一种辅助开启车门的装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种开启车门的装置及其控制方法，特别是涉及一种辅助开启车门的装置及其控制方法。

背景技术：

现有的汽车车门开启方式主要是由车辆使用者在车内向外推车门或者在车外拉车门进行，车辆停在平地时，车辆使用者一般都能很好地控制车门开启力度，使车门不致于开启角度过大或者过小。但是，当车辆停在非平地时，例如上下坡上，或者半边位于马路牙上，车门的开启力度则较难以控制。具体的，当车辆处于上坡时，开启车门需要较大的力度，甚至在某些情况下，当不施加外力时，车门难以维持在固定开度而倾向于关闭，此时不利于人员上下车。而当车辆处于下坡时，情况则相反，开启车门只需要较小的力度，容易造成开门角度过大，在某些情况下，当不施加外力时，车门难以维持在固定开度而倾向于全开，这容易与位于车辆的侧方的车辆及人员造成碰撞，形成安全隐患。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种辅助开启车门的装置，以便于改变车门开启所需力度，使车辆在非平地停靠时能够安全开启车门。本发明的另一个目的是提供一种基于这种辅助开启车门的装置的辅助开启车门的控制方法。

本发明技术方案如下：一种辅助开启车门的装置，包括车门铰链、扭力弹簧、转动组件、驱动组件、倾角传感器和控制模块，所述车门铰链包括分别连接于车门、车身的两个固定件，所述两个固定件通过铰链轴铰接，所述扭力弹簧套设在所述铰链轴上，所述转动组件与所述铰链轴转动连接且所述转动组件的转轴与所述铰链轴同轴设置，所述扭力弹簧的一端与一个所述固定件连接，所述驱动组件与另一个所述固定件连接，所述扭力弹簧的另一端与所述转动组件连接，所述驱动组件用于驱动所述转动组件转动，所述倾角传感器、驱动组件与所述控制模块连接，所述控制模块根据所述倾角传感器信号控制所述驱动组件动作。

进一步地，所述扭力弹簧的一端连接于与所述车门连接的所述固定件，所述驱动组件连接于与所述车身连接的所述固定件。

进一步地，所述驱动组件包括电机和驱动齿轮，所述电机与所述固定件固定连接，所述驱动齿轮由所述电机驱动，所述转动组件为从动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合。

进一步地，所述倾角传感器包括前后倾角传感器和左右倾角传感器。

一种基于上述辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s1、所述倾角传感器检测车辆前后倾角并向所述控制模块发送前后倾角信号；

s2、所述控制模块根据所述前后倾角信号判断车辆前后倾斜状态，当所述前后倾角信号大于第一前后倾角阈值时，车辆为前倾状态进入步骤s3；当所述前后倾角信号小于第二前后倾角阈值时，车辆为后倾状态进入步骤s4；当所述前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间时，结束流程；

s3、所述控制模块控制各车门位置的所述驱动组件动作以第一角度转动所述扭力弹簧增大车门开启阻力，结束流程；

s4、所述控制模块控制各车门位置的所述驱动组件动作以第二角度转动所述扭力弹簧减小车门开启阻力，结束流程。

一种基于上述辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s1、所述倾角传感器检测车辆左右倾角并向所述控制模块发送左右倾角信号；

s2、所述控制模块根据所述左右倾角信号判断车辆左右倾斜状态，当所述左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左倾状态进入步骤s3；当所述左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右倾状态进入步骤s4；当所述左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，结束流程；

s3、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第三角度转动所述扭力弹簧增大车门开启阻力，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第四角度转动所述扭力弹簧减小车门开启阻力，结束流程；

s4、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第五角度转动所述扭力弹簧减小车门开启阻力，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第六角度转动所述扭力弹簧增大车门开启阻力，结束流程。

一种基于上述辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s1、所述倾角传感器检测车辆前后倾角以及左右倾角并向所述控制模块发送前后倾角信号和左右倾角信号；

s2、所述控制模块根据所述前后倾角信号以及左右倾角信号判断车辆倾斜状态，当所述前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且所述左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左前倾状态进入步骤s3；当所述前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且所述左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右前倾状态进入步骤s4；当所述前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且所述左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，车辆为前倾状态进入步骤s5；当所述前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且所述左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左后倾状态进入步骤s6；当所述前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且所述左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右后倾状态进入步骤s7；当所述前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且所述左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，车辆为后倾状态进入步骤s8；当所述前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且所述左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左倾状态进入步骤s9；当所述前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且所述左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右倾状态进入步骤s10；当所述前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且所述左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，结束流程；

s3、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第一角度与第三角度之和转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第一角度与第四角度之和转动所述扭力弹簧，结束流程；

