DE102015214693A1

DE102015214693A1 - Verfahren und Türöffnungssystem zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden geschlossenen Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen

Info

Publication number: DE102015214693A1
Application number: DE102015214693.6A
Authority: DE
Inventors: Marcus Knechtel; Matthias Lechner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-02
Also published as: WO2017021127A1

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden, geschlossenen Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen. Das Fahrzeug umfasst einen motorischen Türantrieb zum Öffnen der Schwenktür. Gemäß dem Verfahren kommt es in Reaktion auf eine insassenseitige erste Bedienhandlung zu einem initialen Öffnen der geschlossenen Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb. Nach initialem Öffnen der Schwenktür wird geprüft, ob eine zweite Bedienhandlung des Insassen zum weiteren, die Öffnungsweite der geöffneten Schwenktür vergrößernden Öffnen der Schwenktür vorliegt. In Reaktion auf das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung wird die Schwenktür unter Verwendung des motorischen Türantriebs zum weiteren Öffnen der Tür angetrieben, nachdem die Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb initial geöffnet wurde.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Türöffnungssystem zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden geschlossenen Schwenktür eines Kraftfahrzeugs durch einen motorischen Türantrieb. Die Schwenktür wird von innen geöffnet, d. h. wenn sich der Insasse in der Fahrgastzelle befindet.
Es sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen eine zur Seite sich öffnende Schwenktür durch einen motorischen Türantrieb, beispielsweise einen elektrischen Türantrieb mit Elektromotor, von innen geöffnet werden kann, so dass sich der Komfort für den Insassen erhöht. Hierbei ist es beispielsweise bekannt, dass bei Betätigung eines Bedienelements, z. B. innerer Türöffner, die Fahrzeugtür ohne weitere Betätigung automatisch in eine Endposition angetrieben wird.
Nachteilig an derartigen bekannten Kraftfahrzeugen mit automatischer Öffnung der Fahrzeugtür nach Betätigung eines Bedienelements bis in die Endposition ist, dass die plötzlich öffnende Tür ein Hindernis für andere Verkehrsteilnehmer darstellen kann oder die Tür mit feststehenden Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs kollidieren kann.
Diese Problematik kann mit einer Umfeldsensorik zum Erkennen von Hindernissen entschärft werden. Aus der Druckschrift DE 10 2008 041 354 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer Fahrzeugtür mit einem die Fahrzeugtür bewegenden Antrieb und einem Umfeldsensor bekannt, der in Abhängigkeit von mindestens einem erfassten Hindernis den Antrieb derart ansteuert, dass die Fahrzeugtür bis in eine in Bezug auf das Hindernis kollisionsfreie Öffnungsstellung verbracht wird. Der Insassen kann die Tür bei Bedarf auch über die kollisionsfreie Öffnungsstellung hinaus öffnen.
Die Druckschrift DE 10 2008 025 670 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer Fahrzeugtür, wobei ein durch den Benutzer auswählbarer Türöffnungswinkel aufgezeichnet wird und die Fahrzeugtür bis zu dem aufgezeichneten Öffnungswinkel unter Verwendung eines Aktors teilweise geöffnet wird.
Aus der Druckschrift EP 2 787 157 A1 ist es bereits bekannt, bei zweimaligem Betätigen eines Schaltelements mittels eines Türantriebs eine Fahrzeugtür auf eine bestimmte Weite zu öffnen, die der Erstreckung des Seitenspiegels entspricht oder auch geringer ist. Danach kann durch eine weitere Bedienhandlung seitens des Nutzers veranlasst werden, dass die Tür durch den Türantrieb weiter geöffnet wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bzw. eine entsprechende zum Öffnen einer sich zur Seite öffnenden Schwenktür von innen anzugeben, welches sich durch eine hohe Sicherheit auszeichnet, dass Kollisionen der Tür mit anderen Verkehrsteilnehmern oder sonstigen Hindernissen beim Öffnen der Tür verhindert werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden, geschlossenen Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen. Das Fahrzeug umfasst einen motorischen Türantrieb zum Öffnen der Schwenktür. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen motorischen Antrieb mit einem Elektromotor oder um einen anderen motorischen Antrieb mit einer anderen Motorart.
Gemäß dem Verfahren kommt es in Reaktion auf eine insassenseitige erste Bedienhandlung zu einem initialen Öffnen der geschlossenen Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb. Dies bedeutet, dass bei einer insassenseitigen ersten Bedienhandlung zum Öffnen der Fahrzeugtür der motorische Antrieb zum initialen Öffnen der Tür nicht verwendet wird. Die Tür wird nur teilweise und nicht vollständig geöffnet.
