DE102008014514A1

DE102008014514A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Heckklappe eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102008014514A1
Application number: DE200810014514
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Löw; Jürgen Dipl.-Ing. Philippi
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-03-15
Filing date: 2008-03-15
Publication date: 2008-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung zumzur Steuerung der Antriebseinrichtung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Antriebseinrichtung mittels der Steuereinheit derart gesteuert, dass eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe beim Erreichen wenigstens einer Zwischenstellung vorübergehend für eine vorgebbare oder regelbare Unterbrechungsdauer (I1, I2, I3) unterbrochen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer zwischen einer aufwärts gerichteten Endstellung und einer abwärts gerichteten Endstellung schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Betätigen einer Heckklappe eines Fahrzeuges bekannt.
Beispielsweise wird in DE 20 2005 018 050 U1 eine Heckklappe für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, die einen Schwenkbereich, der an einem ersten Endabschnitt der Heckklappe angeordnet ist und der zum schwenkbaren Anlenken der Heckklappe am Heck eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet und vorgesehen ist, und eine Einrichtung zum Verschwenken der Heckklappe aufweist, über die die Heckklappe mit dem Heck eines Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung bringbar ist, um die Heckklappe öffnen und schließen zu können. An dem ersten Endabschnitt der Heckklappe ist ein Modulträger angeordnet und als separates Trägerelement festgelegt, der zur Aufnahme zumindest eines Teiles der Komponenten der Einrichtung zum Verschwenken der Heckklappe eingerichtet ist.
Derartige Heckklappen haben den Nachteil, dass bei ganz oder teilweise geöffneter Heckklappe eine Feststelleinrichtung versagen kann, mittels derer die Heckklappe in ihrer Stellung gehalten werden soll, beispielsweise eine oder mehrere Gasfedern oder Federbeine. Bei einem derartigen Versagen der Feststelleinrichtung kann die Heckklappe herunterklappen und dabei eine Person verletzen, die sich unter der geöffneten Heckklappe befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Heckklappe eines Fahrzeuges anzugeben, mittels derer eine Gefährdung von Personen durch ein fehlerhaftes Herunterklappen der Heckklappe verringert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer zwischen einer aufwärts gerichteten Endstellung und einer abwärts gerichteten Endstellung schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung zu einem aufwärts gerichteten Schwenken der Heckklappe und einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung, wird die Antriebseinrichtung mittels der Steuereinheit derart gesteuert, dass eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe beim Erreichen wenigstens einer Zwischenstellung vorübergehend für eine vorgebbare oder regelbare Unterbrechungsdauer unterbrochen.
Dadurch wird die abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe in abwärts gerichtete Teilschwenkbewegungen unterteilt, die zeitlich jeweils durch eine Unterbrechungsdauer voneinander getrennt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betrieb einer zwischen einer aufwärts gerichteten Endstellung und einer abwärts gerichteten Endstellung schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung zu einem aufwärts gerichteten Schwenken der Heckklappe und einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinrichtung mittels der Steuereinheit derart steuerbar ist, dass sie eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe beim Erreichen wenigstens einer Zwischenstellung vorübergehend für eine vorgebbare oder regelbare Unterbrechungsdauer unterbricht.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Abwärtsbewegung der Heckklappe kontrolliert, indem sie einmal oder mehrmals unterbrochen wird. Dadurch wird eine Gefährdung von Personen durch ein Herunterklappen der Heckklappe einerseits dadurch verringert, dass durch das stufenweise Herunterklappen der Heckklappe einer von der Heckklappe gefährdeten Person eine größere Reaktionszeit zur Vermeidung einer Kollision mit der Heckklappe verfügbar gemacht wird, andererseits dadurch, dass die potenzielle Aufprallwucht der Heckklappe auf die Person infolge der verringerten Fallhöhe der Heckklappe verringert wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufes einer Öffnungshöhe einer Heckklappe eines Fahrzeuges und ein Diagramm eines dazu korrespondierenden zeitlichen Verlaufes eines Steuersignals zur Steuerung einer Antriebseinrichtung zum Schwenken der Heckklappe.
Die 1 zeigt diagrammatisch ein erfindungsgemäß gesteuertes Herunterklappen einer schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Zeit t.
Dabei wird die momentane Stellung der Heckklappe durch den Wert einer Öffnungshöhe Y beschrieben. Die Öffnungshöhe Y ist der Abstand eines festen Ortes an der Heckklappe zu einem festen Ort an der Karosserie des Fahrzeuges unterhalb der Heckklappe.
Bevorzugt werden diese beiden Orte derart gewählt, dass sie bei geschlossener Heckklappe eng benachbart sind, wobei sich der feste Ort an der Heckklappe an deren Unterkante befindet und der feste Ort an der Karosserie an einer Ladekante liegt, auf der die Heckklappe in ihrer abwärts gerichteten Endstellung aufliegt.
