車門控制系統的制作方法
【專利說明】車門控制系統
相關申請的交叉引用
[0001 ] 本申請要求于2013年10月I日提交的美國臨時專利申請61/885,361號和于2013年10月25日提交的美國臨時專利申請61/895，790號的優先權，這兩篇美國臨時專利申請的內容以其全文并入本文。
技術領域
[0002]本公開總體上涉及車門限位系統，以及更具體地涉及無級的門限位系統，其允許使用者選擇對門進行限位的位置。
【背景技術】
[0003]車門通常在完全關閉和完全打開位置之間旋轉，以允許乘客進出車輛。門限位系統通常為了方便起見用于給門提供一個或多個中間保持位置。然而，現有的門限位系統具有若干缺陷。例如，由門限位系統所提供的中間位置有時是不方便的，即它們或者不能給予車輛使用者足夠的空間來進入或離開車輛，或者它們向外定位過遠以至于使得門存在碰撞到鄰近停放車輛的門(例如，在商場停車場內)的風險。此外，門限位系統可配置成允許由一般人群中的某一類人容易地使用門，但門可能難以由一般人群中的其他類人來使用。此外，存在其中門意外地旋轉打開并碰撞到鄰近車輛的眾多情況。
[0004]專利文獻包含允許使用者選擇門所停止位置的一些提出的門限位系統。然而，這樣的系統在它們的能力上往往會受到很大限制，并且在某些情況下體積會非常大，顯著占用車門內部的已經受限量的可用空間。提供至少部分地解決上述一個或多個問題或與現有技術的門限位系統有關的其它問題的門限位系統將是有益的。

【發明內容】

[0005]在一個方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統，且其包括:限位器，其一端安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其至少一部分安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器。所述限位器支架被配置為施加至少三種不同大小的制動力到限位器。控制器被編程為基于來自至少一個傳感器的輸入來控制限位器支架的操作。
[0006]在另一方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統。車門控制系統包括:限位器，其安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其至少一部分安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器。所述限位器支架被配置為施加可變的制動力到所述限位器。控制器被編程為基于確定車門的速度超出最大允許的車門速度時，通過調節制動力來降低車門的速度。最大允許的車門速度是可調節的。
[0007]還在另一方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統，其包括:限位器，其安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器;其中所述控制器被編程為基于車輛的角度來調節制動力。
[0008]還在另一方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統，其包括:限位器，其安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器;其中所述控制器被編程為接收來自車輛使用者的輸入，該輸入允許使用者在車門的運動過程中選擇施加到限位器上的制動力的大小。
[0009]還在另一方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統，其包括:限位器，其安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器;其中所述控制器被編程為基于與鄰近障礙物位置相關的傳感器數據來控制門的最大打開位置。
[0010]還在另一方面，提供用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統。車門控制系統包括:限位器，其安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其至少一部分安裝于車身和車門中的另外一個；以及控制器。所述限位器支架被配置為施加可變的制動力到所述限位器。至少一個力傳感裝置定位成感測由使用者施加到車門上的啟動力。控制器被編程為至少部分地基于啟動力是否超過閾值力來控制由限位器支架所施加的制動力。
