CN109121425B - 门呈现系统和操作所述门呈现系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种操作车门的方法，其包括将未闩锁的门推动到半开位置的步骤。未闩锁的门被机械保持在半开位置。在一个实施例中，使用门呈现系统来执行该方法，所述门呈现系统包括：车门开度限位器，所述车门开度限位器构造成将门保持在半开位置中；呈现致动器，其能够在缩回位置和伸出位置之间移动，所述伸出位置对应于半开位置；控制器，其构造成响应于呈现信号而使得呈现致动器在缩回位置和伸出位置之间移动。

Description

门呈现系统和操作所述门呈现系统的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月15日提交的美国临时申请号62/308,420的优先权，所述美国临时申请通过引用将其并入本文。

技术领域

本公开涉及一种门呈现系统及其操作方法。

背景技术

基本的门呈现系统已经在零配件市场的改装车产业中使用了相当长的一段时间。一个常见的改装车特征是“去除”门把手，这消除了外部门把手，以便提供平滑且不间断的更美观的车身线。

已经采用其他方式来提供平滑的车身线以减少空气动力学阻力。例如，已经提供了缩回的齐平安装的外部门把手。当车辆接收到合适的信号时，外部门把手伸出以向使用者呈现把手，如Lang名下的美国专利号8,690,204中所公开的那样。

外部门把手通常机械连接到闩锁组件，所述闩锁组件将门从车身释放。在零配件市场中的外部门把手已被去除的车辆中，为了打开门，门闩锁机构被远程地或以其他方式释放。一旦门被解锁，布置在门和车身之间的弹簧加载的“门推杆”会将门推动至半开，这将门“呈现”给用户，将通过拉动所述门的边缘而手动地打开所述门。一个这样的示例由

制造。

通常可用的系统存在若干缺点。首先，门推杆不断地与车身接合，这会产生吱吱声和磨损痕迹。其次，门不受任何限制。如果车辆处于朝下方向或者朝向门半开的一侧倾斜，那么门可能会不受控制地打开。最后，如果门在寒冷的气候条件下结冰，那么门推杆的强度不足以将门呈现出来。

已经为生产的车辆开发了更复杂的门呈现系统。在Kurpinski名下的美国专利号7,688,179中公开的一个示例中，当门被解锁时，弹簧加载的门推杆将门推动至半开。如果车辆处于可能导致门不受控制地打开的下倾状态，则禁用门呈现功能。

在Konchan名下的美国公开号2015/0330133中公开了另一种门呈现系统。在该专利中，使用电动致动器来移动弹簧加载的控制杆以将门推动至半开。当不使用时，控制杆会缩回，以便防止发出吱吱声和磨损。对闩锁释放和致动器进行排序的相当复杂的方法被用于呈现门。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种操作车门的方法包括将未闩锁的门推动至半开位置的步骤。未闩锁的门被机械保持在半开的位置。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，该方法包括感测门呈现信号的步骤。响应于感测步骤来执行推动步骤。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，门呈现信号由遥控钥匙、接近传感器、按钮、开关、键盘或触摸传感器中的至少一种提供。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，机械保持步骤通过接合单独的车门开度限位器的制动器来执行。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，机械保持步骤通过接合铰链集成的车门开度限位器的制动器来执行。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，半开位置对应于具有良好车身线为的未闩锁门的外表面，其中未闩锁门设置在门开口中以便阻挡门开口且防止乘坐者进出。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，未闩锁的门在约3cm至8cm的半开位置处仍具有良好的车身线。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，该方法包括在执行推动步骤之前将呈现致动器从缩回位置推进到预加载位置的步骤。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，推进步骤包括在预加载位置处达到失速扭矩。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，推动步骤包括响应于检测到与未闩锁门相关联的运动，使得呈现致动器从预加载位置移动到伸出位置。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，检测到的运动是由响应于门密封件在闩锁时作用在未闩锁门上导致的未闩锁门的移动所提供的。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，检测到的运动是由响应于预加载以便作用在未闩锁门上的致动器导致的未闩锁门的移动所提供的。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，呈现致动器的电动机旋转角度的变化提供所检测到的运动。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，呈现致动器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器读取检测到的运动。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，该方法包括检测处于打开位置的后门并且检测靠近前门后端部的用户的手的步骤。响应于后门检测步骤和用户的手检测步骤来执行推动和机械保持步骤。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，不参照解锁信号来执行推动和机械保持步骤。

