本發明大體上涉及用于在自動車輛門上使用的裝置，并且尤其涉及用于車輛門的動力協助裝置，該動力協助裝置不僅提供打開和關閉協助，還在車輛門關閉時限制車輛門的擺動速度。

背景技術：

機動車輛門可包括協助打開和關閉車輛門的裝置。該裝置還可包括感測在打開車輛門以進出時可能接觸到的附近物體的能力。當車輛門打開時，如果車輛門擺動速度夠快或撞到夠硬的物體，門可能會承受損壞。這些裝置通常使用位于門的外表面上的傳感器檢測距物體的距離，并確定其是否位于門的投影擺動路徑內。已知裝置通常無法提供在門的鉸鏈位置處打開和關閉車輛門所需的動量。因此，需要一種裝置，其中，門在連接至車輛門的一個或多個鉸鏈的動力協助裝置的控制下被打開和關閉，并且進一步地，其中，該動力協助裝置可編程，以允許用戶控制門擺動行為。需要一種具有有限的總封裝尺寸的裝置，以在車輛門至車身間隔的標準界限內執行動力協助功能。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，提供一種動力協助裝置。馬達可操作地連接至車輛的門。控制器控制馬達施加至門的機械阻力，以抵抗門擺動。施加至門的機械阻力為門的角位置的函數。

根據本發明的另一方面，提供一種車輛門組件。該車輛門組件包括車輛門和用于抵抗門擺動的動力協助裝置，其中動力協助裝置具有可操作地連接至門的馬達、以及用于控制馬達施加至門的機械阻力以抵抗門擺動的控制器。施加至門的機械阻力為門的角位置的函數。

根據本發明的另一方面，提供一種抵抗門擺動的方法。該方法包括步驟：將馬達可操作地連接至車輛車身；以及控制馬達施加門的機械阻力。施加至門的機械阻力為門的角位置的函數。

本領域的技術人員通過對下列說明書、權利要求以及附圖的學習可以理解和領會本發明的這些以及其他方面、目標以及特性。

附圖說明

在附圖中：

圖1為具有處于關閉位置的駕駛員側門的車輛的透視圖，其中根據一個實施例，動力協助裝置連接至該駕駛員側門；

圖2為圖1的車輛的透視圖，其中駕駛員側門被示出處于打開位置；

圖3為車輛門的局部透視圖，其中外面板被移除以示出門的內面板與車輛的鉸鏈柱之間的連接；

圖4A為車輛門的局部透視圖，該車輛門被示出帶有以虛線示出的處于關閉位置的內面板以及設置在門與鉸鏈柱之間的動力協助裝置；

圖4B為在位置IVB處截取的圖4A的車輛門的透視圖；

圖4C為圖4A的車輛門的透視圖；

圖4D為圖4A的車輛門的后視透視圖；

圖5A為車輛門和動力協助裝置的局部分解圖；

圖5B為車輛門和圖5A的動力協助裝置的局部裝配圖，其中門以虛線示出處于打開位置；

圖6為車輛門的俯視圖，其示出門沿門擺動路徑在打開位置與關閉位置之間的相對運動；

圖7為示出根據一個實施例的車輛門組件的示意圖；以及

圖8為車輛門的俯視平面圖，其示出沿門擺動路徑的用于防止門與障礙物相撞的門棘爪位置。

具體實施方式

為了本文的描述目的，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”及其派生詞應涉及如在圖1中定向的本發明。但是，應了解的是，本發明可采用各種替代定向，除非另有明確相反說明。還應當了解的是，附圖示出的以及下面說明書中描述的特定裝置和過程均僅為附錄權利要求書中限定的本發明概念的示例性實施例。因此，與本文公開的實施例有關的特定尺寸和其它物理特征不應視為限制性的，除非權利要求書中另有明確說明。

現在參考圖1，參考標號10通常指定設置在示例性機動車輛12上的動力協助裝置。如圖1所示的機動車輛12是具有車輛車身14的自動車輛或汽車的示例性實施例，門16可旋轉地安裝在車輛車身14上。如圖1所示，動力協助裝置10鄰近門16設置，并且可操作地和結構性地連接至門16，以協助門16在打開位置與關閉位置之間移動，如以下進一步描述。門16的移動由被構造成控制動力協助裝置10的控制器11控制。如圖1所示的門16為前側門，具體為駕駛員側門；然而，任何車輛門均可設想使用本概念的動力協助裝置10。所示門16通過一個或多個鉸鏈鉸接至車輛車身14的A柱18，如以下進一步描述。門16包括外面板17，并且在圖1中示出處于關閉位置，其中可以設想，門16閉鎖至車輛車身14的B柱22。車輛12還包括后門20，后門20鉸鏈式地連接至B柱22，以在裝配后閉鎖至C柱24。車輛車身14還包括門檻板26和前駕駛員側側圍板28，如圖1所示。

