用于伺服控制的动力门致动器的分布式控制系统的制作方法

用于伺服控制的动力门致动器的分布式控制系统
1.相关申请的交叉引用
2.本发明要求于2021年2月22日提交的美国临时申请no.63/152,107和于2021年10月28日提交的美国临时申请no.63/272,853的权益。上述申请的全部公开内容被视为本技术的公开内容的一部分并在此通过参引并入。
技术领域
3.本公开涉及用于车辆闭合件的动力致动器。更具体地，本公开涉及用于车辆侧门的动力致动器组件的分布式控制系统。


背景技术：

4.该部分提供了涉及本公开的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
5.机动车辆的闭合构件可以通过一个或更多个铰链安装至车身。例如，乘客门可以通过一个或更多个铰链定向并附接至车身以用于绕大致竖向的枢转轴线摆动运动。在这种布置结构中，每个门铰链通常包括连接至乘客门的门铰链带、连接至车身的车身铰链带、以及布置成将门铰链带以可枢转的方式连接至车身铰链带并且限定枢转轴线的枢转销。这种摆动的乘客门(“摆动门”)可以是能够通过动力闭合构件致动系统移动的。具体地，动力闭合构件系统可以用于使乘客门绕其枢转轴线在打开位置与关闭位置之间自动摆动，以在使用者移动乘客门时辅助他或她、以及/或者使乘客门为使用者在关闭位置与打开位置之间自动移动。
6.典型地，动力闭合构件致动系统包括动力操作装置、比方说例如电动马达和能够操作成用于将电动马达的旋转输出转换为可延伸构件的平移运动的旋转-线性转换装置。在许多布置结构中，电动马达和转换装置安装至乘客门并且可延伸构件的远端端部牢固地固定至车身。在scheuring等人的共同拥有的国际公开no.wo2013/013313中示出了用于乘客门的动力闭合构件致动系统的一个示例，该国际公开公开了下述旋转-线性转换装置的使用：该旋转-线性转换装置具有由电动马达旋转地驱动的外螺纹导螺杆和与该导螺杆啮合地接合的内螺纹驱动螺母，并且可延伸构件附接至内螺纹驱动螺母。因此，对导螺杆的速度和旋转方向的控制导致对驱动螺母和可延伸构件的平移运动的速度和方向的控制，从而用于控制乘客门在其打开位置与关闭位置之间的摆动运动。
7.高分辨率的位置传感器、比如磁轮和霍尔效应传感器，可以用于精确测量动力闭合致动传感器中的位置。然而，这种高分辨率传感器可能会受到比如可能由电磁制动器产生的电磁(em)干扰的不利影响。
8.此外，动力闭合构件致动系统、特别是那些包括致动器控制器的动力致动器的封装可能引入相对于闭合构件的腔内的其他结构件和部件的各种复杂问题。具体地，由于在闭合构件移动时动力致动器的旋转，可能会在动力致动器与腔内的其他结构件和部件之间产生干扰。
9.鉴于上述情况，仍然需要开发这样的动力闭合构件致动系统和动力致动器：该动
力闭合构件致动系统和动力致动器解决并克服与已知动力闭合构件致动系统和动力致动器相关联的限制和缺点并提供增加的便利性和增强的操作能力。


技术实现要素：

10.该部分提供了本公开的总体概述，并且其并非是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
11.本公开的目的是提供一种车辆的闭合构件的致动器组件。致动器组件包括致动器壳体，致动器壳体包括传感器壳体。致动器组件还包括电动马达，该电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可延伸构件，该可延伸构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件。致动器组件还包括布置在致动器壳体的传感器壳体中并且联接至电动马达的致动器控制器以及构造成感测闭合构件的运动的加速度计。致动器控制器构造成使用加速度计检测闭合构件的运动。致动器控制器然后使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
12.根据另一方面，提供了一种用于车辆的闭合构件的伺服致动系统。该系统包括带致动器壳体的致动器组件。致动器组件包括电动马达，该电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可延伸构件。可延伸构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件。该系统还包括远离致动器组件布置并且构造成感测闭合构件的运动的加速度计。此外，该系统包括联接至电动马达和加速度计的至少一个伺服控制器。至少一个伺服控制器构造成使用加速度计检测闭合构件的运动。至少一个伺服控制器使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
13.根据又一方面，提供了用于车辆的闭合构件的另一伺服致动系统。该系统包括致动器组件，致动器组件包括致动器壳体。致动器组件包括电动马达，该电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转。致动器组件包括布置在致动器壳体中并且联接至电动马达的致动器控制器。该系统还包括远离致动器组件布置并且构造成检测闭合构件的运动的加速度计。此外，该系统还包括远离致动器组件布置并且构造成选择性地将闭合构件固定至车辆的车身的闩锁组件。闩锁组件包括与加速度计和致动器控制器通信的闩锁控制器。闩锁控制器构造成使用加速度计检测闭合构件的运动。闩锁控制器还配置成命令致动器控制器使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
14.根据又一方面，提供了一种车辆的闭合构件的致动器组件。致动器组件包括壳体。致动器组件还包括电动马达，该电动马达布置在壳体中并且构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可移动构件，该可移动构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件。此外，致动器组件还包括布置在壳体中并且联接至电动马达的致动器控制器。致动器控制器还联接至构造成感测闭合构件的运动的传感器。致动器控制器构造成使用传感器检测闭合构件的运动以及使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
15.根据又一方面，提供了一种车辆的闭合构件的致动器系统。致动器系统包括致动器组件，致动器组件包括电动马达，该电动马达构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可移动构件，该可移动构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭
闭合构件。致动器系统还包括构造成以可释放的方式将闭合构件闩锁至车身的闩锁组件。闩锁组件包括壳体和布置在壳体中的致动器控制器，致动器控制器联接至电动马达以控制闭合构件的打开或关闭。
16.根据另一方面，提供了一种用于打开或关闭车辆的闭合构件的系统。该系统包括致动器组件，致动器组件包括电动马达，该电动马达构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可移动构件，该可移动构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件。该系统还包括定位在闭合构件的中心处或定位在闭合构件的重心附近的加速度计。该系统还包括联接至电动马达并且联接至加速度计的致动器控制器，致动器控制器构造成使用加速度计感测闭合构件的运动以及使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
17.根据另一方面，提供了一种车辆的闭合构件。闭合构件包括致动器组件，该致动器组件包括电动马达，该电动马达构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可移动构件，该可移动构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件。闭合构件还包括门模块，该门模块具有安装至门模块的加速度计。此外，闭合构件包括联接至电动马达并且联接至加速度计的致动器控制器，并且致动器控制器构造成使用加速度计感测闭合构件的运动以及使用电动马达基于闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
18.本公开的另一目的是提供一种用于车辆的闭合构件的动力致动器。动力致动器包括致动器壳体，致动器壳体包括控制器壳体。动力致动器还包括构造成联接至车辆的车身的可延伸构件。此外，动力致动器包括齿轮箱，该齿轮箱布置在致动器壳体的齿轮箱壳体中并且构造成对可延伸构件施加力以使可延伸构件线性地移动。电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至齿轮箱以用于打开或关闭闭合构件。动力致动器还包括致动器控制器，致动器控制器联接至电动马达并且包括布置在控制器壳体中的至少一个控制器印刷电路板并且配置成控制电动马达。致动器壳体构造成以可绕枢转轴线枢转的方式联接至闭合构件并且在闭合构件的打开和关闭期间摆动。用于致动器控制器的控制器壳体布置成邻近电动马达并且远离枢转轴线延伸得没有电动马达远离枢转轴线延伸得远。
19.在另一方面，控制器壳体包括形成在控制器壳体中的用于加强控制器壳体的至少一个加强肋。
20.在另一方面，动力致动器还包括布置在控制器壳体中的多个泡沫垫，泡沫垫构造成压缩抵靠至少一个控制器印刷电路板并且防止至少一个控制器印刷电路板在控制器壳体内部移动。
21.在另一方面，致动器壳体没有限定出从后可延伸波纹管通向致动器壳体的通路并且后可延伸波纹管中的空气响应于可延伸构件在后可延伸波纹管内的移动而保持捕获在后可延伸波纹管中。
22.根据另一方面，提供了一种用于车辆的闭合构件的动力致动器。动力致动器包括构造成联接至车辆的车身的可延伸构件。动力致动器包括齿轮箱，该齿轮箱构造成对可延伸构件施加力以使可延伸构件线性地移动。另外，动力致动器包括电动马达，电动马达构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至齿轮箱以用于打开或关闭闭合构件。另外，动力致动器包括联接至电动马达的致动器控制器。致动器控制器包括至少一个控制器
印刷电路板，所述至少一个控制器印刷电路板包括布置在控制器壳体中的主控制器板和构造成联接至主控制器板的子板。致动器控制器配置成控制电动马达。子板包括用于电动马达的多个电源连接部和用于检测电动马达位置的至少一个闭合构件反馈传感器。
23.在另一方面，子板至少部分地布置在齿轮箱的齿轮箱壳体的齿轮箱壳体板腔中。子板盖将子板连同控制器箱-齿轮箱索环紧固在齿轮箱壳体板腔中。主控制器板远离子板布置并且子板通过主-子线束电联接至主控制器板。
24.根据又一方面，提供了一种用于车辆的闭合构件的动力致动器。动力致动器包括致动器壳体，致动器壳体包括控制器壳体。动力致动器还包括构造成联接至车辆的车身的可延伸构件和构造成对可延伸构件施加力以使可延伸构件线性地移动的齿轮箱。另外，动力致动器包括电动马达，电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使以可操作的方式联接至齿轮箱的从动轴旋转以用于打开或关闭闭合构件。动力致动器还包括致动器控制器，致动器控制器联接至电动马达并且包括布置在控制器壳体中的至少一个控制器印刷电路板并且配置成控制电动马达。致动器壳体构造成以可绕枢转轴线枢转的方式联接至闭合构件并且在闭合构件的打开和关闭期间摆动。用于致动器控制器的控制器壳体布置成邻近电动马达并且不会进一步延伸超出电动马达和齿轮箱中的至少一者的外部范围。
25.在另一方面，外部范围包括与可延伸构件的轴线一致地从动力致动器的前方观察的动力致动器的侧向范围。
26.根据另一方面，提供了一种用于车辆的闭合构件的伺服致动系统，该伺服致动系统包括具有致动器壳体的致动器组件、以及加速度计，致动器组件包括电动马达，该电动马达布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转，该从动轴以可操作的方式联接至可延伸构件，可延伸构件联接至车身或闭合构件中的一者以用于打开或关闭闭合构件，加速度计构造成感测闭合构件的运动和倾斜中的一者，其中，电动马达适于基于使用加速度计感测的闭合构件的运动和倾斜中的一者来控制闭合构件的打开或关闭。
27.根据另一方面，提供了一种用于车辆的闭合构件的伺服致动系统，该伺服致动系统包括具有致动器壳体的致动器组件、致动器控制器和加速度计，致动器组件包括布置在致动器壳体中并且构造成使从动轴旋转的电动马达，致动器控制器联接至电动马达并且布置在致动器壳体内，加速度计远离致动器组件布置并且构造成检测闭合构件的运动和倾斜中的一者，其中，致动器控制器配置成使用电动马达基于闭合构件的运动和倾斜中的一者来命令电动马达对闭合构件的运动进行控制。
28.根据另一方面，提供了一种对联接至闭合构件的电动马达进行控制以用于打开或关闭闭合构件的方法，该方法包括：从基本上在闭合件的重心处定位在闭合构件上的加速度计接收指示闭合构件的倾斜和运动中的至少一者的信号，使用该信号计算用于控制电动马达输出力的力命令，以及将该力命令提供给电动马达以用于打开或关闭闭合构件。
29.其他适用领域将根据本文中所提供的描述变得明显。该发明内容中的描述和具体示例旨在仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
30.本文中描述的附图仅用于对选择的实施方式而非所有可能的实现方式进行说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
31.图1是根据本公开的各方面的配备有位于前乘客摆动门与车身之间的动力闭合构件致动系统的示例机动车辆的立体图；
32.图2是图1中所示的闭合构件的立体内侧视图，其中仅出于清楚的目的移除了各种部件，该视图涉及车身的配备有根据本公开的各方面的动力闭合构件致动系统的部分；
33.图3图示了根据本公开的各方面的动力闭合构件致动系统的框图；
34.图4图示了根据本公开的各方面的用于使闭合构件在自动模式下移动的动力闭合构件致动系统的另一框图；
35.图5和图5a图示了根据本公开的各方面的示出为车辆系统架构的一部分的动力闭合构件致动系统；
36.图6图示了根据本公开的各方面的用于使闭合构件在动力辅助模式下移动的动力闭合构件致动系统的另一框图；
37.图7图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器；
38.图8图示了根据本公开的各方面的第二动力致动器；
39.图9图示了根据本公开的各方面的图7的第一动力致动器；
40.图10图示了非动力门限位装置；
41.图11a图示了根据本公开的各方面的从乘客门的内部腔突出的动力致动器；
42.图11b图示了布置在乘客门的内部腔内的图11a的动力致动器；
43.图12a图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器；
44.图12b图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器内的各部件的分解图；
45.图13a图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器的局部剖视图；
46.图13b图示了根据本公开的各方面的动力致动器的em制动器的剖视图；
47.图14图示了根据本公开的各方面的第三动力致动器的剖视图；
