CN101868590B - 具有改进的位置检测的用于可旋转和/或可移动的门或者用于上/下车装置的驱动*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于上/下车装置的驱动***，该上/下车装置具有客运汽车的至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物。该驱动***包括至少一个致动器或驱动电动机(1，24)、由该至少一个致动器或驱动电动机(1，24)驱动的机械装置(3.3，3.4)、和/或传动齿轮箱(2，4，26)，以便引起车门、斜坡、踏板或类似物的旋转运动或移位运动，该驱动***还具有用于在旋转运动或移位运动时检测瞬时位置的绝对值编码器(7，34)。分析单元被设计成将瞬时位置与存储在分析单元的非易失性存储器中的至少一个参考位置相比较，以便产生取决于该比较的输出信号。绝对值编码器(7，34)被安装在确定车门、斜坡、踏板或类似物的旋转运动的枢轴上，传动齿轮箱包括第一变速箱(2)、第二变速箱(4)，并且在变速箱(2，4)之间设有能够被控制的离合器(3.3，3.4)。

Description

具有改进的位置检测的用于可旋转和/或可移动的门或者用于上/下车装置的驱动***
技术领域
本发明一般涉及一种用于上/下车装置的驱动***，该上/下车装置具有客运汽车的至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物，本发明还涉及一种配备有客运汽车的至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物的上/下车装置以及一种装备有至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物的客运汽车。
背景技术
这种类型的驱动***一般包括至少一个致动器或驱动电动机、由该至少一个致动器或驱动电动机驱动的机械装置、和/或传动齿轮箱，以便引起车门、斜坡、踏板或类似物的旋转运动或移位运动。例如借助电位器抽头来检测机械装置或传动齿轮箱的旋转运动是已知的。在实践中，已证明此类电位器结构的抗磨损性和不易受干扰性并不足以满足人员运输时较高的安全要求。此外，借助在最终位置处触发的开关触点来控制或者至少监视旋转运动或移位运动也是已知的。虽然根据开关触点结构并且还借助冗余的部件能够达成较高程度的可靠性，但是在此情况下不利的是，此最终位置在一次性进行的装配和校准情况下是固定的。由于相对较差的对开关触点的可达性，因而已证明例如在将上/下车装置最终装配到客运汽车中时进行重新校准是非常费时的。此较差的可达性一方面基于此类驱动器的所期望的紧凑性并且另一方面基于这些开关触点通常直接布置在运动的车门、斜坡、踏板等上或者在其从属的旋转枢轴上而不是布置在进行驱动的机械装置上，以便刚好是这些运动的元件(例如车门、斜坡、踏板等)实际上安全地处于通过开关触点状态来重现的状态(例如打开状态或关闭状态)中。此外已证实，在运行中由于磨损以及随之而来的机械上交替起作用的部件之间增大的间隙，而往往在汽车使用期限的过程中需要重新校准。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于上/下车装置的驱动***，该上/下车装置具有客运汽车的至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物，在该驱动***中能够简化地对位置检测进行校准。此任务是通过根据权利要求1所述的驱动***或者根据权利要求12所述的上/下车装置以及通过权利要求13所述的客运汽车来解决的。有利的设计方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的驱动***是为具有客运汽车的至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门、斜坡、踏板或类似物的上/下车装置所确定的并且在此方面并不受限。例如涉及具有一个或多个门翼的外旋转车门或内旋转车门或者折叠门或者塞拉门，如其在公共汽车、有轨车辆和类似物的上下车区域中所使用的那样。