[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fremdkraftbetätigten und manuellen Verstellen
eines zweiten Fahrzeugteils relativ zu einem ersten Fahrzeugteil in einem Verstellbereich
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum fremdkraftbetätigten
und manuellen Verstellen eines zweiten Fahrzeugteils.
[0002] Eine gattungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens eine Antriebseinrichtung auf, mittels
der das zweite Fahrzeugteil in mindestens eine Verstellrichtung fremdkraftbetätigt
verstellbar ist und in einer Verstellposition innerhalb des Verstellbereichs relativ
zu dem ersten Fahrzeugteil gehalten werden kann. Das zweite Fahrzeugteil ist somit
relativ zu dem ersten Fahrzeugteil und gegebenenfalls sogar an diesem Fahrzeugteil
selbst verstellbar gelagert, wobei über die Antriebseinrichtung beispielsweise eine
elektromotorische Verstellung des zweiten Fahrzeugteils ermöglicht ist. Über die Antriebseinrichtung
wird das zweite Fahrzeugteil zudem in einer eingenommenen Verstellposition innerhalb
des definierten Verstellbereich gehalten. Beispielsweise sperrt hierfür die Antriebseinrichtung
das zweite Fahrzeugteil gegen eine Verstellung aus der Verstellposition. Eine derartige
Vorrichtung ist beispielsweise für die Verstellung einer Fahrzeugtür bekannt, die
gelenkig an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Die Fahrzeugtür kann hier mittels
eines Türantriebs fremdkraftbetätigt geöffnet und/oder geschlossen werden. Das Halten
der Fahrzeugtür in einer teilweise oder vollständig geöffneten Verstellposition erfolgt
hier üblicherweise stufenlos über die Antriebseinrichtung.
[0003] Insbesondere bei Vorrichtungen zum Verstellen von Fahrzeugtüren besteht das Bedürfnis,
zusätzlich zu einem fremdkraftbetätigten Verstellen ein manuelles Verstellen zuzulassen.
Bei Fahrzeugtüren ist dies beispielsweise häufig derart gelöst, dass ein Öffnen der
Fahrzeugtür fremdkraftbetätigt erfolgt, übt dann aber ein Nutzer eine ausreichend
hohe Kraft auf die Fahrzeugtür aus, wird dies als Bedienereignis gewertet und ein
manuelles Verstellen der Fahrzeugtür zugelassen. Hierbei wechselt die Antriebseinrichtung
aus einer Haltestellung, in der die Fahrzeugtür in einer eingenommenen Verstellposition
gehalten ist, in eine Freigabestellung, in der eine manuelle Verstellung der Fahrzeugtür
innerhalb des Verstellbereichs zugelassen ist und die Antriebseinrichtung das zweite
Fahrzeugteil gegen eine Verstellung nicht mehr sperrt. Eine gattungsgemäße Vorrichtung
ist dabei beispielsweise aus der
DE 10 2014 211 138 A1 bekannt.
[0004] Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, eine elektronische Steuereinrichtung vorzusehen,
mittels der die Antriebseinrichtung in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes
Bedienereignis zwischen der Haltestellung und der Freigabestellung schaltbar ist.
Über eine solche elektronische Steuereinrichtung ist somit beispielsweise die Antriebseinrichtung
in eine Freigabestellung schaltbar, wenn eine Nutzer mit einer einen Schwellwert übersteigenden
Kraft eine teilweise geöffnete Fahrzeugtür in Richtung einer geschlossenen Position
zieht oder drückt.
[0005] Die hierbei üblicherweise schlagartig auftretende Freigängigkeit der Fahrzeugtür
hat sich für einen Nutzer jedoch als wenig ansprechend herausgestellt. Zudem ist das
schlagartige Wechseln in die Freigabestellung über die Lebensdauer der Vorrichtung
mit besonderen Problemen verbunden, da hierbei, insbesondere temperaturbedingt, Stellgeräusche
auftreten können und/oder der Unterschied zwischen der Sperrwirkung der Antriebseinrichtung
in der Haltestellung und der Freigängigkeit der Fahrzeugtür in der Freigabestellung
der Antriebseinrichtung relativ groß ist und für einen Nutzer der Wechsel zu einem
scheinbar nicht vorhersagbaren Zeitpunkt erfolgt.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art weiter
zu verbessern, insbesondere hinsichtlich des Komforts bei der Bedienung und dem Wechsel
zwischen einer Haltestellung und einer Freigabestellung der Antriebseinrichtung.
[0007] Diese Aufgabe wird sowohl mit einer Vorrichtung des Anspruchs 1 als auch einem Verfahren
des Anspruchs 10 gelöst.
[0008] Demnach umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine elektronische Steuereinrichtung,
die eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung in Reaktion auf ein durch einen Nutzer
ausgelöstes Bedienereignis vor dem Schalten in die Freigabestellung zunächst zu einer
fremdkraftbetätigten Verstellung aus der Verstellposition in diejenige Verstellrichtung
anzusteuern, in die die manuelle Verstellung erfolgen soll.
