本發(fā)明總體涉及用在機(jī)動(dòng)車輛車門上的裝置，并且更具體地涉及為車門提供打開和關(guān)閉輔助兩者并且在關(guān)閉時(shí)限制車門擺動(dòng)速度的助力裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)動(dòng)車輛車門可以包括輔助打開和關(guān)閉車輛車門的裝置。該裝置也可以包括感測附近對(duì)象的能力，該對(duì)象在進(jìn)入和離開而打開車輛車門時(shí)會(huì)被接觸到。當(dāng)打開時(shí)，如果車輛車門擺動(dòng)的足夠快或足夠猛烈地撞擊對(duì)象，車門則會(huì)承受損壞。這些裝置通常使用位于車門外表面上的傳感器來感測與對(duì)象的距離并且確定對(duì)象是否位于車門預(yù)計(jì)的擺動(dòng)路徑內(nèi)。已知裝置總體不能提供在車門的鉸接位置處打開和關(guān)閉車門所需的動(dòng)力。因此需要一種裝置，其中在助力裝置控制下打開和關(guān)閉車門，該助力裝置被連接到車輛車門的一個(gè)或多個(gè)鉸接件，并且進(jìn)一步地，其中助力裝置被編程為容許用戶控制車門擺動(dòng)性能。需要使用具有有限整體封裝尺寸的裝置在車門到車身間距的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)來實(shí)施助力功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種助力裝置。馬達(dá)可操作地連接到車輛車門?？刂破骺刂岂R達(dá)并且用戶輸入裝置向控制器提供一個(gè)或多個(gè)用于控制車門擺動(dòng)的用戶輸入選擇。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種車輛車門總成。該車輛車門總成包括車門和助力裝置，助力裝置具有可操作地連接到車門的馬達(dá)、用于控制馬達(dá)的控制器以及用戶輸入裝置，用戶輸入裝置用于向控制器提供一個(gè)或多個(gè)用于控制車門擺動(dòng)的用戶輸入選擇。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種控制車輛車門的車門擺動(dòng)的方法。該方法包括將馬達(dá)可操作地連接到車門并且基于一個(gè)或多個(gè)用戶輸入選擇來控制馬達(dá)的步驟，用戶輸入選擇是通過與馬達(dá)通信的用戶輸入裝置來作出的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員一經(jīng)研究下列說明書、權(quán)利要求以及附圖就可以理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的這些以及其它方面、目標(biāo)以及特性。

附圖說明

在圖中：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車輛的透視圖，該車輛具有位于關(guān)閉位置的駕駛員側(cè)車門，該車門具有連接到車門的助力裝置；

圖2是圖1的車輛的透視圖，駕駛員側(cè)車門示出位于打開位置；

圖3是車門的局部透視圖，外面板被移除以示出車門內(nèi)面板和車輛鉸接立柱之間的連接部；

圖4A是車門的局部透視圖，以虛線示出位于關(guān)閉位置的內(nèi)面板以及設(shè)置在車門和鉸接立柱之間的助力裝置；

圖4B是圖4A的車門沿位置IVB截取的透視圖；

圖4C是圖4A的車門的透視圖；

圖4D是圖4A的車門的后視透視圖；

圖5A是車輛車門和助力裝置的局部分解視圖；

圖5B是圖5A的車門和助力裝置的局部組裝視圖，車門以虛線示出位于打開位置；

圖6是車門的俯視平面圖，示出車門沿車門擺動(dòng)路徑在打開和關(guān)閉位置之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

