СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРАВИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ЗАКРЫВАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD OF DETERMINING CORRECT INSTALLATION OF CLOSING ELEMENT OF VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к закрывающим элементам с приводом, используемым в автомобильных транспортных средствах, в частности, к способу определения механического взаимодействия для узла замка на закрывающем элементе с приводом с целью обеспечения его правильной установки и регулировки.
Уровень техники
Из уровня техники известны такие закрывающие элементы с приводом, как подъемные задние двери с приводом и крышки багажников с приводом. Один вариант такого устройства раскрыт в патенте США №7,538,506, 09.08.2007 (Цинн с coавт. (Zinn et al.) на имя «Ford Global Technologies LLC»).
В настоящее время для установки закрывающего элемента на транспортное средство сборщики, работающие на производственных линиях, руководствуются допусками и оценивают взаимное расположение закрывающего элемента и других компонентов кузова. По большому счету данный процесс является интуитивным, из-за чего значительную роль в данном процессе играет опыт. Другими словами, процесс во многом зависит от решения человека и, соответственно, подвержен его ошибкам.
При наличии между защелкой и фиксатором закрывающего элемента механического взаимодействия, которое больше, чем требуется для обеспечения правильной работы узла замка, со временем происходит износ соответствующих механических и электрических компонентов закрывающего элемента с приводом. Кроме того, при наличии слишком большого механического взаимодействия закрывающий элемент с приводом сталкивается с препятствием, в результате чего он не закрывается и остается скорее открытым, чем закрытым. Следует понимать, что правильная установка закрывающего элемента является важной задачей, однако ее очень сложно решить из-за отсутствия в процессе установки сигнала обратной связи, информирующего сборщика о качестве установки/регулировки закрывающего элемента.
Теперь обнаружено, что механическое взаимодействие пропорционально силе тока, потребляемого исполнительным механизмом закрывающего элемента, когда защелка сцепляется с фиксатором узла замка. Таким образом, можно определить заранее заданный диапазон значений силы тока, характеризующей требуемое механическое взаимодействие между защелкой и фиксатором. Затем данная информация может быть использована для: (a) выдачи данных в режиме реального времени, позволяющих сборщику, работающему на линии сборки, правильно установить и отрегулировать положение закрывающего элемента на транспортном средстве; (b) создания средства, позволяющего выполнять ежедневный мониторинг правильной установки и регулировки положения закрывающего элемента оператором и проводить профилактическое техническое обслуживание для поддержания нормальной работы закрывающего элемента в течение длительного периода времени.
Раскрытие изобретения
Способ установки закрывающего элемента с приводом на транспортное средство может включать в себя: (a) с помощью датчика тока определение силы тока, потребляемого исполнительным механизмом закрывающего элемента, когда закрывающий элемент закрыт и защелка контактирует с фиксатором узла замка на закрывающем элементе; (b) с помощью вычислительного устройства сравнение измеренной силы тока с заранее заданным диапазоном значений силы тока, характеризующей требуемое механическое взаимодействие между защелкой и фиксатором. Кроме того, способ может включать в себя индикацию того, выходит ли измеренное значение силы тока за пределы заранее заданного диапазона значений силы тока, с помощью вычислительного устройства. Данная индикация включает в себя выдачу вычислительным устройством визуального сигнала и (или) звукового сигнала. Кроме того, способ может включать в себя выдачу индикации с помощью модуля связи автомобильной системы диагностики.
Кроме того, в способе может быть выдана соответствующая индикация человеку с помощью модуля связи автомобильной системы диагностики, например, с помощью экранного монитора в транспортном средстве и (или) системы динамиков транспортного средства. Также способ может включать в себя выдачу индикации человеку с помощью модуля связи автомобильной системы диагностики на коммуникационное устройство человека по беспроводной коммуникационной сети.