[0009] Grundgedanke der Erfindung ist es damit, nachdem erkannt wurde, dass eine manuelle
Verstellung seitens des Nutzers gewünscht ist, über die Antriebseinrichtung zunächst
eine Verstellung in die gewünschte Verstellrichtung auszulösen, bevor die Antriebseinrichtung
in die Freigabestellung geschaltet wird. Es wird somit zunächst fremdkraftbetätigt
- vorzugsweise für eine vergleichsweise kurze Zeit von wenigen Sekunden oder weniger
als einer Sekunde - eine Verstellung des zweiten Fahrzeugteils ausgeführt, bevor die
Antriebseinrichtung in die Freigabestellung schaltet und das zweite Fahrzeugteil freigängig
in die gewünschte Verstellrichtung verstellbar ist. Hierdurch wird ein schlagartiger
Wechsel zwischen der Haltestellung und der Freigabestellung der Antriebseinrichtung
vermieden. Die Antriebseinrichtung wird stattdessen zu einer Übergangsverstellbewegung
angesteuert, um den Übergang von der fremdkraftbetätigten zur manuellen Verstellung
weniger abrupt erscheinen zu lassen. Wird während dieser Übergangsverstellbewegung
durch die Antriebseinrichtung noch eine Antriebskraft zur Verstellung des zweiten
Fahrzeugteils erzeugt, ist dies in der Freigabestellung nicht mehr der Fall. Hier
wirkt die Antriebseinrichtung weder der manuellen Verstellung entgegen noch unterstützt
die Antriebskraft die manuelle Verstellbewegung.
[0010] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierbei für die fremdkraftbetätigte und manuelle
Verstellung unterschiedlicher Fahrzeugteile nutzbar. Insbesondere ist sie für das
Verstellen einer Fahrzeugtür sinnvoll anwendbar, die an einer Fahrzeugkarosserie verstellbar
gelagert ist, um eine Türöffnung freizugeben. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann
aber auch für andere verstellbar gelagerte Fahrzeugteile Verwendung finden, z.B. eine
Heck- oder Kofferraumklappe, eine Schiebetür oder eine Motorhaube.
[0011] Beispielsweise umfasst die Antriebseinrichtung ein schaltbares und gegebenenfalls
selbsthemmendes Getriebe, das in der Haltestellung der Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor
mit einem Antriebselement zur Übertragung einer Verstellkraft koppelt und in der Freigabestellung
diese Kopplung unterbricht. Alternativ oder ergänzend kann eine Kupplung Teil der
Antriebseinrichtung sein, die in der Haltestellung geschlossen ist, um das zweite
Fahrzeugteil in einer Verstellposition zu arretieren, und die in der Freigabestellung
geöffnet ist, um ein manuelles Verstellen des zweiten Fahrzeugteils zu ermöglichen.
[0012] In einem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Steuereinrichtung mit wenigstens
einer Sensoreinrichtung gekoppelt, mittels der ein durch eine Nutzer ausgelöstes Bedienereignis
elektronisch detektierbar ist, über das durch den Nutzer signalisiert wird, in welche
Verstellrichtung der Nutzer das zweite Fahrzeugteil manuell verstellen will.
[0013] Die wenigstens eine Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein, eine manuell auf das
zweite Fahrzeugteil aufgebrachte Kraft (direkt oder indirekt) zu detektieren, über
die das zweite Fahrzeugteil durch den Nutzer aus der Verstellposition in eine Verstellrichtung
gedrückt oder gezogen wird. Eine entsprechend manuell aufgebrachte Kraft ist beispielsweise
innerhalb der Antriebseinrichtung (indirekt) detektierbar oder über einen Drucksensor
(unmittelbar) an dem Fahrzeugteil detektierbar. Überschreitet die jeweilige Kraft
einen in der Steuereinrichtung hinterlegten Schwellwert, wird dies als Bedienereignis
gewertet und die Antriebseinrichtung zum Verstellen des zweiten Fahrzeugteils aktiviert,
sodass das zweite Fahrzeugteil die Übergangsverstellbewegung ausführt.
[0014] Um die fremdkraftbetätigte Übergangsverstellbewegung für einen Nutzer möglichst kaum
spürbar ablaufen zu lassen, kann die elektronische Steuereinrichtung eingerichtet
sein, die Antriebseinrichtung in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis
zunächst zu einer fremdkraftbetätigten Verstellung für einen Zeitraum von weniger
als zwei Sekunden anzusteuern, bevor die Antriebseinrichtung in die Freigabestellung
geschaltet und gegebenenfalls deaktiviert wird. Durch ein vergleichsweise kurzes fremdkraftbetätigtes
Verstellen des zweiten Fahrzeugteils, bevor die manuelle Verstellung (endgültig) zugelassen
wird, wird ein kurzer fließender Übergang zwischen den unterschiedlichen Schaltzuständen
der Antriebseinrichtung ermöglicht. Bevor ein Nutzer das zweite Fahrzeugteil ausschließlich
noch manuell verstellen kann, wird das zweite Fahrzeugteil somit bereits fremdkraftbetätigt
aus der Verstellposition heraus verstellt, in der das zweite Fahrzeugteil aufgrund
der Antriebseinrichtung ruhend verharrt hatte.
[0015] Es hat sich gezeigt, dass auch bereits eine Übergangsverstellbewegung von weniger
als einer Sekunde und insbesondere im Bereich von 40 ms bis 650 ms, z.B. im Bereich
von 50 ms bis 300 ms zu einem für einen Nutzer als angenehm und fließend empfundenen
Übergang zwischen Haltestellung und Freigabestellung führt. Beispielsweise kann die
Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Antriebseinrichtung in Reaktion auf ein durch
ein Nutzer ausgelöstes Bedienereignis vor dem Schalten in die Freigabestellung zunächst
zu einer fremdkraftbetätigten Verstellung für einen Zeitraum von etwa 500 ms in die
seitens des Nutzers gewünschte Verstellrichtung anzusteuern.