圖7是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車門總成的示意圖；以及

圖8是車門的俯視平面圖，示出車門制動(dòng)裝置沿車門擺動(dòng)路徑的位置，其阻止車門與障礙物碰撞。

具體實(shí)施方式

這里為了說明的目的，術(shù)語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”和它們的派生詞應(yīng)當(dāng)與本發(fā)明如圖1中的定向相關(guān)。但應(yīng)理解的是，本發(fā)明可以采取各種可選的定向，除非有明確相反的規(guī)定。也應(yīng)該理解的是，在附圖中示出的以及在下列說明書中描述的特定裝置和程序僅僅是所附權(quán)利要求所限定的發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。因此，關(guān)于這里所公開的實(shí)施例的特定的尺寸以及其它物理特性不應(yīng)認(rèn)為是限制，除非權(quán)利要求另有明確表述。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，附圖標(biāo)記10總體指代設(shè)置在示例性機(jī)動(dòng)車輛12上的助力裝置。在圖1中示出的機(jī)動(dòng)車輛12是機(jī)動(dòng)車輛或汽車的示例性實(shí)施例，該車輛具有車身14，車門16可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在車身14上。如圖1所示，助力裝置10設(shè)置為鄰近車門16并且可操作和結(jié)構(gòu)上連接到車門16以輔助車門16在打開和關(guān)閉位置之間移動(dòng)，如下文進(jìn)一步說明的。車輛16的運(yùn)動(dòng)受控制器11控制，控制器11配置用于控制助力裝置10。圖1中示出的車門16是前側(cè)車門，更具體地是駕駛員側(cè)車門，但可以想到的是，任何車輛車門都可以使用當(dāng)前構(gòu)思的助力裝置10。車門16示出為利用一個(gè)或多個(gè)鉸接件鉸接到車身14的A立柱18，如下文進(jìn)一步所述的。車門16包括外面板17并且在圖1中示出位于關(guān)閉位置，其中可以想到車門16被鎖定到車身14的B立柱22。車輛12進(jìn)一步包括后車門20，后車門20鉸接地連接到B立柱22以在組裝中鎖定到C立柱24。車身14進(jìn)一步包括下邊梁面板26和駕駛員側(cè)前圍板28，如圖1所示。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，車門16示出位于打開位置。由于鉸接地連接到A立柱18的鉸接立柱18A，車門16沿箭頭30所示的車門擺動(dòng)路徑在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)或擺動(dòng)?？梢韵氲嚼碛衫弥ρb置10選擇性地驅(qū)動(dòng)車門16在打開位置(圖2)和關(guān)閉位置(圖1)之間的運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，車門16示出位于關(guān)閉位置，外面板17(圖1和圖2)被移除以顯露連接到車門16內(nèi)面板19的上和下鉸接總成32、34。上和下鉸接總成32、34在鉸接立柱18A處將車門16可旋轉(zhuǎn)地連接到車輛車身14并且配置用于承載車門16在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)的車門16負(fù)荷。門制(door check)(未示出)也可以被用于輔助承載車門16的負(fù)荷，并且總體定位在沿內(nèi)面板19的上鉸接總成32和下鉸接總成34之間。上鉸接總成32和下鉸接總成34大體具有類似的部件，在這里該部件針對(duì)上鉸接總成32和下鉸接總成34兩者使用相同的附圖標(biāo)記。更具體地，上鉸接總成32由固定鉸接部36和移動(dòng)鉸接部38限定。固定鉸接部36和移動(dòng)鉸接部38總體由支架限定，支架將車門16可樞轉(zhuǎn)地連接到A立柱18。更具體地，固定鉸接部36在鉸接立柱18A處使用緊固件39或其它類似的連接裝置被安裝到A立柱18。移動(dòng)鉸接部38通過鉸接銷釘(下文標(biāo)識(shí)和說明)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到固定鉸接部36，鉸接銷釘容許移動(dòng)鉸接部38在車門16沿車門擺動(dòng)路徑30打開和關(guān)閉時(shí)相對(duì)于固定交接部36樞轉(zhuǎn)。移動(dòng)鉸接部38通過緊固件39固定地連接到內(nèi)面板19的側(cè)壁19A。

進(jìn)一步如圖3所示，封裝艙40由車門內(nèi)面板19的側(cè)壁19A和19B以及鉸接立柱18A限定。如圖3所示，側(cè)壁19A大體垂直于側(cè)壁19B，并且側(cè)壁19B大體平行于鉸接立柱18A。在組裝中，封裝艙40總體通過部分前側(cè)圍板28(圖1和2)封閉。如圖3中進(jìn)一步所示，封裝艙40限定用于安裝助力裝置10的間隙或空間，如下文參照?qǐng)D4A進(jìn)一步說明的。由封裝艙40限定的空間容積是有限的并且在大多數(shù)機(jī)動(dòng)車輛中在該位置總體是珍貴的。因此，當(dāng)前構(gòu)思的目標(biāo)是提供一種有效的助力裝置，該裝置可以在不改變由封裝艙40邊界所限定的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況下，適當(dāng)?shù)匕惭b在封裝艙40區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步如圖3所示，車門16也可以包括一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)帶21、23，以在由助力裝置10所施加到車門16上的扭力方面加強(qiáng)內(nèi)面板19。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4A，助力裝置10示出為設(shè)置于位于車門16和鉸接立柱18A之間的封裝艙40內(nèi)。圖4A中示出的助力裝置10具有總體的圓柱狀主體部分90，設(shè)想主體部分90在直徑上是約70mm并且在豎直長度上115mm。具有這樣的配置，助力裝置10可以安裝到有限的封裝艙40邊界內(nèi)。在圖4A所示的實(shí)施例中，上鉸接總成32包括改進(jìn)的固定鉸接部36A，與圖3所示的固定鉸接部36相比該鉸接部更寬并且更穩(wěn)固。改進(jìn)的固定鉸接部36A在圖4A中示出為安裝在鉸接立柱18A。移動(dòng)鉸接部38示出為設(shè)置在固定鉸接部36A的上安裝部54(圖4B)上，并且助力裝置10設(shè)置在固定鉸接部36A的下安裝部56上。改進(jìn)的固定鉸接部36A提供上鉸接總成32和鉸接立柱18A之間的穩(wěn)固連接以承載車門16的負(fù)荷，以及承載助力裝置10在被用于輔助打開和關(guān)閉車門16時(shí)所施加的任何扭矩負(fù)荷?？梢韵氲降氖牵鳛樽顐鹘y(tǒng)車輛車門，車門16可以重約90磅或作為組裝后的單元可以更重。下文將說明關(guān)于利用助力裝置從鉸接位置驅(qū)動(dòng)以移動(dòng)車門16所需的扭矩要求的另外的信息。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4B，上鉸接總成32的固定鉸接部36A示出為具有第一部分50，第一部分50具有穿過其間設(shè)置的安裝孔51，安裝孔51用于將第一部分50安裝到鉸接立柱18A。固定鉸接部36A進(jìn)一步包括第二部分52，第二部分52從第一部分50沿大體垂直的方向向外延伸。第二部分52包括上安裝部54和下安裝部56。上安裝部54與下安裝部56分開以限定位于其間的U型夾。上安裝部54和下安裝部56之間的空間提供足夠的間隙，該間隙用于將助力裝置10連接到下安裝部56并且調(diào)整助力裝置10的位置所需的工具加工，并且用于通過鉸接銷釘60將移動(dòng)鉸接部38連接到上安裝部54。鉸接銷釘60包括頭部62和主體部分64，主體部分64在上安裝部54處將固定鉸接部36A可樞轉(zhuǎn)地連接到移動(dòng)鉸接部38。如上文指出的，在組裝中移動(dòng)鉸接部38被連接到內(nèi)面板19的側(cè)壁19A，以使移動(dòng)鉸接部38連接到車門16并且與車門16一起移動(dòng)。類似地，助力裝置10被連接到具有設(shè)置在L形配置中的第一部分72和第二部分74的L形支架。第一部分72設(shè)置為鄰近固定鉸接部36A下安裝部56，以通過驅(qū)動(dòng)軸80將助力裝置10連接到下安裝部56。更具體地，驅(qū)動(dòng)軸80在下安裝部56處通過固定鉸接部36A的孔56’將助力裝置10連接到上鉸接總成32。驅(qū)動(dòng)軸80利用本領(lǐng)域已知的任何方式——例如機(jī)械加工的壓配合或螺栓連接件——在驅(qū)動(dòng)軸80的上部80A固定地連接到固定鉸接部36A。驅(qū)動(dòng)軸80的上部80A也可以包括成角度的截面配置，該配置與固定鉸接部36A的安裝孔56’的成角度配置互補(bǔ)，以將驅(qū)動(dòng)軸80更好地連接到固定鉸接部36A。被固定連接到固定鉸接部36A，驅(qū)動(dòng)軸80用作助力裝置10的樞轉(zhuǎn)軸線。助力裝置10在內(nèi)面板19處通過L形支架70的第二部分74被安裝到車門16，L形支架被連接到內(nèi)面板19的側(cè)壁19A，以使L形支架70與車門16一起在打開位置和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)軸80保持固定地連接到上鉸接總成32的固定鉸接部36A。以這種方式，助力裝置10實(shí)質(zhì)上在內(nèi)面板19處連接到車門16并且可操作地連接到上鉸接總成32，以驅(qū)動(dòng)或控制車門16的打開和關(guān)閉，如下文進(jìn)一步所述的。

