CN105593447B - 车门控制系统 - Google Patents

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CN105593447B CN201480054801.4A CN201480054801A CN105593447B CN 105593447 B CN105593447 B CN 105593447B CN 201480054801 A CN201480054801 A CN 201480054801A CN 105593447 B CN105593447 B CN 105593447B
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Abstract

在一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，且其包括：限位器，其一端安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其至少一部分安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器。所述限位器支架被配置为施加至少三种不同大小的制动力到限位器。对所述控制器编程以基于来自至少一个传感器的输入来控制限位器支架的操作。

Description

车门控制系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年10月1日提交的美国临时专利申请61/885,361号和于2013年10月25日提交的美国临时专利申请61/895,790号的优先权，这两篇美国临时专利申请的内容以其全文并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及车门限位系统，以及更具体地涉及无级的门限位系统，其允许使用者选择对门进行限位的位置。
背景技术
车门通常在完全关闭和完全打开位置之间旋转，以允许乘客进出车辆。门限位系统通常为了方便起见用于给门提供一个或多个中间保持位置。然而，现有的门限位系统具有若干缺陷。例如，由门限位系统所提供的中间位置有时是不方便的，即它们或者不能给予车辆使用者足够的空间来进入或离开车辆，或者它们向外定位过远以至于使得门存在碰撞到邻近停放车辆的门(例如，在商场停车场内)的风险。此外，门限位系统可配置成允许由一般人群中的某一类人容易地使用门，但门可能难以由一般人群中的其他类人来使用。此外，存在其中门意外地旋转打开并碰撞到邻近车辆的众多情况。
专利文献包含允许使用者选择门所停止位置的一些提出的门限位系统。然而，这样的系统在它们的能力上往往会受到很大限制，并且在某些情况下体积会非常大，显著占用车门内部的已经受限量的可用空间。提供至少部分地解决上述一个或多个问题或与现有技术的门限位系统有关的其它问题的门限位系统将是有益的。
发明内容
在一个方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，且其包括：限位器，其一端安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其至少一部分安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器。所述限位器支架被配置为施加至少三种不同大小的制动力到限位器。控制器被编程为基于来自至少一个传感器的输入来控制限位器支架的操作。
在另一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统。车门控制系统包括：限位器，其安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其至少一部分安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器。所述限位器支架被配置为施加可变的制动力到所述限位器。控制器被编程为基于确定车门的速度超出最大允许的车门速度时，通过调节制动力来降低车门的速度。最大允许的车门速度是可调节的。
还在另一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，其包括：限位器，其安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器；其中所述控制器被编程为基于车辆的角度来调节制动力。
还在另一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，其包括：限位器，其安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器；其中所述控制器被编程为接收来自车辆使用者的输入，该输入允许使用者在车门的运动过程中选择施加到限位器上的制动力的大小。
还在另一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，其包括：限位器，其安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器；其中所述控制器被编程为基于与邻近障碍物位置相关的传感器数据来控制门的最大打开位置。
还在另一方面，提供用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统。车门控制系统包括：限位器，其安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其至少一部分安装于车身和车门中的另外一个；以及控制器。所述限位器支架被配置为施加可变的制动力到所述限位器。至少一个力传感装置定位成感测由使用者施加到车门上的启动力。控制器被编程为至少部分地基于启动力是否超过阈值力来控制由限位器支架所施加的制动力。
还在一个方面，本发明涉及用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，且其包括：限位器，其一端安装于车身和车门的其中之一；限位器支架，其安装于车身和车门中的至少一个；以及控制器。所述限位器支架被配置为施加限位力到限位器。控制器被编程为基于来自温度传感器的输入来控制限位器支架的操作。
本公开的其它发明方面将基于本文所包含的教导而变得明晰。
附图说明
将仅仅通过示例的方式参照附图描述上述和其它方面，其中：
图1是包括门和根据本发明实施例的门控制系统的车辆的透视图；
图2是在图1中所示门的侧视图；
图3是在图1中所示的包括限位器和限位器支架的门控制系统的放大透视图；
图4A是图3中所示限位器支架的透视图；
图4B是图3中所示的限位器支架和限位器的内部部件的透视图，示出用于确定门位置的示例性结构；
图4C是用于确定门位置的替代结构的侧视图；
图5是图3中所示的门控制系统的截面侧视图；
图6是图3中所示门控制系统的俯视图，其中壳体的一部分被切除；
图7是图3中所示门控制系统的截面正视图；
图8是图1所示门控制系统的状态图；
图8A至图8D是图8中所示状态图的放大部分；
图8E是示出由限位器支架所施加的阻力和门位置之间的示例性关系的图表；
图9A至图9D是示出最大允许的门速度和门位置之间的示例性关系的图表；
图10A是示出与所检测到的障碍物相关的在限位器支架中的流体压力和门位置之间的示例性关系的图表；
图10B是示出与也影响门速度的所检测到的障碍物相关的在限位器支架中的流体压力和门位置之间的更复杂关系的三维图表；
图10C是示出与所检测到的障碍物相关的在特定门速度下的在限位器支架的流体压力和门位置之间的示例性关系的图表；
图11是可用于代替图7中所示的制动活塞和制动垫的制动活塞和制动垫的截面正视图；
图12是包括限位器和限位器支架的替代门控制系统的俯视图；
图13是不带壳体的图12所示的门控制系统的侧视图；
图14A和图14B是图12中所示的门控制系统的截面侧视图，其中制动部件分别处于收缩状态和前进状态下；
图15是将图12中所示的门控制系统与标准的门限位器进行比较的侧视图，示出门控制系统的紧凑性；
图16是包括限位器和限位器支架的另一替代的门控制系统的透视图；
图17是图16中所示的替代的门控制系统的侧视图；
图18是包括限位器和限位器支架的又一替代的门控制系统的俯视图；
图19是图18中所示的门控制系统的侧视图；以及
图20是图18中所示的门控制系统的正视图；
图21是包括门控制系统的替代实施例的门的侧视图；
图22是作为图21中所示的门控制系统的一部分的第一子组件的端视图；
图23A和图23B是作为图21中所示的门控制系统的一部分的第二子组件的俯视图和侧视图；
图24是替代图21中所示布置的第一子组件和第二子组件的替代性布置；
图25是替代实施例的侧视图，示出用于感测施加到车门的力的测力单元的使用；
图26是另一替代实施例的透视图，示出用于感测施加到车门的力的另一结构的使用；
图27是图26中所示实施例的透视图，其中所选定的部件被去除以更好地示出用于感测力的结构；
图28是图26中所示实施例的俯视图；
图28A是图26中所示实施例的俯视图，示出限位器支架相对于安装支架的移动；以及
图29是图26中所示实施例的截面侧视图。
具体实施方式
参照图1，其示出根据本公开实施例的用于具有车身14和车门16的车辆12的车门控制系统10，车门16通过铰链17可枢转地安装到车身14以便围绕车门枢转轴线AD枢转运动。在一些实施例中，车门控制系统10可将车门16限位到在完全打开位置和完全关闭位置之间的车门运动范围内的在使用者可选择位置中的地方。在一些实施例中，车门控制系统10可将车门16限位在前述运动范围内的任何地方，提供无级的车门限位能力。在其它实施例中，车门控制系统10可将车门16限位在选自于上述运动范围内的一个或多个离散位置的使用者所选择的位置。
在一些实施例中，车门控制系统10仅可允许使用者将车门16限位在运动范围的特定部分内。例如，在一些情况下，当车门非常接近其完全关闭位置的时候，其可以抑制对车门16进行限位(如下面进一步描述的那样)。
参照图2，车门控制系统10包括限位器18、限位器支架20和控制器22(图5)。限位器18可安装到车身和车门中的其中之一，以及限位器支架20可安装到车身和车门中的另一个。在图5中所示的实施例中，限位器18安装到车身14，以及限位器支架20安装到车门16。更具体地，限位器18经由以24示出的销连接而可枢转地安装到在车身14上的门洞(以23示出)的一部分上，而限位器支架20固定地安装到车门16的前边缘面(以26示出)的内表面。
在图3至图7中更详细地示出限位器支架20。限位器支架20包括壳体28(在图3、图4A和图5至图7示出，但是从图4B中省略)。参照图4B至图7，限位器支架20还包括流体储器30、第一制动部件32和第二制动部件34(其在该示例中可以是活塞)、马达35、螺旋伞形小齿轮36、螺旋伞形环形齿轮37、丝杠38和主活塞39。可以替代地，可以使用任何其它合适的齿轮传动布置，诸如蜗杆和蜗轮组合，或者两个正齿轮。此外，虽然在该齿轮传动布置中示出了两个齿轮，但替代地可以提供包含三个或更多个齿轮的齿轮传动布置。
壳体28可由两个壳体部件28a和28b形成，两个壳体部件28a和28b配合在一起以封装其它组件。壳体28包括用于限位器18的通孔29。在通孔29的每一端部可设置密封件31，以在限位器18滑动通过支架20的运动过程中防止在限位器18上堆积的灰尘和碎屑进入限位器支架20内。此外，引导部件27可设置在通孔29的每一端部处，以便引导限位器18沿着所选路径移动通过壳体28。
