补偿倾斜道路上的车门操作力的系统和方法与流程
本发明涉及一种补偿倾斜路面上的车门操作力的系统和方法，其可以在倾斜路面上以与平坦道路上相同的操作力使车门打开或关闭。
背景技术：
1、用于乘客上下车的车门安装在车辆的侧表面。
2、存在外摆式(swing-type)车门，在该外摆式的车门中，车门绕垂直于地面的转动轴打开或关闭。
3、当在平坦道路上打开或关闭外摆式车门时，外摆式车门不会由于重力而产生由重力导致的力。由于车门打开或关闭时车门的重心在水平面上移动，因此乘客可以打开或关闭车门而不受重力影响。
4、然而，当车辆停在倾斜路面上时，由重力导致的力额外地作用于车门，并且因此乘客很难打开或关闭车门，或者车门以过快的速度被打开或关闭。
5、当车门的打开和关闭方向与由重力导致的力作用的方向相反时，需要额外的力来打开或关闭车门。例如，当在图1a中关闭车门时，当在图1b中打开车门时，当在图1c中打开驾驶员座椅侧车门(图1c中的右侧)时，以及当在图1d中打开乘客侧车门(图1d中的左侧)时，需要利用比平坦道路上更大的力来操作车门。
6、此外，当车门的打开和关闭方向与由重力导致的力作用的方向相同时，车门可以容易地被打开或关闭，并且车门以比乘客预期的更快速度被打开或关闭，因此存在乘客受伤或者车门或安装车门的部分被损坏的担忧。例如，当在图1a中打开车门时，当在图1b中关闭车门时，当在图1c中打开乘客侧车门时，以及当在图1d中打开驾驶员侧车门时，由于车门太容易地被打开或关闭，因此存在乘客受伤或者车门或车辆被损坏的问题。
7、包括在本发明的该背景技术中的信息仅用于增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所已知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的各个方面致力于提供一种补偿倾斜路面上的车门操作力的系统和方法，其补偿用于打开或关闭车门的操作力，使得车辆的车门可以在倾斜路面上以与平坦道路上相同的操作力打开或关闭。
2、为了实现该目的，根据本发明的示例性实施方案的用于补偿倾斜路面上的车门操作力的系统可以包括：车门、致动器和控制器。车门通过绕车辆的车身的转动轴旋转来打开或关闭，致动器联接至车门并且配置为利用补偿扭矩来使车门工作，以抵消通过车门的重量和重力而作用于车门的由重力导致的力，控制器电连接至致动器，并且配置为确定作用于车门的由重力导致的力，确定用于抵消该由重力导致的力的补偿扭矩，并且当车门在车辆停在倾斜路面上的状态下打开或关闭时，补偿车门操作力。
3、控制器可以包括控制量计算器和驱动控制器，控制量计算器配置为确定施加于车门的由重力导致的力并且确定补偿扭矩，驱动控制器配置为驱动致动器利用由控制量计算器确定的补偿扭矩来使车门工作。
4、控制量计算器可以包括停车确定器、由重力导致的力计算器和补偿扭矩计算器，停车确定器配置为确定车辆是否停车，由重力导致的力计算器配置为确定在横向方向上施加于车门的由重力导致的力，补偿扭矩计算器配置为确定要从致动器输出的用于抵消该由重力导致的力的补偿扭矩。
5、停车确定器可以配置为：当车辆的每一个车轮速度为0kph以及挡位位置处于p挡位的状态保持了预设时间或者比预设时间更长时，确定出车辆停车。
6、停车确定器可以配置为：当车辆的每一个车轮速度为0kph、制动踏板被操作、以及车辆中主缸的压力等于或高于预设值的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
7、由重力导致的力计算器可以配置为：在接收到施加于车辆的纵向加速度和横向加速度以及车门的打开角度之后，确定分别作用于车辆的左车门和右车门的由重力导致的力。
8、由重力导致的力计算器可以配置为通过以下等式来确定分别作用于车辆的左车门和右车门的由重力导致的力：
9、作用于左车门的由重力导致的力：
10、作用于右车门的由重力导致的力：
11、这里，m：车门的质量，α：车门的打开角度，θ：纵向倾斜度，以及横向倾斜度。
12、补偿扭矩计算器可以配置为通过以下等式来确定车辆的左车门和右车门的补偿扭矩：
13、左车门的补偿扭矩：tl＝lcg·ly，
14、右车门的补偿扭矩：tr＝lcg·ry。
15、这里，lcg：车门的转动轴与重心之间的距离，以及ly和ry：分别作用于左车门和右车门的由重力导致的力。
16、当补偿扭矩的绝对值大于预定的参考扭矩时，驱动控制器可以利用补偿扭矩来补偿车门的打开或关闭的力，该参考扭矩对应于需要补偿用于打开或关闭车门的操作力的情况。
17、另一方面，补偿倾斜路面上的车门操作力的方法包括：信号输入步骤，向控制器输入确定补偿车门操作力所需的传感器信号；停车确定步骤，由控制器确定车辆是否停车；由重力导致的力确定步骤，由控制器利用输入的传感器信号来确定在车辆的横向方向上作用于车门的由重力导致的力；补偿扭矩确定步骤，由控制器确定要从致动器输出的用于抵消由重力导致的力的补偿扭矩；以及操作力补偿步骤，由控制器利用补偿扭矩来补偿车门打开或关闭时的操作力。
18、停车确定步骤可以包括：当车辆的每一个车轮速度为0kph以及挡位位置处于p挡位的状态保持了预设时间或者比预设时间更长时，确定出车辆停车。
19、停车确定步骤可以包括：当车辆的每一个车轮速度为0kph、制动踏板被操作、以及车辆中主缸的压力等于或高于预设值的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
20、在由重力导致的力确定步骤，可以通过以下等式来确定分别作用于车辆的左车门和右车门的由重力导致的力：
21、作用于左车门的由重力导致的力：
22、作用于右车门的由重力导致的力：
23、这里，m：车门的质量，α：车门的打开角度，θ：纵向倾斜度，以及横向倾斜度。
24、在补偿扭矩确定步骤，可以通过以下等式确定车辆的左车门和右车门的补偿扭矩：
25、左车门的补偿扭矩：tl＝lcg·ly，
26、右车门的补偿扭矩：tr＝lcg·ry。
27、这里，lcg：车门的转动轴与重心之间的距离，以及ly和ry：分别作用于左车门和右车门的由重力导致的力。
28、该方法可以进一步包括在补偿扭矩确定步骤和操作力补偿步骤之间的补偿扭矩比较步骤，其将补偿扭矩的绝对值与预定的参考扭矩进行比较，该参考扭矩对应于需要补偿操作力的情况，其中，在补偿扭矩比较步骤，当补偿扭矩的绝对值大于参考扭矩时，可以执行操作力补偿步骤。
29、信号输入步骤可以包括向控制器输入信号，所述信号包括每一个车轮速度、挡位位置、车辆的制动踏板是否被操作、主缸的压力、车辆的门锁是打开还是关闭、施加于车辆的纵向加速度和横向加速度以及车门的打开角度。
