DE102017121150A1

DE102017121150A1 - Kraftfahrzeugtür, insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür

Info

Publication number: DE102017121150A1
Application number: DE102017121150.0A
Authority: DE
Inventors: Inga Heinzen
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-03-14
Also published as: EP3695083A1; WO2019052599A1; US20200224481A1; CN111212954B; JP2020533505A; CN111212954A; KR20200053563A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür, insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür, mit einem motorischen Antrieb (3, 4) sowie einer nachgeordneten Kupplungseinrichtung (5) zur Beaufschlagung eines Türflügels (1), und mit einer Steuereinheit (6) für den Antrieb (3, 4) sowie die Kupplungseinrichtung (5), wobei die Kupplungseinrichtung (5) erfindungsgemäß durchgängig ausgekuppelt ist und lediglich zum motorischen Antrieb des Türflügels (1) eingekuppelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür, insbesondere eine Kraftfahrzeugschiebetür, mit einem motorischen Antrieb sowie einer nachgeordneten Kupplungseinrichtung zur Beaufschlagung eines Türflügels, und mit einer Steuereinheit für den Antrieb sowie die Kupplungseinrichtung.
Kraftfahrzeugtüren und insbesondere Kraftfahrzeugschiebetüren können grundsätzlich manuell bewegt werden, verfügen in der Praxis oftmals aber über einen Antrieb sowie eine nachgeordnete Kupplungseinrichtung. Mit Hilfe der Steuereinheit kann die Kupplungseinrichtung in ihre Positionen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ überführt werden. Sofern die Kupplungseinrichtung „eingekuppelt“ ist und der Antrieb mit Hilfe der Steuereinheit beaufschlagt wird, lässt sich der an die Kupplungseinrichtung angeschlossene Türflügel hin- und herbewegen. Das kann grundsätzlich fernbedienbar oder auch mit Hilfe von im Innern des Kraftfahrzeuges befindlichen Schaltern erfolgen und hat sich grundsätzlich bewährt. Aufgrund von Selbsthemmungskräften des Antriebs wird bei eingekuppelter Kupplungseinrichtung verhindert, dass der Türflügel sich aufgrund einer vorhandenen Hangneigung von alleine bewegt, zumindest solange die Hangneigung einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. Durch die Selbsthemmungskräfte ist bei eingekuppelter Kupplungseinrichtung eine mechanische Türbetätigung erschwert, wobei eine solche mechanische Türbetätigung bei eingekuppelter Kupplungseinrichtung als Notöffnung vorgesehen sein kann. Ist die Kupplungseinrichtung in ihrer Position „ausgekuppelt“, so verhält sich der Türflügel wie ein rein mechanischer Türflügel, so dass eine manuelle Öffnung leicht möglich ist.
Tatsächlich wird im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 198 13 513 A1 unter anderem so vorgegangen, dass zum Anhalten des Türflügels die Steuereinheit die Kupplungseinrichtung entkuppelt bzw. auskuppelt. Dadurch lässt sich der Türflügel mechanisch bewegen. Außerdem kann auf diese Weise eine Bewegung des Türflügels durch sein Gewicht mit Hilfe eines Ausgangssignals zur Erfassung der Bewegung erfasst werden. Dadurch lässt sich auf eine Neigung des Kraftfahrzeuges rückschließen. Das heißt, die Fahrzeugneigung wird letztlich über eine Bewegung des Türflügels festgestellt.
Bei der bekannten Lehre nach der DE 198 13 513 A1 geht es insgesamt darum, eine Neigung der Fahrzeugkarosserie bezüglich ihrer Längsrichtung während einer Bewegung des Türflügels ohne Sensor oder andere geeignete Einrichtungen zu ermitteln. Die Kupplungseinrichtung arbeitet in diesem Zusammenhang elektromagnetisch und befindet sich durchgängig in Ihrer Position „eingekuppelt“. Lediglich zur zuvor bereits beschriebenen Neigungserfassung der Karosserie wird die Kupplungseinrichtung „ausgekuppelt“.
Im weiteren Stand der Technik nach der DE 10 2008 008 178 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung einer Bedienung eines von Hand bewegbaren Karosseriebauteils eines Fahrzeuges beschrieben. Das Karosseriebauteil lässt sich unter anderem in Abhängigkeit von einer erfassten Kraft und/oder erfassten Berührung eines Bedienelementes mit Hilfe eines steuerbaren elektrischen Antriebes selbsttätig schließen. Auf diese Weise soll insgesamt der Kraftaufwand zum Öffnen oder Schließen des Karosseriebauteils reduziert werden.
Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, was den Einsatz einer Steuereinheit sowie des hiermit beaufschlagten Antriebes und der nachgeschalteten Kupplungseinrichtung zur Beaufschlagung des hieran angeschlossenen Türflügels angeht. Allerdings treten in der Praxis durchaus Probleme und hieraus resultierende Bedienungssituationen auf, die bisher nicht befriedigend beherrscht werden. So korrespondiert die bisherige Vorgehensweise, durchgängig mit eingekuppelter Kupplungseinrichtung zu arbeiten dazu, dass bei einem etwaigen Ausfall des Antriebes bzw. eines an dieser Stelle typischerweise eingesetzten Elektromotors der Türflügel nur mit erhöhten manuell aufzubringenden Kräften mechanisch bewegt werden kann. Das ist wenig komfortabel.
An dieser Stelle gibt es zwar Ansätze dahingehend, über eine Notbetätigung die Kupplungseinrichtung in ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ zu überführen. Dazu sind allerdings zusätzliche Elemente zur Notbetätigung erforderlich, die einerseits das Gewicht des hiermit ausgerüsteten Türflügels erhöhen und andererseits auch zur nicht unerheblichen Steigerung der Kosten für den Antrieb insgesamt führen.
Außerdem können sich Probleme für den Fall ergeben, dass sich der Türflügel beispielsweise in einer Zwischenposition zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition befindet und zugleich das Kraftfahrzeug eine Hanglage einnimmt. Sobald die Kupplungseinrichtung in diesem Fall „ausgekuppelt“ wird, kann dies dazu führen, dass der Türflügel selbsttätig eine Bewegung vollführt, wie dies im Stand der Technik nach der DE 198 13 513 A1 genutzt wird, um auf die Neigung der Kraftfahrzeugkarosserie rückzuschließen.
Eine solche Vorgehensweise ist jedoch schon deshalb relativ unzuverlässig, weil beispielsweise Führungen für den Türflügel der Kraftfahrzeugschiebetür zum Teil schwergängig sein können und insbesondere Alterungseffekte der Führungen kaum abzubilden sind. Außerdem können hieraus unkontrollierte Türbewegungen resultieren. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, eine derartige Kraftfahrzeugtür und insbesondere Kraftfahrzeug-Schiebetür so weiterzuentwickeln, dass ein manueller Notbetrieb einfach und kraftarm realisiert ist und etwaige Hanglagen der Kraftfahrzeugkarosserie unschwer eine Berücksichtigung erfahren. Außerdem soll dies insgesamt bei reduziertem konstruktiven und preislichen Aufwand erfolgen.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Kraftfahrzeugtür und insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung durchgängig ausgekuppelt ist und lediglich zum motorischen Antrieb des Türflügels eingekuppelt wird. Darunter, dass die Kupplungseinrichtung durchgängig ausgekuppelt ist und lediglich zum motorischen Antrieb des Türflügels eingekuppelt wird, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kupplungseinrichtung bei geschlossener Tür stets ausgekuppelt ist, zu Beginn einer motorischen Antriebsbewegung eingekuppelt wird und während der motorischen Antriebsbewegung eingekuppelt bleibt. Nach Ende der motorischen Antriebsbewegung kann die Kupplungseinrichtung, wenn der Türflügel in einer anderen Position als der Schließposition steht, eingekuppelt bleiben oder ausgekuppelt werden. Wird der Türflügel in die Schließposition mittels des motorischen Antriebs verfahren, so wird die Kupplungseinrichtung wieder ausgekuppelt. Das heißt, durch die durchgängige Einnahme der Position „ausgekuppelt“ der Kupplungseinrichtung lässt sich der Türflügel mechanisch und manuell so hin- und herbewegen, als ob der zusätzliche Antrieb überhaupt nicht vorhanden wäre. Das gilt jedenfalls solange, wie keine motorische Betätigung des Türflügels erfolgt bzw. durch einen Bediener gewünscht wird. Das alles gelingt grundsätzlich, ohne dass aufwendige Einrichtungen zur Notbetätigung erforderlich sind. Erst dann, wenn eine motorische Verstellung bzw. Beaufschlagung des Türflügels gewünscht wird, sorgt die Steuereinheit einerseits dafür, dass die Kupplungseinrichtung ihre Stellung „eingekuppelt“ einnimmt und andererseits der Antrieb beaufschlagt wird. Der Antrieb arbeitet folglich auf die eingekuppelte Kupplungseinrichtung, die dann ihrerseits den angeschlossenen Türflügel motorisch bewegt.