限制部件33(图4B和图5)可设置在限位器18的自由端部上，以便当车门16打开到选定的角度时接合壳体28，以便给车门16的最大打开位置提供机械限制。
第一制动活塞32和第二制动活塞34可通过流体压力在限位位置和收缩位置之间移动，其中在限位位置，第一制动活塞32和第二制动活塞34将保持力(也称为限位力)施加到限位器18，其中在收缩位置，所述第一制动活塞32和第二制动活塞34从限位位置收缩。在收缩位置，第一制动活塞32和第二制动活塞34可从限位器18间隔开，以便不将任何制动力施加到限位器18。备选地，在收缩位置，第一制动活塞32和第二制动活塞34可继续将制动力施加到限位器18上，但这是比在限位位置的制动力更小的制动力。在前进位置和收缩位置之间的总体运动会是相对小的，而且在某些情况下，小于1毫米。
如图7中所示，塞子41塞住孔43，所述孔43设置在壳体28内并且保持第一制动活塞32和第二制动活塞34。设置制动活塞密封件45以便在孔43和第一制动活塞32和第二制动活塞34之间进行密封以防止流体经过第一制动活塞32和第二制动活塞34从壳体28泄漏出去。密封件45可以是设置在壳体28中的如图所示的O形环，或者是可替代地设置在第一制动活塞32和第二制动活塞34上的O形环。也可以设置任何其它合适的密封件。
虽然在图4B至图7中示出两个可移动的制动部件32和34，但是一个替代的实施例中，单个可移动的制动部件可用于在限位器18的一侧上前进和收缩，以便夹持住限位器18抵靠在限位器18另一侧上的固定制动部件。下面参照图12至图14和图16至图17进一步描述结合单个可移动的制动部件的实施例。
返回到图4B至图7，第一制动垫40和第二制动垫42可设置在第一制动活塞32和第二制动活塞34上以提供与限位器18的侧面18a和18b的选定的摩擦系数。
流体通路系统44将流体储器30连接到第一制动活塞32和第二制动活塞34。流体本身可以是诸如液压油的不可压缩的流体，或诸如气体的可压缩流体。在示出的实施例中，流体是液压油。波纹管47(图7)设置在流体储器30的一个端部处，以适应流体在所述流体通路系统44中的热膨胀。
在一个实施例中，主活塞39定位在主活塞室46内，主活塞室46流体地位于储器30与第一制动活塞32和第二制动活塞34之间，并且将所述流体通路系统44分为连接到所述第一制动活塞32和第二制动活塞34的第一部分44a以及连接到储器30的第二部分44b。主活塞39可在收缩位置和前进位置之间移动，其中在收缩位置，主活塞室46流体地连接第一部分44a和第二部分44b并在流体通路系统44内产生低流体压力状态，其中在前进位置，主活塞39将第一部分44a从第二部分44b断开，并在第一部分44a内产生高流体压力状态。
主活塞39移动到前进位置将第一制动活塞32和第二制动活塞34带到它们的前进位置。在其中当主活塞39移动到收缩位置时在所述流体通路系统44中的流体处于足够低压力下的实施例中，这种移动可迫使第一制动活塞32和第二制动活塞34移动到收缩位置，其中在收缩位置，所述第一制动活塞32和第二制动活塞34从限位器18间隔开，以便不将任何制动力施加到限位器18。其中希望在某一点处能够以基本上无阻力的方式移动车门16的情况下可使用这样的实施例。例如，在其中车门16比较重的实施例中，可能希望不给车门16的移动提供超出由车门16本身的惯性所提供阻力的另外阻力。
活塞39可移动到在收缩位置和前进位置之间的多个中间位置，以便允许调节由第一制动活塞32和第二制动活塞34施加到限位器18的压力。在一个实施例中，主活塞39可在其收缩位置和前进位置之间的位置内无级地可调，从而允许对由第一制动活塞32和第二制动活塞34所施加的压力进行无级的控制。
在一个替代实施例中，主活塞39移动到收缩位置产生比在前进位置的压力更低的压力，但仍然导致处于正压力下，这样使得第一制动活塞32和第二制动活塞34保持与限位器18接合并继续将制动力施加到限位器18，但是制动力低于当主活塞39处于前进位置时的制动力。例如这种实施例可在希望总是给车门的移动提供阻力的情况下使用。
如图4B中所示，可提供可选的活塞偏置部件49来促使第一制动活塞32和第二制动活塞34朝向它们的收缩位置移动，其中它们从限位器18间隔开，使得在收缩位置它们不将制动力施加到限位器上18。偏置部件49可配置为基于当主活塞39处于收缩位置时在所述流体通路系统44中的压力，以确保第一制动活塞32和第二制动活塞34移动离开限位器18。偏置部件49可以是任何适合类型的偏置部件，诸如大致V形的板簧。在示出的实施例中，V形偏置部件49与每个制动垫40和42上的台肩部接合以便当第一制动活塞32和第二制动活塞34收缩时协助制动垫40和42收缩。制动垫40和42可替代地或附加地通过一些其它手段诸如通过粘合剂结合到第一制动活塞32和第二制动活塞34。活塞偏置部件49在其它附图中未示出。
在图11中示出用于将垫40和42连接到第一制动活塞32和第二制动活塞34的替代方式。在图11中所示的实施例中，垫40和42分别包括摩擦材料层250、背衬板252以及垫保持器254，所述背衬板252的第一侧具有通过合适的粘合剂或一些其它合适的手段安装到在其上的摩擦材料层。可以是卡扣配合夹持件的每个垫保持器254通过粘合剂、通过铆钉，或通过任何其它合适的手段安装到背衬板252的第二侧。垫保持器254当为卡扣配合夹持件的形式时也可夹在第一制动活塞32和第二制动活塞34之一中的凹部258内的两个台肩部256上。
参照图5和图7，合适的密封件，诸如以50示出的O形环密封件可设置在主活塞39上以便与主活塞室46形成密封件，从而在主活塞39的前进过程中防止经过其的流体从流体通路系统44的第一部分44a泄漏出去。
主活塞39的移动可由主活塞致动器52提供，主活塞致动器52由马达35、小齿轮36、环形齿轮37和丝杠38形成。更具体地，马达35经由控制器22通过接收来自电源的电流来驱动小齿轮36的旋转。小齿轮36的旋转驱动直接连接到丝杠38的环形齿轮37的旋转。主活塞39具有由丝杠38接合的内螺纹54，并可在主活塞室46内滑动，但不可在主活塞室46内旋转。可通过任何合适的手段来实现防止主活塞39旋转，诸如在与壳体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。另一合适的手段例如可以是一组滚珠轴承，其可沿着平行地轴向指向的轨道在主活塞39与主活塞室46之间移动。
丝杠38在第一方向上的旋转(由环形齿轮37在第一方向上的旋转导致)使得主活塞39前进，而丝杠38在第二方向上的旋转(由环形齿轮37在第二方向上的旋转导致)使得主活塞39收缩。推力轴承58安装在壳体28内以便支撑保持环形齿轮37和丝杠38的轴的自由端部(以60示出)。推力轴承反作用于在将主活塞朝向其前进位置和收缩位置驱动的同时所施加的轴向负荷来支撑环形齿轮37和丝杠38。
控制器22基于来自至少一个传感器、以及在一些实施例中来自多个传感器的信号来控制限位器支架20的操作(以及更具体地控制马达35的操作)。
传感器例如可包括用于确定马达35的速度的马达速度传感器62、门位置传感器64、门加速度计66(图6)或其它类似的装置，诸如陀螺仪、开门障碍物传感器68(图1)和关门障碍物传感器70(图2)。应当指出的是，在一些实施例中，上述的这些传感器中的一些是可选的。例如，在一些实施例中，门加速度计66(图6)可被省略，且取而代之的是，门加速度数据和门速度数据可由控制器22基于来自门位置传感器62的输入来确定。
参照图6，马达速度传感器62例如可以是霍尔效应传感器，其可感测在环形件上的磁铁74，所述环形件位于马达35的输出轴(以76示出)的后部部分上。
门位置传感器64例如可包括轮64a(图4B)和旋转编码器64b，借助于限位器18通过限位器支架20来导致轮64a旋转，而旋转编码器64b检测轮64a的旋转。备选地，例如，位置传感器64可包括线性编码器，其定位成检测限位器18上的刻度。这样的替代在图4C中示出。如图所示，线性霍尔效应传感器阵列90连接到控制器22，并且限位器18包括一系列磁铁92和94，所述磁铁92和94在它们的取向上交替使得面向阵列90的磁极交替。当限位器18移动经过霍尔效应传感器阵列90时，来自传感器的信号的强度将是正弦的，使得该阵列将产生可用于以高的精确度来确定限位器位置的正弦和余弦信号。在一些实施例中，使用这种技术可实现精细至0.2毫米的位置分辨率。这允许在每秒约1度的范围内检测门速度。可以使用的其它类型的传感器是电容传感器、电感传感器、基于激光的系统、光学感测系统、超声波传感系统、电位检测系统、LVDT(Linear Variable Differential Transducer，线性可变差动换能器)、磁阻传感系统或磁致伸缩传感系统)。
参照图6，门加速度计66可以是三轴加速度计。门速度可由控制器22使用来自位置传感器64的数据从门位置在时间上的变化来导出，或者备选地，门速度可从来自加速度计66的加速度数据来导出。加速度计也可用作车辆取向传感器。
开门障碍物传感器68(图1)例如可以是类似于用于对一些车辆的保险杠发出碰撞警报的传感器类型的超声波传感器。关门障碍物传感器70例如可为在车门16密封件上的电容条带的形式，如已知为在某些车辆的封闭面板上使用。
可提供另外的传感器，诸如用于确定流体通路系统44中流体压力的压力传感器78、用于确定由马达35所汲取的电流的电流传感器80(图6)，和用于确定主活塞39何时完全收缩的限位开关82(图5)。可在车辆驾驶室中设置使用者可访问的控制件，诸如以84示出的“推动以保持(push-to-hold)”按钮(也称为“按压以保持(press-to-hold)”按钮，并被称为P2H按钮)，其功能在下文进一步描述，以及电阻选择器转盘86，其功能也在下文进一步描述。
控制器22包括处理器22a和存储器22b，并且还包括用于从所述传感器和/或从车辆数据总线接收信号的多个输入和输出。控制器的存储器22b包含可为任何合适形式的代码。参照图8的状态图描述控制器22的编程。由于图8中大量的元素，将其分成在图8A至图8D中以放大的形式再现的部分。在圆圈中的字母标识符可用于连接从一幅图到另一幅图的线。例如，在图8A的右手侧上存在具有字母标识符A、B、C和D的四条连接线。这些线与图8B中具有相同字母标识符的四条线连接。
控制器22可进入“归位开始(HOMING BEGIN)”状态(以100示出)，其中当门控制系统10确定需要时(例如，当门控制系统10接收来自车辆ECU(未示出)的表明车门16已被解锁并可立即打开的指示时)，其将通过归位序列进行。归位序列可如下。当处于归位开始(HOMING BEGIN)状态下时，如果主活塞39处于前进位置(使得限位开关82为开路或OFF(关断))，则门控制系统10进入归位收缩(HOMING RETRACT)状态102，其中马达35以低速旋转以便使得活塞39收缩，直到活塞39只使得限位开关82闭合或ON(接通)。一旦限位开关82闭合，则马达35停止以及门控制系统10处于“归位完成(HOMING FINISH)”状态104，其中所述门控系统10已经完成归位序列，使得马达35和主活塞39处于它们的初始位置。当在“归位开始(HOMING BEGIN)”状态下时，如果主活塞39处于收缩位置(使得限位开关82已经闭合或接通)，则门控制系统10进入“归位延伸(HOMING EXTEND)”状态106，其中马达35以低速旋转，以使活塞39延伸直到开关82开路。此时，门控制系统10进入“归位延伸(HOMING RETRACT)”状态102，其中活塞39收缩直到开关82闭合，此时随着马达35和活塞39处于它们的初始位置，门控制系统10进入“归位完成(HOMING FINISH)”状态104。门控制系统10现在被初始化。