48.图15图示了根据本公开的各方面的第四动力致动器的剖视图；
49.图16a图示了根据本公开的各方面的第五动力致动器的马达和联接器的分解立体图；
50.图16b图示了根据本公开的各方面的第五动力致动器内的马达和部分驱动组件的立体图；
51.图16c图示了根据本公开的各方面的第五动力致动器的联接器的滑移装置；
52.图17图示了根据本公开的各方面的第六动力致动器内的马达和部分驱动组件的立体图；
53.图18图示了根据本公开的各方面的第七动力致动器内的马达和部分驱动组件的剖视立体图；
54.图19图示了根据本公开的各方面的第八动力致动器的剖视立体图；
55.图20图示了根据本公开的各方面的处于第一构型的动力致动器内的部件的示意图；
56.图21图示了根据本公开的各方面的处于第二构型的动力致动器内的部件的示意图；
57.图22图示了根据本公开的各方面的处于第三构型的动力致动器内的部件的示意图；
58.图23图示了根据本公开的各方面的处于第四构型的动力致动器内的部件的示意图；
59.图24图示了根据本公开的各方面的第九动力致动器的立体图；
60.图25a图示了根据本公开的各方面的具有处于扩张状态的可伸缩保护罩的第九动力致动器的立体图；
61.图26图示了现有技术的动力致动器内的部件的示意图；
62.图27图示了根据本公开的各方面的动力致动器内的部件的示意图；
63.图28图示了根据本公开的各方面的用于与动力致动器一起使用的刮擦器组件和密封装置的分解立体图；
64.图29是示出了根据本公开的各方面的与齿轮箱壳体处于组装构型的刮擦器组件的部分立体图；
65.图30是图28的刮擦器组件的局部放大视图，其图示了根据本公开的各方面的刮擦器密封构件的用于与导螺杆在密封和/或刮擦器接合方面进行配合的带凹槽内表面；
66.图31是示出了根据本公开的各方面的与齿轮箱壳体处于组装构型的刮擦器以及与导螺杆处于密封和/或刮擦接合的刮擦器密封构件的剖视立体图；
67.图32是根据本公开的各方面的刮擦器组件与动力致动器的螺母之间的联接的立体图；
68.图33是根据本公开的各方面的用于电子马达组件的控制器电路的框图；
69.图34示出了根据本公开的各方面的用于车辆的闭合构件的示例致动器组件；
70.图35示出了根据本公开的各方面的第一示例伺服致动系统；
71.图36示出了根据本公开的各方面的第二示例伺服致动系统；
72.图37示出了根据本公开的各方面的第三示例伺服致动系统；
73.图38示出了根据本公开的各方面的第四示例伺服致动系统；
74.图39示出了根据本公开的各方面的第五示例伺服致动系统；
75.图40示出了根据本公开的各方面的第六示例伺服致动系统；
76.图41至图44示出了根据本公开的各方面的传感器印刷电路板上的传感器壳体和霍尔效应传感器在其上的布置的示例；
77.图45a至图45b、图46以及47a至图47b示出了根据本公开的各方面的用于车辆的闭合构件的具有控制器壳体的另一动力致动器；
78.图48a至图48b、图49a至图49c以及图50a至图50b示出了根据本公开的各方面的动力致动器的控制器壳体的其他细节；
79.图51示出了根据本公开的各方面的动力致动器的控制器壳体的分解图；
80.图52、图53、图54a至图54b、图55、图56a至图56b以及图57a至图57b示出了根据本公开的各方面的致动器控制器的主控制器板和子板的细节；
81.图58a至图58b示出了根据本公开的各方面的齿轮箱壳体的拟议改变；
82.图59a至图59d示出了根据本公开的各方面的修改的支架或转接器；
83.图60a至图60b示出了根据本公开的各方面，作为主控制器板和控制器壳体附接至致动器壳体的替代方案，主控制器板和控制器壳体可以远离致动器壳体布置(即，远程ecu构型)；
84.图61a至图61b示出了根据本公开的各方面的可以在针对远程ecu构型的主控制器板和控制器壳体连同供布线延伸穿过的控制器箱-齿轮箱索环布置成远离致动器壳体时使用的转接器的支架延伸；
85.图62a至图62b示出了根据本公开的各方面的远程ecu构型和控制器壳体附接至致动器壳体的构型两者均在跨车宽度要求范围内；
86.图63a至图63b、图64a至图64b和图65示出了根据本公开的各方面的用于远程ecu构型的子板和布线的细节；
87.图66a至图66b、图67a至图67b、图68a至图68c、图69、图70、图71和图72图示了根据本公开的各方面的动力致动器的齿轮箱壳体和传感器壳体的细节；
88.图73、图74a至图74c、图75、图76a至图76b、图77以及图78a至图78b示出了根据本公开的各方面的电动马达与子板之间的接口；
89.图79以及图80a至图80b示出了根据本公开的各方面的可用于远程ecu构型和在控制器壳体附接至致动器壳体时两者的各种设计选项；
90.图81、图82、图83、图84、图85、图86、图87、图88a至图88b、图89a至图89b、图90a至图90b以及图91示出了根据本公开的各方面的控制器壳体相对于门的腔内的其他部件的位置；
91.图92、图93、图94、图95a至图95d以及图96a至图96b图示了根据本公开的各方面的致动器壳体中的压力调节；以及
92.图97是根据说明性实施方式的控制用于使闭合构件移动的电动马达的说明性方法。
93.贯穿附图的若干视图，相应的附图标记指示相应的部分。
具体实施方式
94.现在将参照附图更充分地描述示例实施方式。提供示例实施方式，使得本公开将是透彻的，并将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多特定细节例如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，不需要采用特定细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来实施并且都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
95.首先参照图1，示例机动车辆10被示出为包括第一乘客门12，第一乘客门12经由以虚线示出的上门铰链16和下门铰链18枢转地安装至车身14。根据本公开，动力闭合构件致动系统20集成到第一乘客门12与车身14之间的枢转连接部中。根据优选构造，动力闭合构件致动系统20总体上包括动力操作的致动器机构或致动器22和旋转驱动机构，动力操作的致动器机构或致动器22固定在乘客门12的内腔内，旋转驱动机构由动力操作的致动器机构22驱动并且驱动地联接至与下门铰链18相关联的铰链部件。旋转驱动机构的驱动旋转引起乘客门12相对于车身14的受控枢转运动。根据该优选构造，动力操作的致动器机构22紧密接近地刚性地联接至上门铰链16的门安装铰链部件，而旋转驱动机构联接至下门铰链18的车辆安装铰链部件。然而，本领域技术人员将认识到，用于动力闭合构件致动系统20的替代封装构造可用于适应可用的封装空间。一个这样的替代封装构造可以包括将动力操作的致
动器机构安装至车身14并且将旋转驱动机构驱动地互连至与上门铰链16和下门铰链18中的一者相关联的门安装铰链部件。
96.上门铰链16和下门铰链18中的每一者包括通过铰链销或柱以可枢转的方式互连的门安装铰链部件和车身安装铰链部件。门安装铰链部件在下文中被称为门铰链带，而车身安装铰链部件在下文中被称为车身铰链带。尽管动力闭合构件致动系统20仅被示出为与前乘客门12相关联，但是本领域技术人员将认识到，动力闭合构件致动系统还可以与车辆10的任何其他闭合构件(例如，门或举升门)比如后乘客门17和后备箱盖19相关联。
97.动力闭合构件致动系统20总体上在图2中示出并且如提及的，动力闭合构件致动系统20能够操作成用于使车门12相对于车身14在打开位置与关闭位置之间以可控制的方式枢转。动力闭合构件致动系统20的下铰链18包括连接至车门12的门铰链带和连接至车身14的车身铰链带。下门铰链18的门铰链带和车身铰链带经由铰链销沿着大体竖向对齐的枢转轴线互连以建立门铰链带与车身铰链带之间的可枢转互连。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用任何其他机构或装置来建立门铰链带与车身铰链带之间的可枢转互连。
98.如图2中最佳所示，动力闭合构件致动系统20包括动力操作的致动器机构22，动力操作的致动器机构22具有能够刚性地连接至车门12的马达与齿轮系组件34。马达与齿轮系组件34构造成产生旋转力。在优选实施方式中，马达与齿轮系组件34包括操作性地联接至减速/增扭组件、比如高齿数比行星齿轮箱38的电动马达36。高齿数比行星齿轮箱38可以包括多级，从而允许马达与齿轮系组件34通过电动马达36的非常低的转速产生具有高扭矩输出的旋转力。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用马达与齿轮系组件34的任何其他布置结构来建立所需的旋转力。
99.马达与齿轮系组件34包括用于建立与车门12可连接关系的安装支架40。安装支架40构造成能够邻近与上门铰链16相关联的门安装门铰链带连接至车门12。还如图2中所示，马达组件34邻近车门12的上门铰链16的这种安装将动力闭合构件致动系统20的动力操作的致动器机构22布置成紧密接近门12的枢转轴线。马达与齿轮系组件34邻近车门12的上门铰链16的安装使动力闭合构件致动系统20可能对车门12的质量惯性矩(即，枢转轴线)的影响最小化，从而改善或便于车门12在其打开位置与关闭位置之间的运动。另外，还如图2中所示，马达与齿轮系组件34邻近车门12的上门铰链16的安装允许动力闭合构件致动系统20被封装在与车门12相关联的a柱玻璃行进通道35的前方，并且因此避免对车门12的玻璃窗功能造成任何干扰。换言之，动力闭合构件致动系统20可以封装在车门12内的内部门腔39的未被使用的部分37中，并且因此减少或消除了对车门12内的现有硬件/机构的冲击。尽管动力闭合构件致动系统20被图示为邻近车门12的上门铰链16安装，但是作为替代方案，在不脱离本公开的范围的情况下，动力闭合构件致动系统20也可以安装在车门12内的其他位置或甚至安装在车身14上。
100.动力闭合构件致动系统20还包括由动力操作的致动器机构22旋转地驱动的旋转驱动机构。如图2中所示，旋转驱动机构包括驱动轴42，驱动轴42互连至马达与齿轮系组件34的齿轮箱38的输出构件，并且从邻近齿轮箱38布置的第一端部44延伸至第二端部46。马达与齿轮系组件34的旋转输出部件可以包括第一转接器47比如方形凹插口等，其用于将驱动轴42的第一端部44驱动地直接互连至齿轮箱38的旋转输出部。另外，尽管未明确示出，但
分离式离合器可以布置在齿轮箱38的旋转输出部与驱动轴42的第一端部44之间。在一种构型中，离合器将通常在没有电力的情况下被接合(即，断电接合)，并且可以被选择性地通电(即，通电释放)以断开接合。换句话说，可选的离合器将在没有施加电力的情况下将驱动轴42驱动地联接至马达与齿轮系组件34，而离合器将需要施加电力以将驱动轴42从与齿轮箱38的驱动连接中断开联接。作为替代方案，离合器可以以通电接合和断电释放的布置进行配置。离合器可以使用任何合适类型的离合机构比方说例如一组制轮木(sprag)、滚子、卷簧、摩擦板或任何其他合适的机构来接合和断开接合。离合器被设置成允许通过使用者手动地将门12相对于车身14在门12的打开位置与关闭位置之间移动。这种分离式离合器例如可以位于电动马达36的输出部与齿轮箱38的输入部之间。该可选的离合器的位置可以尤其基于齿轮箱38是否包括“可反向驱动”的齿轮。
101.驱动轴42的第二端部46联接至下门铰链18的车身铰链带，以用于将旋转力从马达与齿轮系组件34经由车身铰链带直接传递至门12。为了适应由于门12相对于车身14的摆动运动而产生的角运动，旋转驱动机构还包括设置在第一转接器47与驱动轴42的第一端部44之间的第一万向接头或u形接头45以及设置在第二转接器49与驱动轴42的第二端部46之间的第二万向接头或u形接头48。替代性地，可以使用等速接头代替u形接头45、48。第二转接器49也可以是构造成刚性附接至下门铰链18的车身铰链带的方形凹插口等。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用建立驱动附接的其他方法。驱动轴42经由马达与齿轮系组件34的操作而进行的旋转用于通过使车身铰链带绕其枢转轴线——驱动轴42附接至该枢转轴线——并相对于门铰链带旋转来致动下门铰链18。因此，动力闭合构件致动系统20能够通过直接将旋转力“直接”传递至下门铰链18的车身铰链带来实现车门12在车门12的打开位置与关闭位置之间的运动。在马达与齿轮系组件34邻近于上门铰链16连接至车门12的情况下，驱动轴42的第二端部46附接至下门铰链18的车身铰链带。基于门腔39内的可用空间，可以将马达与齿轮系组件34安装成邻近下门铰链18的门安装铰链部件，并将驱动轴42的第二端部46直接连接至上门铰链16的车辆安装铰链部件。在替代方案中，如果马达与齿轮系组件34连接至车身14，则驱动轴42的第二端部46将附接至门铰链带。
102.图3图示了动力门系统21的用于使车辆10的闭合构件(例如，车门12)相对于车身14在打开位置与关闭位置之间移动的动力闭合构件致动系统20的框图。如以上所讨论的，动力闭合构件致动系统20包括联接至闭合构件(例如，车门12)和车身14的致动器22。致动器22被配置成使闭合构件12相对于车身14移动。动力闭合构件致动系统20还包括致动器控制器50，致动器控制器50联接至致动器22并与其他车辆系统(例如，门节点控制模块52或车身控制模块(bcm))通信并且还从车辆10(例如，从车辆电池53)接收车辆电力。
103.致动器控制器50能够在自动模式(响应于自动模式启动输入54)和动力辅助模式(响应于运动输入56)中的至少一者下操作。在自动模式下，致动器控制器50命令闭合构件运动通过预定运动轨迹(例如，打开闭合构件)。动力辅助模式与自动模式的不同之处在于：来自使用者75的运动输入56可以是连续的以使闭合构件移动，而不是使用者75在自动模式下的单个输入。致动器控制器50因此可以被配置为伺服控制器，如下面将在本文中作为说明性示例更详细地描述的那样，该伺服控制器例如可以接收来自闭合构件致动系统20比如高位计数传感器的指示门的位置的电信号，并且作为响应基于所接收到的高位计数信号向致动器22发送电信号以使门闭合构件12移动。使用者不需要激活单独的按钮或开关来使闭
合构件12移动，使用者仅需要直接使闭合构件12移动。来自车辆系统的命令51可以例如包括使致动器控制器50打开闭合构件、关闭闭合构件或停止闭合构件的运动的指令。这样的控制输入、比如输入54、56还可以包括其他类型的输入55、比如来自车身控制模块的输入，所述车身控制模块可以接收基于从智能钥匙60或其他无线装置比如蜂窝智能电话或者从设置在车辆上的下述传感器组件比如雷达或光传感器组件接收的信号比如无线信号将门控制成打开的无线命令，所述传感器组件在使用者75接近车辆时检测使用者的接近、比如使用者75的手势或步态例如行走。例如，还示出了可能对动力闭合构件致动系统20的操作有影响的其他部件，比如车门12的门密封件57。此外，环境条件59(雨、冷、热等)可以由车辆10(例如，由车身控制模块52)和/或致动器控制器50监测。致动器控制器50还包括人工智能学习算法61(例如，形成神经网络模型的一系列节点)，这将在下面更详细地讨论。
104.现在参照图4，致动器控制器50被配置成接收自动模式启动输入54并响应于接收到自动模式启动输入54而进入自动模式以输出运动命令62、或者接收输入运动命令62。自动模式启动输入54可以是闭合构件自身上的手动输入或车辆的间接输入(例如，闭合构件上的闭合构件开关58、智能钥匙60上的开关等)。因此，例如，自动模式启动输入54可以例如是使用者或操作者操作开关(例如，闭合构件开关58)、在车辆10附近做出手势或在车辆10附近拥有智能钥匙60的结果。还应理解的是，可以设想其他自动模式启动输入54，例如但不限于由接近传感器检测到的使用者75的接近。
