DE102017208221A1 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe - Google Patents

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe Download PDF

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Abstract

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe und mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät, wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist, und wobei das Steuergerät derart ausgestaltet ist, dass definierte Umweltbedingungen zum Erkennen von Salz- und Feuchtegefahr auswertbar sind und dass bei Vorliegen von Salz- und Feuchtegefahr eine entsprechende Adaption zur Auswertung des Bedienanforderungssignals vornehmbar ist. Vorzugsweise sind als auszuwertende Umweltbedingungen zur Erkennung von Salz- und Feuchtegefahr zumindest eine Außentemperatur unterhalb einer vorgegebenen Schwelle und eine das Vorliegen von Nässe wiedergebende Information definiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe.
  • Eine derartige Steuervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2010 038 705 A1 bekannt. Diese Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe, mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe, mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät und mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe. Dabei ist der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen und bei erfolgter Betätigung wird ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist, wobei die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung ebenfalls mit dem Steuergerät zusammenwirkt. Das Steuergerät ist derart ausgestaltet (insbesondere programmiert), dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus zum Schließen der Klappe nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.
  • Weiterhin ist mit dem aktuellen Fahrzeugprogramm der Anmelderin eine derartige Steuervorrichtung in Serie und wird auch als „Smart Opener“ (SMO System) bezeichnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zum automatischen Schließen einer Klappe im Hinblick auf seine Funktionssicherheit weiterzubilden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe und mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät, wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist. Das Steuergerät ist derart ausgestaltet (insbesondere durch ein entsprechend programmiertes Funktionsmodul), dass definierte Umweltbedingungen zum Erkennen von Salz- und Feuchtegefahr auswertbar sind und dass bei Vorliegen von Salz- und Feuchtegefahr eine entsprechende Adaption zur Auswertung des Bedienanforderungssignals vornehmbar ist. Vorzugsweise sind als auszuwertende Umweltbedingungen zur Erkennung von Salz- und Feuchtegefahr zumindest die Außentemperatur unterhalb einer vorgegebenen Schwelle und eine das Vorliegen von Nässe wiedergebende Information definiert.
  • Dabei können die Umweltbedingungen sowohl durch die fahrzeugeigene Sensorik als auch durch eine Onlinedatenbank oder durch andere externe Informationsquellen für das SMO System erfasst werden.
  • Der Erfindung liegen folgende Erkenntnisse zugrunde:
  • Für die Umsetzung der sogenannten Funktion „Smart Opener“ (Kofferraumklappe öffnet berührungslos bei Kicken des Fußes unter den mittleren Heckbereich) bei Fahrzeugen der Anmelderin werden zwei Sensoren (Rundleiter und Flachleiter) eingesetzt. Beide Sensoren befinden sich im hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs. Der untere Rundleiter befindet sich ungeschützt in einem potenziellen Spritzbereich. Eine Unterscheidung zwischen einer validen Kickerkennung und einer ungewünschten Heckklappenöffnung soll sicher möglich sein.
  • Im Fahrbetrieb bei winterlichen Verhältnissen kann insbesondere der untere Sensor mit einer Salzkruste benetzt werden. Der obere Sensor ist von dieser Salzbenetzung weniger betroffen. Eine feuchte Salzkruste vergrößert die kapazitiven Eigenschaft und damit die Sensitivität des Rundleiters. Eine Befeuchtung der Salzkruste am unteren Rundleiter kann reproduzierbar dazu führen, dass ein Vorbeilaufen von einem bewussten Kicken nicht eindeutig unterschieden werden kann. Eine getrocknete Salzkruste allein ruft in der Regel noch kein derartiges Verhalten hervor. Ein vollständig trockenes und gereinigtes oder neues Fahrzeug ist ebenfalls unauffällig.
  • Eine mechanische Lösungsmöglichkeit wäre eine Abschirmung zumindest des unteren Sensors als Schutz gegen Salz und Wasserbenetzung. Um aber die Kosten und den Aufwand einer derartigen Schutzvorrichtung einzusparen, wird erfindungsgemäß folgende elektronische Funktion als Problemlösung vorgeschlagen:
  • In Abhängigkeit von definierten Umweltbedingungen, insbesondere von Klimadaten (z. B. Außentemperatur, Niederschlag) und vorzugsweise zusätzlich von der Nutzung der Scheibenwischerfunktion und/oder vom Einschaltzustand eines Waschstraßenmodus, wird der Parametersatz des Sensors zur Erkennung eines Kickens adaptiert. Der „Smart Opener“ bzw. der Parametersatz zur Erkennung eines Kickens kann auch per Online Remote Update an die Umweltbedingungen angepasst werden („Adaptive Connected Funktion“). Bei der Adaption wird insbesondere im Sinne eines Wintermodus, also dann, wenn Salz- und Feuchtegefahr erkannt wird, die Sensitivität des Sensors reduziert.