現在參考圖2，門16被示出處于打開位置。由于門16鉸鏈式地連接至A柱18的鉸鏈柱18A，因此門16沿著由箭頭30指示的門擺動路徑在打開位置與關閉位置之間樞轉或擺動。門16在打開位置(圖2)與關閉位置(圖1)之間的運動設想可選擇性地由動力協助裝置10提供動力。

現在參考圖3，門16被示出處于關閉位置，其中外面板17(圖1和圖2)被移除，以顯示連接至門16的內面板19的上鉸鏈組件32和下鉸鏈組件34。上鉸鏈組件32和下鉸鏈組件34將門16在鉸鏈柱18A處可旋轉地連接至車輛車身14，且被構造成當門16在打開位置與關閉位置之間移動時承載門16的載荷。門限位器(未示出)也可用于幫助承載門16的載荷，且通常沿著內面板19定位在上鉸鏈組件32與下鉸鏈組件34之間。上鉸鏈組件32和下鉸鏈組件34基本上相似，且具有將在本文中使用對于上鉸鏈組件32和下鉸鏈組件34這二者的相同的參考標號的組成部分。具體而言，上鉸鏈組件32由固定鉸鏈部36和可移動鉸鏈部38限定。固定鉸鏈部36和可移動鉸鏈部38通常由將門16可樞轉地連接至A柱18的支架限定。具體而言，固定鉸鏈部36使用緊固件39或其他類似連接方式在鉸鏈柱18A處安裝至A柱18。可移動鉸鏈部38通過鉸鏈銷(在下文中標識和描述)可旋轉地安裝至固定鉸鏈部36，當門16沿著門擺動路徑30打開和關閉時，鉸鏈銷允許可移動鉸鏈部38相對于固定鉸鏈部36樞轉。可移動鉸鏈部38通過緊固件39固定地連接至內面板19的側壁19A。

進一步如圖3所指示，封裝艙40由內門面板19的側壁19A和側壁19B以及鉸鏈柱18A限定。如圖3所示，側壁19A基本上垂直于側壁19B，并且側壁19B基本上平行于鉸鏈柱18A。在裝配后，封裝艙40通常由前圍側板28(圖1和圖2)的一部分封閉。進一步如圖3所示，封裝艙40限定用于安裝動力協助裝置10的間隙或間隔，如以下參考圖4A進一步描述。由封裝艙40限定的間隔的體積被限制，并且在大部分自動車輛中在此位置通常是非常珍貴的。因此，本概念的目的在于提供一種有效的動力協助裝置，該動力協助裝置能夠在無需修改限定封裝艙40的邊界的現存結構的情況下合適地安裝到封裝艙40的界限內。進一步如圖3所示，門16還可包括一個或多個加強帶21和23，用于加強內面板19，以使內面板19承受由動力協助裝置10施加在門16上的扭力。

現在參考圖4A，動力協助裝置10被示出在門16與鉸鏈柱18A之間設置在封裝艙40中。在圖4A中示出的動力協助裝置10具有大體上圓柱形的主體部分90，設想該主體部分90的直徑為大約70mm，豎直長度為大約115mm。具有這種構造的動力協助裝置10能夠剛好放入有限的封裝艙40的邊界中。在圖4A所示的實施例中，上鉸鏈組件32包括改良的固定鉸鏈部36A，該固定鉸鏈部36A比在圖3中示出的固定鉸鏈部36更寬并且更堅固。在圖4A中示出的改良的固定鉸鏈部36A安裝在鉸鏈柱18A上。可移動鉸鏈部38被示出設置在固定鉸鏈部36A的上安裝部54(圖4B)上,并且動力協助裝置10設置在固定鉸鏈部36A的下安裝部56(圖4B)上。該改良的固定鉸鏈部36A在上鉸鏈組件32與鉸鏈柱18A之間提供堅固的連接，用于承載門16的載荷、以及承載當使用動力協助裝置10協助打開和關閉門16時由該動力協助裝置10施加的任何扭矩的載荷。可以設想，和大部分傳統車輛門一樣，門16可重達約90磅或更重(當作為裝配單元時)。以下討論有關用于移動門(如通過動力協助裝置從鉸鏈位置提供動力)所需的扭矩要求的進一步信息。

