汽车电动门系统及其开门方法与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种汽车电动门系统及其开门方法。

背景技术：

目前的汽车车门，一般都是车门通过铰链铰接于车身的门框上。车门的关闭和开启均为手动方式。在手动开启和关闭车门过程中，车门容易夹住人的手脚或其它部位，又或者碰上车门外侧的驾驶员或乘车人员无法观察到的障碍物。而且也不能自动关门。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种汽车电动门系统及其开门方法，以解决现有的汽车车门手动开启和关闭过程中易碰撞障碍物和夹人手脚等部位的问题。

为实现上述目的，提供一种汽车电动门系统，包括：

用于驱动车门的电动驱动机构，安装于车门和车身之间；

用于感应所述车门的运动轨迹内的障碍物的感应模块，安装于所述车门；

用于实时监测所述电动驱动机构的过载电流的监测模块，安装于所述电动驱动机构中；

控制模块，信号连接于所述电动驱动机构、所述感应模块和所述监测模块；以及

用于生成启动驱动机构的启动信号的指令生成模块，连接于所述控制模块。

进一步的，所述车门铰接于所述车身，所述电动驱动机构包括曲柄和水平铰接于所述曲柄的第一端的摇杆，所述车门的骨架上安装有驱动电机，所述驱动电机信号连接于所述控制模块，所述驱动电机的输出端传动连接于所述曲柄的第二端，所述摇杆的第二端可转动地安装于所述车身。

进一步的，所述摇杆的第二端球铰连接于所述车身。

进一步的，所述车门通过铰链铰接于所述车身，所述铰链的连接于所述车身的一侧连接有球头销，所述摇杆的第二端连接有球头座，所述球头销插设于所述球头座中。

进一步的，所述驱动电机的输出端安装有电磁离合器，所述电磁离合器信号连接于所述控制模板，所述电磁离合器连接有减速机，所述减速机传动连接于所述曲柄的第一端。

本发明提供一种汽车电动门系统的开门方法，包括以下步骤：

指令生成模块生成启动信号并对外发送；

控制模块接收所述启动信号，并基于所述启动信号开启电动驱动机构以推开或闭合车门；

在所述车门为打开状态时，感应模块感应所述车门的运动轨迹内的障碍物，并在感应到所述障碍物后生成第一受阻信号并对外发送；

在所述车门为打开状态时，监测模块实时监测所述电动驱动机构的过载电流并在监测到所述过载电流后生成第二受阻信号并对外发送；

所述控制模块接收所述第一受阻信号和/或所述第二受阻信号，并基于所述第一受阻信号和/或所述第二受阻信号关闭所述电动驱动机构。

本发明的有益效果在于，本发明的汽车电动门系统通过电动驱动机构自动开启和关闭车门，在车门开启过程中以及车门开启状态时，通过感应模块感应车门运动轨迹内的障碍物，在感应到障碍物后经过控制模块关闭电动驱动机构，使得车门与障碍物发生碰撞，另一方面，通过监测模块实时监测电动驱动机构的过载电流，在监测到电动驱动机构产生过载电流即代表车门受到车门开启或关闭因外力受阻，关闭电动驱动机构以形成智能防夹防撞功能。

附图说明

图1为本发明实施例的汽车电动门系统的模块示意图。

图2为本发明实施例的电动驱动机构的结构示意图。

图3为本发明实施例的电动驱动机构的俯视图。

图4为本发明实施例的电动驱动机构的分解示意图。

图5为本发明实施例的电动驱动机构的安装状态示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本发明实施例的汽车电动门系统的模块示意图、图2为本发明实施例的电动驱动机构的结构示意图、图3为本发明实施例的电动驱动机构的俯视图、图4为本发明实施例的电动驱动机构的分解示意图、图5为本发明实施例的电动驱动机构的安装状态示意图。

参照图1至图5所示，本发明提供了一种汽车电动门系统，包括：电动驱动机构1、感应模块2、监测模块、控制模块和指令生成模块。

电动驱动机构1用于驱动汽车的车门4。电动驱动机构1安装于汽车的车门4和汽车的车身3之间。

感应模块2用于在车门开启状态时，感应车门4的运动轨迹内的障碍物的。感应模块2安装于车门4。具体的，感应模块安装于车门的靠近下边缘的内部。

监测模块用于在车门开启状态时，实时监测电动驱动机构1的过载电流。监测模块安装于电动驱动机构1中。

指令生成模块用于生成启动驱动机构的启动信号。控制模块信号连接于电动驱动机构1、感应模块2、监测模块和指令生成模块。

本发明的汽车电动门系统的工作原理：

驾驶人通过触发指令生成模块，使得指令生成模块生成启动信号并对外发送。控制模块接收启动信号，并基于接收的启动信号开启电动驱动机构1以打开车门4。在车门4为打开状态(即车门推开过程中、或车门闭合过程中)时，感应模块2感应车门4的运动轨迹内的障碍物，监测模块实时监测电动驱动机构1的过载电流，当感应到障碍物后和或监测到过载电流(电动驱动机构因受到障碍物碰撞、人为手动推拉车门、车门与车身之间夹持有异物时，电动驱动机构产生过载电流)时，控制模块关闭电动驱动机构，以避免车门与障碍物碰撞或异物被夹持于车身和车门之间。

