DE102018203174A1 - Fahrzeugtüranordnung mit einer Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Verstellwunsches - Google Patents

Fahrzeugtüranordnung mit einer Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Verstellwunsches Download PDF

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Abstract

Eine Fahrzeugtüranordnung umfasst eine verschwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie (10) angeordnete Fahrzeugtür (11), eine Kraftübertragungseinrichtung (2) zum Verstellen und/oder Feststellen der Fahrzeugtür (11) relativ zur Fahrzeugkarosserie (10), zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) zum Erfassen eines Sensorsignals an der Fahrzeugtür (11), eine Steuereinrichtung (4) zum Steuern der Kraftübertragungseinrichtung (2) und einen Drucksensor (41) zum Messen des Luftdrucks (P) und zum Ausgeben eines den Luftdruck angebenden Drucksignals (P1, P2), wobei die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, bei einer Auswertung des durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) erfassten Sensorsignals (S) zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers das Drucksignal (P1, P2) zu berücksichtigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtüranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Fahrzeugtüranordnung umfasst eine verschwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie angeordnete Fahrzeugtür und eine Kraftübertragungseinrichtung zum Verstellen und/oder Feststellen der Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie. Zumindest eine Sensoreinrichtung dient zum Erfassen eines Sensorsignals an der Fahrzeugtür, wobei eine Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftübertragungseinrichtung ausgebildet ist, ein durch die zumindest eine Sensoreinrichtung erfasstes Sensorsignal zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers auszuwerten und die Kraftübertragungseinrichtung in Abhängigkeit von der Auswertung für ein Verstellen der Fahrzeugtür anzusteuern.
  • Eine derartige Fahrzeugtür kann beispielsweise als Fahrzeugseitentür oder auch als Heckklappe ausgebildet sein. Unter einer Fahrzeugtür soll in diesem Zusammenhang jede Klappe eines Fahrzeugs verstanden werden, die in geschlossener Stellung eine Fahrzeugöffnung verschließt.
  • Eine Fahrzeugtüranordnung dieser Art ist zum Beispiel aus der WO 2018/002158 A1 bekannt, deren Inhalt vorliegend vollumfänglich miteinbezogen sein soll.
  • Die Kraftübertragungseinrichtung kann als Verstelleinrichtung und/oder als Feststelleinrichtung ausgebildet sein und entsprechend zum Verstellen der Fahrzeugtür oder zum Feststellen der Fahrzeugtür in einer gerade eingenommenen Position dienen. Ist die Kraftübertragungseinrichtung als Verstelleinrichtung ausgebildet, weist sie eine Antriebseinrichtung in Form eines Antriebsmotors auf, mittels dessen die Fahrzeugtür elektromotorisch verstellt werden kann. Eine Feststelleinrichtung kann demgegenüber auch unabhängig von einer elektromotorischen Verstelleinrichtung zum Einsatz kommen, um eine Fahrzeugtür in einer geöffneten Stellung festzustellen und somit in Position zu halten, sodass die Fahrzeugtür aus der geöffneten Stellung nicht ohne weiteres, jedenfalls nicht in unkontrollierter Weise zuschlagen kann.
  • Ist die Fahrzeugtür geöffnet und wird sie über die Kraftübertragungseinrichtung in der geöffneten Stellung gehalten, so kann wünschenswert sein, dass ein Nutzer in intuitiver Weise eine Bewegung der Fahrzeugtür aus der geöffneten Stellung heraus, zum Beispiel zum Schließen der Fahrzeugtür oder zum weiteren Öffnen der Fahrzeugtür, initiieren kann. Erforderlich ist hierzu, dass ein Verstellwunsch eines Nutzers, der beispielsweise zum Verstellen der Fahrzeugtür an der Fahrzeugtür angreift, entsprechend erkannt wird, um abhängig von der Erkennung eines solchen Verstellwunsches die Kraftübertragungseinrichtung anzusteuern und entsprechend einen Verstellvorgang der Fahrzeugtür, durch manuelles Verstellen oder durch elektromotorisches Verstellen, zu ermöglichen.
  • Generell soll die Steuereinrichtung ausgebildet sein, anhand einer Kraftwirkung eines Nutzers auf die Fahrzeugtür auf einen Verstellwunsch zu schließen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass abhängig von einer Umgebungssituation auch andere Kräfte auf eine Fahrzeugtür wirken können, zum Beispiel eine Windkraft, die gerade kein Verstellen der Fahrzeugtür auslösen soll. Für ein zuverlässiges Erkennen eines Verstellwunsches muss somit zwischen Kräften, die durch einen Nutzer verursacht sind, und anderen Kräften, zum Beispiel einer Windkraft, unterschieden werden.
  • Bei einer aus der JP 2005171575 A bekannten Fahrzeugtüranordnung ist ein Windsensor, beispielsweise ausgestaltet durch ein Mikrofon zum Detektieren einer Geräuschfrequenz des Winds oder ein Windrad zum Messen einer Windgeschwindigkeit, vorgesehen, anhand dessen ein Verstellen einer Fahrzeugtür gesteuert werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugtüranordnung bereitzustellen, die auf einfache Weise eine zuverlässige Erkennung eines Verstellwunsches eines Nutzers ermöglicht, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Wirkung eines an der Fahrzeugtür wirkenden Winds.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demnach weist die Fahrzeugtüranordnung einen Drucksensor zum Messen des Luftdrucks und zum Ausgeben eines den Luftdruck angebenden Drucksignals auf. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, bei der Auswertung des durch die zumindest eine Sensoreinrichtung erfassten Sensorsignals zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers das Drucksignal zu berücksichtigen.
  • Demgemäß ist an der Fahrzeugkarosserie oder an der Fahrzeugtür ein Drucksensor angeordnet, der dazu ausgestaltet ist, den barometrischen (atmosphärischen) Luftdruck insbesondere im Bereich der Fahrzeugtür zu messen. Der Drucksensor kann hierbei zum Beispiel innenseitig der Fahrzeugtür oder auch außenseitig der Fahrzeugtür angeordnet sein, sodass mittels des Drucksensors der barometrische Luftdruck im Bereich der Innenseite der Fahrzeugtür oder an der Außenseite der Fahrzeugtür gemessen werden kann.
  • Der Drucksensor gibt ein Drucksignal aus, das korreliert ist mit dem LuftdDruck insbesondere im Bereich der Fahrzeugtür. Anhand des Luftdrucks und insbesondere anhand einer Abweichung des Luftdrucks im Bereich der Fahrzeugtür vom (eigentlich herrschenden) Atmosphärendruck kann auf eventuell an der Fahrzeugtür wirkende Windkräfte geschlossen werden.