  • Dadurch werden Fehlauslösungen der Smart Opener Funktion durch Vorbeigehen am Fahrzeug im Winter nach erhöhtem Salzeinsatz und Feuchtigkeit verhindert. Gleichzeitig kann eine sehr gute Funktionssicherheit der Smart Opener Funktionalität in Sommermonaten ohne Salzbenetzung der Sensorik erreicht werden, wenn im Sinne eines Sommermodus die Sensitivität gegebenenfalls sogar im Vergleich zu einem Ganzjahresmodus (gemäß Stand der Technik) erhöht wird.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug, das eine aufgrund eines Schwenkbefehls (Öffnungsbefehl oder Schließbefehl) automatisch öffnende und/oder schließende Klappe aufweist.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 2 als Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Eine Klappe 2 könnte jedoch beispielsweise auch eine Türe, eine Fronthaube oder ein Tankdeckel sein.
  • Die automatische Öffnung der Klappe 2 wird ausgehend von einem geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 durch einen Öffnungsbefehl in Form eines Steuersignals c eines programmierbaren Steuergerätes 6 an einen Verriegelungs- bzw. Entriegelungsmechanismus 2a, 2b initiiert. Die Heckklappe 2 wird daraufhin entweder aufgrund einer Federvorspannung oder aufgrund einer aktivierten (z.B. elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen) Motorik in eine geöffnete Position übergeführt. Vorzugsweisel wird die Klappe 2 dabei über ihren gesamten Öffnungsweg oder bis zu einem maximal erlaubten Öffnungsweg automatisch geöffnet.
  • Ferner umfasst das Kraftfahrzeug zumindest einen, vorzugsweise zwei Näherungssensor(en) 4, der (die) mit dem Steuergerät 6 wirkverbunden ist (sind). Im Folgenden wird zur Vereinfachung nur von einem Näherungssensor 4 gesprochen. Der Näherungssensor 4 ist ein Bedienschalter, der willkürlich berührungslos zu betätigen ist. Bei erfolgter Betätigung erzeugt er ein Bedienanforderungssignal a, das als Eingangssignal an das Steuergerät 6 geleitet wird. Der hier dargestellt Näherungssensor 4 kann beispielsweise der oben genannten untere Rundleiter-Sensor sein.
  • Das Steuergerät 6 und der Näherungssensor 4 sind entweder getrennte programmierbare zusammenarbeitende Module oder sind in einem einzigen elektronischen programmierbaren Modul integriert. Die Erfindung kann in jedem Modul in Form eines Programmes oder in Form von Programmteilen enthalten sein. Vorzugsweise werden getrennte Module verwendet, wobei für den Näherungssensor 4 ein vergleichsweise einfaches elektronisches Modul verwendet wird, das im aktivierten Zustand möglichst wenig elektrische Energie verbraucht und vom Steuergerät 6 die für die Erfindung notwendigen Signale erhält.
  • Das Steuergerät 6 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass nicht nur das Vorliegen des Bedienanforderungssignals a überwacht wird, sondern auch weitere festgelegte Bedingungen, bevor es ein Steuersignal c - hier zum Öffnen der Heckklappe - ausgibt. Eine derartige weitere festgelegte Bedingung ist beispielsweise das zusätzliche Vorhandensein eines definierten Fahrzeug-Zustandssignals x, durch das beispielsweise eine nichtberechtigte Fahrzeuginbetriebnahme ausgeschlossen werden kann. Ein derartiges Zustandssignal x kann beispielsweise ein Entriegelungszustandssignal der Zentralverriegelung oder ein Erkennungssignal über das Vorhandensein eines Zugangsberechtigungsmittels 8 im Verriegelungszustand sein. Für die zweite Alternative wird beispielsweise unter Einbindung des Steuergerätes 6 geprüft, ob innerhalb eines vorgegebenen Bereiches U um das Fahrzeug herum ein Zugangsberechtigungsmittel (in der Regel ein Benutzer, der einen Funk-Schlüssel oder eine Key-Card mit sich führt) vorhanden ist. Derartige Überwachungsmittel sind bereits bekannt.
  • Der mindestens eine Näherungssensor 4 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Benutzer ihn durch Schwenken des Fußes im Bereich zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrbahnoberfläche zur Schaltung veranlassen bzw. schalten kann. Insbesondere ist der Näherungssensor 4 unterhalb eines Stoßfängers oder auf der unteren Seite eines Stoßfängers in diesen integriert angeordnet.
  • Liegen im Steuergerät 6 ein definiertes Bedienanforderungssignal a und vorzugsweise zusätzlich das Signal x vor, aktiviert das Steuergerät 6 durch das Steuersignal c den Ent-/ Verriegelungsmechanismus 2a, 2b zur Freigabe der automatisch öffnenden Klappe 2.