В соответствии с другим аспектом автомобильное транспортное средство включает в себя: (a) закрывающий элемент с приводом, (b) электрический исполнительный механизм для открывания и закрывания закрывающего элемента, (c) узел замка для фиксации закрывающего элемента с приводом, при этом данный узел замка включает в себя защелку и соответствующий фиксатор, (d) датчик тока, (e) автомобильную систему диагностики, имеющую контроллер и модуль связи. Таким образом, способ включает в себя задействование электрического исполнительного механизма для закрывания закрывающего элемента с приводом, определение силы тока, потребляемого электрическим исполнительным механизмом при контакте защелки с фиксатором узла замка, с помощью датчика тока, а также сравнение измеренной силы тока, потребляемого электрическим исполнительным механизмом, с заранее заданным диапазоном, характеризующим требуемое механическое взаимодействие между защелкой и фиксатором для обеспечения оптимальной работы узла защелки, с помощью контроллера.
Более того, могут быть использованы другие показатели качества работы, например, процентное значение запаса обнаружения препятствия, которое остается доступным в системе, и процентное значение заданной скорости, поскольку эти данные указывают, насколько система близка к тому, чтобы произошел обратный ход закрывающего элемента. Данная информация может быть использована за пределами процесса сборки для улучшения общей диагностики для проведения профилактического обслуживания, поскольку указанные дополнительные параметры также могут свидетельствовать о приближающемся отказе важных механических компонентов (редуктора и т.д.).
Способ также включает в себя этап выдачи индикации о том, превышает ли измеренная сила тока, потребляемая электрическим исполнительным механизмом, заранее заданный диапазон, используя модуль связи.
Способ также может включать в себя выдачу визуальной индикации и (или) звукового индикации с помощью модуля связи. Соответственно, способ может включать в себя отправку индикации на персональное коммуникационное устройство владельца транспортного средства по беспроводной коммуникационной сети. Данное персональное коммуникационное устройство может представлять собой сотовый телефон или вычислительное устройство. Также индикация может выдаваться в виде голосового сообщения или текстового сообщения.
Кроме того, способ может включать в себя отправку индикации в режиме реального времени на персональное коммуникационное устройство человека, устанавливающего закрывающий элемент с приводом на транспортное средство, для помощи человеку в правильной регулировке положения закрывающего элемента.
В нижеследующем описании показан и описан предпочтительный вариант осуществления способа. Следует понимать, что способ может быть выполнен в других, отличных вариантах и некоторые его детали могут быть изменены в различных очевидных аспектах без отступления от описания способа по настоящему изобретению, раскрытого и описанного далее в формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описания следует рассматривать как пояснения, а не ограничения.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, включенные в настоящее описание и являющиеся частью настоящего описания, иллюстрируют несколько вариантов осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения некоторых его принципов. На данных сопроводительных чертежах представлено следующее:
На фиг. 1 представлен вертикальный вид сзади задней подъемной двери автомобильного транспортного средства в закрытом положении.
На фиг. 2 представлен вертикальный вид сзади задней подъемной двери автомобильного транспортного средства в полностью открытом положении.
На фиг. 3 представлено схематическое изображение системы управления для контроля механического взаимодействия между защелкой и фиксатором узла замка для обеспечения правильной установки и регулировки положения закрывающего элемента на транспортном средстве.
на фиг. 4 представлена блок-схема данного способа.
Ниже приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления способа.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 представлено транспортное средство 10, оборудованное закрывающим элементом 12 с приводом. Как на фиг. 1 и 2 показано, закрывающий элемент 12 с приводом соединен с кузовом 14 транспортного средства 10 с помощью петель 16. В закрытом положении, изображенном на фиг. 1, закрывающий элемент 12 полностью закрывает заднюю часть транспортного средства. Когда закрывающий элемент 12 находится в открытом положении, изображенном на фиг. 2, открывается проем 18, через который пользователь можно получить удобный доступ в салон транспортного средства 10.
