[发明专利]一种带有发电功能的汽车车门及其控制方法

说明书

本发明公开了一种带有发电功能的汽车车门及其控制方法，包括能量转换机构、传动机构、检测机构及电子控制单元；在车门关闭过程中，所述电子控制单元根据所述检测机构检测到的车门角速度信号和车门开启角度信号，控制所述传动机构中电磁离合器的接合和分离；电磁离合器接合时，车门的部分动能将通过所述传动机构驱动所述能量转换机构；所述电磁离合器分离时，车门的运动不再驱动所述能量转换机构，但能量转换机构仍可以利用惯性继续转动并发电；而在车门开启过程中，所述传动机构中单向离合器接合，行星齿轮的行星架和外齿圈结合为一体，车门的运动将驱动所述能量转换机构，以增大车门开启时的阻力，减缓车门的开启角速度，保护行人和非机动车辆。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体讲是一种带有发电功能的汽车车门及其控制方法。

背景技术

随着“低碳生活”的理念逐渐深入人心，生活中那些被浪费或者没有被充分利用的能量越来越受到人们的重视。汽车作为人类社会不可或缺的工具，应用于汽车上的能量回收系统自然受到更多的关注，目前很多能量回收系统已经非常成熟，并已装配于量产汽车。汽车车门是汽车上重要的开闭件，也是乘员上下汽车的唯一通道，汽车车门在反复开关的过程中需要乘员对车门做功。在关闭车门时，人们通常是利用车门的惯性将车门关闭，但乘员作用于车门的能量难免会大于车门在关闭过程中所需要克服阻力做的功，这就会使车门在关闭瞬时产生较大的振动和噪声，如果能够通过某种装置，在保证车门可以正常关闭的前提下，将车门关闭时过剩的动能回收利用，其效果将是非常可观的；而在开启车门时，有些乘客会在未对车外环境进行充分观察的情况下，贸然打开车门，这必然会对车外的行人和非机动车辆的安全造成威胁，而由于乘员贸然打开车门所引发的交通事故也屡见不鲜。

发明内容

本发明的目的是为了充分利用人们在开关车门时做用在车门上的能量，同时减小车门关闭瞬时的振动和噪声，提高车门开启时的安全性，而提供的一种带有发电功能的汽车车门及其控制方法，车门关闭过程中，当人们作用于车门的能量大于车门在关闭过程中所需要克服阻力做的功时，在保证车门可以正常关闭前提下，利用车门过剩的动能发电，实现对能量的回收利用，并减小车门关闭瞬时的振动和噪声；车门开启过程中，人们通常会一直在车门上施加作用力，此时利用车门的运动发电，增大车门开启时的阻力，减缓车门的开启角速度，保护行人和非机动车辆。

本发明装置的技术方案是采用一种带有发电功能的汽车车门，主要包括：能量转换机构、传动机构、检测机构及电子控制单元。

所述能量转换机构包括发电机和飞轮；所述发电机用于将动能转化为电能，再将电能输送给蓄电池；所述飞轮固定安装在发电机的转轴上，用于将车门开关时的部分动能存储起来，并在车门停止运动后，继续驱动发电机发电。

所述传动机构包括齿条连杆、齿圈、行星齿轮、单向离合器、电磁离合器和变速器；所述齿条连杆由齿条和连杆铰接而成，用于将车门的运动传递给所述齿圈；所述连杆一端通过铰链与车门可转动连接，另一端通过铰链与齿条可转动连接；所述齿条穿过汽车立柱，并与汽车立柱内的所述齿圈啮合；所述连杆用于保证所述齿条的运动为直线运动时，所述传动机构的运动不会发生干涉；所述齿条连杆的长度满足车门从最大开度到完全关闭的过程中所述齿条与所述齿圈始终保持啮合；所述行星齿轮包括太阳轮、行星架和外齿圈；所述齿圈与所述行星齿轮的外齿圈固连，并通过所述单向离合器与所述行星齿轮的行星架连接；所述单向离合器在车门关闭时处于空转状态，在车门开启时处于接合状态；所述电磁离合器固定安装在装置壳体上，并与所述行星齿轮的行星架连接；所述电磁离合器在通电时处于接合状态；所述变速器包括一对啮合的大齿轮和小齿轮；所述大齿轮与所述行星齿轮的太阳轮连接；所述小齿轮与所述发电机的转轴连接。

所述检测机构包括转速传感器和车门开启角度传感器；所述转速传感器用于检测车门角速度，并将车门角速度信号传送到电子控制单元；所述车门开启角度传感器用于检测车门开启角度，并将车门开启角度信号传送到电子控制单元。