DE102004061690A1

DE102004061690A1 - Fahrzeugtür

Info

Publication number: DE102004061690A1
Application number: DE200410061690
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Dr. Bauer; Simon Dipl.-Ing. Kern; Jürgen Prof. Dr.-Ing. Maas; Bernd Dipl.-Ing. Seiler (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-07-13
Also published as: WO2006072319A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür mit einer Sensorik (6), welche von einer Auswerte- und Steuereinheit (7) ausgewertet wird, um zu erkennen, ob ein Benutzer einen inneren Türgriff (9.1) greift oder loslässt. Erfindungsgemäß aktiviert ein im Umfeld des inneren Türgriffs (9.1) angeordnetes manuelles Betätigungsmittel (9.2) über die Auswerte- und Steuereinheit (7) eine Einheit zur Türschlossentriegelung (10), wenn die Sensorik (6) gleichzeitig erkennt, dass der Benutzer den inneren Türgriff (9.1) greift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem unachtsamen Öffnen von Fahrzeugtüren kann es leicht zu Kollisionen mit Hindernissen und somit zu Beschädigungen an der Tür oder am Hindernis kommen. Ein häufig auftretendes Szenario ist das Aussteigen aus dem Fahrzeug in engen Parklücken oder Garagen. Oft muss dabei die Tür möglichst weit gegen das Nachbarfahrzeug oder die Wand geöffnet werden, damit ein Aussteigen überhaupt möglich ist. Dies erfordert einen Rastmechanismus mit variabler Rastung, der es erlaubt, die Tür exakt zu positionieren. Mit den gängigen Rastmechanismen, die in der Regel nur eine oder zwei fest vorgegebene Rastpositionen für die Tür besitzen, ist dies nicht möglich. Die Tür öffnet oft zu weit oder bleibt nicht geöffnet.

In der DE 42 24 132 A1 wird ein Türfeststellsystem beschrieben, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür oder eine Klappe, bei welchem die Tür in einer beliebigen Zwischenstellung innerhalb des Öffnungsbereiches gehalten wird. Das Türfeststellsystem umfasst eine Kolbenzylindereinheit, welche über Anschlussorgane einerseits an dem zu bewegenden Element und andererseits an dem Basiselement angeschlagen ist. Die Kolbenzylindereinheit weist ein Druckrohr auf, in welchem ein mit einem Dämpfungsmedium gefüllter Arbeitsraum von einem Kolben an einer Kolbenstange zweigeteilt ist, wobei die Kolbenstange von einer Kolbenstangenführung radial geführt wird. Bin innerhalb einer Strömungsverbindung angeordnetes den Volumenbereich zwischen den Arbeitsräumen blockierendes Ventil wird derart angesteuert, dass bei einer Einleitung eines Türbewegungsimpulses an einem beliebigen Punkt der Tür das Blockierventil öffnet und unabhängig vom Druck innerhalb des Türfeststellungssystems geöffnet bleibt, bis bei Einleitung eines Bremsimpulses auf die Tür das Blockierventil wieder geschlossen wird. Zudem umfasst das beschriebene Türfeststellsystem Sensoren, welche eine Berührung der Tür durch den Benutzer detektieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugtür mit einem hohem Bedienkomfort zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Fahrzeugtür mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen dar Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß umfasst eine Fahrzeugtür ein im Umfeld eines inneren Türgriffs angeordnetes Betätigungsmittel, welches über die Auswerte- und Steuereinheit eine Einheit zur Türschlossentriegelung aktiviert, wenn eine Sensorik gleichseitig erkennt, dass der Benutzer einen inneren Türgriff greift. Dadurch wird das Öffnen für den Fahrer komfortabler gestaltet und das Umgreifen von einem mechanischen Türöffner zum Türgriff nach dem Entriegeln der Fahrzeugtür ist nicht mehr erforderlich. Durch das Überprüfen des gleichzeitigen Greifens des sensierten Türgriffs wird ein versehentliches und unbeabsichtigtes Öffnen der Fahrzeugtür vermieden.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugtür ist das manuelle Betätigungsmittel als Taster ausgeführt und im inneren Türgriff integriert.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugtür überprüft die Auswerte- und Steuereinheit zur Entriegelung den Fahrzeugzustand und aktiviert die Einheit zur Türschlossentriegelung nur, wenn die Überprüfung ergibt, dass das Fahrzeug steht. Dadurch erhöht sich die Sicherheit vor einer unbeabsichtigten Türöffnung.

Zur Erkennung des Fahrzeugstillstands wertet die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise Daten von einem Fahrzeugbussystem aus.

Zusätzlich oder alternativ kann der Fahrzeugstillstand durch Auswerten eines Tachometersignals oder eines Signals eines Raddrehzahlsensors erkannt werden.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugtür ist der Stillstand des Fahrzeugs aus einer Schalthebelstellung ableitbar.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugtür sind die Sensorik und die Auswerte- und Steuereinheit Teil eines ansteuerbaren Dämpfersystems für die Fahrzeugtür, wobei die Sensorik für die Auswerte- und Steuereinheit zur Ansteuerung des Dämpfersystems die Türbewegung erfasst.