  • Generell wird Wind die Fahrzeugtür, wenn diese zum Beispiel ganz oder teilweise geöffnet ist, umströmen. Bei einer Fahrzeugseitentür beispielsweise wird Wind, wenn dieser beispielsweise (mit Bezug auf die übliche Fahrzeuglängsrichtung) von vorne kommt, die Fahrzeugtür außen umströmen, wodurch außen an der Fahrzeugtür ein Überdruck, innenseitig der Fahrzeugtür jedoch ein Unterdruck entsteht. Es besteht somit eine Windkraft in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür. Wind, der von hinten kommt, bewirkt demgegenüber bei ganz oder teilweise geöffneter Fahrzeugtür innenseitig der Fahrzeugtür einen Überdruck und außenseitig der Fahrzeugtür einen Unterdruck und wirkt entsprechend in Richtung eines Öffnens der Fahrzeugtür.
  • Solche Abweichungen des örtlichen Drucks vom eigentlichen Atmosphärendruck können mittels des Drucksensors gemessen werden, sodass anhand des Drucksignals darauf geschlossen werden kann, ob eine Windkraft an der Fahrzeugtür besteht, die in Richtung eines Öffnens oder in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür wirkt. Dies kann bei der Auswertung, ob ein Verstellwunsch eines Nutzers vorliegt oder nicht, berücksichtigt werden, sodass auf diese Weise, unter Berücksichtigung des Drucksignals des Drucksensors, die Genauigkeit der Erkennung eines Verstellwunsches verbessert sein kann.
  • Der Drucksensor kann insbesondere an der Fahrzeugtür, insbesondere innenseitig der Fahrzeugtür angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann der Drucksensor auf einer Platine der Steuereinrichtung angeordnet sein, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass keine gesonderten Leitungen zum Anschließen des Drucksensors an die Steuereinrichtung erforderlich sind. In diesem Fall kann der Drucksensor beispielsweise als SMD-Bauteil (SMD: Surface Mounted Device) auf der Platine verlötet sein. Es entsteht kein zusätzlicher Montageaufwand bei der Fertigung der Fahrzeugtür.
  • Das Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers erfolgt durch Auswertung des Sensorsignals der zumindest einen Sensoreinrichtung. Abhängig von der Ausgestaltung der Sensoreinrichtung zeigt das Sensorsignal zum Beispiel eine Beschleunigung, Bewegung oder Kraft an der Fahrzeugtür an, von der angenommen wird, dass sie aus einem Angreifen eines Nutzers an der Fahrzeugtür zum Verstellen der Fahrzeugtür herrührt. Übersteigt das die Beschleunigung, die Bewegung oder die Kraft anzeigende Sensorsignal einen vorbestimmten Schwellwert oder gleicht das Sensorsignal einem bestimmten zeitlichen Profil, so wird hieraus darauf geschlossen, dass ein Verstellwunsch eines Nutzers vorliegt, und entsprechend steuert die Steuereinrichtung die Kraftübertragungseinrichtung an, um ein elektromotorisches Verstellen zu initiieren oder ein manuelles Verstellen zu ermöglichen.
  • Durch Vorgabe des Schwellwerts kann die Sensitivität der Erkennung eingestellt werden. Durch Vorgabe des Schwellwerts kann beispielsweise die zum Initiieren oder Ermöglichen eines Verstellvorgangs erforderliche Kraft, die ein Nutzer aufbringen muss, eingestellt werden.
  • Das Drucksignal des Drucksensors kann bei der Auswertung des Sensorsignals mitberücksichtigt werden, zum Beispiel indem der Schwellwert, mit dem das Sensorsignal zum Erkennen eines Verstellwunsches verglichen wird, abhängig von dem Drucksignal angepasst wird.
  • So kann beispielsweise - wenn anhand des Drucksignals festgestellt wird, dass eine Windkraft von außen auf die Fahrzeugtür drückt (in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür) - der Schwellwert, mit dem zum Beispiel eine anhand des Sensorsignals bestimmte Verstellkraft für einen Verstellwunsch zum Schließen der Fahrzeugtür verglichen wird, erhöht werden, um auf diese Weise einen Effekt der Windkraft zumindest näherungsweise auszugleichen.
  • Beispielsweise kann in einfacher Ausgestaltung, wenn das Anliegen einer Windkraft festgestellt wird, der Schwellwert auf einen vorbestimmten ersten, größeren oder einen vorbestimmten zweiten, kleineren Wert eingestellt werden, abhängig von der Wirkrichtung der Windkraft. Denkbar ist jedoch auch, mehrere Stufen vorzusehen, sodass der Schwellwert abhängig von der wirkenden Windkraft stufenweise angepasst werden kann.
  • Denkbar ist zudem auch, anhand des zum Beispiel zeitlich aufgelösten Drucksignals des Drucksensors einen Kraftwert zu ermitteln, der die an der Fahrzeugtür wirkende Windkraft anzeigt. Ein solcher Kraftwert kann dann im Rahmen einer Kräftebilanz bei der Auswertung des Sensorsignals berücksichtigt werden. So kann beispielsweise anhand des Sensorsignals eine an der Fahrzeugtür durch einen Nutzer bewirkte Verstellkraft bestimmt werden, die mit dem auf die Windkraft zurückgehenden, anhand des Drucksignals des Drucksensors bestimmten Kraftwert im Rahmen einer Kräftebilanz richtungsabhängig verknüpft wird, um anhand einer solchen Auswertung darauf zu schließen, ob ein Verstellwunsch eines Nutzers vorliegt oder nicht.
  • Das Ermitteln des Kraftwerts aus dem durch den Drucksensor ausgegebenen Drucksignal kann beispielsweise anhand einer Kalibrierung erfolgen. So kann durch Kalibrierung gemessen werden, welcher Druckwert sich bei welchen Windkräften einstellt, sodass anhand einer Kalibrierung beispielsweise eine Zuordnungstabelle von Druckwerten zu an der Fahrzeugtür wirkenden Windkräften erstellt werden kann.