Как на фиг. 2 показано, закрывающий элемент 12 перемещается между открытым и закрытым положениями с помощью исполнительного механизма 20, который может перемещаться в выдвинутое и убранное положения с помощью приводного электрического двигателя 22 закрывающего элемента (см. также фиг. 3). На практике исполнительный механизм 20 может принимать практически любую подходящую форму, включая, но не ограничиваясь следующим: (a) гидравлический исполнительный механизм, в котором приводной двигатель 22 закрывающего элемента включает насос, нагнетающий гидравлическую жидкость для перемещения исполнительного механизма в выдвинутое и убранное положения, (b) ходовой винт, причем приводной двигатель закрывающего элемента выдвигает или убирает ходовой винт для подъема или опускания закрывающего элемента, (c) другая подходящая конструкция, известная из уровня техники.
Узел замка, обозначенный ссылочной позицией 24, фиксирует закрывающий элемент 12 в закрытом положении, изображенном на фиг. 1. Как на фиг. 3 лучше всего видно, узел 24 замка включает в себя защелку 26 и соответствующий фиксатор 28. В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления защелка 26 расположена на закрывающем элементе 12, а фиксатор 28 расположен на кузове 14 транспортного средства 10 (см. также фиг. 2). Следует понимать, что при необходимости взаимное положение защелки 26 и фиксатора 28 можно изменить на обратное. Исполнительный механизм 30 электронного замка позволяет разблокировать узел 24 замка, когда человек хочет открыть закрывающий элемент 12. Датчик 32 сцепления замка позволяет в любой момент определить заблокированное или разблокированное состояние узла 24 замка.
Контроллер или электронный блок 34 управления (ECU) управляет работой приводного двигателя 22 закрывающего элемента и исполнительного механизма 30 замка. Датчик 36 тока, подключенный к контроллеру 34 и приводному двигателю 22 закрывающего элемента, позволяет контроллеру 34 (или вычислительному устройству 44 в альтернативном варианте) отслеживать значение силы тока, потребляемого приводным двигателем 22 при открывании и закрывании закрывающего элемента 12. Вместе контроллер 34, приводной двигатель 22 закрывающего элемента, исполнительный механизм 30 замка, узел 24 замка, датчик 32 сцепления замка и даткик 36 тока образуют блок 40 системы управления закрывающим элементом.
Как на фиг. 3 также показано, блок 40 системы управления закрывающим элементом может быть соединен с помощью шины 42 с вычислительным устройством или электронным блоком 44 управления общей автомобильной системы 46 диагностики. Такая автомобильная система 46 диагностики также может включать в себя модуль 48 связи, соединенный с вычислительным устройством 44. Автомобильная система 46 диагностики может представлять собой систему, описанную, например, в патенте №6,240,347, 29.05.2001 (Эверхарт с соавт. (Everhart et al.) на имя «Ford Global Technologies, Inc.»). Данная система также используется в автомобильных транспортных средствах производства компании «Ford».
Закрывающий элемент 12 может быть открыт и закрыт различными способами. Например, водитель может нажимать на кнопку 52 управления на приборной панели или человек может использовать ручку управления или нажимную кнопку 54 на закрывающем элементе. В качестве альтернативы оператор может нажимать на кнопку 56 на брелоке 58 для выдачи сигнала по беспроводной коммуникационной сети (напрямую или через вычислительное устройство 44 и шину 42) на контроллер 34, который может инициировать открывание или закрывание задней двери 12. В соответствии с другим возможным вариантом осуществления может быть использована система с голосовым приведением в действие, в которой человек выдает голосовую команду «открыть подъемную заднюю дверь» с помощью ключа системы пассивного доступа и пассивного пуска, а затем процессор речевых сигналов в модуле 48 связи инициирует выдачу контроллером 34 команды открывания задней подъемной двери 12 (также через вычислительное устройство 44 и шину 42).