現在參考圖4B，示出上鉸鏈組件32的固定鉸鏈部36A具有第一部分50，第一部分50具有穿過其設置的用于將第一部分50安裝至鉸鏈柱18A的安裝孔口51。固定鉸鏈部36A還包括從第一部分50在基本上垂直的方向上向外延伸的第二部分52。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間隔開，以在其間限定U形夾57。上安裝部54和下安裝部56之間的間距為將動力協助裝置10連接至下安裝部56并且調節二者的位置所需的工具作業、以及經由鉸鏈銷60將可移動鉸鏈部38連接至上安裝部54提供充分的間隙。鉸鏈銷60包括頭部62和在上安裝部54處將固定鉸鏈部36A可樞轉地連接至可移動鉸鏈部38的主體部64。如上所述，在裝配后，可移動鉸鏈部38連接至內面板19的側壁19A，使得可移動鉸鏈部38連接至門16并隨門16移動。相似地，動力協助裝置10連接至L型支架，該L型支架具有以L型構造設置的第一部分72和第二部分74。第一部分72鄰近固定鉸鏈部36A的下安裝部56設置，用以經由傳動軸80將動力協助裝置10連接至下安裝部56。具體而言，傳動軸80通過固定鉸鏈部36A的孔口56’在下安裝部56處將動力協助裝置10連接至上鉸鏈組件32。傳動軸80通過本領域中已知的任意方式，諸如機械壓裝或螺栓連接在傳動軸80的上部80A處固定地連接至固定鉸鏈部36A。傳動軸80的上部80A還可包括成角度的橫截面構造，其與固定鉸鏈部36A的安裝孔口56’的成角度構造互補，以更好地將傳動軸80連接至固定鉸鏈部36A。固定連接至鉸鏈部36A的傳動軸80充當用于動力協助裝置10的樞軸線。動力協助裝置10經由L型支架70的第二部分74在內面板19處安裝至門16，其中，第二部分74連接至內面板19的側壁19A，使得L型支架70隨門16在打開位置與關閉位置之間旋轉，而傳動軸80仍然固定連接至上鉸鏈組件32的固定鉸鏈部36A。以這種方式，動力協助裝置10在內面板19處本質上連接至門16，并可操作地連接至上鉸鏈組件32，以驅動或控制門16的打開和關閉，如以下進一步描述。

進一步參考圖4B，動力協助裝置10被示出具有連接至傳動軸80的下部80B的馬達92。馬達92和傳動軸80的下部80B以驅動接合的方式可操作地相互連接，并且被包覆在動力協助裝置10的圓柱形主體部分90內。馬達92設想為電動馬達、電動絞車、致動器、伺服馬達、螺線管、氣壓缸、液壓缸或其它具有提供使門16在打開位置與關閉位置、以及各種棘爪位置之間移動所需的扭矩的充足動力的類似機構。因此，馬達92被構造成以樞轉或旋轉方式作用于傳動軸80。由于傳動軸80的上部80A固定地連接至上鉸鏈組件32，動力協助裝置10的圓柱形主體部分90將以如由箭頭94指示的方式繞由傳動軸80限定的樞軸線旋轉。由于動力協助裝置10經由L型支架70連接至內面板19，動力協助裝置10的圓柱形主體部分90的旋轉動作對應于門16在打開位置和關閉位置之間的樞轉動作。如在圖4B中進一步示出，動力協助裝置10包括具有電連接器98的下蓋96，其中電連接器98設置在下蓋96上以為裝置10提供動力，并且用于接收來自控制器11(圖1)的信號信息，以將用戶命令轉換成動力協助門功能。