Beispielsweise ist ein zum Öffnen der Tür betätigbares Bedienelement vorgesehen. Dieses ist vorzugsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet. Beispielsweise handelt es sich um einen Türöffner in Form eines Türinnenhebels, den der Insasse zum Öffnen der Tür bewegt, oder um einen Innengriff mit einem insbesondere kapazitiven Berührungssensor, der eine Berührung des Innengriffs seitens des Insassen detektiert. Ferner kann auch auf ein Bedienelement verzichtet werden und beispielsweise ein kamerabasierter Gestensensor verwendet werden, der beispielsweise eine Handgestik des Insassen mittels einer Kamera aufnimmt und diese Handgestik als Bedienhandlung zum Öffnen der Tür detektiert Vorzugsweise steht anfangs die geschlossene Schwenktür unter einer Vorspannung der Dichtung der Schwenktür. In Reaktion auf die insassenseitige erste Bedienhandlung zum Öffnen der Fahrzeugtür wird vorzugsweise die geschlossene Schwenktür ohne Antrieb durch den motorischen Türantriebs durch die Vorspannung der Dichtung eine bestimmte Öffnungsweite weit geöffnet, vorzugsweise nur einen Spalt mit einer Öffnungsweite kleiner 10°, beispielsweise 3°. Die Tür öffnet sich vorzugsweise nur soweit, wie es die Dichtungsvorspannung der Tür erlaubt.
Beispielsweise wird bei Betätigung des innen Türöffners das Türschloss geöffnet, so dass bei geöffnet Türschloss durch die Vorspannung die Tür sich diese ohne motorischen Antrieb einen Spalt weit öffnet. Hierbei wird das Schloss beispielsweise rein mechanisch (d. h. ohne elektrische Steuerung) durch die Betätigung eines Bedienelements, beispielsweise durch Ziehen eines hebelförmigen Türöffners, geöffnet.
Bei initialem Öffnen der geschlossenen Schwenktür ohne Antrieb durch den motorischen Türantrieb wird die Tür vorzugsweise in eine Position geöffnet, bei der die Fahrzeugbreite nicht über die Fahrzeugbreite vor dem Öffnen der Schwenktür hinausgeht. Die Fahrzeugbreite vor dem Öffnen wird typischerweise durch die beiden Außenspiegel auf der linken und rechten Seite bei einem Personenkraftwagen bestimmt. Dies bedeutet, dass durch das initiale Öffnen der Schwenktür die Fahrzeugbreite vorzugsweise nicht vergrößert wird. Dies ist bei einer typischen Fahrzeugtür im Allgemeinen der Fall, wenn sich die Tür nur soweit öffnet, wie es die Dichtungsvorspannung der Tür erlaubt.
Nach initialem Öffnen der Schwenktür wird geprüft, ob eine zweite Bedienhandlung des Insassen zum weiteren, die Öffnungsweite der geöffneten Schwenktür vergrößernden Öffnen der Schwenktür vorliegt.
Bei der zweiten Bedienhandlung kann es sich um die gleiche Bedienhandlung wie beim initialen Öffnen der Tür handeln (beispielsweise wird der insbesondere hebelförmige Türöffner im Rahmen der zweiten Bedienhandlung zum zweiten Mal betätigt). Alternativ handelt es sich bei der zweiten Bedienhandlung um eine gänzliche andere Bedienhandlung. Beispielsweise handelt es sich bei der zweiten Bedienhandlung um ein manuelles, in Öffnungsrichtung der Schwenktür gerichtetes Antreiben der Schwenktür durch den Insassen, z. B. durch entsprechend starkes Drücken oder Schubsen der Tür, oder eine Öffnungsgestik.
In Reaktion auf das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür wird die Tür durch den motorischen Türantrieb zum weiteren Öffnen angetrieben, nachdem die Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb initial geöffnet wurde. Der Insassen trägt bei der zweiten Bedienhandlung die Verantwortung, dass keine herankommenden Verkehrsteilnehmer durch das weitere Öffnen der Tür gefährdet oder gestört werden.
Es ist von Vorteil, wenn der beim weiteren Öffnen der Tür erzielte Öffnungswinkel aufgrund von Sensorinformation einer Umfeldsensorik zur Erfassung von Hindernissen im Fahrzeugumfeld beschränkt werden kann.