Когда задняя подъемная дверь 12 закрыта вручную или с помощью любого из указанных выше действий защелка 26 сцепляется с соответствующим фиксатором 28 узла 24 замка. При правильной установке и регулировке задней подъемной двери 12 механическое взаимодействие между защелкой 26 и соответствующим фиксатором 28 является достаточным, чтобы позволить полное сцепление защелки с соответствующим фиксатором и узлом 24 замка для фиксации закрывающего элемента 12 в закрытом положении. Однако при неправильной установке и регулировке или при сбое регулировки закрывающего элемента 12 из-за износа или по другой причине механическое взаимодействие может быть большим, являясь причиной обратного действия: т.е. при контакте корпуса защелки с фиксатором 28 вместо сцепления с узлом защелки закрывающий элемент вновь открывается.
Обнаружено, что механическое взаимодействие между защелкой 26 и фиксатором 28 пропорционально силе тока, потребляемого приводным двигателем 22 закрывающего элемента. Таким образом, можно установить заранее заданный диапазон значений силы тока (например, от 6 до 9 ампер), соответствующий требуемому механическому взаимодействию между защелкой 26 и фиксатором 28, при котором обеспечивается правильная и эффективная работа закрывающего элемента 12. Другими словами, можно определить значения рабочих допусков для силы тока, всплесков тока и отклонений от заданной скорости, при соблюдении которых сборщик, работающий на сборочной линии, может выполнить установку и регулировку закрывающего элемента 12 должным образом.
Таким образом, в настоящем документе рассматривается способ установки закрывающего элемента с приводом 12 на транспортное средство 10. Способ включает в себя измерение с помощью 36 тока, потребляемого исполнительным механизмом или приводным двигателем 22 закрывающего элемента, когда закрывающий элемент 12 закрыт и защелка 26 контактирует с фиксатором 28 узла 24 замка,. Способ также включает в себя сравнение измеренной силы тока с помощью вычислительного устройства, например, контроллера 34 или вычислительного устройства 44при контакте защелки 26 и фиксатора 28 с заранее заданным диапазоном значений силы тока, соответствующим требуемому механическому взаимодействию между защелкой и фиксатором, которое обеспечивает правильную работу узла 24 замка и закрывающего элемента 12.
Способ также может включать в себя индикацию с помощью контроллера 34 или вычислительного устройства 44 того, находится ли измеренное значение силы тока в пределах заранее заданного диапазона значений силы тока и благодаря чему в пределах в пределах требуемого диапазона значений механического взаимодействия для правильной работы закрывающего элемента 12. Данная индикация может быть выдана в виде визуального сигнала, например, с помощью мигающей лампы или сообщения на экранном мониторе системы управления транспортного средства, или в виде звукового сигнала, например, с помощью зуммера, процессора речевых сигналов, подключенного к вычислительному устройству и выдающего тоновый или голосовой сигнал.
В соответствии с одним возможным вариантом осуществления индикация выдается с помощью модуля 48 связи автомобильной системы 46 диагностики. Также индикация может быть выдана человеку в режиме реального времени таким образом, чтобы человек, работающий на сборочной линии и устанавливающий закрывающий элемент 12 на. транспортное средство 10, получал мгновенный сигнал обратной связи и мог правильно установить и отрегулировать закрывающий элемент. Данный подход позволяет обеспечить оптимальное механическое взаимодействие для эффективной работы узла 24 замка при минимальном износе, что позволит гарантировать нормальную работу в течение длительного времени. Индикация может быть выдана человеку или сборщику в виде визуального сигнала и (или) звукового сигнала с помощью системы динамиков транспортного средства. В качестве альтернативы или дополнения индикация может выдаваться на экранный монитор транспортного средства и (или) на принимающее коммуникационное устройство, носимое человеком, по беспроводному каналу связи, например, по каналу Bluetooth или WiFi, а также на акустическую систему в помещении, расположенную рядом с линией, на которой выполняется установка закрывающего элемента.