s4、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第一角度与第五角度之和转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第一角度与第六角度之和转动所述扭力弹簧，结束流程；

s5、所述控制模块控制各车门位置的所述驱动组件动作以第一角度转动所述扭力弹簧，结束流程；

s6、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第二角度与第三角度之和转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第二角度与第四角度之和转动所述扭力弹簧，结束流程；

s7、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第二角度与第五角度之和转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第二角度与第六角度之和转动所述扭力弹簧，结束流程；

s8、所述控制模块控制各车门位置的所述驱动组件动作以第二角度转动所述扭力弹簧，结束流程；

s9、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第三角度转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第四角度转动所述扭力弹簧，结束流程；

s10、所述控制模块控制左侧车门位置的所述驱动组件动作以第五角度转动所述扭力弹簧，控制右侧车门位置的所述驱动组件动作以第六角度转动所述扭力弹簧，结束流程；

以所述第一角度、第三角度和第六角度转动所述扭力弹簧时增大车门开启阻力且角度值越大阻力增大值越大，以所述第二角度、第四角度和第五角度转动所述扭力弹簧时增大车门开启阻力且角度值越大阻力减小值越大，所述第一角度的值与所述前后倾角信号的大小成正比，所述第二角度的值与所述前后倾角信号的大小成反比，所述第三角度和第四角度的值与左右倾角信号的大小成正比，所述第五角度和第六角度的值与左右倾角信号的大小成反比。

本发明所提供的技术方案的优点在于：

通过对车辆倾斜状态检测，由辅助开启车门的装置的扭力弹簧的力矩变化来调整车门开启阻力，使车辆处于各种状态时，各车门能够维持适当的车门开启阻力，防止车门轻易过度开启或者难以开启造成安全隐患。

附图说明

图1为本发明辅助开启车门的装置与车门及车身连接的结构示意图。

图2为本发明辅助开启车门的装置结构示意图。

图3为驱动组件与转动组件连接示意图。

图4为实施例3的辅助开启车门的装置的控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。

请结合图1至图3所示，本实施例所涉及的辅助开启车门的装置，包括车门铰链、扭力弹簧7、转动组件6、驱动组件、倾角传感器和控制模块，其中倾角传感器和控制模块可安装在车辆任意位置，在图上未示出，倾角传感器可采用现有技术中的陀螺仪进行前后及左右倾角的测量，也可分别采用前后倾角传感器和左右倾角传感器进行分别测量，控制模块可采用plc或者车辆ecu等常规控制器。倾角传感器、驱动组件都与控制模块连接，控制模块根据倾角传感器信号控制驱动组件动作。

车门铰链包括分别连接于车门1、车身的两个固定件，分别为车门固定件2和车身固定件5。两个固定件通过铰链轴8铰接，扭力弹簧7套设在铰链轴8上。驱动组件包括电机4和驱动齿轮3，电机4与车身固定件5固定连接，驱动齿轮3由电机4驱动。转动组件6为一从动齿轮，其与驱动齿轮3啮合，电机4驱动驱动齿轮3转动时，带动转动组件6转动。转动组件6中间设置滚针轴承9，通过滚针轴承9与铰链轴8转动连接，转动组件6的转轴与铰链轴8同轴设置。扭力弹簧7的下端与车门固定件2连接，扭力弹簧7的上端与转动组件6连接，具体的是在从动齿轮上设置一个孔，扭力弹簧7的上端插入该孔内，当从动齿轮转动时就能使扭力弹簧7旋紧或旋松。

实施例1，本实施例仅考虑车辆前后倾的状况，基于本发明的辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s0、首选判断车辆车速是否为零，然后判断车门是否处于解锁状态，当车速为零且处于解锁状态时进入后续流程，其余情况下不进入后续流程。该步骤并非必须的，设置该步骤目的是防止车辆在不需要开门的时候频繁启动本发明装置做出车门开启阻力调整；

s1、由倾角传感器检测车辆前后倾角并向控制模块发送前后倾角信号，前后倾角信号为正值时表示车辆前倾，数值越大前倾越严重，而前后倾角信号为负值时表示车辆后倾，数值越小后倾越严重；

s2、控制模块根据前后倾角信号判断车辆前后倾斜状态，当前后倾角信号大于第一前后倾角阈值时，车辆为前倾状态进入步骤s3；当前后倾角信号小于第二前后倾角阈值时，车辆为后倾状态进入步骤s4；当前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间时，此时车辆处于平稳状态，不需要调整车门开启阻力，结束流程；一般第一前后倾角阈值和第二前后倾角阈值设定为绝对值相等的正负两值；