[0011]還在一個方面，本發明涉及用于具有車身和車門的車輛中的車門控制系統，且其包括:限位器，其一端安裝于車身和車門的其中之一;限位器支架，其安裝于車身和車門中的至少一個；以及控制器。所述限位器支架被配置為施加限位力到限位器。控制器被編程為基于來自溫度傳感器的輸入來控制限位器支架的操作。
[0012]本公開的其它發明方面將基于本文所包含的教導而變得明晰。
【附圖說明】
[0013]將僅僅通過示例的方式參照附圖描述上述和其它方面，其中:
[0014]圖1是包括門和根據本發明實施例的門控制系統的車輛的透視圖；
[0015]圖2是在圖1中所不門的側視圖；
[0016]圖3是在圖1中所示的包括限位器和限位器支架的門控制系統的放大透視圖；
[0017]圖4A是圖3中所示限位器支架的透視圖；
[0018]圖4B是圖3中所示的限位器支架和限位器的內部部件的透視圖，示出用于確定門位置的示例性結構；
[0019]圖4C是用于確定門位置的替代結構的側視圖；
[0020]圖5是圖3中所示的門控制系統的截面側視圖；
[0021]圖6是圖3中所示門控制系統的俯視圖，其中殼體的一部分被切除；
[0022]圖7是圖3中所示門控制系統的截面正視圖；
[0023]圖8是圖1所示門控制系統的狀態圖；
[0024]圖8A至圖8D是圖8中所示狀態圖的放大部分；
[0025]圖SE是示出由限位器支架所施加的阻力和門位置之間的示例性關系的圖表；
[0026]圖9A至圖9D是不出最大允許的門速度和門位置之間的不例性關系的圖表；
[0027]圖1OA是示出與所檢測到的障礙物相關的在限位器支架中的流體壓力和門位置之間的示例性關系的圖表；
[0028]圖1OB是示出與也影響門速度的所檢測到的障礙物相關的在限位器支架中的流體壓力和門位置之間的更復雜關系的三維圖表；
[0029]圖1OC是示出與所檢測到的障礙物相關的在特定門速度下的在限位器支架的流體壓力和門位置之間的示例性關系的圖表；
[0030]圖11是可用于代替圖7中所示的制動活塞和制動墊的制動活塞和制動墊的截面正視圖；
[0031]圖12是包括限位器和限位器支架的替代門控制系統的俯視圖；
[0032]圖13是不帶殼體的圖12所示的門控制系統的側視圖；
[0033]圖14A和圖14B是圖12中所示的門控制系統的截面側視圖，其中制動部件分別處于收縮狀態和前進狀態下；
[0034]圖15是將圖12中所示的門控制系統與標準的門限位器進行比較的側視圖，示出門控制系統的緊湊性；
[0035]圖16是包括限位器和限位器支架的另一替代的門控制系統的透視圖；
[0036]圖17是圖16中所示的替代的門控制系統的側視圖；
[0037]圖18是包括限位器和限位器支架的又一替代的門控制系統的俯視圖；
[0038]圖19是圖18中所示的門控制系統的側視圖；以及[0039 ]圖20是圖18中所示的門控制系統的正視圖；
[0040]圖21是包括門控制系統的替代實施例的門的側視圖；
[0041]圖22是作為圖21中所示的門控制系統的一部分的第一子組件的端視圖；
[0042]圖23A和圖23B是作為圖21中所示的門控制系統的一部分的第二子組件的俯視圖和側視圖；
[0043]圖24是替代圖21中所示布置的第一子組件和第二子組件的替代性布置；
[0044]圖25是替代實施例的側視圖，示出用于感測施加到車門的力的測力單元的使用；
[0045]圖26是另一替代實施例的透視圖，示出用于感測施加到車門的力的另一結構的使用；
[0046]圖27是圖26中所示實施例的透視圖，其中所選定的部件被去除以更好地示出用于感測力的結構；
[0047]圖28是圖26中所示實施例的俯視圖；
[0048]圖28A是圖26中所示實施例的俯視圖，示出限位器支架相對于安裝支架的移動；以及
[0049]圖29是圖26中所示實施例的截面側視圖。
【具體實施方式】
[0050]參照圖1，其示出根據本公開實施例的用于具有車身14和車門16的車輛12的車門控制系統1，車門16通過鉸鏈17可樞轉地安裝到車身14以便圍繞車門樞轉軸線Ad樞轉運動。在一些實施例中，車門控制系統10可將車門16限位到在完全打開位置和完全關閉位置之間的車門運動范圍內的在使用者可選擇位置中的地方。在一些實施例中，車門控制系統10可將車門16限位在前述運動范圍內的任何地方，提供無級的車門限位能力。在其它實施例中，車門控制系統1可將車門16限位在選自于上述運動范圍內的一個或多個離散位置的使用者所選擇的位置。
