进行加速度计补偿的车门运动控制器的制作方法

进行加速度计补偿的车门运动控制器
1.相关申请的交叉引用
2.本发明要求于2022年2月17日提交的美国临时申请no.63/311,094的权益。该美国临时申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
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控制器，该控制器对加速度计进行补偿。


背景技术：

4.本部分提供与本公开有关的背景信息，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围绕大致竖向的枢转轴线进行摆动运动。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而移动的。具体地，动力闭合构件系统可以用于使乘客门围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/或者为了使用者使乘客门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，从而对乘客门在其打开位置与关闭位置之间的摆动运动进行控制。
7.动力闭合构件致动系统可以例如响应于单个输入(例如，开关启动)能够操作成使乘客门自动地移动，或者可以在连续力输入期间连续辅助运动(例如，在使用者移动乘客门时辅助运动)。这种动力闭合构件致动系统通常依赖于精确的传感器读数以正确地确定乘客门的位置。
8.鉴于上述情况，仍然需要开发用于打开或关闭车辆的闭合构件的改进的系统以及使用补偿的传感器值对传感器校准的方法，其解决并克服了与已知动力闭合构件致动系统相关联的限制和缺点并提供了增加的精确性和增强的操作能力。


技术实现要素：

9.本部分提供了本公开的整体内容，并且本部分不是本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面公开。
10.本公开的目的是提供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，电动马达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。该系统还包括加速度计，加速度计配置成感测闭合构件的运动并输出与所感测的运动相对应的加速度计信号。致动器控制器联接至电动马达和加速度计，并且致动器控制器配置成使用加速度计检测闭合构件的运动。致动器控制器还配置成根据在将加速度计安装在车辆中之前使用通过加速度计校准过程暂时确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的加速度计信号来确定经调节的加速度计信号。致动控制器然后使用电动马达基于由经调节的加速度计信号所表示的闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。
11.在另一方面中，该系统还包括用于对在电动马达中流通的感测电流进行检测的电流传感器，其中，触觉控制算法还配置成接收感测电流并计算目标扭矩。
12.在另一方面中，该系统还包括驱动单元，驱动单元用于将补偿力转换为要提供至闭环电流控制系统的目标电流。
13.在另一方面中，触觉控制算法包括通过将目标扭矩输出至驱动单元的加法器对来自多个力计算的多个力的求和，多个力计算包括接收门的速度并输出摩擦力的摩擦力计算、接收门的位置并输出止动力的止动力计算、接收加速度信号并输出倾斜力的倾斜力计算、接收加速度信号并输出惯性力的惯性力计算、接收门的位置和门的速度并输出驱动模式力的驱动模式力计算、接收门的位置和门的速度并输出撞击保护力的撞击保护力计算、以及从电流传感器接收感测电流并输出使用者输入扭矩力的使用者输入扭矩力计算。
14.在另一方面中，该系统还包括致动器控制器的加速度计补偿模块，该加速度计补偿模块配置成在加速度计信号由触觉控制算法的倾斜力计算和惯性力计算使用之前对加速度计信号进行调节。
15.在另一方面中，闭环电流控制系统包括马达块和减法器，马达块连接至h桥块，减法器配置成从驱动单元的目标电流中减去电流传感器的感测电流以将校正电流输出至马达块，马达块和h桥块配置成将校正电流转换为由电流传感器感测的驱动电流。
16.在另一方面中，该系统还包括门位置传感器，门位置传感器配置成检测闭合构件的角度位置并输出门的位置。
17.在另一方面中，门位置传感器是霍尔效应传感器。
18.根据另一方面，提供了一种对安装在车辆中的加速度计的加速度计信号进行补偿的方法。加速度计用于感测闭合构件的运动。该方法包括从加速度计接收加速度计信号的步骤。该方法的下一个步骤是根据使用通过加速度计校准过程确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的加速度计信号来确定经调节的加速度计信号。该方法还包括使用经调节的加速度计信号来计算要被施加至闭合构件的补偿力的步骤。
19.在另一方面中，加速度计校准过程在加速度计安装在车辆中之前暂时地发生。
20.根据又一方面中，还提供了一种用于对闭合构件的运动进行感测的车辆的加速度计的加速度计校准方法。该方法包括将加速度计安装在控制器的控制器壳体中的步骤。接
下来，将控制器壳体安装至校准装置。该方法的下一个步骤是使用校准装置将控制器壳体和加速度计相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，同时确定在加速度计被以多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号相比之间的差异。该方法通过基于加速度计信号与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号之间的差异来确定多个预定补偿因子继续进行。该方法通过对控制器的加速度计补偿模块进行编程以通过多个预定补偿因子将加速度计信号调节为经调节的加速度计信号的步骤继续进行。
21.根据另一方面，还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，电动马达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。该系统还包括加速度计，加速度计配置成感测闭合构件的运动和取向中的一者并输出与所感测的闭合构件的运动和取向中的一者相对应的加速度计信号。电动马达是使用经调节的加速度计信号而被控制的。
22.在另一方面中，该系统还包括联接至电动马达和加速度计的控制器，其中，控制器适于接收加速度计信号、生成经调节的加速度计信号以及基于经调节的加速度计信号来控制电动马达。
23.根据另一方面，还提供了一种用于对用于打开或关闭闭合构件的致动器组件的电动马达进行控制的控制系统。该控制系统包括配置成输出加速度计信号的加速度计。该控制系统还包括配置成接收加速度计信号的控制器，控制器还适于基于至少一个预定参数调节加速度计信号以生成经调节的加速度计信号，并且使用经调节的加速度计信号控制电动马达。
24.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
25.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。