進(jìn)一步參照?qǐng)D4B，助力裝置10示出為具有連接到驅(qū)動(dòng)軸80下部80B的馬達(dá)92。馬達(dá)92以及驅(qū)動(dòng)軸80的下部80B在驅(qū)動(dòng)接合時(shí)可操作地彼此連接并且容納在助力裝置10的圓柱形主體90內(nèi)?？梢韵氲今R達(dá)92是電動(dòng)馬達(dá)、動(dòng)力絞車、致動(dòng)器、伺服馬達(dá)、電螺線管、氣缸、液壓缸或具有提供在打開位置和關(guān)閉位置以及各種定位位置之間移動(dòng)車門16所需扭矩所需足夠動(dòng)力的其它類似機(jī)構(gòu)，其從車門16的鉸接點(diǎn)開始驅(qū)動(dòng)。因此，馬達(dá)92配置為以樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的方式作用在驅(qū)動(dòng)軸80上。在驅(qū)動(dòng)軸80的上部80A固定地連接到上鉸接總成32的情況下，助力裝置10圓柱形主體部分90會(huì)以箭頭94所示的方式繞驅(qū)動(dòng)軸80限定的樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在助力裝置10通過L形支架70連接到內(nèi)面板19的情況下，助力裝置10的圓柱形主體部分90的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與車門16在打開位置和關(guān)閉位置之間的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)。進(jìn)一步如圖4B所示，助力裝置10包括具有設(shè)置在其上的電連接器98的下部箍96，電連接器98驅(qū)動(dòng)裝置10并且用于從控制器11(圖1)接收信號(hào)信息，以將用戶命令轉(zhuǎn)換為助力車門功能。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4C和4D，車門側(cè)中間支架84被連接到內(nèi)面板19側(cè)壁19A與L形支架70的第二部分74相對(duì)的一側(cè)。以這種方式，內(nèi)面板19的側(cè)壁19A被夾在位于第二部分74處的L形支架70和車門側(cè)中間支架84之間。車門側(cè)中間支架84包括孔84’，孔84’使用如螺栓的緊固件連接到設(shè)置在L形支架70的第二部分74上的配合安裝孔。車門側(cè)中間支架84是改進(jìn)的車門側(cè)支架，其提供了車門內(nèi)面板19和助力裝置10之間的加強(qiáng)連接，以當(dāng)車門16在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)有助于在施加到助力裝置10或由助力裝置10施加的力中穩(wěn)定該系統(tǒng)。具體參照?qǐng)D4D，車門側(cè)中間支架84包括延伸的上部85A，延伸的上部85A包括通過側(cè)壁19A連接到L形支架70的孔84’。車門側(cè)中間支架84進(jìn)一步包括下部85B，下部85為門制裝置(未示出)提供加強(qiáng)作用。如圖4D中進(jìn)一步示出的，車門側(cè)上支架82和車門側(cè)下支架86也設(shè)置在側(cè)壁19A相對(duì)于助力裝置10的相對(duì)側(cè)。車門側(cè)支架82、84和86一起充當(dāng)加強(qiáng)板，分別為上鉸接總成32、助力裝置10和下鉸接總成34提供加強(qiáng)作用。以這種方式，當(dāng)前構(gòu)思的車門16在內(nèi)面板19與鉸接立柱18A的連接處通過助力裝置10的上鉸接總成32和下鉸接總成34以及L形支架70利用車門側(cè)支架82、84、86被大大加強(qiáng)。車門16也可以通過在車門16的整個(gè)長度上將一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)帶21、23(圖3)連接到車門側(cè)中間支架84和內(nèi)面板19來進(jìn)一步強(qiáng)化以抵抗助力裝置10的扭矩。

