用于無傳感器遠程釋放致動系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于縮回和釋放線纜的遠程釋放致動系統(tǒng)。
[0002]諸如用于座椅調整的致動系統(tǒng)的許多傳統(tǒng)致動系統(tǒng)使用外部位置傳感器(例如編碼器、解析器、霍爾效應傳感器、電位計等等)來向控制器提供位置反饋。雖然對此目的來說操作上是足夠的，但是外部位置傳感器增加了系統(tǒng)的額外成本和重量并且往往對故障敏感。

【發(fā)明內容】

[0003]在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于配置控制器以操作電機來定位座椅的方法，所述控制器包括集成的電流傳感器，所述座椅包括操作中耦合至電機上的鎖扣。所述方法包括確定在一個或多個工作狀態(tài)下所述電機的所述工作曲線，其中所述工作曲線表示所述鎖扣觸發(fā)期間的電機電流值，并且其中鎖扣觸發(fā)(activat1n)包括一個鎖扣拉緊狀態(tài)和一個鎖扣釋放狀態(tài)至少之一。所述方法進一步包括分析所述工作曲線以使所述曲線與所述鎖扣的位置相關。所述方法還包括用指令加載所述控制器以使得能夠把所述集成電流傳感器測量的實時電流與所述所存儲的工作曲線比較，其中所述分析使得能夠實時確定所述鎖扣狀態(tài)。
[0004]在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于控制所述電機操作來定位座椅的方法。所述座椅包括操作中耦合至所述電機的鎖扣。所述電機包括帶有集成的電流傳感器的控制器和在鎖扣工作期間所述電機的預定工作曲線。該方法包括，啟動所述電機的操作以及從所述電流傳感器獲取實時電機電流值。所述方法包括把電機電流值與所述預定工作曲線比較。所述方法還包括確定所述鎖扣是否已經被釋放，基于所述確定終止或者繼續(xù)所述電機的操作。
[0005]在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于釋放汽車座椅鎖扣的遠程釋放致動系統(tǒng)。所述座椅鎖扣被耦合至線纜上，包括一個鎖扣拉緊狀態(tài)與一個鎖扣釋放狀態(tài)的至少之一。所述系統(tǒng)包括齒輪組件，所述齒輪組件包括含有傳動裝置的齒輪箱。所述齒輪組件被耦合至所述線纜。偏壓元件被配置為將所述線纜偏壓到第一位置。電機具有操作中耦合至所述齒輪組件的輸出軸。所述電機進一步包括具有固態(tài)開關的電源與提供流向所述電機的電流的測量值的集成電流傳感器?？刂破骶哂屑虞d有電機的工作曲線的存儲器，并且被配置為把所述電流傳感器獲取的電流和所述工作曲線做比較，并且在不使用位置傳感器的情況下確定所述鎖扣的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0006]圖1是遠程釋放致動系統(tǒng)的透視圖。
[0007]圖2是圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)中電機組件的透視圖。
[0008]圖3是圖2中的電機組件的另一個透視圖。
[0009]圖4是圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的局部透視圖，其中去除了選擇傳動構件。
[0010]圖5是圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的局部透視圖，其中去除了線軸。
[0011]圖6是圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的局部透視圖，其中去除了齒輪箱蓋。
[0012]圖7是圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的另一個局部透視圖。
[0013]圖8是部分遠程釋放致動系統(tǒng)電路組件的示意視圖。
[0014]圖9是不具有圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的電機的電流工作曲線的曲線圖。
[0015]圖10是具有圖1中的遠程釋放致動系統(tǒng)的電機的電流工作曲線的曲線圖。
[0016]圖11是體現(xiàn)本發(fā)明的過程步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]在詳細描述本發(fā)明的任何實施例之前，應理解，本發(fā)明的應用不局限于下面描述中闡述的或者附圖中圖示的結構細節(jié)和部件布置。本發(fā)明可以具有其他實施例并以各種方式實踐或執(zhí)行。
[0018]圖1圖示出無位置傳感器遠程釋放致動系統(tǒng)10，其包括電機組件14、齒輪組件18和相對于系統(tǒng)10的近端26和遠端30參照的偏壓組件22。系統(tǒng)10在此描述為以車輛來實現(xiàn)，但并不限于這種應用。