現在參考圖4C和4D，中間門側支架84相對于L型支架70的第二部分74連接至內面板19的側壁19A的相對側。以這種方式，內面板19的側壁19A夾在L型支架70的第二部分74和中間門側支架84之間。中間門側支架84包括孔口84’，孔口84’用于使用諸如螺栓的緊固件連接至設置在L型支架70的第二部分74上的互補孔口。中間門側支架84為改良的門側支架，其在內門面板19與動力協助裝置10之間提供加強的連接，以當使門16在打開位置和關閉位置之間移動時幫助穩定系統，使其不受施加在動力協助裝置10上的力或由動力協助裝置10施加的力的影響。具體參考圖4D，中間門側支架84包括延伸的上部85A，該上部85A包括用于穿過側壁19A連接至L型支架70的孔口84’。中間門側支架84還包括為門限位器裝置(未示出)提供加強的下部85B。如在圖4D中進一步示出，上門側支架82和下門側支架86也相對于動力協助裝置10設置在側壁19A的相對側上。門側支架82、84和86一起充當加強板，分別為上鉸鏈組件32、動力協助裝置10和下鉸鏈組件34提供加強。以這種方式，本概念的門16通過門側支架82、84和86在內面板19通過上、下鉸鏈組件32、34和動力協助裝置10的L型支架70與鉸鏈柱18A的連接處被極大地加強。門16也可通過將一個或多個加強帶21、23(圖3)橫跨門16的長度連接至中間門側支架84和內面板19被進一步加強，以抵抗來自動力協助裝置10的扭矩。

現在參考圖5A，在分解圖中示出門16，其中外面板17(圖1)被移除，并且內面板19以虛線分解開。中間門側支架84被示出從內面板19上分離，并且上鉸鏈組件32被示出帶有從鉸鏈柱18A上分離的固定鉸鏈部36A、以及從內面板19的側壁19A上分離的可移動鉸鏈部38。安裝在門上的L型支架70被示出從內面板19的側壁19A上分離并且還從動力協助裝置10上分離。如圖5A所示，L型支架70的第一部分72包括孔口73，孔口73用于接收穿過其中的傳動軸80的上部80A。如在圖5A中進一步所示，L型支架70的第二部分74被構造成在安裝孔口74’處連接至內面板19的側壁19A，其中安裝孔口74’與中間門側支架84的安裝孔口84’相一致，以在門16與動力協助裝置10之間提供堅固的連接。

現在參考圖5B，門16被示出處于打開位置，其中外面板17(圖1)被移除并且內面板19以虛線示出。圖5A中分解的部件在圖5B中被安裝，并且可設想，動力協助裝置10可在最終修整和裝配期間安裝在車輛中，其中改良的上鉸鏈組件32為安裝工提供間距，以相對于門16徑向地調節動力協助裝置10用于適當的軸線對齊。U形夾57(在圖4B中最佳示出)的下安裝部56、L型支架70、以及中間門側支架84共同用于提供動力協助裝置10的徑向調整，以確保在上、下鉸鏈組件32、34與動力協助裝置10的傳動軸80的樞軸線之間的軸線對齊。如在圖5B中進一步示出，上門側支架82已被移除，以顯示用于上門側支架82相對于上鉸鏈組件32的可移動鉸鏈部38的安裝位置。

本概念的一個方面是當經由動力協助裝置10關閉車輛門時為用戶提供柔性關閉體驗。現在參考圖6，門16被示出處于相對于車輛車身14的打開位置。門擺動路徑30被示出具有在其上識別的各種門位置。具體而言，參考點30A指示完全打開門位置，參考點30A沿曲線門擺動路徑30距離齊平和關閉位置大約1000mm。在圖6中，齊平和關閉位置被識別為參考點30C。在門關閉操作期間，參考點30B指示近似門位置，在該近似門位置動力協助裝置10啟用柔性關閉部件，以防止用戶猛力將門16關閉至關閉位置30C。參考點30D指示過關閉位置，通常需要該過關閉位置以使設置在門16上的閂鎖機構110將門16閉鎖在關閉位置30C。在正常操作中，一旦通過運動被閉鎖至過關閉位置30D，門16就可朝向參考點30C輕微地回復，其中參考點30C指示基本上關閉且與車輛車身14齊平的門位置。在正常的門關閉過程中，門16處于從參考點30A的關閉動作中，并且門16第一次到達參考點30C的位置時，門16將與車輛車身14齊平但未被閉鎖。在正常的門關閉過程中，門16必須從參考點30C移動至參考點30D處的過關閉位置，以使門16將閉鎖至車輛車身14。然后，門16可朝向參考點30C處的閉鎖和齊平位置輕微回彈。本概念設想能夠避免將門16移動至過關閉位置30D的需要同時仍然使門16閉鎖至車輛車身14的門位置的順序和閂鎖構造。

