DE102011017372A1

DE102011017372A1 - Verfahren zum Betätigen einer durch eine Stellvorrichtung verfahrbaren Fahrzeugtür eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011017372A1
Application number: DE102011017372A
Authority: DE
Inventors: Christian Gröwe; Dirk Hellmich
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-04-16
Filing date: 2011-04-16
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2031-04-17
Also published as: DE102011017372B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer durch eine Stellvorrichtung (5) verfahrbaren Fahrzeugtür (4) eines Fahrzeugs (1). Verfahrensgemäß ist vorgesehen, dass während eines Schließvorgangs, in dem die Fahrzeugtür (4) aus einer Offenposition (O) in Richtung auf eine Schließposition (S) verfahren wird, ein Druckausgleichvorgang gestartet wird, in dem ein durch den Schließvorgang entstehender Überdruck im Inneren des Fahrzeugs (2) vermieden oder verringert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer durch eine Stellvorrichtung verfahrbaren Fahrzeugtür eines Fahrzeugs.
Beim Schließen einer großflächigen Fahrzeugtür, wie zum Beispiel einer Heckklappe oder einer Seitentür (insbesondere einer Schiebetür) wird ein großes Luftvolumen in den Fahrzeuginnenraum gedrückt. Dadurch kommt es zu einem Anstieg des Luftdrucks innerhalb des Fahrzeugs, welcher seinerseits eine entgegen der Schließrichtung wirkende Kraft auf die entsprechende Fahrzeugtür ausübt.
Der Überdruck, der durch das Schließen der Fahrzeugtür ausgebildet wird, wird weiter verstärkt, wenn im Fahrzeug eine zugeschaltete Lüftung oder Klimaanlage im Betrieb ist. Aufgrund der Druckerhöhung im Innenraum erhöht sich der Gegendruck auf die Fahrzeugtür mitunter so sehr, dass die Fahrzeugtür nicht vollständig geschlossen wird. Kurz vor und nach dem Erreichen der Vorrastposition des Schließbügels im Schloss ist der Gegendruck besonders groß, da die Türdichtung zu diesem Zeitpunkt bereits Kontakt zur Tür hat. Mit vergleichsweise großer Wahrscheinlichkeit wird die Tür daher gegendruckbedingt in angelehntem oder teilverrastetem Zustand gestoppt. Gerade in diesem Zustand ist für einen Fahrzeugnutzer aber mitunter optisch nur schwer festzustellen, ob die Fahrzeugtür nach einem Schließversuch vollständig geschlossen ist, so dass eine versehentlich offengebliebene Fahrzeugtür leicht übersehen wird.
Durch offen stehende Fahrzeugtüren können im Fahrzeuginneren Schäden aufgrund von äußeren Einflüssen, insbesondere Feuchtigkeit und/oder Schmutz, entstehen. Ferner entsteht durch die offen stehende Fahrzeugtür eine störende Geräuschbildung sowie ein hohes Sicherheitsrisiko während der Fahrt.
Verfahren zum Schließen einer Fahrzeugtür sind insbesondere aus DE 10 2007 001 113 A1 , DE 103 34 020 A1 und DE 199 27 180 C1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache und effektive Weise ein zuverlässiges Schließen einer motorisch betriebenen Fahrzeugtür sicherzustellen.
Bezüglich eines Verfahrens zum Betätigen einer durch eine Stellvorrichtung verfahrbaren Fahrzeugtür eines Fahrzeugs wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich einer nach einem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Stellvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der in den Unteransprüchen genannten Belüftungsanlage handelt es sich in bevorzugter Ausbildung um eine Klimaanlage. Bei dem Fahrzeug-Schließelement handelt es sich vorzugsweise um eine seitliche Fensterscheibe oder ein Schiebedach des Fahrzeugs. Bei der Schließelement-Stellvorrichtung handelt es sich entsprechend vorzugsweise um einen elektrischen Fensterheber.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachten und schematischen Darstellungen:
1 in Aufsicht ein Kraftfahrzeug mit einer Stellvorrichtung zur motorbetriebenen Verstellung einer Heckklappe, mit einer Klimaanlage sowie mit vier motorisch verfahrbaren Fensterscheiben,
2 in Seitenansicht einen Heckbereich des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe und der zugehörigen Stellvorrichtung, und
3 und 4 in Aufsicht auf das Fahrzeug Luftbewegungen im Fahrzeuginnenraum vor und während eines Druckausgleichvorgangs.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Innenraum 2. Ein Heckbereich 3 des Kraftfahrzeugs 1 weist eine Heckklappe 4 auf, die durch eine Stellvorrichtung 5 – wie in 2 ersichtlich – reversibel zwischen einer Offenposition O und einer Schließposition S verfahrbar ist. In diesen Positionen O und S ist die Heckklappe 4 in 2 jeweils gestrichelt dargestellt. Mit durchgezogener Linie ist die Heckklappe 4 in 2 in einer aktuellen Position x zwischen der Offenposition O und der Schließposition S dargestellt.