In einer Ausgestaltung ist die Auslegung vorteilhaft so getroffen, dass die Kupplungseinrichtung ihre eingekuppelte Stellung meistens auch dann beibehält, wenn der Türflügel eine statische Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungs- und Schließposition bei einer motorischen Betätigung einnimmt. Darunter, dass die Kupplungseinrichtung ihre eingekuppelte Stellung meistens auch dann beibehält, wenn der Türflügel eine statische Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungs- und Schließposition bei einer motorischen Betätigung einnimmt, soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Kupplungseinrichtung bei statischen Zwischenstellungen in einem vordefinierten Bereich entlang einer Gesamtlänge einer Verschiebestrecke des Türflügels, wobei der vordefinierte Bereich zumindest mehr als die Hälfte, vorteilhaft zumindest mehr als zwei Drittel der Gesamtlänge der Verschiebestrecke ausmacht, die eingekuppelte Stellung beibehält. Hierfür sorgt die Steuereinheit. Der Türflügel befindet sich in diesem Fall in Ruhe. Aufgrund der Selbsthemmung des Antriebs ist bei diesen Zwischenstellung bei eingekuppelter Kupplungseinrichtung sichergestellt, dass die Kraftfahrzeugtür nicht unversehens aus der Zwischenposition zurollt.
Steht das Kraftfahrzeug auf einer ebenen Oberfläche und ist der Türflügel nach der motorischen Bewegung wieder in Ruhe, so dass er nicht mehr motorisch angetrieben wird, wird die Kupplungseinrichtung wieder in ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ überführt. Hierzu korrespondiert erfindungsgemäß die Öffnungs- und Schließposition des Türflügels. Ist das Fahrzeug an einer Schräge aufgestellt, so behält die Kupplungseinrichtung regelmäßig ihre Funktionsstellung „eingekuppelt“ bei, unabhängig davon, welche Position der Türflügel gerade einnimmt. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass über die Steuereinheit der Antrieb mit der nachgeschalteten Kupplungseinrichtung so von einem Bediener beaufschlagt werden kann, dass der Türflügel in jeder beliebigen Position zwischen der Öffnungsposition und Schließposition angehalten werden kann. Dadurch ist ein im Stand der Technik für die Endposition vorgesehener, separater Türfeststeller entbehrlich, was den konstruktiven Aufwand verringert. Hierzu korrespondiert die zuvor bereits angesprochene statische Zwischenstellung zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition des Türflügels.
Eine solche statische Zwischenstellung kann unschwer und vorteilhaft sensorisch ermittelt werden. Denn der Türflügel ist im Allgemeinen mit einem an die Steuereinheit angeschlossenen Positionssensor ausgerüstet. Mit Hilfe dieses Positionssensors lässt sich die Position des Türflügels gegenüber der Karosserie feststellen und können zumindest die drei grundsätzlichen Positionen „Öffnungsposition“, „Schließposition“ und „beliebige Zwischenposition zwischen Öffnungsposition und Schließposition“ einwandfrei erfasst und voneinander unterschieden werden. Die Steuereinheit beaufschlagt nun in Abhängigkeit von entsprechenden Signalen des Positionssensors die Kupplungseinrichtung entsprechend.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür ist die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Kupplungseinrichtung auszukuppeln, wenn die statische Zwischenstellung innerhalb einer vordefinierten Breite liegt. Unter „vorgesehen“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Steuereinheit entsprechend programmiert ist. Die vordefinierte Breite kann beliebig vorgegeben werden und beispielsweise so gewählt sein, dass ein Ausstieg einer Person jederzeit möglich ist. Beispielsweise kann die vordefinierte Breite auf 50 cm festgelegt sein. Durch diese Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass in einem zum Aussteigen ausreichend großen Bereich die Kraftfahrzeugtür manuell verschieben und somit ein Notausstieg gesichert werden kann.
Befindet sich der Türflügel bei einem auf einer ebenen Oberfläche stehenden Kraftfahrzeug in der Öffnungsposition oder der Schließposition, so wird der Antrieb nach einer zuvor vorgenommenen Beaufschlagung abgeschaltet und zugleich die Kupplungseinrichtung „ausgekuppelt“. Nimmt dagegen der Türflügel entsprechend dem Befehl eines Bedieners die gewünschte statische Zwischenstellung zwischen der Öffnungsposition und Schließposition ein, oder steht das Kraftfahrzeug an einer Schräge, so belässt die Steuereinheit die Kupplungseinrichtung im Allgemeinen in ihrer Funktionsstellung „eingekuppelt“.
Dadurch ist der bereits angesprochene mechanische Türfeststeller entbehrlich und wird die Schiebetür einwandfrei in der fraglichen Zwischenstellung gehalten. Diese Halteposition respektive Zwischenstellung des Türflügels in der Stellung „eingekuppelt“ der Kupplungseinrichtung erklärt sich im Wesentlichen durch die Selbsthemmung des Antriebes respektive eines optional vorgesehenen Getriebes. Das heißt, der Türflügel lässt sich grundsätzlich in der Zwischenstellung auch manuell und mechanisch hin- und herwegen, falls dies im Zuge einer Notbetätigung erforderlich sein sollte.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung mit besonderer Bedeutung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit zusätzlich in Abhängigkeit von Signalen eines Neigungssensors die Kupplungseinrichtung beaufschlagt. In diesem Fall wertet die Steuereinheit also nicht nur etwaige Bedienbefehle eines Bedieners und Signale des zuvor angesprochenen Positionssensors am oder im Türflügel aus, sondern zusätzlich auch Signale des Neigungssensors. Ein solcher Neigungssensor ist bei modernen Kraftfahrzeugen meistens ohnehin vorhanden und lässt sich über ein beispielsweise im Kraftfahrzeug befindliches Bussystem hinsichtlich seiner Signale abfragen.