Die Heckklappe ist mittels einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einem elektrohydraulischen Antrieb, aufwärts schwenkbar, wobei die Antriebseinrichtung von einer Steuereinheit über ein Steuersignal S gesteuert wird.
Ferner umfasst die Antriebseinrichtung bevorzugt Mittel zu einem Stoppen einer abwärts gerichteten Schwenkbewegung der Heckklappe, beispielsweise wenigstens ein hydraulisches Ventil, durch dessen Schließen eine Abwärtsbewegung der Heckklappe gestoppt wird.
Des Weiteren weist das Fahrzeug eine Heckklappenhalteeinrichtung, beispielsweise umfassend Gasfedern oder Federbeine, zum Halten der Heckklappe in einer vorgebbaren Position auf.
Im Falle eines Versagens der Heckklappenhalteeinrichtung setzt das erfindungsgemäße Verfahren ein, um Schaden an Personen oder Objekten aufgrund eines nicht beabsichtigten, fehlerhaften Herunterklappens der Heckklappe zu vermeiden.
Vor dem Beginn des Herunterklappens hat die Öffnungshöhe Y einen ersten Anfangswert Y1. Wenn die Öffnungshöhe Y einen Wert erreicht, der um einen vorgebbaren Differenzwert ΔY kleiner als der erste Anfangswert Y1 ist, wird von der Steuereinheit während einer ersten Unterbrechungsdauer I1 ein Steuersignal S ausgegeben, das die Antriebseinrichtung zu einem ersten der Abwärtsbewegung entgegen wirkenden Gegenimpuls aktiviert, d. h. zu einem aufwärts gerichteten Schwenken der Heckklappe.
Dadurch wird die abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe gestoppt und die Heckklappe während der ersten Unterbrechungsdauer I1 nach oben geschwenkt, wodurch die Öffnungshöhe Y um einen ersten Anhebungswert P1 auf einen zweiten Anfangswert Y2 vergrößert wird.
Nach der ersten Unterbrechungsdauer I1 wird die Antriebseinrichtung abgeschaltet, worauf sich die Heckklappe wieder abwärts bewegt.
Wenn die Öffnungshöhe Y einen Wert erreicht, der um den Differenzwert ΔY kleiner als der zweite Anfangswert Y2 ist, wird von der Steuereinheit während einer zweiten Unterbrechungsdauer I2 ein Steuersignal S ausgegeben, das die Antriebseinrichtung zu einem zweiten Gegenimpuls aktiviert.
Dadurch wird die abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe ein zweites Mal gestoppt und die Heckklappe wird während der zweiten Unterbrechungsdauer I2 nach oben geschwenkt, wodurch die Öffnungshöhe Y um einen zweiten Anhebungswert P2 auf einen dritten Anfangswert Y3 vergrößert wird.
Dabei wird die zweite Unterbrechungsdauer I2 aus der ersten Unterbrechungsdauer I1, dem ersten Anhebungswert P1 und einer vorgebbaren positiven Konstante K aus unten genannten Gründen vorzugsweise gemäß I2 = I1 – K·P1 [1]gebildet.
Ein dritter Gegenimpuls wird ausgelöst, wenn die Öffnungshöhe Y einen Wert erreicht, der um den Differenzwert ΔY kleiner als der dritte Anfangswert Y3 ist. Dabei wirkt der dritten Gegenimpuls während einer dritten Unterbrechungsdauer I3, die vorzugsweise gemäß I3 = I2 – K·P2 [2]gebildet wird.
Das Verfahren wird solange fortgesetzt bis die Heckklappe ihre abwärts gerichtete Endstellung erreicht hat.
Die Vorteile der Bildung der zweiten und dritten Unterbrechungsdauer I2, I3 gemäß den Gleichungen [1] und [2] haben folgende Hintergründe. Die Reaktion der Heckklappe auf die Gegenimpulse ist unter anderem abhängig von der Fahrzeuglage, beispielsweise der Neigung des Fahrzeuges, einer Temperatur des Antriebssystems, beispielsweise einer Temperatur eines Hydrauliköls, und mechanischen Elastizitäten beispielsweise von Hydraulikleitungen.
Ungünstige Umgebungsbedingungen sowie ein zu langer bzw. zu starker Gegenimpuls können dazu führen, dass die Heckklappe nach dem Stoppen der Abwärtsbewegung wieder sehr weit geöffnet wird, wodurch das Abfangen der Abwärtsbewegung ineffizient wird.
Andererseits soll der Gegenimpuls so ausgelegt werden, dass er unter allen Umständen ein Stoppen der Abwärtsbewegung bewirkt. Deshalb wird für den ersten Gegenimpuls bevorzugt eine große erste Unterbrechungsdauer I1 gewählt, die die Wirksamkeit des ersten Gegenimpulses garantiert.
Die Unterbrechungsdauern I2, I3 der folgenden Gegenimpulse werden gemäß den Gleichungen [1, 2] umso kleiner je größer die Wirkung des jeweils vorhergehenden Gegenimpulses war, da diese Wirkung mittels der Anhebungswerte P1, P2 quantifizierbar ist.