[0016] In der elektronischen Steuereinrichtung kann mindestens eine Sollverlaufskurve für
die Antriebseinrichtung hinterlegt sein, wobei über diese Sollverlaufskurve der Verlauf
einer Verstellgeschwindigkeit des zweiten Fahrzeugteils bei der fremdkraftbetätigten
Verstellung vor dem Schalten in die Freigabestellung vorgegeben ist. Wird folglich
ein Bedienereignis zum Verstellen des zweiten Fahrzeugteils aus der Verstellposition
erkannt, steuert die elektronische Steuereinrichtung beispielsweise über die mindestens
eine Sollverlaufskurve eine fremdkraftbetätigte Verstellung des zweiten Fahrzeugteils
derart, dass das zweite Fahrzeugteil mit einer stufenweise oder kontinuierlich ansteigenden
Verstellgeschwindigkeit verstellt wird.
[0017] Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Sollverlaufskurve zumindest in einem
Abschnitt rampenartig verläuft. Dies schließt insbesondere ein, dass die Sollverlaufskurve
einen rampenartigen Verlauf aufweist und - innerhalb des vorgegebenen Aktivierungszeitraums
von zum Beispiel weniger als 2 Sekunden, insbesondere im Bereich von 40 ms bis 650
ms, z.B. im Bereich von 50 ms bis 300 ms - eine kontinuierlich ansteigende Verstellgeschwindigkeit
für das zweite Fahrzeugteil vorgibt.
[0018] In einer Ausführungsvariante ist die elektronische Steuereinrichtung eingerichtet,
die Antriebseinrichtung zu einer Verstellung des zweiten Fahrzeugteils aus der Verstellposition
mit unterschiedlichen Verstellgeschwindigkeiten anzusteuern, wobei die unterschiedlichen
Verstellgeschwindigkeiten von einer detektierten Fahrzeugneigung, der Verstellrichtung,
der Verstellposition innerhalb des Verstellbereichs und/oder von einer Betätigungskraft,
mit der ein Nutzer auf das zweite Fahrzeugteil einwirkt, um das Bedienereignis auszulösen,
abhängt. Beispielsweise wird die Verstellgeschwindigkeit variiert, und zwar in Abhängigkeit
davon, ob das Fahrzeug an einem Hang steht, das zweite Fahrzeugteil geschlossen oder
geöffnet werden soll, das zweite Fahrzeugteil im Bereich eines Endes des definierten
Verstellbereichs vorliegt oder nicht (z.B. eine Fahrzeugtür bereits fast vollständig
geschlossen oder geöffnet ist) und/oder ein Nutzer beispielsweise mit hoher Kraft
auf das zweite Fahrzeugteil einwirkt (und damit zum Beispiel eine Fahrzeugtür schwungvoll
zuschlagen möchte).
[0019] In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass in der elektronischen Steuereinrichtung
unterschiedliche Sollverlaufskurven für die Antriebseinrichtung zur Vorgabe unterschiedlicher
Verläufe der Verstellgeschwindigkeit hinterlegt sind, wobei die unterschiedlichen
Sollverlaufskurven in Abhängigkeit von der Fahrzeugneigung, der Verstellrichtung,
der Verstellposition und/oder der Höhe der Betätigungskraft durch die elektronische
Steuereinrichtung automatisch ausgewählt werden. Informationen zu den einzelnen relevanten
Parametern betreffend zum Beispiel eine Fahrzeugneigung, die gewünschte Verstellrichtung,
die aktuelle Verstellposition des zweiten Fahrzeugteils und/oder die Höhe einer Betätigungskraft,
können der elektronischen Sensoreinrichtung über separate Sensoren der Vorrichtung
und/oder fahrzeugseitig bereits vorhandene Sensoren bereitgestellt werden. Zur Übertragung
an die elektronische Sensoreinrichtung der Vorrichtung kann beispielsweise ein CAN-Bus
genutzt sein.
[0020] Wie bereits vorstehend erläutert, kann die Antriebseinrichtung in einer Ausführungsvariante
eine schaltbare Getriebeeinheit und/oder eine schaltbare Kupplungseinheit aufweisen,
über die
- in der Haltestellung ein Antriebsmotor der Antriebseinrichtung mit einem Antriebselement
gekoppelt ist, über das eine motorische Verstellkraft zum fremdkraftbetätigten Verstellen
des zweiten Fahrzeugteils übertragbar ist, und
- in der Freigabestellung eine Kopplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Abtriebselement
unterbrochen ist.
[0021] Die Getriebeeinheit oder die Kupplungseinheit ermöglicht somit sowohl ein vorzugsweise
elektromotorisches Verstellen des zweiten Fahrzeugteils als auch ein manuelles Verstellen.
Sollen die Fahrzeugteile motorisch zueinander verstellt werden, wird die Getriebeeinheit
oder die Kupplungseinheit in einen Kopplungszustand gebracht, sodass eine Kopplung
zwischen dem Antriebsmotor und dem zugeordneten Antriebselement hergestellt ist und
durch Antreiben des Antriebselements das zweite Fahrzeugteil fremdkraftbetätigt relativ
zu dem ersten Fahrzeugteil verstellt werden kann. Soll das zweite Fahrzeugteil manuell
bewegt werden, wird die Getriebeeinheit oder die Kupplungseinheit hingegen in einen
Freilaufzustand gebracht, sodass das Antriebselement von dem Antriebsmotor entkoppelt
ist. Das Antriebselement kann dann unabhängig von dem Antriebsmotor bewegt werden,
was ein manuelles Verstellen des zweiten Fahrzeugteils ermöglicht, ohne dass dabei
der Antriebsmotor mit bewegt werden muss. Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang
vorgesehen, dass bei einem Wechsel von der Haltestellung in die Freigabestellung und
damit von einem Kopplungszustand zu einem Freilaufzustand bei zunächst ruhendem zweiten
Fahrzeugteil eine fremdkraftbetätigte Übergangsverstellbewegung durch den Antriebsmotor
erfolgt, bevor eine Kopplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebselement unterbrochen
wird - und zum Beispiel eine Kupplung geöffnet wird - und der Antriebsmotor gestoppt
wird.
