具有改進的位置檢測的用於可旋轉和/或可移動的門或者用於上/下車裝置的驅動系統的製作方法

2023-08-02 16:46:56 2

專利名稱：具有改進的位置檢測的用於可旋轉和/或可移動的門或者用於上/下車裝置的驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種用於上/下車裝置的驅動系統，該上/下車裝置具有客運汽 車的至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似物，本發明還涉及一種 配備有客運汽車的至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似物的上/ 下車裝置以及一種裝備有至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似 物的客運汽車。
背景技術：
這種類型的驅動系統一般包括至少一個致動器或驅動電動機、由該至少一個致動 器或驅動電動機驅動的機械裝置、和/或傳動齒輪箱，以便引起車門、斜坡、踏板或類似物 的旋轉運動或移位運動。例如藉助電位器抽頭來檢測機械裝置或傳動齒輪箱的旋轉運動是 已知的。在實踐中，已證明此類電位器結構的抗磨損性和不易受幹擾性並不足以滿足人員 運輸時較高的安全要求。此外，藉助在最終位置處觸發的開關觸點來控制或者至少監視旋 轉運動或移位運動也是已知的。雖然根據開關觸點結構並且還藉助冗餘的部件能夠達成較 高程度的可靠性，但是在此情況下不利的是，此最終位置在一次性進行的裝配和校準情況 下是固定的。由於相對較差的對開關觸點的可達性，因而已證明例如在將上/下車裝置最 終裝配到客運汽車中時進行重新校準是非常費時的。此較差的可達性一方面基於此類驅動 器的所期望的緊湊性並且另一方面基於這些開關觸點通常直接布置在運動的車門、斜坡、 踏板等上或者在其從屬的旋轉樞軸上而不是布置在進行驅動的機械裝置上，以便剛好是這 些運動的元件(例如車門、斜坡、踏板等)實際上安全地處於通過開關觸點狀態來重現的狀 態(例如打開狀態或關閉狀態)中。此外已證實，在運行中由於磨損以及隨之而來的機械 上交替起作用的部件之間增大的間隙，而往往在汽車使用期限的過程中需要重新校準。

發明內容
因此，本發明的任務在於，提供一種用於上/下車裝置的驅動系統，該上/下車裝 置具有客運汽車的至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似物，在該 驅動系統中能夠簡化地對位置檢測進行校準。此任務是通過根據權利要求1所述的驅動系 統或者根據權利要求12所述的上/下車裝置以及通過權利要求13所述的客運汽車來解決 的。有利的設計方案是從屬權利要求的主題。根據本發明的驅動系統是為具有客運汽車的至少一個可旋轉和/或可移動地放 置的車門、斜坡、踏板或類似物的上/下車裝置所確定的並且在此方面並不受限。例如涉 及具有一個或多個門翼的外旋轉車門或內旋轉車門或者摺疊門或者塞拉門，如其在公共汽 車、有軌車輛和類似物的上下車區域中所使用的那樣。旋轉門例如公開於同一申請人的專 利文獻 DE 202006005485 UUDE202005015169 UUDE 202005015168 UUDE 202005015166 U1，這些專利文獻如同以下所引用的出版物那樣通過援引納入於此。由於本發明在所使用的車門的種類及其因懸掛而異的運動方向方面對於達成打開狀態和關閉狀態而言並不 受限，因而根據本發明的驅動系統還可以有利地使用在旋轉門-塞拉門組合中，該旋轉 門-塞拉門組合例如公開於同一申請人的專利文獻DE 202007009719U1。此外，還可以 涉及平行於汽車地板安裝的且可以拉出的斜坡，該斜坡例如公開於同一申請人的專利文 獻DE 202004007704 Ul或DE 202005011221 Ul0可旋轉的踏板例如公開於專利文獻DE 202006002455 Ul。根據本發明的驅動系統包括至少一個致動器(例如液壓的或空氣壓力驅 動的從動缸)或驅動電動機、由該至少一個致動器或驅動電動機驅動的機械裝置、和/或傳 動齒輪箱，以便引起車門、斜坡、踏板或類似物的旋轉運動或移位運動。