在圖6中示出的門擺動路徑30表示從門邊緣16A開始的擺動路徑。門16的鉸鏈軸線或鉸鏈點由參考標號16B表示。如上所述，動力協助裝置10從鉸鏈軸線16B控制門16的運動。參考下面的表1，示出了車輛門16的角度以及門邊緣16A至關閉位置30C的以毫米為單位的距離。在表1中示出了動力協助裝置10將車輛門16從圖6中的擺動路徑30上識別的各種打開門位置關閉所需的扭矩。關閉門16所需的扭矩在表1中示出為“有”和“無”慣性。出于本公開的目的，術語“有慣性”意味著從足以產生門運動中的慣性的距離關閉門，使得需要來自動力協助裝置10的扭矩更小。進一步地，慣性可由用戶手動施加在門16上的初始關閉動作產生。慣性等于門16的質量(約60-90磅或30-40kg)乘以轉動速度(圖6中的V1)。當用戶試圖沿旋轉路徑30猛力關閉門16時，動力協助裝置10被構造成將門運動或轉動速度V1減慢至速度V2，以提供緩慢的關閉動作。就用戶猛力關閉門16而言，向60°旋轉的門持續施加10N·m的加速度是非常突然的關門，其終極速度約為15rpm或90°/秒。出于本公開的目的，位于5rpm(30°/秒)至15rpm(90°/秒)的范圍內的任何速度均視為猛力關閉門16。在正常關閉動作中，用戶在關閉動作的至少最后5°時一般將給門最小0.33rpm或2°/秒的轉速就足以關閉門。

表1

與上述表1一致，門16從位置30A至位置30B的運動大約為825mm，并與擺動路徑30在位置30A與30B之間可為用戶發起的猛關動作的部分一致。當用戶手動發起門猛關動作時，門16將以初速度V1(約5-15rpm)沿門擺動路徑30移動，直至門16到達位置30B。大約在位置30B處，通過由動力協助裝置10施加在上鉸鏈組件32上的阻力將使門16減慢至速度V2(約0.33rpm)，從而使在位置30B和30C之間的門運動從速度V1減慢至速度V2。可以設想，動力協助裝置10將門16沿門擺動路徑30減慢至0.33rpm的緩慢溫和關閉所需的扭矩為200N·m。門16在門位置30B至30C之間從速度V1減慢至速度V2的運動所需的時間約為200-300毫秒。可以設想，當車輛在切斷操作中時，動力協助裝置10將以此方式操作，以從沿擺動路徑30的猛力關門動作中吸收能量。緩慢關閉功能無需駕駛操作。以這種方式，即使當用戶試圖猛力關閉門16時，動力協助裝置10也能為門16提供溫和關閉或緩慢關閉。

進一步參考圖6，門打開方向由參考標號100指示。本概念的門16設想與各種傳感器通訊，傳感器被構造成檢測定位在門擺動路徑30中的物體，使得當檢測到物體時，本概念的動力協助裝置10能夠減慢或停止門16，以防止門16打開時撞到沿門的擺動路徑30定位的物體。在打開運動(路徑100)期間減慢或停止門16所需的扭矩設想為約200N·m，且在用戶開始門打開順序時，進一步設想花費約200–300毫秒。進一步地，本概念的動力協助裝置10為門16提供沿擺動路徑30的無限量的棘爪(門限位器)。棘爪或門限位器的位置可由用戶自定義且可編程到與動力協助裝置10通訊的控制器11(圖1)中，用以控制其運動。門限位器設想與由動力協助裝置10在由箭頭100所示的方向上驅動的自動門打開序列一起使用。在由動力協助裝置10驅動的自動門打開順序期間，將門16停止在預定門限位器位置所需的扭矩約為10–50N·m，并且可花費達60秒的時間。以這種方式，動力協助裝置10可由用戶預編程，以將門16沿門擺動路徑30打開至所需的門限位器位置，并且將門16保持在選定的門限位器位置，用于用戶進入或離開車輛而無需擔心而無需擔心門16更進一步地打開、或可能撞到鄰近的障礙物。以這種方式，本概念的動力協助裝置10提供了沿門16的擺動路徑30的無限門限位器。預定門限位器位置可預先編程到控制器11(圖1)中，并且用戶選擇/自定義的門限位器也可編程到控制器11中。