Unter Ausnutzung der Information der Umfeldsensorik wird die Tür vorzugsweise so weit geöffnet, wie es die umliegenden Hindernisse zulassen. Dies führt für den Insassen zu einem möglichst großer Komfort beim Aussteigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet eine hohe Sicherheit beim Öffnen der Tür: In Reaktion auf die erste Bedienhandlung wird die Tür nicht unter Verwendung des motorischen Türantriebs geöffnet, sondern vorzugsweise nur einen Spalt weit aufgrund der Dichtungsspannung. Wenn die Tür nur einen Spalt weit geöffnet wird, geht die Fahrzeugbreite nicht über die Fahrzeugbreite vor dem Öffnen der Schwenktür hinaus, so dass andere Verkehrsteilnehmer durch das initiale Öffnen nicht behindert werden. Das initiale Öffnen der Tür dient zusätzlich auch als Warnsignal für das Fahrzeugumfeld, dass die Fahrzeugtür wahrscheinlich bald weiter geöffnet werden wird und sich somit in den Verkehrsraum bewegen wird. Die Warnfunktion kann optional durch vom Fahrzeugumfeld sichtbare optische Signalelemente an der leicht geöffneten Tür verstärkt werden. Sofern die Schwenktür initial geöffnet wurde, kann der Insasse das Verkehrsgeschehen prüfen. Sofern der Türspalt groß genug ist, kann der Insasse auch durch den Türspalt nach schräg hinten blicken. Die Tür befindet sich noch unter Kontrolle des Insassen und bewegt sich ohne sein Zutun nicht weiter. Erst nach der willentlichen zweiten Bedienhandlung des Insassen wird der motorische Antrieb zum weiteren Öffnen der Fahrzeugtür verwendet.
Es ist von Vorteil, wenn nach initialem Öffnen die Schwenktür zunächst manuell seitens des Fahrers weiter geöffnet wird, und der Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb zum weiteren Öffnen der Tür erst zulässig ist, wenn der Öffnungswinkel der Tür größer oder größer gleich als ein vorgegebener Schwellwert für den Öffnungswinkel der Tür ist. Die Tür wird beispielsweise wie eine gewöhnliche Fahrzeugtür durch Betätigung des Türöffners geöffnet und soweit manuell durch den Insassen geöffnet, bis ein Schwellwert für den Öffnungswinkel erreicht ist. Erst bei Erreichen oder Überschreiten des Schwellwerts ist ein weiteres Öffnen der Tür über den motorischen Türantrieb möglich.
Der Schwellwert für den Öffnungswinkel kann beispielsweise so gewählt werden, dass ein weiteres Öffnen der Tür über den motorischen Türantrieb erst dann möglich ist, wenn der Insasse die Tür manuell bereits so weit geöffnet hat, dass die Fahrzeugbreite über die Fahrzeugbreite bei geschlossener Schwenktür hinausgeht, d. h. in diesem Fall muss der Insasse die Tür über die Fahrzeugkontur schieben.
Durch eine zweite, klar erkennbare Bedienhandlung des Insassen (insbesondere an einem Bedienelement an der zu öffnenden Tür) wird die Tür mittels eines motorischen Antriebes weiter geöffnet. Beispiele für denkbare Bedienhandlung sind ein manuelles Antreiben der Tür (z. B. durch Schubsen oder Drücken an der Tür), eine bestimmte Öffnungsgestik oder eine zweite Betätigung des Türöffners (z. B. Ziehen an einem hebelartigen Türöffner).
Es kann vorgesehen sein, dass in Folge der zweiten Bedienhandlung die Tür im Sinne eines Automatikbetriebs automatisch durch den motorischen Türantrieb bis zu einer bestimmten Türposition geöffnet wird, in der der Insasse komfortabel aussteigen kann. Hierbei kann optional vorgesehen sein, dass der Insasse zur Aufrechterhaltung der motorischen Öffnungsbewegung ein Bedienelement, beispielsweise den Türöffner, im Sinne einer Totmann-Funktion kontinuierlich betätigt halten muss, da ansonsten die Bewegung unverzüglich beendet wird.