根據本發明，設置用 於在旋轉運動或移位運動時檢測瞬時位置的絕對值編碼器，例如模擬的旋轉編碼器。在一 個設計方案中，絕對值編碼器量取傳動齒輪箱或機械裝置的部件的旋轉運動或迴轉運動， 根據本發明，該旋轉運動或迴轉運動用於將致動器或驅動電動機的旋轉伺服驅動運動或直 線伺服驅動運動傳遞到車門、斜坡或踏板等上。例如，絕對值編碼器被安裝在變速箱的從動 軸上。絕對值編碼器因設計而異地提供明確的、與旋轉運動或移位運動的各個瞬時位置相 對應的信號。根據本發明的驅動系統的特徵在於，設置分析單元，該分析單元被設計成將瞬時 位置與存儲在該分析單元的非易失性存儲器中的至少一個參考位置相比較，以便產生取決 於該 比較(即取決於比較結果)的輸出信號。參考位置可以是最終位置，例如打開或關閉 的車門、拉入或拉出的斜坡、或者轉入或轉出的踏板等。通過使用具有將對應於瞬時位置的 信號與參考值相比較的分析單元的絕對值編碼器，節省了終端開關的與參考位置對應的數 目。此外，消除了與這些終端開關相聯繫的技術缺點，諸如昂貴的機械校準以及因機械觸發 而遺留的易受幹擾性。此外，可以由此成本低廉地生產該驅動系統。與單純地用終端開關 來進行控制不同，始終通過絕對值編碼器來知曉車門或類似物的瞬時位置(即使在停電之 後亦是如此)並且將該瞬時位置與非易失性地存儲的參考值相比較，以使得在停電之後不 需要用以確定實際瞬時位置的初始化過程。此外，在校準可能是必需的情況下，僅需要替換 該至少一個存儲在非易失性存儲器中的參考值，而無需費時的並且因此與長停機時間相聯 系的機械校準。在一個實施方式中，將取決於瞬時位置與參考位置之間的比較結果的輸出 信號輸入監視裝置，該監視裝置將相應的車門位置、踏板位置或斜坡位置或者從屬的最終 位置的到達顯示到例如汽車駕駛室中的系統儀錶板上。優選地，將該輸出信號用於控制驅動電動機或致動器，以便例如在達到參考位置 時關閉該驅動電動機或致動器。因此可以不設置終端開關。由分析單元輸出的用於由電動機控制裝置或監視裝置作進一步處理的輸出信號 可以是模擬的或數字的，例如串行的位模(Bitmuster)。為了提高不易受幹擾性而輸出數位訊號。在一個優選的設計方案中，如此設計分析單元，以使得對於瞬時位置對應於這些 參考位置中的一個參考位置的情形而言，輸出信號對應於已定義的優選為數字的信號值。 例如，模擬在達到最終位置時佔據已定義的開關位置的終端開關。由此可以有利地通過已 知的、與終端開關的使用相匹配的監視裝置來進一步處理該輸出信號。在另一個有利的設計方案中，絕對值編碼器以不接觸的方式檢測旋轉運動或移位 運動。由此可以提高不易受幹擾性。例如，絕對值編碼器根據光學原理或磁原理來工作。
優選地，絕對值編碼器產生用於由分析單元來分析的數位訊號。絕對旋轉編碼器 針對每個角度位置給出確定的經編碼的數值(碼值)。此碼值直接在接通之後就是可用的， 即使在編碼器軸並未移動的情況下亦是如此。在編碼器軸上固定地安裝編碼盤。該編碼 盤被劃分成各個部分，這些部分在根據光學原理來工作的絕對值編碼器中是交替透光或不 透光的並且由光電柵欄來讀取。絕對值從編碼器至分析單元的傳輸例如是以串行方式進行 的。在此情況下，例如使用諸如SSI、PROFIBUS-DP或EnDat (海德漢公司(Fa. Heidenhain)) 之類的串行協議。通過串行通信，除了瞬時位置以外還可以傳輸其他數據。這些數據可以 包括編碼器的當前溫度值或者在其上安裝該編碼器的驅動電動機的電氣數據。如果要檢測 旋轉運動，那麼可以使用旋轉編碼器；如果最多僅必須分析一個旋轉，那麼使用所謂的單匝 編碼器；如果必須分析多個旋轉，那麼使用所謂的多匝編碼器。光學的多匝編碼器一般包含 多個編碼盤，在內部通過傳動齒輪箱來連接這些編碼盤。 在另一個有利的設計方案中，絕對值編碼器被安裝在驅動電動機的驅動軸上，在 此情況下通常使用多匝編碼器。由此可以相對緊湊地構造根據本發明的驅動系統。替換地，絕對值編碼器被安裝在確定車門、斜坡、踏板或類似物的旋轉運動的樞軸 上。由此可以使用相對成本低廉的單匝編碼器。此外，通過直接將編碼器布置在運動的元 件(即車門、斜坡、踏板等)上，達成了非常準確的且可再現的位置檢測並且因此還在必要 時達成了對運動的控制，該對運動的控制可以補償在傳遞驅動力的機械裝置或傳動齒輪箱 中的間隙。