Typischerweise wird mit Hilfe des Neigungssensors beispielsweise eine Feststellbremse aktiviert, um einem Fahrzeugführer das Anfahren am Hang zu erleichtern. Die Erfindung nutzt nun das Signal dieses meistens ohnehin vorhandenen respektive obligatorischen Neigungssensors zusätzlich für den Antrieb des Türflügels. Denn die Auslegung ist nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung so getroffen, dass die Steuereinheit in Abhängigkeit von Signalen des Neigungssensors die Kupplungseinrichtung nur dann in der Position „eingekuppelt“ hält, falls der Türflügel in der statischen Zwischenstellung in Ruhe ist und gleichzeitig der Neigungssensor eine Fahrzeugneigung registriert.
Außerdem wird der Neigungssensor nur dann seitens der Steuereinheit zur Beaufschlagung der Kupplungseinrichtung eingesetzt und ausgewertet, wenn sich der Türflügel in der statischen Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition befindet. Das heißt, sobald der Türflügel motorisch die fragliche Öffnungsposition oder Schließposition erreicht hat, wird der Antrieb obligatorisch ausgeschaltet und die Kupplungseinrichtung in ihre Position „ausgekuppelt“ überführt. Denn in der Schließposition wird der Türflügel mit Hilfe eines Kraftfahrzeugtürschlosses gesichert und in der Schließposition gehalten. Nimmt der Türflügel dagegen die Öffnungsposition ein, so ist die Funktionsstellung „ausgekuppelt“ der Kupplungseinrichtung sogar wünschenswert, weil dann der Türflügel beispielsweise manuell von einem Bediener hin- und herbewegt werden kann, ähnlich einem rein mechanisch arbeitenden Türflügel.
Die zusätzliche Abfrage der Signale des Neigungssensors mit Hilfe der Steuereinheit hat nun den Vorteil, dass die Kupplungseinrichtung auch dann ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ einnehmen kann, wenn der Türflügel eine statische Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungs- und Schließposition einnimmt. Das gilt jedenfalls so lange, wie der Neigungssensor keine oder praktisch keine Fahrzeugneigung registriert. Dadurch lässt sich der Türflügel nach Erreichen der fraglichen Zwischenstellung problemlos manuell und mechanisch hin- und herbewegen, weil die Kupplungseinrichtung in diesem Fall ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ einnimmt. Während der Bewegung des Türflügels ausgehend von der Öffnungsposition oder der Schließposition in die Zwischenstellung befindet sich die Kupplungseinrichtung selbstverständlich in ihrer Stellung „eingekuppelt“, um den Türflügel motorisch bewegen zu können.
Sobald jedoch die statische Zwischenstellung zwischen der Öffnungs- und Schließposition erreicht ist, wird die Kupplungseinrichtung in ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ durch die Steuereinheit überführt, vorausgesetzt, der Neigungssensor meldet keine signifikante Fahrzeugneigung an die Steuereinheit. Erst dann, wenn der Neigungssensor bei diesem Szenario eine signifikante Fahrzeugneigung feststellt, sorgt die Steuereinheit dafür, dass die Kupplungseinrichtung ihre Funktionsstellung „eingekuppelt“ beibehält, und zwar auch dann, wenn der Türflügel die statische Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition erreicht hat. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Türflügel insbesondere bei einer Hanglage eine Feststellung erfährt und nicht selbsttätig verfahren wird. Dadurch lassen sich etwaige Verletzungen oder unerwünschte Funktionszustände zuverlässig vermeiden, und zwar ohne separaten mechanischen Türfeststeller.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, bei ebener Aufstellung die Kupplungseinrichtung in allen Zwischenstellungen ausgekuppelt zu halten. Unter einer „ebenen Aufstellung“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass über den Neigungssensor eine Neigung von 0±0,5 Grad ermittelt wurde. Es kann somit insbesondere eine Einnahme eines sogenannten Werkstattmodus, in dem ein Kraftfahrzeug überprüft wird, erleichtert werden, da eine ebene Aufstellung in der Werkstatt gegeben ist und bei dieser Ausgestaltung ein separater Verfahrensschritt zum Auskuppeln der Kraftfahrzeugtür entbehrlich ist.