[0022] Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum fremdkraftbetätigten und zum
manuellen Verstellen eines zweiten Fahrzeugteils relativ zu einem ersten Fahrzeugteil
in einem definierten Verstellbereich.
[0023] Ein erfindungsgemäßes Verfahren beruht dabei auf demselben Grundgedanken wie eine
erfindungsgemäße Vorrichtung und sieht dementsprechend vor, dass
- das zweite Fahrzeugteil mittels einer schaltbaren Antriebseinrichtung in mindestens
eine Verstellrichtung fremdkraftbetätigt verstellbar ist und in einer Verstellposition
innerhalb des Verstellbereichs relativ zu dem zweiten Fahrzeugteil gehalten werden
kann, wobei die Antriebseinrichtung zwischen einer Haltestellung und einer Freigabestellung
schaltbar ist und das zweite Fahrzeugteil in der Haltestellung über die Antriebseinrichtung
in einer Verstellposition gehalten und in der Freigabestellung manuell innerhalb des
Verstellbereichs verstellbar ist, sowie
- die Antriebseinrichtung in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis
von der Haltestellung in die Freigabestellung geschaltet wird, um ein manuelles Verstellen
des zweiten Fahrzeugteils durch den Nutzer relativ zu dem ersten Fahrzeugteil zu gestatten.
Ferner ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung in Reaktion auf das durch ein
Nutzer ausgelöste Bedienereignis das zweite Fahrzeugteil zunächst fremdkraftbetätigt
aus der Verstellposition in diejenige Verstellrichtung verstellt, in die die manuelle
Verstellung erfolgen soll, und die Antriebseinrichtung anschließend in die Freigabestellung
geschaltet wird. Auch hier erfolgt somit bei zunächst ruhendem zweiten Fahrzeugteil
eine Übergangsverstellbewegung des zweiten Fahrzeugteils, bevor die Antriebseinrichtung
in die Freigabestellung wechselt und das zweite Fahrzeugteil freigängig verstellbar
ist.
[0024] Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann selbstverständlich mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung durchgeführt werden. Dementsprechend gelten vorstehend und nachstehend
erläuterte Vorteile und Merkmale von Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung auch für Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt.
[0025] Es sei im Übrigen noch darauf hingewiesen, dass unter einer Verstellposition innerhalb
des definierten Verstellbereichs auch eine Position des zweiten Fahrzeugteils relativ
zu dem ersten Fahrzeugteil verstanden werden kann, bei der das zweite Fahrzeugteil
in einer von zwei möglichen Endlagen des Verstellbereichs vorliegt. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass auch eine maximal geöffnete Fahrzeugtür zunächst geringfügig
und für einen vergleichsweise kurzen Zeitraum in Schließrichtung fremdkraftbetätigt
verstellt wird, bevor die Fahrzeugtür freigegeben wird und ein Nutzer letztlich die
Fahrzeugtür rein manuell vollständig schließt und hierfür (weiter) in die Schließrichtung
drückt oder zieht.
[0026] Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten
der Erfindung.
[0027] Hierbei zeigen:
- Figur 1A
- ausschnittsweise und in perspektivischer Ansicht ein Kraftfahrzeug mit einer an der
Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagerten Fahrzeugtür, an der eine Variante einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Einsatz kommt;
- Figur 1B
- in geschnittener Ansicht von oben die Fahrzeugtür der Figur 1A mit einem Ausschnitt
der Fahrzeugkarosserie und Teilen einer Antriebseinrichtung;
- Figur 2
- schematisch das Zusammenwirken unterschiedlicher Sensoreinrichtungen mit einer elektronischen
Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung der Figur 1 B;
- Figur 3
- ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben
wird;
- Figur 4
- ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0028] Die Figur 1A zeigt ausschnittsweise ein (Kraft-) Fahrzeug 1 mit Blick auf eine teilweise
geöffnete Fahrzeugtür 11. Die Fahrzeugtür 11 ist an einer (Fahrzeug-) Karosserie 10
des Fahrzeugs 1 angelenkt und verschließt im geschlossenen Zustand eine Türöffnung
12. Entlang einer Öffnungsrichtung O kann die Fahrzeugtür 11 aufgeschwenkt werden.
[0029] Wie in der geschnittenen Ansicht der Figur 1B dargestellt ist, wirkt zwischen der
Karosserie 10 und der Fahrzeugtür 11 eine Vorrichtung mit einer Antriebseinrichtung
2, die ein Verstellteil 21 in Form eines Fangbandes aufweist und zum Feststellen und
Verstellen der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Karosserie 10 dient. Das Verstellteil
21 in Form des Fangbandes ist um ein Gelenk 20 an der Karosserie 10, beispielsweise
an der A-Säule des Fahrzeugs 1, gelenkig angeordnet und bewegt sich bei einem Verschwenken
der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Fahrzeugtür 11. Das Verstellteil 21 ragt hierzu
mit einem Ende 211 in einen Türinnenraum 110 der Fahrzeugtür 11 hinein und bewegt
sich bei einem Verstellen der Fahrzeugtür 11 in diesen Türinnenraum 110.
[0030] Die über ein Türscharnier 111 gelenkig an der Karosserie 10 angeordnete Fahrzeugtür
11 ist vorliegend über die Vorrichtung mit der Antriebseinrichtung in Form eines Türantriebs
2 fremdkraftbetätigt sowohl in Öffnungsrichtung O als auch in entgegengesetzter Richtung,
in eine Schließrichtung S, verstellbar. Hierbei ist der Türantrieb 2 so ausgebildet,
dass hierüber die Fahrzeugtür 11 in einer eingenommenen Verstellposition inzwischen
eine maximal geöffneten und vollständig geschlossenen Lage der Fahrzeugtür 11 stufenlos
arretiert wird und folglich die teilweise oder vollständig geöffnete Fahrzeugtür 11
über den Türantrieb 2 gegen eine Verstellung gesperrt ist.