26.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；
27.图2是根据公开的各方面的具有配备有闩锁组件的另一闭合构件的机动车辆的部分立体图；
28.图3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；
29.图4示出了根据本公开的各方面的枢转地安装在连接至车身的铰链上以用于围绕枢转轴线旋转的图3的闭合构件；
30.图5示出了根据本公开的各方面的动力致动器的前视立体图；
31.图6示出了控制器壳体中的加速度计的另一视图；
32.图7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；
33.图8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；
34.图9和图10是根据本公开的各方面的用于控制车门的运动的马达控制系统的框图；
35.图11a和图11b示出了在没有任何加速度计校准的情况下针对常规车门和重型车门的手柄力误差与手柄重力的图表；
36.图12a和图12b示出了根据本公开的各方面的在沿仅一个取向对加速度计进行校准之后针对常规车门和重型车门的手柄力误差与手柄重力的图表；
37.图13a和图13b示出了根据本公开的各方面的在加速度计的加速度计校准过程期间的操作中的示例校准装置；
38.图14示出了根据本公开的各方面的另一示例校准装置的简化视图；
39.图15图示了根据本公开的各方面的对安装在车辆中的加速度计的加速度计信号进行补偿的方法的步骤；
40.图16图示了根据本公开的各方面的车辆的加速度计的加速度计校准过程的步骤；
41.贯穿附图中的若干视图，相应的附图标记指示相应的部分。
具体实施方式
42.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。
43.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枢转地连接在第一乘客门12与车身14之间。根据优选构型，动力闭合构件致动系统20通常包括动力操作致动器机构或致动器22和旋转驱动机构，动力操作致动器机构22固定在乘客门12的内腔内，旋转驱动机构由动力操作致动器机构22驱动并且驱动地联接至车身14。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。根据该优选构型，动力操作致动器机构22在铰链16、18之间枢转地联接至门12的关闭面并且紧密接近门12的关闭面，而旋转驱动机构枢转地联接至车身14。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的替代性封装构型可用于适应可用的封装空间。一个这种替代性封装构型可以包括将动力操作致动器机构22安装至车身14并且将旋转驱动机构驱动地互连至门12。
44.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20还可以与车辆10的任何其他闭合构件(例如，门或举升门)相关联，作为示例，比如与后乘客门17和行李箱盖19相关联。
45.现在参照图2，机动车辆10的车身14限定了通向内部乘客室的开口23。闭合构件例如后乘客门17被说明性地示出为以可枢转的方式安装至车身14以用于在打开位置(示出的)与完全关闭位置之间的运动，以分别地通过闩锁组件83打开和关闭开口23。闩锁组件83的示例可以在美国公开no.2018/0100331中找到，该美国公开申请在此通过参引并入。虽然示出了后乘客门17，但应当理解的是，闩锁组件83能够替代性地或附加地被用于门12和/或动力闭合构件致动系统20可以被用于后乘客门17。闩锁组件83被示出为邻近后乘客门17的边缘部分17a固定至后乘客门17，并且闩锁组件包括能够以可释放的方式与牢固地固定至开口23的凹入的边缘部分23a的撞销24接合的闩锁机构。如将详细描述的，闩锁组件83能够操作成接合碰销24并将闭合构件17以可释放的方式保持在其完全关闭位置。外部手柄25和内部手柄26设置成选择性地致动闩锁组件83的闩锁释放机构，以将撞销24从闩锁机构释放并允许后乘客门17随后运动至其打开位置。可选的锁定旋钮27提供了闭合闩锁组件83的锁定状态的视觉指示，并且可选的锁定旋钮27还可以能够操作成机械地改变闩锁组件83的锁定状态。防风雨密封件或门密封件29安装在车身14中的开口23的边缘部分23上并适于在后乘客门17由闩锁组件83的闩锁机构保持在后乘客门的完全关闭位置的情况下在与后乘客门17的配合密封表面接合时被弹性地压缩，以便在防风雨密封件或门密封件与后乘客门的配合密封表面之间提供密封接合，防风雨密封件或门密封件29构造成例如防止雨水和污物进入到乘客舱中同时使可听得见的风噪声最小化。
46.动力闭合构件致动系统20总体上在图3中示出并且如提到的，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。如图3中所示，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28和连接至车身14的车身铰链带30。下门铰链18的门铰链带28和车身铰链带30经由铰链销32沿着大体竖向对齐的枢转轴线a互连以建立门铰链带28与车身铰链带30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28与车身铰链带30之间的可枢转互连。
47.仍参照图3，动力闭合构件致动系统20包括动力操作致动器机构22，动力操作致动器机构22具有能够刚性地连接至车门12的马达和齿轮系组件34。说明性地，动力闭合构件致动系统20枢转地连接至车门12的关闭面162。马达和齿轮系组件34构造成产生围绕枢转轴线a的旋转力。在优选实施方式中，马达和齿轮系组件34包括操作性地联接至减速/增扭组件38的电动马达36，减速/增扭组件38作为具有一个或更多个级的齿轮箱，该齿轮箱的齿轮比允许马达36和齿轮系组件34通过电动马达36的极低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，可以使用马达和齿轮系组件34的任何其他布置结构来建立所需的旋转力。电动马达36由图3中被说明性地示出为框50的电子设备控制，所述电子设备可以包括微处理器110和由微处理器110控制的电力电子设备92，比方说例如h桥、fet。控制器50例如电连接至命令源比如门打开或关闭开关53，或者电连接至另一控制器65比如车身控制模块、或认证控制器比如pke控制器。
48.马达和齿轮系组件34包括用于建立与车门12和动力操作致动器机构22的可连接关系的安装支架40。动力操作致动器机构22经由安装支架40与车门12的可连接关系被图示为枢转连接，以允许动力操作致动器机构22围绕枢转轴线b枢转，例如为指示为图3中的pa的旋转。安装支架40构造成能够在上门铰链16与下铰链18之间连接至车门12并且例如能够