Alternativ wäre es auch denkbar, dass in Folge der zweiten Bedienhandlung die Tür nicht im Sinne eines Automatikbetrieb automatisch geöffnet wird, sondern zum weiteren Öffnen der Tür der motorische Antrieb nur kraftunterstützend wirkt: Ein manuelles Verschwenken der Schwenktür wird durch den motorischen Antrieb kraftunterstützt (d. h. der motorische Antrieb bewirkt ein Kraft in die Verschwenkrichtung), so dass zum manuellen Verschwenken eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung durch den Antrieb. Dieser kraftunterstützende 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 der Insasse nur noch eine sehr geringe Kraft aufbringen muss, um das Karosserieteil zu verschwenken.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Bedienhandlung um ein manuelles, in Öffnungsrichtung der Schwenktür gerichtetes Antreiben der Schwenktür durch den Insassen. Zum Feststellen einer Insassenhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür kann somit vorgesehen sein, dass ein manuelles (d. h. durch den Insassen), in Öffnungsrichtung der Schwenktür gerichtetes Antreiben der Schwenktür festgestellt wird, beispielsweise ein Schieben, ein Schubsen, ein Drücken oder eine andere Krafteinwirkung seitens des Insassen auf die Schwenktür. Vorzugsweise muss das Antreiben der Tür ein oder mehrere Kriterien erfüllen, beispielsweise muss die hierdurch ausgelöste Beschleunigung der Tür ein gewisses Mindestmaß erreichen.
Sofern als zweite Bedienhandlung ein manuelles Antreiben der Tür festgestellt wird, kann zum weiteren Öffnen der Tür das manuelle Antreiben der Tür durch den mit der Tür gekoppelten motorischen Türantrieb im Sinne eines Servo-Betriebs kraftunterstützt werden, so dass die Tür mit einem geringeren Kraftaufwand als ohne Unterstützung durch den motorischen Türantrieb geöffnet wird. Der Grad der Unterstützung durch den motorischen Türantrieb kann beispielsweise so hoch gewählt werden, dass der Insasse nur eine sehr geringe Kraft aufbringen muss, um die Tür zu bewegen.
Durch das manuelle Antreiben der Tür wird der Motor des Türantriebs in Rotation versetzt, was beispielsweise durch eine im Türantrieb integrierte Sensorik (beispielsweise ein oder mehrere Hall-Sensoren) erkannt wird.
Es wird beispielsweise eine Beschleunigung (Linearbeschleunigung oder Winkel-Beschleunigung) der Schwenktür oder einer hierfür charakteristischen Größe, insbesondere ein hierzu proportionale Größe, bestimmt, beispielsweise eine Krafteinwirkung des Insassen. Die Beschleunigung bzw. die hierfür charakteristische Größe kann beispielsweise durch Auswertung eines beispielsweise mittels eines oder mehrerer Hall-Sensoren bestimmten Drehzahlsignals erfolgen, das die Drehzahl des Motors des Türantriebs bei einem Antreiben der Schwenktür anzeigt. Bei der Beschleunigung kann es sich z. B. um eine manuell neu aufgebrachte Beschleunigung handeln.
In Abhängigkeit der Beschleunigung bzw. der dafür charakteristischen Größe kann dann ein Steuersignal zum Steuern des motorischen Türantriebs bestimmt werden. Beispielsweise wird in Abhängigkeit der Beschleunigung bzw. der dafür charakteristischen Größe eine Soll-Öffnungsgeschwindigkeit zum Öffnen der Tür bestimmt und in Abhängigkeit dieser Soll-Geschwindigkeit wird ein Steuersignal zum Steuern des Türantriebs bestimmt. Es kann beispielsweise in Abhängigkeit der bestimmten Soll-Öffnungsgeschwindigkeit und einer gemessenen Ist-Öffnungsgeschwindigkeit eine Rampe zum Verändern des Tastgrades für das PWM-Signal (pulse width modulation) bestimmt werden, wobei das PWM-Signal zum Ansteuern des motorischen Antriebs dient.
Der Insasse kann durch seine Initialbewegung die Geschwindigkeit der Türbewegung über den Türantrieb beeinflussen. Der Insasse kann beispielsweise verstärkt durch den Türantrieb die Tür auf gewohnte Weise weiter öffnen, jedoch mit deutlich geringerem Kraftaufwand aufgrund der Unterstützung durch den Türantrieb. Beim weiteren Öffnen öffnet sich die Tür vorzugsweise entsprechend der Vorgabe des Insassen entsprechend selbsttätig. Die Vorgabe des Insassen ist vorzugsweise während der Öffnungsbewegung durch weiteres Schieben, Schubsen, Stoppen oder Änderung der Bewegungsrichtung hinsichtlich der Geschwindigkeit, des Öffnungswinkels, des Anhaltens und der Bewegungsrichtung durch den Insassen veränderbar und das vorzugsweise beliebig oft.
Bei der Schwenktür handelt es sich um eine Hintertür eines Personenkraftwagens mit vier Seitentüren, um eine Vordertür eines Personenkraftwagens mit vier Seitentüren oder um eine Seitentür eines Personenkraftwagens mit nur zwei Seitentüren.