Verschiedene sinnvolle Ausgestaltungen, welche sich auf einer beliebigen kombination der Gegenstände der Unteransprüche ergeben sind nicht explizit aufgeführt. Diese sollen jedoch sämtlich als zu der Erfindung gehörend eingeschlossen sein.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungswesentlichen Komponenten einer Fahrzeugtür, und
2 ein detaillierteres Blockschaltbild der Fahrzeugtür aus 1.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst eine erfindungsgemäße Fahrzeugtür 2 eine Sensorik 6 zur Erfassung der Türbewegung, eine Auswerte- und Steuereinheit 7 zum Auswerten der erfassten Türbewegung und zum Ansteuern eines Dämpfers 5 über ein Stellglied 4, wobei der Dämpfer über ein eingestelltes Moment M die Bewegung der Fahrzeugtür 2 beeinflusst. Die Auswerte- und Steuereinheit 7 gibt beispielsweise eine Steuerspannung U aus, welche vom Stellglied 4 in einen Strom I umgewandelt wird. Zusätzlich zur Erfassung des Türbewegung kann die Sensorik 6 auch Sensoren zur Überwachung eines inneren oder äußeren Türgriffs oder zur Hinderniserkennung im Öffnungsbereich der Fahrzeugtür 2 umfassen.
2 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der Fahrzeugtür 2 für ein Fahrzeug 1. Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst die Fahrzeugtür 2, Scharniere 11, den Dämpfer 5 mit dem als Stromregler ausgeführtem Stellglied 4, welches von der Auswerte- und Steuereinheit 7 angesteuert wird, einen Innengriff 9.1, einen Außengriff 9.3, einen Taster 9.2 und eine Einheit Zur Türschlossentriegelung 10, welche von dem im Umfeld des Inngriffs 9.1 angeordneten Taster 9.2 über die Auswerte- und Steuereinheit 7 aktiviert wird. Zum Auswerten der Sensorsignale und zum Ausgeben von Steuersignalen umfasst die Auswerte- und Steuereinheit 7 eine CPU 7.2 und einen Analog-/Digitalwandler 7.3, welcher die empfangenen Sensorsignale zur Verarbeitung in der CPU 7.2 aufbereitet und einen Digital-/Analogwandler 7.1, welcher die Steuersignale von der CPU zur Ausgabe entsprechend aufbereitet. Zum Empfang und zur Ausgabe verfügt die Auswerte- und Steuereinheit zusätzlich über digitale Ein- und Ausgänge.
Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, umfasst die Sensorik 6 einen Positionssensor 6.1, welcher den Öffnungswinkel ϕ der Fahrzeugtür detektiert und ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheit 7 überträgt, einen digitalen Laserscanner 6.2 mit zugehöriger Steuereinheit 8 zur Hinderniserkennung und einen Sensor 6.3 zur Überwachung des Innengriffs 9.1. Optional können am Außengriff 9.3 der Fahrzeugtür 2 weitere Sensoren angeordnet und mit der Auswerte- und Steuereinheit 7 verbunden sein. Der Sensor 6.3 detektiert eine Betätigung, d.h. ein Greifen oder ein Loslassen, des zugeordneten Innengriffs 9.1 und leitet dies an die Auswerte- und Steuereinheit 7 weiter.
Die dargestellten Scharniere 11 der Fahrzeugtür 2 weisen keine feste Rastung auf, sondern erlauben eine positionsunabhängige kraftarme Bewegung der Fahrzeugtür. Die Scharniere 11 sind so ausgeführt, dass die zugehörige Fahrzeugtür 2 in einem ersten Segment 400 des öffnungsbereichs der Fahrzeugtür 2 von einem minimalen Öffnungswinkel ϕ₀ bis zu einem erstem Öffnungswinkel ϕ_min, welcher beispielsweise ca. 15° beträgt, ohne Wirken von äußeren Kräften ins Schloss fällt, also zu kleineren Positionen in Richtung des minimalen Öffnungswinkels ϕ₀ hin beschleunigt wird.
Der eingesetzte Dämpfer 5 weist im freigeschalteten Zustand eine geringe Reibung auf und seine Haltekraft entspricht einem Halte-/Bremsmoment von ca. 100 Nm. Der Dämpfer 5 ist so ausgeführt, dass er gut eingesteuert werden kann und schnell auf die Steuersignale anspricht.
Für die Umsetzung des ansteuerbaren Dämpfers 5 stehen verschiedene Bauarten und Wirkprinzipien zur Auswahl. Prinzipiell lassen sich die Dämpfer 5 in rotatorisch und translatorisch wirkende Dämpfer unterteilen. Die möglichen Aktoren 4 zur Ansteuerung der Dämpfer 5 lassen sich in elektro-hydraulische, elektro-mechanische, magnetorheologische und elektro-rheologische Wirkungsprinzipien klassifizieren. Es können auch aktive Stelleinheiten wie Elektromotoren, welche rotatorisch oder linear wirken, und Hydraulikantriebe eingesetzt werden.
Zur Bestimmung der Türbewegung wird die Position der Fahrzeugtür 2 ausgewertet, welche beispielsweise als Öffnungswinkel ϕ vom Positionssensor 6.1 detektiert wird. Durch geeignete Filterung und Differentiation des Signals des Positionssensors 6.1 kann die Winkelgeschwindigkeit geschätzt werden. Die eingesetzte Tiefpassfilterung stellt dabei einen Kompromiss aus einem möglichst „glatten" Signal, welches ein minimiertes Rauschen aufweist, und einer ausreichend unverfälschten Systembewegung mit geringen verzögerungen dar. Als Positionssensor 6.1 können Winkelsensoren eingesetzt werden, welche nach dem Hall-Prinzip arbeiten oder als Dreh-Potentiometer ausgeführt sind. Außerdem können auch linear wirkende Längenmesssysteme, mit welchen sich die Position der Fahrzeugtür 2 bestimmen lässt verwendet werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Fahrzeugtür 2 wird nicht die Verschiebung des Dämpfers 5, sondern die Position der Fahrzeugtür 2 selbst erfasst, inklusive der aufgrund der Elastizitäten in der Mechanik der Fahrzeugtür 2 und des Dämpfers 5 auftretenden Bewegungen.
Ein Betätigungswunsch wird mittels einem im Aussengriff 9.3 der Fahrzeugtür 2 eingelassenen mechanischen Taster, mit dem erkannt wird, ob der Bediener den Griff 9.3 anfasst, oder mittels des kapazitiven Sensors 6.3 am Innengriff 9.1 der Fahrzeugtür 2 erkannt. Zur Aktivierung der Einheit zur Entriegelung des Türschlosses 10 ist am oberen Ende des Innengriffs 9.1 der Taster 9.2 integriert. Zur Erfassung des Betätigungswunsches können auch andere Sensoren eingesetzt werden. Mit Hilfe des Sensors 6.3 wird erkannt, ob der Fahrer den inneren Türgriff 9.1 greift oder nicht. Ist diese Bedingung erfüllt, dann führt eine Betätigung des Tasters 9.2 zu einer Aktivierung der Entriegelungseinheit 10 und das Türschloss wird entriegelt, so dass der Fahrer die Fahrzeugtür 2 nahezu ohne Kraftaufwand und ohne ein Umgreifen öffnen kann. Das Türschloss der Fahrzeugtür 2 verfügt über einen eingebauten elektrisch ansteurbaren Öffnungsmechanismus, welcher von der Entriegelungseinheit 10 angesteuert wird.
Um ein versehentliches und unbeabsichtigtes Öffnen zu vermeiden, kann die Auswerte- und steuereinheit weitere Bedingungen, wie beispielsweise einen Fahrzeugstillstand, durch Auswerten von Daten von einem Fahrzeugbussystem ermitteln. Der Fahrzeugstillstand kann beispielsweise durch Auswerten eines Tachometersignals oder eines Signals eines Raddrehzahlsensors erkannt werden oder aus einer Schalthebelstellung abgeleitet werden.