门控制系统10然后进入“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态108，其中控制器22将目标压力设定值(motorPressureSetpoint，马达压力设定值)设定到适于将制动活塞32和34带至它们的收缩位置的压力。控制器22驱动马达35以收缩活塞39，直到压力达到目标压力设定值(或直到控制器22检测到马达停转状态)，此时门控制系统10进入“制动释放(BRAKE RELEASED)”状态110，此时由控制器22认为制动活塞32和34处于它们的收缩位置。
当门控制系统10处于“制动释放(BRAKE RELEASED)”状态110或“到制动释放(TOBRAKE RELEASED)”状态108下时，控制器22确定使用者是否已经将门移动到制动活塞32和34应再次前进以保持所述门16的位置。换言之，控制器22确定门16的运动是否指示使用者希望门16在其当前位置停止。为了此目的可寻求几种不同的运动提示(条件)。例如，控制器22可确定门速度是否低于选定的下限阈值的值(即，它确定门速度是否基本上为零)，低于选定的下限阈值的值指示使用者已经基本上停止移动车门16。控制器22也可确定当前车门位置是否大于从先前限位(即保持)的车门位置相距的选定的角距离，或者可确定车门的运动是否已改变方向(即使它没有移动超过离开先前限位位置的选定距离)。因此，控制器22检查车门16是否已移动超过选定距离并且现在基本停止，或者检查车门16是否已经移动任何距离并且现在其运动已经改变方向(以及基本上停止)。这两者都是相对可靠的指示，表明使用者实际上已经将车门移动到新的位置并希望该车门16在其当前位置停止。
控制器22还可确定车门位置是否处于死区之外。死区是从关闭位置向外延伸过选定量(例如大约10度)的区域，其中所述控制器22被编程以防止车门16被限位。这部分地是因为这样少量的打开将不会对许多目的有用，因此它不会被认为处于其中使用者可能希望保持车门16被限位的范围内。此外，这可防止车门16处于其中使用者必须使得车门16加速到足以从只离开完全关闭位置几度的限位位置克服门密封的力并完全闩锁住车门16的位置。这些条件是为了协助控制器22确定使用者何时已经将车门16移动到其所需的位置并允许控制器22自动将车门16停止在那里。如果这些条件被满足，则门控制系统10进入“到制动施加(TO BRAKE APPLIED)”状态112，其中控制器22将压力设定值设定到下述压力，在该压力下保持力(也称为限位力)由制动活塞32和34施加以便将门16保持在所需位置。在接收到压力已经达到设定值(或马达35已停转)的指示时，门控制系统10进入“制动施加(BRAKEAPPLIED)”状态114，此时控制器22认为制动活塞32和34处于其前进位置以便将门16保持在其当前位置。
应当指出的是，当门控制系统10处于“制动施加(BRAKE APPLIED)”状态114下时，由制动活塞32和34所施加的制动力可由马达35在没有任何功耗的情况下保持在限位器18上。这至少部分地是由于在马达35与主活塞39之间使用至少一个元件，所述元件不能够在传动系内被反向驱动。该元件例如可以是丝杠38，其不能够通过施加到主活塞39上的迫使主活塞39收缩的力而被反向驱动。其结果是，车门16可在延长的时间段中保持处于打开位置而不消耗车辆的电池。此外，这意味着该系统10的操作消耗相对很少的能量。虽然丝杠38可以是不能够被反向驱动的元件，但是在传动系中的其它元件可替代地或附加地是不能够被反向驱动的。例如，在其中蜗杆和蜗轮替换齿轮36和37的一个实施例中，蜗杆可配置成不能够被反向驱动。
当在状态114下时，控制器22确定使用者是否已经移动门16(通过确定使用者是否已经克服制动活塞32和34的保持力，以及移动门16超过选定的相对小距离)，此时门控制系统10返回到“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态108，此时控制器22设定用于将活塞32和34带至其收缩位置的压力设定值。所选定的由制动活塞32和34使用的保持力可选择成足够高以可靠地将门16保持在所需位置，但足够低以便它可在无需由车辆使用者过度用力的情况下来克服。
应当指出的是，因为制动活塞32和34相对于门枢转轴线AD(图1)的位置，由制动活塞32和34施加到限位器18上的制动力相对于门枢转轴线AD(图1)的力矩臂基于车门16的位置进行变化。其结果是，如果当车门16处于两种不同的位置时，活塞32和34将同样的保持力施加到限位器18上，就需要克服保持力的两个不同的启动力，以便启动车门16从这些位置的移动。为了确保当车门16移动离开限位位置时使用者具有一致的感觉，控制器22可被编程为基于所述车门的位置(即基于由活塞32和34施加的保持力的施加点和门枢转轴线AD之间存在的力矩臂)来自动地调节制动活塞32和34的保持力)，从而为了克服保持力而必须由使用者施加的力在车门16的所有位置保持基本相同。
在一些实施例中，控制器22可以能够检测车辆12(或更具体地车门16)围绕车辆12的纵向轴线ALONG(图1)和横向轴线的ALAT的倾斜角度。例如，控制器22可从门加速度计66接收信号以便测量所述车门16的倾斜角度。车门16的倾斜角度影响用于保持车门16处于给定位置所需力(即，保持车门16处于给定位置所需的保持力)的大小。因此通过确定车门16的倾斜角度，控制器22可对其进行补偿并调节施加到限位器18的保持力。代替使用来自门加速度计66的信号，为了将倾斜角度数据提供给控制器22的目的，可提供单独的加速度计。例如，控制器22可经由车辆ECU通过车辆数据总线从已经存在于车辆12上的加速度计接收信号。
当车门16处于“制动释放(BRAKE RELEASED)”状态10下时，车门16移动的阻力取决于活塞32和34当其收缩时的位置。阻力选择器转盘86可移动以调节活塞32和34收缩时的位置，这调节当收缩时活塞32和34施加到限位器18上的力。这允许使用者选择在车门16从一个位置到另一个的移动过程中将施加到车门16的阻力大小。阻力可由使用者进行调节，以便与其驾驶的其它车辆相关联的阻力匹配，以便允许车门16基于它们的强度水平或其它因素而容易移动。
此外，在一些实施例中可提供启动力选择器转盘(图1中以87示出)，以允许使用者选择启动制动活塞32和34的收缩所需力的大小(即当门控制系统10处于“制动施加(BRAKEAPPLIED)”状态114下时克服活塞32和34的限位力所需力的大小)。在现有技术中的典型的车门上，所述车门具有限位器，所述限位器具有掣子和弹簧偏置球等，弹簧偏置球接合掣子中的一个以便将车门16保持在特定位置，启动力将是用于将球脱离与其接合的掣子所需的力。
提供选择器转盘86和87中的一个或两者允许使用者在该车门16的“感觉”上进行一定程度的控制。提供两个转盘86和87允许调节门控制系统10来匹配任何车门在任何车辆上的感觉，或给使用者提供任何选定的车门移动感受。例如，可调节阻力以便模仿具有选定重量的车门，以及限位力可以调节以便模仿与掣子和弹簧偏置球的特定布置相关联的限位力。
还应指出的是，甚至是其中不向使用者提供选择器转盘86和87的实施例中，将门控制系统10安装在车辆中的公司可对控制器22进行编程，以便在“制动施加(BRAKEAPPLIED)”状态114下施加选定的限位力以及当在“制动释放(BRAKE RELEASED)”状态110下时在车门16的移动过程中施加选定的阻力，从而允许该公司在大量不同的车辆型号中使用相同的门控制系统10并给每个车辆型号提供独特的车门移动特性。
代替选择器转盘86和87，门控制系统10可设置有允许对系统10的感觉进行更大程度控制的界面。例如，使用者可经由触摸屏(在图1中以99示出)控制系统10的感觉。参照图8E，触摸屏99可允许使用者选择一个或多个这样的参数，诸如用于启动制动活塞32和34收缩所需的启动力(在图8E中以97a示出)(即用于启动控制器22进入“到制动释放(TO BRAKERELEASED)”状态108)、系统10的从启动力到基本阻力(以97c示出)的阻力的倾斜下降的速度(以97b示出)、阻力97c的大小以及从基本阻力97c到限位力的倾斜上升的速度(以97d示出)。限位力与启动力97a基本上相同，因为它是使用者用启动力来克服以便指示控制器22收缩制动活塞32和34的限位力。
尽管在图8E中曲线97b、97c和97d示出为线性的，然而这些曲线的每一个可以任何适当的方式为曲线的。
在其中所述车门6必须移动通过选定的(相对小的)距离以便控制器22进入“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态108的实施例中，还存在使用者必须克服以移导致制动活塞32和34收缩的启动力，因此上述有关对启动力(以及其它参数)控制的描述仍然适用于这样的实施例。
当在“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态108或“制动释放(BRAKERELEASED)”状态110下时，控制器22被编程为检测门的速度是否超过最大允许的门速度，以便防止车门16太用力地、特别是在打开方向上对限制其行程的机械元件(例如限制部件33)施加过度应力。然而，虽然当车门16在打开方向上接近其行程终点时最大允许的车门速度可设定为适当的低速，但是当车门16离开其行程终点时最大允许的车门速度可以是相对高的，以便不会不必要地妨碍车辆使用者以迅速的方式打开车门16。此外，当车门16被关闭并在关闭方向上接近其行程终点时(即当它靠近关闭位置)时的最大允许的车门速度可大于当车门16被打开并且在打开方向上接近其行程终点时的最大允许的车门速度。这是因为如果车门16被以过大的力甩开并在其行程终点太用力地碰撞，则存在损坏门控制系统10、铰链17以及甚至车辆12的车身14的危险，而当车门16太用力地关闭时不存在损坏这些部件的风险。此外，在门关闭期间，一定的速度有益于协助车门16压缩门密封件并完全闩锁住位于车身14上的撞针(未示出)，因此控制器22将导致车门关闭速度减小到其中车门16仍具有足够的速度来克服门密封件并完全闩锁住撞针的水平。因此，如可看到的那样，控制器22可根据不同的因素选择不同的最大允许的车门速度。
如果车门速度确实超过最大允许的车门速度，则控制器22认为这可能是风导致车门16被甩动以及门控制系统10进入“停止甩动(HALTFLING)”状态116的指示。在状态116下，控制器22确定所需的流体压力(从而施加选定的制动力)，以便使得车门速度降低到低于选定的速度阈值的值。所施加的制动力可以是车门速度的函数。例如，如果车门速度较高，则控制器22可施加较高的制动力，而如果车门速度较低，则控制器22可施加较低的制动力。在施加制动力的同时，如果控制器22确定车门速度已降至低于所选定的速度阈值(或马达35已经停转)，则门控制系统10进入“重新设置制动(RESETTING BRAKE)”状态118，其可与“到制动施加(TO BRRAKE APPLIED)”状态112基本相同，并且其中将制动力调节到保持力以便将车门16保持在其当前位置。在一些实施例中，不存在“重新设置制动(RESETTING BRAKE)”状态118，且导致该状态的任何条件将取而代之导致“到制动施加(TO BRRAKE APPLIED)”状态112。一旦确定所述流体压力已经达到所选定的压力从而制动活塞32和34施加保持力(或马达35已经停转)，则门控制系统10进入“制动施加(BRRAKE APPLIED)”状态114。