在另一示例性实施例中，门呈现系统包括车门开度限位器，所述车门开度限位器构造成将门保持在半开位置。呈现致动器能够在缩回位置和伸出位置之间移动。伸出位置对应于半开位置。控制器被构造成响应于呈现信号而使呈现致动器在缩回位置和伸出位置之间的移动开始。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，门包括位于一个端部处的铰链并且能够在关闭位置、半开位置和打开位置之间移动。半开位置对应于具有良好车身线的门的外表面，其中门设置在门开口中以便阻挡门开口，从而防止乘坐者进出。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，呈现致动器布置在与所述一个端部相对的端部处并且被安装在门中。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，呈现致动器布置在与所述一个端部相对的端部处并且被安装在车身支柱中。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，呈现致动器包括预加载位置，在所述预加载位置施加第一力，所述第一力远小于从预加载位置到伸出位置所施加的第二力。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，车门开度限位器布置在所述一个端部处并且与铰链间隔开。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，车门开度限位器与铰链中的至少一个铰链集成在一起。

在上述实施例中的任何一个实施例的另一实施例中，门不具有外部门把手。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述可以进一步理解本公开，其中：

图1是具有带门呈现系统的门的车辆的示意图；

图2A﹣图2E分别对应于：处于关闭位置的车门和处于缩回位置的呈现致动器；处于关闭位置的车门和处于预加载位置的呈现致动器；处于半开位置的车门和处于伸出位置的呈现致动器；处于部分打开位置的车门和处于缩回位置的呈现致动器；以及处于半开位置的车门和处于缩回位置的呈现致动器；

图3A是单独的车门开度限位器的透视图；

图3B是图3A中所示的车门开度限位器的车门限制带的透视图；

图4A是示例性呈现致动器的透视图；

图4B是图4A中所示的呈现致动器的横截面视图；

图5是描绘操作门呈现系统的示例方法的流程图；

图6是防夹特征的示意图，其中后车门打开、前车门处于呈现位置并且呈现致动器伸出；

前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(以及包括它们的各个方面或相应的各个特征中的任何一个)可以独立地或以任何组合方式进行。结合一个实施例来描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了车辆10的一部分。车辆10包括布置在门开口14内的门12。在一个示例中，门12不具有外部门把手。通过铰链20而相对于A柱16来支撑门12。门12的与铰链20相对的端部通过闩锁组件26而固定到B柱18。A柱、B柱和C柱通常被称为车身支柱。闩锁组件26通常包括由该门承载的闩锁28，所述闩锁28与固定到B柱18的撞针30配合。单独的车门开度限位器22布置在门12的铰链端并且将门12保持在多个打开位置，所述多个打开位置与车辆10充分间隔开以便允许乘坐者通过门开口14进出。

在各种打开和关闭操作期间，控制器84与呈现致动器24和闩锁组件26通讯。打开装置86与控制器84通讯，并且当所述打开装置启动时，所述打开装置产生门呈现信号，所述门呈现信号被发送到所述控制器以便将门12从关闭位置(图2A)移动到其中门被稍微半开的呈现位置(图2C)。在该半开位置中，门从车辆解锁并且乘坐者可以手动地将门移动到打开位置。在一个示例中，打开装置86可以是遥控钥匙、接近传感器、按钮、开关、键盘或触摸传感器中的至少一种，其是被动进入被动启动(PEPS)系统的一部分，例如在Krishnan名下的美国专利号8,451,087中所述的那样。PEPS系统生成被动进入便携式装置呈现信号，所述被动进入便携式装置呈现信号表明用户非常靠近车辆。