  • Grundsätzlich ist ein einziger Drucksensor, der zum Beispiel innenseitig oder außenseitig an der Fahrzeugtür angeordnet ist, ausreichend. Denkbar und möglich ist aber auch, mehrere Drucksensoren, beispielsweise einen ersten Drucksensor innenseitig der Fahrzeugtür, einen zweiten Drucksensor außenseitig der Fahrzeugtür und gegebenenfalls optional zusätzlich einen dritten Drucksensor an der Fahrzeugkarosserie vorzusehen. Mittels des ersten Drucksensors und des zweiten Drucksensors kann somit eine Druckdifferenz an der Fahrzeugtür bestimmt werden. Mittels des dritten Drucksensors kann demgegenüber beispielsweise der eigentliche Atmosphärendruck im Bereich der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise an einem windgeschützten Ort an der Fahrzeugkarosserie, bestimmt werden.
  • In einer Ausgestaltung umfasst die Fahrzeugtüranordnung eine Sensoreinrichtung in Form eines an der Fahrzeugtür angeordneten Beschleunigungssensors zum Messen der Beschleunigung der Fahrzeugtür oder in Form eines an der Fahrzeugtür angeordneten Gyrosensors zum Messen der Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugtür oder in Form eines im Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie angeordneten Kraftsensors. Es wird somit eine Sensoreinrichtung verwendet, die ein Sensorsignal ausgeben kann, das eine Bewegung oder eine Kraft an der Fahrzeugtür mit vergleichsweise geringer Verzögerung und großer Genauigkeit anzeigen kann. Eine solche Sensoreinrichtung kann somit für das Initiieren eines Versellvorgangs, zum Beispiel zum Schließen der Fahrzeugtür aus einer geöffneten Stellung verwendet werden, indem das Sensorsignal ausgewertet wird, um anhand des Sensorsignals zu erkennen, dass ein Nutzer an der Fahrzeugtür angreift und dadurch signalisiert, dass die Fahrzeugtür verstellt werden soll.
  • Das Verstellen der Fahrzeugtür nach Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers kann grundsätzlich, abhängig von der Ausgestaltung der Kraftübertragungseinrichtung, elektromotorisch oder manuell erfolgen. Im ersten Fall weist die Kraftübertragungseinrichtung einen Antriebsmotor auf, der mit dem Übertragungselement der Kraftübertragungseinrichtung gekoppelt ist und angesteuert werden kann, um bei Erkennen eines Verstellwunsches die Fahrzeugtür zu bewegen. Wird beispielsweise erkannt, dass ein Nutzer an der Fahrzeugtür drückt, um diese zu schließen, kann dies unter Verwendung der zumindest einen Sensoreinrichtung entsprechend erkannt werden, um bei erkanntem Verstellwunsch den Antriebsmotor zum elektromotorischen Schließen der Fahrzeugtür anzusteuern. Im zweiten Fall ist die Kraftübertragungseinrichtung beispielsweise als (reine) Feststelleinrichtung ausgestaltet, die die Fahrzeugtür in einer gerade eingenommenen (geöffneten) Stellung feststellt. Wird bei einer solchen Kraftübertragungseinrichtung ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt, wird die Kraftübertragungseinrichtung durch die Steuereinrichtung angesteuert, um ein Verstellen der Fahrzeugtür freizugeben, sodass ein Nutzer die Fahrzeugtür manuell aus der gerade eingestanden Stellung heraus bewegen kann.
  • In einer ersten Ausgestaltung ist die Sensoreinrichtung als Beschleunigungssensor zum Messen der Beschleunigung der Fahrzeugtür ausgebildet. Ein solcher Beschleunigungssensor kann beispielsweise als piezoelektrischer Sensor oder als so genannter MEMS-Sensor (MEMS: Microelektromechanical System) aufgebaut sein. Ein solcher Beschleunigungssensor kann Beschleunigungen in einer zweidimensionalen Ebene oder auch im dreidimensionalen Raum messen.
  • In einer zweiten Ausgestaltung kann die Sensoreinrichtung als sogenannter Gyrosensor ausgebildet sein. Ein solcher Gyrosensor, auch bezeichnet als Gyrometer, misst eine Drehbewegung, bei der Fahrzeugtür also die Schwenkbewegung um die Schwenkachse, um die die Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkbar ist.
  • In einer dritten Ausgestaltung kann die Sensoreinrichtung auch durch einen im Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie angeordneten Kraftsensor ausgebildet sein. Der Kraftsensor befindet sich hierbei im Kraftfluss zum Beispiel vor dem Antriebsmotor, sodass das Sensorsignal des Kraftsensors mit geringer zeitlicher Verzögerung eine Kraftwirkung im Kraftübertragungsstrang zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie anzeigen kann.
  • In einer konkreten Ausgestaltung kann die Fahrzeugtüranordnung eine elektrisch betätigbare Kupplungseinrichtung und ein Übertragungselement, zum Beispiel in Form eines Fangbands, zum Herstellen eines Kraftflusses zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie aufweisen. In einem kuppelnden, ersten Zustand kuppelt die Kupplungseinrichtung den Antriebsmotor mit dem Übertragungselement, um eine Verstellkraft zum Verstellen der Fahrzeugtür auf das Übertragungselement auszuüben. In einem entkuppelnden, zweiten Zustand entkuppelt die Kupplungseinrichtung demgegenüber den Antriebsmotor von dem Übertragungselement, sodass die Fahrzeugtür unabhängig von einer Betätigung des Antriebsmotors beispielsweise manuell verstellt werden kann. Über die Kupplungseinrichtung kann somit der Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie aufgehoben werden, sodass eine von einer Betätigung des Antriebsmotors unabhängige Verstellung der Fahrzeugtür, beispielsweise manuell durch einen Nutzer, möglich ist.
  • Die Kupplungseinrichtung ist insbesondere ausgestaltet, in einer Haltestellung der Fahrzeugtür die Fahrzeugtür dadurch festzustellen, dass sie sich in dem kuppelnden, ersten Zustand befindet. Weil die Kupplungseinrichtung in ihrem kuppelnden, ersten Zustand ist, ist der Kraftübertragungsstrang zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fahrzeugtür geschlossen, sodass in der Haltestellung die Fahrzeugtür in Position relativ zur Fahrzeugkarosserie gehalten wird.
  • Wird ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt, beispielsweise wenn ein Nutzer an der Fahrzeugtür drückt, um diese zu verstehen, so kann die Steuereinrichtung in einer Ausgestaltung die Kupplungseinrichtung ansteuern, um die Kupplungseinrichtung von dem kuppelnden, ersten Zustand in den entkuppelnden, zweiten Zustand zu überführen, sodass der Kraftübertragungsstrang zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fahrzeugtür getrennt wird und somit die Fahrzeugtür frei relativ zur Fahrzeugkarosserie verstellt werden kann. Auf diese Weise wird ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür ermöglicht, sodass der Nutzer die Fahrzeugtür zum Beispiel schließen oder weiter öffnen kann.