连接至关闭面162。关闭面162包括用于允许驱动轴42穿过关闭面162的端口或孔，其中，这种端口通常可以关联用于允许供门限位连结件穿过。还如图3中所示，以如将在本文中描述的方式对马达组件34的这种安装将动力闭合构件致动系统20的动力操作致动器机构22设置成紧密接近枢转轴线b。马达和齿轮系组件34邻近于车门12的枢转轴线b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a)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。减小致动器的质量并使致动器22的质量移动成更靠近枢转轴线a减小了门14的质量并使质心偏移成更靠近枢转轴线c，从而允许马达36的功率和/或尺寸减小。另外，还如图3中所示，马达和齿轮系组件34的更靠近车门12的枢转轴线a的安装允许动力闭合构件致动系统20被封装在a柱玻璃行进通道和与车门12相关联的其他内部门部件和金属板面板的前方，并且因此避免对车门12的玻璃窗功能的任何干扰。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被图示为安装在车门12的上门铰链16与下铰链18之间，但是作为替代性方案，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。
49.动力闭合构件致动系统20还包括由动力操作致动器机构22旋转地驱动的旋转驱动机构。如图3中所示，旋转驱动机构包括驱动轴42，驱动轴42互连至马达和齿轮系组件34的齿轮箱38的输出构件，并且从齿轮箱38的两侧伸出和缩回。另外，作为可选构型，尽管未明确示出，但离合器比如机械或电离合器可以设置在齿轮箱38的旋转输出部与驱动轴42的第一端部44之间。离合器可以使用任何合适类型的离合机构、比方说例如一组支柱(sprag)、滚珠、卷簧、摩擦板或任何其他合适的机构来接合和断开接合。离合器可以设置成允许使用者手动地将门12相对于车身14在门12的打开位置与门12的关闭位置之间移动。这种离合器例如也可以位于电动马达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。在另一可能的构型中，动力闭合构件致动系统20可以不设置有离合器，这由此减小了动力闭合构件致动系统20和门14的质量。可能的是，齿轮箱38可以包括“可反向驱动的”齿轮，以允许使用者手动地移动门14，由此将诱导齿轮箱38的齿轮旋转。可能的是，齿轮箱38可以替代性地包括不可反向驱动的齿轮，以防止使用者手动地移动门14，由此不能因门14的运动而诱导齿轮箱38的齿轮旋转，而是仅马达22的启用将致使齿轮箱38的齿轮旋转以使门14移动。防止马达22的旋转、齿轮箱36的旋转或驱动轴42的运动中的任何一者的制动机构也可以不与动力闭合构件致动系统20设置在一起，以另外进一步减小动力闭合构件致动系统20和门14的质量。
50.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，动力闭合构件致动系统20还包括设置在车身14与驱动轴42的第一端部44之间的枢转连接件45。驱动轴42的第二端部46构造成在驱动轴42响应于马达36的致动而被齿轮箱38驱动时进行往复运动而进出腔39。说明性地，连接件45是允许驱动轴42围绕轴线c旋转的销和套筒(socket)式连接件，轴线c平行或基本平行于门12的枢转轴线a和动力操作致动器机构22的枢转轴线b延伸。驱动轴42经由马达和齿轮系组件34的操作进行的平移用于：在驱动轴42从腔39缩回时将门12推离车身14，并且在驱动轴42平移到腔39中时将门12拉向车身14。因此，在图3的所示示例中，动力闭合构件致动系统20能够通过经由被驱动的驱动轴42的线性平移将旋转力“直
接”传递至车身14来实现车门12在其打开位置与其关闭位置之间的运动。利用邻近于关闭面162连接至车门12的马达和齿轮系组件34，在被驱动的轴42在齿轮箱38内往复运动r时，驱动轴42的第二端部46可以在腔39内往复运动并摆动。基于门腔39内的可用空间，当动力操作致动器机构22例如由于驱动轴42在门12被打开时从腔39缩回而围绕轴线b摆动时，驱动轴42的第二端部46可以避免与腔49内的内部部件发生碰撞。
51.图4示出了门12枢转地安装在连接至车身14(未以其整体示出)的铰链16、18上以围绕枢转轴线a旋转。为了更清楚，车身14意在包括车辆10的“非移动”结构元件，比如车架(未示出)和车身面板(未示出)。门12包括内金属板面板12a和外金属板面板12b，在内金属板面板12a与外金属板面板12b之间具有连接部分12c。动力操作致动器机构或动力致动器22包括能够在缩回位置与伸出位置之间移动以实现门12的摆动运动的可延伸致动构件或驱动轴42。此外，加速度计200安装在控制器50的控制器壳体202内。
52.现在另外参照图5，另一示例动力致动器122’被示出并且包括安装装置300，安装装置300具有也称为安装支架304的门转接件支架，安装支架304构造成枢转地附接至齿轮箱140并且固定地附接至闭合面板12，从而允许安装支架304和齿轮箱140、以及以可操作的方式附接至齿轮箱140的包括马达36在内的所有部件相对于彼此枢转。说明性地，安装支架304构造成用于直接枢转地附接至齿轮箱140，以允许齿轮箱140仅进行围绕轴线b枢转的运动。说明性地，安装支架304构造成用于枢转地附接至齿轮箱的外侧周缘。因此，安装支架304允许有供齿轮箱140围绕而进行枢转运动的单个轴线。安装支架304示出为具有多个(作为示例而非限制，一对)紧固件开口305，紧固件开口305的尺寸设计成用于接纳紧固件比如螺纹螺栓(未示出)，以便于将安装支架304固定地附接至闭合面板12，比如附接至关闭面162。应当认识到，在本文中设想了相反的布置结构，使得安装支架304可以构造成固定地附接至齿轮箱140并且枢转地附接至闭合面板12，从而允许安装支架304、齿轮箱140以及以可操作的方式附接至齿轮箱140的所有部件相对于闭合面板12枢转。安装装置300是枢转连接件45的说明性示例。安装装置300可以构造成允许动力致动器122’围绕单个旋转轴线、比如围绕枢转轴线b枢转。枢转轴线b说明性地平行于y轴线，y轴线与由于重力引起的向下方向的拉力对齐。说明性地，在动力致动器122’与车门12之间设置仅单个旋转轴线。说明性地，安装支架304构造为u形支架。如示出的，为了便于进行枢转附接，安装支架304具有也被称为凸耳或凸缘306的一对轭，凸耳或凸缘306具有构造成用于将耳轴(trunnion)、比如可以由销308提供的耳轴接纳在其中的轴向对准的贯通开口。销308可以设置成接纳在从齿轮箱140延伸(例如，平行于轴线b延伸)的轴向对准的接纳凸台310中，但是可以设想的是，销可以根据需要与齿轮箱140形成为整体式材料件。销308提供齿轮箱140相对于安装支架304的枢转运动。凸缘306进行支撑以抵抗齿轮箱140在y方向上的运动。例如，下部凸台310可以由底部凸缘306支承，并且由此支撑动力致动器122’的重量。上部凸缘306可以例如通过与销308的连接来支撑上部凸台310。因此，动力致动器122’的重量、包括齿轮箱140和马达36的重量被传递至支架304，而不传递至可延伸构件134，例如如果凸台310和销308将旋转九十度使得销308沿着z轴延伸，则将是这种情况。与动力致动器122’的重量比如齿轮箱140和/或马达36的重量由可延伸构件134支承相比，将动力致动器122’的重量分配至支架304减小了齿轮箱140的齿轮与可延伸构件134之间的力，该力将倾向于增加结合、增加螺母管与可延伸构件134的齿之间的摩擦并且可能引起可延伸构件134的挠曲，这可能需要增大马达尺