s3、控制模块控制各车门位置的驱动组件动作以第一角度转动扭力弹簧增大车门开启阻力，结束流程；

s4、控制模块控制各车门位置的驱动组件动作以第二角度转动扭力弹簧减小车门开启阻力，结束流程。第一角度和第二角度可以是一个固定值。

实施例2，本实施例仅考虑车辆左右倾的状况，基于本发明的辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s1、倾角传感器检测车辆左右倾角并向控制模块发送左右倾角信号；左右倾角信号为正值时表示车辆左倾，数值越大左倾越严重，而左右倾角信号为负值时表示车辆右倾，数值越小右倾越严重；

s2、控制模块根据左右倾角信号判断车辆左右倾斜状态，当左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左倾状态进入步骤s3；当左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右倾状态进入步骤s4；当左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，此时车辆处于平稳状态，不需要调整车门开启阻力，结束流程；一般第一左右倾角阈值和第二左右倾角阈值设定为绝对值相等的正负两值；

s3、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第三角度转动扭力弹簧增大车门开启阻力，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第四角度转动扭力弹簧减小车门开启阻力，结束流程；

s4、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第五角度转动扭力弹簧减小车门开启阻力，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第六角度转动扭力弹簧增大车门开启阻力，结束流程。第三角度、第四角度、第五角度和第六角度都可以是一个固定值。

实施例3，请结合图4所示，本实施例同时考虑车辆的前后倾和左右倾的状况，适用范围最广，基于本发明的辅助开启车门的装置的控制方法，包括以下步骤：

s0、首选判断车辆车速是否为零，然后判断车门是否处于解锁状态，当车速为零且处于解锁状态时进入后续流程，其余情况下不进入后续流程。该步骤并非必须的，设置该步骤目的是防止车辆在不需要开门的时候频繁启动本发明装置做出车门开启阻力调整；

s1、倾角传感器检测车辆前后倾角以及左右倾角并向控制模块发送前后倾角信号和左右倾角信号；前后倾角信号为正值时表示车辆前倾，数值越大前倾越严重，而前后倾角信号为负值时表示车辆后倾，数值越小后倾越严重；左右倾角信号为正值时表示车辆左倾，数值越大左倾越严重，而左右倾角信号为负值时表示车辆右倾，数值越小右倾越严重；

s2、控制模块根据前后倾角信号以及左右倾角信号判断车辆倾斜状态，当前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左前倾状态进入步骤s3；当前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右前倾状态进入步骤s4；当前后倾角信号大于第一前后倾角阈值且左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，车辆为前倾状态进入步骤s5；当前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左后倾状态进入步骤s6；当前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右后倾状态进入步骤s7；当前后倾角信号小于第二前后倾角阈值且左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，车辆为后倾状态进入步骤s8；当前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且左右倾角信号大于第一左右倾角阈值时，车辆为左倾状态进入步骤s9；当前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且左右倾角信号小于第二左右倾角阈值时，车辆为右倾状态进入步骤s10；当前后倾角信号处于第一前后倾角阈值与第二前后倾角阈值之间且左右倾角信号处于第一左右倾角阈值与第二左右倾角阈值之间时，结束流程；其中，第一前后倾角阈值和第二前后倾角阈值设定为绝对值相等的正负两值；第一左右倾角阈值和第二左右倾角阈值设定为绝对值相等的正负两值。

s3、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第一角度与第三角度之和转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第一角度与第四角度之和转动扭力弹簧，结束流程；

s4、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第一角度与第五角度之和转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第一角度与第六角度之和转动扭力弹簧，结束流程；

s5、控制模块控制各车门位置的驱动组件动作以第一角度转动扭力弹簧，结束流程；

s6、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第二角度与第三角度之和转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第二角度与第四角度之和转动扭力弹簧，结束流程；

s7、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第二角度与第五角度之和转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第二角度与第六角度之和转动扭力弹簧，结束流程；

s8、控制模块控制各车门位置的驱动组件动作以第二角度转动扭力弹簧，结束流程；

s9、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第三角度转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第四角度转动扭力弹簧，结束流程；

s10、控制模块控制左侧车门位置的驱动组件动作以第五角度转动扭力弹簧，控制右侧车门位置的驱动组件动作以第六角度转动扭力弹簧，结束流程；

特别指出，为了适应车辆不同倾斜程度对车门开启影响程度的不同，不再以固定角度的方式调整车门开启阻力。在本实施例中以第一角度、第三角度和第六角度转动扭力弹簧时增大车门开启阻力且角度值越大阻力增大值越大，以第二角度、第四角度和第五角度转动扭力弹簧时增大车门开启阻力且角度值越大阻力减小值越大，第一角度的值与前后倾角信号的大小成正比，第二角度的值与前后倾角信号的大小成反比，第三角度和第四角度的值与左右倾角信号的大小成正比，第五角度和第六角度的值与左右倾角信号的大小成反比。