Sollte es in der fraglichen Zwischenstellung zu einem Stromausfall kommen, so bleibt die Kupplungseinrichtung nach wie vor in ihrer Funktionsstellung „eingekuppelt“ und wird der Türflügel durch eine etwaige Selbsthemmung des Antriebes in der Zwischenstellung festgehalten. Das ist insofern unkritisch, weil in diesem Fall der Türflügel bereits geöffnet ist und ein Bediener den Türflügel im Zuge einer Notbetätigung manuell und mechanisch in die Öffnungsposition oder auch die Schließposition überführen kann. Um an dieser Stelle die Bedienung zu erleichtern, ist es denkbar, dass die Kupplungseinrichtung mit einem Notbetätigungselement ausgerüstet ist. Mit Hilfe des Notbetätigungselementes lässt sich die Kupplungseinrichtung im Beispielfall von ihrer Funktionsstellung „eingekuppelt“ in die Position „ausgekuppelt“ bedarfsweise überführen, so dass im Anschluss hieran der Türflügel kraftarm und wunschgemäß mechanisch und manuell bewegt werden kann.
Es hat sich bewährt, wenn die Kupplungseinrichtung mit einem elektrisch betätigbaren Kupplungsantrieb ausgerüstet ist. Denn durch diese Auslegung lässt sich der elektrisch betätigbare Kupplungsantrieb unmittelbar mit Hilfe der Steuereinheit ansprechen. Der elektrisch betätigbare Kupplungsantrieb sorgt in diesem Fall dafür, dass die Kupplungseinrichtung je nach einem entsprechenden Signal der Steuereinheit ihre Position „eingekuppelt“ oder „ausgekuppelt“ einnimmt. Dazu ist der elektrisch betätigbare Kupplungsantrieb an die Steuereinheit angeschlossen.
Außerdem hat es sich in diesem Zusammenhang grundsätzlich bewährt, wenn die Kupplungseinrichtung mechanisch arbeitet und die Stellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ zu einem vorhandenen bzw. fehlenden Formschluss korrespondieren. Grundsätzlich kann die Kupplungseinrichtung aber auch als beispielsweise Magnetkupplung ausgelegt sein. - Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb einer entsprechenden Kraftfahrzeugtür und insbesondere einer Kraftfahrzeugschiebetür, wie es im Anspruch 10 beschrieben wird.
Im Ergebnis werden eine Kraftfahrzeugtür und insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Kraftfahrzeugtür vorgestellt, mit deren Hilfe praktisch sämtliche in der Praxis auftretenden Szenarien aufwandsarm abgebildet werden können. Tatsächlich ist an dieser Stelle beispielsweise ein Türfeststeller ebenso entbehrlich wie aufwendige Maßnahmen nur Notbetätigung des Türflügels. Das erreicht die Erfindung im Kern dadurch, dass die Kupplungseinrichtung durchgängig ausgekuppelt ist und lediglich dann eingekuppelt wird, wenn der Türflügel motorisch angetrieben werden soll.
Die eingekuppelte Stellung der Kupplungseinrichtung wird zusätzlich und vorteilhaft noch dann beibehalten, wenn der Türflügel eine Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition einnimmt und zusätzlich eine Fahrzeugneigung registriert wird. Als Folge hiervon lässt sich der Türflügel bedarfsweise mechanisch und manuell unschwer einerseits bewegen und ist andererseits eine motorische Verstellung in jede beliebige Position möglich. Das alles gelingt, ohne dass selbst bei einer Fahrzeugneigung der Türflügel eine unkontrollierte Bewegung vollführt. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtür und insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür in einer schematischen Übersicht.
In der einzigen Figur ist schematisch eine Kraftfahrzeugtür, die in dem gezeigte Ausführungsbeispiel eine Kraftfahrzeugschiebetür ist, dargestellt. Diese verfügt über einen Türflügel 1, der beispielsweise linear hin- und herbewegt werden kann, wie dies ein Pfeil andeutet. In anderen Ausgestaltung ist auch eine Schwenkbewegung des Türflügels 1 zum Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugtür möglich. Dazu ist der Türflügel 1 im Ausführungsbeispiel über ein flexibles Verbindungsmittel 2 an einen motorischen bzw. elektromotorischen Antrieb 3, 4 mit nachgeordneter Kupplungseinrichtung 5 angeschlossen. Der Antrieb 3, 4 mit der nachgeordneten Kupplungseinrichtung 5 kann beispielsweise ortsfest in einer Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sein, gegenüber der der Türflügel 1 hin- und herbewegt wird. Grundsätzlich ist auch eine Anbringung des Antriebes 3, 4 inklusive der Kupplungseinrichtung 5 im Innern des Türflügels 1 möglich. Eine maximale Öffnungsbreite der Kraftfahrzeugtür bei maximaler Verschiebung des Türflügels 1 ist so gewählt, das eine Europoolpalette mit ihren Maßen von 1200 mm × 800 mm in das Kraftfahrzeug ohne eine Schrägstellung der Europoolpalette eingeladen werden kann.