105.此外，动力闭合构件致动系统20包括用于确定闭合构件的位置和速度以及姿态中的至少一者的至少一个闭合构件反馈传感器64。因此，至少一个闭合构件反馈传感器64检测通过对电动马达36的转数进行计数而来自致动器22的信号、检测可延伸构件(未示出)的绝对位置，或者检测来自可以向致动器控制器50提供位置信息的门12(例如，作为示例，关于门限位的绝对位置传感器)的信号。与致动器控制器50通信的反馈传感器64是用于说明例如通过检测闭合构件或与其联接的部件的速度和位置的变化来直接或间接地检测门的运动的反馈系统或运动感测系统的一部分。例如，运动感测系统可以是基于硬件的(例如霍尔传感器单元、相关的电路系统)，其用于检测例如闭合构件上(例如铰链上)或致动器22上(例如马达轴上)的目标的移动，并且/或者运动感测系统也可以是基于软件的(例如使用用于执行脉动计数算法的代码和逻辑)，其例如由致动器控制器50执行。可以不受限制地采用其他类型的位置、速度、和/或取向检测器，比如加速度计和基于感应的传感器。
106.动力闭合构件致动系统20另外包括至少一个非接触障碍物检测传感器66，其可以形成联接比如电联接至致动器控制器50的非接触障碍物检测系统的一部分。致动器控制器50被配置成确定是否使用至少一个非接触障碍物检测传感器66(例如，使用非接触障碍物检测算法69)检测到障碍物，并且例如可以响应于确定检测到障碍物而停止闭合构件的运动。非接触障碍物检测系统还可以被配置成计算从闭合构件到对象或障碍物、或作为对象或障碍物的使用者到门12的距离。例如，非接触障碍物检测系统可以被配置成使用基于雷达的传感器66执行飞行时间计算以确定距离，或者例如基于使用基于雷达的传感器66和系统确定对象的反射率，将对象与非人类对象相比表征为使用者或人类。非接触障碍物检测系统还可以被配置成例如通过检测从障碍物传感器66发射的雷达的对象或障碍物或使用者的反射波来确定何时检测到障碍物。非接触障碍物检测系统还可以被配置成例如通过未检测到从障碍物传感器66发射的雷达的对象或障碍物或使用者的反射波来确定何时未检
测到障碍物。至少一个非接触障碍物检测传感器66和系统的操作和示例在通过引用并入本文的美国专利申请no.2018/0238099中讨论。
107.在自动模式下，致动器控制器50可以包括一个或更多个闭合构件运动配置文件68，当考虑到由至少一个非接触障碍物检测传感器66进行的障碍物检测而(例如，使用致动器控制器50的运动命令生成器70)生成运动命令62时，致动器控制器50利用所述一个或更多个闭合构件运动配置文件68。因此，在自动模式下，运动命令62具有指定的运动配置文件68(例如，加速曲线、速度曲线、减速曲线，并最终在打开位置停止)，并且根据使用者反馈(例如，自动模式启动输入54)不断优化。
108.在图5中，动力闭合构件致动系统20被示出为与自动模式下的操作相对应的车辆系统架构72的一部分。动力闭合构件致动系统20包括使用者接口74、76，所述使用者接口74、76被配置成检测来自使用者75经由接口77(例如，触摸屏)的使用者接口输入，以修改与闭合构件的运动相关联的至少一个存储的运动控制参数。因此，动力闭合构件致动系统20的致动器控制器50或使用者可修改系统被配置成在使用者接口74、76上呈现至少一个存储的运动控制参数。
109.车身控制模块52经由车辆总线78(例如，本地互连网络或lin总线)与致动器控制器50通信。车身控制模块52还可以与智能钥匙60(例如，无线地)和闭合构件开关58通信，闭合构件开关58被配置成通过车身控制模块52输出闭合构件触发信号。替代性地，闭合构件开关58可以直接连接至致动器控制器50，或者以其他方式与致动器控制器50通信。车身控制模块52还可以与环境传感器(例如，温度传感器80)通信。致动器控制器50还被配置成响应于检测到使用者接口输入而修改至少一个存储的运动控制参数。与使用者接口74、76相关联的屏幕通信接口控制单元82可以例如经由车辆总线78而和与致动器控制器50相关联的闭合通信接口控制单元84通信。换言之，闭合通信接口控制单元84联接至车辆总线78和致动器控制器50，以便于致动器控制器50与车辆总线78之间的通信。因此，使用者接口输入可以被从使用者接口74、76传送至致动器控制器50。
110.车辆倾斜传感器86(例如加速度计)也联接至致动器控制器50，以用于检测车辆10的倾斜。车辆倾斜传感器86输出与车辆10的倾斜或倾侧、例如相对于重力方向的倾斜或倾侧相对应的倾斜信号，并且致动器控制器50还被配置成接收倾斜信号并相应地调节力命令88(图6)和运动命令62中的一者。尽管车辆倾斜传感器86可以与致动器控制器50分离，但是应当理解，车辆倾斜传感器86也可以集成在致动器控制器50中或另一控制模块比如但不限于车身控制模块52中。
111.致动器控制器50还被配置成执行在命令信号(例如，力命令88或运动命令62)的生成之前的初始边界条件检查和在命令信号的生成期间的过程中边界检查中的至少一者。这样的边界检查防止闭合构件的移动和致动器22的操作超出多个预定操作限制或边界条件91的范围，并将在下面更详细地讨论。
112.致动器控制器50还可以联接至车辆闩锁83。另外，致动器控制器50联接至具有至少一个存储位置的存储器装置92，存储器装置92用于存储与控制闭合构件(例如，门12)的运动相关联的至少一个存储的运动控制参数。存储器装置92还可以存储一个或更多个闭合构件运动配置文件68(例如，运动配置文件a 68a、运动配置文件b 68b、运动配置文件c 68c)和边界条件91(例如，多个预定操作限制、比如最小限制91a和最大限制91b)。存储器装
置92还存储原始设备制造商(oem)可修改的门运动参数89(例如，门限位配置文件和弹出配置文件)。
113.致动器控制器50被配置成使用至少一个存储的运动控制参数生成运动命令62，以控制作用在闭合构件上而使闭合构件移动的致动器输出力。脉冲宽度调制单元101联接至致动器控制器50并且被配置成接收脉冲宽度控制信号并输出与脉冲宽度控制信号相对应的致动器命令信号。
114.类似于图5，图5a示出了作为能够在自动模式和动力辅助模式下操作的另一车辆系统架构72’的一部分的动力闭合构件致动系统20。车身控制模块52也可以与用于感测至少一个环境条件59的至少一个环境传感器80、81通信。具体地，至少一个环境传感器80、81可以是温度传感器80或雨传感器81中的至少一者。虽然温度传感器80和雨传感器81可以连接至车身控制模块52，但是它们可以替代性地集成在车身控制模块52中以及/或者集成在另一单元比如但不限于致动器控制器50中。此外，还设想了其他环境传感器80、81。
115.控制器也与包括系拉马达99(用于将闭合构件12系拉到关闭位置中)的闩锁83联接。闩锁83还包括例如向致动器控制器50提供关于闩锁83是处于闩锁主位置还是闩锁辅助位置的反馈的多个主棘齿位置传感器或开关85和辅助棘齿位置传感器或开关85。闩锁83可以包括控制器或电子控制单元(ecu)，比如在us20170341526a1、wo2020232543a1、us20200270913a1、us20180245379a1、us20140175813a1中描述的示例性闩锁构型，这些专利的的全部内容通过参引并入本文中。
116.同样，车辆倾斜传感器86(例如加速度计或倾斜仪)也联接至致动器控制器50，以用于检测车辆10的倾斜。车辆倾斜传感器86输出与车辆10的倾斜相对应的倾斜信号，并且致动器控制器50还被配置成接收倾斜信号并相应地调节力命令88(图6)和运动命令62中的一者。因此，例如可以调节运动命令62，使得门12以与门12通过运动命令就像在水平地形上一样移动相比相同的速度和运动轨迹移动。因此，致动器22可以使门12移动，使得当处于倾斜状态时的运动轨迹(例如，速度与门位置)与就像车辆不处于倾斜状态一样的运动轨迹相同或者跟踪该运动轨迹。换言之，当车辆10处于倾斜状态或不处于倾斜状态时，使用者没有检测到速度与位置在门运动外观上的视觉差异。或者例如可以相应地调节力命令88，使得与门通过力命令就像在水平地形上一样移动相比，施加类似的由使用者检测的阻力而使门12移动。因此，致动器22可以使门移动，使得当处于倾斜状态时由使用者移动门12所需的力与就像车辆不处于倾斜状态一样由使用者移动门所需的力相同。换言之，当车辆10处于倾斜状态或不处于倾斜状态时，使用者感受到作用于使用者的输入力的门的相同反作用阻力。
117.脉冲宽度调制单元101也联接至致动器控制器50，并且被配置成接收脉冲宽度控制信号并输出与脉冲宽度控制信号相对应的致动器命令信号。致动器控制器50包括与存储器装置92通信的处理器或其他计算单元110。因此，致动器控制器50联接至存储器装置92，存储器装置92用于存储用于自动模式的多个自动闭合构件运动参数68、93、94、95和用于动力辅助模式的多个动力闭合构件运动参数96、100、102，106，并且这些运动参数由致动器控制器50使用来控制闭合构件(例如，门12或17)的运动。具体地，多个自动闭合构件运动参数68、93、94、95包括闭合构件运动配置文件68(例如，多个闭合构件速度和加速度配置文件)、多个闭合构件停止位置93、闭合构件限位灵敏度94以及多个闭合构件限位配置文件95中的
至少一者。多个动力闭合构件运动参数96、100、102、106包括多个固定的闭合构件模型参数96和力命令生成器算法100以及闭合构件模型102和多个闭合构件部件配置文件106中的至少一者。另外，存储器装置92存储日期和里程以及循环计数97。存储器装置92还可以存储用于边界检查以防止闭合构件的运动和致动器22的操作超出多个预定操作限制或边界条件范围的边界条件(例如，多个预定操作限制)。
118.因此，致动器控制器50被配置成接收与动力辅助模式相关联的运动输入56和与自动模式相关联的自动模式启动输入54中的一者。然后，致动器控制器50被配置成向致动器22发送在自动模式下基于多个自动闭合构件运动参数68、93、94、95的运动命令62和在动力辅助模式下基于多个动力闭合构件运动参数96、100、102、106的力命令88中的一者，以改变作用在闭合构件12上以使闭合构件12移动的致动器输出力。致动器控制器50另外使用人工智能学习算法61监测和分析动力闭合构件致动系统20的历史操作，并相应地调节多个自动闭合构件运动参数68、93、94、95和多个动力闭合构件运动参数96、100、102、106。
119.如以上所讨论的，动力闭合构件致动系统20可以包括环境传感器80、81，环境传感器80、81与致动器控制器50通信并被配置成感测车辆10的至少一个环境条件。因此，由致动器控制器50使用人工智能学习算法61监测和分析的历史操作可以包括车辆10的至少一个环境条件。因此，控制器还被配置成基于车辆10的至少一个环境条件来调节多个自动闭合构件运动参数68、93、94、95和多个动力闭合构件运动参数96、100、102、106。
120.如图6中最佳示出的，致动器控制器50还被配置成接收运动输入56并进入动力辅助模式以输出如通过人工智能学习算法61修改的力命令88(例如，根据力命令算法100、门模型102、边界条件91、多个闭合构件部件配置文件106使用致动器控制器50的力命令生成器98，如以下更详细讨论的)。致动器控制器50还被配置成生成力命令88，以控制作用在闭合构件上以使闭合构件移动的致动器输出力。因此，致动器控制器50响应于接收到运动输入56而改变作用在闭合构件上以使闭合构件移动的致动器输出力。在动力辅助模式下，力命令88具有指定的力配置文件(例如，其可以被修改以改变使用者对闭合构件的体验，例如通过使其更轻或更重，或者基于环境条件的变化并通过人工智能学习算法61修改，比如通过增加或减少提供给使用者75的力辅助)。例如，根据当前使用者反馈不断地优化力命令88。使用者运动传感器104联接至致动器控制器50，并被配置成感测闭合构件上的用以使闭合构件移动的来自使用者75的运动输入56。还将门运动反馈105从闭合构件(例如，门12)提供回给使用者75。同样，动力闭合构件致动系统20还包括用于确定闭合构件的位置和速度中的至少一者的至少一个闭合构件反馈传感器64。至少一个闭合构件反馈传感器64检测闭合构件的位置和/或速度，如以上针对自动模式所描述的，并且可以向致动器控制器50提供关于使用者75如何与闭合构件进行交互的相应的位置/运动信息或信号。例如，至少一个闭合构件反馈传感器64确定使用者75移动闭合构件(例如，门12)的速度。姿态或倾斜传感器86还可以确定闭合构件的角度或倾斜，并且动力闭合构件致动系统20可以补偿这样的角度以帮助使用者75并且抵消角度变化引起(例如，例如与重力如何可以基于闭合构件相对于地平面的角度而不同地影响闭合构件有关的变化)的对闭合构件运动的任何影响。在wo2020252601a1中示出并描述了标题为“apower closure member actuation system(动力闭合构件致动系统)”、在本文中也称为“601pct申请”的致动器控制器和门运动算法和方法的一个示例，该601pct申请的全部内容通过参引并入本文中。例如，致动器控制器50可以
被配置成计算补偿力值和控制电动马达36输出该补偿力值来控制门12的运动以辅助使用者作用在门上的输入力或辅助补偿门运动阻力，比如辅助补偿摩擦、倾斜、动量等。
121.现在参照图7，公开了第一动力致动器122。第一动力致动器122包括限定远端孔132的连杆130。在其中第一动力致动器122布置在闭合件内的一些实施方式中，远端孔132构造成连接至车身14，例如如图2中所示。替代性地，在其中第一动力致动器布置在闭合件的外部、例如布置在车身14的结构件内的实施方式中，远端孔132可以构造成连接至闭合件、比如车辆侧门12、17。连杆130经由连杆机构136连接至可延伸构件134，连杆机构136具有以可枢转的方式支承连杆130的销138。因此，可延伸构件134构造成联接至车身14或车辆的闭合件以打开或关闭闭合件。在没有连杆130的情况下，连杆机构136例如可以经由相反设置在连杆机构136上以便于将连杆机构136连接至车身14的远端孔132而可枢转地直接联接至车身14。
122.第一动力致动器122还包括齿轮箱140，齿轮箱140构造成对可延伸构件134施加力，以使可延伸构件134线性移动。可延伸构件134具有使用附图标记“bb”指代的轴线。转接器142被构造成将齿轮箱140安装至闭合件或车身14。电动马达36联接至齿轮箱140，以用于驱动第一动力致动器122。电动马达36可以是标准直流马达比如永磁体(例如铁氧体)或磁阻型马达。电动马达36可以是无刷直流(bldc)型马达比如永磁体(例如铁氧体)或磁阻型马达。呈高分辨率位置传感器144形式的闭合构件反馈传感器64布置在电动马达36与齿轮箱140之间。高分辨率位置传感器144可以包括磁轮和霍尔效应传感器，以提供关于可延伸构件134和附接至可延伸构件134的闭合件的速度、方向和/或位置信息。电磁(em)制动器146在与电动马达36相反的一侧联接至齿轮箱140。em制动器146是可选的并且可以不包括在所有动力致动器中。盖148附接至齿轮箱140并构造成封围可延伸构件134。盖148可以有助于防止灰尘或污垢污染可延伸构件134以及/或者保护可延伸构件134以免接触闭合件或车身14内的其他部件。盖148形成为中空筒形管，如图7中所示。
123.在一些实施方式中，以及如图7的第一动力致动器122中所示，可延伸构件134包括导螺杆，导螺杆具有绕导螺杆延伸的一个或更多个螺旋螺纹。可延伸构件134可以具有其他构型。例如，图8示出了第二动力致动器122a，其中，可延伸构件134构造为齿条齿轮，该齿条齿轮构造成由相应的齿轮比如齿轮箱140中的小齿轮(未示出)线性地驱动。在一些实施方式中，第二动力致动器122a的齿轮箱140可以包括具有齿条与小齿轮输出的行星齿轮传动。
