DE102014225150A1

DE102014225150A1 - Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs mittels eines fremdkraftbetriebenen Antriebs in einem Automatik-Betrieb oder in einem Servo-Betrieb

Info

Publication number: DE102014225150A1
Application number: DE102014225150.8A
Authority: DE
Inventors: Marcus Knechtel; Ulrich Koestler; Stephan Schachtl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-09

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs, welches einen fremdkraftbetriebenen Antrieb zum Verschwenken des Karosserieteils und eine Umfeldsensorik zur Erfassung eines Hindernisses im Fahrzeugumfeld umfasst. Der fremdkraftbetriebene Antrieb kann wahlweise in einem Automatik-Betrieb zum automatischen Verschwenken des Karosserieteils und in einem Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karosserieteils betrieben werden. Erfindungsgemäß wird mittels der Umfeldsensorik festgestellt, ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil und einem Hindernis im Fahrzeugumfeld erfüllt ist. Es wird laut dem Verfahren der Automatik-Betrieb oder der Servo-Betrieb als gewählte Betriebsart in Abhängigkeit davon gewählt, ob das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist. Der fremdkraftbetriebene Antrieb wird dann in der gewählten Betriebsart zum Verschwenken des verschwenkbaren Karosserieteils betrieben und beispielsweise eine Fahrzeugtür oder eine Heckklappe in der jeweils gewählten Betriebsart geöffnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils (z. B. einer Fahrzeugtür oder einer Heckklappe) eines Kraftfahrzeugs mittels eines fremdkraftbetriebenen Antriebs, beispielsweise mittels eines einen Elektromotor umfassenden elektrischen Antriebs. Die Erfindung betrifft insbesondere das Öffnen einer verschwenkbaren Fahrzeugtür von außen mittels des fremdkraftbetriebenen Antriebs.
Es ist bekannt, ein verschwenkbares Karosserieteil durch einen fremdkraftbetriebenen Antrieb automatisch zu verschwenken, beispielsweise eine verschwenkbare Fahrzeugtür automatisch zu öffnen. Das automatische Verschwenken eines Karosserieteils mittels eines fremdkraftbetriebenen Antriebs wird nachfolgend auch als Automatik-Betrieb bezeichnet. Hierbei kann auch eine Umfeldsensorik zu Erfassung von Hindernissen im Fahrzeugumfeld verwendet werden, um das verschwenkbare Karosserieteil beim automatischen Verschwenken vor einer Kollision mit einem Hindernis zu schützen.
Die Druckschrift DE 10 2008 041 354 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer Fahrzeugtür mit einem Türantrieb. Hierbei kann mit einer Umfeldsensorik ein Hindernis erfasst werden und in Abhängigkeit von einem erfassten Hindernis der Antrieb derart angesteuert werden, dass die Fahrzeugtür bis in eine in Bezug auf das Hindernis kollisionsfreie Öffnungsstellung verbracht wird.
Ferner ist es auch bekannt, einen fremdkraftbetriebenen Antrieb zum kraftunterstützten Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils zu verwenden, bei dem eine Bedienperson das Karosserieteil durch manuellen Kraftaufwand manuell verschwenkt, dieses manuelle Verschwenken aber durch den Antrieb kraftunterstützt wird (d. h. der Antrieb bewirkt ein Kraft in die Verschwenkrichtung), so dass zum manuellen Verschwenken eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung durch den Antrieb. Dieser kraftunterstützte Betrieb wird nachfolgend auch als Servo-Betrieb bezeichnet. Die Kraftunterstützung durch den Antrieb im Servo-Betrieb kann dabei so groß sein, dass die dem manuellen Verschwenken entgegenwirkende Kraft fast vollständig durch den Antriebsmotor aufgebracht wird, so dass die Bedienperson nur noch eine verschwindend geringe Kraft aufbringen muss, um das Karosserieteil zu verschwenken.