Zum grundsätzlichen Aufbau gehört dann noch eine Steuereinheit 6, welche einerseits einen Motor bzw. Elektromotor 3 als Bestandteil des Antriebes 3, 4 und andererseits einen elektrisch betätigbaren Kupplungsantrieb 7 beaufschlagt und ansteuert. Die Steuereinheit 6 mag dabei ebenfalls im Innern des Türflügels 1 oder auch im Innern der nicht ausdrücklich dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sein.
In der einzigen Figur sind zwei Sensoren 8, 9 dargestellt. Bei dem Sensor 8 handelt es sich um einen Positionssensor 8, der an oder in dem Antrieb 3, 4 angeordnet ist und die Position des Türflügels 1 gegenüber der Kraftfahrzeugtürkarosserie erfasst. Bei dem Positionssensor 8 kann es sich beispielhaft um einen Hallsensor handeln. Alternativ kann es sich bei dem Positionssensor 8 um einen anderen Sensor handeln, der dazu geeignet ist, eine Position des Türflügels 1 gegenüber der Kraftfahrzeugtürkarosserie direkt oder indirekt zu erfassen, beispielsweise ein Geschwindigkeitssensor, ein optischer Sensor oder ein Schrittzähler. Mit Hilfe des Positionssensors 8 lassen sich zumindest eine Öffnungsposition, eine Schließposition und auch eine Zwischenstellung zwischen der Öffnungsposition und Schließposition des Türflügels 1 gegenüber einer Öffnung in der Kraftfahrzeugkarosserie ermitteln.
Der Sensor 9 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Neigungssensor 9 ausgelegt. Ein solcher Neigungssensor 9 ist heutzutage typischerweise bei jedem Kraftfahrzeug ohnehin vorhanden und vorgesehen, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde. Das Signal des Neigungssensors 9 kann auf die Steuereinheit 6 beispielsweise über ein Bussystem innerhalb des Kraftfahrzeuges übertragen werden.
Der Motor bzw. Elektromotor 3 arbeitet über ein optionales und nachgeschaltetes Getriebe 4 auf die Kupplungseinrichtung 5. Die Kupplungseinrichtung 5 ist im Ausführungsbeispiel mechanisch ausgelegt und nimmt zumindest die Stellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ ein. In der Stellung „eingekuppelt“ liegt innerhalb der Kupplungseinrichtung 5 ein Formschluss vor, so dass beispielsweise Drehbewegungen des Elektromotors M über das Getriebe 4 und die eingekuppelte Kupplungseinrichtung 5 auf das flexible Verbindungsmittel 2 übertragen werden. Bei dem flexiblen Verbindungsmittel 2 handelt es sich vorteilhaft um einen Bowdenzug 2, der auf eine Wickeltrommel auf- und abgewickelt werden mag, die ihrerseits drehend mit Hilfe des Antriebes 3, 4 und der nachgeschalteten Kupplungseinrichtung 5 beaufschlagt wird. In alternativen Ausgestaltungen kann das flexible Verbindungsmittel 2 beispielsweise als Zahnriemen oder als ein ortsfester Bowdenzug 2, welcher ähnlich wie ein Zahnriemen funktioniert. Da der Türflügel 1 an ein Ende des flexiblen Verbindungsmittels bzw. des Bowdenzuges 2 angeschlossen ist, kann der Türflügel 1 hin- und herbewegt werden. Dazu wird der betreffende Bowdenzug 2 von der Aufwickeltrommel entsprechend auf- und abgewickelt. Details eines solchen Schiebetürantriebes sind hinlänglich im Stand der Technik bekannt, wozu nur beispielhaft auf die DE 197 02 698 C2 der Anmelderin verwiesen sei. Die Kupplungseinrichtung 5 ist so eingerichtet, dass ein Einhalten einer eingestellten Stellung „eingekuppelt“ oder „ausgekuppelt“ stromlos bewerkstelligt wird, d.h. lediglich für einen Wechsel zwischen den Stellungen wird elektrischer Strom benötigt.
Die Funktionsweise ist wie folgt. Wie bereits erläutert, sorgt die Steuereinheit 6 zum einen für die Beaufschlagung des Antriebes 3, 4 und zum anderen für die Beaufschlagung der Kupplungseinrichtung 5 bzw. des zugehörigen elektrisch betätigbaren Kupplungsantriebes 7, mit dessen Hilfe die Kupplungseinrichtung 5 in ihre grundsätzlichen Funktionsstellungen „eingekuppelt“ oder „ausgekuppelt“ überführt werden kann. Die Kupplungseinrichtung 5 kann dabei prinzipiell so ausgebildet sein und arbeiten, wie dies in Verbindung mit der Kraftfahrzeugschließeinrichtung entsprechend der DE 10 2009 014 404 A1 der Anmelderin im Detail beschrieben wird.