[0051]在一些實施例中，車門控制系統10僅可允許使用者將車門16限位在運動范圍的特定部分內。例如，在一些情況下，當車門非常接近其完全關閉位置的時候，其可以抑制對車門16進行限位(如下面進一步描述的那樣)。
[0052]參照圖2，車門控制系統10包括限位器18、限位器支架20和控制器22(圖5)。限位器18可安裝到車身和車門中的其中之一，以及限位器支架20可安裝到車身和車門中的另一個。在圖5中所示的實施例中，限位器18安裝到車身14，以及限位器支架20安裝到車門16。更具體地，限位器18經由以24示出的銷連接而可樞轉地安裝到在車身14上的門洞(以23示出)的一部分上，而限位器支架20固定地安裝到車門16的前邊緣面(以26示出)的內表面。
[0053]在圖3至圖7中更詳細地示出限位器支架20。限位器支架20包括殼體28(在圖3、圖4A和圖5至圖7示出，但是從圖4B中省略)。參照圖4B至圖7，限位器支架20還包括流體儲器30、第一制動部件32和第二制動部件34(其在該示例中可以是活塞)、馬達35、螺旋傘形小齒輪36、螺旋傘形環形齒輪37、絲杠38和主活塞39。可以替代地，可以使用任何其它合適的齒輪傳動布置，諸如蝸桿和蝸輪組合，或者兩個正齒輪。此外，雖然在該齒輪傳動布置中示出了兩個齒輪，但替代地可以提供包含三個或更多個齒輪的齒輪傳動布置。
[0054]殼體28可由兩個殼體部件28a和28b形成，兩個殼體部件28a和28b配合在一起以封裝其它組件。殼體28包括用于限位器18的通孔29。在孔29的每一端部可設置密封件31，以在限位器18滑動通過支架20的運動過程中防止在限位器18上堆積的灰塵和碎肩進入限位器支架20內。此外，引導部件27可設置在孔29的每一端部處，以便引導限位器18沿著所選路徑移動通過殼體28。
[0055]限制部件33(圖4B和圖5)可設置在限位器18的自由端部上，以便當車門16打開到選定的角度時接合殼體28，以便給車門16的最大打開位置提供機械限制。
[0056]第一制動活塞32和第二制動活塞34可通過流體壓力在限位位置和收縮位置之間移動，其中在限位位置，活塞32和34將保持力(也稱為限位力)施加到限位器18，其中在收縮位置，所述活塞32和34從限位位置收縮。在收縮位置，制動活塞32和34可從限位器18間隔開，以便不將任何制動力施加到限位器18。備選地，在收縮位置，活塞32和34可繼續將制動力施加到限位器18上，但這是比在限位位置的制動力更小的制動力。在前進位置和收縮位置之間的總體運動會是相對小的，而且在某些情況下，小于I毫米。
[0057]如圖7中所示，塞子41塞住孔43，所述孔43設置在殼體28內并且保持制動活塞32和34。設置制動活塞密封件45以便在孔43和活塞32和34之間進行密封以防止流體經過活塞32和34從殼體28泄漏出去。密封件45可以是設置在殼體28中的如圖所示的O形環，或者是可替代地設置在活塞32和34上的O形環。也可以設置任何其它合適的密封件。
[0058]雖然在圖4B至圖7中示出兩個可移動的制動部件32和34，但是一個替代的實施例中，單個可移動的制動部件可用于在限位器18的一側上前進和收縮，以便夾持住限位器18抵靠在限位器18另一側上的固定制動部件。下面參照圖12至圖14和圖16至圖17進一步描述結合單個可移動的制動部件的實施例。
[0059]返回到圖4B至圖7，第一制動墊40和第二制動墊42可設置在第一活塞32和第二活塞34上以提供與限位器18的側面18a和18b的選定的摩擦系數。
[0060]流體通路系統44將流體儲器30連接到第一制動活塞32和第二制動活塞34。流體本身可以是諸如液壓油的不可壓縮的流體，或諸如氣體的可壓縮流體。在示出的實施例中，流體是液壓油。波紋管47 (圖7)設置在流體儲器30的一個端部處，以適應流體在所述流體通路系統44中的熱膨脹。[0061 ] 在一個實施例中，主活塞39定位在主活塞室46內，主活塞室46流體地位于儲器30與第一制動活塞32和第二制動活塞34之間，并且將所述流體通路系統44分為連接到所述制動器活塞32和34的第一部分44a以及連接到儲器30的第二部分44b。主活塞39可在收縮位置和前進位置之間移動，其中在收縮位置，主活塞室46流體地連接第一部分44a和第二部分44b并在流體通路系統44內產生低流體壓力狀態，其中在前進位置，活塞39將第一部分44a從第二部分44b斷開，并在第一部分44a內產生尚流體壓力狀態。