  • In einer Ausgestaltung weist die Kraftübertragungseinrichtung einen Antriebsmotor zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür auf. Die Kraftübertragungseinrichtung kann somit zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür verwendet werden, wobei zusätzlich eine Kupplungseinrichtung vorhanden sein kann, die durch Entkuppeln auch ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür ermöglichen kann.
  • Wird bei einer solchen elektromotorisch antreibbaren Kraftübertragungseinrichtung ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt, so kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, den Antriebsmotor zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür anzusteuern. Wird ein Verstellwunsch erkannt, so erfolgt das Verstellen somit elektromotorisch, zum Beispiel in Abhängigkeit von einer erkannten Richtung des Verstellwunsches (in Richtung eines Schließens oder in Richtung eines (weiteren) Öffnens der Fahrzeugtür).
  • In einer Ausführungsform kann der Antriebsmotor ortsfest an der Fahrzeugtür angeordnet sein. Das Übertragungselement kann in diesem Fall beispielsweise als sogenanntes Fangband ausgebildet und gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein. Der Antriebsmotor wirkt zum Verstellen der Fahrzeugtür auf das Übertragungselement ein und verstellt dies, sodass über das Übertragungselement eine Relativbewegung zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie bewirkt werden kann.
  • Grundsätzlich sind unterschiedliche Ausgestaltungen zur Kopplung des Antriebsmotors mit dem Übertragungselement denkbar und möglich. Beispielsweise kann der Antriebsmotor über ein Ritzel in eine Verzahnung des Übertragungselements eingreifen, um durch Verdrehen des Ritzels das Übertragungselement zu verstehen, Ist der Antriebsmotor an der Fahrzeugtür ortsfest angeordnet und ist das Übertragungselement gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, so wird durch Verstellen des Übertragungselements relativ zum Antriebsmotor die Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkt.
  • In anderer Ausgestaltung kann der Antriebsmotor beispielsweise über einen Seiltrieb mit dem Übertragungselement gekoppelt sein. Hierzu kann eine durch den Antriebsmotor antreibbare Welle über ein flexibles, zur Übertragung von Zugkräften ausgebildetes Kopplungselement - beispielsweise ein Zugseil, ein Band, ein Riemen oder ein Gurt - mit dem Übertragungselement gekoppelt sein. Das Kopplungselement kann beispielsweise mit zwei Enden an dem Übertragungselement befestigt und um ein an der Welle angeordnetes Rollenelement, beispielsweise eine Seiltrommel, herum gelegt sein, sodass durch Verdrehen des Rollenelements das Kopplungselement an dem Rollenelement abrollt und dadurch das Übertragungselement relativ zum Antriebsmotor verstellt wird.
  • Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Verstellelements in Form einer Fahrzeugtür an einem feststehenden Abschnitt in Form einer Fahrzeugkarosserie;
    • 2 eine schematische Ansicht einer Kraftübertragungseinrichtung in Form eines Türantriebs mit einem Antriebsmotor, einer Kupplungseinrichtung, einer Steuereinrichtung und einem Übertragungselement zur Kraftübertragung zum Verstellen der Fahrzeugtür;
    • 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kraftübertragungseinrichtung in Form eines Türantriebs zum Verstellen einer Fahrzeugtür;
    • 4 eine Ansicht einer Unterbaugruppe des Türantriebs;
    • 5 eine Ansicht eines Antriebsmotors, eines Getriebes und einer Kupplungseinrichtung des Türantriebs;
    • 6 eine schematische Ansicht eines eine teilweise geöffnete Fahrzeugtür umströmenden Winds, bei von vorne kommendem Wind;
    • 7 eine schematische Ansicht eines eine teilweise geöffnete Fahrzeugtür umströmenden Winds, bei von hinten kommendem Wind;
    • 8 eine schematische Ansicht von durch einen Drucksensor erhaltenen Drucksignalen über der Zeit; und
    • 9 eine schematische Ansicht eines durch eine Sensoreinrichtung erhaltenen Sensorsignals über der Zeit.
  • 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1, das eine Fahrzeugkarosserie 10 und ein über ein Gelenk 111 an der Fahrzeugkarosserie 10 angeordnetes, um eine Schwenkachse entlang einer Öffnungsrichtung O verschwenkbares Verstellelement in Form einer Fahrzeugtür 11 aufweist.
  • Die Fahrzeugtür 11 kann beispielsweise durch eine Fahrzeugseitentür oder auch durch eine Heckklappe verwirklicht sein. Die Fahrzeugtür 11 verdeckt in einer geschlossenen Stellung eine Fahrzeugöffnung 100 in der Fahrzeugkarosserie 10, beispielsweise eine Seitentüröffnung oder eine Heckklappenöffnung.
  • Die Fahrzeugtür 11 ist über eine in einem Türinnenraum 110 angeordnete Kraftübertragungseinrichtung 2 elektromotorisch aus ihrer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung bewegbar, sodass die Fahrzeugtür 11 selbsttätig in elektromotorischer Weise bewegt werden kann. Die Kraftübertragungseinrichtung 2, schematisch veranschaulicht in 2 und in einem Ausführungsbeispiel dargestellt in 3 bis 5, weist einen Antriebsmotor 22 auf, der über eine Kupplungseinrichtung 21 mit einem Übertragungselement 20 gekoppelt ist, über das Verstellkräfte zwischen der Fahrzeugtür 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 übertragen werden können. Der Antriebsmotor 22 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ortsfest an der Fahrzeugtür 11 angeordnet, während das Übertragungselement 20 nach Art eines so genannten Fangbands an einem Ende 200 gelenkig und somit verschwenkbar an der Fahrzeugkarosserie 10 festgelegt ist.
  • Bei den in 2 und 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen der Kraftübertragungseinrichtung 2 dient der Antriebsmotor 22 zum Antreiben eines Antriebselements 23 in Form einer Seiltrommel, die über ein Kopplungselement 24 in Form eines flexiblen, zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgebildeten, biegeschlaffen Zugelements, insbesondere in Form eines Zugseils (beispielsweise eines Stahlseils), mit dem Übertragungselement 20 gekoppelt ist. Die Seiltrommel 23 kann hierbei beispielsweise an dem längserstreckten Übertragungselement 20 abgestützt sein und an dem Übertragungselement 20 abrollen.