最大允许的车门速度可遵循图9A中所示的图表。如可以看到的那样，最大允许的车门速度可遵循曲线201，其中它从最大允许的初始车门速度线性地减小到在以211示出的最大打开位置处的零速度。最大打开位置为车门16的最大允许的打开位置。最大打开位置可以是如由限位器18上的限制部件33所限制的那样当车门16到达其行程终点时的车门16的位置。然而，门控制系统10可配置成允许车辆使用者选择不同的最大打开位置，其示例在图9A中以212和213示出，如将在下文进一步详细论述的那样。在这种情况下，门控制系统10可将代表最大允许的车门速度的曲线自动地调节到在最大打开位置处的零速度。这样调节后的曲线的示例在图9A中以202和203示出。虽然最大允许的车门速度可从任何给定的初始位置减小直到最大打开位置，但对于控制器22而言替代地也可不同地限制所最大允许的车门速度。例如，如图9B中所示，在车门16的一部分行程(由曲线部分204a表示)内，车门16的最大允许的速度是恒定值。在从以214所示的最大打开位置相距一些距离的位置处，如由曲线段204b代表的那样，最大允许的车门速度线性地减少到在其中车门16达到最大打开位置214的位置处的零速度。图9C和9D示出可通过施加到车门移动上的分别以205和206所示的替代的控制器速度限制曲线。如例如在图9C中可以看到的那样，曲线205以非线性的方式从初始位置减小到最大打开位置。在图9D中，当车门16移动离开初始位置时曲线206增大，达到以226示出的最大值，在此之后，曲线朝向以216示出的最大打开位置减小。如可以看到的那样，控制器22可以任何合适的方式以非线性的方式限制车门16的最大速度。
在一些实施例中，触摸屏99可用于控制最大允许的门速度，最大允许的门速度在车门16朝向障碍物、朝向最大打开位置和/或朝向关闭位置的移动过程中由控制器22所施加。触摸屏99可用于允许使用者以任何合适的方式调节和重塑该曲线。
在一些实施例中，控制器22可允许使用一个或多个“虚拟掣子”。例如，控制器22可允许使用者选择适于虚拟掣子的位置。掣子可以是沿着车门16移动范围的点，其中阻力降低然后短暂地增加以便迫使车门16由使用者停止在掣止位置中的一个内，并且也可以模仿具有带有掣子的限位器的典型现有技术的门的感觉。
在一些实施例中，适于特定使用者的涉及到门感觉的设置(例如，启动力、在门移动期间的阻力、在门移动过程中施加到限位器的阻力和门位置之间的关系的廓线、最大允许的门速度、最大打开位置，任何虚拟掣子的一个或多个位置)可与适于另一使用者的设置有所不同。适于每个使用者的设置可存储于控制器22中的存储器内或者车辆12中的一些其它ECU中，并且当特定的使用者由控制器22或其它ECU识别到他/她自己时所述设置可被检索并被使用。使用者的识别可通过使用者的电子钥匙(keyfob)(在图1中以95a示出)或者通过在触摸屏99上的与使用者相关联的代码条目或通过任何其它合适的装置远程地进行。因此，当使用者使用其电子钥匙95a远程解锁车门16时，控制器16可被编程为将适于该使用者的设置施加到门的移动上。另一使用者的电子钥匙在图1中以95b示出，并用于相对于车辆12识别第二使用者，这样当第二使用者使用电子钥匙95b远程地解锁车门16时，控制器22将适于第二使用者的设置施加到门的移动。
应当理解的是，如果触摸屏99被包括在车辆12中，那么可以省略选择器转盘86和87而不丧失功能性。选择器转盘86和87以及触摸屏99只是可使用的人机界面的示例。可替代地或附加地使用任何其它合适类型的界面。
应当指出的是，通过设定适于门控制系统10的目标流体压力而不是设定适于制动活塞32和34的目标位置，制动活塞32和34移动到它们所需的任何位置以便将选定的力施加到限位器18。因此，可自动地补偿制动垫40和42的磨损。
参照图8A至图8D，如果门控制系统10处于“制动释放(BRAKERELEASED)”状态110以及控制器22确定在车门16的路径上存在障碍物并且车门16处于从障碍物相距的选定距离内，则门控制系统10进入“制动障碍物(BRAKE OBSTACLE)”状态120，其中所述马达35被操作为将流体压力驱动到基于车门16的位置的选定的压力。例如，如果障碍物被确定为非常接近于车门16时，流体压力被选择为非常高以便迅速地制动车门16。通常情况下，描述所选定的流体压力和在车门16与障碍物之间的距离之间的关系的廓线可以是楔形，如图10A中所示。如图10A中所示，控制器22不施加流体压力(或在活塞32和34的收缩状态下施加任何流体压力)，直到车门16被确定为处于从障碍物相距的选定距离内(在图10A中称为“压力廓线宽度(pressureProfileWidth)”)。在由使用者使得车门16移动的期间，当车门16移动经过在障碍物选定距离内的第一选定位置230时，基于车门16到障碍物的接近程度，控制器22将大小逐渐增加的流体压力施加到制动活塞32和34，以便逐渐增加阻力。在图10A中所示的实施例中，当车门16到达第二选定位置232时，大小逐渐增大的流体压力达到最大并保持在最大流体压力下以便车门16朝向障碍物的任何进一步移动，第二选定位置232可以是所述障碍物的位置，或者例如其可以是靠近障碍物但不在障碍物处的选定位置(即其处在从障碍物相距的第二选定距离)。代表相对于门位置所施加阻力的曲线在231示出。虽然图10A列出为在曲线231的Y轴上示出的“压力”，但应当理解的是，阻力与流体压力直接相关，因此曲线231代表控制器22施加到制动部件32和34上的流体压力关于门位置的关系以及控制器22驱动制动部件32和34以便施加到限位器18上的阻力关于门位置的关系。
在图10A中所示的实施例中，由制动活塞32和34所施加的阻力根据从门位置230的选定廓线(在这种情况下，为线性廓线)增加，选定廓线是从障碍物到在障碍物处或非常接近碍物的门位置232的选定距离。该廓线(由曲线231表示)可根据某些因素而有所不同，这些因素诸如车门16的速度。例如，阻力可根据图10B中所示的三维图表来变化。如图10B中针对超过选定速度(在图表中示出为VMIN)的速度所示的那样，阻力可遵循廓线231，如图10A中所示。然而对于小于VMIN的那些速度而言，阻力可根据曲线部分237a更缓慢地增加，直到车门16处于从障碍物相距一定距离处，由门位置238表示，在该点处阻力遵循曲线部分237b，其中在车门16到达位置232时，阻力倾斜上升到最大阻力。这两个曲线部分237a和237b一起构成曲线237。在其发生过渡的位置238可相对接近于位置232。换言之，车门16处于障碍物的选定距离内，并具有小于VMIN的速度，当车门16移动地更慢时，在从障碍物相距任何给定的距离处由系统10施加的阻力减小。在图10C中示出适于给定门速度的曲线237的一个示例。
参照图8，然而如果门控制系统10处于“停止甩动(HALT FLING)”状态116且选择成避免与障碍物发生碰撞的流体压力低于已经用于减慢门的流体压力，则门控制系统10不进入“制动障碍物(BRAKE OBSTACLE)”状态120。
当在“制动障碍物(BRAKE OBSTACLE)”状态120下门速度降低到足够(或如果马达35停转)时，则门控制系统10可等待选定的时间段(如以WAIT(等待)状态121示出)，并且然后可进入“重新设置制动(RESETTING BRAKE)”状态118，于是压力选择成提供保持力以保持车门16固定不动。
特别是在其中所述门控制系统10采用障碍物检测传感器68的车门16打开期间，障碍物检测能力允许门控制系统10防止车门16与停车场内的邻近车辆发生碰撞，防止车门16与灯柱碰撞，防止车门16与瞬态障碍物发生碰撞，瞬态障碍物诸如在车辆使用者在车辆内时不会注意到的行人或儿童或宠物或任何其它障碍物。在门打开动作的过程中，当使用者试图从车辆的外部打开车门16(其可通过外部门把手的激活来检测到)时，控制器22的障碍物检测能力会被禁用。这是因为至少有一些可能性，使得使用者他/她本身将由传感器68检测到并被认为是障碍物。因此可在仅当控制器22检测到内部门把手被激活，指示该车门16由处于车辆12内的车辆使用者打开时，才启用控制器22在门打开过程中的障碍物检测能力。
门控制系统10可选地包括“按压以保持(press-to-hold)”功能，其允许使用者使得门控制系统10将车门16保持在任何给定的选定位置。该功能在如下的状态图中示出。在车门16主要操作过程中的任何时间(由以122示出的虚线框轮廓表示)，使用者可按压“推动以保持(push-to-hold)”按钮84，此时门控制系统10进入“P2H被按下(P2H DOWN)”状态124。如果使用者在短的时间内(例如小于1.5秒)释放P2H按钮84，则门控制系统10进入“到制动P2H(TO BRAKE P2H)”状态126，其中所述流体压力被设定为选定的锁定压力，其可施加选定的锁定力以便将车门16保持在选定的位置。锁定力可以可选地高于通常在“到制动施加(TOBRAKE APPLIED)”状态112和“制动施加(BRAKE APPLIED)”状态114下所施加的保持力。当门控制系统10检测到流体压力已经达到所选定的锁定压力或马达35已经停转时，门控制系统10进入以128示出的“制动P2H(BRAKE P2H)”状态，其中压力保持在选定的锁定压力下。在一些实施例中，锁定压力可以是通过驱动马达35直至其停转所获得的压力，并且从而可以是由限位器支架20可获得的最大压力，这样由限位器支架20所施加的位置锁定力可以是其能够产生的最大力。在这样的实施例中，将理解的是活塞32和34的位置将比其中活塞32和34施加限位力的限位位置甚至前进更多。活塞32和34的当处于“制动P2H(BRAKE P2H)”状态128下时的位置可被称为锁定位置。
如果使用者希望使用按压以保持功能来停止保持车门16，则使用者可再次按压并释放P2H按钮84，同时处于“到制动P2H(TO BRAKE P2H)”状态126或“制动P2H(BRAKE P2H)”状态128下，此时门控制系统10可退出“按压以保持(press-to-hold)”功能，并可返回到“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态108，假设使用者希望车门16移动到新位置(例如以便关闭车门16)。“按压以保持(press-to-hold)”功能的退出在状态图中以“P2H被按下2(P2HDOWN 2)”状态130示出。
在一些实施例中，当门控制系统10处于“制动P2H(BRAKE P2H)”状态126下时，应当指出的是，车门16不会只由于使用者将力施加到车门16上而释放(制动活塞32和34收缩)，即使该力克服由限位器支架20所施加的保持力。换言之，即使当在状态126下时使用者克服车门16的保持力，控制器22也不会使得活塞32和34收缩；它继续施加保持力。将车门16从保持力释放的唯一方法是按下P2H按钮84。其结果是，当使用者在执行一些动作(例如离开车辆12，从车辆12取出货物或物件)时无意中碰撞到门的情况下，车门16不会进一步打开。
当在“P2H被按下(P2H DOWN)”状态124下时，如果使用者保持P2H按钮84被按下超过选定的时间(例如长于1.5秒)，则控制器22可被编程为将这当作在当前门位置检测到障碍物的指示，这样将防止车门16在后来被打开超过当前位置。这由“P2H被按下超时(P2HDOWN TIMEOUT)状态132。该状态132允许使用者设置适于车门16的减小的最大打开位置。该门位置可由控制器22在“永久性”基础上(即，直到使用者用程序设置新的最大打开位置)或在临时基础上(例如一次性使用)存储，在此之后，控制器22返回到使用机械最大打开位置(由限位器18上存在限制部件33限定)。