Damit nimmt die Stärke der Gegenimpulse bei positiven Anhebungswerten P1, P2, P3 sukzessive ab bis die Abwärtsbewegung der Heckklappe durch einen Gegenimpuls nur noch vorübergehend gestoppt wird, ohne kurzzeitig in eine Aufwärtsbewegung umgekehrt zu werden.
Wird die Abwärtsbewegung der Heckklappe durch einen Gegenimpuls nicht gestoppt, so nimmt der entsprechende Anhebungswert einen negativen Wert an. Dadurch wird die Stärke der folgenden Gegenimpulse gemäß den Gleichungen [1, 2] sukzessive angehoben bis ein Gegenimpuls die Abwärtsbewegung der Heckklappe vorübergehend stoppt.
Die Regelung der Unterbrechungsdauern I2, I3 gemäß den Gleichungen [1, 2] optimiert also sukzessive die Stärke der Gegenimpulse, so dass diese schließlich die Abwärtsbewegung der Heckklappe nur noch vorübergehend unterbrechen.
Alternativ oder zusätzlich zur Regelung der Impulsdauer gemäß den Gleichungen [1, 2] kann die Stärke der Gegenimpulse auch über eine Regelung der durch sie vermittelten Kraftwirkung gesteuert werden.
Zur Steuerung der Abwärtsbewegung der Heckklappe weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Sensoreinrichtung auf, beispielsweise einen Abstands- oder Winkelsensor, mittels derer die Öffnungshöhe (Y) oder ein Schwenkwinkel der Heckklappe ermittelbar ist und deren Sensorsignale der Steuereinheit zuführbar sind.
Von der Steuereinheit wird aus dem Sensorsignal die momentane Stellung der Heckklappe ermittelt und daraus das Steuersignal S zur Steuerung der Abwärtsbewegung der Heckklappe in der oben beschriebenen Weise gebildet.
Bevorzugt wird das Verfahren nur bei einer durch ein Versagen der Heckklappenhalteeinrichtung verursachten Abwärtsbewegung der Heckklappe aktiviert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass während der Abwärtsbewegung und deren Unterbrechungen ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird. Dadurch wird eine Personengefährdung durch ein Herunterklappen der Heckklappe weiter verringert.
Entsprechend sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine akustische und/oder optische Warneinrichtung vor, mittels derer während der Abwärtsbewegung und deren Unterbrechungen ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgebbar ist.

Y: Öffnungshöhe
Y1 bis Y4: Anfangswert
ΔY: Differenzwert
I1 bis I4: Unterbrechungsdauer
S: Steuersignal
P1 bis P3: Anhebungswert
K: Konstante
t: Zeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 202005018050 U1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer zwischen einer aufwärts gerichteten Endstellung und einer abwärts gerichteten Endstellung schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung zu einem aufwärts gerichteten Schwenken der Heckklappe, einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung mittels der Steuereinheit derart gesteuert wird, dass eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe beim Erreichen wenigstens einer Zwischenstellung vorübergehend für eine vorgebbare oder regelbare Unterbrechungsdauer (I1, I2, I3) unterbrochen und dadurch in abwärts gerichtete Teilschwenkbewegungen unterteilt wird, die zeitlich jeweils durch eine Unterbrechungsdauer (I1, I2, I3) voneinander getrennt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zwischenstellung durch einen Wert einer Öffnungshöhe (Y) oder eines Schwenkwinkels der Heckklappe bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu einer Zwischenstellung gehörende Wert der Öffnungshöhe (Y) ermittelt wird durch Subtraktion eines vorgebbaren Differenzwertes (ΔY) von einem Anfangswert (Y1 bis Y4) derjenigen abwärts gerichteten Teilschwenkbewegung, die durch die jeweilige Zwischenstellung nach unten begrenzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Fahrzeug mit einer Heckklappenhalteeinrichtung zu einem Halten der Heckklappe in einer vorgebbaren Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur bei einer durch ein Versagen der Heckklappenhalteeinrichtung verursachten abwärts gerichteten Schwenkbewegung der Heckklappe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur durchgeführt wird, wenn einer abwärts gerichteten Schwenkbewegung der Heckklappe keine manuelle Betätigung der Heckklappe vorausgeht.
Vorrichtung zum Betrieb einer zwischen einer aufwärts gerichteten Endstellung und einer abwärts gerichteten Endstellung schwenkbaren Heckklappe eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung zu einem aufwärts gerichteten Schwenken der Heckklappe und einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung mittels der Steuereinheit derart steuerbar ist, dass sie eine abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Heckklappe beim Erreichen wenigstens einer Zwischenstellung vorübergehend für eine vorgebbare oder regelbare Unterbrechungsdauer (I1, I2, I3) unterbricht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung, mittels derer eine Öffnungshöhe (Y) oder ein Schwenkwinkel der Heckklappe ermittelbar ist und deren Sensorsignale der Steuereinheit zuführbar sind.