Vorzugsweise wird unter Verwendung einer Umfeldsensorik zur Erfassung von Hindernissen im Fahrzeugumfeld ein maximaler Öffnungswinkel der Tür oder eine hierfür charakteristische Größe mit dem Ziel bestimmt, dass die Schwenktür beim weiteren Öffnen der Schwenktür mit Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb nicht über den maximalen Öffnungswinkel hinaus geöffnet wird. In Reaktion auf die zweite Bedienhandlung wird die Tür beispielsweise bis zum maximalen Öffnungswinkel geöffnet. Zum rechtzeitigen Abbremsen ist vorzugsweise eine Bremse zum Abbremsen der Türbewegung vorgesehen: Die Seitentür wird mit gelöste Bremse in Richtung des maximalen Öffnungswinkels geöffnet und kurz vor Erreichen des maximalen Öffnungswinkels wird die Bremse betätigt, um die Türbewegung zu stoppen. Nach Stillstand der Tür bleibt die Bremse vorzugsweise weiterhin betätigt, um die Tür in dieser Sicherheitsposition zu halten.
Es kann auch vorgesehen sein, dass basierend auf der Sensor-Information der Umfeldsensorik ein weiteres Öffnen der Tür durch den Türantrieb gänzlich verhindert wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Türöffnungssystem zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden, geschlossenen Schwenktür eines Kraftfahrzeugs von innen. Das Türöffnungssystem umfasst einen motorischen Türantrieb zum Öffnen der Schwenktür und insassenseitig bedienbare Bedienmittel zum Öffnen der Fahrzeugtür von innen (beispielsweise einen hebelartigen Türöffner). Das Türöffnungssystem ist eingerichtet, in Reaktion auf eine insassenseitige erste Bedienhandlung zum initialen Öffnen der Fahrzeugtür die geschlossene Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb initial zu öffnen. Ferner ist das Türöffnungssystem, insbesondere ein Steuereinrichtung des Systems, eingerichtet, zu prüfen, ob eine zweite Bedienhandlung des Insassen zum weiteren, die Öffnungsweite der geöffneten Schwenktür vergrößernden Öffnen der Schwenktür vorliegt.
In Reaktion auf das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür wird die Schwenktür durch den motorischen Türantrieb zum weiteren Öffnen der Tür angetrieben, nachdem die Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb initial geöffnet wurde.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Türöffnungssystem nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Türöffnungssystems entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit geöffneter Hintertür nach initialem Öffnen der Tür über die Dichtungsvorspannung; und
3 ein beispielhaftes System zum Öffnen der Tür.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Öffnen einer in 2 dargestellten Seitentür 300 eines Kraftwagens dargestellt. Bei der Seitentür 300 kann es sich um eine Vordertür oder eine Hintertür bei einem viertürigen Kraftwagen oder um eine Seitentür eines zweitürigen Kraftwagens handeln.
Das Verfahren startet ausgehend von einem Startzustand 100 bei geschlossener Seitentür 300. Sofern der Türöffner an der Türinnenseite der Tür 300 betätigt wird (s. Bedingung 110), öffnet sich das Türschloss und die Tür 300 öffnet sich ohne motorischen Antrieb einen Spalt weit (s. Schritt 120), nämlich so weit, wie die Vorspannung der Türdichtung die Tür 300 öffnet. Die Tür 300 wird hierdurch je nach Ausführung der Tür und dem Arbeitsweg der Dichtung (z. B. 3 mm) um eine bestimmte Öffnungsweite geöffnet, beispielsweise um ca. 3°.
Bei dem Türschloss handelt es sich beispielsweise um ein mechanisch zu öffnendes Türschloss, bei dem durch Ziehen des Türöffners z. B. über einen Bowdenzug eine Sperrklinke bewegt wird, so dass eine türseitige Drehfalle einen karosserieseitig befestigten Schließbügel freigibt und sich die Tür danach über die Dichtungsvorspannung einen Spalt weit öffnet. Alternativ kann es sich auch um ein elektrisch zu öffnendes Schloss handeln, bei dem beispielsweise das Betätigen des Türöffners von einem Steuergerät registriert wird und daraufhin das Steuergerät einen elektrisch steuerbaren Aktor derart ansteuert, dass die Sperrklinke bewegt wird, so dass eine türseitige Drehfalle einen karosserieseitig befestigten Schließbügel freigibt und sich die Tür danach über die Dichtungsvorspannung einen Spalt weit öffnet.