現(xiàn)在參照?qǐng)D5A，在分解視圖中示出了車門16，車門16具有被移除的外面板17(圖1)和以虛線分解開的內(nèi)面板19。車門側(cè)中間支架84示出為從內(nèi)面板19分解開，并且上鉸接總成32示出為具有從鉸接立柱18A分解開的固定鉸接部36A和從內(nèi)面板19的側(cè)壁19A分解開的移動(dòng)鉸接部38。車門安裝L形支架70示出為從內(nèi)面板19的側(cè)壁19A分解開并且也從助力裝置10分解開。如圖5A所示，L形支架70的第一部分72包括穿過其間用于接收驅(qū)動(dòng)軸80上部80A的孔73。如圖5A進(jìn)一步所示的，L形支架70的第二部分74配置為在安裝孔74’處連接到內(nèi)面板19的側(cè)壁19A，孔74’與車門側(cè)中間支架84的安裝孔84’一致以提供車門16和助力裝置10之間穩(wěn)固的連接。

現(xiàn)在參照?qǐng)D5B，車門16示出位于打開位置，其具有移除的外面板17(圖1)和以虛線示出的內(nèi)面板19。圖5A的分解部件在圖5B內(nèi)示出為安裝狀態(tài)，并且可以想到的是，可以在最終裝飾和組裝期間將助力裝置10安裝在車輛內(nèi)，其中改進(jìn)的上鉸接總成32為安裝者提供空間，以為合適的軸線對(duì)齊而相對(duì)于車門16徑向調(diào)整助力裝置10。U型夾57的下安裝部56(圖4B中最佳示出)、L形支架70和車門側(cè)中間支架84一起被用于提供助力裝置10的徑向調(diào)整以確保在上和下鉸接總成30、32以及助力裝置10的驅(qū)動(dòng)軸80的樞轉(zhuǎn)軸線之間軸向?qū)R。進(jìn)一步如圖5B所示，車門側(cè)上支架82已經(jīng)被移除以顯示出車門側(cè)上支架82相對(duì)于上鉸接總成32的移動(dòng)鉸接部38的安裝位置。

當(dāng)前構(gòu)思的一方面是在利用助力裝置10關(guān)閉車輛車門時(shí)向用戶提供軟關(guān)閉體驗(yàn)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6，車門16示出為相對(duì)于車身14位于打開位置。車門擺動(dòng)路徑30示出為具有上面標(biāo)識(shí)出的各種車門位置。更具體地，參照點(diǎn)30A表示車門完全打開位置，該位置沿彎曲車門擺動(dòng)路徑30距離齊平和關(guān)閉位置約1000mm。齊平和關(guān)閉位置在圖6中由參考點(diǎn)30C標(biāo)識(shí)。在車門關(guān)閉操作期間，參考點(diǎn)30B表示鄰近車門位置，助力裝置10在該位置啟動(dòng)軟關(guān)閉部件以阻止用戶將車門16摔到關(guān)閉位置30C。參照點(diǎn)30D表示過關(guān)閉車門位置，該位置是為了利用設(shè)置在車門16上的閂鎖機(jī)構(gòu)110將車門16鎖合在關(guān)閉位置30C總體所需的。在常規(guī)操作中，一經(jīng)通過移動(dòng)到過關(guān)閉位置30D而鎖合時(shí)，車門16可以輕微地朝向參照點(diǎn)30C回復(fù)，參照點(diǎn)30C表明實(shí)質(zhì)關(guān)閉并且與車身14齊平的車門位置。在常規(guī)車門關(guān)閉程序中，車門16位于從參照點(diǎn)30A關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)中，并且車門16第一次到達(dá)參照點(diǎn)30C的位置，車門16與車身14齊平但未鎖合。在常規(guī)車門關(guān)閉程序中，車門16必須從參照點(diǎn)30C移動(dòng)到位于參照點(diǎn)30D處的過關(guān)閉位置，以使車門16鎖合到車輛車身14。之后，車門16可以朝向位于參照點(diǎn)30C處的鎖合和齊平位置輕微回彈。當(dāng)前構(gòu)思可以想到車門位置順序和鎖合配置，其可以免于要求將車門16移動(dòng)到過關(guān)閉位置30D，而仍使車門16鎖合到車身14。

圖6中示出的車門擺動(dòng)路徑30表示從車門邊緣16A的點(diǎn)截取的擺動(dòng)路徑。車門16的鉸接軸線或鉸接點(diǎn)由附圖標(biāo)記16B表示。如上文所述，助力裝置10由鉸接軸線16B控制車門16的運(yùn)動(dòng)。參照下表1，示出了車輛車門16的角度連同以毫米為單位的車門邊緣16A到關(guān)閉位置30C的距離。助力裝置10所需的扭矩在表1中示出，從而從圖6中在擺動(dòng)路徑30上標(biāo)識(shí)出的各種車門打開位置關(guān)閉車輛車門16。關(guān)閉車門16所需的扭矩在表1中示出為“具有”和“不具有”慣量。為了本發(fā)明的目的，術(shù)語“具有慣量”表示從車門移動(dòng)中足以產(chǎn)生慣量的距離處關(guān)閉車門16，以從助力裝置10需要更少的扭矩。進(jìn)一步地，慣量可以是在由用戶手動(dòng)施加到車門16上的初始關(guān)閉運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生。慣量等于車門16的質(zhì)量(約60-90磅或30-40kg)乘以轉(zhuǎn)動(dòng)速度(圖6中的V1)。當(dāng)用戶試圖沿轉(zhuǎn)動(dòng)路徑30猛地關(guān)車門16時(shí)，助力裝置10配置用于使車門移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)速度V1減慢到速度V2以提供緩慢的關(guān)閉動(dòng)作。關(guān)于用戶猛地關(guān)閉車門16，以60°的車門轉(zhuǎn)動(dòng)持續(xù)應(yīng)用到車門的10N/m的加速度是非常劇烈地關(guān)門，其最終速度約為15rpm或90°/s。為了本發(fā)明的目的，5rpm(30°/s)-15rpm(90°/s)被認(rèn)為是猛地關(guān)門。在常規(guī)關(guān)門動(dòng)作中，用戶總體給門0.33rpm或2°/s的最小速度，至少在關(guān)門動(dòng)作的最后5°足以關(guān)閉車門。