124.图9示出了第一动力致动器122的另一视图，其示出了转接器142的细节。如图9中所示，转接器142具有限定供可延伸构件134穿过的中心孔150的大致管状形状。转接器142包括第一凸缘152，第一凸缘152构造成使用一对螺钉或螺栓固定至齿轮箱140。转接器142还包括第二凸缘154，第二凸缘154构造成固定至闭合件。可以使用具有不同构型的不同转接器142以使本公开的动力致动器适应于不同的车辆应用，比如用于不同的车辆或同一车辆内的不同闭合件。
125.在一些实施方式中，转接器142构造成允许第一动力致动器122直接替代用于限制闭合件的旋转行程的非动力门限位装置156、比如图10中所示的门限位装置156。
126.图11a图示了根据本公开的各方面的从前乘客门12的内部门腔39突出的第一动力致动器122。本公开的动力致动器22、122可以类似地安装在任何车辆闭合件内，比如任何摆动门或摆动式尾门内。具体地，第一动力致动器122构造成安装至闭合件12的关闭面162上
的先前存在的安装点160。先前存在的安装点160也构造成保持门止挡器、比如图10中所示的门限位装置156。
127.图11b图示了布置在乘客门12的内部腔39内的图11a的动力致动器。在一些实施方式中，转接器142构造成在齿轮箱140与闭合件的关闭面162之间提供旋转自由度，以用于适应在门腔39中的安装。例如，动力致动器122可以通过可延伸构件134绕中心轴线a旋转并且可延伸构件134沿着中心轴线a平移以打开或关闭门12。
128.图12a至图12b图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器122。具体地，图12b示出了电动马达36，电动马达36构造成使从动轴166旋转以使蜗杆168转动。从动轴166由近端轴承170和远端轴承172支承。近端轴承170支撑在附接至电动马达36的轴向端部的马达支架174内。近端轴承170示出为球轴承并且远端轴承172示出为滑动轴承或轴套。然而，轴承170、172中的任一者可以是不同类型的轴承，比如滑动轴承、球轴承、滚子轴承或滚针轴承。图12b还示出了高分辨率位置传感器144的内部部件，包括联接成与从动轴166一起旋转的磁轮180，并且磁轮180包括多个永磁体。图12b中所示的磁轮180具有六个永磁体，但是磁轮180可以包括任意数目的磁体。高分辨率位置传感器144还包括霍尔效应传感器182，霍尔效应传感器182配置成检测磁轮180中的永磁体的运动并且因此响应于磁轮180的旋转运动而生成电信号。高分辨率位置传感器144还包括封围磁轮180和霍尔效应传感器182的全部或部分的传感器壳体184。
129.图13a图示了根据本公开的各方面的第一动力致动器122的局部剖视图。图13a示出了齿轮箱140的总体布置结构，包括在转接器142与盖148之间以及在电动马达36与em制动器146之间延伸的齿轮箱壳体141，其中，电动马达36和em制动器146彼此对准并且布置成垂直于可延伸构件134。
130.图13a也示出了齿轮箱140的内部细节，包括布置成与形成为导螺杆的可延伸构件134螺纹接合的导螺母190。图13a中所示的导螺杆与导螺母构型可以提供相对较少的间隙量，从而提高了由高分辨率位置传感器144检测到的位置与闭合件的实际位置之间的相关性。这种高精度检测可以改善动力致动器22、122的伺服控制。例如，高分辨率传感器144信号可以配置成马达每转输出至少41个霍尔计数以供伺服控制系统使用，例如如下表所示，图示了100mm导螺杆行程的最小霍尔计数为5000：
[0131][0132]
高分辨率传感器144信号可以配置成马达每转输出其他霍尔计数以供伺服控制系统使用。例如，马达每转的霍尔计数输出可以大于2个霍尔计数。
[0133]
导螺母190固定在具有管状形状的扭矩管192内。具体地，导螺母190包括带凸缘端部194，带凸缘端部194径向向外突出并且在扭矩管192的与转接器142相邻的端部处接合扭矩管192的轴向端部。扭矩管192由一对管支撑件196保持在齿轮箱壳体188内，其中，管支撑件196中的每个管支撑件在扭矩管192的对应的轴向端部处或靠近扭矩管192的对应的轴向端部围绕扭矩管192布置。管支承件196中的一个或两个管支承件可以包括轴承、比如球轴
承或滚子轴承。蜗轮齿轮198围绕扭矩管192布置在管支撑件196之间并且固定成与扭矩管192一起旋转。蜗轮齿轮198与蜗杆168(图12b中所示)啮合接合，从而使扭矩管192和导螺母190响应于电动马达36驱动蜗杆168而旋转。
[0134]
图13a中所示的第一动力致动器122还包括行程限制器200，行程限制器200布置在可延伸构件134的与连杆机构136相反(即距离最远)的轴向端部上。行程限制器200构造成与齿轮箱140的一部分比如扭矩管192接合，以用于限制可延伸构件134的轴向延伸。具体地，行程限制器200包括由弹性材料比如橡胶制成的缓冲器202，缓冲器202具有邻近可延伸构件134的轴向端部围绕可延伸构件134延伸的管状形状。保持器夹204将缓冲器202在可延伸构件134的轴向端部上保持就位。保持器夹204可以包括任何合适的硬件，例如垫圈、螺母、开口销、e形夹或c形夹比如卡扣环。
[0135]
图13b图示了根据本公开的各方面的动力致动器的em制动器146的剖视图。em制动器146联接至从动轴166并且构造成施加制动力以抵抗从动轴166的旋转。具体地，em制动器146包括至少部分地布置在杯状外壳体208内的杯状内壳体206。电枢板210固定成与从动轴166一起旋转，并且固定板212固定至外壳体208并被防止旋转。由摩擦材料制成的环形带214邻近固定板212固定至电枢板210。em制动器146包括布置在内壳体206内的电磁线圈216并且电磁线圈216配置成由电流供电，以使得电枢板210移动远离固定板212。线圈弹簧218延伸穿过内壳体206的中心孔并将电枢板210朝向固定板212偏置。在申请人的美国专利10,280,674中提供了em制动器146及其操作的详细描述，该美国专利以其整体通过参引并入。
[0136]
图14图示了根据本公开的各方面的第三动力致动器122b的剖视图。具体地，图14中所示的剖视图的平面延伸穿过从动轴和蜗轮198的平面。如图14中所示，从动轴166包括经由联接器228联接至电动马达36的马达轴226的齿轮箱输入轴224。联接器228可以是固定联接器、比如花键连接器，从而使得齿轮箱输入轴224与马达轴226一起旋转。在一些实施方式中，联接器228可以是挠性联接器，从而允许齿轮箱输入轴224与马达轴226之间存在一定程度的相对旋转。在一些实施方式中，联接器228可以包括用于将齿轮箱输入轴224选择性地固定成与马达轴226一起旋转的离合器。一组输入轴承230在蜗杆168的两侧保持齿轮箱输入轴224。输入轴承230中的一个或两个输入轴承可以是任何类型的轴承，比如球轴承、滚子轴承等。
[0137]
在一些实施方式中，并且如图14中所示，扭矩管192和蜗轮198形成为一体单元，其中，齿轮齿形成在外周上，并且其中，导螺母190形成在内孔上。在一些实施方式中，扭矩管192和蜗轮198形成为一体单元，并且导螺母190是固定成与该一体单元一起旋转的单独的件。
[0138]
图14中所示的第三动力致动器122b包括与高分辨率位置传感器144间隔开的em制动器146，其中，齿轮箱140布置在高分辨率位置传感器144与em制动器146之间。
[0139]
图15图示了根据本公开的各方面的第四动力致动器122c的剖视图。具体地，第四动力致动器122c与图14中所示的第三动力致动器122b类似，其中，联接器228包括用于将齿轮箱输入轴224选择性地固定成与马达轴226一起旋转的离合器。在这种情况下，磁轮180固定成与齿轮箱输入轴224一起旋转，从而提供可延伸构件134和联接至可延伸构件134的车门的指示。在本文中所述的动力致动器122的所有构型中，动力致动器122可以构造成没有离合器，从而在马达26与连接至车身14的可延伸构件134之间具有永久联接器。
[0140]
图16a至图16b示出了根据本公开的各方面的第五动力致动器122d的电动马达36和联接器228。具体地，图16a示出了包括挠性联接器240和滑移装置242的联接器228的分解图。挠性联接器240将电动马达36的马达轴226联接至滑移装置242并且允许在马达轴226与滑移装置242之间存在受一定限制的旋转。例如，挠性联接器240可以将驱动扭矩从马达轴226传递至滑移装置242且同时限制马达轴226与滑移装置242之间的振动传递。图16a中所示的挠性联接器240包括输入构件246，输入构件246具有从构造成与马达轴226一起旋转的基部248延伸的杯状形状。基部248可以带键或带花键或以其他方式固定成与马达轴226一起旋转。输入构件246构造成使滑移装置242转动，其中，由弹性材料比如橡胶制成的输出构件250布置在输入构件246与滑移装置242之间，以允许在输入构件246与滑移装置242之间存在一定程度的旋转。如图16c中所示，滑移装置242包括环绕轴立柱252的三角形本体250，轴立柱252带花键并且联接成使齿轮箱输入轴224转动。滑移装置242构造成在输入构件246与齿轮箱输入轴224之间的扭矩超过预定值的情况下，在输入构件246与齿轮箱输入轴224之间提供一些滑移(slip)或相对旋转。
[0141]
图17示出了根据本公开的各方面的第六动力致动器122e的电动马达36和联接器228。具体地，图17中所示的联接器228包括挠性轴256，挠性轴256构造成响应于在挠性轴256的两个相反端部之间施加的扭矩而扭转预定量。挠性轴256的一个端部联接至齿轮箱输入轴224，并且挠性轴256的另一端部经由轴转接器258联接至电动马达36的马达轴226。轴转接器258可以带键或带花键或以其他方式固定成与马达轴226一起旋转。因此，挠性轴256提供马达轴226与齿轮箱输入轴224之间的旋转挠曲。
[0142]
图18示出了根据本公开的各方面的第七动力致动器122f的电动马达36和联接器228。具体地，图18中所示的联接器228是挠性联接器，联接器228可以是现成可用的高速挠性联接器。联接器228包括联接至电动马达36的马达轴226的输入转接器262。输入转接器262可以带键或带花键或以其他方式固定成与马达轴226一起旋转。联接器228还包括由弹性材料比如橡胶制成的弹性层264，弹性层264固定成与输入转接器262一起旋转并且弹性层264还固定成使齿轮箱输入轴224转动。联接器228因此用作挠性联接器，从而允许在马达轴226与齿轮箱输入轴224之间存在受一定限制的相对旋转、小于一圈的旋转。第七动力致动器122f不包括任何滑移装置并且不提供除马达轴226与齿轮箱输入轴224之间的超出由联接器228的弹性层264提供的相对旋转范围的任何相对旋转。
[0143]
图19示出了根据本公开的各方面的第八动力致动器122g。第八动力致动器122g可以与本文中公开的其他动力致动器相似或相同，但具有一些附加的保护设备。具体地，保护罩270构造成覆盖可延伸构件134并且在可延伸构件134延伸出转接器142时与可延伸构件134一起移动。保护罩270可以具有类似于减震器的覆盖物的管状且带肋的构造，以防止污染物接触可延伸构件134。保护罩270还可以防止可延伸构件134在可延伸构件134从转接器142延伸或缩回时捕获线材或其他物品。保护罩270的一个端部(例如外端部)固定至连杆130并且保护罩270的另一端部(例如内端部)固定至转接器142。在一些实施方式中，并且如图19中所示，转接器142是两件式设计，包括接纳并环绕内构件274的外构件272，其中，保护罩270(特别是内端部)夹置于内构件274与外构件272之间。当可延伸构件134从转接器142向外延伸时，保护罩270将延长并延伸远离转接器142。内构件274和外构件272可以通过将转接器142保持至齿轮箱壳体188的螺钉或螺栓保持在一起。
[0144]
图20图示了根据本公开的各方面的具有第一构型22a的动力致动器内的部件的示意框图。具体地，图20示出磁轮180通过直接驱动联接器(例如蜗杆168)与em制动器146间隔开，从而减少或消除了电磁干扰(例如em制动器场146a)对高分辨率位置传感器的干扰。更具体地，第一构型22a包括em制动器146、直接驱动联接器(168)、磁轮180和电动马达36，em制动器146、直接驱动联接器(168)、磁轮180和电动马达36全部按该给定顺序沿着从动轴166布置。
[0145]
图21图示了根据本公开的各方面的具有第二构型22b的动力致动器内的部件的示意框图。具体地，图21示出磁轮180通过电动马达36和直接驱动联接器(例如蜗杆168)与em制动器146间隔开，从而减少或消除了电磁干扰对高分辨率位置传感器的干扰。更具体地，第二构型22b包括em制动器146、直接驱动联接器(蜗杆168)、电动马达36和磁轮180，em制动器146、直接驱动联接器(蜗杆168)、电动马达36和磁轮180全部按该给定顺序沿着从动轴166布置。
[0146]
在上述构型22a和22b中的每个构型中，磁轮180布置在em制动器146的电磁场的外部。在上述情况中的每个情况中，蜗杆168布置成邻近em制动器146并且与em制动器146的磁场交叠。蜗杆168一般不容易受到由em制动器146引起的干扰影响。
[0147]
图22图示了根据本公开的各方面的具有第三构型22c的动力致动器内的部件的示意框图。具体地，图22示出磁轮180通过电动马达36和直接驱动联接器(例如蜗杆168)与em制动器146间隔开，从而减少或消除了电磁干扰对高分辨率位置传感器的干扰。更具体地，第三构型22c包括磁轮180、直接驱动联接器(168)、电动马达36和em制动器146，磁轮180、直接驱动联接器(168)、电动马达36和em制动器146全部按该给定顺序沿着从动轴166布置。
[0148]
图23图示了根据本公开的各方面的具有第四构型22d的动力致动器内的部件的示意框图。具体地，图23示出磁轮180通过直接驱动联接器(例如蜗杆168)与em制动器146间隔开，从而减少或消除了电磁干扰对高分辨率位置传感器的干扰。更具体地，第四构型22d包括磁轮180、直接驱动联接器(168)、em制动器146和电动马达36，磁轮180、直接驱动联接器(168)、em制动器146和电动马达36全部按该给定顺序沿着从动轴166布置。
[0149]
在上述构型22c和22d中的每个构型中，马达36部分地布置在em制动器146的磁场内。与构型22a和22b类似，磁轮180布置在em制动器146的磁场的外部。在构型22c和22d中的每个构型中，磁轮示出为邻近蜗杆168并且em制动器146邻近马达36。
[0150]
将理解的是，构型22a至构型22d包括两个或更多个构型中所共有的各种相似点和不同点。然而，在每个构型中，磁轮180基于部件的堆叠来相对于em制动器146定位，使得磁轮180位于em制动器146的磁场的外部。间隔量可以根据部件的堆叠改变，如图20至图23中所示。
[0151]
在另一方面，可以在磁轮180与em制动器146之间或者磁轮180和em制动器146上施用呈覆盖物或涂层形式的电磁屏蔽，以阻挡em制动器146的磁场并且减少可能的干扰。
[0152]
图24以及图25a至图25b图示了根据本公开的各方面的第九动力致动器122h。具体地，第九动力致动器包括封围可延伸构件134的可伸缩防尘罩148a。可伸缩防尘罩148a具有可伸缩设计，其包括构造成在图25a中所示的扩张状态与图25b中所示的压缩状态之间移动的多个管状部段。图24还图示了马达36、用于触觉控制的高分辨率位置传感器144、em制动器146、齿轮箱140等。