[0031] Der Türantrieb 2 ist dabei nicht ausschließlich für ein fremdkraftbetätigtes Verstellen
der Fahrzeugtür 11 ausgebildet. Vielmehr ermöglicht der Türantrieb 2 auch ein manuelles
Verstellen der Fahrzeugtür 11, zum Beispiel zum Schließen der Fahrzeugtür 11 in Schließrichtung
S. Der Türantrieb 2 weist hierfür beispielsweise eine Getriebeeinheit oder eine Kupplungseinheit
auf, über die ein Antriebsmotor des Türantriebs 2, beispielsweise ein Elektromotor,
mit einem Antriebselement gekoppelt ist, das mit dem Verstellteil 21 in Form des Fangbandes
zusammenwirkt und über das eine motorische Verstellkraft zum Verstellen der Fahrzeugtür
11 übertragbar ist. Der Türantrieb 2 ist hierbei schaltbar, um eine Kopplung zwischen
dem Antriebsmotor und dem Antriebselement zu unterbrechen. In einem eingekoppelten
Zustand befindet sich der Türantrieb 2 in einer Haltestellung, in der über den Türantrieb
2 die zumindest teilweise geöffnete Fahrzeugtür 11 in einer eingenommenen Verstellposition
gehalten ist. Im entkoppelten Zustand befindet sich der Türantrieb 2 dann demgegenüber
in einer Freigabestellung, in der die Fahrzeugtür 2 freigängig manuell in Öffnungsrichtung
O oder Schließrichtung S verstellt werden kann und der Türantrieb 2 die Fahrzeugtür
11 gegen eine solche Verstellung nicht mehr sperrt. Eine beispielhafte Vorrichtung
mit einem solchen Türantrieb 2 ist beispielsweise aus der
DE 10 2014 211 138 A1 bekannt.
[0032] Bei zumindest teilweise geöffneter Fahrzeugtür 11 wird mittels einer elektronischen
Steuereinrichtung sensorisch erkannt, ob ein Nutzer manuell versucht, die Fahrzeugtür
11 zu bewegen, beispielsweise wieder zu schließen. Übersteigt dabei eine manuell aufgebrachte
Betätigungskraft an der Fahrzeugtür 11 einen hinterlegten Schwellwert, wird die Fahrzeugtür
11 durch den Türantrieb 2 freigegeben. Der Türantrieb 2 wechselt von der Haltestellung
in seine Freigabestellung, beispielsweise indem eine Kopplung zwischen Antriebsmotor
und Antriebselement getriebeseitig unterbrochen oder eine Kupplung geöffnet wird.
[0033] Ein Wechsel zwischen Haltestellung und Freigabestellung erfolgt hierbei jedoch in
der Praxis üblicherweise abrupt und damit für einen Benutzer unerwartet. Dies ist
mit Blick auch einen möglichst hohen Bedienungskomfort unter Umständen nachteilig,
da ein Nutzer den Wechsel zwischen Haltestellung und Freigabestellung als haptisch
unangenehm und überraschend empfinden kann.
[0034] Um diesem Problem zu begegnen, sieht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Lösung vor, dass mit dem Türantrieb 2 eine elektronische Steuereinrichtung 4 entsprechend
der Figur 2 gekoppelt ist. Über diese Steuereinrichtung 4 wird bei ruhender und zumindest
teilweise geöffneter Fahrzeugtür 11 die Fahrzeugtür 11 in Reaktion auf ein durch einen
Nutzer ausgelöstes Bedienereignis mittels des Türantriebs 2 zunächst fremdkraftbetätigt
in eine Verstellrichtung S oder O verstellt, in die der Nutzer signalisiert hat, die
Fahrzeugtür 11 manuell verstellen zu wollen. Erst danach wird der Türantrieb 2 in
die Freigabestellung geschaltet, so dass die Fahrzeugtür 11 freigängig verstellbar
ist. Die Fahrzeugtür 11 wird somit nach dem elektronischen Erkennen eines Bedienereignisses
zunächst für eine bestimmte und vorzugsweise vergleichbar kurze Zeit in diejenige
Verstellrichtung S oder O fremdkraftbetätigt verstellt, in die ein Nutzer die Fahrzeugtür
11 zieht oder drückt, bevor im Anschluss der Türantrieb 2 in die Freigabestellung
schaltet, was beispielsweise einschließt, dass eine Kupplung des Türantriebs 2 geöffnet
und ein Antriebsmotor des Türantriebs 2 gestoppt wird.
[0035] Die Fahrzeugtür 11 wird somit beispielsweise für kurze Zeit, d.h., weniger als 2
Sekunden und insbesondere für einen Zeitraum im Bereich von 40 ms bis 650 ms fremdkraftbetätigt
in Schließrichtung S bewegt, wenn ein Nutzer die zumindest teilweise geöffnete Fahrzeugtür
11 in Schließrichtung S zieht oder drückt. Erst nachdem die Fahrzeugtür 11 in Schließrichtung
S in Bewegung gesetzt wurde, wechselt der Türantrieb 2 in seine Freigabestellung,
sodass die weitere Verstellung in Schließrichtung S allein durch eine manuell aufgebrachte
Kraft seitens des Nutzers erfolgen kann. Es wird somit in Reaktion auf ein Bedienereignis,
das den Wunsch des Nutzers zur Verstellung der Fahrzeugtür 11 signalisiert, fremdkraftbetätigt
eine Übergangsverstellbewegung in die gewünschte Verstellrichtung S oder O ausgeführt,
um den Übergang zwischen Haltestellung und Freigabestellung des Türantriebs 2 weniger
abrupt und vielmehr fließend zu gestalten. Die Schaltung in die Freigabestellung erfolgt
hier also erst, nachdem die Fahrzeugtür 11 durch den Türantrieb 2 in Bewegung gesetzt
wurde.