An den Seitenflächen des Innenraums 2 sind vier (in der Darstellung geschlossene) Fahrzeugtüren angeordnet, die jeweils eine Fensterscheibe 6 aufweisen. Die Fensterscheiben 6 sind mit einem jeweiligen motorisch betriebenen Fensterheber 7 gekoppelt und durch diesen zwischen einer Schließposition und einer Offenposition verfahrbar. Die Heckklappe 4 und die Fahrzeugtüren ermöglichen einem Fahrzeugnutzer den Zugang zu einem Kofferraum beziehungsweise einer Fahrzeugkabine des Innenraums 2. Der Innenraum 2 wird ferner mit einer Klimaanlage 8 belüftet.
Die Stellvorrichtung 5 umfasst gemäß 2 eine Steuereinheit 9 zur signaltechnischen Ansteuerung eines Heckklappenmotors 10, welcher über eine Motorwelle 11 und eine Stellmechanik 12 auf die Heckklappe 4 wirkt, so dass die Heckklappe 4 durch den Stellmotor 10 reversibel zwischen der Offenposition O und der Schließposition S verfahrbar ist. Die Steuereinheit 9 ist in dieser Ausführung zumindest im Wesentlichen durch einen Mikrocontroller mit einer darauf implementierten Steuer- und Auswertesoftware gebildet. Sie kann alternativ aber auch als nicht programmierbare elektronische Schaltung realisiert sein.
Zur Ermittlung der jeweils aktuellen Position x der Heckklappe 4 ist an der Motorwelle 11 des Heckklappenmotors 10 ein Ringmagnet 13 angeordnet, der eine geradzahlige Anzahl von umfänglich verteilten Magnetpolen aufweist. Mit dem Ringmagnet 13 wirkt ein als Positionsgeber dienender Hall-Sensor 14 zusammen. Der Hall-Sensor 14 detektiert bei einer Drehung der Motorwelle 11 das – infolge der an den Hall-Sensor 14 vorbeiziehenden Magnetpole – fluktuierende Magnetfeld des Ringmagneten 13 und generiert ein entsprechend pulsierendes Hall-Signal P, das er an die Steuereinheit 9 ausgibt. Die Steuereinheit 9 ermittelt durch Zählung und Aufsummierung der Pulse des Hall-Signals P ein Positionsmaß, dass proportional zu der tatsächlichen Position x der Heckklappe 4 ist.
Die Steuereinheit 9 ist mit den Steuergeräten der Fensterheber 7 und der Klimaanlage 8 signaltechnisch gekoppelt, so dass ein Informationsaustausch zwischen diesen Steuergeräten stattfindet.