Die Betätigung eines rein mechanisch arbeitenden Türöffners kann beispielsweise durch Umschalten eines entsprechenden Mikroschalters, der bei Betätigung des Türöffners durch die mechanische Bewegung umgeschaltet wird, von einem Steuergerät verifiziert werden, welches den Antrieb steuert. Ferner kann von dem Steuergerät das Signal eines Türkontaktschalters ausgewertet werden, um festzustellen, dass die Tür tatsächlich bereits einen Spalt geöffnet ist.
Nachdem die Tür in Schritt 120 durch die Vorspannung der Dichtung aufgedrückt wurde, geht die Fahrzeugbreite nicht über die Fahrzeugbreite vor dem Öffnen der Fahrzeugtür 300 hinaus.
In 2 ist die Hintertür 300 eines viertürigen Personenkraftwagens in der Draufsicht von oben dargestellt, welche über die Vorspannung der Dichtung einen Spalt weit geöffnet wurde; der resultierende Öffnungswinkel α = α_i der Tür 300 nach dem initialen Öffnen der Tür über die Vorspannung beträgt beispielsweise 3°. Die Fahrzeugbreite b_FZG bei geschlossenen Seitentüren wird über die äußere Begrenzung der beiden Seitenspiegel 301, 302 bestimmt, wie in 2 dargestellt. Wenn die Hintertür 300 über die Vorspannung der Dichtung einen Spalt weit geöffnet wurde, geht dann die Breite des Fahrzeugs nicht über die Fahrzeugbreite b_FZG vor dem Öffnen der Fahrzeugtür 300 hinaus; die beiden Seitenspiegel 301, 302 bestimmen immer noch die Breite des Fahrzeugs.
Die im Ablaufdiagramm in 1 dargestellte Abfrage 130 ist optional. Vorzugsweise kann die Tür 300 kann nach dem initialen Öffnen der Tür über die Dichtungsvorspannung nun vom Insassen durch dessen Krafteinwirkung manuell weiter geöffnet werden. In der Abfrage 130 wird geprüft, ob der jeweils aktuelle Öffnungswinkel α der Tür größer gleich (alternativ wäre auch größer genauso denkbar) als ein vorgegebener minimaler Öffnungswinkel α_min (mit α_min > α_i) der Tür ist. Erst wenn diese Bedingung erfüllt ist, ist überhaupt ein Antrieb der Schwenktür 300 über den motorischen Antrieb zugelassen. Der minimale Öffnungswinkel α_min könnte auch so groß gewählt werden, dass bei Erreichen des minimalen Öffnungswinkels α_min der Insasse die Tür 300 manuell bereits so weit geöffnet hat, dass die Fahrzeugbreite über die Fahrzeugbreite b_FZG vor dem Öffnen der Schwenktür 300 hinausgeht. Im Beispiel von 2 ist der einzeichnete minimalen Öffnungswinkel arm jedoch kleiner gewählt.
In der Abfrage 140 wird geprüft, ob eine vorgegebene Bedienhandlung des Insassen zum weiteren Öffnen der Tür durch den Türantrieb vorliegt.
Bei einer Implementierungsform handelt es sich hierbei um eine erneute Betätigung des insbesondere hebelförmigen Türöffners, den der Insasse zum Öffnen der Tür bewegt. Bei einer alternativen Implementierungsform könnte es sich hierbei um die Berührung eines Innengriffs mit einem insbesondere kapazitiven Berührungssensor handeln, der eine Berührung des Innengriffs seitens des Insassen detektiert. Ferner kann auch auf ein Bedienelement verzichtet werden und beispielsweise ein kamerabasierter Gestensensor verwendet werden, der beispielsweise eine Handgestik des Insassen mittels einer Kamera aufnimmt und diese Handgestik als Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Tür detektiert. Bei einer bevorzugten Implementierungsform wird in der Abfrage 140 als Bedienhandlung das Vorliegen eines manuellen Antreibens der Tür (z. B. ein Schubsen der Tür) geprüft. Beispielsweise wird die Beschleunigung der Tür bestimmt. Die Beschleunigung kann beispielsweise durch Auswertung eines beispielsweise mittels eines oder mehrerer Hall-Sensoren bestimmten Drehzahlsignals erfolgen, das die Drehzahl des Motors des Türantriebs bei einem Antreiben der Schwenktür 300 anzeigt.
Ferner ist es denkbar, dass mehrere der vorstehend genannten unterschiedlichen Bedienhandlungen vom System unterstützt werden.
Bei Vorliegen der vorgegebenen Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Tür 300 wird in der Schleife 200 unter sukzessiver Ansteuerung des motorischen Türantriebs in Schritt 170 die Tür 300 geöffnet.
Bei einer Implementierung kann die Tür 300 in Reaktion auf eine Bedienhandlung zum weiteren Öffnen automatisch ohne Krafteinwirkung durch den Insassen geöffnet werden.