[0036] Der Türantrieb 2 kann grundsätzlich geregelt oder gesteuert sein. In der elektronischen
Steuereinrichtung 4 kann ferner mindestens eine Sollverlaufskurve hinterlegt sein,
über die der Verlauf einer Verstellgeschwindigkeit v der Fahrzeugtüren 11 vorgegeben
ist, wenn die Fahrzeugtür 11 auf ein Bedienereignis hin verstellt werden soll, bevor
eine manuelle Verstellung zugelassen wird.
[0037] Wie anhand der Figur 2 schematisch veranschaulicht ist, kann die Steuereinrichtung
4 mit unterschiedlichen Sensoreinrichtungen 31, 32 und 33 gekoppelt sein. Eine erste
Sensoreinrichtung 31 dient dabei beispielsweise der Detektion des Bedienereignisses,
über das ein Nutzer signalisiert, dass eine manuelle Verstellung der zumindest teilweise
geöffneten Fahrzeugtür 11 gewünscht ist. Die erste Sensoreinrichtung 31 umfasst hierfür
beispielsweise einen Kraftsensor und/oder einen Beschleunigungssensor, wie dies beispielsweise
in der
DE 10 2016 211 777 beschrieben ist. Über eine zweite Sensoreinrichtung 32 kann beispielsweise eine Neigung
des Fahrzeugs 1 detektiert werden, während über eine dritte Sensoreinrichtung 33 erfasst
wird, wie weit die Fahrzeugtür 11 geöffnet ist, also welche Verstellposition sie innerhalb
des zugelassenen Verstellbereichs einnimmt.
[0038] Die elektronische Sensoreinrichtung 4 kann nun eingerichtet sein, in Abhängigkeit
eines Signals oder Messwerts oder mehrerer Signale oder Messwerte der Sensoreinrichtungen
31, 32 und 33 den Türantrieb 2 für eine Übergangsverstellbewegung unterschiedlich
anzusteuern. So kann die Steuereinrichtung 4 beispielsweise in Abhängigkeit von der
Fahrzeugneigung, der seitens des Nutzers gewünschten Verstellrichtung S oder O, der
aktuellen Verstellposition der Fahrzeugtür 11 und/oder der Höhe der seitens eines
Nutzers aufgebrachten Betätigungskraft die Ansteuerung des Türantriebs 2 variieren.
[0039] Diese Variation schließt insbesondere eine Variation der Dauer der Aktivierung eines
Antriebsmotors des Türantriebs und/oder die Variation einer Drehzahl des Antriebsmotors
ein.
[0040] Über die elektronische Steuereinrichtung 4 kann somit ein Geschwindigkeitsverlauf
beim Verstellen der Fahrzeugtür 11 während der Übergangsverstellbewegung in Abhängigkeit
von der Fahrzeugneigung, der Verstellrichtung S oder O, der Verstellposition und/oder
der Höhe der Betätigungskraft variiert werden. Beispielsweise können hierfür auch
unterschiedliche Sollverlaufskurven in einem Speicherbereich 40 der Steuereinrichtung
4 hinterlegt sein, wobei unterschiedliche Sollverlaufskurven zum Beispiels dafür hinterlegt
sind, wenn
- das Fahrzeug um mehr als einen bestimmten Winkel bezüglich der Horizontalen geneigt
ist (zum Beispiel an seinem Hang geparkt ist), zum Beispiel um mehr als 10° oder 25°
geneigt ist;
- die Fahrzeugtür 11 geschlossen oder weiter geöffnet werden soll;
- die ruhende Fahrzeugtür 11 in einer ersten oder zweiten Hälfte des zugelassenen Verstellbereichs
vorliegt, also näher an ihrer geschlossenen Lage oder näher an der maximal geöffneten
Lage vorliegt (sodass zum Beispiel bei einer Verstellung in Schließrichtung S ein
kürzerer oder längerer Verstellweg zurückgelegt werden muss); und/oder
- ein Nutzer mit hoher Kraft, d.h., eine einen hinterlegten Schwellwert übersteigenden
Kraft auf die Fahrzeugtür 11 einwirkt, zum Beispiel um diese in Schließrichtung S
schwungvoll zuzuschlagen.
[0041] Unabhängig von dem Vorhandensein mehrerer Sollverlaufskurven oder der zu wählenden
Sollverlaufskurven ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass über die elektronische
Steuereinrichtung 4 ein rampenartig ansteigender Geschwindigkeitsverlauf für die aus
einer Ruhelage zu verstellende Fahrzeugtür 11 während der Übergangsverstellbewegung
vorgegeben wird. Dies verbessert den Eindruck eines fließenden Übergangs zu der freigängigen
Verstellbarkeit der Fahrzeugtür 11 für den Nutzer zusätzlich.
[0042] Anhand des Diagramms der Figur 3 soll die Funktionsweise einer Variante der erfindungsgemäßen
Lösung näher veranschaulicht werden. In dem Diagramm der Figur 3 ist eine Verstellgeschwindigkeit
v der Fahrzeugtür 11 über die Zeit t aufgetragen. Eine negative Verstellgeschwindigkeit
-v zeigt dabei eine Verstellung der Fahrzeugtür 11 in Öffnungsrichtung O an, während
eine positive Verstellgeschwindigkeit v eine Verstellung der Fahrzeugtür 11 in Schließrichtung
S anzeigt.