Ein Automatik-Betrieb von Karosserieteilen kann bei ungünstiger Positionierung der Bedienperson zum Fahrzeug (z. B. wenn sich die Bedienperson im Schwenkbereich des Karosserieteils befindet) unter Umständen die Bedienperson irritieren, wenn diese mit einer Kollision mit dem automatisch verschwenkenden Karosserierteil rechnet, und den Bediener veranlassen, dem schwenkenden Karosserieteil ausweichen (selbst wenn mit Hilfe einer Umfeldsensorik eine Kollision mit der Bedienperson verhindert werden kann).
Falls eine Bedienperson im Automatik-Betrieb die Stoppposition eines verschwenkbaren Karosserieteils im Schwenkbereich vorgeben möchte (beispielsweise bei Vorliegen eines Hindernisses im Schwenkbereich), bietet der Automatik-Betrieb nur einen eingeschränkten Komfort. So kann die Stoppposition beispielsweise durch Beendigung der Betätigung eines Bedienelements oder manuelles Stoppen mittels manuellem Krafteinsatz erfolgen. Außerdem kann im Automatik-Betrieb bei Verwendung einer Umfeldsensorik eine Kollision mit einem Hindernis nicht in jedem Fall verhindert werden, da in Abhängigkeit der jeweiligen Sensorik manche Hindernisse nicht erfasst werden.
Ein Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karosserieelements bietet dem Bediener nicht den maximalen Komfort, da dieser während der Verschwenkbewegung – wenn auch mit geringem oder gar verschwindend geringem Kraftaufwand – die Tür führen muss. Dieser Komfortnachteil geht einher mit einer erhöhten Verantwortlichkeit der Bedienerperson, da diese wie beim manuellen Betrieb während der Verschwenkbewegung das Karosserieteil führt und damit auch selbst auf Hindernisse achtet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verschwenken eines Karosserieteils unter Ausnutzung eines fremd kraftbetriebenen Antriebs zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs, welches einen fremd kraftbetriebenen Antrieb (z. B. beispielsweise einen elektrischen Antrieb mit Elektromotor oder einen hydraulischen Antrieb) zum Verschwenken des Karosserieteils (z. B. eine Fahrzeugtür oder eine Heckklappe) und eine Umfeldsensorik (z. B. eine Ultraschall- und/oder Radarsensorik) zur Erfassung eines Hindernisses im Fahrzeugumfelds umfasst.
Der fremdkraftbetriebene Antrieb kann wahlweise in einem Automatik-Betrieb zum automatischen Verschwenken des Karosserieteils und in einem Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karosserieteils betrieben werden. Es werden also beide Betriebsarten von der Steuerung des Antriebs unterstützt.
Erfindungsgemäß wird mittels der Umfeldsensorik festgestellt, ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil und einem Hindernis im Fahrzeugumfeld erfüllt ist. Beispielsweise kann festgestellt werden, ob sich ein Hindernis im Schwenkbereich des verschwenkbaren Karosserieteils oder in einem definierten Teilbereich hiervon befindet. Es kann beispielsweise festgestellt werden, ob sich der Bediener, der beispielsweise ein Tür oder eine Heckklappe von außen öffnen möchte, im Schwenkbereich des zu öffnenden Karosserieteils befindet.
Es wird laut dem Verfahren der Automatik-Betrieb oder der Servo-Betrieb als gewählte Betriebsart in Abhängigkeit davon gewählt, ob das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist. Es wird beispielsweise der Automatik-Betrieb gewählt, wenn das Kriterium für die Kollisionsgefahr nicht erfüllt ist, und es wird der Servo-Betrieb gewählt, wenn das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist. Sofern der Antrieb beispielsweise bereits im Automatik-Betrieb ist und das Karosserieteil automatisch verschwenkt, dann kann bei Feststellen des Kriteriums für die Kollisionsgefahr der Servo-Betrieb gewählt werden, d. h. es wird dann vom Automatik-Betrieb auf den Servo-Betrieb umgeschaltet.