進一步參考圖6，本概念的另一方面包括當車輛停放在山上或斜坡上時減小門打開和關閉作用力的能力。動力協助裝置10設想為提供有來自控制器11的信號信息，以當車輛位置下斜時在由箭頭100指示的方向上以緩慢一致的方式提供打開門16的協助，使得門打開動作將通常由于從車輛的后面至前面的車輛的向下角度而增大。按照推論，動力協助裝置10可提供門關閉協助，以幫助關閉以向下角度定位的門，以使門打開和門關閉作用力一致。相似地，當車輛停放在上斜或上山斜坡時，動力協助裝置10被構造成基于控制器11發送給動力協助裝置10的信號信息，提供在由箭頭102指示的關閉方向上的門16的減小的關閉速度。出于一致性的考慮，動力協助裝置10也可提供門打開協助，以幫助打開以向上角度定位的門。可以設想，這種在由箭頭100、102指示的方向上的動力協助將需要達到200N·m的扭矩并持續大約10-20秒的時間周期。以這種方式，本概念的動力協助裝置10能夠提供一致的門打開和關閉作用力，使得無論車輛處于上斜、下斜或基本上水平的位置，都為用戶提供一致的門打開和關閉體驗。

參考圖7，示出了根據一個實施例的車輛門組件104。車輛門組件104包括動力協助裝置10，動力協助裝置10可根據本文描述的任意實施例構造，且包括可操作地連接至車輛12的門16的馬達92。根據一個實施例，馬達92可為無刷或有刷直流電動機，且包括用于產生磁場的場部件(field component)106和具有與磁場相互作用以產生扭矩的輸入電流的電樞108。可替代地，可以設想，馬達92可為開關磁阻電動機。如前文已經描述，馬達92可以樞轉或旋轉方式作用于傳動軸80(例如，圖4B)，并且馬達92產生的扭矩可用于協助用戶在打開位置和關閉位置、以及各種棘爪位置之間移動門16。附加地，在一些實施例中，馬達92可被構造成向門16施加機械阻力，以抵抗門擺動。

馬達92由控制器110控制，控制器110可通過電連接器98(例如，圖4B)向馬達92供應信號112以實現各種馬達動作。控制器110可包括處理器114和存儲器116，存儲器116具有存儲其上用于實現本文描述的動力協助功能的指令118。控制器110可為專用控制器或屬于另一車輛系統。盡管未示出，但應理解的是，控制器110可與可操作地連接車輛10的其他門的附加動力協助裝置配合。控制器110可電連接至電源120，用以控制輸送至馬達92的電力。電源120可為車輛電源或獨立的電源。

繼續參考圖7，控制器110可通訊地連接至用戶輸入裝置122，用戶輸入裝置22用于向控制器110供應一項或多項用于控制門擺動的用戶輸入選擇124。可以設想，用戶輸入裝置122可為車載裝置或被構造成與控制器110無線通訊的便攜式電子裝置，諸如手機等。用戶輸入選擇可經由用戶輸入裝置122以各種方式輸入。例如，可以設想，用戶輸入裝置122可包括觸摸屏，以允許用戶通過一個或多個觸摸事件做出自己的選擇。附加地或可替代地，用戶可通過操縱按鈕、滑塊、旋鈕等做出自己的選擇。再次附加地或可替代地，可以設想，用戶可通過語音命令做出自己的選擇。無論如何，通過為用戶提供做出選擇以命令馬達92如何運轉的能力，門16在門打開和門關閉事件期間擺動的方式變得可自定義，以迎合用戶的需要，這可根據年齡，尺寸、力量和操作環境等變化。

根據一個實施例，用戶可做出一項或多項用戶輸入選擇，以指定馬達92施加至門16以協助用戶打開或關閉門16的扭矩。馬達92施加至門16的扭矩可為門16的角位置的函數。舉例來說，可向用戶顯示圖6中示出的擺動路徑30，以使用戶可做出指定馬達92在門16的一個或多個角位置施加至門16的扭矩的一項或多項選擇，其中門16的每個角位置對應于擺動路徑30上的位置。角位置可對應于不同的門位置和/或由用戶指定的一系列位置。例如，用戶可指定馬達92分別在位置30A、30B、30C和30D施加至門16的扭矩。與指定扭矩的量一起，用戶也可指定扭矩施加的方向，從而允許用戶在移動門16打開或關閉時控制扭矩。此外，可以設想，用戶可基于車輛12的操作條件做出扭矩選擇。例如，可基于車輛點火是打開還是關閉實施不同的扭矩選擇。