寸来补偿这种力。为了允许齿轮箱140相对于安装支架304进行不受限的枢转运动，安装支架304具有穿过安装支架304的间隙开口312。间隙开口312设置成用于接纳穿过间隙开口312的可延伸构件134，并且间隙开口312的尺寸设计成在闭合面板或门12在闭合面板或门12的关闭位置与闭合面板或门12的打开位置之间移动时允许在间隙开口312中进行自由、无阻碍的枢转运动。间隙开口312示出为在z轴方向上比在y轴方向上延伸得多。因此，当闭合面板12在关闭位置与打开位置之间移动时以及当可延伸构件134平移穿过间隙开口312并相对于安装支架304枢转时，可延伸构件134确保与安装支架304保持间隙关系。由于单个枢转轴线b，因而可延伸构件134被限制为仅在z方向上摆动。
53.由于可延伸构件134相对于安装支架304的间隙开口312并在间隙开口312内围绕枢转轴线b枢转的能力，因此不需要连杆。这样，类似于第一端部，可延伸构件134的远端端部314可以直接枢转地固定至车身14，其中，远端端部314具有附接贯通开口136。因此，齿轮箱140和附接至齿轮箱140的包括电动马达36在内的部件可以紧邻关闭面162移动，从而提供减小的力矩变化和增强的触觉/伺服控制响应，特别是因为当闭合面板12在关闭位置与打开位置之间移动时力矩臂不会发生变化。此外，通过消除与动力致动器122’和关闭面162之间的枢转连接相关联的附加枢转轴线、比如在z方向上延伸的旋转轴线并且提供仅单个旋转轴线、比如旋转轴线b，可以避免附加的复杂的枢转联接构型，这进一步消除了关闭面162与齿轮箱140之间的距离产生部件、减小了动力致动器122’的质量并且允许动力致动器122’的质量更靠近门枢转轴线c。因此，由于产生远离枢转轴线c的惯性的质量较少，因而马达36的尺寸可以减小，马达36的制动能力和响应时间可以得到改善。此外，提供齿轮箱140作为用于其他部件的结构支撑件减少了可延伸构件134与齿轮箱140的齿轮的结合以及齿轮箱140的齿轮上的其他载荷，原因在于如本文中描述的，所有齿轮均由承载轴承支撑。
54.图6示出了控制器壳体202中的加速度计的另一视图。具体地，加速度计可以包括安装至控制器印刷电路板204(例如，连同微处理器110和电力电子设备92，例如比如h桥、fet)的芯片。控制器壳体202还可以包括如示出的安装孔206(例如，用于将控制器壳体202附接至门12)。
55.图7图示了包括用于使车辆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的动力门系统21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还包括控制器或致动器控制器50，控制器或致动器控制器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。
56.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因此可以被配置成伺服控制器，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，车身控制模块可以接收无线命令以基于从智能钥匙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学传感器组件接收的信号比如无线信号将门控制成打开，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。
57.现在参照图8，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。
58.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。
59.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中进行了讨论。
60.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。
61.图9和图10是用于控制车门12的运动的马达控制系统400的框图。系统400可以包括用于使门12移动的马达36。系统400还可以包括闭环电流控制系统401(图10)，闭环电流控制系统控制提供至马达36以用于将马达36控制成向门12施加扭矩或力f的驱动电流i。系统400还包括配置成用于计算要提供至闭环电流控制系统401的补偿力f
触觉
的力补偿模块或触觉控制算法402。根据一方面，力补偿模块或触觉控制算法402是基于扭矩的叠加原理。闭环电流控制系统401基于补偿力f
触觉
来控制驱动电流i。
62.触觉控制算法402是示例模块，触觉控制算法配置成用于比如通过计算提供补偿值或补偿因子、比如但作为但非限制示例的扭矩值、电流值或力值，以对作用于车门12的运动的外部影响进行补偿或抵消，部分地、基本上地或完全地抵消。可以设置有驱动单元404(图10)，驱动单元配置成将由触觉控制算法402输出的扭矩值转换为用于输入到闭环电流反馈马达控制系统401中的目标电流i
目标
。在标题为“powered door unit optimized for servo control(针对伺服控制而优化的动力门单元)”的wo2021081664a1中描述了触觉控制算法402的示例，该专利的全部内容在此通过参引并入。在可能的构型中，控制系统301可以与马达控制器408提供为一体式单元。
63.因此，闭环电流反馈马达控制系统401、触觉控制算法402、驱动单元404和马达36可以作为马达控制系统400的一部分一起工作。更详细地，系统400可以包括用于使门12移动的马达36。系统400还可以包括闭环电流控制系统401，闭环电流控制系统控制提供至马达36以用于将马达36控制成向门12施加力f的驱动电流i。系统300还包括配置成用于计算要提供至闭环电流控制系统401的补偿力f
触觉
的触觉控制算法402。闭环电流控制系统401基于补偿力f
触觉
来控制驱动电流i。
64.利用接收基于扭矩值计算的控制命令的闭环电流反馈马达控制系统401控制马达36改善了通过马达36控制门的性能。由于提供至马达36的驱动电流i是通过闭环反馈系统401进行控制，并且由于驱动电流i与马达扭矩输出t和力f成比例(或者替代性地从使用者的参照点考虑，该使用者经由使用者使门12移动而在马达36上引起扭矩输入，由此马达36将充当扭矩输入生成器以成比例地修改驱动电流i)。
65.系统400还包括提供至系统400的各控制块的各传感器。更具体地，系统400还包括用于检测在马达36中流通的感测电流i
感测
的电流传感器406。触觉控制算法401还配置成接收感测电流i
感测
和计算补偿力f
触觉
。因此，提供向触觉控制算法提供精确扭矩值的电流传感器406、和加速度计200(以及在上面讨论的和在下面更详细讨论的门位置传感器64)以用于操作闭环电流反馈马达控制系统401。