在图2A﹣图2E中示出了所公开的门呈现系统的操作位置，其中门处于各种位置。参照图2A，前门12a示出为处于关闭位置，使得在后门12b处于关闭位置的情况下沿车辆侧部提供平滑且不间断的车身线32。继续参照图2A，呈现致动器24在接收门被动进入便携式装置呈现信号或呈现信号之前处于缩回位置34中。还可以在没有PEPS系统的情况下提供呈现信号。

响应于检测到呈现信号，在门12a保持在关闭位置的情况下，呈现致动器24移动到预加载位置36，如图2B所示。

一旦检测到门运动，呈现致动器24就移动到伸出位置38，如图2C所示，从而将门12a的后边缘移动距离40，使得门稍微半开。在一个示例中，距离40处于3cm至8cm的范围内，并且在另一个示例中，所述距离为约6cm。在该位置中，使用者可以抓住门12a的后边沿以便手动地打开门。应该理解的是，在门12a位于该半开位置时，门12a的外表面具有良好的车身线，但仍阻挡门开口14以便防止乘坐者进出。

当已经完成呈现步骤时，呈现致动器24返回到缩回位置34，如图2E所示。当打开或关闭门12a时，呈现致动器24保持在缩回位置34，如图2D所示。

在图3A和图3B中更详细地示出了车门开度限位器22。参照图3A，车门限制带42被接收在壳体52中。止动件44设置在车门限制带42的一个端部处，以限制门12a在完全打开位置中的行程。车门限制带42的另一个端部包括挂钩部46，所述挂钩部通常固定到A柱16。

例如，通常在每个车门处使用如在Carswell名下的美国专利号5,173,991中所描述的单独的车门开度限位器22，以便将门保持在一个或多个分离的打开位置。车门限制带42包括设置轮廓的槽48。槽48包括多个凹陷部或兜状部50a﹣50c，所述多个凹陷部或兜状部对应于本领域中称为制动位置的这些分离的门打开位置。车门限制带42延伸穿过壳体52中的窗口部54。球部56通过弹簧58而被偏压成与槽48接合。通常，另一个球部和弹簧布置在车门限制带42的具有对应的槽的另一侧。这些弹簧加载的球在位于兜状部中时提供足够的保持力。

参照图3B，兜状部50a﹣50c对应于通常的门打开位置，在所述通常的门打开位置中乘坐者可以通过门开口进入或离开车辆。在槽48中提供新的兜状部50d，以对应于图2C和图2E中所示的门呈现/半开位置，所述门呈现/半开位置提供所需的距离40。兜状部50d所提供的门保持位置在车辆处于下倾或倾斜状态时防止车门不受控地摆动打开，同时防止车门从车辆解锁。只要在门半开位置处添加制动器，包括铰链集成车门开度限位器(即，所述车门开度限位器与铰链中的一个铰链处于同一位置或者所述车门开度限位器是其中一个铰链的一部分)的其他车门开度限位器构造就可以用于执行该功能。这样具有集成的车门开度限位器的一个示例性门铰链是Jesse名下的美国专利号6,481,056。

在图4A﹣图4B中更详细地示出了呈现致动器24。应该理解的是，如果需要，呈现致动器24也可以结合到闩锁组件26中，而不是如图所示的那样设置为独立单元。紧固件78设置在呈现致动器24上以便将呈现致动器24固定到门12。在一个示例中，呈现致动器24包括电动机60，所述电动机经由齿轮箱62而线性地驱动主轴70，如图4B所示。柔韧面80(例如橡胶)被支撑在主轴70的一个端部处，用于在预加载和伸出位置中接合A柱(图2B和图2C)。这种构造也可以掉换，其中呈现致动器安装在车身支柱中的一根支柱上，从而使得致动器推动门。

在一个示例中，控制器84布置在致动器壳体内。电动机60构造成旋转地驱动连接到齿轮箱62的第一轴64。霍尔效应传感器68构造成在该示例中检测第一轴64的旋转，但可以使用其他技术检测门运动。齿轮箱62构造成旋转地驱动第二轴66。轴环72安装到主轴70，并且所述轴环构造成沿致动器壳体中的狭槽74行进以防止轴环72旋转。螺纹接口76设置在轴环72的内径和第二轴66的外径之间，使得主轴70在第二轴66被旋转驱动时沿所述第二轴平移。传感器82构造成在操作期间检测主轴70的完全缩回位置或原始位置。