当控制器22检测到使用者已经关闭车门16时，所述门控制系统10进入“完全收缩(RETRACTING FULLY)”状态134，其中控制器22驱动马达35以使得主活塞39缓慢收缩，直到限位开关82闭合(即到达主活塞的初始位置)，此时门控制系统10进入“门关闭(DOORCLOSED)”状态136。当主活塞39处于初始位置时，制动活塞32和34完全收缩且不将任何阻力施加到限位器18上。其结果是，限位器支架20配置成当使用者试图打开车门16时，不将阻力施加到车门16上。这可用作一种安全措施，以确保在发生碰撞事件或在其它一些紧急情况之后存在对于使用者而言的尽可能小的阻力以便打开车门离开车辆。此外，控制器22可被编程为在车门16在门行程范围的死区域内中的整个移动过程中确保制动活塞32和34保持处于它们的完全收缩位置。备选地，控制器22可在死区内移动的整个过程中提供一些阻力到限位器18上，但是，该阻力可与当控制器22处于“制动释放(BRAKE RELEASED)”状态112下时所施加的阻力不同(例如更小)。
如果使用者打开车门16，并使得车门16从关闭位置向外移动经过死区，则门控制系统10进入“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态110。
参照图12至图14b，其示出根据本公开另一个实施例的门控制系统300。图14A和14B示出门控制系统，其具有分别处于收缩状态和前进状态下的制动部件(以332和334示出)。应当指出的是，为了清楚起见，在图14A和图14B中的这些状态的图示将从一个状态移动到另一状态所需的行程在表观量上进行了显著放大。在许多车辆应用中，制动部件332和334的行程量可以是相当小的，在某些情况下小于1毫米。
门控制系统300包括限位器318(其可类似于限位器18)以及限位器支架320，其包括壳体328、驱动蜗轮齿轮336的马达335，而蜗轮齿轮336驱动蜗轮337。蜗轮337包括内螺纹380(图14A和14B)，其接合以382示出的外螺纹行走部件，所述行走部件被限制为在壳体320内线性地行进(例如，通过在行走部件382上的接合壳体320平坦表面的平坦表面，或者通过任何其它合适的装置)。蜗轮337可通过轴承358支撑以便旋转，轴承358可以是推力轴承以便管理由行走部件382从第一制动部件332产生的推力负荷。
蜗轮337在第一蜗轮方向上的旋转导致行走部件382在第一行走部件方向上的线性移动，其将其上具有第一制动垫340的第一制动部件332与其上具有第二制动垫342的第二制动部件334朝向图14B中所示的前进位置驱动。当处于前进位置时，第一制动部件332和第二制动部件334将保持力施加到限位器318上。蜗轮337在第二蜗轮方向上的旋转导致行走部件382在第二行走部件方向上的线性移动，如图14A所示其使得所述第一制动部件332和第二制动部件离开彼此朝向收缩位置驱动。
为了能够使用连接到单个制动部件332的单个行走部件382，同时仍执行两个制动部件332和334在前进位置和收缩位置之间的移动，限位器支架320本身可被配置为相对于车门16可横向移动(即沿着图14A和图14B中所示的横向轴线AT移动)。在图14A和图14B所示的实施例中，限位器支架320可移动地安装到安装支架390以及安装支架390被固定地安装至车门16。壳体328包括位于壳体328的第一横向端壁392a和第二横向端壁392b处的第一内螺纹孔391a和第二内螺纹孔391b。安装支架390包括第一耳状部393a和第二耳状部393b，它们面对壳体328的第一横向端壁392a和第二横向端壁392b。弹性的柔性连接器394a和394b(其也可被称为弹性连接器394a和394b)分别基本上固定地位于耳状部393a和393b中的孔内。弹性的柔性连接器可由任何合适的材料制成，诸如天然或合成的弹性体材料，诸如合适的橡胶。衬套395a和395b可分别保持在连接器394a和394b中的孔内。合适的形状可设置在它们的界面处以防止衬套395a和395b从连接器394a和394b抽出。以396a和396b示出的台肩部螺栓可穿过衬套395a和395b中的孔397并进入螺纹孔391a和391b，使得在每个螺栓396a和396b上的轴承部分398可旋转地支撑在孔397中的一个内。该布置允许限位器支架320相对于安装支架390旋转运动，这允许限位器支架320根据需要枢转以便在车门16在一个或另一个方向上旋转的过程中当限位器来回移动通过限位器支架320时容纳限位器。此外，柔性连接器394a和394b允许限位器支架320相对于安装支架390横向移动。更具体地，柔性连接器394a和394b可根据需要弹性变形，以允许横向移动(图14B)，然后可返回到它们的初始形状(图14A)。
制动部件332和334从图14A中所示的收缩位置到图14B中所示的前进位置的移动如下：马达335旋转以便使得第一制动部件332朝向限位器318前进。当第一制动部件332最初与限位器318接合时，在收缩位置，不由行走部件382直接提供动力的第二制动部件334保持从限位器318间隔开。然而当马达335继续驱动行走部件382时，第一制动部件332将保持固定不动，与限位器318抵接，并且齿轮337的旋转将横向地(在图14A和图14B中所示的视图中在向上的方向上)驱动限位器支架320的其余部分直到第二制动部件334接合限位器318，这样保持力由两个制动部件332和334施加，如图14B中所示。限位器支架320的横向运动由弹性连接器394A和394B允许。在马达335旋转以便在第二方向上驱动行走部件382时，第一制动部件332保持固定不动并与限位器318接合，而限位器支架320的其余部分降低以便使得第二制动部件334脱离与限位器318的接合。一旦限位器支架320的其余部分达到其初始位置，其中在初始位置弹性连接器394a和394b处于如图14A所示的它们的静止(即未变形)的状态下，行走部件382在第二方向上的继续旋转使得第一制动部件332离开限位器318收缩并将制动部件332带至其收缩位置。此时两个制动部件332和334都从限位器318收缩，允许限位器318自由地移动通过限位器支架320，并因此允许车门16自由移动到新的位置。应当指出的是，在该示例中，制动部件332和334当处于收缩状态下时从限位器318间隔开。然而在其它实施例中，制动部件332和334当处于收缩位置时可以不离开限位器318充分地收缩，代替地它们仍可与限位器318具有一些接触，以便将一定的选定的小拖曳力施加到其上。在这样的实施例中，具有弹性连接器394a和394b仍是有利的，其允许限位器支架320的横向移动，使得由每个制动部件332和334施加到限位器318上的力可在一定程度上被均衡。
在其中单个制动部件332被驱动的实施例中，限位器支架320在上文已被描述为可横向移动的。附加地或替代地，限位器318本身可横向地移动，以便允许其上的来自制动部件332和334的力的一些均衡。限位器318的这样的横向移动可以多种方式来提供。例如，限位器318可沿着横向轴线具有足够的柔性，在车门16的至少一部分移动范围内，限位器318根据需要弯曲以允许限位器318在制动部件332和334之间的部段进行一些横向移动。然而应当注意的是，限位器318在制动部件332和334之间的部段进行的横向移动的大小至少部分地取决于由制动部件332和334作用于限位器318上的制动力相对于限位器318的安装端部的力矩臂。该力矩臂将根据车门16的位置进行改变。在一些其它实施例中，限位器318可保持在套筒上，所述套筒可在安装到车身14上的限位器安装支架上的销上横向滑动。为了更明确，应当理解的是，在一些实施例中，除了限位器支架320可横向移动之外，限位器318也可横向移动，而在其它实施例中，限位器318可横向移动而限位器支架320可在横向上固定。在其它实施例中，所述限位器318可在横向上固定并且只有限位器支架320可横向移动。在另外的实施例中，限位器318和限位器支架320可仅仅通过单个被驱动的制动部件在横向上固定。在另外的实施例中，这两个制动部件332和334可由丝杠机械地驱动，丝杠具有两个相对的螺纹区域，每个螺纹区域具有在其上的连接到制动部件的行走部件。
图12中以322所示的控制器和在门控制系统300中使用的传感器(未示出)可类似于在门控制系统10中使用的那些。控制器322可在壳体中以与将控制器22(图5)定位到马达35的类似方式设置在马达335的旁边。类似于传感器64(图4B)或传感器90(图4C)的传感器可设置成用于确定限位器318的位置，以及因此确定车门16的位置。限位器318可根据需要从图12至图14中为此目的示出的那样进行变型。传感器(例如霍尔效应传感器)可设置成用于通过测量马达335的输出轴(以376示出)端部的转数来确定马达位置。为门控制系统10(图3至图7)提供的其它传感器和控制件也可用于门控制系统300，除了用于确定流体压力的任何传感器之外，因为将不应用这些传感器。控制器322可配置成基于马达位置(使用未示出的霍尔效应传感器)或行走部件位置来施加选定的制动力。
在对适于门控制系统300的控制器编程中的一个区别是在图6中的适于主缸39中的初始位置与限位开关82的致动相关。该初始位置得出制动部件332和334的已知位置。然而对于在图12至图14b中示出的实施例中，关于适于制动部件332和334的前进位置而得出适于行走部件382的初始位置。更具体地，制动部件332和334到初始位置的移动可如下：马达335在第一方向上旋转以便将制动部件332和334带至它们的最大前进位置，直到控制器(未示出)检测到马达335已经停转。这可被称为马达停转位置。此时，马达335在第二方向上旋转以收缩制动部件332和334。在第二方向上的旋转可在由霍尔效应传感器或一些其它合适的传感器所检测到的选定转数内。一旦控制器检测到马达335旋转通过选定的转数，到马达335的电源被切断，此时制动部件335处于它们的初始(收缩)位置。然后控制器可对马达335的转数进行计数以便将制动部件332和334带至选定位置，以便将选定的制动力施加到限位器318上。在门控制系统300的开发过程中可进行试验，以将制动部件位置与制动力相关联，并且该相关联性可存储在控制器的存储器中。使用马达停转位置作为基准位置的优点是初始位置最终与从马达停转位置相距一致的距离而无关垫磨损的程度，控制器将制动部件从基准位置带至其初始位置。其结果是，在从初始位置向前离开移动的转数之间的相关联性在时间上保持一致，而无关于垫的磨损。如上所述，这样的问题在图3至图7中所示的门控制系统10的实施例中不存在，其中主缸39移动，直到控制器22检测到选定的压力，因为压力与由制动部件32和34所施加的制动力直接相关，而无关于垫磨损的量或制动部件32和34的特定位置。
在图12至图14中所示的实施例比图3至图7中所示的实施例更简单，即多个元件(主活塞、液压流体通路系统、在制动活塞上的密封件)被省去。通过提供适于门控制系统300的机械驱动并省去与门控制系统10相关联的液压驱动组件，门控制系统300会比门控制系统10甚至更加紧凑，以及甚至更简单且制造成本相应更低。其简单性的一个方面是在其结构中所涉及的机械组件的数目，在一些实施例中其可以是11个。如在图15中可以看出的那样，门控制系统300(包括限位器318和限位器支架320)的总体所占的体积可与以301示出的典型的被动式门控制系统的总体所占的体积基本上相同，典型的被动式门控制系统包括限位器319和限位器支架321，在当今的一些车辆中仍使用它。由此，门控制系统300可被安装在车辆中以代替标准门限位器301，而不需要对存在于车门16中的任何其它组件(例如车窗调节器、扬声器等)进行任何重新布置。
参照图16至图17，其示出门控制系统400的另一个实施例。门控制系统400可类似于门控制系统300，除了门控制系统400被配置为允许马达(以435示出)相对于制动活塞(以432和434示出)的移动进行更大范围的旋转移动，由此允许在由制动活塞432和434所施加的制动力上进行更精细的控制。