Der fremdkraftbetriebene Antrieb wird dann in der gewählten Betriebsart zum Verschwenken des verschwenkbaren Karosserieteils betrieben und beispielsweise eine Fahrzeugtür oder eine Heckklappe in der jeweils gewählten Betriebsart geöffnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt also eine von der Hindernissituation abhängige Wahl zwischen dem Automatik-Betrieb und dem Servo-Betrieb zum Verschwenken eines Karosserieteils mit einem fremdkraftbetriebenen Antrieb. Wenn beispielsweise die Bedienperson im Schwenkbereich einer von außen zu öffnenden Tür detektiert wird, kann der Servo-Betrieb gewählt werden. Wenn aber beispielsweise die Bedienperson außerhalb des Schwenkbereichs neben der Tür steht, wird der Automatik-Betrieb gewählt. Wenn sich beispielsweise beim Öffnen einer Tür von innen ein Hindernis im Schwenkbereich der Tür befindet (z. B. ein anderes Fahrzeug im Fall einer engen Parklücke), steht der Bedienperson beispielsweise nur der Servo-Betrieb und nicht der Automatik-Betrieb zur Verfügung. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass eine Garagenhöhe zu gering für ein vollständiges Öffnen einer Heckklappe ist (d. h. die Decke der Garage stellt ein Hindernis im Schwenkbereich der Heckklappe dar), steht beispielsweise nur der Servo-Betrieb zur Verfügung. Wenn hingegen die Garagenhöhe für ein vollständiges Öffnen ausreicht, steht alternativ oder zusätzlich der Automatik-Betrieb zur Verfügung.
Bei Vorliegen eines Automatik-Betriebs kann fortlaufend mittels der Umfeldsensorik geprüft werden, ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil und einem Hindernis im Fahrzeugumfeld erfüllt ist, und im Fall des Feststellens des Erfüllens des Kriteriums für die Kollisionsgefahr vom Automatik-Betrieb in den Servo-Betrieb umgeschaltet werden.
Vorzugsweise ist das Kriterium für eine Kollisionsgefahr, ob sich ein Hindernis im Schwenkbereich des verschwenkbaren Karosserieteils befindet. Das Kriterium für eine Kollisionsgefahr kann aber auch darin bestehen, ob sich ein Hindernis in einem definierten Teilschwenkbereich des Schwenkbereichs befindet, beispielsweise in einem bestimmten Bereich von 0° bis α_TB,max als Teil eines gesamten Schwenkbereichs von 0° bis α_max mit α_max > α_TB,max. Es kann laufend geprüft werden, ob ein Hindernis in den Schwenkbereich oder in einen definierten Teilbereich hiervon hineingekommen ist, und beispielsweise im Fall eines positiven Prüfergebnisses vom Automatik-Betrieb in den Servo-Betrieb umgeschaltet werden.
Vorzugsweise betrifft das erfindungsgemäße Verfahren das Öffnen einer zur Seite sich öffnenden Fahrzeugtür oder einer nach oben sich öffnenden Heckklappe (z. B. eine Heckklappe mit Scheibe oder ein Kofferraumdeckel ohne Scheibe), insbesondere das Öffnen einer sich zur Seite sich öffnenden Fahrzeugtür oder einer nach oben sich öffnenden Heckklappe von außen.
Sofern das Verfahren das Öffnen einer sich zur Seite öffnenden Fahrzeugtür von außen betrifft, wird bei dem Verfahren vorzugsweise die Bedienung des Türaußengriffs festgestellt, wobei in Reaktion hierauf der fremdkraftbetriebene Antrieb dann in dem wie vorstehend beschriebenen gewählten Betriebsmodus betrieben wird. Hierzu kann eine bestimmte Bedienweise nötig sein. Beispielsweise wird festgestellt, ob die Hand des Bedieners einen Türgriff umfasst, so dass ein auf der Innenseite des Türgriffs liegender Sensor anspricht.
Vorzugsweise sind zumindest zwei unterschiedliche Bedienweisen bei der Bedienung des Türaußengriffs vom System unterscheidbar: eine Bedienung in einer ersten Bedienweise und eine Bedienung des Türaußengriffs in einer zweiten Bedienweise. Beispielsweise entspricht die erste Bedienweise einer Umfassung des Türgriffs, so dass ein auf der Innenseite des Türgriffs liegender erster (z. B. kapazitiver) Sensor anspricht. Beispielsweise entspricht die zweite Bedienweise einer Berührung einer außen liegenden Fläche auf dem Türgriff mit dem Finger, ohne den Türgriff zu umfassen, so dass ein an der Fläche liegender zweiter (z. B. kapazitiver) Sensor anspricht.