旋转门例如公开于同一申请人的专利文献DE 202006005485 U1、DE202005015169 U1、DE 202005015168 U1、DE 202005015166 U1，这些专利文献如同以下所引用的出版物那样通过援引纳入于此。由于本发明在所使用的车门的种类及其因悬挂而异的运动方向方面对于达成打开状态和关闭状态而言并不受限，因而根据本发明的驱动***还可以有利地使用在旋转门-塞拉门组合中，该旋转门-塞拉门组合例如公开于同一申请人的专利文献DE 202007009719U1。此外，还可以涉及平行于汽车地板安装的且可以拉出的斜坡，该斜坡例如公开于同一申请人的专利文献DE 202004007704 U1或DE 202005011221 U1。可旋转的踏板例如公开于专利文献DE 202006002455 U1。根据本发明的驱动***包括至少一个致动器(例如液压的或空气压力驱动的从动缸)或驱动电动机、由该至少一个致动器或驱动电动机驱动的机械装置、和/或传动齿轮箱，以便引起车门、斜坡、踏板或类似物的旋转运动或移位运动。根据本发明，设置用于在旋转运动或移位运动时检测瞬时位置的绝对值编码器，例如模拟的旋转编码器。在一个设计方案中，绝对值编码器量取传动齿轮箱或机械装置的部件的旋转运动或回转运动，根据本发明，该旋转运动或回转运动用于将致动器或驱动电动机的旋转伺服驱动运动或直线伺服驱动运动传递到车门、斜坡或踏板等上。例如，绝对值编码器被安装在变速箱的从动轴上。绝对值编码器因设计而异地提供明确的、与旋转运动或移位运动的各个瞬时位置相对应的信号。
根据本发明的驱动***的特征在于，设置分析单元，该分析单元被设计成将瞬时位置与存储在该分析单元的非易失性存储器中的至少一个参考位置相比较，以便产生取决于该比较(即取决于比较结果)的输出信号。参考位置可以是最终位置，例如打开或关闭的车门、拉入或拉出的斜坡、或者转入或转出的踏板等。通过使用具有将对应于瞬时位置的信号与参考值相比较的分析单元的绝对值编码器，节省了终端开关的与参考位置对应的数目。此外，消除了与这些终端开关相联系的技术缺点，诸如昂贵的机械校准以及因机械触发而遗留的易受干扰性。此外，可以由此成本低廉地生产该驱动***。与单纯地用终端开关来进行控制不同，始终通过绝对值编码器来知晓车门或类似物的瞬时位置(即使在停电之后亦是如此)并且将该瞬时位置与非易失性地存储的参考值相比较，以使得在停电之后不需要用以确定实际瞬时位置的初始化过程。此外，在校准可能是必需的情况下，仅需要替换该至少一个存储在非易失性存储器中的参考值，而无需费时的并且因此与长停机时间相联系的机械校准。在一个实施方式中，将取决于瞬时位置与参考位置之间的比较结果的输出信号输入监视装置，该监视装置将相应的车门位置、踏板位置或斜坡位置或者从属的最终位置的到达显示到例如汽车驾驶室中的***仪表板上。
优选地，将该输出信号用于控制驱动电动机或致动器，以便例如在达到参考位置时关闭该驱动电动机或致动器。因此可以不设置终端开关。
由分析单元输出的用于由电动机控制装置或监视装置作进一步处理的输出信号可以是模拟的或数字的，例如串行的位模(Bitmuster)。为了提高不易受干扰性而输出数字信号。
在一个优选的设计方案中，如此设计分析单元，以使得对于瞬时位置对应于这些参考位置中的一个参考位置的情形而言，输出信号对应于已定义的优选为数字的信号值。例如，模拟在达到最终位置时占据已定义的开关位置的终端开关。由此可以有利地通过已知的、与终端开关的使用相匹配的监视装置来进一步处理该输出信号。
在另一个有利的设计方案中，绝对值编码器以不接触的方式检测旋转运动或移位运动。由此可以提高不易受干扰性。例如，绝对值编码器根据光学原理或磁原理来工作。