  • Das Kopplungselement 24 ist über ein erstes Ende 240 im Bereich des Endes 200 des Übertragungselements 20 und über ein zweites Ende 241 im Bereich eines zweiten Endes 201 mit dem Übertragungselement 20 verbunden und dabei um das Antriebselement 23 in Form der Seiltrommel geschlungen. Wird das Antriebselement 23, angetrieben durch den Antriebsmotor 22, in eine Drehbewegung versetzt, rollt das Kopplungselement 24 in Form des Zugelements (Zugseil) an dem Antriebselement 23 ab, sodass das Antriebselement 23 relativ zu dem Übertragungselement 20 bewegt und somit entlang der Längsrichtung des Übertragungselements 20 zu dem Übertragungselement 20 bewegt wird, was zu einem Verstellen der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 führt.
  • Angemerkt sei an dieser Stelle, dass auch andere Bauformen von Kraftübertragungseinrichtungen denkbar und möglich sind. Beispielsweise kann der Antriebsmotor 22 auch ein Ritzel antreiben, das mit dem Übertragungselement 20 in Verzahnungseingriff steht. Denkbar und möglich ist zudem auch, dass die Kraftübertragungseinrichtung als Spindelantrieb mit einer zum Beispiel drehbaren Spindel, die mit einer Spindelmutter in Eingriff steht, ausgebildet ist.
  • Die Kupplungseinrichtung 21 dient dazu, den Antriebsmotor 22 mit dem Antriebselement 23 zu kuppeln oder von dem Antriebselement 23 zu entkuppeln. In einem kuppelnden Zustand stellt die Kupplungseinrichtung 21 einen Kraftfluss zwischen dem Antriebsmotor 22 und dem Antriebselement 23 her, sodass eine Drehbewegung einer Motorwelle 220 des Antriebsmotors 20 auf das Antriebselement 23 übertragen und demzufolge das Antriebselement 23 in eine Drehbewegung versetzt wird, um auf diese Weise eine Verstellkraft in das Übertragungselement 20 einzuleiten. In einem entkuppelnden Zustand ist demgegenüber der Antriebsmotor 22 von dem Antriebselement 23 entkuppelt, sodass der Antriebsmotor 22 unabhängig von dem Antriebselement 23 und umgekehrt das Antriebselement 23 unabhängig von dem Antriebsmotor 22 bewegt werden kann. In diesem entkuppelnden Zustand kann beispielsweise ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür 11 möglich sein, ohne dass hierbei der Antriebsmotor 22 mit Kräften beaufschlagt wird.
  • Die Kupplungseinrichtung 21 kann zudem einen dritten Kupplungszustand aufweisen, entsprechend einem schleifenden Zustand, in dem Kupplungselemente schleifend miteinander in Anlage sind. Ein erstes Kupplungselement ist hierbei wirkverbunden mit einer Motorwelle des Antriebsmotors 22, während ein zweites Kupplungselement wirkverbunden ist mit dem Antriebselement 23. In diesem schleifenden, dritten Zustand kann die Kupplungseinrichtung 21 beispielsweise eine Bremskraft während eines manuellen Verstellens der Fahrzeugtür 11 bereitstellen, bewirkt durch die schleifende Anlage der Kupplungselemente aneinander.
  • Bei dem konkret in 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Antriebsmotor 22 eine Motorwelle 220 auf, die im Betrieb der Kraftübertragungseinrichtung 2 in eine Drehbewegung versetzt wird und mit einem Getriebe 25 (beispielsweise ein Planetengetriebe) in Wirkverbindung steht. Über das Getriebe 25 wird eine um eine Drehachse D drehbare Welle 26 angetrieben, an der das Antriebselement 23 in Form der Seiltrommel drehfest angeordnet ist, sodass durch Verdrehen der Welle 26 das Antriebselement 23 angetrieben werden kann, dadurch das Kopplungselement 24 in Form des Zugseils an dem Antriebselement 23 abrollt und somit das Übertragungselement 20 zum Bewegen der Fahrzeugtür 11 verstellt wird. Über eine Sensoreinrichtung 27 kann die Absolutposition der Welle 26 im Betrieb ermittelt werden.
  • Die über einen Stellantrieb 210 elektrisch betätigbare Kupplungseinrichtung 21 stellt in ihrem kuppelnden Zustand einen Kraftfluss zwischen dem Getriebe 25 und der Welle 26 her, sodass in dem kuppelnden Zustand der Kupplungseinrichtung 21 ein Verstellkraft von dem Antriebsmotor 22 auf die Welle 26 und darüber auf das Übertragungselement 20 übertragen werden kann. In ihrem entkuppelnden Zustand hebt die Kupplungseinrichtung 21 demgegenüber den Kraftfluss zwischen dem Antriebsmotor 22 und der Welle 26 auf, sodass das Übertragungselement 20 relativ zu dem Antriebsmotor 22 verstellt werden kann, ohne dass der Antriebsmotor 22 dabei mit einer Kraft beaufschlagt wird.
  • Das Kopplungselement 24 in Form des Zugseils ist über ein erstes Ende 240 im Bereich des Endes 200 des Übertragungselements 20 fest mit dem Übertragungselement 20 verbunden. Ein zweites Ende 241 des Kopplungselements 24 ist demgegenüber über eine Spanneinrichtung 242 mit dem Ende 201 des Übertragungselements 20 verbunden. Über die Spanneinrichtung 242 kann die Spannung des Kopplungselements 24 an dem Übertragungselement 20 eingestellt werden.
  • Wie schematisch in 2 dargestellt, wird der Betrieb des Antriebsmotors 22 über eine Steuereinrichtung 4 gesteuert, die beispielsweise, wie in 1 eingezeichnet, an einem Aggregateträger eines Türmoduls 112 der Fahrzeugtür 11 angeordnet sein kann. Ein solcher Aggregateträger kann beispielsweise unterschiedliche Funktionskomponenten der Fahrzeugtür 11 tragen, beispielsweise eine Fensterhebereinrichtung, einen Lautsprecher, ein Türschloss oder dergleichen. Die Steuereinrichtung 4 kann in diesem Zusammenhang zur Steuerung der Kraftübertragungseinrichtung 2, darüber hinaus aber auch zur Steuerung anderer Funktionskomponenten der Fahrzeugtür 11 dienen.