Derartige Sensoren sind beispielsweise für schlüssellose Zugangssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt.
In Reaktion auf eine Feststellung, dass der Türaußengriff in der ersten Bedienweise bedient wird, wird der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem in Abhängigkeit der Kollisionsgefahr gewählten Betriebsmodus zum Öffnen der Fahrzeugtür betrieben, und in Reaktion auf eine Feststellung, dass der Türaußengriff in der zweiten Bedienweise bedient wird, wird der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem Automatik-Betrieb zum Öffnen der Fahrzeugtür betrieben.
Ein zweiter Aspekt betrifft eine Steuereinrichtung zum Steuern eines fremdkraftbetriebenen Antriebs in einem Kraftfahrzeug, welche eingerichtet, das vorstehend beschriebene Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Die Steuereinrichtung ist nämlich eingerichtet, mittels der Umfeldsensorik festzustellen, ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil und einem Hindernis im Fahrzeugumfeld erfüllt ist. Außerdem kann die Steuereinrichtung den Automatik-Betrieb oder den Servo-Betrieb als gewählte Betriebsart in Abhängigkeit davon, ob das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist, wählen. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, den fremdkraftbetriebenen Antrieb so zu steuern, dass der Antrieb in der gewählten Betriebsart zum Verschwenken des verschwenkbaren Karosserieteils betrieben wird.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von außen;
2 eine beispielhafte erste Bedienmöglichkeit des Türaußengriffes;
3 den Schwenkbereich der Tür;
4 eine beispielhafte zweite Bedienmöglichkeit des Türaußengriffes;
5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen; und
6 ein beispielhaftes System zum Öffnen der Tür.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von außen dargestellt. Hierfür wird beispielsweise ein elektrischer Antrieb benutzt, der wahlweise im Automatik-Betrieb oder im Servo-Betrieb betreibbar ist. Bei der Schwenktür handelt es sich beispielsweise um eine hintere Tür.
Das in 1 dargestellte Ablaufdiagramm behandelt nicht das Öffnen des Türschlosses. Es wird davon ausgegangen, dass das Türschloss bereits geöffnet ist. Beispielsweise durch Ziehen an einem Türaußengriff seitens der Bedienperson wird die Drehfalle des Türschlosses freigegeben und dadurch das Türschloss geöffnet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zugangssystem um ein schlüsselloses Zugangssystem, bei dem lediglich durch Umfassen des Türaußengriffs das Türschloss entriegelt und durch Betätigen, insbesondere Ziehen, des Türgriffes geöffnet wird.
Wenn die Bedienperson den Türaußengriff umfasst (erste Bedienmöglichkeit zur Bedienung des Türaußengriffs), spricht ein auf der Innenseite des Türaußengriffs liegender erster kapazitiver Sensor an; die Bedienung des Türaußengriffs wird über diesen ersten Sensor festgestellt (s. Schritt 100). In 2 ist diese erste Bedienmöglichkeit mit Umfassung des Türaußengriffs zur Verdeutlichung beispielhaft dargestellt.
In der Abfrage 110 wird über einen Umfeldsensor, insbesondere einen Radarsensor, geprüft, ob sich ein Hindernis, insbesondere die Bedienperson, im Schwenkbereich der Schwenktüre befindet. Über den Sensor kann auch geprüft werden, ob sich ein anderes Hindernis als die Bedienperson (beispielsweise ein anderes Fahrzeug oder ein Poller) im Schwenkbereich der Tür befindet.
Ein beispielhafter Schwenkbereich der Tür in der Draufsicht ist in 3 dargestellt. Der Schwenkbereich 300 der Tür 310 entspricht der schraffiert dargestellten Fläche. Der Schwenkbereich 300 der Tür 310 entspricht einem Kreisbogen mit einem Radius der Türbreite b_T und erstreckt sich über einen Winkelbereich von 0° bis α_max des Türöffnungswinkels α zwischen der Tür 310 und der Seitenlinie 330 des Fahrzeugs, wobei α_max dem Öffnungswinkel nach Erreichen der Türendlage 320 im Automatik-Betrieb entspricht.