表1

與上述表1一致，車門16從位置30A到位置30B的運(yùn)動(dòng)約為825mm并且標(biāo)識(shí)出位置30A和30B之間的擺動(dòng)路徑30的一部分，該部分是由用戶啟動(dòng)的猛地關(guān)門的動(dòng)作。用戶手動(dòng)啟動(dòng)猛地關(guān)門動(dòng)作，車門16會(huì)以初始速度V1(約5-15rpm)沿車門擺動(dòng)路徑30移動(dòng)直至車門16到達(dá)位置30B。大概在位置30B，通過阻力使車門16減慢到速度V2(約0.33rpm)，該阻力是由助力裝置10施加到上鉸接總成32上的，以使位置30B和30C之間的車門運(yùn)動(dòng)從速度V1減慢到速度V2?？梢韵氲降氖?，助力裝置10用于使車門16減慢以達(dá)到沿車門擺動(dòng)路徑30的0.33rpm的慢速和輕關(guān)門所需的扭矩是約200N/m。用于使車門16運(yùn)動(dòng)在車門位置30B到30C之間從速度V1減慢到速度V2所需的時(shí)間量是約200-300毫秒。可以想到的是，助力裝置10以這種方式操作以吸收沿?cái)[動(dòng)路徑30猛地關(guān)門的動(dòng)作的能量，而車輛處于車鑰匙斷開操作。緩慢關(guān)閉功能不需要行駛操作。以這種方式，助力裝置10為車門16提供輕關(guān)門或緩慢關(guān)閉，即使是在用戶試圖猛地使車門16關(guān)閉時(shí)。

進(jìn)一步參照?qǐng)D6，車門打開方向由附圖標(biāo)記100表示。可以想到當(dāng)前構(gòu)思的車門16與多個(gè)傳感器通信，該傳感器配置用于檢測定位在車門擺動(dòng)路徑30內(nèi)的對(duì)象，以使當(dāng)前構(gòu)思的助力裝置10可以使車門16減慢或停止，以在檢測到這樣的對(duì)象時(shí)阻止車門16打開碰到沿車門擺動(dòng)路徑30定位的對(duì)象。可以想到，在打開運(yùn)動(dòng)(路徑100)期間，用于使車門16變慢或停止所需的扭矩約為200N/m，并且進(jìn)一步可以想到的是，在用戶啟動(dòng)開門序列期間消耗約200-300毫秒。進(jìn)一步地，當(dāng)前構(gòu)思的助力裝置10為車門16提供沿?cái)[動(dòng)路徑30不限數(shù)量的止動(dòng)位(門制)。止動(dòng)位或門制的位置可以由用戶定制并且被編程到控制器11(圖1)內(nèi)，控制器11與助力裝置10通信以控制助力裝置的運(yùn)動(dòng)?？梢韵氲綄㈤T制用在由助力裝置10驅(qū)動(dòng)的沿箭頭100所示的方向的機(jī)動(dòng)車輛開門序列。在由助力裝置10驅(qū)動(dòng)的預(yù)定門制位置處的自動(dòng)車門打開序列期間使車門16停止所需的扭矩約為10-50N/m并且可以消耗60秒。以這種方式，助力裝置10可以由用戶預(yù)編程以使車門16沿車門擺動(dòng)路徑30打開至所需的門制位置并且將車門16保持在選定的門制位置以使用戶在不必?fù)?dān)心車門16任意地進(jìn)一步打開或可能碰到鄰近障礙物的情況下進(jìn)入或離開車輛。以這種方式，當(dāng)前構(gòu)思的助力裝置10提供沿車門16的擺動(dòng)路徑30無限的門制。預(yù)設(shè)的門制位置可以被預(yù)編程到控制器11(圖1)內(nèi)并且用戶選擇/定制的門制也可以被編程到控制器11內(nèi)。

進(jìn)一步參照?qǐng)D6，當(dāng)前發(fā)明的另一方面包括當(dāng)車輛在山坡或坡道上停車時(shí)降低車門打開和關(guān)閉力度的能力。可以想到，在車輛位置下傾時(shí)，向助力裝置10提供來自控制器11的信號(hào)信息以在沿箭頭100所示的方向上打開車門16時(shí)以緩慢并且一致的方式提供輔助，以使車門打開動(dòng)作由于從車輛后到前的車輛向下的角度而總體增加。恰恰相反地，助力裝置10可以提供車門關(guān)閉輔助以幫助關(guān)閉以向下的角度設(shè)置的車門，以使車門打開和車門關(guān)閉力度一致。類似地，當(dāng)車輛停放在上傾或上坡的坡道上時(shí)，助力裝置10配置為基于接收到的從控制器11到助力裝置10的信號(hào)信息而提供由箭頭102示出在關(guān)閉方向上車門16降低的關(guān)閉速度。助力裝置10也可以在輔助定位為向上角度的車門打開時(shí)提供一致的車門打開輔助，一致地該車?？梢韵氲降氖牵@樣的在箭頭100、102所示的方向上的助力需要高達(dá)200N/m的扭矩持續(xù)約10-20秒的時(shí)間。以這種方式，當(dāng)前構(gòu)思的助力裝置10能夠提供一致的車門打開和關(guān)閉力度，從而無論在車輛上傾、下傾或大體水平位置為用戶提供一致的車門打開和關(guān)閉體驗(yàn)。