  • Die Kraftübertragungseinrichtung 2, wie sie anhand von 1 bis 5 vorangehend erläutert worden ist, dient zum einen zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür 11 und zum anderen zum Feststellen der Fahrzeugtür 11 in einer geöffneten Stellung. In einer Haltestellung ist hierbei die Kupplungseinrichtung 21 in ihrem kuppelnden Zustand und stellt dadurch einen Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 her, sodass die Fahrzeugtür 11 - z.B. aufgrund einer Selbsthemmung an dem Getriebe 25 und/oder dem Antriebsmotor 22 - in ihrer geöffneten Stellung gehalten wird. Die Fahrzeugtür 11 kann sich, wenn sie in eine geöffnete Stellung gebracht worden ist, somit nicht ohne weiteres in unkontrollierter Weise aus der geöffneten Stellung heraus bewegen.
  • Wünschenswert ist, einem Nutzer in einfacher Weise ein Verstellen der Fahrzeugtür 11 zu ermöglichen. Hierzu soll erkannt werden, wenn ein Nutzer an der Fahrzeugtür 11 angreift, um die Fahrzeugtür 11 zum Beispiel aus der geöffneten Stellung heraus zu schließen oder weiter in Öffnungsrichtung O zu öffnen. Wendet ein Nutzer eine Kraft auf die Fahrzeugtür 11 auf, zum Beispiel indem er an der Fahrzeugtür 11 drückt oder zieht, so soll dies als Verstellwunsch erkannt werden können, um in Abhängigkeit dessen ein elektromotorisches Verstellen der Fahrzeugtür 11 zu initiieren oder ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür 11 durch den Nutzer zuzulassen.
  • Um einen solchen Verstellwunsch eines Nutzers zu erkennen, kann beispielsweise eine Sensoreinrichtung 30 in Form eines Beschleunigungssensors oder eines Gyrosensors an der Fahrzeugtür 11 angeordnet sein, wie dies schematisch in 1 dargestellt ist. Über eine solche Sensoreinrichtung 30 kann somit unmittelbar und mit geringer zeitlicher Verzögerung auf eine Beschleunigung/Bewegung an der Fahrzeugtür 11 geschlossen werden, um hieraus Rückschlüsse auf einen möglichen Verstellwunsch eines Nutzers zu ziehen.
  • Dies macht sich zunutze, dass grundsätzlich im Verstellsystem der Fahrzeugtür 11, also in der Kraftübertragungseinrichtung 2 genauso wie in der Fahrzeugtür 11 selbst, eine Systemlose und eine Systemelastizität vorhanden sind, aufgrund dessen auch bei festgestellter Fahrzeugtür 11 eine (geringfügige) Bewegung an der Fahrzeugtür 11 möglich ist. Greift ein Nutzer somit an der Fahrzeugtür 11 an, führt dies zu einer (geringfügigen) Bewegung der Fahrzeugtür 11 und somit zu einer Beschleunigung an der Fahrzeugtür 11, die durch einen Beschleunigungssensor oder einen Gyrosensor erkannt und entsprechend ausgewertet werden kann.
  • Mittels eines Beschleunigungssensors wird die Beschleunigung der Fahrzeugtür 11 gemessen. Wird die Fahrzeugtür 11 aus einer stehenden Stellung heraus - durch Angreifen eines Nutzers, der zum Beispiel an der Tür drückt, um die Tür zu verstellen - beschleunigt, führt dies zu einem Beschleunigungssignal an der als Beschleunigungssensor ausgebildeten Sensoreinrichtung 30. Ist die Beschleunigung im Betrag größer als ein Schwellwert oder gleicht sie einem vorbestimmten Profil, kann hieraus darauf geschlossen werden, dass ein Verstellwunsch vorliegt, sodass ein Verstellvorgang der Fahrzeugtür 11 initiiert und der Antriebsmotor 22 entsprechend angesteuert werden kann.
  • Eine als Gyrosensor ausgebildete Sensoreinrichtung 30 misst demgegenüber die Winkelgeschwindigkeit, also die Schwenkbewegung der Fahrzeugtür 11. Aus der Winkelgeschwindigkeit kann eine Bewegung an der Fahrzeugtür 11 erkannt werden, um auf diese Weise einen Verstellwunsch eines Nutzers zu erkennen und gegebenenfalls einen elektromotorischen Verstellvorgang initiiert werden kann.
  • Die Sensoreinrichtung 30 in Form des Beschleunigungssensors oder des Gyrosensors ist ortsfest beispielsweise an einem Aggregateträger eines Türmoduls 112 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 30 kann hierbei als gesonderte Baugruppe ausgebildet und an dem Aggregateträger angeordnet sein. Denkbar und möglich ist aber auch, die Sensoreinrichtung 30 in einem Chip auszubilden und in die Steuereinrichtung 4 zu integrieren.
  • In alternativer Ausgestaltung kann auch eine Sensoreinrichtung 31-33 vorgesehen sein, die ein Sensorsignal erzeugt, aus dem auf eine Kraft im Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 geschlossen werden kann (eine solche Sensoreinrichtung soll in diesem Text als „Kraftsensor“ bezeichnet sein).
  • Wie schematisch in 4 dargestellt, kann in einer ersten Variante eine solche Sensoreinrichtung 31 in Form eines Kraftsensors beispielsweise an der Spanneinrichtung 242 angeordnet sein, um eine an dem Kopplungselement 24 anliegende Kraft zu messen. Wird erkannt, dass die Kraft an dem Kopplungselement 24 ansteigt, kann hieraus auf einen möglichen Verstellwunsch eines Nutzers geschlossen werden.
  • In einer zweiten Variante kann eine Sensoreinrichtung 32 eine Torsion der Welle 26 erkennen und messen. Hierzu kann ein induktiver oder kapazitiver Sensorbaustein 321 beispielsweise den Abstand zu einer Exzenterscheibe 320 bestimmen. Wirkt bei geschlossener Kupplungsvorrichtung 21 ein Kraft an der Fahrzeugtür 11, zum Beispiel weil ein Nutzer zum Verstellen an der Fahrzeugtür 11 drückt, so führt dies zu einer (geringfügigen) Torsion der Welle 26, die durch die Sensoreinrichtung 32 gemessen werden kann, sodass ein entsprechendes Sensorsignal ausgewertet werden kann, um zum Beispiel aus der gemessenen Torsion die anliegende Kraft zu berechnen und, wenn die Kraft einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, auf einen Verstellwunsch eines Nutzers zu schließen.
  • Analog kann in einer dritten Variante eine Sensoreinrichtung 33 auch im Bereich des Antriebselements 23 in Form der Seiltrommel angeordnet sein, um anhand einer Verdrehung des Antriebselements 23 oder eines im Bereich des Antriebselement 23 an der Welle 26 angeordneten Elements auf eine Torsion der Welle 26 zu schließen.