門16的給定角位置的扭矩的量可從一系列可得扭矩中選擇，以允許用戶調整其偏好。附加地或可替代地，如果用戶想要相對簡單的設置過程，用戶可為給定角度門位置分配預定的扭矩設置。扭矩設置的實例包括低扭矩設置、中扭矩設置和高扭矩設置等。用戶做出的選擇可作為扭矩配置文件儲存在存儲器116中，并集成到指令118中。通過允許用戶編程由馬達92施加至門16的扭矩量，用戶能夠基于其力量水平以及其他因素，諸如車輛12是在上斜、下斜、或在大體水平的表面上自定義馬達92協助打開和關閉門16的方式。照此可以設想，基于車輛12的位置和/或操作環境以及用戶的任何需求，可保存和實施多個扭矩配置文件。給定的扭矩配置文件可經由用戶輸入裝置122手動選擇或通過控制器110自動選擇。在確定選擇哪一個扭矩配置文件時，控制器110可依靠從各種車輛設備126提供的信息，其中車輛設備126可包括傳感器(例如，加速計)或傳感器系統、全球定位系統、以及任意其他用于評估涉及車輛定位、門定位、和/或車輛12的操作環境的信息的設備。

在操作中，控制器110與傳感器系統130通訊。傳感器系統130包括位置傳感器132和門傳感器134，其中位置傳感器132可操作地連接至馬達92，以感測馬達92的角位置，并且門傳感器134可操作地連接至門16，以感測門16的位置，諸如門16是位于打開位置還是關閉位置。由于馬達92與門16的機械連接，馬達92的角位移與門16的角位移直接相關，所以控制器110能夠基于由位置傳感器132報告的馬達92的角位置信息136推斷出門16的角位置和擺動方向，從而使控制器110能夠根據用戶做出的選擇或者默認設置控制馬達92。在追蹤馬達92的位置時，只要門傳感器134提供給控制器110的門信息138指示門16位于關閉位置，控制器110就可將馬達92的角位置重新設定為零。

在一些實例中，馬達92可操作地抵抗獨立于馬達92的源施加至門16的扭矩，諸如用戶施加在門16上的扭矩或來源于環境條件，諸如風和重力(由于車輛12位于上坡或下坡上)等的扭矩，而非產生扭矩。根據一個實施例，控制器110控制由馬達92施加至門16的機械阻力，以抵抗門擺動。機械阻力的量可經由用戶輸入裝置122指定，且為門16的角位置的函數。門16的給定角位置的機械阻力的量可從一系列可得機械阻力或預定設置中選擇。附加地或可替代地，機械阻力的量可為門擺動方向的函數，從而允許用戶基于門16被打開還是關閉做出機械阻力選擇。用戶指定的機械阻力可作為阻力配置文件儲存在存儲器116中，并通過手動或自動激活由控制器110實施。控制器110可基于包括車輛12的位置、門位置和/或車輛12的操作環境的因素訪問給定的阻力配置文件。

參考圖8，其示出了示例性阻力配置文件，其中創建了可編程棘爪。如圖8所示，車輛12挨著障礙物(示出為車輛140)定位，以表示用戶停放在其車庫中的操作環境。在這樣的實例中，門16的擺動路徑30的部分行進至障礙物相當常見，如果門移動過遠，則會導致門16以及障礙物本身的損壞。為避免上述情況的發生，用戶可指定在角位置處，諸如角位置D1處(位于擺動路徑30的不與車輛140相交的部分)施加至門16的機械阻力。在此實例中，機械阻力也被選擇用于產生抵抗門在如箭頭142指示方向上行進的保持力，以防止門16與車輛140相撞。此外，用戶可選擇機械阻力施加在門16上的時間。如本文所述，示出的機械阻力配置文件可被手動或自動激活。根據一個實施例，阻力配置文件由控制器110基于從車輛設備126接收的信號自動激活，其中車輛設備126可包括用于向控制器110發送車輛12位于用戶的車庫中的信號的全球定位系統。當車輛12位于別處時，有的話，可使用不同的阻力配置文件。盡管可編程棘爪已經被示出在角位置D1處，但應理解的是，可編程棘爪可替代地被指定在一系列的角位置。例如，在所示實施例中，用戶可指定從角位置D2跨至D3的門棘爪度數范圍，在該范圍中，馬達92可向門16施加恒定的或變化的機械阻力，以抵抗在由箭頭142指示的方向上的門擺動。因此，應理解的是，用戶輸入選擇可包括指定門16可以擺動的允許方向。