[0043] Dementsprechend ist in der Figur 3 zunächst dargestellt, wie die Fahrzeugtür 11 mit
einer Geschwindigkeit -v
1 entlang der Öffnungsrichtung O verstellt wird. Zu einem Zeitpunkt t
1 wird die Verstellbewegung der Fahrzeugtür 11 abgebremst, sodass sie zu einem Zeitpunkt
t
2 in einer gewünschten Verstellposition zur Ruhe kommt. In dieser eingenommenen Verstellposition
befindet sich der Türantrieb 2 in einer Haltestellung, sodass die Fahrzeugtür 11 über
den Türantrieb 2 in der eingenommenen Verstellposition festgestellt ist.
[0044] Wird nun zu einem späteren Zeitpunkt t
3 sensorisch, zum Beispiel über die Sensoreinrichtung 31 der Figur 2, ein durch einen
Nutzer ausgelöstes Bedienereignis detektiert, wonach die Fahrzeugtür 11 geschlossen
werden soll, wird der Antriebsmotor des Türantriebs 2 kurzzeitig aktiviert und eine
Übergangsverstellbewegung ausgelöst. Während dieser Übergangsverstellbewegung wird
die Fahrzeugtür 11 in einem vergleichsweise kleinen Zeitraum Δt = t
4 - t
3 bis zu einer Verstellgeschwindigkeit v
2 beschleunigt. Der Zeitraum Δt beträgt dabei weniger als eine Sekunde und liegt beispielsweise
in einem Bereich von kleiner 500 ms, insbesondere im Bereich von 50 ms bis 300 ms.
[0045] Zum Zeitpunkt t
4 wird dann der Türantrieb 2 in die Freigabestellung geschaltet, was beispielsweise
einschließt, dass eine Kupplung des Türantriebs 2 geöffnet und der Antriebsmotor abgeschaltet
wird. Alternativ kann natürlich auch zunächst der Antriebsmotor abgeschaltet und anschließend
eine Kupplung des Türantriebs 2 geöffnet werden oder beides kann gleichzeitig erfolgen.
Im Anschluss an den Zeitpunkt t
4 erfolgt dann die Verstellung in Schließrichtung S ausschließlich noch manuell durch
den Nutzer. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Nutzer die Fahrzeugtür
11 weiter mit annähernd gleicher Verstellgeschwindigkeit v
2 bis zum vollständigen Schließen der Fahrzeugtür 11 zum Zeitpunkt t
6 verstellt. Ein anderes in der Figur 3 exemplarisch veranschaulichtes Szenario sieht
vor, dass der Nutzer die Fahrzeugtür 11 ab dem Zeitpunkt t
4 bis zu einem späteren Zeitpunkt t
5 weiter bis zu einer Verstellgeschwindigkeit v
3 beschleunigt und die Fahrzeugtür 11 dann annähernd mit dieser höheren Verstellgeschwindigkeit
v
3 endgültig schließt.
[0046] Anhand der Figur 4 ist exemplarisch noch ein möglicher Verfahrensablauf für den Betrieb
der den Türantrieb 2 aufweisenden Vorrichtung anhand eines Flussdiagramms näher veranschaulicht.
[0047] Dabei findet sich die Fahrzeugtür 11 zu einem Verfahrensschritt A1 zunächst unbeweglich
in einer zumindest teilweise geöffneten Verstellposition, in der die Türöffnung 12
zumindest teilweise freigegeben ist. Wird in dieser Phase sensorisch ein Bedienereignis
detektiert, über das ein Nutzer signalisiert, dass er die Fahrzeugtür 11 manuell weiter
öffnen oder wieder schließen möchte, erfolgt in einem nachfolgenden Verfahrensschritt
A2 eine Ansteuerung des Türantriebs 2 mit einer hinterlegten Sollverlaufskurve. Hierüber
wird die Fahrzeugtür 11 fremdkraftbetätigt in eine Übergangsverstellbewegung in die
gewünschte Verstellrichtung S oder O versetzt, gegebenenfalls in Abhängigkeit der
Fahrzeugneigung und/oder der Höhe einer seitens des Nutzers aufgebrachten Betätigungskraft
und für einen vergleichsweise kleinen Zeitraum, zum Beispiel weniger als 500 ms, insbesondere
für 50 ms bis 300 ms.
[0048] Nach Abschluss der Übergangsverstellbewegung wird dann in einem Verfahrensschritt
A3 der Türantrieb 2 in seine Freigabestellung geschaltet und hierbei insbesondere
ein Antriebsmotor des Türantriebs 2 abgeschaltet, sodass die Fahrzeugtür 11 freigängig
durch eine manuell seitens des Nutzers aufgebrachten Betätigungskraft verstellbar
ist.