參照?qǐng)D7，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了車輛車門總成104。車輛車門總成104包括助力裝置10，根據(jù)這里所述的任何實(shí)施例來配置該裝置并且該裝置包括可操作地連接到車輛12車門16的馬達(dá)92。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，馬達(dá)92可以是無刷或有刷的直流馬達(dá)并且包括用于產(chǎn)生磁場的場部件106和具有輸入電流的電樞108，該輸入電流與磁場交互以產(chǎn)生扭矩?？蛇x地，可以想到馬達(dá)92是開關(guān)磁阻馬達(dá)。如這里已經(jīng)描述的，馬達(dá)92可以以樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的方式作用在驅(qū)動(dòng)軸80(如圖4B)上并且由馬達(dá)92產(chǎn)生的扭矩可以在車門16在打開和關(guān)閉位置以及各種止動(dòng)位置之間移動(dòng)時(shí)輔助用戶。此外，在一些實(shí)施例中，馬達(dá)92可以配置用于向車門16施加機(jī)械阻力以抵抗車門擺動(dòng)。

馬達(dá)92由控制器110控制，控制器110可以通過電連接器98(如圖4B)向馬達(dá)92提供信號(hào)112，以實(shí)現(xiàn)各種馬達(dá)動(dòng)作?？刂破?10可以包括處理器114和存儲(chǔ)器116，存儲(chǔ)器116具有存儲(chǔ)在其上的指令118，指令用于實(shí)現(xiàn)這里所述的助力功能?？刂破?10可以是專用控制器或?qū)儆诹硪卉囕v系統(tǒng)的控制器。雖然未示出，但應(yīng)明白的是，控制器110可以與另外的助力裝置交互，另外的助力裝置與車輛10的其它車門可操作地連接?？刂破?10可以電連接到電源120，以控制傳遞給馬達(dá)92的電力。電源120可以是車輛電源或獨(dú)立的電源。

繼續(xù)參照?qǐng)D7，控制器110可通信地連接到用戶輸入裝置122以向控制器110提供控制車門擺動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)用戶輸入選擇124?？梢韵氲降氖牵脩糨斎胙b置122可以是配置為與控制器110無線通信的車載裝置或便攜式電子裝置，例如智能手機(jī)等?？梢砸愿鞣N方式通過用戶輸入裝置122輸入用戶輸入選擇。例如，可以想到的是，用戶輸入裝置122可以包括觸摸屏以容許用戶通過一個(gè)或多個(gè)觸摸事件來實(shí)現(xiàn)他的或她的選擇。此外或可選地，用戶可以通過按鈕、滑動(dòng)塊、旋鈕等實(shí)現(xiàn)他的或她的選擇。又另外或可選地，可以想到的是，用戶通過語音命令來實(shí)現(xiàn)他的或她的選擇。在任何情況下，通過向用戶提供實(shí)現(xiàn)選擇的能力以控制馬達(dá)92如何運(yùn)轉(zhuǎn)，車門16在車門打開或車門關(guān)閉事件期間的擺動(dòng)方式可以定制為適于用戶的需求，該需求可以基于年齡、體型、力量、操作環(huán)境等改變。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用戶可以作出一個(gè)或多個(gè)用戶輸入選擇，該選擇是用于指定由馬達(dá)92施加到車門16以輔助用戶打開或關(guān)閉車門16的扭矩。由馬達(dá)92施加到車門16的扭矩可以是車門16角度位置的函數(shù)。以示例的方式，圖6中示出的擺動(dòng)路徑30可以顯示給用戶，以使他或她可以作出一個(gè)或多個(gè)選擇，該選擇規(guī)定在車門16的一個(gè)或多個(gè)角度位置將由馬達(dá)92施加到車門16的扭矩，其中車門16的每個(gè)角度位置對(duì)應(yīng)于擺動(dòng)路徑30上的位置。角度位置可以對(duì)應(yīng)于不同車門位置和/或位置范圍，如由用戶所設(shè)定的。例如，用戶可以分別設(shè)定在位置30A、30B、30C和30D由馬達(dá)92施加到車門16的扭矩。連同設(shè)定量的扭矩，用戶也可以設(shè)定施加扭矩的方向，因此容許用戶在車門16被移動(dòng)打開或關(guān)閉時(shí)控制扭矩。而且，可以想到的是，用戶可以基于車輛12的操作狀態(tài)作出扭矩選擇。例如，可以基于車輛點(diǎn)火裝置是否開啟或關(guān)閉而實(shí)施不同扭矩選擇。