Bei einer alternativen Implementierung kann ein kraftunterstützender Servo-Betrieb vorgesehen sein. Beispielsweise wird in Abhängigkeit der durch den Insassen ausgelösten Beschleunigung der Tür ein Steuersignal zum Steuern des motorischen Türantriebs bestimmt. Es kann in Abhängigkeit der Beschleunigung bzw. der dafür charakteristischen Größe eine Soll-Öffnungsgeschwindigkeit zum Öffnen der Tür bestimmt werden und in Abhängigkeit dieser Soll-Geschwindigkeit kann ein Steuersignal zum Ansteuern des Türantriebs bestimmt werden.
In der Schleife 200 wird in Schritt 150 mittels einer Umfeldsensorik zur Erfassung von Hindernissen im Fahrzeugumfeld ein maximaler Öffnungswinkel α_max der Tür 300 mit dem Ziel bestimmt, dass die Schwenktür 300 beim weiteren Öffnen der Schwenktür 300 nicht über den maximalen Öffnungswinkel α_max hinaus geöffnet wird. In 2 ist ein beispielhafter sich aufgrund des Hindernisses 310 ergebender maximaler Öffnungswinkel α_max dargestellt. Der maximale Öffnungswinkel α_max berücksichtigt vorzugsweise noch ein gewisser Sicherheitsabstand gegenüber dem Hindernis 310.
Wenn der Öffnungswinkel α bis auf eine zum rechtzeitigen Anhalten notwendige Winkeldifferenz α_offset an den maximalen Öffnungswinkel α_max heranreicht (d. h. die Bedingung α ≥ α_max – α_max,os gemäß der Abfrage 160 ist erfüllt), wird in Schritt 180 die Bewegung der Tür gestoppt. Hierzu wird vorzugsweise in Schritt 180 die Tür 300 gebremst. Dies kann durch eine separate ansteuerbare Türbremse erfolgen oder durch entsprechende Ansteuerung des motorischen Türantriebs. Zum schnellen Abbremsen kann auch eine dauerhaft wirkende mechanische Bremse vorgesehen werden, die die Antriebsbewegung des Antriebsmotors dauerhaft abbremst. Die Tür wird nach Stillstand über die Türbremse vorzugsweise in der Position gehalten. Es wäre auch denkbar, auf das Bremsen der Tür zu verzichten und zum Stoppen der Bewegung lediglich die Ansteuerung des Motors zu beenden.
In ähnlicher Weise wird in der Abfrage 190 geprüft, ob der aktuelle Öffnungswinkel α bis auf eine zum Abbremsen notwendige Winkeldifferenz α_offset an einen unabhängig von Hindernissen maximalen Öffnungswinkel α_end,auf heranreicht (z. B. α_end,auf im Bereich von 60° bis 70°). Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt 180 die Bewegung der Tür 300 gestoppt, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde.
In 3 ist ein beispielhaftes System zum Öffnen der Tür schematisch dargestellt. Das System umfasst ein erstes Steuergerät SG1. 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 Gleichstrommotor GSM des Türantriebs in der Mitte der beiden Hälften der H-Brückenschaltung liegt. Der Gleichstrommotor 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 Gleichstrommotor GSM ist Teil eines Spindelantriebs mit einem Getriebe und einer Spindelstange. Der Gleichstrommotor GSM treibt das Getriebe an, welches wiederum die Spindelstange in Rotation versetzt. Daraus folgt eine Verlagerung der Spindelmutter und die Tür bewegt sich. Zum schnellen Abbremsen des Spindelantriebs ist beispielsweise eine dauerhaft wirkende mechanische Bremse vorgesehen, die die Antriebsbewegung des Antriebsmotors dauerhaft abbremst. Es kann auch eine elektrisch steuerbare Bremse vorgesehen werden.
Ferner ist das Steuergerät SG1 mit einem Bedienelement BE zum Öffnen der Tür verbunden, beispielsweise mit einem inneren Türöffner und/oder einem kapazitiven Sensor am Innengriff der Tür.
