DE102008060985A1

DE102008060985A1 - Prüfverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens

Info

Publication number: DE102008060985A1
Application number: DE200810060985
Authority: DE
Inventors: Dejan Djordjevic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-12-06
Filing date: 2008-12-06
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Prüfverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens, zur Erfassung zumindest einer physikalischen Beobachtungsgröße während eines Einklemmereignisses eines Hindernisses im Verstellbereich eines beweglichen Verstellelements eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Daches, Schiebedaches, Fensters, einer Heckklappe oder eines Fahrzeugsitzes, wobei in Abhängigkeit der physikalischen und/oder geometrischen Eigenschaften des Hindernisses der auf das Hindernis ausgeübte Druck oder eine vom Druck abhängige physikalische Beobachtungsgröße abgeleitet und/oder bestimmt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfverfahren zur Erfassung zumindest einer physikalischen Beobachtungsgröße während eines Einklemmereignisses eines Hindernisses im Verstellbereich eines beweglichen Verstellelements eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens nach Anspruch 4.
Durch die automatischen Schließfunktionen von beispielsweise Fenstern, Schiebetüren, Dächern oder Heckklappen oder durch die automatische Verstellfunktion von Fahrzeugsitzen können Quetsch- und Scherstellen auftreten.
Prüfungen zum Einklemmschutz werden vor der Auslieferung des Fahrzeugs durchgeführt und unterliegen strengen Auflagen. In aus dem Stand der Technik bekannten Richtlinien zum Einklemmschutz werden die eingeklemmten Körperteile derzeit mit einer Federrate beschrieben. Normen und Richtlinien beschreiben sowohl die Systemabläufe und Betriebsbedingungen als auch die Prüfkörper, Messwerte und Testaufbauten. Beispielsweise darf ein Dach den einklemmenden Gegenstand maximal um einen Weg stauchen, bis 100 N erreicht sind. Denn es gilt: Wird ein Hindernis bei einem automatischen Schließ- oder Verstellvorgang eingeklemmt, muss eine Umkehrbewegung stattfinden, bevor die Einklemmkraft 100 N erreicht.
Nach den erwähnten Normen und Richtlinien darf beispielsweise die Schließkraft eines Fensterheberantriebes beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis einen Wert von 100 N nicht übersteigen. Zur Überprüfung dieser Norm wird ein Prüfkörper zwischen der oberen Scheibenkante und dem Türrahmen eingespannt. Der Prüfkörper besteht beispielsweise aus einer Feder, deren Federkonstante sich nach den europäischen Anforderungen im Wertebereich zwischen 10 N/mm und 20 N/mm bewegt. Bei dem unteren Grenzwert bedeutet dies, dass eine Steuer- und Regelelektronik für den Antrieb des Fensterhebers innerhalb einer Reaktionszeit, in welcher der Fensterheber eine Wegstrecke von etwa 10 mm zurückgelegt hat, das Hindernis detektieren und gegebenenfalls den Antrieb reversieren muss. Im Falle des oberen Grenzwertes von 20 N/mm für die Prüffederkonstante reduziert sich die Reaktionsstrecke sogar auf lediglich 5 mm. Mittlerweile gelten insbesondere in den USA noch strengere Anforderungen. So wird gefordert, dass die Prüffeder eine Federkonstante von 65 N/mm aufweisen soll und die Schließkraft ebenfalls nicht 100 N übersteigen darf.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Prüfverfahren zum Einklemmschutz (samt der dazugehörigen Normen und Richtlinien) ist jedoch, dass bei derzeitigen Prüfverfahren nur die Kraft berücksichtigt wird, mit der der Gegenstand maximal eingeklemmt oder gequetscht werden darf (nämlich eben jene 100 N). Was nicht mittels des Prüfverfahrens bzw. anhand der Richtlinien erfasst wird, ist der Einfluss der Oberfläche (beispielsweise in mm²) des beweglichen Verstellelements auf das Hindernis bzw. der eigentliche tatsächliche Druck in Abhängigkeit zum eingeklemmten Hindernis. Es wäre also sinnvoller eher den Druck zu messen bzw. zu simulieren, so wie ihn ein Finger während eines Einklemmereignisses beispielsweise an einer Dachdeckelkante tatsächlich erfahren würde.
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik, ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prüfverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens vorzuschlagen, mit dem ein eventuelles Einklemmereignis besser bestimmt und die dabei auftretenden physikalischen Kräfte besser berücksichtigt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 gelöst.
Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Das Prüfverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der physikalischen und/oder geometrischen Eigenschaften des Hindernisses der auf das Hindernis ausgeübte Druck oder eine vom Druck abhängige physikalische Beobachtungsgröße abgeleitet und/oder bestimmt werden kann. Ein Schmerz der beim Einklemmen erzeugt wird, ist etwas stark Subjektives (Gefühlssache) und daher schwer zu beschreiben und allein anhand einer Kraftmessung nur unzulänglich zu überprüfen. Aus diesem Grunde ist eine Druckmessung (in Abhängigkeit der physikalischen und/oder geometrischen Eigenschaften des Hindernisses) erheblich sinnvoller und zuverlässiger.
Beispielsweise kann das Prüfverfahren die Stauchung bzw. das Stauchverhalten des Hindernisses berücksichtigen, wobei aus der Stauchung des Hindernisses eine Druckerhöhung resultiert, welche stellvertretend für ein gefühltes Einklemmereignis angesehen werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der auf das Hindernis ausgeübte Druck oder eine vom Druck abhängige physikalische Beobachtungsgröße den Einfluss der kraftausübenden Fläche des Verstellelements berücksichtigt. Es ist bekannt, dass die Oberfläche einen starken Einfluss auf den gefühlten Schmerz beim Einklemmen – bei gleicher Kraft schmerzen spitze Gegenstände mehr als stumpfe Gegenstände – hat.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens sieht daher vor, dass das Hindernis als Prüfkörper, insbesondere als Prüfkissen, ausgebildet sein kann. Durch die auftretende Stauchung des Prüfkissens während des Einklemmereignisses, entsteht eine Druckerhöhung, die stellvertretend für das gefühlte Einklemmereignis ist.
Die erlaubten Druckerhöhungen und die jeweiligen Vorspannungen der Prüfkissen könnten in einer entsprechenden Richtlinie erfasst und definiert werden. Beispielsweise könnten bei dem simulierten Einklemmereignis nur zertifizierte Kraftmessgeräte und/oder Prüfkörper eingesetzt werden, um möglichst genaue und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.
Beispielsweise könnten die Prüfkörper (insbesondere Prüfkissen) in unterschiedlichen Druckstärken, beispielsweise Druck 1, Druck 2, Druck 3 usw., ausgebildet sein. So könnte jede Druckstärke stellvertretend für ein einzuklemmendes Körperteil oder einen bestimmten Gegenstand angesehen werden. Bei der anschließenden Druckmessung wird in Abhängigkeit der physikalischen und/oder geometrischen Eigenschaften des Prüfkörpers die Druckmessung durchgeführt. Bei dieser Druckmessung kann auch die vom beweglichen Verstellelement tatsächlich auf den Prüfkörper wirkende Druck- oder Kontaktfläche (mm²) berücksichtigt werden.
Der Prüfkörper kann auch dergestalt ausgebildet sein, dass der Prüfkörper mit verschiedenen Drücken, beispielsweise Druck 1, Druck 2, Druck 3 usw., beaufschlagt werden kann, wodurch ein Prüfkörper für verschiedene einzuklemmende Körperteile oder bestimmte Gegenstände verwendet werden kann.
Beispielsweise können sich die Prüfkörper in ihrer geometrischen Ausgestaltung dem zu simulierenden Klemmereignis anpassen bzw. unterschiedlichen Gegenständen oder Körperteilen nachempfunden sein.
Grundlage der Erfindung ist im Wesentlichen eine Erfassung des Einklemmereignisses auf der Basis von Druck = Kraft/Fläche.