[0153]
图24总体上对应于图25a，其中，可延伸构件134或导螺杆在门关闭状态下处于与图19、图12a和图13a中所示的位置类似的缩回位置。图25b图示了在门打开状态下的可延伸构件134的延伸位置。因此，可伸缩式防尘罩148a在可延伸构件134延伸时被压缩缩回，并且防尘罩148a在可延伸构件134缩回时延伸。可伸缩防尘罩148a的总长度响应于可延伸构件134的移位而变化。
[0154]
图24图示了本公开的其他方面。图24还图示了构造成允许容易适应各种环境的门转接器支架342。支架342能够操作成消除或基本减少由于车身(或闭合件本体)与可延伸构件134(例如导螺杆)的端部之间的连接而产生的力矩变化。这种布置结构提供了增强的触觉/伺服控制响应。例如，力矩臂一般不会在不同的门位置处发生变化。因此，无需容置连杆机构并且致动器122h可以更靠近闭合件12(或车身14)的关闭面，从而提高了组装要求并减少了门腔(或车身腔)内所占的空间。上述马达36、磁环180、em制动器145等、以及上述其他部件均可以用于致动器122h，与先前所述致动器类似。
[0155]
图26图示了动力致动器122的部件的示意图，其中，马达36布置成距关闭面162距离d1，比如对于具有连杆机构的致动器。如图26中图示的，马达36与关闭面162之间存在距离d1。由于该距离，可能会由于致动器的重量(特别是质心)远离致动器122在关闭面162的金属板上的安装点而在关闭面162的金属板上产生相对较大量的加载(m1)。
[0156]
图27图示了根据本公开的各方面的改进的动力致动器比如上述致动器122h的部件的示意图。具体地，图27图示了本公开的动力致动器122h，该动力致动器122h将重量、特别是质心(例如马达36和附接至马达36的其他部件、比如齿轮箱壳体141)移动成更靠近致动器122h在关闭面162上的安装点(距离d2)。因此，根据本公开的一方面的动力致动器设计可以减少安装点上和关闭面的金属板周围的载荷。致动器122h可以在没有连杆机构的情况下操作，从而允许马达36移动成更靠近关闭面162并减少金属板上的载荷(m2)。
[0157]
图26和图27两者结合以图示齿轮箱壳体141两侧的开孔151和153孔径如何更靠近图27中的关闭面162。可延伸构件134相对于齿轮箱壳体移位进入和离开开孔151和153。将理解的是，图26和图27的图示是示意性的并且意在说明由图27的布置结构所产生的减小的间距和载荷。
[0158]
图28图示了根据本公开的一方面的另一动力致动器122i。在这方面，例如当可延伸构件134已经被致动并且延伸时，动力致动器122i的包括可延伸构件134(呈导螺杆的形式)的暴露部分的侧部可以包括密封装置以防止可延伸构件134由于碎屑、水等而积垢。
[0159]
如图28的分解立体图中所示，动力致动器122i可以包括外壳体408(外壳体408可以是转接器142、齿轮箱140或可延伸构件134在被致动时从其延伸的其他壳体结构件)并且还可以包括盖410。盖410定尺寸并且布置成选择性地安装至致动器壳体408并与致动器壳体408联接。在一个方面，盖410可以包括多个突出的卡扣配合凸部412，所述多个突出的卡扣配合凸部412定尺寸并且布置成接纳在形成于壳体408上的相应的接纳部中。如所示的，设置有围绕圆形盖410周向等距地间隔的四个凸部412。将理解的是，可以使用其他间距和数量。类似地，可以使用其他紧固装置将盖410紧固至转接器142。盖410可以限定开口414，可延伸构件134可以在可延伸构件134轴向移动时突出穿过该开口414。
[0160]
盖410的内部具有多个密封和刮擦工具，以用于阻挡和/或移除碎屑，并且用于进一步限制水、灰尘或其他微粒的进入。
[0161]
在一个方面，设置有刮擦器组件420并且刮擦器组件420布置在盖410的内部。刮擦器组件420可以包括刮擦器壳体422。刮擦器壳体422可以具有大致筒形形状并且可以固定成与导螺母190一起旋转，例如经由例如如图32中所看出的将刮擦器壳体422与导螺母190连接的中空筒形联接器191固定成与导螺母190一起旋转。因此，当导螺母190旋转时，刮擦器壳体422也旋转。刮擦器壳体422发生旋转的同时可延伸构件134线性地平移，使得导螺杆134的螺纹穿过刮擦器壳体422，在其中刮擦器组件420没有构造成独立地或者比如通过与如图32中所示的导螺母190联接而非独立地旋转的构型中，不会使螺纹与刮擦器组件420锁定接合。联接器191可以经由接纳在形成于刮擦器壳体422或螺母190中的开孔内的一系列齿193而与刮擦器壳体422或导螺母190(未示出)接合。刮擦器齿424固定至刮擦器壳体422。在一个方面，刮擦器齿可以与壳体422一体地形成。刮擦器齿424定尺寸并且布置成配装在可延伸构件134的螺纹轮廓内，如图31中的横截面中所示。当导螺杆被牵拉回到致动器122i中时，沉积在导螺杆的螺纹的凹槽内的碎屑或其他物质将被刮擦器齿424阻挡，使得碎屑不会与可延伸构件134一起继续进入致动器122i中。
[0162]
刮擦器齿424具有与刮擦器壳体422的形状相对应的大致环状或环形形状。刮擦器密封构件426布置在刮擦器壳体422的内部。密封构件426具有环形形状并且可以固定成与刮擦器壳体422一起旋转，使得密封构件426与刮擦器壳体422一起旋转。刮擦器密封构件426包括用于与导螺杆134的螺纹进行配合的带螺纹的内表面427，如图30和图31中更详细地示出的。
[0163]
具有第一直径的第一压缩环428布置成邻近刮擦器组件420。具有大于第一直径的第二直径的第二压缩环430径向地布置在盖410与刮擦器组件420之间(如图31中所示)。具有比第一直径和第二直径大的第三直径的o形环密封构件432轴向地布置在盖410与齿轮箱壳体141之间，如图31中所示。另一o形环密封构件433径向地布置在刮擦器壳体422与盖板410之间，如图31中所示。
[0164]
如图31中所示，盖410可以具有阶梯式横截面轮廓，并且刮擦器壳体422(具有刮擦器齿424)可以具有类似的阶梯式形状以配装在盖410内。o形环433可以径向地配装在盖410与刮擦器壳体422的相应的阶梯式部分之间。第二压缩环430在图31中示出并且相对于o形环433轴向地向内布置，并且径向地布置在刮擦器壳体422与盖410的另一阶梯式部分之间。
[0165]
考虑到上述的o形环和压缩环以及密封构件，刮擦器组件420因此相对于盖410密封。盖410相对于齿轮箱壳体141密封。并且可延伸构件134相对于刮擦器组件420密封。因此，可延伸构件134经由刮擦器组件420和盖410相对于齿轮箱壳体密封。
[0166]
因此，当盖410紧固至转接器时，o形环密封构件432将在盖410与转接器之间被压缩以提供密封功能。盖410还包括孔或开口414以允许可延伸构件134从孔或开口414向外突出。因此，碎屑可能会进入盖410的内部。然而，当组装时，刮擦器组件420布置成靠近开口414。当然，当可延伸构件134延伸并从盖410向外暴露时，碎屑可能会积聚在可延伸构件134的表面。在导螺杆的缩回期间，碎屑被刮擦器组件420刮擦并阻挡，刮擦器组件420还如上所述那样密封致动器122i的内部。
[0167]
因此本文中说明性地示出了用于车辆的闭合件的动力致动器，包括下述各者：构造成使从动轴166旋转的电动马达136；可延伸构件134、比如导螺杆，其构造成联接至车身14或车辆的闭合件12中的一者以用于打开或关闭闭合件12；包括齿轮箱壳体141的齿轮箱
140，齿轮箱140构造成对可延伸构件134施加力以使可延伸构件134响应于从动轴166的旋转而线性地移动；以及构造成当可延伸构件线性地平移时对齿轮箱壳体141进行密封的至少一个密封组件149。齿轮箱壳体141可以包括至少一个开孔，以允许可延伸构件在可延伸构件线性地平移时穿过所述至少一个开孔。至少一个开孔可以包括面向闭合件12的关闭面162的第一开孔151和面向闭合件12的内腔39的第二开孔153，使得可延伸构件134在可延伸构件134于壳体141内线性地平移时穿过第一开孔151和第二开孔153两者。至少一个密封组件149中的一个密封组件可以与第一开孔151(例如参见图19和图28)相关联并且至少一个密封组件中的另一个密封组件可以与第二开孔153(例如参见图25a和图25b)相关联。与第一开孔151相关联的至少一个密封组件149可以构造成抵靠可延伸构件134，以允许可延伸构件134线性地平移穿过至少一个密封组件(参见图28)，同时还在可延伸构件134与壳体141之间提供密封。因此，可延伸构件134可以离开壳体141的内部密封空间，以使得可延伸构件134的一部分可以在可延伸构件134延伸时暴露于外部环境，例如如图24中所示。与第一开孔相关联的至少一个密封组件可以构造为刮擦器组件420，刮擦器组件420构造成当可延伸构件从延伸位置线性地平移至缩回位置时从可延伸构件移除碎屑。因此可以防止当可延伸构件134处于延伸位置时沉积在可延伸构件134的暴露于外部环境的部分上的任何碎屑、灰尘、污垢等在可延伸构件134缩回时进入到壳体141的内部腔中。因为可延伸构件134构造成通过布置在壳体141的相反侧上的开孔151、153而提供了相对于齿轮箱壳体141的往复运动，所以使得可延伸构件134的延伸超出开孔151、153的部分将暴露于外部环境(例如，导螺杆134并没有完全被壳体封围，比如两个重叠的管，其在相对于彼此延伸或缩回时保持处于重叠的密封构型，使得导螺杆不会延伸到管的封围的外部)，但是至少一个密封组件149作为盖以防止当可延伸构件134延伸超出开孔151、153时碎屑、污垢或类似的污染颗粒与可延伸构件134接触，或者至少一个密封组件149作为擦拭器或刮擦器构型通过抵接接触(例如处于抵接)来移除已经与可延伸构件134接触的碎屑、污垢或类似的污染颗粒。刮擦器组件420也可以以类似的方式与第二开孔153相关联。至少一个密封组件的与第二开孔153相关联的另一个密封组件可以构造成在可延伸构件134线性地平移穿过第二开孔153时与可延伸构件134一起延伸和缩回。至少一个密封组件的与第二开孔153相关联的另一个密封组件可以构造为盖148、比如保护罩，其构造成在可延伸构件线性地平移穿过第二开孔153时包围完全暴露的可延伸构件134。至少一个密封组件的与第二开孔153相关联的另一个密封组件可以是构造成在可延伸构件线性地平移穿过第二开孔153时包围可延伸构件的可扩张/可叠缩的盖148或保护罩，并且齿轮箱140可以包括导螺母190、192，导螺母190、192能够响应于从动轴166的旋转而旋转，并且可延伸构件134可以包括导螺杆，导螺杆构造成响应于导螺母190的旋转而轴向移动。动力致动器还可以构造成具有转接器142、342，转接器142、342构造成将齿轮箱140安装至闭合件12的关闭面162。动力致动器还可以包括高分辨率位置传感器144，高分辨率位置传感器144联接至从动轴166并且配置成检测从动轴166的位置并将该位置传送至伺服控制器、比如致动器控制器50。
[0168]
图33中所示的动力闭合构件致动系统或伺服致动系统520包括致动器控制器50，致动器控制器50配置为主控制器并且配置成基于经由电连接部(多个电连接部)510接收的命令控制信号508(或也表示为命令信号50e)发出一个或更多个致动信号50c以致动马达36以便使闭合构件12在打开位置与关闭位置之间移动。因此，电连接部(多个电连接部)510将
被用于供应打开或关闭命令508的通用指示，作为示例，该打开或关闭命令508从车辆控制系统516比如bcm 52(例如，输入54、56)或者直接从打开/关闭开关(例如通过无线链路563的智能钥匙60、外部闭合面板手柄、内部闭合面板手柄、智能闩锁83、闩锁控制器等)发出，以用于由用作主控制器的致动器控制器50接收。命令508比如打开或关闭命令不会直接由致动器控制器50传送至马达36，更确切地说，致动器控制器50将负责处理打开/关闭命令508，然后生成另外的致动信号50c以由马达36直接使用。就主控制器功能而言，作为主控制器操作的致动器控制器50将负责实施存储在物理存储器50b、92中的控制逻辑以由数据处理器比如处理器50a执行，以生成致动信号50c(例如，根据说明性示例，呈用于打开和关闭马达36并控制其导螺杆134的输出旋转的方向和速度的脉冲宽度调制电压的形式)以向马达36供电以控制其操作。如图33中所示，致动器控制器50电联接至马达驱动器518，马达驱动器518包括通过致动器控制器50被适当地控制(接通/断开)以生成致动信号50c的场效应晶体管(fets)50g。关于马达36的控制的情况可以包括：由作为致动器控制器50的主控制器接收传感器信号(经由电子部件64、182，如传感器，例如位置传感器、方向传感器、障碍物传感器等)、对这些传感器信号进行处理以及经由新的和/或修改的致动信号50c相应地调节马达36的操作(例如，在马达36响应于所提供的pwm信号的配置中，基于致动信号50c调节pwm的周期)。在该示例中，传感器64、182的传感器信号50f以及致动信号50c被生成并通过致动器控制器50结合也安装在致动器壳体141、184、188、206、408、422内的马达36在致动器壳体141、184、188、206、408、422中被内部处理。由此，信号508可以表示来自手柄或其他控制系统等的通用打开/关闭信号或其他命令，而由马达36接收并使用(即处理)的实际致动信号50c将由致动器控制器50生成。
[0169]
仍然参照图33，示意性地呈现了动力致动器22、122的集成致动器控制器50及其与各种电子部件50g、64、182的互连。致动器控制器50可以包括处理器50a、110(例如，根据一个实施方式可以包括协同处理器或存储器的软件模块500或硬件模块502)和存储在物理存储器50b、92中的一组指令559，所述一组指令559由处理器50a、110执行来确定致动信号50c(例如，呈脉冲宽度调制电压形式的用于接通和断开马达36并控制其输出旋转方向的致动信号)，以向马达36供电来以期望的方式控制其操作。存储器50b、92可以包括用于存储所述一组指令559的随机存取存储器(“ram”)、只读存储器(“rom”)、闪存等，并且可以被提供为内置于处理器50a、110或在外部提供为安装至下面更详细讨论的印刷电路板(pcb)的存储器芯片，或者这两者。存储器50b、92还可以存储用于致动器控制器50的通用管理的操作系统。由此，具有pcb(多个pcb)的电子部件50g、64、182可以认为是由致动器控制器50提供的控制电路的实施方式，这些电子部件一起操作以形成至少一个计算设备，以用于由处理器(例如，处理器50a、110)处理数据比如通信信号、命令信号50e、传感器信号50f、反馈信号50h，并且执行存储在存储器(例如，存储器50b、92)中的代码或指令，并且输出马达36控制信号以及用于以本文中说明性地描述的方式处理其他通信/控制信号以及算法和方法。
[0170]
如图33中所示，致动器控制器50可以具有通信接口50d以接收任何电力和/或数据/命令信号，比如从电连接部510接收控制命令信号50e(由远程/外部控制系统16发出)，并且又作为响应来控制马达36的操作。致动器控制器50可以可选地具有专用的电力接口50j，电力接口50j通过电源信号线506连接至电源或电池53。同样，通信接口50d可以配置成向电连接部510提供电力和/或数据/命令信号、比如子命令信号50i(用于当作为从设备操