  • Dadurch, dass eine Sensoreinrichtung 31-33 eine Kraft im Kraftfluss vor dem Antriebsmotor 42 misst, erzeugt die Sensoreinrichtung 31-33 ein Sensorsignal, das zuverlässig und mit geringerer zeitlicher Verzögerung einen Verstellwunsch anzeigen kann. Durch Auswertung eines solchen Sensorsignals, das die Kraft im Kraftfluss an einem Ort vor dem Antriebsmotor 42 angibt, kann somit auf einen Verstellwunsch geschlossen werden.
  • Abhängig von ihrer Ausgestaltung erzeugt die Sensoreinrichtung 30-33 ein Sensorsignal, das proportional zu der Beschleunigung der Fahrzeugtür 11, der Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugtür 11 oder einer an der Fahrzeugtür 11 wirkenden Kraft ist. Ergibt sich an der Sensoreinrichtung 30-33 aufgrund einer Beschleunigung/Bewegung der Fahrzeugtür 11 bzw. einer Kraft an der Fahrzeugtür 11 ein Sensorsignal, kann dies mit einem vorbestimmten Schwellwert oder einem vorbestimmten Signalprofil verglichen werden..
  • Wird ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt, so kann die Steuereinrichtung 4 in unterschiedlicher Weise konfiguriert sein, um ein Verstellen der Fahrzeugtür 11 in elektromotorischer Weise zu initiieren oder ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür 11 zu ermöglichen.
  • Soll die Fahrzeugtür 11 bei Erkennen eines Verstellwunsches elektromotorisch verstellt werden, steuert die Steuereinrichtung 4 bei Erkennen eines Verstellwunsches den Antriebsmotor 22 zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür 11 an. Die Kupplungseinrichtung 21 bleibt in diesem Fall in ihrem geschlossenen (kuppelnden) Zustand.
  • Soll die Fahrzeugtür 11 hingegen bei Erkennen eines Verstellwunsches manuell verstellt werden können, so steuert die Steuereinrichtung 4 bei Erkennen eines Verstellwunsches die Kupplungseinrichtung 21 zum Überführen aus dem kuppelnden Zustand in den entkuppelnden Zustand an, sodass der Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 unterbrochen wird und entsprechend die Fahrzeugtür 11 manuell verstellt werden kann.
  • Bei der Erkennung eines Verstellwunsches anhand eines Sensorsignals einer Sensoreinrichtung 30-33 ist zu berücksichtigen, dass auch andere Kräfte an der Fahrzeugtür 11 wirken können, die gegebenenfalls eine von einem Nutzer angelegte Verstellkraft überlagern können und somit die Erkennung eines Verstellwunsches erschweren. So kann beispielsweise, wie dies in 6 und 7 schematisch dargestellt ist, ein Wind W wirken, der eine Kraft F an der Fahrzeugtür 11 bewirkt, die mit einer von einem Nutzer eingeleiteten Verstellkraft überlagert sein kann.
  • In der in 6 schematisch dargestellten Situation strömt ein Wind W beispielsweise von vorne an einer teilweise geöffneten Fahrzeugtür 11 entlang und bewirkt auf diese Weise einen Überdruck außenseitig der Fahrzeugtür 11 und, aufgrund der Strömungsverhältnisse, einen Unterdruck innenseitig der Fahrzeugtür 11. Dies bewirkt eine Kraft F an der Fahrzeugtür 11, die in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür 11 wirkt.
  • In der in 7 dargestellten Situation wirkt ein Wind W demgegenüber von hinten auf die geöffnete Fahrzeugtür 11 ein und umströmt die Fahrzeugtür 11 derart, dass sich aufgrund der Strömungsverhältnisse innenseitig der Fahrzeugtür 11 ein Überdruck und außenseitig der Fahrzeugtür 11 ein Unterdruck einstellt. In diesem Fall wirkt der Wind W in Richtung eines (weiteren) Öffnens der Fahrzeugtür 11.
  • Um eine von einem Wind W herrührende Windkraft F an der Fahrzeugtür 11 zu identifizieren, ist an der Fahrzeugtür 11, insbesondere innenseitig der Fahrzeugtür 11, ein Drucksensor 41 zum Messen des (barometrischen) Luftdrucks angeordnet. Der Drucksensor 41 kann beispielsweise, wie dies schematisch in 1 und 2 dargestellt ist, Bestandteil der Steuereinrichtung 4 sein und zum Beispiel auf einer Platine 40 der Steuereinrichtung 4 angeordnet sein. Die Steuerrichtung 4 ist auf einem Türmodul 112 der Fahrzeugtür 11 innerhalb eines Türinnenraums 110 angeordnet und weist insbesondere hin zu einem Fahrzeuginnenraum. Mittels des Drucksensors 41 kann somit der Luftdruck innenseitig der Fahrzeugtür 11 erfasst werden.
  • Wirkt ein Wind W, wie dies in 6 dargestellt ist, direkt oder schräg von vorne, so umströmt der Wind W die Fahrzeugtür 11 und bewirkt innenseitig der Fahrzeugtür 11 einen Unterdruck. Dieser kann von dem Drucksensor 41 detektiert werden, sodass anhand eines Drucksignals des Drucksensors 41 auf eine Windkraft F in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür 11 geschlossen werden kann.
  • Wird ein Wind W demgegenüber bei ganz oder teilweise geöffneter Fahrzeugtür 11 von hinten, so kann der Wind W eine Windkraft F an der Fahrzeugtür 11 in Richtung eines Öffnens bewirken, wie dies schematisch in 7 dargestellt ist. In diesem Fall ergibt sich innenseitig der Fahrzeugtür 11 ein Überdruck, der wiederum von dem Drucksensor 41 detektiert werden kann.
  • Anhand einer Auswertung der Druckverhältnisse innenseitig der Fahrzeugtür 11 kann somit auf eine an der Fahrzeugtür 11 bestehende Windkraft F geschlossen werden. Wirkt innenseitig der Fahrzeugtür 11 beispielsweise ein Unterdruck, so kann der Drucksensor 41 beispielsweise ein schematisch in 8 über der Zeit t dargestelltes Drucksignal P1 ausgeben, das einen Druck unterhalb des Atmosphärendruck A anzeigt.