Das Bezugszeichen 340a entspricht einer beispielhaften Kontur der Bedienperson, wenn sich diese innerhalb des Schwenkbereichs 300 der Tür 310 befindet. Das Bezugszeichen 340b entspricht einer beispielhaften Kontur der Bedienperson, wenn sich diese außerhalb des Schwenkbereichs 300 der Tür 310 befindet.
Wenn sich eine Person (oder ein anderes Hindernis) innerhalb des Schwenkbereichs der Türe befindet (s. die Kontur 340b in 3), wird in Schritt 120 der Servo-Betrieb gewählt, wobei ein manuelles Öffnen seitens der Bedienperson durch den Antrieb kraftunterstützt wird, so dass zum manuellen Öffnen der Tür eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung. Hierdurch kann die Bedienperson beim Antreiben der Tür entlastet werden. Durch das manuelle Antreiben der Tür bewegt sich der Türantrieb; dies wird beispielsweise durch eine integrierte Sensorik (beispielsweise Hall-Sensoren) im Antrieb oder eine externe Sensorik erkannt. Mittels der Sensorik kann die manuell vorgegebene Beschleunigung erkannt werden und der Türantrieb basierend hierauf gesteuert werden. Aus der festgestellten manuell vorgegebenen Beschleunigung kann beispielsweise eine Soll-Öffnungsgeschwindigkeit der Tür berechnet werden und basierend auf der Soll-Öffnungsgeschwindigkeit ein geeigneten PWM-Signal (PWM – Pulsweitenmodulation) zum Steuern des Antriebs bestimmt werden. Ein entsprechendes Beispiel für eine Steuerung des Türantriebs zur Unterstützung der manuellen Öffnung ist in der deutschen Patentanmeldung 10 2014 213 940.6 beschrieben; diese Information wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt dieses Dokuments aufgenommen.
Wenn sich die Bedienperson nicht und auch kein anderes Hindernis im Schwenkbereich der Tür befindet, wird in Schritt 130 der Automatik-Betrieb gewählt, wobei die Fahrzeugtür automatisch durch den Antrieb in die Endposition mit dem Öffnungswinkel α_max verfahren wird. Der Automatik-Lauf wird abgebrochen, wenn die Türbewegung gestoppt wird (s. die Abfrage 140), z. B. durch die Bedienperson bei Aufbringen einer entsprechenden Kraft, der Öffnungswinkel α_max der Endlage erreicht ist (s. die Abfrage 150), oder mittels des Radarsensors ein Hindernis (insbesondere die Bedienperson) im Schwenkbereich der Tür erfasst wird (s. die Abfrage 160). Sofern sich ein Hindernis im Schwenkbereich befindet (s. die Abfrage 160), wird in den Servo-Betrieb 120 umgeschaltet.
Wenn die Bedienperson einen bestimmten Bereich auf dem Türaußengriff mit dem Finger berührt, ohne den Türaußengriff zu umfassen (zweite Bedienmöglichkeit des Türaußengriffs), spricht ein dort befindlicher kapazitiver zweiter Sensor an, über den die Bedienung des Türaußengriffs festgestellt wird (s. Schritt 200). In 4 ist diese zweite Bedienmöglichkeit mit Berührung der durch den Pfeil gekennzeichneten Fläche auf dem Türaußengriffs zur Verdeutlichung beispielhaft dargestellt.
In der Abfrage 210 wird über den Umfeldsensor geprüft, ob sich ein Hindernis, insbesondere die Bedienperson, im Schwenkbereich der Schwenktüre befindet, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Abfrage 110 erläutert wurde.
Wenn sich keine Person und auch kein anderes Hindernis innerhalb des Schwenkbereichs der Tür befindet, wird der Automatik-Betrieb gewählt und die Tür automatisch geöffnet, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde.
Wenn sich eine Person (oder ein anderes Hindernis) innerhalb des Schwenkbereichs der Türe befindet, wird die Tür weder im Automatik-Betrieb noch im Servo-Betrieb betrieben und das Verfahren endet.
