模块34在此通过如下方式在使用形式为负载系数(在0%和100%之间)的电压设定值Ucmd的情况下来调整电流,即,将电压设定值Ucmd输送给脉宽调制部35,脉宽调制部根据车辆的电池电压UBat和电压设定值Ucmd产生输出电压并输送给调节驱动器21。脉宽调制部35优选以相对高的频率工作,尤其是以在5kHz至30kHz之间的频率,例如20kHz的频率来运行。根据目标电流值Icmd和调节驱动器21的实际得到的电流I来调整出设定值Ucmd,使得马达电流I被调控到目标电流值Icmd
在自动运行中,调控以级联调控的方式进行,在级联调控中,转速调控模块32确定形式为目标电流值Icmd的设定值,并将其输送给后置的电流调控模块34用于电流调控。
通过将切换装置33转换到切换点331上,可以转换到伺服运行中,在伺服运行中,目标电流值Icmd现在由伺服调控模块31而不是由转速调控模块32输送给电流调控模块34。然后根据从伺服调控模块31获得的目标电流值进行电流调控,使得通过调节驱动器21提供的转矩在调节车辆组件11时对用户进行支持并且用户需要施加在车辆组件11的调节行程上优选尽可能均匀的用户力用以对车辆组件11进行受电动马达支持的调节。
通过伺服调控模块31对目标电流值Icmd的确定依赖于作用在车辆组件11上的负载来进行,该负载通过负载计算模块30依赖于车辆方位和车辆组件11的(通过打开角度φ说明的)打开定位来计算。
作用在车辆组件11上的负载根据绕铰链轴线110作用的静态转矩和动态转矩来确定。
尤其地,作用在车辆组件11上的静态转矩根据由于重力而绕铰链轴线110得到的力矩并附加地根据作用在车辆组件11的铰链中的摩擦力矩来确定。因此,被称为静态铰链力矩的静态转矩由以下得出:
M铰链,静态=M侧倾*cos(α)+M俯仰±M摩擦,铰链
其中,M铰链,静态表示静态铰链力矩,M侧倾表示由于车辆侧倾和铰链轴线110侧倾而得到的侧倾力矩,M俯仰表示由于车辆俯仰和铰链轴线110俯仰而得到的俯仰力矩,M摩擦,铰链表示铰链处的摩擦力矩。
应该注意的是,上面的等式中的项“cos(α)”只有在侧倾角/俯仰角根据DIN ISO8855确定的情况下才存在(相当于由滚动(Roll)角、俯仰(Pitch)角和偏航(Yaw)角得到的欧拉角)。如果测量侧倾角(绝对值),则取消项“cos(α)”。
俯仰力矩和侧倾力矩在此如下这样计算:
·
Figure BDA0003468592820000121
·
Figure BDA0003468592820000122
·α=α12
·β=β12
在此,在这些等式中所使用的变量表示:
Figure BDA0003468592820000123
当前的门打开角度[°]-偏移角度
xSP 门重心-铰链轴线的间距[m]
m 门质量[kg]
g 重力加速度[m/s2]
α1 铰链轴线的俯仰[°]
β2 铰链轴线的侧倾[°]
α2 铰链轴线的俯仰[°]
β2 铰链轴线的侧倾[°]
M摩擦,铰链 铰链的摩擦力矩[Nm]。
角度α1、α2、β1、β2在图2A和2B中示出。图1中还绘制了门重心SP与铰链轴线110之间的间距xSP。车辆1的俯仰和车辆1的侧倾以及车辆组件11的当前定位可以通过传感器301、302、303感测地检测,并相应地将测量值输送给负载计算模块30。
偏移角度考虑了车门在车辆的横向方向(Y方向)上的重心。
除了静态铰链力矩外,在车辆组件11运动时还作用有动态铰链力矩,其如下这样计算:
Figure BDA0003468592820000131
Figure BDA0003468592820000132
在此表示车辆组件11的加速度。车辆组件11的加速度可以从调节角度φ的变化中获知,但是替选地,加速度也能够从车辆组件11的调节速度v计算出来,该调节速度在运行中被输送给伺服调控模块31。
在上面的等式中,I表示车辆组件11的惯性。系数c能够实现调整出动态触感,并且能够采用0%至100%之间的值。当c=100%时,在车辆组件11加速时的动态变化基本上以马达来补偿。当c=0%时,在加速时用户必须自己施加变化的力。