门控制系统400包括可类似于限位器18的限位器418和限位器支架420，所述限位器支架420包括壳体428(为了简单其以截面在图17中示出为框，但可具有不同的形状)、上述马达435、被安装到以476示出的马达输出轴的马达驱动的正齿轮436、一体地连接到丝杠438的从动正齿轮437，所述丝杠438接合内螺纹柱塞439。柱塞439包括一对接合杆479，所述接合杆479接合扭转弹簧481的第一端部480。扭转弹簧481具有接合凸轮483的驱动臂483a的第二端部482。扭转弹簧481本身可包绕从凸轮483横向向外延伸的一对短轴484。短轴484接合壳体中的孔485，从而允许凸轮483相对于其枢转。凸轮483具有可与第一制动部件432接合的凸轮表面483b。第一制动部件432经由板簧488可移动地连接到壳体428。板簧488可具有连接到壳体428的第一端部488a和与第一制动部件432是一体的且可基本是第一制动部件432的第二端部488b。第一制动垫440连接到制动部件487且被定位成接合限位器418的第一侧。第二制动部件434可在壳体420内固定不动，并且可包括在壳体420内的台肩部，其具有安装在其上的第二制动垫442以便与限位器418的第二侧接合。
马达435在第一方向上的旋转导致丝杠438旋转，其进而驱动柱塞439前进(即在图16和图17中所示的视图中向下移动)，从而使得扭转弹簧481的第一端部480向下移动，其进而增加由第二端部482施加于凸轮483上的弹簧力，从而增加由凸轮483施加到第一制动部件432上的弹簧力，从而将第一制动部件487朝向其前进位置移动。马达435在第二方向上的旋转导致丝杠438旋转，其进而驱动柱塞439收缩(即在图16和图17中所示的视图中向上移动)，从而使得扭转弹簧481的第一端部480向上移动(由于柱塞439和接合杆479的收缩，其允许弹簧481的第一端部480向上移动)。这进而减小由第二端部分482施加到凸轮483上的弹簧力，从而减小由凸轮483作用于第一制动部件432上的弹簧力。如果该力被充分地降低，则板簧488将第一制动部件432驱动到收缩位置，在该位置第一制动部件可离开限位器418的表面或者至少一个位置处，在该位置处由此施加到限位器418上的制动力减小。
应当指出的是，因为限位器支架420仅示出单个制动部件由凸轮483直接致动，因此在图16和图17中所示的限位器支架420可以类似于图12至图14中所示实施例的方式相对于所述限位器418的轴线横向移动，从而允许制动部件432和434定中在限位器418上。例如，限位器支架420可安装到安装支架490上，安装支架490固定地安装到车门16。安装支架490可类似于安装支架390，以及限位器支架420和安装支架490之间的连接可类似于限位器支架320和安装支架390之间的连接，具有类似的效果。
成角度的接触轴承492设置成用于支撑从动齿轮437的旋转。轴承492可被配置为处理从柱塞439施加到丝杠438(以及因此从动齿轮437)上的推力。
如上所述，相比于图12至图14中所示的门控制系统300的一些实施例，设置门控制系统400以便将更大的移动范围提供给制动部件432(以及作为结果可获得的对制动力的更精细控制)。在一些实施例中，门控制系统300可在少至马达输出轴376的三周转动中完成制动活塞332的移动范围，这导致行走部件382少至小于1毫米的线性移动。相比之下，门控制系统400中的弹簧481可设有任何选定的弹簧刚度，以便提供制动部件432的选定大小的线性行程，以便在由制动部件432和434所施加的制动力上提供所选精度的控制。换言之，通过设置弹簧481，柱塞439移动的总体线性范围可被选择成大于(可选地大幅大于)行走部件382移动的总体线性范围。其结果是，与由马达335的每周旋转所导致的力的变化相比，马达435的每次旋转导致由制动部件432和434所施加的力的大小上的更小变化。因此，设置弹簧481(以及更具体地，设置具有选定的弹簧刚度的弹簧481)允许在由制动部件432和434所施加的制动力上进行比门控制系统300可获得的控制相对更精细的控制。
此外，在一些实施例中除了弹簧481之外可允许马达435小于在其它一些实施例中所使用的马达，特别是在下述实施例中，其中在杆479将力施加到弹簧481的第一端部480上的点与弹簧481的枢转轴线AS(即短轴484的轴线)之间的杠杆臂大于在弹簧481的枢转轴线与弹簧481的第二端部482将力施加到制动部件432上的点之间的杠杆臂。这是因为通过杠杆臂中的差异来提供附加的机械优势。然而，马达435的大小也部分地取决于在马达435输出使用的齿轮传动装置和为了门控制系统400可接受地执行所需的反应时间。
控制器(未示出)被提供给门控制系统400，并且可类似地编程到控制器22，但它通过对马达输出轴476离开基准位置的转数进行计数来控制制动部件432和434的制动力，在所述基准位置处制动部件的位置是已知的并且在该处已知的制动力被施加到限位器418。基准位置例如可以是下述位置，在该位置处，马达435使得制动部件432尽可能远地前进到限位器418内，直至控制器检测到马达435已经停转。此时，制动部件432的位置是已知的(其尽可能远地前进到限位器418内)以及制动力是已知的(在门控制系统400的开发过程中它是马达435能够产生的最大制动力值，其可根据经验预先确定，因此该值可被编程到控制器内)。限位器支架420的经验性测试可用来确定在马达输出轴476的位置范围内被施加到限位器418的实际制动力(即当输出轴476从基准位置后退一周旋转、从基准位置后退两周旋转、从基准位置后退三周旋转等等时施加到限位器418的实际制动力)。该数据可被编程到控制器内，使得控制器可直接地基于马达输出轴476的位置控制被施加的制动力，而不是如上关于门控制系统10所述基于感测流体压力来控制制动力。
适于门控制系统300(图12至图14)的控制器也可以相同的方式进行操作(即，只基于相对于对应于马达停转状态的基准位置的马达输出轴376位置来控制制动力)，以及适于任何其它实施例，其中不使用流体来将制动部件驱动成于所述限位器接合。
还应当指出的是，控制器22(图3至图7)本身也可操作成只基于相对于对应于马达停转状态的基准位置的马达输出轴位置来控制由制动部件32和34所施加的制动力，而不是基于操作马达35达到选定的流体压力来控制制动力。
参照图18至图20，其示出以500示出的门控制系统的另一个实施例。门控制系统500包括限位器518和限位器支架520。限位器518在这种情况下可具有大致圆柱形的形状，并且可以是直的，或者它可以弧状延伸。限位器518可以是实心的，或空心的，但优选是空心的以减轻重量。限位器518可由给本文所述的其它限位器所提供的类似安装手段而可枢转地安装到车身(未在图18至图20示出)。
限位器支架520包括壳体528，限位器518行进通过其且其包括用于接合限位器518的密封件以防止碎屑和湿气进入到壳体528内。限位器支架520还包括马达535，其具有输出轴576，输出轴576上的小齿轮536(在该示例中，为在图18中以虚线轮廓示出的正齿轮)，从动齿轮537(其在该示例中为扇形齿轮，在图18中以虚线轮廓示出)，具有第一螺纹部分580a和第二螺纹部分580b的双螺纹丝杠538，在第一螺纹部分580a上的第一行走部件539a，在第二螺纹部分580b上的第二行走部件539b，卷绕弹簧离合器582，控制器522和多个传感器(其中之一以562示出，用于获取马达速度的测量值)。卷绕弹簧离合器582具有连接到第一行走部件539a的第一端部584a和连接到第二行走部件539b的第二端部584b。
马达535在第一方向上的旋转导致扇形齿轮537和丝杠538在第一丝杠方向上旋转，其将行走部件539a和539b朝向彼此驱动。行走部件539a和539b可沿着导杆541和543滑动，并由此将线性移动约束到壳体528内。行走部件539a和539b朝向彼此的移动使得卷绕弹簧离合器582沿径向收缩，这进而导致它向下夹持到限位器518上，由此将制动力施加到限位器518上。行走部件539a和539b朝向彼此移动地越多，则夹持(制动)力越大。如可在图18和图19中看到的那样，卷绕弹簧离合器582在轴向上搁置于第一限制部件586a和第二限制部件586b之间，其在轴向方向上将卷绕弹簧离合器582保持基本固定不动。其结果是，当卷绕弹簧离合器582向下夹持到限位器518上时，限位器518保持固定不动。
马达535在第二方向上的旋转导致扇形齿轮537和丝杠538在第二丝杠方向上旋转，其将行走部件539a和539b离开彼此驱动。行走部件539a和539b的该移动使得卷绕弹簧离合器582径向扩展，这进而导致它减少其对限位器518的握持力。行走部件539a和539b离开彼此移动地越多，则卷绕弹簧离合器越多地降低其对限位器518的握持力(即减小制动力)。
控制器522控制马达535的操作，并且可进行与上述关于门控制系统400的控制器使用的逻辑类似的逻辑。
参照图21，其示出门控制系统600的另一实施例。图21中所示的门控制系统600通过施加流体压力来操作，并因此可类似于图3至图7中所示的门控制系统10，但是门控制系统600包括限位器618和限位器支架620，限位器支架620包括两个分离的子组件(以620a和620b示出)，它们彼此分离。在图22中更清楚地示出的第一子组件620a可包括：第一子组件壳体628a；制动部件632和634，其具有在其上的制动垫640和642，且其可类似于制动部件32和34；和门位置传感器64。在图23A和23B中更清楚地示出的第二子组件620b可包括主活塞639(在收缩位置和前进位置示出)，马达635，可以是正齿轮或任何其它合适类型齿轮的第一齿轮636和第二齿轮637，丝杠638，以及控制器622。所有这些组件可类似于其在图3至图7所示的实施例中的对应组件(其具有类似的附图标记)。以691示出的流体导管可用于流体地连接第一子组件620a和620b。电气导管沿着流体导管691延伸，并且可用于将传感器664与控制器622电连接，以便允许将传感器信号传回控制器662。
通过将系统600分为多个子组件，能够只将选定的组件定位在车门16内在限位器618的附近，而其它组件远程地定位，从而将对车窗调节器(未示出)放置在其内的车门16区域的占用最小化。第二子组件620b可放置在车门16内，向上靠近反射镜(未示出)的位置，如图21中所示。这样的定位的另外的优点是它允许使用障碍物传感器668(例如超声传感器)，障碍物传感器668集成在第二子组件620b的壳体内，其不干扰门内的某些其它系统(例如车窗调节器和门闩)和/或其可通过并入到车辆的侧视镜(未示出)的下方而被遮挡住以防止被车辆所有者看到，以便不减损车辆的美观。在这样的实施例中，传感器668通常可以足够的角度向下指向以便覆盖围绕车门16后缘的选定横向空间。
可替代地，如图24中所示，第二子组件620b可放置在合适的任何其它地方，并且甚至可位于车辆12的车身14内部，特别是在车辆12的“干燥”区域内，该区域以692示意性地示出，其被认为是安全的不会暴露于湿气下。这可降低马达和其它电气组件的成本，因为它们并不需要以下述方式受到保护防止湿气影响，所述方式即就像它们被安装在湿气可到达它们的车辆区域内(例如在车门16中)的那样。在这样的一个实施例中，流体导管691在车身14和车门16之间穿过。在导管691进入到车身14内的位置可提供合适的密封，从而防止从湿气进入干燥区域692。还在所述流体导管691进入车门16内的位置提供密封件，从而防止湿气进入到车门16内。导管691可以是柔性的，以确保它不会防碍车门16的移动。