Durch ein Betätigungssignal B eines Fahrzeugnutzers wird bei einer offenstehenden Heckklappe 4 der Schließvorgang ausgelöst, bei dem die Heckklappe 4 von der Offenposition O in die Schließposition S verfahren wird. Das Betätigungssignal B kann – wie in 2 dargestellt – mittels eines fahrzeuginternen Signalgebers erzeugt und, in diesem Fall bevorzugt drahtgebunden, an die Steuereinheit 9 übermittelt werden. Alternativ kann das Betätigungssignal B auch mittels eines Signalgebers eines fahrzeugexternen (beispielsweise in einem Fahrzeugschlüssel integrierten) Türöffnungssenders erzeugt und drahtlos an die Steuereinheit 9 übermittelt werden. Die Steuereinheit 9 versendet nach Empfang des Betätigungssignals B einerseits ein Motorsignal M an den Heckklappenmotor 10, aufgrund dessen der Heckklappenmotor 4 die Heckklappe 4 schließt. Während des Schließvorgangs sendet die Steuereinheit 9 in bevorzugter Ausführung der Steuereinheit 9 andererseits sowohl ein Fensterhebersignal F an mindestens einen der Fensterheber 7 (bevorzugt an alle vier Fensterheber 7) als auch ein Umluft-Signal U an die Klimaanlage 8, um einen Druckausgleichsvorgang zu initiieren. Eines der Signale F und U kann in vereinfachten Ausführungen der Steuereinheit 9 aber auch fehlen. Der Druckausgleichsvorgang wird in diesem Fall nur durch das jeweils andere Signal U bzw. F initiiert.
Durch das Umluft-Signal U wird die Klimaanlage 8 in einen Umluftbetrieb versetzt, in dem sie die im Innenraum 2 vorhandene Luft lediglich umwälzt, ohne Außenluft A zuzuführen. Sofern die Klimaanlage 8 vor dem Schließvorgang der Heckklappe 4 in einem Außenluftbetrieb betrieben wurde, in dem sie Außenluft A in den Innenraum 2 einleitete (3), wird sie durch das Umluft-Signal U von dem Außenluftbetrieb in den Umluftbetrieb umgeschaltet, in dem die Zufuhr von Außenluft A in den Innenraum 2 unterbleibt (4). Sofern die Klimaanlage 8 vor dem Schließvorgang der Heckklappe 4 ausgeschaltet war oder bereits in dem Umluftbetrieb betrieben wurde, bleibt das Umluft-Signal U ohne Wirkung auf die Klimaanlage 8. Die Klimaanlage 8 bleibt in diesem Fall auch während des Schließvorgangs der Heckklappe 4 ausgeschaltet bzw. wird im Umluftbetrieb weiterbetrieben.
Durch das Fensterhebersignal F wird zumindest einer der Fensterheber 7 zur Teilabsenkung der zugehörigen Fensterscheibe 6 veranlasst. In einfacher Ausführung kann vorgesehen sein, dass der oder jeder angesteuerte Fensterheber 7 die zugehörige Fensterscheibe 6 ohne weitere Bedingungen bei jedem Schließvorgang der Heckklappe 4 um eine vorgegebene Strecke, z. B. um 0,5 cm absenkt, falls die Fensterscheibe 6 nicht bereits vollständig geöffnet ist. In einer verfeinerten Ausführung wird die Fensterscheibe 6 nur dann abgesenkt, wenn zu Beginn des Schließvorgangs der Heckklappe 4 alle Fensterscheiben 6 geschlossen sind, während die Fensterabsenkung unterdrückt wird, wenn zumindest einer der vier Fensterscheiben 6 bereits ganz oder teilweise geöffnet ist. In bevorzugter Ausführung fragt die Steuereinheit 9 zu Beginn eines jeden Schließvorgangs der Heckklappe 4 zunächst von den Fensterhebern 7 die aktuelle Position der Fahrzeugscheiben 6 ab und gibt das Fensterhebersignal F nur dann aus, wenn alle Fensterheber 7 zurückmelden, dass die zugehörigen Fahrzeugscheiben 6 geschlossen sind. In diesem Fall gibt die Steuereinheit 9 das Fensterhebersignal F vorzugsweise an alle Fensterheber 7 aus, so dass alle Fahrzeugscheiben 6 während des Schließvorgangs der Heckklappe 4 geringfügig abgesenkt werden, und der im Innenraum 2 herrschende Überdruck während des Schließens der Heckklappe 4 aus dem Innenraum 2 entweichen kann (4).