参照图5，操作门呈现系统的方法88包括检测呈现信号的步骤，所述呈现信号可以是前门呈现信号(框92)或后门呈现信号(框108)。在门关闭的情况下并且在接收到呈现信号之前，呈现致动器24处于缩回位置，如框90和图2A所示。

响应于控制器84接收到呈现信号，呈现致动器24中的主轴70前进到预加载位置，在所述预加载位置中柔韧面80抵接A柱16，如框94和图2B所示。在该预加载位置中，可以由低压脉冲调制信号来驱动电动机60，直到电动机失速。在预加载位置中，主轴70施加大约10N的力。

维持传递到电动机60的低压脉冲调制信号。一旦检测到门运动，如框96所示，那么门呈现致动器24将门推动至半开位置，如框100和图2C所示。在一个示例中，一旦闩锁组件26被致动以解锁门(框98)，就检测门运动。特别地，门12和车身之间的防风雨密封件在门关闭时被压缩。当门12解锁时，防风雨密封件膨胀，这将门12稍微打开。在另外的示例中，即使弹性的防风雨密封件没有施加足够的力来稍微打开门，来自致动器的10N预载荷也会将门稍微打开。例如，霍尔效应传感器68可以检测门运动，这是因为当主轴70前进时电动机60开始旋转，其中门现在开始与车身间隔开。以这种方式，避免了闩锁组件和呈现致动器的复杂排序，原因在于解锁信号不需要与传递到呈现致动器24的信号相协调。

在检测到门运动的情况下，更大的电压被施加到呈现致动器24以便产生高达450N的力，例如，以便产生预定的门速度变化。如果需要，由齿轮箱62提供的扭矩放大产生足以破坏围绕门12周边的冰的巨大的力。门12被推开(框100)，直到例如由车门开度限位器(框104)将当前未闩锁的门12机械保持在半开位置(框102)为止。在该示例中，球部56位于车门限制带42的兜状部50d中。如果需要，处于呈现位置的车门开度限位器的特征部可以替代地集成到门铰链中。在门呈现步骤结束时，主轴70缩回(框106)以便防止由于与柔韧面80接触而导致磨损，并且以便在关闭期间允许门12的过度撞击，如图2E所示。

上述的门呈现系统和操作方法通过提供平滑的门速度变化来提供可感知的高质量门运动，所述高质量门运动很难使用基于闩锁组件状态的复杂排序来实现。

门呈现系统还包括防夹特征，原因在于使用这种系统会使得用户在操作期间将他们的手放在门的后部处(例如前门)。如果检测到后门处于打开位置并且通过例如通常在汽车应用中使用的电容式传感器或夹紧条检测到手的存在，则前门以所述的方式移动到呈现位置。结果，前门后部处出现一个较大的间隙，并且减少了手指被夹在后门/前门间隙处的可能性，如图6所示。

还应该理解的是，尽管在所示的实施例中公开了特定的部件布置，但是其他布置也将会从中受益。尽管示出、描述和要求保护了特定的步骤顺序，但应该理解的是除非另有说明，否则步骤可以以任何顺序执行、分开或组合地执行，并且仍将受益于本发明。

尽管不同的示例具有图示中所示的特定部件，但是本发明的实施例不限于那些特定的组合。可以将来自示例中的一个示例的一些部件或一些特征与来自另一个示例的特征或部件结合使用。

尽管已经公开了示例性实施例，但是本领域的普通技术人员将认识到某些修改将落入权利要求的范围内。因此，应仔细查看以下的权利要求以确定权利要求的真实范围和内容。

Claims (20)

1.一种操作车门的方法，其包括以下步骤：

提供门呈现信号；

通过机械设备解锁门；

检测与未闩锁的门相关的运动；

凭借电动机驱动的呈现致动器响应检测到的与所述未闩锁的门相关的运动，将所述未闩锁的门推动至半开位置，其中所述半开位置对应于具有良好车身线的所述未闩锁的门的外表面，并且所述未闩锁的门设置在门开口中以便阻挡所述门开口，从而防止乘坐者进出；和