[0062]主活塞39移動到前進位置將制動活塞32和34帶到它們的前進位置。在其中當主活塞39移動到收縮位置時在所述流體通路系統44中的流體處于足夠低壓力下的實施例中，這種移動可迫使活塞32和34移動到收縮位置，其中在收縮位置，所述活塞32和34從限位器18間隔開，以便不將任何制動力施加到限位器18。其中希望在某一點處能夠以基本上無阻力的方式移動車門16的情況下可使用這樣的實施例。例如，在其中車門16比較重的實施例中，可能希望不給車門16的移動提供超出由車門16本身的慣性所提供阻力的另外阻力。
[0063]活塞39可移動到在收縮位置和前進位置之間的多個中間位置，以便允許調節由制動活塞32和34施加到限位器18的壓力。在一個實施例中，主活塞39可在其收縮位置和前進位置之間的位置內無級地可調，從而允許對由制動活塞32和34所施加的壓力進行無級的控制。
[0064]在一個替代實施例中，主活塞39移動到收縮位置產生比在前進位置的壓力更低的壓力，但仍然導致處于正壓力下，這樣使得制動活塞32和34保持與限位器18接合并繼續將制動力施加到限位器18，但是制動力低于當活塞39處于前進位置時的制動力。例如這種實施例可在希望總是給車門的移動提供阻力的情況下使用。
[0065]如圖4B中所示，可提供可選的活塞偏置部件49來促使制動器活塞32和34朝向它們的收縮位置移動，其中它們從限位器18間隔開，使得在收縮位置它們不將制動力施加到限位器上18。偏置部件49可配置為基于當主活塞39處于收縮位置時在所述流體通路系統44中的壓力，以確保活塞32和34移動離開限位器18。偏置部件49可以是任何適合類型的偏置部件，諸如大致V形的板簧。在示出的實施例中，V形偏置部件49與每個制動墊40和42上的臺肩部接合以便當活塞32和34收縮時協助制動墊40和42收縮。制動墊40和42可替代地或附加地通過一些其它手段諸如通過粘合劑結合到活塞32和34。活塞偏置部件49在其它附圖中未示出。
[0066]在圖11中示出用于將墊40和42連接到活塞32和34的替代方式。在圖11中所示的實施例中，墊40和42分別包括摩擦材料層250、背襯板252以及墊保持器254，所述背襯板252的第一側具有通過合適的粘合劑或一些其它合適的手段安裝到在其上的摩擦材料層。可以是卡扣配合夾持件的每個墊保持器254通過粘合劑、通過鉚釘，或通過任何其它合適的手段安裝到背襯板252的第二側。墊保持器254當為卡扣配合夾持件的形式時也可夾在活塞32和34之一中的凹部258內的兩個臺肩部256上。
[0067]參照圖5和圖7，合適的密封件，諸如以50示出的O形環密封件可設置在主活塞39上以便與主活塞室46形成密封件，從而在活塞39的前進過程中防止經過其的流體從流體通路系統44的第一部分44a泄漏出去。
[0068]主活塞39的移動可由主活塞致動器52提供，主活塞致動器52由馬達35、小齒輪36、環形齒輪37和絲杠38形成。更具體地，馬達35經由控制器22通過接收來自電源的電流來驅動小齒輪36的旋轉。小齒輪36的旋轉驅動直接連接到絲杠38的環形齒輪37的旋轉。主活塞39具有由絲杠38接合的內螺紋54，并可在室46內滑動，但不可在室46內旋轉。可通過任何合適的手段來實現防止主活塞39旋轉，諸如在與殼體28上的平坦(即平面)配合表面接合的主活塞39上的平坦(即平面)表面。另一合適的手段例如可以是一組滾珠軸承，其可沿著平行地軸向指向的軌道在活塞39與活塞室46之間移動。
[0069]絲杠38在第一方向上的旋轉(由環形齒輪37在第一方向上的旋轉導致)使得主活塞39前進，而絲杠38在第二方向上的旋轉(由環形齒輪37在第二方向上的旋轉導致)使得主活塞39收縮。推力軸承58安裝在殼體28內以便支撐保持環形齒輪37和絲杠38的軸的自由端部(以60示出)。推力軸承反作用于在將主活塞朝向其前進位置和收縮位置驅動的同時所施加的軸向負荷來支撐環形齒輪37和絲杠38。
[0070]控制器22基于來自至少一個傳感器、以及在一些實施例中來自多個傳感器的信號來控制限位器支架20的操作(以及更具體地控制馬達35的操作)。
[0071]傳感器例如可包括用于確定馬達35的速度的馬達速度傳感器62、門位置傳感器64、門加速度計6