對(duì)于車門16給定角度位置的扭矩量可以選自可用扭矩范圍，以容許用戶可以微調(diào)他或她的喜好。此外或可選地，在他或她需要相對(duì)容易的設(shè)置程序時(shí)，用戶可以向給定車門角度位置分配預(yù)定扭矩設(shè)置。扭矩設(shè)置的示例包括低扭矩設(shè)置、中等扭矩設(shè)置、高扭矩設(shè)置等。由用戶作出的選擇可以作為扭矩配置文件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器116內(nèi)并且結(jié)合到指令118內(nèi)。通過容許用戶編程由馬達(dá)92施加到車門16的扭矩量，用戶能夠基于他的或她的力量水平以及任何其它考量來定制馬達(dá)92輔助車門16打開和關(guān)閉所使用的方式，其它考量是例如車輛12是否位于上傾、下傾或大體平直的表面上。如此，可以想到的是，可以基于車輛12的位置和/或操作環(huán)境連同用戶的任何需求而保留和實(shí)施多個(gè)扭矩配置文件?？梢酝ㄟ^用戶輸入裝置122手動(dòng)選擇或通過控制器110自動(dòng)選擇給定的扭矩配置文件。在確定選擇哪個(gè)扭矩配置文件中，控制器110可以依靠由各種車輛設(shè)備126提供的信息，車輛設(shè)備126可以包括傳感器(如加速度計(jì))或傳感器系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)以及用于訪問與車輛位置、車門位置和/或車輛12的操作環(huán)境相關(guān)的信息的任何其它設(shè)備。

在操作中，控制器110與傳感器系統(tǒng)130通信，傳感器系統(tǒng)130包括位置傳感器132和車門傳感器134，其中位置傳感器132可操作地連接到馬達(dá)92以感測馬達(dá)92的角度位置，并且車門傳感器134可操作地連接到車門16以感測車門16的位置，例如車門16是否位于打開或關(guān)閉位置。由于馬達(dá)92的角度位移憑借它們的機(jī)械連接而與車門16的角度位置直接相關(guān)，因此控制器110能夠基于位置傳感器132報(bào)告的馬達(dá)92角度位置信息136來推斷出車門16的角度位置和擺動(dòng)方向，由此使控制器110能夠根據(jù)用戶作出的選擇或默認(rèn)設(shè)置來控制馬達(dá)92。在追蹤馬達(dá)92的位置中，控制器110可以在由車門信息138表明的車門16位于關(guān)閉位置的任何時(shí)刻將馬達(dá)92的角度位置重置為零，車門信息138由車門傳感器134提供給控制器110。

在一些示例中，馬達(dá)并非產(chǎn)生扭矩，而是可以操作用于抵抗施加到車門16的扭矩，該扭矩來自獨(dú)立于馬達(dá)92的源，例如由用戶施加在車門16上的扭矩或源于如風(fēng)、重力(由于車輛12位于上傾或下傾面上)等的環(huán)境狀況的扭矩。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制器110控制由馬達(dá)92施加到車門16的機(jī)械阻力以抵抗車門擺動(dòng)?？梢酝ㄟ^用戶輸入裝置122設(shè)定機(jī)械阻力量并且其可以是車門16角度位置的函數(shù)。對(duì)于給定車門16角度位置的機(jī)械阻力量可以選自可用機(jī)械阻力或預(yù)定設(shè)置的范圍。此外或可選地，機(jī)械阻力量是車門擺動(dòng)方向的函數(shù)，由此容許用戶基于車門16是否打開或關(guān)閉而作出機(jī)械阻力選擇。由用戶設(shè)定的機(jī)械阻力可以作為阻力配置文件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器116中并且通過手動(dòng)或自動(dòng)激活而由控制器110來實(shí)施。控制器110基于包括車輛12位置、車門位置和/或車輛12的操作環(huán)境的因素調(diào)用給定的阻力配置文件。

參照?qǐng)D8，示出了示例性阻力配置文件，其中已經(jīng)產(chǎn)生了可編程的止動(dòng)裝置。如圖8中所示，車輛12定位為緊挨著障礙物，障礙物以車輛140示出，以表示用戶在他的或她的車庫內(nèi)停車的操作環(huán)境。在這樣的情形下，車門16擺動(dòng)路徑30的部分移動(dòng)到障礙物內(nèi)是非常常見的，這在車門移動(dòng)那么遠(yuǎn)時(shí)會(huì)引起車門16連同障礙物自身的損壞。為了避免該情況，用戶可以設(shè)定在如角度位置D1的角度位置處被施加到車門16的機(jī)械阻力，該角度位置位于擺動(dòng)路徑30的不會(huì)穿過車輛140的部分上。在這種情形下，機(jī)械阻力也被選擇用于產(chǎn)生保持力，該保持力與箭頭142指定的方向上的車門移動(dòng)相反，以阻止車門16與車輛140碰撞。此外，用戶可以選擇機(jī)械阻力施加到車門16所持續(xù)的時(shí)間長度。如這里所述，所示的阻力配置文件可以手動(dòng)或自動(dòng)激活。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由控制器110基于從車輛設(shè)備126接收的信號(hào)來自動(dòng)激活阻力配置文件，車輛設(shè)備可以包括全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于向控制器發(fā)送車輛12定位在用戶車庫內(nèi)的信號(hào)。當(dāng)車輛12定位在其它位置時(shí)，如果可行，可以使用不同的阻力配置文件。雖然可編程的止動(dòng)位已經(jīng)示出為位于角度位置D1，但應(yīng)明白的是，可選的可編程止動(dòng)位可以設(shè)置在角度位置的整個(gè)范圍內(nèi)。例如，在所示的實(shí)施例中，用戶可以設(shè)定車門止動(dòng)位角度范圍，該范圍跨度從角度位置D2到D3，其中可以由馬達(dá)92向車門16施加恒定或可變的機(jī)械阻力，以抵抗車門在由箭頭142所指定的方向上擺動(dòng)。因此，應(yīng)明白的是，用戶輸入選擇可以包括設(shè)定允許的方向，車門16可以沿該方向擺動(dòng)。