  • Im Folgenden wird näher auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steuervorrichtung eingegangen:
  • Erfindungsgemäß ist hier beispielsweise eine Leitung b an einem Eingang des Steuergerätes 6 angeschlossen. Die Leitung b kann ein analoges oder digitales Sensor-Signal oder ein Datenbussignal mit mehreren Umweltbedingungs-Informationen übertragen. Die Leitung b dient zur Erfassung von definierten Umweltbedingungen. In Abhängigkeit von definierten Umweltbedingungen, insbesondere von Klimadaten (z. B. Außentemperatur T, Niederschlag N) und vorzugsweise zusätzlich von der Nutzung der Scheibenwischerfunktion (S) und/oder vom Einschaltzustand (W) eines Waschstraßenmodus, wird der Parametersatz des Näherungssensors 4 zur Erkennung eines Kickens adaptiert. Insbesondere wird durch den Parametersatz die Interpretation des Sensorsignals bzw. Bedienanforderungssignals a beeinflusst.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Steuergerät 6 über die Leitung b beispielsweise mit einem entsprechenden Sensor an der Windschutzscheibe verbunden sein, der als Umweltbedingung ein Niederschlagsignal N ausgibt. Weiterhin kann das Steuergerät 6 über die Leitung b Informationen über definierte Umweltbedingungen von weiteren Steuergeräten auswerten; z.B. von einem Klimasteuergerät (für Außentemperatur T und Luftfeuchte), von einem Schlupfregelsteuergerät (für Schneeglättegefahr), von einem Scheibenwischersteuergerät (für Niederschlagerkennung S) und/oder von einem Getriebesteuergerät (für Waschstraßenmodus-Erkennung W).
  • Es können also insbesondere durch die Wahl der Parametersätze des Näherungssensors 4 zumindest zwei Kick-Erkennungsmodi (z.B. ein „Winter“ und ein „Sommer“) vorgehalten und jeweils ein Modus davon durch die Auswertung der definierten Umweltbedingungen N, S, W und/oder T jeweils automatisch aktiviert werden (durch On-Board- oder Online Remote-Parameterdaten). Insbesondere wird beispielsweise der Parametersatz PW für einen „Winter-Erkennungsmodus“ vorgesehen und aktiviert, wenn die Außentemperatur T eine vorgegebene Frostschwelle (z.B. 3°C) unterschreitet und gleichzeitig über ein Regensensorsignal N, über den Scheibenwischer-Einschaltstatus S und/oder über den aktivierten Waschstraßenmodus W Nässe erkannt wird. Anderenfalls wird der Parametersatz für einen „Sommer-Erkennungsmodus“ PS vorgesehen und aktiviert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010038705 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe (2) mit mindestens einem Bedienschalter (4) in der Nähe der Klappe (2) und mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät (6), wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors (4) willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal (a) erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes (6) ist, und wobei das Steuergerät (6) derart ausgestaltet ist, dass definierte Umweltbedingungen (N, S, W, T) zum Erkennen von Salz- und Feuchtegefahr auswertbar sind und dass bei Vorliegen von Salz- und Feuchtegefahr eine entsprechende Adaption zur Auswertung des Bedienanforderungssignals (a) vornehmbar ist.
  2. Steuervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als auszuwertende Umweltbedingungen zur Erkennung von Salz- und Feuchtegefahr zumindest eine Außentemperatur (T) unterhalb einer vorgegebenen Schwelle und eine das Vorliegen von Nässe (N) wiedergebende Information definiert sind.
  3. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine das Vorliegen von Nässe wiedergebende Information die Erkennung eines eingeschalteten Scheibenwischers (S) definiert ist.
  4. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine das Vorliegen von Nässe wiedergebende Information die Erkennung eines Waschstraßenmodus (W) definiert ist.
  5. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption zur Auswertung des Bedienanforderungssignals (a) in Form einer Auswahl eines speziellen Parametersatzes für den Näherungssensor (4) vornehmbar ist.
  6. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Modi („Wintermodus“, „Sommermodus“) mit diesen jeweils zugeordneten Parametersätzen (PW, PS) für den Näherungssensor (4) vorgesehen sind, die abhängig von der Auswertung der definierten Umweltbedingungen (N, W, S, T) automatisch auswählbar sind, wobei die Parametersätze (PW, PS) im Steuergerät (6) vorgehalten werden oder über eine Fernübertragung („Remote Update“) jeweils bedarfsweise in das Steuergerät (6) geladen werden.
  7. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption zur Auswertung des Bedienanforderungssignals (a) bei erkannter Salz- und Feuchtegefahr in Form der Verringerung der Sensitivität des Näherungssensors (4) vorgenommen wird.
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