Claims

Fahrzeugtür mit einer Sensorik (6), welche von einer Auswerte- und Steuereinheit (7) ausgewertet wird, um zu erkennen, ob ein Benutzer einen inneren Türgriff (9.1) greift oder loslässt, gekennzeichnet durch, ein im Umfeld des inneren Türgriffs (9.1) angeordnetes manuelles Betätigungsmittel (9.2), welches über die Auswerte- und Steuereinheit (7) eine Einheit zur Türschlossentriegelung (10) aktiviert, wenn die Sensorik (6) gleichzeitig erkennt, dass der Benutzer den inneren Türgriff (9.1) greift.
Fahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das manuelle Betätigungsmittel (9.2) als Taster ausgeführt ist, und im inneren Türgriff (9.1) integriert ist.
Fahrzeugtür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (7) vor der Entriegelung den Fahrzeugzustand überprüft und die Einheit zur Türschlossentriegelung (10) nur aktiviert, wenn die Überprüfung ergibt, dass das Fahrzeug (1) steht.
Fahrzeugtür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (7) zur Erkennung des Fahrzeugstillstands Daten von einem Fahrzeugbussystem auswertet.
Fahrzeugtür nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugstillstand durch Auswerten eines Tachometersignals oder eines Signals eines Raddrehzahlsensors erkannt wird.
Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stillstand des Fahrzeugs aus einer Schalthebelstellung ableitbar ist.
Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (6) und die Auswerte- und Steuereinheit (7) Teil eines ansteuerbaren Dämpfersystems (5) für die Fahrzeugtür (2) sind, wobei die Sensorik (6) für die Auswerte- und Steuereinheit (7) zur Ansteuerung des Dämpfersystems (5) die Türbewegung erfasst.