在操作中，控制器110可以控制馬達(dá)92以各種方式施加機(jī)械阻力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制器110配置用于使場部件106部分或全部短路，由此使它更難以轉(zhuǎn)動(dòng)電樞108。所產(chǎn)生的機(jī)械阻力對(duì)于用戶在打開或關(guān)閉車門16時(shí)所需的機(jī)械阻力的增加而言總體上是足夠的，從而阻止車門16擺動(dòng)地太快。當(dāng)用戶關(guān)閉車門16時(shí)，附加機(jī)械阻力有助于阻止車門16猛地關(guān)到車輛12的車身上。類似地，在用戶打開車門16時(shí)，附加機(jī)械阻力有助于阻止車門16移動(dòng)太快并且在用戶察覺之前潛在地與對(duì)象碰撞。如果需要保持住車門16(如產(chǎn)生受控的止動(dòng)作用)，控制器110可以僅向場部件106施加電流以進(jìn)一步增加電樞108轉(zhuǎn)動(dòng)的難度。如果需要更高的保持扭矩，例如在車輛12定位在上傾陡坡上時(shí)，控制器110可以使用位置控制反饋控制馬達(dá)92。需要更高保持扭矩的另一種情形涉及車門16被用于輔助從車輛12的進(jìn)入和離開的情形。例如，如年長者的一些人員在進(jìn)入或離開車輛時(shí)使用車門支撐他們自身。如果車門不在保持位置，那么車門擺動(dòng)會(huì)使人員失去他的或她的平衡。通過在合適的車門位置形成受控的止動(dòng)來緩解該問題。因此，憑借上述控制方案，在控制車門擺動(dòng)行為時(shí)向用戶提供更大的靈活性。而且，由于這里所述的助力裝置10的可編程性，不再需要傳統(tǒng)機(jī)械止動(dòng)裝置。在施加到馬達(dá)92的電流變得過多的情況下，控制器110可以關(guān)閉傳遞給馬達(dá)92的電力以容許車門16移動(dòng)到方向極限。

相應(yīng)地，通過可操作地將馬達(dá)92連接到車門16以及基于經(jīng)由用戶輸入裝置122作出的一個(gè)或多個(gè)用戶輸入選擇而控制馬達(dá)92，用戶能夠控制車門16的車門擺動(dòng)。如這里所述，用戶作出的選擇會(huì)使馬達(dá)92以受控的方式向車門16施加扭矩，從而輔助用戶打開或關(guān)閉車門16?？蛇x地，由用戶作出的選擇可以使馬達(dá)92以受控的方式向車門16施加機(jī)械阻力，從而抵抗車門擺動(dòng)。馬達(dá)92的控制可以使用控制器110手動(dòng)或自動(dòng)產(chǎn)生。同時(shí)控制馬達(dá)92，控制器110可以從車輛設(shè)備126接收信號(hào)以確保適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)功能。由用戶作出的選擇可以存儲(chǔ)為扭矩或阻力配置文件，可以基于各種考量來檢索該配置文件。以這種方式，向用戶提供了定制方式的能力，車門16以這種方式運(yùn)轉(zhuǎn)以更好地滿足他的或她的需求。

為了該公開的目的，術(shù)語“連接”(以其所有的形式，連接(現(xiàn)在時(shí))、連接(現(xiàn)在分詞)、連接(過去式)等)總體意思是兩個(gè)部件彼此直接或間接接合(電或機(jī)械)。這樣的接合可以是本質(zhì)上固定的或本質(zhì)上可移動(dòng)的?？梢酝ㄟ^兩個(gè)部件(電或機(jī)械)和作為單一整體彼此或與兩個(gè)部件整體成型的任何另外的中間元件來實(shí)現(xiàn)這樣的接合。這樣的接合本質(zhì)上可以是長久的或是本質(zhì)上可移動(dòng)或可釋放的，除非另有說明。

同樣應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意的是，在示例性實(shí)施例中示出的本發(fā)明元件的構(gòu)造和設(shè)置僅僅是說明。雖然在本發(fā)明中僅對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但查閱本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解在實(shí)質(zhì)上不脫離所述主題的創(chuàng)新教導(dǎo)和有利之處的情況下，許多變化是可行的(例如各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例、參數(shù)值、安裝設(shè)置、材料的使用、顏色、取向等)。例如，顯示為整體成型的元件可以構(gòu)造為多個(gè)部件或以多個(gè)部分示出的元件可以整體成型，交互操作可以反轉(zhuǎn)或以其它方式變化，結(jié)構(gòu)和/或元件或連接件或其它系統(tǒng)元件的長度或?qū)挾瓤梢宰兓O(shè)置在元件之間的調(diào)整位置的性質(zhì)或數(shù)量可以變化。應(yīng)當(dāng)注意的是，系統(tǒng)的元件和/或總成可以由提供足夠的強(qiáng)度或耐久性的各種材料中的任何一種、以多種顏色、質(zhì)地和它們的組合中的任何種類來構(gòu)造。相應(yīng)地，所有這樣的變化旨在包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以在所需的和其它示例性實(shí)施例的設(shè)計(jì)、操作狀況和設(shè)置中做出其它替換、改變、變化和省略。

應(yīng)當(dāng)理解的是，任何所述程序或在所述程序中的步驟可以與所公開的其它程序或步驟組合以形成本發(fā)明范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這里所述的示例性結(jié)構(gòu)和程序是說明的目的而并非解釋為限制。

也應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)和方法做出變化和修改，并且進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解的是，這些構(gòu)思旨在被下述權(quán)利要求覆蓋，除非這些權(quán)利要求通過其文字另有明確表述。