Anstelle der zweiten Bedienmöglichkeit des Türaußengriffs durch Berühren des bestimmten Bereichs auf der Außenseite des Türaußengriffs kann die gleiche Wirkung auch bei Feststellen einer manuelle Öffnungsbewegung der Tür durch die Bedienperson (s. Schritt 300) ausgelöst werden. Durch das manuelle Antreiben der Tür bewegt sich der Türantrieb; dies wird beispielsweise durch eine integrierte Sensorik (beispielsweise Hall-Sensoren) im Antrieb oder eine externe Sensorik erkannt. Mittels der Sensorik kann die manuell vorgegebene Beschleunigung erkannt werden und bei Überschreiten einer bestimmten Mindestbeschleunigung eine Automatik-Betrieb ausgelöst werden, sofern sich keine Person oder ein anderes Hindernis im Schwenkbereich der Tür befindet.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen dargestellt. Hierfür wird beispielsweise ein elektrischer Antrieb benutzt, der wahlweise im Automatik-Betrieb oder im Servo-Betrieb betreibbar ist. Bei der Schwenktür handelt es sich beispielsweise um eine hintere Tür.
Das in 5 dargestellte Ablaufdiagramm behandelt nicht Öffnen des Türschlosses. Es wird davon ausgegangen, dass das Türschloss bereits geöffnet ist. Beispielsweise durch Ziehen an dem Türinnengriff seitens der Bedienperson wird die Drehfalle des Türschlosses freigegeben und dadurch das Türschloss geöffnet.
Wenn die Bedienperson (insbesondere beim Ziehen des Türinnengriffs) den Türinnengriff berührt, spricht am Türaninnengriff liegender kapazitiver Sensor an und über diesen Sensor die Bedienung des Türaußengriffs festgestellt (s. Schritt 400).
In der Abfrage 410 wird geprüft, ob sich ein Hindernis im Teilschwenkbereich von 0° bis α_TB,max des Schwenkbereichs 0° bis α_max befindet. Der den Teilschwenkbereich definierende Öffnungswinkel α_TB,max wird beispielsweise so gewählt, dass ein Ausstieg der Person aus dem Fahrzeug bis diesem Öffnungswinkel α_TB,max möglich ist, z. B. α_TB,max = 15°. Die Abfrage 410 ist beispielswiese so implementiert, dass die Sensorik mit der zugeordneten Sensorik-Auswertung einen maximalen Öffnungswinkel α_HF,max innerhalb des Schwenkbereichs bestimmt, bis zu dem der Schwenkbereich hindernisfrei ist. Es wird dann geprüft, ob dieser durch die Sensorik bestimmte Öffnungswinkel αHF,max größer als der definierende Öffnungswinkel α_TB,max ist oder nicht.
Wenn sich ein Hindernis im Teilschwenkbereich von 0° bis α_TB,max des Schwenkbereichs der Türe befindet, wird in Schritt 420 der Servo-Betrieb gewählt, wobei ein manuelles Öffnen seitens der Bedienperson durch den Antrieb kraftunterstützt wird, so dass zum manuellen Öffnen der Tür eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung.
Wenn sich stattdessen kein Hindernis im Teilschwenkbereich von 0° bis α_TB,max des Schwenkbereichs der Türe befindet, wird der Automatik-Betrieb gewählt, wobei die Fahrzeugtür automatisch durch den Antrieb in eine Endposition mit dem Öffnungswinkel α_max verfahren wird. Der Automatik-Lauf wird abgebrochen, wenn insbesondere die Bedienperson oder ein Hindernis die Türbewegung stoppt (s. die Abfrage 440), der Öffnungswinkel α_max der Endlage erreicht ist (s. die Abfrage 450), oder mittels des Radarsensors im Schwenkbereich der Tür ein später hinzugekommenes Hindernis erfasst wird (s. die Abfrage 460). Wenn sich ein Hindernis im Schwenkbereich der Türe bis α_max befindet (s. Abfrage 460), dann wird der Servo-Betrieb (s. Schritt 420) gewählt.