Claims

Prüfverfahren zur Erfassung zumindest einer physikalischen Beobachtungsgröße während eines Einklemmereignisses eines Hindernisses im Verstellbereich eines beweglichen Verstellelements eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Daches, Schiebedaches, Fensters, einer Heckklappe oder eines Fahrzeugsitzes, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der physikalischen und/oder geometrischen Eigenschaften des Hindernisses der auf das Hindernis ausgeübte Druck oder eine vom Druck abhängige physikalische Beobachtungsgröße abgeleitet und/oder bestimmt wird.
Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfverfahren die Stauchung bzw. das Stauchverhalten des Hindernisses berücksichtigt, wobei aus der Stauchung des Hindernisses eine Druckerhöhung resultiert, welche stellvertretend für ein gefühltes Einklemmereignis angesehen wird.
Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf das Hindernis ausgeübte Druck oder eine vom Druck abhängige physikalische Beobachtungsgröße den Einfluss der kraftausübenden Fläche des Verstellelements berücksichtigt.
Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis als Prüfkörper, insbesondere als Prüfkissen, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper in unterschiedlichen Druckstärken (Druck 1, Druck 2, Druck 3 usw.) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper mit verschiedenen Drücken (Druck 1, Druck 2, Druck 3 usw.) beaufschlagt werden kann.