除了这样的静态和动态负载力外,还得到了作用在车辆组件11上的由用户力引起的转矩。用户转矩在此如下这样得出:
M用户=F用户*l把手
其中,
·F用户 意愿操作力[N]
·l把手 把手定位-铰链轴线的间距[m]
·M用户 用户产生的力矩[Nm]。
车辆组件11上的把手111的把手定位与铰链轴线110之间的间距l把手在图1中被示意性地示出。
根据静态铰链力矩、动态铰链力矩和用户转矩,可以建立力矩平衡,以便确定要通过调节驱动器21提供的目标铰链力矩。力矩平衡在此如下这样得出:
M目标_铰链=M铰链_静态+M铰链_动态-M用户
M目标_铰链表示在铰链轴线110处要通过驱动设备2提供的转矩。由此,伺服调控模块31在考虑到驱动设备2的传动比的情况下计算出要通过调节驱动器21提供的转矩,即,
Figure BDA0003468592820000142
Figure BDA0003468592820000143
表示驱动设备2的运动学的传动比,用以将在车辆组件11与车身10之间在调节驱动器21的部位处通过门驱动设备2提供的调节力转换成在铰链轴线110处的调节力。
Figure BDA0003468592820000144
与φ有关,该相关性例如以Look-Up(查找)表的形式保存在系统中。
在考虑到马达效率和马达传动装置的传动比的情况下从驱动器的目标转矩计算出马达的目标力矩,即,
Figure BDA0003468592820000141
其中:
·η马达 传动比效率[]
·
Figure BDA0003468592820000145
传动装置传动比[]。
马达电流原则上与马达转矩成比例,从而从目标马达转矩M目标_马达能够如下这样计算出目标电流值:
Figure BDA0003468592820000151
其中:
·Kt 马达常数[Nm/A]
·Io 马达空转电流[A]。
该值作为目标电流值Icmd在伺服运行模式下从伺服调控模块31输送给电流调控模块34。
因此,在伺服运行模式下,在考虑作用到车辆组件11上的负载力的情况下来确定目标电流值Icmd,使得要由用户施加的力在车辆组件11的调节行程上是相同的或遵循期望的曲线。相应地,如图4中所示,例如在车辆组件11的调节行程上(在图4中以调节角度φ绘制)得到了例如可以调整到10N的至少近似均匀的用户力F。因此,握住门把手111的用户必须在车辆组件11的调节行程上施加被调控出的、均匀的例如10N的用户力,以便引起对车辆组件11的轻便的、受电动马达支持的调节。
本发明所基于的构思并不限于上述的实施方案,而是也能够以用其他方式实现。
所描述的类型的驱动设备能够用于调节以能绕铰链轴线枢转的方式布置在车身上的车辆侧门。然而同样地,驱动设备在使用相同的控制原理的情况下也能够被用于滑动门、行李厢盖或滑动车顶。
借助驱动设备,在自动运行中能够进行对车辆组件的转速调控式的调节。与之对应地,在伺服运行中进行力支持,使得用户能够以在车辆组件的调节行程上恒定的用户力或遵循期望的曲线的用户力进行调节,并因此使得调节对用户来说是舒适和愉快的。
在此,在驱动设备的情况中能够以简单的方式在自动运行和伺服运行之间转换。
附图标记列表
1 机动车辆
10 车身
11 车辆组件(车门)
110 铰链轴线
111 把手
2 驱动设备
20 调节部件(限制带)
200 铰接轴线
21 调节驱动器
3 控制装置
30 负载计算模块
301~303 传感器装置
31 伺服调控模块
310 事件识别部
32 转速调控模块
320 转速输入端
33 切换装置
330、331 切换点
34 电流调控模块
35 PWM单元
36 控制模块
α1 铰链轴线的俯仰角
α2 车辆俯仰角
βl 铰链轴线的侧倾角
β2 车辆侧倾角
φ 门打开角度
Icmd 目标电流值
n 转速
O 打开方向
SP 门重心
UBat 电池电压
xSP 摆动轴线-门重心的间距
X 车辆纵向轴线
Y 车辆横向轴线
Z 车辆竖直轴线

Claims (10)