此外，可以識別並報告機械裝置或傳動齒輪箱內可能出現的材料斷裂，因為例如 儘管致動器或驅動電動機被激活的持續時間較長，但是通過編碼器並未檢測出達到參考位 置。在另一個有利的設計方案中，分析單元是可編程的。例如，至少是用於容納參考值 的非易失性存儲器是可編程的，該非易失性存儲器例如是EEPROM或NV-RAM。由此可以特別 容易地為校準來替換這些參考值。對分析單元的編程例如是通過諸如CAN總線之類的總線 系統來進行的。在另一個設計方案中，機械裝置或傳動齒輪箱被構造成不是自行制動的。由於緊 急情況下缺少自行制動，故始終確保了對上/下車裝置的手動操縱，為此僅必須撤銷附加 地出於安全原因而存在的閉鎖裝置的閉鎖作用。這會導致較高程度的安全性。此類驅動器 特別適用於絕對值編碼器與從屬的分析單元的組合，因為由此還可以在對上/下車裝置的 手動操縱之後隨時檢測車門位置。另一個設計方案的特徵在於，傳動齒輪箱包括第一變速箱、第二變速箱、以及第一 變速箱之間的能夠被控制的離合器。通過整個傳動齒輪箱由兩個可經由離合器分隔開的變 速箱組成的方式，可以在相應地選擇這兩個變速箱的傳動比的情況下達成可以在脫離離合 器之後針對現在減少的自行制動來手動操縱上/下車裝置。此類驅動器特別適用於絕對值 編碼器與從屬的分析單元的組合，因為由此還可以在對上/下車裝置的手動操縱之後隨時 檢測車門位置。此外，本發明還涉及客運汽車的上/下車裝置，該上/下車裝置的特徵在於之前所 描述的實施方式中的驅動系統以及分別與該驅動系統相聯繫的優點。此外，本發明還涉及 相應地裝備的客運汽車。


在附圖中示出了根據本發明的用於上/下車裝置的驅動系統的兩個優選實施例 的一部分，該上/下車裝置具有至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門，但是附圖中並 未示出根據本發明的分析單元並且本發明並不限於這些附圖，其中圖1 在示意性的軸向截面中示出了根據本發明的用於上/下車裝置的驅動系統 的第一實施例；圖2 在示意性的軸向截面中示出了根據本發明的用於上/下車裝置的驅動系統 的第二實施例。
具體實施例方式圖1示出了用於乘客車門的被構造為緊湊型驅動器的驅動設備20，其中在細長的 被構造成管狀的殼體22內沿軸線方向依次布置驅動電動機24和變速箱26，該變速箱26被 示為由三個部分組成的行星齒輪箱。制動器28與驅動電動機24相連接，該制動器28同樣 被安置在殼體22內並且可被實施為在彈簧力下接合的且可以電磁方式分離的「低主動式 制動器」。此外，還示出了驅動電動機24的電連接端子30。變速箱26被實施成不是自行制 動的。驅動設備20優選被安置在未示出的旋轉柱中。驅動電動機24的未示出的從動元 件與變速箱26的同樣未示出的輸入元件相連接，變速箱26的輸出元件32與未示出的上 /下車裝置的輸入元件或操縱裝置相連接。輸出元件32可以例如與已知的行程旋轉單元 相連接，該行程旋轉單元的輸出元件與例如乘客車門之類的上/下車裝置的操縱裝置相連 接。此外，在變速箱26的輸出元件32處布置絕對值編碼器34，藉助該絕對值編碼器34來 檢測被構造為從動軸的輸出元件32的瞬時位置並且將該瞬時位置作為值輸出到未示出的 分析單元，該分析單元將該值與所存儲的參考位置的值相比較。此外，還可看到力矩支承裝 置40，其用於使驅動設備20與未示出的旋轉柱相聯接。圖2示出了例如用於乘客車門的被構造為緊湊型驅動器的驅動設備，其中在細長 的被構造成管狀的殼體內沿軸線方向依次布置驅動電動機1、第一變速箱2、能夠被控制的 離合器3. 3、3. 4、以及第二變速箱4。更確切地說，驅動電動機1和第一變速箱2以及與第 一變速箱2連接的第一半個離合器3. 3可以共同地在軸向上藉助壓縮彈簧3. 1的彈簧力並 通過軸向移動來與第二半個離合器3. 4和第二變速箱4相連接或者相分離。為此，在管狀 的殼體9中以可移動的方式放置驅動電動機1和第一變速箱2。在緊急運行中，撓性軸14 拉緊壓縮彈簧3. 1並且在管狀的殼體9中軸向地移動驅動電動機1、第一變速箱2和第一 半個離合器3. 3，由此分開離合器3. 3,3. 4處的力傳遞。此外，在第二變速箱4的輸出元件 4. 1處布置絕對值編碼器7，藉助該絕對值編碼器7來檢測被構造為從動軸的輸出元件4. 1 的瞬時位置並且將該瞬時位置作為值輸出到未示出的分析單元，該分析單元將該值與所存 儲的參考位置的值相比較。整個驅動設備的輸出軸4. 1以未特意示出的方式與例如乘客車 門的操縱裝置相連接。