Der Automatik-Betrieb kann alternativ auch ausgelöst werden, wenn eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür festgestellt wird (s. Schritt 470). Das Feststellen einer manuellen Öffnungsbewegung der Tür wurde bereits im Zusammenhang mit Schritt 300 in 1 erläutert. Zum Auslösen des automatischen Öffnens der Tür wird in der Abfrage 480 geprüft, ob sich ein Hindernis im Teilschwenkbereich von 0° bis α_TB,max des Schwenkbereichs 0° bis α_max befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Automatik-Betrieb gewählt und die Tür 310 automatisch geöffnet (s. Schritt 430). Wenn sich ein Hindernis im Teilschwenkbereich bis α_TB,max befindet, endet das Verfahren.
In 6 ist ein beispielhaftes System zum Öffnen der Tür schematisch dargestellt. Das System umfasst ein erstes Steuergerät SG1, auf dem die vorstehend beschriebenen Verfahren zur Türöffnung ablaufen. Das Steuergerät SG1 steuert eine sogenannte H-Brückenschaltung H als Teil des Steuergeräts SG1 über ein PWM-Signal an. Die H-Brückenschaltung umfasst zweimal zwei in Serie geschaltete Transistoren, wobei ein als Antriebsmotor verwendeter Gleichstrommotor GSM in der Mitte der beiden Hälften der H-Brückenschaltung liegt.
Statt eines elektrischen Gleichstrommotors kann auch ein elektrischer Wechselstrommotor mit passender Ansteuerelektronik verwendet werden.
Der Motor GSM des Türantriebs umfasst zwei um 90° versetzte Hall-Sensoren, deren Hall-Signale vom Steuergerät SG1 zur Bestimmung des Öffnungswinkels α und der Motordrehzahl entgegen genommen werden.
Der Motor GSM ist Teil eines Spindelantriebs mit einem Getriebe und einer Spindelstange. Der Motor GSM treibt das Getriebe an, welches wiederum die Spindelstange in Rotation versetzt. Daraus folgt eine Verlagerung der Spindelmutter und die Tür bewegt sich.
Ferner ist das Steuergerät SG1 mit dem am Innengriff der Tür liegenden kapazitiven Sensor S3 verbunden.
Das Steuergerät SG1 ist über einen Fahrzeugbus BUS mit einem zweiten Steuergerät SG2 verbunden, welches Befehle zum Schließen und Öffnen der Tür vom Steuergerät SG1 entgegennimmt und das Türschloss TS entsprechend der Vorgabe des Steuergeräts SG1 ansteuert. Ferner sind der Radarsensor RS über einen Bus und die beiden kapazitiven Sensoren S1 und S2 am Außengriff der Tür über den Türstecker mit dem zweiten Steuergerät SG2 verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008041354 A1 [0003]
DE 102014213940 [0038]

Claims

Verfahren zum Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs, welches einen fremdkraftbetriebenen Antrieb (GSM) zum Verschwenken des Karosserieteils (310) und eine Umfeldsensorik (RS) zur Erfassung eines Hindernisses im Fahrzeugumfelds umfasst, wobei der fremd kraftbetriebene Antrieb (GSM) wahlweise betreibbar ist: – in einem Automatik-Betrieb zum automatischen Verschwenken des Karosserieteils (310), bei dem das Karosserieteil (310) durch den Antrieb (GSM, SG1) automatisch verschwenkt wird, und – in einem Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karossierieteils (310), bei dem ein manuelles Verschwenken des Karosserieteils durch den Antrieb (GSM, SG1) kraftunterstützt wird, so dass zum manuellen Verschwenken eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung, mit den Schritten: – Feststellen (110, 410) mittels der Umfeldsensorik (RS), ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil (310) und einem Hindernis (340a, 340b) im Fahrzeugumfeld erfüllt ist; – Wählen des Automatik-Betriebs oder des Servo-Betriebs als gewählte Betriebsart in Abhängigkeit davon, ob das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist; und – Betreiben des fremdkraftbetriebenen Antriebs in der gewählten Betriebsart zum Verschwenken des verschwenkbaren Karosserieteils (310).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei – der Automatik-Betrieb gewählt wird, wenn das Kriterium für die Kollisionsgefahr nicht erfüllt ist, und – der Servo-Betrieb gewählt wird, wenn das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kriterium für eine Kollisionsgefahr ist, ob sich ein Hindernis (340a, 340b) im Schwenkbereich (300) des verschwenkbaren Karosserieteils (310) oder in einem definierten Teilbereich hiervon befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verschwenkbare Karosserieteil (310) eine zur Seite verschwenkbare Fahrzeugtür oder eine nach oben verschwenkbare Heckklappe ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren das Öffnen einer Fahrzeugtür (310) durch Verschwenken der Fahrzeugtür betrifft.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verfahren das Öffnen einer Fahrzeugtür (310) von außen durch Verschwenken der Fahrzeugtür betrifft.