Das heißt, die Kupplungseinrichtung 5 arbeitet im Ausführungsbeispiel mechanisch und die Stellung „eingekuppelt“ korrespondiert zu einem Formschluss beispielsweise zugehöriger und aneinander angelegter Lamellen, während die Funktionsstellung „ausgekuppelt“ einen fehlenden Formschluss bezeichnet. Außerdem mag die Kupplungseinrichtung 5 mit einem nicht näher dargestellten Notbetätigungselement ausgerüstet sein, mit dessen Hilfe anstelle des elektrisch betätigbaren Kupplungsantriebes 7 die Funktionsstellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ realisiert werden können.
Die Kupplungseinrichtung 5 ist im Ausführungsbeispiel durchgängig ausgekuppelt. Lediglich zur motorischen Beaufschlagung des Türflügels 1 wird die Kupplungseinrichtung 5 eingekuppelt. Dazu kann ein Bediener beispielsweise einen entsprechenden Befehl an die Steuereinheit 6 geben. Das kann über eine Fernbedienung oder einem Schalter in der Kraftfahrzeugkarosserie erfolgen. Die gewünschte motorische Betätigung des Türflügels 1 führt nun dazu, dass die Steuereinheit 6 zunächst die Kupplungseinrichtung 5 mit Hilfe des elektrisch betätigbaren Kupplungsantriebes 7 von der durchgängig eingenommenen Position „ausgekuppelt“ in die Funktionsstellung „eingekuppelt“ überführt. Hierzu korrespondiert ein Formschluss der Kupplungseinrichtung 5, so dass bei einer nachfolgenden Beaufschlagung des Elektromotors 3 dessen beispielhafte Drehbewegungen über das nachgeordnete Getriebe 4 und die folgende Kupplungseinrichtung 5 letztlich auf die bereits angesprochene Antriebstrommel übertragen werden. Die rotierende Antriebstrommel sorgt dafür, dass das flexible Verbindungsmittel bzw. der Bowdenzug 2 hierauf auf- oder abgewickelt wird und als Folge hiervon der endseitig an das flexible Verbindungsmittel 2 angeschlossene Türflügel 1 die gewünschten Linearbewegungen gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie vollführt.
Der Bediener kann nun den Türflügel 1 in einer gewünschten Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie anhalten. Dazu mag ein entsprechender Befehl gehören, welchen der Bediener an die Steuereinheit 6 übermittelt. Im Ausführungsbeispiel korrespondiert nun die Einnahme dieser statischen Zwischenstellung des Türflügels 1 dazu, dass der Elektromotor 3 mit Hilfe der Steuereinheit 6 nicht mehr beaufschlagt wird und die Steuereinheit 6 zugleich über den elektrisch betätigbaren Kupplungsantrieb 7 dafür sorgt, dass die Kupplungseinrichtung 5 ihre während der Bewegung des Türflügels 1 eingenommene Position „eingekuppelt“ verlässt und in die Stellung „ausgekuppelt“ übergeht.
Das gilt jedoch nur und ausschließlich für den Fall, dass die Abfrage des Neigungssensors 9 mit Hilfe der Steuereinheit 6 zuvor ergeben hat, dass eine Fahrzeugneigung der Kraftfahrzeugkarosserie nicht vorliegt. Das heißt, sofern sich das Kraftfahrzeug in der Ebene befindet, korrespondiert die Einnahme der Zwischenstellung des Türflügels 1 zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition dazu, dass die Kupplungseinrichtung 5 ausgekuppelt wird und der Elektromotor 3 gestoppt wird. Als Folge hiervon kann der Türflügel 1 beispielsweise seitens des Bedieners grundsätzlich wie ein mechanisch arbeitender Türflügel problemlos und kraftarm manuell hin- und herbewegt werden.
Da die Steuereinheit 6 die Kupplungseinrichtung 5 zusätzlich in Abhängigkeit von Signalen des Neigungssensors 9 beaufschlagt, führt eine mit Hilfe des Neigungssensors 9 registrierte Fahrzeugneigung im anderen Fall dazu, dass die Steuereinheit 6 die Kupplungseinrichtung 5 in diesem Fall in der Position „eingekuppelt“ hält. Falls also der Türflügel 1 in der Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition in Ruhe ist und gleichzeitig der Neigungssensor 9 eine Fahrzeugneigung registriert, so sorgt die Steuereinheit 6 dafür, dass die Kupplungseinrichtung 5 ihre Funktionsstellung „eingekuppelt“ beibehält.