Bezugszeichenliste
[0049]
- 1
- Fahrzeug
- 10
- Karosserie (1. Fahrzeugteil)
- 11
- Fahrzeugtür (2. Fahrzeugteil)
- 110
- Türinnenraum
- 111
- Türscharnier
- 12
- Türöffnung
- 2
- Türantrieb (Antriebseinrichtung)
- 20
- Gelenk
- 21
- Fangband (Verstellteil)
- 210, 211
- Ende
- 31, 32, 33
- Sensoreinrichtung
- 4
- Steuereinrichtung
- 40
- Speicherbereich
- O
- Öffnungsrichtung
- S
- Schließrichtung
1. Vorrichtung zum fremdkraftbetätigten und manuellen Verstellen eines zweiten Fahrzeugteils
(11) relativ zu einem ersten Fahrzeugteil (10) in einem Verstellbereich, mit wenigstens
- einer Antriebseinrichtung (2), mittels der das zweite Fahrzeugteil (11) in mindestens
eine Verstellrichtung (O, S) fremdkraftbetätigt verstellbar ist und in einer Verstellposition
innerhalb des Verstellbereichs relativ zu dem ersten Fahrzeugteil (10) gehalten werden
kann, wobei die Antriebseinrichtung (2) zwischen einer Haltestellung und einer Freigabestellung
schaltbar ist und das zweite Fahrzeugteil (11) in der Haltestellung über die Antriebseinrichtung
(2) in einer Verstellposition gehalten und in der Freigabestellung manuell innerhalb
des Verstellbereichs verstellbar ist, und
- einer elektronischen Steuereinrichtung (4), mittels der die Antriebseinrichtung
(2) in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis von der Haltestellung
in die Freigabestellung schaltbar ist, um ein manuelles Verstellen des zweiten Fahrzeugteils
(11) durch den Nutzer relativ zu dem ersten Fahrzeugteil (10) zu gestatten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronische Steuereinrichtung (4) eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung
(2) in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis vor dem Schalten
in die Freigabestellung zunächst zu einer fremdkraftbetätigten Verstellung aus der
Verstellposition in diejenige Verstellrichtung (S, O) anzusteuern, in die die manuelle
Verstellung erfolgen soll.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (4) mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (31)
gekoppelt ist, mittels der ein durch den Nutzer ausgelöstes Bedienereignis elektronisch
detektierbar ist, über das durch den Nutzer signalisiert wird, in welche Verstellrichtung
(S, O) der Nutzer das zweite Fahrzeugteil (11) manuell verstellen will.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (31) eingerichtet ist, eine manuell auf das
zweite Fahrzeugteil (11) aufgebrachte Kraft zu detektieren, über die das zweite Fahrzeugteil
(11) durch den Nutzer aus der Verstellposition in eine Verstellrichtung (S, O) gedrückt
oder gezogen wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (4) eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung
(2) in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis vor dem Schalten
in die Freigabestellung zunächst zu einer fremdkraftbetätigten Verstellung für einen
Zeitraum von weniger als 2 Sekunden anzusteuern, insbesondere für einen Zeitraum von
weniger als einer Sekunde und insbesondere für einen Zeitraum im Bereich von 40 ms
bis 650 ms oder 50 ms bis 300 ms.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinrichtung (4) mindestens eine Sollverlaufskurve für
die Antriebseinrichtung (2) hinterlegt ist, über die bei der fremdkraftbetätigten
Verstellung vor dem Schalten in die Freigabestellung der Verlauf einer Verstellgeschwindigkeit
(v) des zweiten Fahrzeugteils (11) vorgegeben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollverlaufskurve zumindest in einem Abschnitt rampenartig verläuft.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (4) eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung
(2) anzusteuern, das zweite Fahrzeugteil (11) aus der Verstellposition mit unterschiedlichen
Verstellgeschwindigkeiten fremdkraftbetätigt zu verstellen, und zwar in Abhängigkeit
von einer detektierten Fahrzeugneigung, in Abhängigkeit der Verstellrichtung (S, O),
in Abhängigkeit von der Verstellposition innerhalb des Verstellbereichs und/oder in
Abhängigkeit von einer Betätigungskraft, mit der ein Nutzer auf das zweite Fahrzeugteil
(11) einwirkt, um das Bedienereignis auszulösen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6 und dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinrichtung (4) unterschiedliche Sollverlaufskurven für
die Antriebseinrichtung (2) zur Vorgabe unterschiedlicher Verläufe der Verstellgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Fahrzeugneigung, der Verstellrichtung (S, O), der Verstellposition
und/oder der Höhe der Betätigungskraft hinterlegt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (2) eine schaltbare Getriebeeinheit und/oder eine schaltbare
Kupplungseinheit aufweist, über die
- in der Haltestellung ein Antriebsmotor der Antriebseinrichtung (2) mit einem Antriebselement
gekoppelt ist, über das eine motorische Verstellkraft zum fremdkraftbetätigten Verstellen
des zweiten Fahrzeugteils (11) übertragbar ist, und
- in der Freigabestellung eine Kopplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebselement
unterbrochen ist.
10. Verfahren zum fremdkraftbetätigten und manuellen Verstellen eines zweiten Fahrzeugteils
(11) relativ zu einem ersten Fahrzeugteil (10) in einem Verstellbereich, wobei
- das zweite Fahrzeugteil (11) mittels einer schaltbaren Antriebseinrichtung (2) in
mindestens eine Verstellrichtung (O, S) fremdkraftbetätigt verstellbar ist und in
einer Verstellposition innerhalb des Verstellbereichs relativ zu dem ersten Fahrzeugteil
(10) gehalten werden kann, wobei die Antriebseinrichtung (2) zwischen einer Haltestellung
und einer Freigabestellung schaltbar ist und das zweite Fahrzeugteil (11) in der Haltestellung
über die Antriebseinrichtung (2) in einer Verstellposition gehalten und in der Freigabestellung
manuell innerhalb des Verstellbereichs verstellbar ist, und
- die Antriebseinrichtung (2) in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis
von der Haltestellung in die Freigabestellung geschaltet wird, um ein manuelles Verstellen
des zweiten Fahrzeugteils (11) durch den Nutzer relativ zu dem ersten Fahrzeugteil
(10) zu gestatten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinrichtung (2) in Reaktion auf ein durch einen Nutzer ausgelöstes Bedienereignis
das zweite Fahrzeugteil (2) zunächst fremdkraftbetätigt aus der Verstellposition in
diejenige Verstellrichtung (S, O) verstellt, in die die manuelle Verstellung erfolgen
soll, und die Antriebseinrichtung (2) anschließend in die Freigabestellung geschaltet
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt
wird.