作时从动力致动器22、122传输至外部系统516)。通信接口50d可以包括一个或更多个网络连接，所述一个或更多个网络连接适于通过车辆网络或总线通路以及通过在说明性实施方式中可以形成例如总线的一部分的电连接部510而与其他数据处理系统通信(例如，与bcm 52、智能闩锁83通信)。例如，通信接口50d可以连接至局部互连网络(lin)或can总线或类似的网络协议，通过这样，由控制系统16通过车辆网络发出的命令信号可以被接收和/或发送。因此，通信接口50d可以包括合适的发射器和接收器。因此，致动器控制器50可以通过通信网络链接至其他数据处理系统，电连接部510可以形成通信网络的一部分。通信接口50d也可以具有能够例如使用rf频率等通过无线链路563无线地感测和发送通信信号的无线配置。通信接口50d的输入/输出装置可以内置到致动器控制器50的pcb上的i/o装置中，以集成在致动器壳体141、184、188、206、408、422内。可选地，它可以集成到微处理器50a中。
[0171]
由通信接口50d接收的命令信号50e可以包括与通用或高级命令有关的数据，这些命令用以将闭合构件12打开到特定位置、将闭合构件12保持在该位置处、将闭合构件12完全打开、将闭合构件12完全关闭，但这些命令仅作为命令的非限制性示例的列举。例如，由通信接口50d接收的通用“关闭”命令可以产生致动信号50c以在从完全打开位置到完全关闭位置之前的点/位置的限定运动路径上以特定速度驱动马达36(例如致动器控制器50可以控制fets 50g的切换频率以调节允许传导至马达36的电力)，其中，致动信号50c将被致动器控制器50调节成降低马达36的操作速度(例如致动器控制器50可以降低fets 50g的切换频率以调节允许传导至马达36的电力)并且使闭合构件12在闭合构件12的预定义的点/位置处停止运动(例如，致动器控制器50可以控制fets 50g停止向马达36传导电力)。例如，这样的点可以与闭合构件12的下述位置相对应，在该位置处，闩锁83与设置在车身14上的撞销(未示出)接合，在该位置处，闩锁83处于与撞销对准的位置以执行系拉操作，从而在不需马达36的操作的情况下将闭合构件12转换至完全关闭的位置，如本领域通常已知的，系拉操作涉及将闩锁83从辅助闩锁位置转换至主闩锁位置。因此，设置在闭合构件12上的撞销通过闭合构件12的移动而移动至撞销与闩锁83的辅助位置接合的位置，以将撞销捕获并保持在与闩锁83闩锁接合的位置。在这样的位置处，马达36可以被停用，以便不干扰闩锁83的系拉操作。设置在闩锁83或者另一远程系统516中并且与致动器控制器50直接或间接通信(例如经由电连接部510)的传感器可以辅助致动器控制器50局部地确定在该位置处停止马达36所需的致动信号50c。说明性地，这些传感器可以是加速度计(例如，下面讨论的加速度计697)，并且可以生成经由电连接部510传递至致动器控制器50的传感器信号，这些传感器信号也被称为加速度计信号。应认识到，可以发出下述其他命令信号：这些命令比如用以将闭合构件12从完全打开位置移动至辅助闩锁位置，在辅助闩锁位置处，车辆闩锁83被移动至辅助闩锁位置，在该位置用于进行系拉操作来将闩锁83从辅助位置转换至主闩锁位置，并且用于其他闭合构件运动操作。处理器50a、110因此可以被编程为根据由作为本地互连网络协议信号的通信接口50d发送和接收的命令信号50e来执行指令，这些信号例如但不限于用于在包括下述操作模式中操作动力致动器22、122的命令：运动位置请求模式、推动关闭命令模式、推动打开命令模式、时间检测障碍物模式、区域检测障碍物模式、完全打开位置检测模式、学习模式和/或可调节停止位置模式。
[0172]
仍然参照图33，致动器控制器50被配置成解释在通信接口50d处从外部或远程系统516接收到的命令信号50e，并且作为响应例如基于存储在存储器50b中的存储的运动序列
或配置文件且至少部分地基于所接收到的命令信号50e作为参照(例如，存储器50b、92中的查找)来适当地启动包括fets 50g的马达驱动器518。闭合构件12的这种预定义存储的运动序列可以被记录在存储器50b、92中。例如，所接收到的命令信号50e可以是根据通信协议(例如，基于串行二进制消息的协议)编码的数字消息，致动器控制器50能够解码该数字消息，以提取命令(例如，将由通信接口50d接收到的数据流作为串行位(电压)电平转换成致动器控制器50可以处理的数据)。作为响应，致动器控制器50可以发出fet控制信号以便控制fet 50g的操作(例如控制fet栅极)以向马达36提供电流和/或电压。
[0173]
致动器控制器50可以基于闭合构件12的不同期望的操作特性通过执行用以操作马达36的指令559而被进一步编程。例如，致动器控制器50可以被编程为当车辆10外部的使用者发起闭合构件12的打开或关闭命令时自动地打开或关闭闭合构件12(即，存在位于通信接口50d范围内的无线应答器(比如无线智能钥匙60))。此外，致动器控制器50可以被编程为处理来自电子传感器64、182且供给至致动器控制器50的反馈信号50f，以帮助识别闭合构件12是处于打开位置还是关闭位置，或打开位置与关闭位置之间的任何位置。此外，闭合构件12可以基于存储在物理存储器50b中的指令559被自动地控制成在预定义时间(例如5分钟)之后关闭或者保持打开预定义时间(例如30分钟)。例如，高级通用命令(例如50e)可以包括仅出于说明目的而标记的命令：“打开配置文件a”，该命令可以被致动器控制器50解码成执行动力致动器22、122的操作，以根据存储在存储器50b、92中的一系列操作使闭合构件12移动，包括三个方面：比如使闭合构件12移动至完全打开位置，在闭合构件12已经到达完全打开位置之后保持打开一段时间(例如，3分钟)，以及在闭合构件12已经到达完全打开位置之后的第二时间段(例如，5分钟)之后进行完全关闭操作。例如，高级通用命令(例如，50e)可以包括标记为“打开配置文件b”的命令，该命令可以被致动器控制器50解码成执行与“打开配置文件a”类似的操作，不同之处在于用闭合构件12的如将由传感器64、128检测到的预期的手动使用者运动来取代完全关闭操作。此外，处理器50a可以被编程为执行以下指令：所述指令基于从电动马达36接收到的表示电动马达36的操作的信号50f来补充和增强闭合构件12的本地所接收到的配置文件命令的功能，例如执行子配置文件操作模式，其中，电动马达36的操作选自例如但不限于下述各者操作：电动马达速度斜升和斜降操作配置文件、用于检测枢转闭合构件在打开位置与关闭位置之间的障碍物的障碍物检测模式、下降枢转闭合构件检测模式、电流检测障碍模式、完全打开位置模式、学习完成模式、马达运动模式和/或无动力快速马达运动模式。
[0174]
作为动力致动器22、122的局部控制操作的另一说明性示例，描述了手动超控(manual override)功能。如上面论述的，可以设置一个或更多个霍尔效应传感器64、182，并且所述一个或更多个霍尔效应传感器64、182定位在传感器壳体184内，例如如图12b中所示并且下面更详细论述的，霍尔效应传感器64、182邻近从动轴166定位在pcb上，以例如基于来自对从动轴166上的目标(例如磁轮180)进行检测的霍尔效应传感器64、182的计数信号将取决于由霍尔效应传感器64、182——代表电动马达36的操作(例如从动轴166的旋转)——检测到的磁场变化的信号比如模拟电压时变信号发动至致动器控制器50，其指示马达36的旋转运动并且指示电动马达36的旋转速度。在感测到的马达36的速度大于例如存储在存储器50b、92中的预先存储的预期阈值速度并且电流传感器(在采用纹波计数来确定马达36的操作比如确定马达36的位置的情况下)记录电流消耗的显著变化的情况下，致动
器控制器50可以确定出使用者正在手动地移动闭合构件12，同时马达36也在操作以使导螺杆134旋转，从而使闭合构件12在闭合构件12的打开位置与关闭位置之间移动。致动器控制器50可以随后响应于这样的确定而发送适当的致动信号50c(例如通过切断通向马达36的电力流)，从而导致马达36停止以允许由使用者75手动超控/控制闭合构件12。相反地，并且作为物体或障碍物检测功能的示例，当致动器控制器50处于电力开启或电力关闭模式并且霍尔效应传感器64、182指示出马达36的速度小于阈值速度(例如，零)并且检测到电流尖峰(在采用波纹计数来确定马达36的操作的情况下)时，致动器控制器50可以确定障碍物或物体挡住了闭合构件12，在这种情况下，致动器控制器50可以采取任何合适的动作，比如发送致动信号50c以关闭马达36，或者发送致动信号50c以使马达36反转。这样，致动器控制器50接收来自霍尔效应传感器64、182或来自电流传感器(未示出)的反馈，并且将控制决定局部地呈现给动力致动器22、122，以确保在闭合构件12从关闭位置移动至打开位置或者从打开位置移动至关闭位置期间不发生与障碍物和闭合构件12的接触或碰撞。防夹功能也可以以与障碍物检测功能类似的方式执行，以在闭合构件12朝向完全关闭位置过渡期间在几乎完全关闭位置附近特别地检测存在于闭合构件12与车身14之间的障碍物比如肢体或手指。
[0175]
参照图34，示出了用于车辆10的闭合构件(例如闭合件12)的示例致动器组件622。致动器组件622包括致动器壳体141、148、184、188、206、408、422，致动器壳体141、148、184、188、206、408、422包括传感器壳体684(例如，由金属形成)。传感器壳体684与图12b的传感器壳体184类似，但尺寸更大。此外，致动器组件包括布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422中的电动马达36。电动马达36配置成使以可操作的方式联接至可延伸构件134的从动轴166旋转，该可延伸构件134也联接至车身14或闭合构件12中的一者以用于打开或关闭闭合构件12。致动器组件622还包括布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684的传感器壳体684中的致动器控制器50。致动器控制器50联接至电动马达36。致动器控制器50联接至加速度计697，加速度计697配置成感测闭合构件12的运动和/或倾斜。来自加速度计697的信号被用于通过理解闭合构件12的加速度来确定使用者意图。如果使用者用力推动，则加速度就会高。如果人员轻柔地推动门，则闭合构件12的加速度将会很小。致动器控制器50配置成使用加速计697检测闭合构件12的运动。致动器控制器50还配置成使用电动马达36(即，基于使用者意图)基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。在加速度计697检测到运动之后，然后可以执行障碍物检测。
[0176]
致动器组件622可以是图35中所示的第一示例伺服致动系统620的一部分。在第一示例伺服致动系统620中，加速度计697是致动器组件622自身的一部分。具体地，加速度计697布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684的传感器壳体684中。因此，在第一示例伺服致动系统620中，致动器组件622具有致动器控制器50执行指令或软件以控制自身。
[0177]
图36中示出了第二示例伺服致动系统720。正如图35中所示的第一示例伺服致动系统620，致动器组件622包括致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684并且致动器组件622包括电动马达36，电动马达36布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684中并且配置成使以可操作的方式联接至可延伸构件134的从动轴166旋转，该可延伸构件134联接至车身14或闭合构件12中的一者以用于打开或关闭闭合构件12。然而，代替加速度计697布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684中地，加速度计697远离致
动器组件622布置且同时仍然配置成感测闭合构件12的运动。
[0178]
至少一个伺服控制器50、850、1050联接至电动马达36和加速度计697。至少一个伺服控制器50、850、1050配置成使用加速度计697检测闭合构件12的运动。至少一个伺服控制器50、850、1050使用电动马达36、基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。根据一方面，并且如图36中所示，至少一个伺服控制器50、850、1050包括布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684中的致动器组件622的致动器控制器50。加速度计697布置在门节点组件652中，该门节点组件652远离致动器组件622布置在闭合构件12上。
[0179]
根据一方面并且仍然参照图36，加速度计697在闭合构件12的重心703附近附接至闭合构件12。加速度计697在重心703处附接可以包括恰好在重心703处附接以及基本上在重心703处附接或在重心703附近处附接。根据另一方面，闭合构件12可以具有从第一闭合构件端部705沿着纵向方向x至第二闭合构件端部706限定的总闭合构件长度704。从第一闭合构件端部705至第二闭合构件端部706的总闭合构件长度704可以包括为总闭合构件长度704的三分之一的前闭合构件长度704a、为总闭合构件长度704的三分之一的中间闭合构件长度704b、以及为总闭合构件长度704的三分之一的后闭合构件长度704c。根据另一方面，加速度计697在闭合构件12的中间闭合构件长度704b内附接至闭合构件12。将加速度计697设置在闭合构件12的重心703处以便于计算力值、比如目标马达输出控制力和/或扭矩，以及辅助或补偿力、比如与惯性补偿和倾斜补偿相关的计算的一部分，作为非限制示例并且如在并入的
‘
601pct申请中说明性地详细描述的，因为以这种马达控制软件或算法计算的力和/或扭矩可以基于检测到的作用在位于车门12的重心处的质量上的加速度。换言之，加速度计测量门上某一点处的加速度以便于基于该位置的力计算。力控制和/或补偿计算可以这样简化(例如，惯性力可以确定为力
惯性
＝质量
×
加速度，其中门12的质量已知并且加速度由从加速度计697接收到的信号确定)，并且因此，对加速度的门控制响应可以更准确并且能够根据需要可控。在一些构型中，加速度计697可以安置成接近门铰链，然而由加速度计697产生的信号可能不是足够强的信号。将加速度计697设置在中间闭合构件长度704b中还可以在不需要使用可能增加加速度计中的信号差错从而导致门运动控制性能下降的控制器增益补偿的情况下，允许加速度计697提供足够强的信号以供马达控制软件或算法使用。同样，将加速度计697设置在中间闭合构件长度704b中与将加速度计697设置在后闭合构件长度704c中时相比降低了信号噪声，而不需要执行加速度计信号的噪声滤波，在加速度计697被设置在后闭合构件长度704c中时可能需要执行加速度信号的噪声滤波。
[0180]
图37中示出了第三示例伺服致动系统820。正如图36中所示的第二示例伺服致动系统720，第三示例伺服致动系统820的至少一个伺服控制器50、850、1050使用电动马达36、基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭；然而，替代至少一个伺服控制器50、850、1050仅包括致动器控制器50地，至少一个伺服控制器50、850、1050包括在远离致动器组件622布置在闭合构件12上的门节点组件652的门节点控制器850。换言之，门节点控制器850是图33的远程系统516的示例。门节点组件652可以使用与其他部件分离的紧固件或连接器而作为模块安装至门12。门节点控制器850配置成命令致动器控制器50使用电动马达36、基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。如图所示，加速度计697布置在门节点组件652中。