Verfahren nach Anspruch 6, umfassend den zusätzlichen Schritt: – Feststellen (100, 200) einer Bedienung des Türaußengriffs, wobei in Reaktion hierauf der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem gewählten Betriebsmodus betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei – eine Bedienung des Türaußengriffs in einer ersten Bedienweise feststellbar ist und – eine Bedienung des Türaußengriffs in einer zweiten Bedienweise feststellbar ist, – in Reaktion auf eine Feststellung (100), dass der Türaußengriff in der ersten Bedienweise bedient wird, der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem gewählten Betriebsmodus zum Öffnen der Fahrzeugtür betrieben wird, und – in Reaktion auf einer Feststellung (200), dass der Türaußengriff in der zweiten Bedienweise bedient wird, der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem Automatik-Betrieb zum Öffnen der Fahrzeugtür betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Kriterium für eine Kollisionsgefahr ist, ob sich der Bediener (340a, 340b) der Fahrzeugtür (310) im Schwenkbereich (300) der Fahrzeugtür (310) oder in einem definierten Teilbereich hiervon befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verfahren das Öffnen einer Fahrzeugtür (310) von innen durch Verschwenken der Fahrzeugtür betrifft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das verschwenkbare Karosserieteil (310) zunächst im Automatik-Modus automatisch verschwenkt wird, und – dann mittels der Umfeldsensorik (RS) festgestellt wird, dass das Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil (310) und einem Hindernis (340a, 340b) im Fahrzeugumfeld erfüllt ist, – in Reaktion auf diese Feststellung vom Automatik-Modus in den Servo-Betrieb umgeschaltet wird und der fremdkraftbetriebene Antrieb in dem Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karosserieteils betrieben wird.
Steuereinrichtung (SG1) zum Steuern eines fremdkraftbetriebenen Antriebs (GSM) in einem Kraftfahrzeug, welcher zum Verschwenken eines verschwenkbaren Karosserieteils (310) des Kraftfahrzeugs dient, wobei das Kraftfahrzeug eine Umfeldsensorik (RS) zur Erfassung eines Hindernisses (340a, 340b) im Fahrzeugumfeld umfasst, und der fremdkraftbetriebene Antrieb (GSM, SG1) wahlweise betreibbar ist: – in einem Automatik-Betrieb zum automatischen Verschwenken des Karosserieteils (310), bei dem das Karosserieteil durch den Antrieb automatisch verschwenkt wird, und – in einem Servo-Betrieb zum kraftunterstützten Verschwenken des Karosserieteils (310), bei dem ein manuelles Verschwenken des Karosserieteils durch den Antrieb kraftunterstützt wird, so dass zum manuellen Verschwenken eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung, und wobei die Steuereinrichtung (SG1) eingerichtet ist, – mittels der Umfeldsensorik (RS) festzustellen, ob ein Kriterium für eine Kollisionsgefahr zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil (310) und einem Hindernis (340a, 340b) im Fahrzeugumfeld erfüllt ist, – den Automatik-Betrieb oder den Servo-Betrieb als gewählte Betriebsart in Abhängigkeit davon, ob das Kriterium für eine Kollisionsgefahr erfüllt ist, zu wählen, und – den fremdkraftbetriebenen Antrieb (GSM) so zu steuern, dass der Antrieb in der gewählten Betriebsart zum Verschwenken des verschwenkbaren Karosserieteils betrieben wird.