图24中所示的布置是有利的，因为不需要将额外的功率从车辆的电气系统传送到车门16以便给限位器支架620提供动力，其原因在于马达635和控制器622定位在车身14内。
以644示出的适于限位器支架620的流体通路系统可类似于图5中所示的流体通路系统44，并以类似于流体通路系统44的方式分为第一部分644a和第二部分644b，然而第一部分644a包括流体导管691，其在位于第一子组件620a上的第一端口693a和位于第二子组件620b上的第二端口693b之间进行连接。
虽然限位器支架620被示为包括两个子组件620a和620b，但是应当理解的是它可包括两个以上的子组件。
在本文所描述的一些实施例中，描述了制动活塞的使用。应当理解的是，这些仅仅是制动部件的示例，制动部件可相对于它们定位在其中的壳体移动。还应当进一步理解的是，尽管在一些实施例中单个制动部件相对于所述壳体移动，以及在其它实施例中两个制动部件可相对于所述壳体移动，但是任何这些实施例可被配置为通过可相对于所述壳体移动的一个或多个制动部件来操作。
虽然用于使得第一制动部件和第二制动部件中的一个或多个移动的组件的详细描述已经在本文所述的每个实施例中有所描述，但是这些组件可被统称为制动部件致动器。
在其中描述马达以及多个组件由马达驱动以便最终将动力传递到一个或两个制动部件的实施例中，这些组件可被统称为传动系。
参照图25，其示出门控制系统700的实施例，其可类似于以上描述的任何门控制系统，且其包括：可类似于限位器18的限位器718；限位器支架720，其类似于限位器支架20且被配置为将可变的制动力施加到限位器718上；以及控制器722。控制器722可类似于控制器22，但是可被编程为基于感测由使用者施加到车门16上的力(即启动力)是否超过阈值力而不是感测车门16是否已经从限位位置移动过选定的阈值量来释放被限位的门(即，进入“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态)。阈值力可考虑到选定的参数进行调节，选定的参数诸如经由车辆中界面的使用者输入，关于车辆角度的数据(即关于车辆是否是在斜坡上的数据)，或任何其它合适的参数。
控制器722从被定位为感测由使用者对车门所施加的启动力的力感测装置接收信号。例如，以728示出的限位器支架壳体可被安装到以799示出的多个测力单元，它们本身被安装到车门16且其经由导线或无线地连接到控制器722。在所示的实施例中，在限位器支架壳体728的每个角落处设置一个测力单元799。虽然示出多个测力单元799，但是可选地可以提供少至一个测力单元799，以及代替其它的简单聚合安装元件。控制器722被编程为基于所述启动力是否超过阈值力来减小由限位器支架720所施加的制动力。在其它方面中，控制器722的编程可类似于控制器22的编程。
在诸如图14A中所示实施例的实施例中，其中壳体328本身是可横向移动的(例如，其中一个制动部件(诸如制动部件334)被固定地安装到壳体328)，一个或多个测力单元799可定位在安装支架390和车门16之间。
参照图26至图29，其示出门控制系统800，其类似于图25中所示的实施例，能够感测施加到车门16(图1)的力大小，但它使用与图25中所示不同的结构。门控制系统800包括类似于限位器18(图3)的限位器818，限位器支架820和控制器822(图27)。
限位器支架820可类似于限位器支架20(图3)，并且可驱动制动部件，所述制动部件是活塞832和834，并且它们类似于活塞32和34，使用类似于图5至图7中所示液压系统的液压系统。至于本文所述的其它实施例，限位器818可安装(例如枢转地安装)到车辆12的车门16或车身14中的一个上，以及限位器支架820可安装到车门16或车身14中的另一个上。
限位器支架820和限位器支架20之间的一个区别是限位器支架820包括力感测装置804，所述力感测装置804可以是线性霍尔效应传感器804(图27)，其定位为感测邻近该线性霍尔效应传感器定位但安装到安装支架890的至少一个磁铁。在所示的实施例中，存在第一磁铁806和第二磁铁808，它们定位在霍尔效应传感器804的任一侧上。磁铁806和808的每一个都具有第一磁极810和相反的第二磁极812，它们与当力(即打开力或关闭力)被施加到车门16(图1)上时限位器支架820和限位器818相对于彼此移动的大致方向对准。该移动方向在图26中以DM示出。如可在图27中看出的那样，磁铁被定位成使得在第一磁铁806上的磁极与第二磁铁808上的磁极在相反方向上指向。换言之，第一磁铁806的第一磁极810和第二磁铁808的第二磁极812在相同的方向上指向，以及第一磁铁806的第二磁极812和第二磁铁808的第一磁极810在相同的方向上指向。
安装支架890可类似于安装支架390，且固定地安装至车门16(图1)。限位器支架820可选地以将限位器支架320安装到安装支架390(图14A)的类似方式安装到安装支架890。在一个实施例中，限位器支架820可通过至少一个弹性连接器(在图26至图29中所示的实施例中，其是两个弹性连接器894a和894b)可枢转地安装到安装支架890。以828示出的限位器支架壳体类似于限位器壳体328且包括第一内螺母877a和第二内螺母877b，每个内螺母分别具有内螺纹孔891a和891b(图29)。这些孔定位在壳体828的第一横向端壁和第二横向端壁处。安装支架890包括第一耳状部893a和第二耳状部893b。弹性连接器894a和894b被分别保持在耳状部893a和893b中的孔内。弹性连接器894a和894b可由任何合适的材料制成，诸如天然或合成的弹性体材料，诸如合适的橡胶。衬套可设置在连接器894a和894b中的孔900内(图29)，以提供与以896a和896b所示的穿过连接器894a和894b的台肩部螺栓进行足够低摩擦的滑动接触。衬套可以是安装在孔900中的单独元件，或者它们可以是施加于孔壁的涂层，或例如它们可以是与连接器894a和894b共同模制的元件。该布置允许限位器支架820相对于安装支架890的旋转移动，这允许限位器支架820根据需要枢转以便在车门16(图1)在一个或另一个方向上旋转的过程中当限位器818来回移动通过限位器支架820时容纳限位器818。所述衬套在图27中以895a和895b示出。
参照图28，柔性连接器894a和894b的一个特征是它们允许限位器支架820相对于安装支架890在方向DM上移动，同时垂直地(由图26中的方向线DV示出)和横向地(由图28中的方向线DL示出)支撑限位器支架820。这是由于连接器894a和894b的配置导致的。更具体地，参照图28和图29，其中更详细地示出连接器894a，连接器894a包括周边部分902，其在安装支架耳状部893a中的相关联的孔(在图28中以904示出)内支撑连接器894a。在示出的实施例中，周边部分902自始至终围绕连接器894a延伸，然而它不必是这样。连接器894a还包括芯部分906，其具有保持上述衬套895a的孔900。多个臂连接芯部分906和周边部分902。臂可包括：两个第一臂908和910，其通常横向延伸且从该芯部分906的一个横向侧支撑芯部分906；和两个第二臂912和914，其总体上横向延伸且从另一横向侧支撑芯部分。
存在在方向DM上位于芯部分906的任一侧上的以916和917示出的第一间隙和第二间隙。臂908、910、912和914足够细，以便使得它们能在方向DM上变形，从而当力被施加到车门16上时(图1)允许限位器支架820相对于安装支架890在方向DM上的相对移动(如图28A中所示)。但是，臂908、910、912和914在垂直方向和横向方向DL上足够粗以允许它们在垂直方向DV和横向方向DL上稳定地支撑限位器支架820。在一些实施例中，诸如其中只存在一个可移动的制动部件832，可能希望除了允许在方向DM上移动之外还允许限位器支架820的垂直移动，然而可优选的是提供如图26至图29中所示的实施例，以便将限位器支架820的移动基本限制到方向DM上。虽然示出位于芯部分906的每一横向侧上的两个臂，但可以提供在芯部分906的每一横向侧上只有一个臂的实施例，只要臂足够粗以防止横向运动和垂直运动，同时足够细以允许限位器支架820在方向DM上以有用的量移动以便允许使用传感器804来测量移动。
作为臂908、910、912和914的结果，弹性连接器894a和894b将偏置力施加到限位器支架820，以将限位器支架820相对于所述安装支架890朝向初始位置(图28)推压。
适于弹性连接器894a和894b的结构材料的示例包括TPC-ET(thermo plasticpolyester elastomer，热塑性聚酯弹性体)，其例如由美国特拉华州威尔明顿的杜邦高性能聚合物公司(DuPont Performance Polymers)出售，其一个示例以商品名Hytrel(海翠尔)5556出售。
作为由使用者施加到车门16上的力的结果，限位器支架820可克服至少一个弹性连接器的偏置力相对于所述安装支架890在选定的方向上移动。换言之，在操作过程中，当车门16(图1)处于任何特定位置时，由车辆使用者施加到车门16上的力使得臂908、910、912和914挠曲且因此在方向DM上(图28A)离开初始位置在限位器支架820和安装支架890之间相对移动。这种相对移动导致传感器804相对于磁铁806和808离开初始位置的位置变化，其进而导致在从传感器804传送到控制器822的信号的变化。其结果是，至少一个力感测装置804被配置成检测限位器支架820在方向DM上相对于所述安装支架890离开初始位置的移动。
由于传感器804相对于磁铁806的位置与由使用者施加到车门16上的力直接相关，控制器822可基于传感器804的位置确定施加到车门16的力16。控制器822可使用来自传感器804的信号基于查找表、基于一个或更多的计算或两者的组合来确定所施加的力。
使用两个磁铁806和808而不是一个磁铁使得霍尔效应传感器804对于其横向位置上的容差相比于其中只有一个磁铁的实施例更不敏感。因为将在只有一个磁铁的实施例中存在的磁通线的布置，由传感器804发送的信号将根据传感器804和磁铁之间的横向距离而显著变化。其结果是，在磁铁或传感器804横向位置上的任何容差将会影响发送到控制器22的信号，因此将会影响控制器22确定由使用者施加到车门16上的实际力的能力。相比之下，当存在两个磁铁并且定位成使得它们的磁极在相反的方向上指向时，在所得的磁路内产生的磁通线的布置导致在由传感器804在横向位置范围内所产生的信号的相对小的变化。换言之，在传感器804相对于两个磁铁806和808的位置上的任何横向容差不会导致由传感器804发送到控制器822的信号的显著变化。因此，在这种实施例中，传感器804在其位置对横向容差较不敏感。合适传感器804的示例包括由美国马萨诸塞州伍斯特的急速微系统公司(Allegro Microsystems，LLC)生产的A1324、A1325和A1326系列传感器。
控制器822(图27)控制以835示出的马达的操作以便控制液压系统中的压力，从而控制由活塞832和834施加到限位器818的保持力。控制器822可类似于控制器22(图5)，但是可被编程为基于感测施加到车门16上的力是否超过阈值力而不是感测车门16是否已经从限位位置移动过选定的阈值量来释放被限位的门(即，进入“到制动释放(TOBRAKERELEASED)”状态)。
参照图28和图28A，连接器894a(和在该图中不能够看到的连接器894b)具有第一缓冲器920和第二缓冲器922。在芯部分906和缓冲器920和922之间的间隙916和917被选择成在限位器支架820相对于安装支架890的移动过程中在芯部分906由缓冲器920和922中的一个进行支撑之前使得缓冲器920和922限制由臂908、910、912和914所产生的挠曲量。