在操作中，控制器110可控制馬達92以各種方式施加機械阻力。根據一個實施例，控制器110被構造成部分或完全短路(short)場部件106，從而使得更難以轉動電樞108。產生的機械阻力通常足以滿足用戶在打開或關閉門16時希望增加機械阻力以防止門16擺動過快的愿望。當用戶關閉門16時，增加的機械阻力有助于防止門16猛力抵靠車輛12的車身關閉。同樣，當用戶打開門16時，增加的機械阻力有助于防止門16運動過快以及在用戶察覺之前可能撞到物體。如果想要留住門16(諸如，建立受控的棘爪)，控制器110可僅向場部件106施加電流，以進一步增加轉動電樞108的難度。如果想要更高的保持扭矩，諸如當車輛12位于陡峭上坡時，控制器110可使用位置控制反饋控制馬達92。想要更高保持扭矩的另一情況涉及的實例是，門16被用于協助進出車輛12。例如，一些人，諸如老人在進入或離開車輛時使用門支撐自己。如果門不在保留位置，則門可能擺動，導致此人失去平衡。該問題可通過在適當的門位置建立受控的棘爪來緩解。因此，憑借前述的控制方案，為用戶提供控制門擺動行為的更大靈活性。此外，由于本文所述的動力協助裝置10的可編程性，不再需要傳統的機械棘爪。在實例中，當施加至馬達92的電流變得過大時，控制器110可關閉向馬達92的電力輸送，以允許門16移至方向限制。

因此，通過將馬達92可操作地連接至門16，以及基于通過用戶輸入裝置122做出的一項或多項用戶輸入選擇控制馬達92，用戶能夠控制門16的門擺動。如本文所述，用戶所做的選擇可使馬達92受控，以向門16施加扭矩，從而協助用戶打開或關閉門16。可替代地，用戶所做的選擇可使馬達92受控，以向門16施加機械阻力，從而抵抗門擺動。馬達92的控制可使用控制器110手動或自動發生。當控制馬達92時，控制器110可接收來自車輛設備126的信號，以確保適當的馬達功能。用戶所做的選擇可被儲存為扭矩和阻力配置文件，基于各種因素可檢索這些文件。以此方式，為用戶提供了自定義門16表現方式的能力，以更好地滿足用戶的需求。

為了本公開的目的，術語“連接”(諸如連接、耦合、被連接等其所有形式)通常指兩個部件(電力的或機械的)彼此直接或間接連接。這種連接可為靜止性質或可移動性質。這種連接可使用兩個部件(電力的或機械的)和任意附加中間構件來獲得。其中，任意附加中間構件與另一附加中間構件或兩個部件整體形成為單一主體。這種連接可為永久性質或可為可移除或可釋放性質，除非另有說明。

還應注意的是，在示例性實施例中所示的本發明中的元件結構和設置僅為說明性的。盡管本公開中只描述了本創新的少數實施例，但是閱讀本公開的本領域技術人員將容易理解，在沒有實質背離所述標的物的新穎教示和優勢的情況下，很多修改均是可能的(諸如各種元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例、參數值、安裝方式、材料、顏色、方向的使用等方面上的變化)。例如，示出形成為整體的元件可由多個零件構成，或者示出為多個零件的元件可以形成為整體，界面操作可以顛倒或者以其他方式改變，系統的結構和/或構件或連接器或其他元件的長度或寬度可以改變，在元件之間提供的調整位置的性質或數量可以改變。應注意的是，系統的元件和/或組件可由各種提供足夠強度或耐久性的任意材料構成，并且可為各種顏色、質地和組合的任意形式。因此，所有這些修改均意欲涵蓋在本創新的范圍之內。在不脫離本創新的精神的情況下，可在所需的和其他示例性實施例的設計、操作條件和設置上作出其它替換、修改、變化和省略。

將了解的是，所述過程中的任何所述過程或步驟均可與其他公開過程或步驟結合形成涵蓋在本發明范圍之內的結構。本文揭露的示例性結構和過程僅僅用于說明目的，不應被理解為限制性。

應了解的是，以上所述的結構和方法在不脫離本發明概念的情況下，可做出變形和修改。還應了解的是，下面的權利要求書意欲涵蓋此概念，除非這些權利要求另有明確說明。