将所述未闩锁的门机械保持在所述半开位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述门呈现信号由遥控钥匙、接近传感器、按钮、开关、键盘或触摸传感器中的至少一种提供。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过接合车门开度限位器的臂部来执行机械保持步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过接合铰链集成的车门开度限位器的制动器来执行机械保持步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述未闩锁的门在约3cm至8cm的所述半开位置具有良好的车身线。

6.根据权利要求1所述的方法，其包括在执行推动步骤之前将所述呈现致动器从缩回位置推进到预加载位置的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，推进步骤包括在所述预加载位置处达到失速扭矩。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，推动步骤包括响应于检测到与所述未闩锁的门相关的运动而将呈现致动器从预加载位置移动到对应于所述半开位置的伸出位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过所述未闩锁的门响应于门密封件在闩锁时作用在所述未闩锁的门上而移动来提供检测到的运动。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，通过所述未闩锁的门响应于预加载的致动器作用在所述未闩锁的门上而移动来提供检测到的运动。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述呈现致动器的电动机旋转角度的变化提供检测到的运动。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述呈现致动器包括霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器感测所述检测到的运动。

13.根据权利要求1所述的方法，其包括以下步骤：检测处于打开位置的后门；检测靠近处于闩锁位置的前门的后端部的用户的手，其中，响应于后门检测步骤和用户的手检测步骤来执行与所述前门有关的推动步骤和机械保持步骤。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，在不参照解锁信号的情况下执行推动步骤和机械保持步骤。

15.根据权利要求3所述的方法，其中，所述机械保持步骤包括将所述臂部和制动器接合。

16.一种用于车门的门呈现系统，所述车门在一个端部处包括铰链并且能够在关闭位置、半开位置和打开位置之间移动，所述半开位置对应于具有车体的良好车身线的门的外表面，并且所述门设置在门开口中以便阻挡所述门开口并且防止乘坐者进出，所述门呈现系统包括：

车门开度限位器，所述车门开度限位器构造成将所述车门保持在所述半开位置；

电动机驱动的呈现致动器，所述呈现致动器与所述车门开度限位器一起操作但与所述车门开度限位器分离，所述呈现致动器能够在缩回位置和伸出位置之间移动，所述伸出位置对应于所述半开位置，其中所述呈现致动器布置在与车门的所述一个端部相对的端部处并且安装在所述车门和车体中的一个中；和

控制器，所述控制器构造成响应于呈现信号而使得所述呈现致动器在所述缩回位置和所述伸出位置之间移动。

17.根据权利要求16所述的门呈现系统，其中，所述车门开度限位器布置在所述一个端部处并且与所述铰链间隔开。

18.根据权利要求16所述的门呈现系统，其中，所述车门开度限位器与所述铰链中的至少一个铰链集成在一起。

19.根据权利要求16所述的门呈现系统，其中，所述门不具有外部门把手。

20.一种用于车门的门呈现系统，所述车门在一个端部处包括铰链并且能够在关闭位置、半开位置和打开位置之间移动，所述半开位置对应于具有车体的良好车身线的门的外表面，所述门设置在门开口中以便阻挡所述门开口并且防止乘坐者进出，所述门呈现系统包括：

车门开度限位器，所述车门开度限位器构造成将所述车门保持在所述半开位置；

电动机驱动的呈现致动器，所述呈现致动器与所述车门开度限位器一起操作但与所述车门开度限位器分离，所述呈现致动器能够在缩回位置和伸出位置之间移动，所述伸出位置对应于所述半开位置，其中所述呈现致动器布置在与车门的所述一个端部相对的端部处并且安装在所述车门和车体中的一个中；和

控制器，所述控制器构造成响应于呈现信号而使得所述呈现致动器在所述缩回位置和所述伸出位置之间移动，

其中所述呈现致动器包括预加载位置，在所述预加载位置施加第一力，所述第一力远小于从所述预加载位置到所述伸出位置所施加的第二力。

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