66.具体地，加速度计200可以提供对门运动的更灵敏的感测，而门位置传感器64可以设置成为系统50提供门位置和运动的可靠性。换句话说，加速度计200的加速度计灵敏度大于门位置传感器64的位置灵敏度，使得加速度计200检测门位置传感器64无法检测的运动。因此，不同的传感器可以提供精确的、可靠的和灵敏的数据以用于在控制系统400中提供车门12的运动反馈。
67.因此，通过使用电流传感器406(例如，并联电阻器构型)检测通过闭环电流反馈马达控制系统401的返回反馈分支而来自马达36的电流、例如直接测量如由使用者推动门12以使马达36充当生成器而修改的通过马达36运行的电流提供了供触觉控制算法402使用的可导出扭矩值，将改善马达36的基于力的控制。通过直接监测驱动电流i，触觉控制算法402可以被输入由使用者施加在门12上的精确的输入扭矩(经由与感测电流i
感测
成比例)。与其他类型的传感器比如门位置传感器或加速度计200相比，这种传感器不能检测门12上的力输入，并且将需要传递函数来将位置或运动信号转换为近似的力值。通过检测流经马达36的感测电流i
感测
，由于这种驱动电流i与马达36的扭矩t成比例，因此这种检测或感测的电流i
感测
可以被反馈回至触觉控制算法402以修改要提供至驱动单元404的补偿力f
触觉
。由于触觉控制算法402根据扭矩值执行计算，并且检测的马达电流可以容易地被转换为要由触觉控制算法402使用的扭矩值，因此，需要从位置/速度/加速度数据到扭矩的复杂转换的其他传感器比如位置传感器、加速度计200相比之下也可能还不能够提供数据或精确数据来提取作用于门12的力，以供触觉控制算法402使用。因此，使用闭环电流反馈马达控制系统401——其中，来自马达36的反馈线路中的电流被感测以供触觉控制算法402使用从而提供与使用者施加至门12的精确扭矩相关的数据——导致来自触觉控制算法402的精确补偿力f
触觉
被供应至驱动单元404，闭环电流反馈马达控制系统401又将使用该驱动单元来调节作用于门12上的马达扭矩，并且该马达扭矩将被使用者感测到。因此，使用者作用于门12上的力可以通过触觉控制算法402被精确地补偿，这是因为使用者的力可以通过检测马达电流而被精确地检测到。
68.具体地参照图10，加速度计200向闭环电流控制系统401和触觉控制算法402中的至少一者提供加速度信号a
x,y,z
。触觉控制算法402包括通过将补偿力f
触觉
输出至驱动单元404的加法器414对来自多个力计算416、418、420、422、424、426、428的多个力的求和。换句话说，触觉控制算法402计算作为驱动单元404的控制参数的目标扭矩，该目标扭矩要被驱动单元404施加在闭合构件(例如，门12)上以对影响门12的位置的外部环境因素进行补偿。多个力计算包括：接收闭合构件或门的速度v
门
并输出摩擦力f
摩擦
的摩擦力计算416、接收门的位置x
门
并输出止动力f
止动
的止动力计算418、接收加速度信号a
x,y,z
并输出倾斜力f
倾斜
的倾斜力计算420、接收加速度信号a
x,y,z
并输出惯性力f
惯性
的惯性力计算422、接收门的位置x
门
和门的速度v
门
并输出驱动模式力f
驱动模式
的驱动模式力计算424、接收门的位置x
门
和门的速度v
门
并输出撞击保护力f
撞击保护
的撞击保护力计算426、以及接收来自电流传感器406的感测电流i
感测
并输出使用者输入扭矩力f
使用者输入
的使用者输入扭矩力计算428。根据一方面，发送给倾斜力计算420和惯性力计算422的加速度信号a
x,y,z
在被倾斜力计算420和惯性力计算422使用之前可以被调节。
69.马达控制器408被说明性地示出为适于对作用于门12的运动上的内部影响进行补偿。内部影响可以包括归因于或源于动力致动器22、122’而造成的对门运动的作用，这可以
包括但不限于齿轮系、比如齿轮箱(反冲反应、动力致动器22、122’的向后驱动方向和向前驱动方向之间的操作方面的差异)、由于齿轮或衬套类型引起的内部摩擦、由于动力致动器22、122’与车身和/或车门的连接点引起的力矩变化、挠性联接、轴/螺母接合，这些作用往往导致由于动力致动器22、122’没有输出目标力值、例如从触觉控制算法302的输出接收的目标力值、例如动力致动器22、122’没有将补偿力f
触觉
作为力f施加至门12而造成的预期车门运动与实际车门运动的门运动差异。马达控制器308因此被配置成生成提供至马达36的控制信号，该控制信号是变化的以抵消归因于动力侧门致动器22、122’而造成的任何内部影响或作用。因此，提供了用于控制门12的运动的系统400，该系统说明性地包括具有用于生成用于使门12移动的输出力的马达36的动力侧门致动器22、122’和用于以补偿力f
触觉
控制马达36的马达控制器，其中，马达控制器适于对与动力侧门致动器22、122’相关联的下述作用进行补偿：这些作用使马达36的力输出f相比于补偿力f
触觉
发生变化。例如，如果打算使用等于10牛顿的补偿力f
触觉
来控制马达36使得期望将10牛顿的力施加至车门12、并且动力侧门致动器22、122’具有倾向于引起力命令值与实际力输出之间的差异的作用、例如由于内部摩擦导致实际马达输出f要被减少0.5牛顿，则控制器适于将补偿力f
触觉
从10牛顿调节至10.5牛顿，使得输出马达力等于10牛顿(10.5牛顿-0.5牛顿)的作用于门上的期望输出力。作为另一示例，由于动力侧门致动器22、122’因反向驱操作和正向驱操作的差异(例如由于齿轮系)——需要马达36在如由块438确定的反向驱方向或正向驱方向上被控制时以不同的方式进行操作——而导致操作效率低，控制器例如驱动单元404适于调节补偿力f
触觉
以克服当动力侧门致动器22、122’在反向驱动方向上操作时的效率损失，使得实际马达输出(即，力f)与补偿力f
触觉
相匹配。
70.闭环电流控制系统301包括连接至h桥块432的马达块430。减法器434从目标电流i
目标
中减去来自电流传感器406的感测电流i
感测
以将校正电流i
校正
输出至马达块430。马达块430和h桥块432配置成将校正电流i
校正
转换为由电流传感器406感测的驱动电流i。
71.加速度计200本身可能具有来自加速度计200的供应商的基本校准，然而，通常仍有仍存在于加速度计200(即，集成电路本身)中的一些误差。图11a和图11b示出了在没有任何加速度计校准的情况下针对常规门和重型门的以牛顿(n)为单位的手柄力误差与手柄重力的图表。如示出的，如果完全没有对加速度计进行校准，则手柄力误差针对常规门(33kg)可以达14n或者针对重型门(100kg)可以达40n。这些力误差可能易于被使用者75注意到并且可能甚至引起车门12发生打开或关闭。这些力在门12被校准为轻型(即，在动力辅助模式中)时甚至更加明显。
72.因此，系统400可以包括控制器50的加速度计补偿模块450，加速度计补偿模块配置成在加速度计信号a
x,y,z
由触觉控制算法402的倾斜力计算420和惯性力计算422使用之前对加速度计信号a
x,y,z
进行调节。因此，加速度计200感测闭合构件12的运动并输出与感测的运动相对应的加速度计信号a
x,y,z
。致动器控制器50配置成使用加速度计200来检测闭合构件12的运动。致动器控制器50根据使用通过加速度计校准过程或方法确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的加速度计信号a
x,y,z
来确定经调节的加速度计信号a
经调节