Sobald der Schließvorgang beendet ist, und sich die Heckklappe 4 somit in der Schließposition S befindet, wird von der Steuereinheit 9 ein Rücksetzsignal R an die Fensterheber 7 und die Klimaanlage 8 gesendet, durch welches die Fensterscheiben 6 und die Klimaanlage 8 in den vor dem Schließvorgang der Heckklappe 4 bestehenden Zustand zurückgesetzt werden. Mit dem Zurücksetzen der Fensterscheiben 6 und der Klimaanlage 8 ist auch der Druckausgleichvorgang beendet.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird anstelle des Umluft-Signals U ein Stellsignal an die Klimaanlage 8 gesendet. Das Stellsignal S verlangsamt die Rotation eines Ventilators innerhalb der Klimaanlage 8, wodurch weniger Außenluft A in den Innenraum 2 geblasen wird. Wiederum alternativ ist denkbar, dass das Stellsignal die Klimaanlage 8 während des Druckausgleichvorgangs abschaltet. Mit dem Rücksetzsignal R wird in diesem Fall die Ventilatorrotation wieder beschleunigt bzw. die Klimaanlage 8 wieder angeschaltet.
Durch den Druckausgleichvorgang wird der Überdruck im Innenraum 2 vermindert, so dass auch die luftdruckbedingt gegen die Schließung der Heckklappe 4 wirkende Gegenkraft K (3 und 4) reduziert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Innenraum
3: Heckbereich
4: Heckklappe
5: Stellvorrichtung
6: Fensterscheibe
7: Fensterheber
8: Klimaanlage
9: Steuereinheit
10: Stellmotor
11: Motorwelle
12: Stellmechanik
13: Ringmagnet
14: Hall-Sensor
A: Außenluft
B: Betätigungssignal
F: Fensterhebersignal
K: Gegenkraft
U: Umluftsignal
M: Motorsignal
O: Offenposition
P: Hall-Signal
R: Rücksetzsignal
S: Schließposition

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 102007001113 A1 [0005]
DE 10334020 A1 [0005]
DE 19927180 C1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betätigen einer durch eine Stellvorrichtung (5) verfahrbaren Fahrzeugtür (4) eines Fahrzeugs (1), – bei welchem während eines Schließvorgangs, in dem die Fahrzeugtür (4) aus einer Offenposition (O) in Richtung auf eine Schließposition (S) verfahren wird, ein Druckausgleichvorgang zur Verringerung oder Vermeidung eines Überdrucks im Inneren des Fahrzeugs (2) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine Belüftungsanlage (8) des Fahrzeugs (1) während des Druckausgleichvorgangs in einem Umluftbetrieb betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem während des Druckausgleichvorgangs die Lüftleistung einer Belüftungsanlage (8) des Fahrzeugs (1) auf einen im Vergleich zur Lüftleistung vor Beginn des Druckausgleichvorgangs verringerten Wert heruntergeregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem ein Schließelement (6) des Fahrzeugs (1) während des Druckausgleichvorgangs zumindest teilweise geöffnet wird.
Stellvorrichtung (5) zum Verfahren einer motorisch verfahrbaren Fahrzeugtür (4) eines Fahrzeugs (1), mit einem Stellmotor (10), mit einer Stellmechanik (12), über die der Stellmotor (10) antriebstechnisch mit der Fahrzeugtür (4) gekoppelt oder koppelbar ist, und mit einer Steuereinheit (9) zur Ansteuerung des Stellmotors (10), wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, während eines Schließvorgangs, in dem die Fahrzeugtür (4) aus einer Offenposition (O) in Richtung auf eine Schließposition (S) verfahren wird, einen Druckausgleichvorgang zur Verringerung oder Vermeidung eines Überdrucks im Inneren des Fahrzeugs (2) durchzuführen.
Stellvorrichtung (5) nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, zu Beginn des Druckausgleichvorgangs ein einen Umluftbetrieb einer Belüftungsanlage (8) des Fahrzeugs (1) auslösendes Umluft-Signal (U) an die Belüftungsanlage (8) zu senden.
Stellvorrichtung (5) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, während des Druckausgleichvorgangs ein die Lüftleistung einer Belüftungsanlage (8) des Fahrzeugs (1) senkendes Stellsignal an die Belüftungsanlage (8) zu senden.
Stellvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, zu Beginn des Druckausgleichvorgangs ein eine Schließelement-Stellvorrichtung (7) betätigendes Signal (F) an die Schließelement-Stellvorrichtung (7) zu senden, aufgrund dessen ein damit verfahrbares Fahrzeug-Schließelement (6) während des Druckausgleichvorgangs zumindest teilweise in Richtung einer Offenposition verfahren wird.
Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Stellvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.