[0019]參考圖2和3，電機組件14包括電機34，該電機34帶有輸出軸38和固定于此用于共同旋轉的蝸輪42。電機組件14還包括電路組件46，其細節(jié)將在下面進一步描述，電路箱殼50至少部分覆蓋電路組件46以使其免受外部環(huán)境傷害。電端子54接收用于電機組件14的操作的電能，電能來源例如可直接來自車輛，諸如通過車輛的電源電路。
[0020]參考圖4-6，齒輪組件18被耦合至電機組件，用于傳遞來自輸出軸38的動力。如圖4所示，齒輪組件18的齒輪箱58包含與輸入齒輪66 —體形成的太陽輪62，輸入齒輪被配置為嚙合蝸輪42。參考圖5，太陽輪62連同行星輪70和齒圈74 —起形成行星齒輪傳動裝置78。定位在齒圈74上的推力面82在當蝸輪42驅動傳動裝置78時轉動。推力面82嚙合并轉動線軸86，線軸86基本上與太陽輪62同軸安裝，如圖6所示。同樣參考圖7，線軸86固定線纜94的近端90，由此線纜在工作期間繞著線軸86纏繞或解繞。
[0021]再次參考圖1，線纜94的遠端98被耦合至座椅鎖扣(未示出)，使得纏繞線軸86的動作使線纜94縮回齒輪箱58并使鎖扣從第一鎖定位置移動到第二縮回位置，以及在某些實施例中，移動到第三縮回位置。例如在眾多汽車座椅應用中看到的，兩級鎖扣是指具有兩個分立鎖扣的機構或者帶有兩個不同鎖扣級(stages)或位置的單個鎖扣，使得經由單一線纜的致動而被連續(xù)釋放。這種鎖扣可使座椅從直立位置移動到折疊位置以及從折疊位置移動到"倒伏"位置。
[0022]偏壓組件22包括壓縮彈簧形式的偏壓構件102、柱塞106和殼體110，殼體110同軸封裝彈簧102、柱塞106和一部分線纜94。柱塞106包括孔114，線纜94的一部分通過該孔并固定用于隨之移動。柱塞106包括提供表面120的凸緣118，彈簧102在表面120上接合使得當柱塞106從殼體110的遠端122向近端126運動時線纜94的縮回壓縮彈簧102。在線纜94縮回到齒輪箱58期間，彈簧壓縮偏壓柱塞106并且相應地將線纜94偏壓到第一位置。在替選實施例中，如前所述的偏壓組件22被替換為扭簧形式(未示出)的偏壓構件，所述偏壓構件位于齒輪箱58內并與太陽輪62同軸安裝。
[0023]參考圖2、3和8，電路組件46進一步包括聯(lián)接到電端子54的電源，該電源采用電池130形式。控制器134控制對電機34的供電。電機驅動器140包括諸如固態(tài)開關(例如MOSFET)的開關150，開關150具有用于從控制器134接收信號來控制開關打開或閉合操作的閘。電機驅動器140包括靠近電子開關以提供對流向電機34的電流的測量的集成式電流傳感器146。電流傳感器146提供反饋，控制器134處理該反饋以確定流經電子開關的電流電平。控制器134包括用于執(zhí)行實時計算(例如控制算法)的處理器和用于存儲信息(例如電機參數)的存儲器。
[0024]電機34的電流電平隨著電機34所驅動的對應負載(座椅鎖扣位置)的變化而變化。正如接下來進一步描述的，控制器134通過比較來自傳感器146的實時電流測量值和先前生成的表示通過其行進路線對座椅鎖扣進行解鎖的電流波形來釋放鎖扣。
[0025]圖9圖示出用于解鎖兩級鎖扣的作為時間函數電機電流的的電流波形或者分布曲線(profile) 158。如圖所示，在兩級鎖扣從鎖定位置㈧運動到第一開鎖位置⑶時以及從第一開鎖位置(B)運動到第二開鎖位置(D)時，電機電流值不同，其中在第一開鎖位置(B)座椅背板是折疊的，并且在第二開鎖位置(D)整個座椅向前倒伏。當鎖扣從第一位置運動到第二位置和/或第三位置時，電機所汲取的電流值是唯一性的并且取決于鎖扣和工作狀態(tài)二者。
[0026]參考圖11，為了在操作期間利用電機的電流波形的特性，控制器134被配置為在電機組件14的測試過程期間記錄來自電流傳感器146的測量電流(步驟200)。尤其是，對于標示的鎖扣機械裝置，在整個運動范圍內，測量和記錄來自集成式電流傳感器146的電流。由于來自鎖扣的負載發(fā)生變化，操作溫度、操作壽命和/或所供應的電壓可以改變電機的電流分布曲線158，對多個操作狀態(tài)的各種組合完成測試。來自不同操作狀態(tài)下測試的所記錄的電流分布曲線提供了數據集合，所述數據集合表示鎖扣釋放期間的電機操作特性。
[0027]—旦由控制器134記錄，電機電流數據集合被分別分析(例如，使用外部計算機)以確定其如何與物理鎖扣位置相關(步驟204)。電流數據表現(xiàn)了作為時間函數的可識別特性(例如，峰值、谷值和平穩(wěn)段)。這些特性不僅包括隨時間變化的電流值還包括特定時間段內的電流電平改變(即，電流斜率，di/dt)，并且這些特性與電機操作過程期間鎖扣的特定位置直接相關。再次參考圖9，電流分布曲線158的分析展示出兩級鎖扣的第一級在時間A處被拉緊并且在時間B處被釋放。緊隨著第一級鎖扣的釋放，第二級在時間C處被拉緊隨后在時間D處被釋放。因此這種分析建立了考慮了各種操作狀態(tài)的、用于鎖扣的電機34的工作曲線。這保存在控制器存儲器154內。
[0028]用指令加載處理器