。根据一方面，加速度计校准过程在加速度计200安装在车辆10之前暂时地发生。致动控制器然后使用电动马达36基于由经调节的加速度计信号所表示的闭合构件12的运动来控制闭合构件12的打开或关闭。
73.图12a和图12b示出了在沿仅一个取向进行加速度计校准之后针对常规门和重型门的以牛顿为单位的手柄力误差与手柄重力的图表。如示出的，如果进行单一定向校准，则误差针对常规的33kg的门将达2.7n并且针对重型的100kg的门将达8n。这些力误差仍不在可接受的范围内。这些误差对于被校准为重型的门12来说可能不是能够被辨识出的。但是对于被校准为轻型的门12来说将是能够被辨识出的。
74.因此，本文中公开的加速度计校准过程包括：将加速度计200相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，并且同时将在加速度计200被以多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号a
x,y,z
与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号进行比较。这些角度可以根据应用而变化，然而，这些角度的示例可以是-45度、-12度、-8度、-4度、0度、4度、8度、12度、45度。图13a和图13b示出了在加速度计200的加速度计校准过程期间的操作中的示例校准装置500。一旦加速度计200被安装在控制器壳体202或控制器50中，就执行校准加速度计200。校准装置500包括步进马达502，步进马达502以可操作的方式联接至对控制器50进行支承的安装平台504。步进马达502配置成使安装平台504和致动器控制器50的致动器壳体202(以及加速度计200)从起始位置开始移动至多个角度中的每个角度。因此，步进马达502使控制器50旋转。根据一方面，进行了18次测量。完成每个控制器50的校准过程花费大约1分钟。
75.图14示出了另一示例校准装置500的简化视图。在图14的示例中，安装平台504构造成接合并支承多个致动器控制器50(即，每个致动器控制器包括位于致动器壳体202内的加速度计200)。步进马达502配置成使安装平台504和每个致动器控制器50的致动器壳体202(和加速度计200)从起始位置开始移动至多个角度中的每个角度。在此，根据一方面，仅需要9次测量。这将每组控制器50的校准时间减少至少于25秒。安装平台504可以被延伸以允许一次校准多个控制器50。
76.在校准过程期间获得的校准数据被集成到控制器50中以用在加速度计信号a
x,y,z
被力补偿模块或触觉控制算法402使用以进行惯性补偿和倾斜补偿之前对加速度计增益和偏移进行调节。因此，致动器控制器50还配置成使用经调节的加速度计信号a
经调节
来计算要被施加至闭合构件12的补偿力f
触觉
。
77.图15图示了对安装在车辆10中的加速度计200的加速度计信号a
x,y,z
进行补偿的方法的步骤。如上述的，加速度计200用于感测闭合构件12的运动。该方法包括从加速度计200接收加速度计信号a
x,y,z
的步骤600。该方法的下一个步骤602是根据使用通过加速度计校准过程确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的加速度计信号a
x,y,z
来确定经调节的加速度计信号a
经调节
。该方法继续通过604以使用经调节的加速度计信号a
经调节
来计算要被施加至闭合构件12的补偿力f
触觉
。根据一方面，并且如下详细描述的，加速度计校准过程可以在加速度计200安装在车辆10中之前暂时地发生。
78.图16图示了车辆10的加速度计200的加速度计校准过程的步骤。该方法包括将加速度计200安装在控制器50的控制器壳体202中的步骤700。此外，因为可能存在由加速度计200如何坐置在致动器壳体202中引起的一些偏移，所以连同控制器壳体202进行校准是有利的。该方法行进通过702以将控制器壳体202安装至校准装置500。对于不同的程序，将以不同的取向安装控制器50。即使这些程序都是侧门程序，控制器50的安装位置也可能变化。这可能改变在校准过程中所选择的角度。该方法的下一个步骤704是使用校准装置500将控
制器壳体202和加速度计200相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，同时确定在加速度计200被以多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号a
x,y,z
与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号相比之间的差异。更具体地，根据一方面，该方法可以包括创建在加速度计200被以多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号a
x,y,z
与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号相比之间的差异的最佳拟合线。因此，测量了预定预期加速度计值与实际加速度计值(即，加速度计信号a
x,y,z
)之间的差异，然后可以计算最佳拟合偏移量和增益值。预定预期值是已知的。例如，安装平台504将控制器50旋转至45度。将读取加速度计正读取的值、加速度计信号a
x,y,z
。如果加速度计信号a
x,y,z
指示控制器50处于43度，则已知的是在此角度有2度的误差。然后使用所有这些误差来创建最佳拟合线。该方法以下述步骤706继续进行：基于加速度计信号a
x,y,z
与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号之间的差异来确定多个预定补偿因子。调节因子或预定补偿因子(增益和偏移量(a
偏移量
))是恒定的并与门角度无关。预定补偿因子可以包括针x、y、z的偏移量，并且也包括增益x、y、z值。一旦确定，预定补偿因子将被编程到软件中。因此，该方法还包括下述步骤708：对控制器50的加速度计补偿模块450进行编程以通过多个预定补偿因子将加速度计信号a
x,y,z
调节为经调节的加速度计信号a
经调节
的步骤。根据一方面，多个预定补偿因子包括与闭合构件12相对于车身14的角度无关的加速度计偏移量a
偏移量
和加速度计增益。更详细地，经调节的加速度计信号a
经调节
可以等于加速度计偏移量a
偏移量
与加速度计增益乘以加速度计信号a
x,y,z
相加或相减(即，a
经调节
＝a
偏移量
+/-增益
×ax,y,z
)因此，根据一方面，最佳拟合偏移量和增益校准值被添加在控制器50的软件中以使整体误差最小化。存在偏移量值，偏移量值是对加速度计值进行加法/减法。还存在增益值，增益值本质上是对加速度计信号a
x,y,z
进行乘法。不管门12的位置如何，偏移量和增益值都是恒定的。
79.然而，显然，在不脱离所附权利要求书所限定的范围的情况下，可以对本文中所描述并图示的内容进行改变。已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。实施方式的前述描述并非意在是穷举性的或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是即使并未具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下也能够进行互换并且可以用于所选实施方式。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这样的变型不应当被认为是脱离本公开，并且所有这样的改型意在包括在本公开的范围内。