權利要求
一種用於上/下車裝置的驅動系統，所述上/下車裝置具有客運汽車的至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似物，所述驅動系統包括至少一個致動器或驅動電動機(1，24)、由所述至少一個致動器或驅動電動機(1，24)驅動的機械裝置(3.3，3.4)、和/或傳動齒輪箱(2，4，26)，以便引起所述車門、斜坡、踏板或類似物的旋轉運動或移位運動，所述驅動系統具有絕對值編碼器(7，34)，所述絕對值編碼器(7，34)用於在所述旋轉運動或移位運動時檢測瞬時位置，其特徵在於，所述驅動系統具有分析單元，所述分析單元被設計成將所述瞬時位置與存儲在所述分析單元的非易失性存儲器中的至少一個參考位置相比較，以便產生取決於所述比較的輸出信號，其中所述絕對值編碼器(7，34)被安裝在確定所述車門、斜坡、踏板或類似物的所述旋轉運動的樞軸上，所述傳動齒輪箱包括第一變速箱(2)、第二變速箱(4)，並且在所述變速箱(2，4)之間設有能夠被控制的離合器(3.3，3.4)。
2.如權利要求1所述的驅動系統，其特徵在於，所述輸出信號被用於控制所述驅動電 動機(1，24)或所述致動器。
3.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述輸出信號是模擬的或 者是數字的，例如是串行的位模。
4.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，對於所述瞬時位置對應於 所述參考位置中的一個參考位置的情形而言，所述輸出信號對應於已定義的信號值。
5.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述絕對值編碼器(7，34) 以不接觸的方式檢測所述旋轉運動或移位運動。
6.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述絕對值編碼器(7，34) 產生用於由所述分析單元來分析的數位訊號。
7.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述絕對值編碼器(7，34) 被安裝在所述驅動電動機(1，24)的驅動軸上。
8.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述分析單元是可編程的。
9.如前述權利要求中任一項所述的驅動系統，其特徵在於，所述機械裝置或所述傳動 齒輪箱(26)不是自行制動的。
10.一種用於客運汽車的上/下車裝置，其特徵在於如前述權利要求中任一項所述的 驅動系統。
11.一種客運汽車，其特徵在於如權利要求10所述的上/下車裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用於上/下車裝置的驅動系統，該上/下車裝置具有客運汽車的至少一個可旋轉和/或可移動地放置的車門、斜坡、踏板或類似物。該驅動系統包括至少一個致動器或驅動電動機(1，24)、由該至少一個致動器或驅動電動機(1，24)驅動的機械裝置(3.3，3.4)、和/或傳動齒輪箱(2，4，26)，以便引起車門、斜坡、踏板或類似物的旋轉運動或移位運動，該驅動系統還具有用於在旋轉運動或移位運動時檢測瞬時位置的絕對值編碼器(7，34)。分析單元被設計成將瞬時位置與存儲在分析單元的非易失性存儲器中的至少一個參考位置相比較，以便產生取決於該比較的輸出信號。絕對值編碼器(7，34)被安裝在確定車門、斜坡、踏板或類似物的旋轉運動的樞軸上，傳動齒輪箱包括第一變速箱(2)、第二變速箱(4)，並且在變速箱(2，4)之間設有能夠被控制的離合器(3.3，3.4)。
文檔編號E05F15/14GK101868590SQ200880117485
公開日2010年10月20日 申請日期2008年10月30日 優先權日2007年11月20日
發明者A·哈丁, D·米勒, K·梅耶羅斯 申請人:蓋伯.伯德有限兩合公司