优选地，绝对值编码器产生用于由分析单元来分析的数字信号。绝对旋转编码器针对每个角度位置给出确定的经编码的数值(码值)。此码值直接在接通之后就是可用的，即使在编码器轴并未移动的情况下亦是如此。在编码器轴上固定地安装编码盘。该编码盘被划分成各个部分，这些部分在根据光学原理来工作的绝对值编码器中是交替透光或不透光的并且由光电栅栏来读取。绝对值从编码器至分析单元的传输例如是以串行方式进行的。在此情况下，例如使用诸如SSI、PROFIBUS-DP或EnDat(海德汉公司(Fa.Heidenhain))之类的串行协议。通过串行通信，除了瞬时位置以外还可以传输其他数据。这些数据可以包括编码器的当前温度值或者在其上安装该编码器的驱动电动机的电气数据。如果要检测旋转运动，那么可以使用旋转编码器；如果最多仅必须分析一个旋转，那么使用所谓的单匝编码器；如果必须分析多个旋转，那么使用所谓的多匝编码器。光学的多匝编码器一般包含多个编码盘，在内部通过传动齿轮箱来连接这些编码盘。
在另一个有利的设计方案中，绝对值编码器被安装在驱动电动机的驱动轴上，在此情况下通常使用多匝编码器。由此可以相对紧凑地构造根据本发明的驱动***。
替换地，绝对值编码器被安装在确定车门、斜坡、踏板或类似物的旋转运动的枢轴上。由此可以使用相对成本低廉的单匝编码器。此外，通过直接将编码器布置在运动的元件(即车门、斜坡、踏板等)上，达成了非常准确的且可再现的位置检测并且因此还在必要时达成了对运动的控制，该对运动的控制可以补偿在传递驱动力的机械装置或传动齿轮箱中的间隙。此外，可以识别并报告机械装置或传动齿轮箱内可能出现的材料断裂，因为例如尽管致动器或驱动电动机被激活的持续时间较长，但是通过编码器并未检测出达到参考位置。
在另一个有利的设计方案中，分析单元是可编程的。例如，至少是用于容纳参考值的非易失性存储器是可编程的，该非易失性存储器例如是EEPROM或NV-RAM。由此可以特别容易地为校准来替换这些参考值。对分析单元的编程例如是通过诸如CAN总线之类的总线***来进行的。
在另一个设计方案中，机械装置或传动齿轮箱被构造成不是自行制动的。由于紧急情况下缺少自行制动，故始终确保了对上/下车装置的手动操纵，为此仅必须撤销附加地出于安全原因而存在的闭锁装置的闭锁作用。这会导致较高程度的安全性。此类驱动器特别适用于绝对值编码器与从属的分析单元的组合，因为由此还可以在对上/下车装置的手动操纵之后随时检测车门位置。
另一个设计方案的特征在于，传动齿轮箱包括第一变速箱、第二变速箱、以及第一变速箱之间的能够被控制的离合器。通过整个传动齿轮箱由两个可经由离合器分隔开的变速箱组成的方式，可以在相应地选择这两个变速箱的传动比的情况下达成可以在脱离离合器之后针对现在减少的自行制动来手动操纵上/下车装置。此类驱动器特别适用于绝对值编码器与从属的分析单元的组合，因为由此还可以在对上/下车装置的手动操纵之后随时检测车门位置。
此外，本发明还涉及客运汽车的上/下车装置，该上/下车装置的特征在于之前所描述的实施方式中的驱动***以及分别与该驱动***相联系的优点。此外，本发明还涉及相应地装备的客运汽车。
附图说明
在附图中示出了根据本发明的用于上/下车装置的驱动***的两个优选实施例的一部分，该上/下车装置具有至少一个可旋转和/或可移动地放置的车门，但是附图中并未示出根据本发明的分析单元并且本发明并不限于这些附图，其中
图1：在示意性的轴向截面中示出了根据本发明的用于上/下车装置的驱动***的第一实施例；
图2：在示意性的轴向截面中示出了根据本发明的用于上/下车装置的驱动***的第二实施例。
具体实施方式
图1示出了用于乘客车门的被构造为紧凑型驱动器的驱动设备20，其中在细长的被构造成管状的壳体22内沿轴线方向依次布置驱动电动机24和变速箱26，该变速箱26被示为由三个部分组成的行星齿轮箱。制动器28与驱动电动机24相连接，该制动器28同样被安置在壳体22内并且可被实施为在弹簧力下接合的且可以电磁方式分离的“低主动式制动器”。此外，还示出了驱动电动机24的电连接端子30。变速箱26被实施成不是自行制动的。
驱动设备20优选被安置在未示出的旋转柱中。驱动电动机24的未示出的从动元件与变速箱26的同样未示出的输入元件相连接，变速箱26的输出元件32与未示出的上/下车装置的输入元件或操纵装置相连接。输出元件32可以例如与已知的行程旋转单元相连接，该行程旋转单元的输出元件与例如乘客车门之类的上/下车装置的操纵装置相连接。此外，在变速箱26的输出元件32处布置绝对值编码器34，借助该绝对值编码器34来检测被构造为从动轴的输出元件32的瞬时位置并且将该瞬时位置作为值输出到未示出的分析单元，该分析单元将该值与所存储的参考位置的值相比较。此外，还可看到力矩支承装置40，其用于使驱动设备20与未示出的旋转柱相联接。