30、在停车确定步骤，确定车门的门锁是否处于解锁状态，并且当门锁解锁时，可以执行由重力导致的力确定步骤。
31、该方法可以进一步包括：在操作力补偿步骤之后的锁定确定步骤，其确定门锁是否处于解锁状态，当门锁没有处于解锁状态时，该方法可以返回到信号输入步骤。
32、控制器可以每隔预定时间段重复地执行信号输入步骤至操作力补偿步骤。
33、根据基于包括上述配置的本发明的示例性实施方案的用于补偿倾斜路面上的车门操作力的系统和方法，可以以与平坦路面上相同的力打开或关闭车门，而无论车辆位于的路面的倾斜度如何，从而提高了车门打开和关闭的便利性。
34、当车门的打开和关闭方向与由重力导致的力的方向相反时，可以将车门操作力可以补偿为增加与施加由重力导致的力相同的大小，从而容易地打开或关闭车门。
35、当车门的打开和关闭方向与由重力导致的力的方向相同时，可以将车门操作力可以补偿为减小与由重力导致的力相同的大小，从而防止车门以过快的速度打开。由于车门以适当的速度打开或关闭，因此可以防止乘客受伤以及对车门和车辆的损坏。
36、本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细阐述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
技术特征：
1.一种补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述控制器包括：
3.根据权利要求2所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述控制量计算器包括：
4.根据权利要求3所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述停车确定器配置为：响应于车辆的每一个车轮速度为0kph以及挡位位置处于p挡位的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
5.根据权利要求3所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述停车确定器配置为：响应于车辆的每一个车轮速度为0kph、车辆的制动踏板被操作以及车辆中主缸的压力等于预设值或高于预设值的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
6.根据权利要求3所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中：
7.根据权利要求6所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述由重力导致的力计算器配置为通过以下等式来确定分别作用于车辆的左车门和右车门的由重力导致的力：
8.根据权利要求3所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中：
9.根据权利要求2所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的系统，其中，所述驱动控制器配置为：响应于补偿扭矩的绝对值大于预定的参考扭矩，利用所述补偿扭矩来补偿车门的打开或关闭的力，所述参考扭矩对应于需要补偿用于打开或关闭车门的操作力的情况。
10.一种补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中，所述停车确定步骤包括：响应于车辆的每一个车轮速度为0kph以及挡位位置处于p挡位的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
12.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中，所述停车确定步骤包括：响应于车辆的每一个车轮速度为0kph、车辆的制动踏板被操作、以及车辆中主缸的压力等于或高于预设值的状态保持了预设时间或者比预设时间更长，确定出车辆停车。
13.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中：
14.根据权利要求12所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中：
15.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，进一步包括在补偿扭矩确定步骤和操作力补偿步骤之间的补偿扭矩比较步骤，其将补偿扭矩的绝对值与预定的参考扭矩进行比较，所述参考扭矩对应于需要补偿操作力的情况；
16.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中，所述信号输入步骤包括向控制器输入信号，所述信号包括每一个车轮速度、挡位位置、车辆的制动踏板是否被操作、车辆中主缸的压力、车辆的门锁是打开还是关闭、施加于车辆的纵向加速度和横向加速度以及车门的打开角度。
17.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中，在停车确定步骤，确定车门的门锁是否处于解锁状态；
18.根据权利要求17所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，进一步包括在操作力补偿步骤之后的锁定确定步骤，其确定门锁是否处于解锁状态；
19.根据权利要求10所述的补偿倾斜路面上的车门操作力的方法，其中，所述控制器配置为每隔预定时间段重复地执行信号输入步骤至操作力补偿步骤。
技术总结
本发明涉及补偿倾斜道路上的车门操作力的系统和方法。补偿倾斜路面上的车门操作力的方法包括：信号输入步骤，向控制器输入确定补偿车门操作力所需的传感器信号；停车确定步骤，由控制器确定车辆是否停车；由重力导致的力确定步骤，由控制器利用输入的传感器信号来确定作用于车门的横向方向上的由重力导致的力；补偿扭矩确定步骤，由控制器确定要从致动器输出的用于抵消所述由重力导致的力的补偿扭矩；以及操作力补偿步骤，由控制器利用补偿扭矩来补偿车门打开或关闭时的操作力。
技术研发人员：李相宪
受保护的技术使用者：现代自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23