Das hat zur Folge, dass der Türflügel 1 bei einer Hanglage nicht selbststätig nach Erreichen der Zwischenstellung in irgendeiner Richtung bewegt wird, sondern vielmehr in dieser Zwischenstellung durch Selbsthemmungskräfte gehalten wird. Denn die Kupplungseinrichtung 5 behält in diesem Fall ihre Funktionsstellung „eingekuppelt“ bei und zugehörige Selbsthemmungskräfte des Antriebes 3, 4 sorgen dafür, dass der Türflügel 1 in der Zwischenstellung festgehalten wird, und zwar ohne dass ein zusätzlicher mechanischer Feststeller erforderlich wäre. Der Antriebs 3, 4 ist so ausgewählt, dass die Selbsthemmungskräfte ausreichen, dass bei einer Neigung von 30% (± 10%) der Türflügel 1 gehemmt ist.
Kommt es in diesem Fall zu einem Ausfall der elektrischen Stromversorgung, so kann der Türflügel 1 trotzdem unschwer hin- und herbewegt werden, und zwar unter Überwindung der bereits angesprochenen Selbsthemmungskräfte des Antriebes 3, 4. Falls das Kraftfahrzeug in der Ebene steht und in diesem Fall die elektrische Energieversorgung ausfällt, nimmt die Kupplungseinrichtung 5 sogar ihre Funktionsstellung „ausgekuppelt“ ein, so dass dann erst recht der Türflügel 1 manuell und mechanisch unschwer hin- und herbewegt werden kann.
Um die Bewegung des Türflügels 1 beim Ausfall der elektrischen Energieversorgung und in einer Hanglage ebenfalls manuell und mechanisch einfach zu realisieren, ist die Kupplungseinrichtung 5 bzw. der elektrisch betätigbare Kupplungsantrieb 7 mit einem nicht dargestellten und zusätzlichen Notbetätigungselement ausgerüstet. Mit Hilfe des Notbetätigungselementes lässt sich in diesem Fall die Kupplungseinrichtung 5 von ihrer eingenommenen Funktionsstellung „eingekuppelt“ in die Funktionsstellung „ausgekuppelt“ überführen. Das Notbetätigungselement kann beispielsweise als ein Kunststoffseil mit Öse an dem Kupplungsatnrieb 7 oder als ein Bowdenzug ausgeführt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19813513 A1 [0003, 0004, 0008]
DE 102008008178 A1 [0005]
DE 19702698 C2 [0034]
DE 102009014404 A1 [0035]

Claims

Kraftfahrzeugtür, insbesondere Kraftfahrzeugschiebetür, mit einem motorischen Antrieb (3, 4) sowie einer nachgeordneten Kupplungseinrichtung (5) zur Beaufschlagung eines Türflügels (1), und mit einer Steuereinheit (6) für den Antrieb (3, 4) sowie die Kupplungseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) durchgängig ausgekuppelt ist und lediglich zum motorischen Antrieb des Türflügels (1) eingekuppelt wird.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) ihre eingekuppelte Stellung meistens auch dann beibehält, wenn der Türflügel (1) eine statische Zwischenstellung zwischen seiner Öffnungsposition und Schließposition bei einer motorischen Betätigung einnimmt.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) dazu vorgesehen ist, die Kupplungseinrichtung (5) auszukuppeln, wenn die statische Zwischenstellung innerhalb einer vordefinierten Breite liegt.
Kraftfahrzeugtür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) zusätzlich in Abhängigkeit von Signalen eines Neigungssensors (9) die Kupplungseinrichtung (5) beaufschlagt.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) dazu vorgesehen ist, bei ebener Aufstellung die Kupplungseinrichtung (5) in allen Zwischenstellungen ausgekuppelt zu halten.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) in Abhängigkeit von den Signalen des Neigungssensors (9) die Kupplungseinrichtung (5) nur dann in der Position „eingekuppelt“ hält, falls der Türflügel (1) in der Zwischenstellung in Ruhe ist und gleichzeitig der Neigungssensor (9) eine Fahrzeugneigung registriert.
Kraftfahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) mit einem elektrisch betätigbaren Kupplungsantrieb (7) ausgerüstet ist.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch betätigbare Kupplungsantrieb (7) an die Steuereinheit (6) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) mit einem Notbetätigungselement ausgerüstet ist.
Kraftfahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (5) mechanisch arbeitet und die Stellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ zu einem vorhandenen bzw. fehlenden Formschluss korrespondieren.
Kraftfahrzeugtür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an die Steuereinheit (6) angeschlossenen Positionssensor (8) zur direkten oder indirekten Erfassung einer Türposition .
Verfahren zum Betrieb einer Kraftfahrzeugtür, insbesondere einer Kraftfahrzeugschiebetür, wonach eine Steuereinheit (6) einen motorischen Antrieb (3, 4) sowie eine diesem nachgeordnete Kupplungseinrichtung (5) mit angeschlossenem Türflügel (1) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) die Kupplungseinrichtung (5) durchgängig in ihrer Stellung „ausgekuppelt“ hält und lediglich zum Bewegen des Türflügels (1) in die Stellung „eingekuppelt“ überführt.