1.用于调节车辆组件(11)的驱动设备(2),所述驱动设备具有用于调节所述车辆组件(11)的电动马达式调节驱动器(21)和用于控制所述调节驱动器(21)的控制装置(3),其中,所述控制装置(3)被构造成在自动运行中驱控所述调节驱动器(21)用以以预定的转速来调节所述车辆组件(11)并且在伺服运行中驱控所述调节驱动器用以在通过用户手动调节所述车辆组件(11)时提供支持力,
其特征在于,
所述控制装置(3)具有用于依赖于所述调节驱动器(21)的转速(n)来确定第一目标电流值的转速调控模块(32)、用于依赖于作用在所述车辆组件(11)上的负载来确定第二目标电流值的伺服调控模块(31)和用于调控所述调节驱动器(21)的电流的电流调控模块(34),其中,所述电流调控模块(34)被构造成在所述自动运行中根据从所述转速调控模块(32)输送的所述第一目标电流值调控所述调节驱动器(21)的电流并且在所述伺服运行中根据从所述伺服调控模块(31)输送的所述第二目标电流值调控所述调节驱动器的电流。
2.根据权利要求1的驱动设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)具有切换装置(33),所述切换装置能在第一切换位置和第二切换位置之间切换,其中,在所述第一切换位置中所述转速调控模块(32)与所述电流调控模块(34)连接,而在所述第二切换位置中所述伺服调控模块(31)与所述电流调控模块(34)连接。
3.根据权利要求1或2所述的驱动设备(2),其特征在于,所述转速调控模块(32)被构造成根据转速目标值和所述调节驱动器(21)的转速来调整出所述第一目标电流值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动设备(2),其特征在于,所述控制装置(3)具有负载计算模块(30),所述负载计算模块被构造成依赖于所述车辆(1)的绕车辆纵向轴线(X)测量的侧倾角(β2)、所述车辆组件(11)的铰链轴线(110)的绕所述车辆纵向轴线(X)测量的侧倾角(β1)、所述车辆(1)的绕车辆横向轴线(Y)测量的俯仰角(α2)、所述车辆组件(11)的铰链轴线(110)的绕所述车辆横向轴线(Y)测量的俯仰角(α1)和/或所述车辆组件(11)的打开角(φ)来确定作用在所述车辆组件(11)上的负载。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(2),其特征在于,所述伺服调控模块(31)被构造成根据作用在所述车辆组件(11)上的负载和要由用户施加的目标力值来确定要通过所述调节驱动器(21)提供的目标转矩。
6.根据权利要求5所述的驱动设备(2),其特征在于,根据绕所述车辆组件(11)的铰链轴线(110)作用的静态铰链力矩和绕所述车辆组件(11)的铰链轴线(110)作用的动态铰链力矩来确定作用在所述车辆组件(11)上的负载。
7.根据权利要求6所述的驱动设备(2),其特征在于,所述目标转矩由所述静态铰链力矩、所述动态铰链力矩和由所述目标力值得到的用户力矩的转矩平衡来确定,即,
M目标_铰链=M铰链_静态+M铰链_动态-M用户
其中,M目标_铰链说明了所述目标转矩,M铰链_静态说明了所述静态铰链力矩,M铰链_动态说明了动态铰链力矩,并且M用户说明了所述用户力矩。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的驱动设备(2),其特征在于,所述伺服调控模块(31)被构造成,根据要通过所述调节驱动器(21)提供的目标转矩来确定所述第二目标电流值。
9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(2),其特征在于,所述电流调控模块(34)被构造成在使用脉宽调制的情况下调整出所述调节驱动器(21)的电流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(2),其特征在于,所述电流调控模块(34)被构造成根据输送的目标电流值和得到的实际的马达电流来调控所述调节驱动器(21)的电流。
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