缓冲器920和922可被配置为提供相对于芯部分906行进的渐进量的阻力，而不是相对刚性的以便给芯部分906提供硬止动部(虽然这样的实施例是也是可能的)。控制器822可被编程为当确定施加到车门16(图1)上的力时考虑到缓冲器920和922的阻力。通过在芯部分906被(缓冲器920或922中的一个)支撑之前限制由所述芯部分906所产生的行程量，连接器894a控制由臂908、910、912和914所产生的应力量，从而防止连接器894a和894b的灾难性故障，并确保它们的至少一个选定的疲劳寿命。此外，特别是当缓冲器920和922是弹性的而不是刚性的时候，当车门16产生过载的力并在打开方向上到达其行程终点时，缓冲器920和922可提供一些附加的阻尼到车门16的移动上。此外，根据对连接器894a和894b所做出的强度和材料选择，限制表面920和922的存在可消除对限位器818上的限制部件的需要。
应当指出的是，臂908、910、912和914的刚度可能会随着温度显著变化。其结果是，当车辆使用者在非常炎热的天气下将一定的力施加到车门16上时，臂908、910、912和914将具有相对柔软的弹簧刚度，因此由车辆使用者所施加的力将导致限位器支架820相对于安装支架890的一定量的移动。当使用者在非常寒冷的天气下将相同大小的力施加到车门16上时，臂908、910、912和914将具有相对较硬的弹簧刚度，因此由使用者所施加的力将导致限位器支架820的较小量的移动。如可以看出的那样，线性霍尔效应传感器804可被认为是连接到控制器822且被定位在限位器支架820上的一种类型的位置传感器，以及磁铁806和808可被认为是在通常意义上的能够由传感器检测的部件，其定位在安装支架890上，使得限位器支架820相对于安装支架890的离开初始位置的移动会导致由控制器822从位置传感器(即线性霍尔效应传感器804)所接收到的信号的变化。因为控制器822有效地利用限位器支架820的位置来确定所选定的力是否已施加到车门16上，其确定可有利地基于来自图27中以950示出的温度传感器的输入。温度传感器950可以是作为限位器支架820的一部分提供的温度传感器。备选地，温度传感器950可以是存在于车辆12中任何其它地方的温度传感器，在这种情况下来自温度传感器950的输入可通过车辆12中的合适数据总线传送给控制器822。
在通常意义上，从上述描述可以看出在至少一些实施例中，控制器822被编程为基于来自温度传感器的输入来控制限位器支架920的操作。
在一个示例中，控制器822可被编程为在限位器支架820从初始位置相距的第一距离处执行第一动作(例如，进入“到制动释放(TO BRAKE RELEASED)”状态)。控制器822可使用来自温度传感器950的输入来改变所述第一距离的值。具体地，第一距离的值可随着由温度传感器950所检测到的温度的降低而减小，并且可随着由温度传感器950检测到的温度的增加而增加。例如，在非常寒冷的日子里，当弹性连接器894a和894b刚对刚硬时，选定的力将使得臂908、910、912和914比其在更温暖的日子里的挠曲进行更少的挠曲。因此，控制器822当它检测到限位器支架820已经从初始位置移动过减小的第一距离时可减小第一距离的值并释放制动部件832和834，因为这是在较高温度下导致臂更大挠曲(这将导致限位器支架820从初始位置相距的更远距离)的相同力的指示。
温度传感器950也可在包括液压系统的任何实施例中使用，包括图26至图29中所示的实施例以及在图5至图7中所示的实施例。例如，参照详细地示出液压系统的图5至图7，限位器支架20包括第一制动部件32和第二制动部件34、主活塞39，和流体通路系统44，所述流体通路系统44将主活塞39流体地连接到第一制动部件32和第二制动部件34中的至少一个，其中主活塞39可在收缩位置和前进位置之间移动。在收缩位置，主活塞39在流体通路系统44中产生第一压力，其使得第一制动部件32和第二制动部件34中的至少一个处于收缩位置，以及其中在前进位置，主活塞39在流体通路系统44中产生第二压力，以便迫使所述第一制动部件32和第二制动部件34中的至少一个朝向限位位置移动从而将限位力施加到限位器18上。限位器支架20还包括可操作地连接到主活塞39的主活塞致动器37，其中控制器22被编程为使得主活塞致动器37将致动力施加到主活塞39上，以便使得主活塞39在收缩位置和前进位置之间移动。在其中存在液压系统的实施例中，液压系统的性能可受到温度变化的影响。具体地，液压流体的粘度可随着温度而变化，通常随着温度下降而变稠。随着粘度增加，即存在于液压系统中的相对于移动的“拖曳”或阻力的量增加，其结果是，由主活塞致动器37输入到系统内的选定大小的力将驱动活塞32和34以与如果流体粘度较低时的速度相比更慢地达到一定的夹持力。在至少一些实施例中，控制器22被编程为在选定的时间段(诸如0.1秒)内进行活塞32和34夹持力的变化。为了一贯地实现上述而不论液压流体的温度，控制器22可被编程为基于来自温度传感器950(图27)的输入来控制由主活塞致动器施加到主活塞39的力。更具体地，控制器22可被编程为随着所感测到的温度降低而增加力，以及反之亦然。
虽然已经示出线性霍尔效应传感器804(图27)定位在限位器支架820上以及第一磁铁806和第二磁铁808定位在安装支架890上(图26)，但是应当理解的是，线性霍尔效应传感器804可定位在安装支架890上以及于第一磁铁806和第二磁铁808可定位在限位器支架820上。这样的传感器804可通过电导管连接到控制器822，所述电导管具有足够的长度，这样其将允许限位器支架820相对于传感器804进行一定的相对移动。
虽然力感测装置804已被描述为线性霍尔效应传感器，但是应当理解的是可以使用任何其它合适类型的力感测装置。
尽管上面的描述构成了具体的示例，但是在不脱离所附权利要求的公正含义的情况下这些示例易于进行进一步的修改和变化。

Claims (21)

1.用于具有车身和车门的车辆中的车门控制系统，其包括：
限位器，其一端安装于车身和车门的其中之一；
限位器支架，其至少一部分安装于车身和车门中的另外一个；以及
控制器，其配置为接收与施加到车门的力相关的来自至少一个传感器的输入，其中所述控制器包括存储器和处理器，其中对所述处理器编程以选择性地使得限位器支架施加选定的限位力到限位器以保持车门固定不动，以及至少在选定的一组条件中，对所述控制器编程以当处理器确定施加到车门上的力达到选定的启动力时，至少部分地释放限位力；
其中对所述处理器编程以基于来自至少一个传感器的输入来确定车门速度，且其中，至少在选定的一组条件中，对所述控制器编程以在车门的速度低于选定的阈值时施加限位力到限位器。
2.根据权利要求1中所述的车门控制系统，其中，所述限位器支架柔性地安装到安装支架上，该安装支架进而安装到车身和车门中的另一个上，
且其中，至少一个传感器包括位置传感器，该位置传感器定位在安装支架和限位器支架中的一个上，且配置为检测在安装支架和限位器支架中的另一个上的能够由传感器检测的部件的运动，其中位置传感器配置为基于所述检测而传送信号到控制器。
3.根据权利要求1中所述的车门控制系统，其中，所述至少一个传感器包括磁传感器，该磁传感器定位在安装支架和限位器支架中的一个上，且其中，第一磁铁定位在安装支架和限位器支架中的另一个上并具有第一磁极和第二磁极，该第一磁极和第二磁极相对于当力施加到车门上时限位器支架和安装支架相对于彼此的移动方向布置在选定的方向上。
4.根据权利要求3所述的车门控制系统，其中，所述磁传感器是线性霍尔效应传感器。
5.根据权利要求3所述的车门控制系统，其中，所述第一磁极和第二磁极沿着当力施加到车门时限位器支架和安装支架相对于彼此的移动方向布置。
6.根据权利要求3所述的车门控制系统，其中，第二磁铁定位在安装支架和限位器支架中的另一个上，且具有相对于所述第一磁铁的第一磁极和第二磁极在相反方向上指向的第一磁极和第二磁极，其中磁传感器横向地位于第一磁铁和第二磁铁之间。
7.根据权利要求3所述的车门控制系统，其中，所述限位器支架通过多个弹性臂安装到安装支架上。
8.根据权利要求1所述的车门控制系统，其中，对所述处理器编程以基于至少一个选定的参数来调节限位器上的限位力，以保持车门固定不动。
9.根据权利要求8所述的车门控制系统，其中，对所述处理器编程以基于车辆的倾斜角度来调节使得处理器至少部分地释放限位力所需的启动力的值。
10.根据权利要求1所述的车门控制系统，其中，所述存储器包含最大允许的打开位置和随着车门接近最大允许的打开位置而逐渐减小的最大允许的速度，且其中，对所述处理器编程以在门接近最大打开位置时在限位器上施加逐渐增加的制动力，以便保持车门的速度不超过逐渐减小的最大允许的速度。
11.根据权利要求1所述的车门控制系统，其中，在相距关闭位置选定的范围内，对所述处理器编程以防止在限位器上施加限位力。
12.根据权利要求1所述的车门控制系统，
其中，所述限位器支架包括第一制动部件和第二制动部件、主活塞、流体通路系统，该流体通路系统将所述主活塞与第一制动部件和第二制动部件中的至少一个流体连接，其中，所述的主活塞能够在收缩位置和前进位置之间移动，其中，当处于收缩位置时主活塞在流体通路系统中产生第一压力，其致使第一制动部件和第二制动部件中的至少一个处于收缩位置，并且其中，当处于前进位置时，主活塞产生第二压力，以促使第一制动部件和第二制动部件中的至少一个向限位位置移动，以将限位力施加于限位器；以及
其中所述车门控制系统还包括主活塞致动器，其可操作地连接于主活塞，用于在收缩位置和前进位置之间移动主活塞。
13.根据权利要求12所述的车门控制系统，其中，对所述控制器编程以为控制主活塞致动器的操作，其中，控制器选择主活塞的前进位置，以使产生的第二压力为选择的压力。
14.根据权利要求12所述的车门控制系统，其中，所述限位器支架包括第一子组件及相对于第一子组件远程地安装的第二子组件，其中，所述第一子组件包括第一制动部件和第二制动部件，第二子组件包括主活塞和活塞致动器，其中，流体管道将处于第一子组件和第二子组件中流体通路系统的部分连接到一起。
15.根据权利要求14所述的车门控制系统，其中，所述第二子组件安装于车门上临近侧视镜安装座的位置。
16.根据权利要求14所述的车门控制系统，其中，所述第二子组件安装于车身中。
17.根据权利要求14所述的车门控制系统，其中，所述第二子组件安装于车辆的干燥区域中。
18.根据权利要求1所述的车门控制系统，其中，所述限位器支架包括第一制动部件和第二制动部件、马达和传动系，所述马达通过该传动系可操作地连接到第一制动部件和第二制动部件中的至少一个；
其中，所述传动系中的至少一个元件是不能够被反向驱动的。
19.根据权利要求18所述的车门控制系统，其中，所述传动系包括由所述马达驱动的第一齿轮、由所述第一齿轮驱动的第二齿轮、由第二齿轮驱动的丝杠和行走部件，其中，所述丝杠和所述第一齿轮中的至少一个是不能够被反向驱动的。
20.根据权利要求19所述的车门控制系统，其中，所述第一齿轮是蜗杆。
21.根据权利要求1所述的车门控制系统，其中，所述限位器支架被配置为将可变的制动力施加到限位器；和
其中，对所述控制器编程以从车辆的使用者接收输入，该输入允许使用者从由下列属性中选择至少一个属性：在车门的移动过程中施加到限位器上的阻力的大小；当车门固定不动时施加到限位器的限位力的大小；在车门的移动过程中施加到限位器的阻力和车门位置之间的关系的廓线；最大允许的车门速度；车门的最大允许的打开位置；以及适于车门的至少一个虚拟掣子的位置。
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