所述控制模块接收所述第一受阻信号和/或所述第二受阻信号，并基于所述第一受阻信号和/或所述第二受阻信号关闭所述电动驱动机构1。

本发明的汽车电动门系统通过电动驱动机构自动开启和关闭车门，在车门开启过程中以及车门开启状态时，通过感应模块感应车门运动轨迹内的障碍物，在感应到障碍物后经过控制模块关闭电动驱动机构，使得车门与障碍物发生碰撞，另一方面，通过监测模块实时监测电动驱动机构的过载电流，在监测到电动驱动机构产生过载电流即代表车门受到车门开启或关闭因外力受阻，关闭电动驱动机构以形成智能防夹防撞功能。

在本实施例中，车门4的上部和下部分别铰接于车身3。作为一种较佳的实施方式，车门4通过铰链5铰接于所述车身3，即车门4的上部和下部分别通过铰链5铰接于车身3。

具体的，电动驱动机构1包括曲柄11、摇杆12和驱动电机13。曲柄11水平铰接于曲柄11的第一端的摇杆12。曲柄11的第一端开设有通孔，通孔中可转动地安装有销轴。在本实施例中，曲柄的第一端的通孔中安装有轴承，销轴的第一端可转动地插设于轴承中。摇杆的第一端连接有关节轴承。销轴的第二端插设于关节轴承中。车门4的骨架上安装有驱动电机13。驱动电机13信号连接于控制模块。驱动电机13的输出端传动连接于曲柄11的第二端。摇杆12的第二端可转动地安装于车身3。

为确保即使驱动电机的旋转轴线与铰链的旋转轴线不平行时也能正常工作，降低对车门零部件的制造精度以及电动驱动机构的装配进度要求，提高汽车零部件的环境适应性，摇杆12的第二端球铰连接于车身3。

具体的，车门4通过铰链5铰接于车身3，所述铰链5的连接于车身3的一侧连接有球头销51。摇杆12的第二端连接有球头座121。球头销51可转动地插设于球头座121中，使得摇杆的第二端万向转动连接于车身。

在本实施例中，驱动电机13的输出端安装有电磁离合器14。电磁离合器14信号连接于控制模板。述电磁离合器14连接有减速机。减速机传动连接于曲柄11的第一端。具体的，减速机包括第一减速机15和第二减速机16。驱动电机13的输出端连接有第二减速机16。第一减速机的输出端连接于曲柄的第二端。第一减速机和第二减速机之间同轴连接有电磁离合器。

在感应模块感应到障碍物时和/或监测模块监测到过载电流时，控制模块关闭驱动电机和电磁离合器，使得曲柄能够快速的停止转动以防车门碰撞障碍物或在车门关闭过程中异物被夹持于车身和车门之间。

在本实施例中，感应模块包括超声波测距装置和连接于超声波测距装置的第一发送单元。超声波测距装置包括超声波传感器和第一单片机。第一单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时。根据超声波测距公式l＝c×t，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。在超声波感应传感器感应到车门运动轨迹范围内存在障碍物时生成第一受阻信号，第一发送单元将第一受阻信号对外发送。超声波测距装置为us-015超声波测距模块。

在本实施例中，监测模块包括电流采集单元、第二单片机和第二发送单元。电流采集单元安装于驱动电机，用于检测驱动机构的实时电流，当实时电流超过预设恒定电流时，第二单片机产生第二受阻信号，第二发送单元将第二受阻信号对外发送。电流采集单元可以是电流变送器，或yy1-1电流检测模块。

指令生成模块为触发开关，即开关门的开关。

控制模块为组合逻辑控制器、微程序控制器或cpu。在本实施例中，控制模块为汽车中央控制系统。

本发明提供一种汽车电动门系统的开门方法，包括以下步骤：

s1：指令生成模块生成启动信号并对外发送。

s2：控制模块接收启动信号，并基于启动信号开启电动驱动机构1以打开车门4。

具体的，控制模块控制驱动电机，使得摇杆推开车门和闭合车门。

s3：在车门4为打开状态时，感应模块2感应车门4的运动轨迹内的障碍物，并在感应到障碍物后生成第一受阻信号并对外发送。

s4：在车门4为打开状态时，监测模块实时监测电动驱动机构1的过载电流并在监测到过载电流后生成第二受阻信号并对外发送。

s5：控制模块接收第一受阻信号和/或第二受阻信号，并基于第一受阻信号和/或第二受阻信号关闭电动驱动机构1。

具体的，在接收到第一受阻信号和/或第二受阻信号后，控制模块关闭驱动电机和断开电磁离合器分开，使得曲柄停止转动以避免摇杆推动或闭合车门。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。