80.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。
81.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。
82.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。
83.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。
84.已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。实施方式的前述描述并非意在是穷举性的或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是即使并未具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征在适用的情况下也能够进行互换并且可以用于所选实施方式。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这样的变型不应当被认为是脱离本公开，并且所有这样的改型意在包括在本公开的范围内。
85.本公开的实施方式可以参照以下编号的段落来理解：
86.1.一种用于打开或关闭车辆的闭合构件的系统，所述系统包括：
87.致动器组件，所述致动器组件包括电动马达，所述电动马达以可操作的方式联接至可延伸构件，所述可延伸构件联接至车身或所述闭合构件中的一者以用于打开或关闭所述闭合构件；
88.加速度计，所述加速度计配置成感测所述闭合构件的运动和取向中的一者并输出与感测到的所述闭合构件的运动和取向中的一者对应的加速度计信号；
89.其中，所述电动马达是使用经调节的加速度计信号而被控制的。
90.2.根据段落1所述的系统，还包括联接至所述电动马达和所述加速度计的控制器，其中，所述控制器适于接收所述加速度计信号、生成所述经调节的加速度计信号以及基于所述经调节的加速度计信号来控制所述电动马达。
91.3.根据段落2所述的系统，其中，所述控制器还配置成根据在将所述加速度计安装在所述车辆中之前使用通过加速度计校准过程暂时确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的所述加速度计信号来确定所述经调节的加速度计信号。
92.4.根据段落3所述的系统，其中，所述加速度计校准过程包括：将所述加速度计相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，并且同时将在所述加速度计以所述多个角度中的每个角度定向时所获得的所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个
角度的预定预期加速度计信号进行比较。
93.5.根据段落3所述的系统，其中，所述控制器还配置成使用所述经调节的加速度计信号来计算要施加至所述闭合构件的补偿力。
94.6.根据段落5所述的系统，其中，所述控制器包括：
95.闭环电流控制系统，所述闭环电流控制系统控制提供至所述电动马达以用于将所述电动马达控制成向所述闭合构件施加所述补偿力的驱动电流；以及
96.触觉控制算法，所述触觉控制算法配置成用于计算要提供至所述闭环电流控制系统的所述补偿力，其中，所述闭环电流控制系统基于所述补偿力来控制所述驱动电流。
97.7.根据段落6所述的系统，还包括用于对所述电动马达中流通的感测电流进行检测的电流传感器，其中，所述触觉控制算法还配置成接收感测的电流并计算目标扭矩。
98.8.根据段落7所述的系统，还包括驱动单元，所述驱动单元用于将所述补偿力转换为要提供至所述闭环电流控制系统的目标电流。
99.9.根据段落8所述的系统，所述触觉控制算法包括通过将目标扭矩输出至驱动单元的加法器对来自多个力计算的多个力的求和，所述多个力计算包括接收所述闭合构件的速度并输出摩擦力的摩擦力计算、接收所述闭合构件的位置并输出止动力的止动力计算、接收所述加速度信号并输出倾斜力的倾斜力计算、接收所述加速度信号并输出惯性力的惯性力计算、接收所述闭合构件的位置和所述闭合构件的速度并输出驱动模式力的驱动模式力计算、接收所述闭合构件的位置和所述闭合构件的速度并输出撞击保护力的撞击保护力计算、以及从所述电流传感器406接收感测电流并输出使用者输入扭矩力的使用者输入扭矩力计算。
100.10.根据段落9所述的系统，还包括所述控制器的加速度计补偿模块，所述加速度计补偿模块配置成在加速度计信号由所述触觉控制算法的所述倾斜力计算和所述惯性力计算使用之前对所述加速度计信号进行调节。
101.11.根据段落8所述的系统，其中，所述闭环电流控制系统包括马达块和减法器，所述马达块连接至h桥块，所述减法器配置成从所述驱动单元的所述目标电流中减去所述电流传感器的感测电流以将校正电流输出至所述马达块，所述马达块和所述h桥块配置成将所述校正电流转换为由所述电流传感器感测的所述驱动电流。
102.12.一种用于对闭合构件的运动进行感测的车辆的加速度计的加速度计校准方法，所述方法包括以下步骤：
103.确定所述加速度计的操作不规则性；以及
104.调整控制器以对所述加速度计的所确定的不规则性进行补偿。
105.13.根据段落12所述的方法，还包括：
106.将所述加速度计安装至校准装置；
107.使用所述校准装置将所述加速度计以多个角度进行定向；
108.获得在所述加速度计以所述多个角度中的每个角度定向时的加速度计信号；
109.将所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号进行比较；
110.基于所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的所述预定预期加速度计信号之间的差异来确定多个预定补偿因子。
111.14.根据段落13所述的方法，其中，调整所述控制器以对所述加速度计的所确定的不规则性进行补偿包括：调整所述控制器以通过所述多个预定补偿因子将所述加速度计信号调节至经调节的加速度计信号。
112.15.根据段落12所述的方法，还包括：
113.将所述加速度计安装在控制器的控制器壳体中；
114.将控制器壳体安装至校准装置；
115.使用校准装置将控制器壳体和加速度计相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，同时确定了在加速度计被以多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号相比之间的差异；
116.基于加速度计信号与针对多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号之间的差异来确定多个预定补偿因子；以及
117.通过所述多个预定补偿因子将所述加速度计信号调节至经调节的加速度计信号。
118.16.根据段落12所述的方法，其中，所述多个预定补偿因子包括与所述闭合构件相对于车身的角度无关的加速度计偏移量和加速度计增益。