В соответствии с другим вариантом осуществления способ может включать в себя следующие этапы: (a) задействование электрического исполнительного механизма/приводного двигателя 22 для закрывания закрывающего элемента 12 с приводом, (b) измерение силы тока, потребляемого электрическим исполнительным механизмом или приводным двигателем 22 закрывающего элемента при контакте защелки 26 с фиксатором 28, с помощью устройства 36 измерения тока, (c) сравнение измеренного значения силы тока, потребляемого электрическим исполнительным механизмом/приводным двигателем 22 закрывающего элемента, с заранее заданным диапазоном, соответствующим требуемому механическому взаимодействию между защелкой 26 и фиксатором 28, при котором гарантируется оптимальная работа узла 24 защелки, с помощью контроллера 34 и (или) вычислительного устройства 44. Также способ включает в себя выдачу с помощью блока 48 связи автомобильной системы 46 диагностики индикации о том, находится ли измеренное значение силы тока, потребляемого электрическим исполнительным механизмом/приводным двигателем 22 закрывающего элемента, в пределах заранее заданного диапазона, таким образом, гарантирующего требуемое механическое взаимодействие для правильной работы закрывающего элемента.
Способ также может включать в себя отправку индикации на персональное коммуникационное устройство владельца транспортного средства по беспроводной коммуникационной сети. В соответствии с примером данное персональное коммуникационное устройство может представлять собой сотовый телефон или вычислительное устройство. Индикация может представлять собой голосовое сообщение или текстовое сообщение. Таким образом, при сбое регулировки закрывающего элемента 12 по какой-либо причине, определяемой на основании выхода значения силы тока, потребляемого приводным двигателем 22 закрывающего элемента, за пределы заранее заданного диапазона или смещения к границе этого диапазона, владелец транспортного средства получает сообщение о необходимости посещения дилера для проведения профилактического технического обслуживания и регулировки закрывающего элемента до того, как закрывающий элемент перестанет работать должным образом.
В соответствии с другим вариантом осуществления способ включает в себя отправку индикации в режиме реального времени на персональное коммуникационное устройство человека, устанавливающего закрывающий элемент с приводом на транспортное средство, для помощи в правильной регулировке закрывающего элемента при сборке транспортного средства. Также следует понимать, что индикация может представлять собой голосовое сообщение или текстовое сообщение. Кроме того, индикация может быть отправлена с помощью модуля 48 связи по беспроводной коммуникационной сети (например, WiFi или Bluetooth) человеку, устанавливающему закрывающий элемент 12 с приводом. В качестве альтернативы индикация может выдаваться модулем 48 связи с помощью системы распознавания голоса или экрана на консоли транспортного средства. В соответствии с одним возможным вариантом осуществления может быть предусмотрен сбор статистических данных, позволяющих определить и выдать информацию об эффективном выполнении человеком, работающим на линии, установки задней двери и об общей эффективности всех сотрудников, участвующих в процессе установки задних дверей, в частности, в определенную смену, а также составить общий отчет о качестве технологического процесса. На фиг. 4 представлена наглядная блок-схема способа.
Данный способ обладает несколькими преимуществами. Во-первых, люди, работающие на линии и устанавливающие закрывающий элемент 12 на транспортное средство во время сборки транспортного средства получают в режиме реального времени данные, подтверждающие, что закрывающий элемент был правильно установлен и отрегулирован таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную и продуктивную работу, гарантирующую отсутствие чрезмерного износа и увеличение срока службы. Во-вторых, данный подход позволяет создать для транспортного средства способ и средства для контроля правильной работы закрывающего элемента в течение срока эксплуатации и оповещения владельца о необходимости проведения профилактического технического обслуживания до нарушения работы закрывающего элемента.
Вышеуказанная информация представлена в целях пояснения и описания. Она не должна рассматриваться как исчерпывающая или ограничивающая варианты раскрытым указанным вариантом. В свете вышеизложенных сведений возможно выполнение очевидных изменений или вариантов. В частности, хотя закрывающий элемент представлен в настоящем документе в виде задней подъемной двери 12, он также может представлять собой задний откидной борт, капот, крышку багажника, сдвижную дверь, дверь на шарнирах, дверцу багажника и другой аналогичный компонент транспортного средства. Все такие изменения и варианты входят в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения при толковании в соответствии с объемом, на который оно по праву справедливости, юридически и беспристрастно имеет право.