[0181]
图38中示出了第四示例伺服致动系统920。同样，门节点控制器850配置成命令致
动器控制器50使用电动马达36、基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。在第四示例伺服致动系统920中，加速度计697布置在闩锁组件83中，该闩锁组件83构造成将闭合构件12选择性地紧固至车辆10的车身14。闩锁组件83远离致动器组件622布置。
[0182]
图39中示出了第五示例伺服致动系统1020。如上面所论述的，致动器组件622包括致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684和电动马达36，电动马达36布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684中并且配置成使以可操作的方式联接至可延伸构件134的从动轴166旋转。致动器组件622还包括布置在致动器壳体141、148、184、188、206、408、422、684中并且联接至电动马达36的致动器控制器50。加速度计697远离致动器组件622布置并且配置成检测闭合构件12的运动。正如图38中所示的第四示例伺服致动系统920，第五示例伺服致动系统1020还包括闩锁组件83，闩锁组件83远离致动器组件622布置并且构造成将闭合构件12选择性地紧固至车辆10的车身14。此外，闩锁组件83包括与加速度计697和致动器控制器50通信的闩锁控制器1050。闩锁控制器1050配置成使用加速度计697检测闭合构件12的运动。闩锁控制器1050另外配置成命令致动器控制器50使用电动马达36、基于闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。因此，闩锁控制器1050是图33的远程系统516的另一示例。如图39中所示，加速度计697布置在门节点组件652中，该门节点组件652远离致动器组件622和闩锁组件83布置在闭合构件12上。
[0183]
图40中示出了第六示例伺服致动系统1120。正如图39中所示的第五示例伺服致动系统1020，第六示例伺服致动系统1120包括闩锁组件83，闩锁组件83远离致动器组件622布置并且构造成将闭合构件12选择性地紧固至车辆10的车身14。然而，替代加速度计697布置在门节点组件652中地，加速度计697布置在闩锁组件83中。
[0184]
图41至图44示出了传感器印刷电路板1200上的传感器壳体184、684和霍尔效应传感器182在其上的布置的示例。具体地，图41示出了用于传感器印刷电路板1200发展(例如，容置致动器控制器50和/或加速度计697)的可用空间。因此，具有霍尔效应传感器182和致动器控制器50以及可选的加速度计697的传感器印刷电路板1200将是将霍尔效应传感器182安置成靠近磁体的矩形板。霍尔效应传感器182通过定位成使得轴磁体将在霍尔效应传感器182上方旋转而与轴166相互作用。还示出了多个马达端子1202。根据一方面，多个马达端子1202可以是左侧和右侧对称的。图42示出了四个安装特征部1204，这四个安装特征部1204用于将马达36定位在齿轮箱(例如齿轮箱141)中以允许不接触(clear)传感器印刷电路板1200。图43示出了传感器印刷电路板1200的周缘1206以及传感器印刷电路板1200在需要的情况下会如何发展。图44示出了霍尔效应传感器182的布置。说明性地示出了具有电动马达比如马达36的致动器622，马达36配置成由控制器50进行控制，马达36具有马达轴166和设置在马达36的一个侧部上并彼此相邻的马达端子2516(在图67a和图67b中说明性地示出)，使得控制器50包括接口，接口在一个可能实施方式中设置为本文中下面所描述的子板2392，以用于向马达端子2516提供马达信号，比如通过与马达端子2516接合的配合端子、比方说例如端子1202，并且还可以包括用于感测马达轴166的传感器装置。致动器622还可以包括具有接入端口或开口2517的壳体，该壳体在一个可能示例中参照本文中下面所描述的齿轮箱壳体板腔2512示出，以允许控制器接口例如与马达端子2516联接比如机械联接并且例如与马达轴166联接比如电联接或电磁联接。接入端口或开口2517比如齿轮箱壳体板腔2512在一种可能构型中可以是用于电子设备和布线的进入致动器622的单个接入点，以用
于简化致动器622的布线和密封。
[0185]
返回参照图34，对于致动器622的控制器或传感器壳体684的定位的一个问题是，当致动器622在闭合构件12的打开/关闭期间摆动时，传感器壳体684可能会撞击行进通道或内部门腔39中的其他部件(下面更详细地进行描述)。
[0186]
图45a至图45b、图46以及图47a至图48b示出了用于车辆10的闭合构件12的另一动力致动器2322。根据一方面，动力致动器2322包括致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384包括控制器壳体2384。可延伸构件134构造成联接至车辆10的车身14。动力致动器2322包括齿轮箱140，齿轮箱140布置在致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384的齿轮箱壳体141中并且构造成对可延伸构件134施加力以用于使可延伸构件134线性地移动。此外，动力致动器2322包括电动马达36，电动马达36布置在致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384中并且配置成使以可操作的方式联接至齿轮箱140的从动轴166旋转以用于打开或关闭闭合构件12。另外，动力致动器2322包括致动器控制器50，致动器控制器50联接至电动马达36并且包括布置在控制器壳体2384中的至少一个控制器印刷电路板2390、2392并且配置成控制电动马达36。图45a至图45b示出了动力致动器2322的两个选项，其中一个选项是控制器壳体2384附接至齿轮箱壳体141(即，集成控制器)(图45a)，并且其中另一选项是控制器壳体2384与齿轮箱壳体141分开并布置成远离齿轮箱壳体141(图45b)。图46示出了相对于玻璃行进通道2400或窗调节器导轨2401的动力致动器2322。致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384构造成绕枢转轴线枢转地联接至闭合构件12并且在闭合构件12的打开和关闭期间摆动。因此，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384的任何部分都不会延伸出外部摆动路径(虚线圈)。例如，如果控制器壳体2384延伸得太远，则可能与玻璃行进通道2400或车窗调节器导轨2401接触。动力致动器2322构造成在上枢转连接件和下枢转连接件2351处绕轴线aa(参见图35)枢转或摆动，其中，上枢转连接件和下枢转连接件2351将作为齿轮箱壳体的致动器壳体141联接至作为连接支架的致动器壳体142，以用于将动力致动器2322紧固至车门12，比如紧固至沿着门12的a柱侧部的内关闭面。轴线aa说明性地示出为与将车门12枢转地联接至车身10的上铰链和下铰链的旋转轴线平行或基本上平行。如图47a至图47b中最佳所示，用于致动器控制器50的控制器壳体2384布置成邻近电动马达36并且远离枢转轴线延伸得没有电动马达36远离枢转轴线延伸得远。
[0187]
图48a至图48b、图49a至图49c以及图50a至图50b示出了动力致动器2322的控制器壳体2384的其他细节。具体地，如图49a至图49c中最佳所示，控制器壳体2384包括在形成在其中以用于加强控制器壳体2384的至少一个加强肋2500。另外，如图49a至图49c以及图50a至图50b中最佳所示，动力致动器2322还包括布置在控制器壳体2384中的多个泡沫垫2502。多个泡沫垫2502构造成压缩抵靠至少一个控制器印刷电路板2390、2392并且防止至少一个控制器印刷电路板2390、2392移动到控制器壳体2384内部。还提供了板定位销2503以用于将至少一个控制器印刷电路板2390、2392定位和紧固在控制器壳体2384中。
[0188]
图51示出了动力致动器2322的控制器壳体2384的分解图。至少一个控制器印刷电路板2390、2392包括布置在控制器壳体2384中的主控制器板2390和构造成联接至主控制器板2390的子板2392。控制器壳体2384包括控制器壳体箱2384a，该控制器壳体箱2384a限定了围绕控制器壳体箱2384a的周缘延伸的控制器周缘通道2504。控制器壳体2384还包括构
造成与控制器壳体箱2384a接合的控制器壳体盖2384b。控制器壳体箱2384a和控制器壳体盖384b通过多个控制器壳体紧固件2506(例如，螺钉)保持抵接。控制器壳体箱2384a和控制器壳体盖2384b在它们之间限定有控制器壳体腔2508。主控制器板390布置在控制器壳体腔2508中并且通过布置在控制器周缘通道2504中从而密封地接合控制器壳体箱2384a和控制器壳体盖2384b的控制器壳体索环2509密封在控制器壳体腔2508中。仍然参照图51并且还参照图52、图53、图54a至图54b、图55、图56a至图56b以及图57a至图57b，其示出了致动器控制器50的主控制器板2390和子板2392的细节。控制器壳体2384包括开口2510(图51)并且子板2392电连接至控制器壳体2384中的主控制器板2390并且延伸穿过开口2510而部分地布置在齿轮箱壳体141、142的齿轮箱壳体板腔2512中通过控制器箱-齿轮箱索环2514密封就位。具体地，在图57a至图57b中，示出了将子板2392紧固在齿轮箱壳体141中的保持器或子板盖2513。因此，图58a至图58b示出了齿轮箱壳体141的拟议改变并且图59a至图59d示出了用于集成控制器选项的例如可以减少钢使用量的修改的支架或转接器142。
[0189]
根据一方面，致动器控制器50联接至电动马达36并且包括至少一个控制器印刷电路板2390、2392。至少一个控制器印刷电路板2390、2392包括布置在控制器壳体2384中的主控制器板2390和构造成联接至主控制器板2390的子板2392。同样，致动器控制器50配置成对电动马达36进行控制，然而，替代主控制器板2390和控制器壳体2384附接至致动器壳体141、142、148、184、2348、2349地，主控制器板2390和控制器壳体2384可以布置成远离致动器壳体141、142、148、184、2348、2349。图60a至图60b示出了作为主控制器板2390和控制器壳体2384附接至致动器壳体141、142、148、184、2348、2349的替代方案，主控制器板2390和控制器壳体2384可以布置成远离致动器壳体141、142、148、184、348、349(即，远程ecu构型)。子板2392包括用于电动马达36的多个电源连接部2600和用于检测电动马达36的位置的至少一个闭合构件反馈传感器64、144。更详细地并如所示的，子板2392至少部分地布置在齿轮箱140的齿轮箱壳体141、142的齿轮箱壳体板腔2512中。子板盖2513将子板2392连同控制器箱-齿轮箱索环2514紧固在齿轮箱壳体板腔2512中，并且主控制器板2390布置成远离子板2392并且子板2392通过主-子线束2515电联接至主控制器板2390。
[0190]
图61a至图61b示出了可以在针对远程ecu构型的主控制器板2390和控制器壳体2384连同供布线延伸穿过的控制器箱-齿轮箱索环2514布置成远离致动器壳体141、142、148、184、2348、2349时使用的转接器142的支架延伸。图62a至图62b示出了远程ecu构型和控制器壳体2384附接至致动器壳体141、142、148、184、2348、2349的构型两者均在跨车宽度要求范围内。图63a至图63b、图64a至图64b和图65示出了用于远程ecu构型的子板2392和布线的细节。因此，例如，在图63b中，可以消除两条电源线和用于这两条电源线的索环。橡胶线材密封件还可以被放大以适应不同的线规，如图63a中所示。类似地，图63a还示出了子板盖2513被放大以适应不同的线规。如图64a至图64b中所示，子板盖2513在左手构型与右手构型之间是共同的。
[0191]
图66a至图66b、图67a至图67b、图68a至图68c、图69、图70、图71和图72图示了动力致动器2322的齿轮箱壳体141、142和传感器壳体184的细节。如所示的，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384包括附接至电动马达36并且布置在电动马达36与齿轮箱壳体141、142之间的传感器壳体184。传感器壳体184包括多个片式端子2516，多个片式端子2516连接至电动马达36的马达电刷卡并且延伸到齿轮箱壳体板腔2512中。片式端子为左手
马达和右手马达36保持一个部件号。子板2392包括位于子板2392的第一侧部上的多个电源连接部2600以及位于子板2392的第二侧部上的用于检测电动马达36的位置的至少一个闭合构件反馈传感器64、144。图73、图74a至图74c、图75、图76a至图76b、图77以及图78a至图78b示出了电动马达36与子板2392之间的接口。具体地，图74a示出了磁体位于霍尔传感器上方的当前布置结构，而图74b示出了磁体向下移动并且子板2392翻转使得使霍尔传感器面朝下。在图76a中，需要进行更改以防止马达的电源线会穿过马达36而与来自子板盖2513的其他导线合并，并且图76b示出了线材将需要从子板盖2513中出来。图77提供了关于移除马达36的两根电源线和相关联的索环的其他细节。图79以及图80a至图80b示出了可用于远程ecu构型和在控制器壳体2384附接至致动器壳体141、142、148、184、2348、2349时两者的各种设计选项。例如，在图79中，ecu壳体2384的半部可以集成至马达36。马达36与控制器50之间的连接可以在马达36的内部完成，其中ecu板滑动到圆形板中。可以应用超声或激光焊接工艺来密封控制器壳体2384的两个半部。这将意味着用于马达36的两个不同的部件号(集成的控制器50和作为单独部件的控制器50)。另一选项是提供壳体2384的这种设计，该设计使得在控制器50将不是一体部件的情况下，控制器50可以插入，但与此同时以较小的插塞代替。在这种情况下，马达36以及齿轮箱壳体141将仍然相同(对于两个选项)。马达36将在内部连接至控制器50并且没有导线从马达36出来以将这两者连接在一起。
[0192]
图81、图82、图83、图84、图85、图86、图87、图88a至图88b、图89a至图89b、图90a至图90b和图91示出了控制器壳体2384在外门金属板面板12a和内金属板面板12b内相对于门12的腔39内的其他部件的位置(例如，窗玻璃2397、扬声器2399、玻璃行进通道2400和/或窗调节器导轨2401)。同样，致动器控制器50联接至电动马达36并且包括布置在控制器壳体2384中的至少一个控制器印刷电路板2390、2392并且配置成控制电动马达36。致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384构造成围绕枢转轴线枢转地联接至闭合构件12并且在闭合构件12的打开和关闭期间摆动。根据一方面，并且如图86中最佳所示，用于致动器控制器50的控制器壳体2384布置成邻近电动马达36，并且不会进一步延伸超出马达36与齿轮箱140中的至少一者的外部范围2700。更详细地，外部范围2700包括与可延伸构件134的轴线704一致地从动力致动器22、122、222、322的前部观察的动力致动器22、122、222、2322的横向范围。如图91中最佳所示，外部范围2700另外包括从动力致动器22、122、222、2322的一侧观察的动力致动器22、122、222、2322的深度范围(如线2701所示)。