图2示出了例如用于乘客车门的被构造为紧凑型驱动器的驱动设备，其中在细长的被构造成管状的壳体内沿轴线方向依次布置驱动电动机1、第一变速箱2、能够被控制的离合器3.3、3.4、以及第二变速箱4。更确切地说，驱动电动机1和第一变速箱2以及与第一变速箱2连接的第一半个离合器3.3可以共同地在轴向上借助压缩弹簧3.1的弹簧力并通过轴向移动来与第二半个离合器3.4和第二变速箱4相连接或者相分离。为此，在管状的壳体9中以可移动的方式放置驱动电动机1和第一变速箱2。在紧急运行中，挠性轴14拉紧压缩弹簧3.1并且在管状的壳体9中轴向地移动驱动电动机1、第一变速箱2和第一半个离合器3.3，由此分开离合器3.3、3.4处的力传递。此外，在第二变速箱4的输出元件4.1处布置绝对值编码器7，借助该绝对值编码器7来检测被构造为从动轴的输出元件4.1的瞬时位置并且将该瞬时位置作为值输出到未示出的分析单元，该分析单元将该值与所存储的参考位置的值相比较。整个驱动设备的输出轴4.1以未特意示出的方式与例如乘客车门的操纵装置相连接。

Claims (12)

1.一种用于上/下车装置的驱动***，所述上/下车装置具有客运汽车的至少一个可旋转地放置的车门、斜坡或踏板，所述驱动***包括至少一个致动器或驱动电动机（1，24）、由所述至少一个致动器或驱动电动机（1，24）驱动的机械装置（3.3，3.4）、和/或传动齿轮箱（2，4，26），以便引起所述车门、斜坡或踏板的旋转运动，所述驱动***具有绝对值编码器（7，34），所述绝对值编码器（7，34）用于在所述旋转运动时检测瞬时位置，
其特征在于，所述驱动***具有分析单元，所述分析单元被设计成将所述瞬时位置与存储在所述分析单元的非易失性存储器中的至少一个参考位置相比较，以便产生取决于所述比较的输出信号，其中所述绝对值编码器（7，34）被安装在确定所述车门、斜坡或踏板的所述旋转运动的枢轴上，所述传动齿轮箱包括第一变速箱（2）、第二变速箱（4），并且在所述变速箱（2，4）之间设有能够被控制的离合器（3.3，3.4），且所述绝对值编码器被布置在所述第二变速箱（4）的输出元件（4.1）处。
2.如权利要求1所述的驱动***，其特征在于，所述输出信号被用于控制所述驱动电动机（1，24）或所述致动器。
3.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述输出信号是模拟的或者是数字的。
4.如权利要求3所述的驱动***，其特征在于，所述输出信号是串行的位模。
5.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，对于所述瞬时位置对应于所述参考位置中的一个参考位置的情形而言，所述输出信号对应于已定义的信号值。
6.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述绝对值编码器（7，34）以不接触的方式检测所述旋转运动。
7.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述绝对值编码器（7，34）产生用于由所述分析单元来分析的数字信号。
8.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述绝对值编码器（7，34）被安装在所述驱动电动机（1，24）的驱动轴上。
9.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述分析单元是可编程的。
10.如权利要求1或2所述的驱动***，其特征在于，所述机械装置或所述传动齿轮箱（26）不是自行制动的。
11.一种用于客运汽车的上/下车装置，其特征在于如前述权利要求中任一项所述的驱动***。
12.一种客运汽车，其特征在于如权利要求11所述的上/下车装置。
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