119.17.根据段落16所述的方法，其中，所述经调节的加速度计信号等于所述加速度计偏移量与所述加速度计增益乘以所述加速度计信号相加或相减。
120.18.一种用于对用于打开或关闭车辆的闭合构件的致动器组件的电动马达进行控制的控制系统，所述控制系统包括：
121.加速度计，所述加速度计配置成输出加速度计信号；以及
122.控制器，所述控制器配置成接收所述加速度计信号，所述控制器还适于基于至少一个预定参数调节所述加速度计信号以生成经调节的加速度计信号，并且使用所述经调节的加速度计信号控制所述电动马达。
123.19.根据段落18所述的方法，其中，所述控制器还配置成根据在将所述加速度计安装在所述车辆中之前使用通过加速度计校准过程暂时确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的所述加速度计信号来确定所述经调节的加速度计信号。
124.20.根据段落19所述的方法，其中，所述加速度计校准过程包括：将所述加速度计相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，并且将在所述加速度计被以所述多个角度中的每个角度定向时所获得的所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号进行比较。

技术特征：
1.一种用于打开或关闭车辆(10)的闭合构件(12)的系统(400)，所述系统包括：致动器组件(22，122’)，所述致动器组件包括电动马达(36)，所述电动马达以可操作的方式联接至可延伸构件(42，134)，所述可延伸构件联接至车身(14)和所述闭合构件(12)中的一者以用于打开或关闭所述闭合构件(12)；加速度计(200)，所述加速度计配置成感测所述闭合构件(12)的运动和取向中的一者并输出与感测到的所述闭合构件(12)的运动和取向中的一者对应的加速度计信号(a
x,y,z
)；其中，所述电动马达(36)是使用经调节的加速度计信号(a
经调节
)而被控制的。2.根据权利要求1所述的系统，还包括联接至所述电动马达(36)和所述加速度计(200)的控制器(50)，其中，所述控制器(50)适于接收所述加速度计信号(a
x,y,z
)、生成所述经调节的加速度计信号(a
经调节
)、以及基于所述经调节的加速度计信号(a
经调节
)来控制所述电动马达。3.根据权利要求2所述的系统(400)，其中，所述控制器还配置成根据在将所述加速度计(200)安装在所述车辆(10)中之前使用通过加速度计校准过程暂时确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的所述加速度计信号(a
x,y,z
)来确定所述经调节的加速度计信号(a
经调节
)。4.根据权利要求3所述的系统(400)，其中，所述加速度计校准过程包括：将所述加速度计(200)相对于起始位置以多个角度中的每个角度位置进行定向，并且同时将在所述加速度计(200)被以所述多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号(a
x,y,z
)与针对所述多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号进行比较。5.根据权利要求3所述的系统(400)，其中，所述控制器(50)还配置成使用所述经调节的加速度计信号(a
经调节
)来计算要施加至所述闭合构件(12)的补偿力(f
触觉
)。6.根据权利要求5所述的系统(400)，其中，所述控制器(50)包括：闭环电流控制系统(401)，所述闭环电流控制系统控制提供至所述电动马达(36)以用于将所述电动马达(36)控制成向所述闭合构件(12)施加所述补偿力(f
触觉
)的驱动电流(i)；以及触觉控制算法(402)，所述触觉控制算法配置为用于计算要提供至所述闭环电流控制系统(401)的所述补偿力(f
触觉
)，其中，所述闭环电流控制系统(401)基于所述补偿力(f
触觉
)来控制所述驱动电流(i)。7.一种用于对闭合构件的运动进行感测的车辆的加速度计的加速度计校准方法，所述方法包括以下步骤：确定所述加速度计的操作不规则性；以及调整控制器以对所述加速度计的所确定的不规则性进行补偿。8.根据权利要求7述的方法，还包括：将所述加速度计安装至校准装置；使用所述校准装置将所述加速度计以多个角度进行定向；获得在所述加速度计以所述多个角度中的每个角度定向时的加速度计信号；将所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号进行比较；基于所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的所述预定预期加速度计
信号之间的差异来确定多个预定补偿因子。9.根据权利要求8所述的方法，其中，调整所述控制器以对所述加速度计的所确定的不规则性进行补偿包括：调整所述控制器以通过所述多个预定补偿因子将所述加速度计信号调节至经调节的加速度计信号。10.根据权利要求7所述的方法，还包括：将所述加速度计安装在控制器的控制器壳体中；将所述控制器壳体安装至校准装置；使用所述校准装置将所述控制器壳体和所述加速度计相对于起始位置以多个角度中的每个角度进行定向，同时确定在所述加速度计被以所述多个角度中的每个角度定向时所获得的加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的预定预期加速度计信号相比之间的差异；基于所述加速度计信号与针对所述多个角度中的每个角度的所述预定预期加速度计信号之间的差异来确定多个预定补偿因子；以及通过所述多个预定补偿因子将所述加速度计信号调节至经调节的加速度计信号。11.一种用于对用于打开或关闭车辆(10)的闭合构件(12)的致动器组件(22，122’)的电动马达(36)进行控制的控制系统(400)，所述控制系统(400)包括：加速度计(200)，所述加速度计配置成输出加速度计信号(a
x,y,z
)；以及控制器(50)，所述控制器配置成接收所述加速度计信号(a
x,y,z
)，所述控制器(50)还适于基于至少一个预定参数调节所述加速度计信号a
x,y,z
以产生经调节的加速度计信号(a
经调节
)，并且使用所述经调节的加速度计信号(a
经调节
)来控制所述电动马达(36)。

技术总结
本发明提供了一种进行加速度计补偿的车门运动控制器。特别地，提供了用于打开或关闭车辆的闭合构件的系统和加速度计校准方法。该系统包括致动器组件，其具有以可操作的方式联接至可延伸构件以用于打开或关闭闭合构件的电动马达。该系统还包括加速度计，其配置成感测闭合构件的运动并输出加速度计信号。致动器控制器联接至电动马达和加速度计并且配置成根据在将加速度计安装在车辆中之前使用通过加速度计校准过程暂时确定的多个预定补偿因子中的一个预定补偿因子调节的加速度计信号来确定经调节的加速度计信号。致动控制器然后使用电动马达基于由经调节的加速度计信号所表示的闭合构件的运动来控制闭合构件的打开或关闭。或关闭。或关闭。


技术研发人员：勒曼
受保护的技术使用者：麦格纳覆盖件有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/8/21