[0193]
图92、图93、图94、图95a至图95d以及图96a至图96b图示了致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384中的压力调节。根据一方面，可延伸构件134在第一可延伸端部与第二可延伸端部之间延伸，第一可延伸端部构造成通过连杆130联接至车辆10的车身14。致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384包括由聚合材料制成的后可延伸波纹管2348，后可延伸波纹管2348为杯状并且附接至齿轮箱壳体141、142，并且布置在可延伸构件134上并沿着可延伸构件134延伸至可延伸构件134的第二可延伸端部。后可延伸波纹管2348构造成响应于可延伸构件134从车辆10的车身14缩回而沿着可延伸构件134线性地扩张。后可延伸波纹管348还构造成响应于可延伸构件134朝向车辆10的车身14延伸而沿着可延伸构件134线性地收缩。
[0194]
如图92中最佳所示并且根据一方面，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384没有限定出从后可延伸波纹管2348通向致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、
2384的通路。因此，后可延伸波纹管2348中的空气响应于可延伸构件134在后可延伸波纹管2348内移动而保持捕获在后可延伸波纹管2348中。
[0195]
相比之下，如图93至图94中最佳所示，根据另一方面，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384限定了从后可延伸波纹管2348通向致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384的至少一个空气通路2800。因此，后可延伸波纹管2348中的空气响应于可延伸构件134在后可延伸波纹管2348内移动而移动进入和离开后可延伸波纹管2348并且穿过至少一个空气通路2800。
[0196]
现在参照图95a至图95d以及图96a至图96b，致动器壳体141、142、148、184、2348、2349、2384还包括由聚合材料制成的前可延伸波纹管2349，并且前可延伸波纹管2349附接至齿轮箱壳体141、142并且布置在可延伸构件134上并沿着可延伸构件134延伸至可延伸构件134的第一可延伸端部。前可延伸波纹管2349构造成响应于可延伸构件134朝向车辆10的车身14延伸而沿着可延伸构件134线性地扩张。前可延伸波纹管2349构造成响应于可延伸构件134从车辆10的车身14缩回而沿着可延伸构件134线性地收缩。此外，动力致动器2322还包括在前可延伸波纹管2349与后可延伸波纹管2348之间延伸的波纹管空气导管2802。因此，后可延伸波纹管2348中的空气响应于可延伸构件134在后可延伸波纹管2348内移动而穿过波纹管空气通道2802移动进入和离开后可延伸波纹管2348以及进入和离开前可延伸波纹管2349。
[0197]
现在参照图97，除了图1至图96，示出了对联接至闭合构件以用于打开或关闭闭合构件3000的电动马达进行控制的方法，该方法包括以下步骤：从基本上在闭合件的重心处定位在闭合构件上的加速度计接收指示闭合构件的倾斜和运动中的至少一者的信号3002，使用该信号计算用于控制电动马达输出力的力命令3004，以及将该力命令提供给电动马达以用于打开或关闭闭合构件3006。使用该信号计算用于控制电动马达输出力的力命令的步骤3004可以包括使用信号计算与闭合构件的倾斜有关的力和使用信号计算与闭合构件的惯性有关的力中的至少一者3008。
[0198]
然而显然，在不脱离所附权利要求书中所限定的范围的情况下，可以对本文所描述和示出的内容进行改变。已经出于说明和描述的目的，提供了对实施方式的上述描述。该描述并非意在是详尽的或者限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是，即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下是可互换的，并且可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这些变型并不被认为是偏离本公开，并且所有这些改型均意在被包括在本公开的范围内。
[0199]
本文所使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的并且不旨在是限制性的。如文中所使用的，单数形式“一”、“一种”以及“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包括有”、“含有”和“具有”是包括性的并且因此指明所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求其以所论述或所说明的特定顺序执行，除非特别地指明为执行的顺序。还应理解的是，可以采用附加的或替代性的步骤。
[0200]
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元
件或层时，该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合至、连接至或联接至其他元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用以描述元件之间的关系的其他用语(例如“在
……
之间”与“直接在
……
之间”、“相邻”与“直接相邻”等)应当以相同的方式来解释。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目的一者或更多者的任意及所有组合。
[0201]
尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分。除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不暗含顺序或次序。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例性实施方式的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。
[0202]
为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语比如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等来描述如附图所图示的一个元件或特征与另一个(另一些)元件或特征的关系。空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的除了附图中描绘的取向之外的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在其他元件或特征的下方”或“在其他元件或特征之下”的元件将被定向成“在其他元件或特征的上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以涵盖上方和下方两个取向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他取向)，并且本文中所使用的空间相对描述符可以相应地解释。
[0203]
已经出于说明和描述的目的，提供了对实施方式的上述描述。该描述并非意在是详尽的或者限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是，即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下是可互换的，并且可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这些变型并不被认为是偏离本公开，并且所有这些改型均意在被包括在本公开的范围内。
[0204]
本公开的实施方式可以参照以下编号的段落来理解：
[0205]
1.一种用于车辆(10)的闭合构件(12)的伺服致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120)，所述伺服致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120)包括：
[0206]
致动器组件(622)，所述致动器组件(622)具有致动器壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)；
[0207]
所述致动器组件包括电动马达(36)，所述电动马达(36)布置在所述致动器壳体中并且构造成使从动轴(166)旋转，所述从动轴(166)以可操作的方式联接至可延伸构件(134)，所述可延伸构件(134)联接至车身(14)或闭合构件中的一者以用于打开或关闭所述闭合构件；以及
[0208]
加速度计(697)，所述加速度计(697)构造成感测所述闭合构件的运动和倾斜中的一者；
[0209]
其中，所述电动马达适于基于使用所述加速度计感测的所述闭合构件的运动和倾斜中的所述一者来控制所述闭合构件的打开或关闭。
[0210]
2.根据段落1所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计基本上在所述闭合构件的
重心(703)处附接至所述闭合构件。
[0211]
3.根据段落1所述的伺服致动系统，其中，所述闭合构件具有从第一闭合构件端部(705)沿着纵向方向至第二闭合构件端部(706)限定的总闭合构件长度(704)，所述总闭合构件长度从所述第一闭合构件端部至所述第二闭合构件端部包括为所述总闭合构件长度的三分之一的前闭合构件长度(704a)、为所述总闭合构件长度的三分之一的中间闭合构件长度(704b)、以及为所述总闭合构件长度的三分之一的后闭合构件长度(704c)，并且加速度计在所述闭合构件的所述中间闭合构件长度内附接至所述闭合构件。
[0212]
4.根据段落1所述的伺服致动系统，还包括联接至所述电动马达和所述加速度计的至少一个伺服控制器(50，850，1050)，所述至少一个伺服控制器构造成使用所述电动马达基于感测的所述闭合构件的运动和倾斜中的一者来控制所述闭合构件的打开或关闭。
[0213]
5.根据段落4所述的伺服致动系统，其中，所述至少一个伺服控制器是所述致动器组件的布置在所述致动器壳体中的致动器控制器。
[0214]
6.根据段落5所述的伺服致动系统，还包括印刷电路板(1200)，其中，所述致动器控制器(50)和加速度计安装在所述印刷电路板上。
[0215]
7.根据段落4所述的伺服致动系统，其中，所述至少一个伺服控制器配置成使用从所述加速度计(697)接收的加速度计信号并且确定所述闭合构件的倾斜和所述闭合构件的惯性中的至少一者，并且产生力命令(88)以利用所述电动马达补偿所述闭合构件的倾斜和所述闭合构件的惯性中的至少一者。
[0216]
8.根据段落7所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计基本上在所述闭合构件的重心处附接至所述闭合构件。
[0217]
9.根据段落4所述的伺服致动系统，其中，所述至少一个伺服控制器为所述致动器组件的布置在门节点组件(652)中的致动器控制器(50)，所述门节点组件(652)在远离所述致动器组件的另一位置处附接至所述闭合构件。
[0218]
10.根据段落9所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计布置在所述门节点组件中。
[0219]
11.根据段落1所述的伺服致动系统，其中，所述至少一个伺服控制器包括门节点组件的门节点控制器(850)，所述门节点控制器(850)远离所述致动器组件布置在所述闭合构件上，所述门节点控制器配置成命令所述致动器控制器基于感测的所述闭合构件的运动和倾斜中的一者、使用所述电动马达来控制所述闭合构件的打开或关闭。
[0220]
12.根据段落11所述的伺服致动系统，其中，所述门节点控制器还配置成对闩锁组件(83)进行控制以将所述闭合构件选择性地紧固至所述车辆的车身(14)。
[0221]
13.根据段落12所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计布置在远离所述致动器组件布置的所述闩锁组件中并且构造成将所述闭合构件选择性地紧固至所述车辆的车身。
[0222]
14.一种用于车辆(10)的闭合构件(12)的伺服致动系统(20，520，620，720，820，920，1020，1120)，所述伺服致动系统(20、520、620、720、820、920、1020、1120)包括：
[0223]
致动器组件(622)，所述致动器组件(622)包括致动器壳体(141，148，184，188，206，408，422，684)；
[0224]
所述致动器组件包括电动马达(36)，所述电动马达(36)布置在所述致动器壳体中并且构造成使从动轴(166)旋转；
[0225]
致动器控制器(50)，所述致动器控制器(50)联接至所述电动马达并且布置在所述致动器壳体内；以及
[0226]
加速度计(697)，所述加速度计(697)远离所述致动器组件布置并且构造成检测所述闭合构件的运动和倾斜中的一者；
[0227]
其中，所述致动器控制器配置成命令所述电动马达基于所述闭合构件的运动和倾斜中的一者而使用所述电动马达来控制所述闭合构件的运动。
[0228]
15.根据段落17所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计定位在所述闭合面板的中间闭合构件长度(704b)内。
[0229]
16.根据段落15所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计基本上定位在所述闭合构件的所述重心(697)处。
[0230]
17.根据段落14所述的伺服致动系统，其中，所述加速度计设置在远离所述致动器组件设置的门节点组件(652)中。
[0231]
18.根据段落15所述的伺服致动系统，其中，所述致动器控制器配置成使用来自所述加速度计的信号来计算使用所述加速度计信号的力值。
[0232]
19.一种对联接至闭合构件的电动马达进行控制以用于打开或关闭闭合构件的方法(3000)，所述方法包括：
[0233]
从基本上在所述闭合件的重心处定位在所述闭合构件上的加速度计接收指示所述闭合构件的倾斜和运动中的至少一者的信号(3002)；
[0234]
使用所述信号计算用于对所述电动马达的输出力进行控制的力命令(3004)；以及
[0235]
将所述力命令提供给所述电动马达以用于打开或关闭所述闭合构件(3006)。
[0236]
20.根据段落19所述的方法，其中，计算所述力命令(3004)包括使用所述信号计算与所述闭合构件的倾斜有关的力和使用所述信号计算与所述闭合构件的惯性有关的力中的至少一者(3008)。