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 ist ein Radarsensor RS als Umfeldsensor vorhanden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008041354 A1 [0004]
DE 102008025670 A1 [0005]
EP 2787157 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden, geschlossenen Schwenktür (300) eines Kraftfahrzeugs von innen, welches einen motorischen Türantrieb (GSM) zum Öffnen der Schwenktür umfasst, mit den Schritten: – in Reaktion auf eine insassenseitige erste Bedienhandlung zum Öffnen der Schwenktür (300), initiales Öffnen (120) der geschlossenen Schwenktür ohne Antrieb der Schwenktür (300) durch den motorischen Türantrieb (GSM); – Prüfen (140), ob eine vorgegebene zweite Bedienhandlung des Insassen zum weiteren, die Öffnungsweite der geöffneten Schwenktür vergrößernden Öffnen der Schwenktür vorliegt; und – in Reaktion auf das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür, Antreiben (170) der Schwenktür (300) durch den motorischen Türantrieb (GSM) zum weiteren Öffnen der Schwenktür (300), nachdem die Schwenktür (300) ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb (GSM) initial geöffnet wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zunächst die geschlossene Schwenktür (300) unter einer Vorspannung der Dichtung der Schwenktür steht, und in Reaktion auf die erste insassenseitige Bedienhandlung zum Öffnen der Schwenktür (300) die geschlossene Schwenktür (300) ohne Antrieb durch den motorischen Türantrieb (GSM) aber durch die Vorspannung der Dichtung eine bestimmte Öffnungsweite weit geöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei initialem Öffnen der geschlossenen Schwenktür (300) ohne Antrieb durch den motorischen Türantrieb die Tür in eine Position geöffnet wird, bei der die Fahrzeugbreite nicht über die Fahrzeugbreite (b_FZG) vor dem Öffnen der Schwenktür hinausgeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – nach initialem Öffnen die Schwenktür (300) zunächst manuell seitens des Fahrers weiter geöffnet wird, und – ein Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb (GSM) zum weiteren Öffnen der Tür (300) erst zulässig ist, wenn der Öffnungswinkel der Tür größer oder größer gleich als ein Schwellwert (arm) für den Öffnungswinkel (α) der Tür (300) ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schwellwert (amin) derart gewählt ist, dass der Antrieb der Schwenktür (300) durch den motorischen Türantrieb (GSM) zum weiteren Öffnen der Tür erst zulässig ist, wenn der Insasse die Schwenktür (300) manuell bereits so weit geöffnet hat, dass die Fahrzeugbreite über die Fahrzeugbreite (b_FZG) vor dem Öffnen der Schwenktür hinausgeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die insassenseitige erste Bedienhandlung zum initialen Öffnen der Fahrzeugtür die Betätigung eines Türöffners ist, insbesondere eines Türinnenhebels.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür (300) umfasst: – Feststellen eines manuellen, in Öffnungsrichtung der Schwenktür (300) gerichteten Antreibens der Schwenktür (300) durch den Insassen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Feststellens eines manuellen, in Öffnungsrichtung der Schwenktür (300) gerichteten Antreibens der Schwenktür (300) umfasst: – Bestimmen einer Beschleunigung der Schwenktür (300) oder einer hierfür charakteristischen Größe.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der beim weiteren Öffnen der Schwenktür (300) erreichbare Öffnungswinkel aufgrund von Sensorinformation einer Umfeldsensorik (RS) zur Erfassung von Hindernissen (310) im Fahrzeugumfeld beschränkbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim weiteren Öffnen der Schwenktür (300) ein manuelles Verschwenken der Schwenktür (300) gleichzeitig durch den motorischen Türantrieb (GSM) kraftunterstützt wird, so dass zum manuellen Verschwenken eine geringere Kraft benötigt wird als ohne Kraftunterstützung.
Türöffnungssystem zum Öffnen einer zur Seite sich öffnenden, geschlossenen Schwenktür (300) eines Kraftfahrzeugs von innen, wobei – das Türöffnungssystem umfasst: – einen motorischen Türantrieb (GSM) zum Öffnen der Schwenktür und – insassenseitig bedienbare Bedienmittel (BE) zum Öffnen der Fahrzeugtür; und – das Türöffnungssystem eingerichtet ist, – in Reaktion auf eine insassenseitige erste Bedienhandlung zum initialen Öffnen der Fahrzeugtür, die geschlossene Schwenktür (300) ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb (GSM) initial zu öffnen, – zu prüfen, ob eine vorgegebene zweite Bedienhandlung des Insassen zum weiteren, die Öffnungsweite der geöffneten Schwenktür (300) vergrößernden Öffnen der Schwenktür (300) vorliegt; und – in Reaktion auf das Feststellen einer zweiten Bedienhandlung zum weiteren Öffnen der Schwenktür (300), die Schwenktür (300) durch den motorischen Türantrieb (GSM) zum weiteren Öffnen anzutreiben, nachdem die Schwenktür (300) ohne Antrieb der Schwenktür durch den motorischen Türantrieb (GSM) initial geöffnet wurde.