  • Wirkt demgegenüber innenseitig der Fahrzeugtür 11 ein Überdruck, so gibt der Drucksensor 41 ein Drucksignal P2 aus, das einen Druck oberhalb des Atmosphärendruck A anzeigt. Anhand der Differenz zum Atmosphärendruck A kann, zum Beispiel anhand einer geeigneten Kalibrierung, auf eine an der Fahrzeugtür 11 wirkende Windkraft F geschlossen werden, die dann bei der Auswertung eines Verstellwunsches eines Nutzers durch die Steuereinrichtung 4 berücksichtigt werden kann.
  • Beispielsweise ist möglich, zum Beispiel anhand einer Kalibrierung einen (geschätzten) Absolutwert für die Windkraft F zu ermitteln, der dann im Rahmen einer Kräftebilanz zusammen mit einer durch eine Sensoreinrichtung 30-33 detektierten Verstellkraft eines Nutzers im Rahmen einer Kräftebilanz ausgewertet werden kann. Wirkt zum Beispiel ein Nutzer in Richtung eines Schließens auf die durch die Vorrichtung 2 festgehaltene Fahrzeugtür 11 ein, und wirkt zudem eine Windkraft F in Richtung eines Schließens, wie dies in 6 schematisch dargestellt ist, so kann auf einen Verstellwunsch eines Nutzers Beispiel nur dann erkannt werden, wenn die Summe der Verstellkraft und der Windkraft F einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wirkt demgegenüber eine Windkraft F, wie dies in 7 dargestellt ist, in Richtung eines Öffnens, so kann beispielsweise dann auf einen Verstellwunsch in Richtung eines Schließens erkannt werden, wenn die Differenz zwischen der ermittelten Verstellkraft und der Windkraft F einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt.
  • Alternativ kann anhand der Windkraft F auch ein Schwellwert T, mit dem ein Sensorsignal S der Sensoreinrichtung 30-33 zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers verglichen wird, wie dies in 9 schematisch dargestellt ist, anhand des Drucksignals P1, P2 des Drucksensors 41 angepasst werden. Zeigt das Sensorsignal S eine Verstellkraft in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür 11 an und wirkt eine Windkraft F zusätzlich in Richtung eines Schließens der Fahrzeugtür 11, so kann der Schwellwert T entsprechend hoch gesetzt werden. Wirkt die Windkraft F demgegenüber in Richtung eines Öffnens, kann der Schwellwert T entsprechend reduziert werden.
  • Die Anpassung des Schwellwerts T kann hierbei zum Beispiel anhand vorbestimmter Stufen erfolgen. Beispielsweise kann bei einer Windkraft F in Richtung eines Schließens ein erster Schwellwert zum Detektieren eines Verstellwunsches in Richtung Schließen verwendet werden, während bei einer Windkraft F in Richtung eines Öffnens ein zweiter Schwellwert, der kleiner als der erste Schwellwert ist, zum Detektieren eines Verstellwunsches in Richtung Schließen verwendet wird.
  • Grundsätzlich reicht ein einziger Drucksensor 41, der beispielsweise Bestandteil der Steuereinrichtung 4 ist, aus, um anhand eines durch den Drucksensor 41 erhaltenen Drucksignals die Erkennung eines Verstellwunsches zu verbessern. Denkbar und möglich ist aber auch, zwei oder mehr Drucksensoren 41-43 zu verwenden, wobei, wie dies schematisch in 1 dargestellt ist, ein erster Drucksensor 41 beispielsweise innenseitig der Fahrzeugtür 11, ein zweiter Drucksensor 42 außenseitig der Fahrzeugtür 11 und ein dritter Drucksensor 43 beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie 10 angeordnet sein können, sodass zum Beispiel anhand der ersten beiden Drucksensoren 41, 42 eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite der Fahrzeugtür 11 ermittelt werden kann, während über den dritten Drucksensor 43 zum Beispiel ein Druckwert, der zumindest näherungsweise dem Atmosphärendruck entspricht, ermittelt werden kann.
  • Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
  • Ein Türantrieb kann insbesondere auch eine andere Verstellmechanik aufweisen, beispielsweise indem der Antriebsmotor über einen Ritzeleingriff mit einem Übertragungselement zusammenwirkt. Der Türantrieb kann alternativ z.B. aber auch als Spindelantrieb ausgebildet sein, bei dem z.B. eine Spindel verdreht wird und mit einer Spindelmutter in Eingriff steht, sodass durch die Drehbewegung der Spindel die Spindelmutter entlang der Spindel verstellt wird.
  • Bei einer reinen Feststellvorrichtung kann auf einen Antriebsmotor grundsätzlich auch verzichtet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    10
    Feststehender Abschnitt (Fahrzeugkarosserie)
    100
    Fahrzeugöffnung
    11
    Fahrzeugtür
    110
    Türinnenraum
    111
    Türgelenk
    112
    Türmodul
    113
    Abschnitt
    2
    Kraftübertragungseinrichtung
    20
    Übertragungselement (Fangband)
    200, 201
    Ende
    202
    Gelenk
    21
    Kupplungseinrichtung
    210
    Stellantrieb
    22
    Antriebsmotor
    220
    Motorwelle
    23
    Antriebselement
    24
    Kopplungselement (Zugseil)
    240,241
    Ende
    242
    Spanneinrichtung
    25
    Getriebe
    26
    Welle
    27
    Sensoreinrichtung
    30-33
    Sensoreinrichtung
    320
    Exzenterscheibe
    321
    Sensorbaustein
    4
    Steuereinrichtung
    40
    Platine
    41-43
    Drucksensor
    A
    Atmosphärendruck
    D
    Drehachse
    O
    Öffnungsrichtung
    P
    (Barometrischer) Luftdruck
    P1, P2
    Drucksignal
    S
    Sensorsignal
    t
    Zeit
    T
    Schwellwert
    W
    Wind
  • 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
    • WO 2018/002158 A1 [0004]
    • JP 2005171575 A [0008]

Claims (11)

  1. Fahrzeugtüranordnung, mit - einer verschwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie (10) angeordneten Fahrzeugtür (11), - einer Kraftübertragungseinrichtung (2) zum Verstellen und/oder Feststellen der Fahrzeugtür (11) relativ zur Fahrzeugkarosserie (10), - zumindest einer Sensoreinrichtung (30-33) zum Erfassen eines Sensorsignals an der Fahrzeugtür (11) und - einer Steuereinrichtung (4) zum Steuern der Kraftübertragungseinrichtung (2), wobei die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, ein durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) erfasstes Sensorsignal (S) zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers auszuwerten und die Kraftübertragungseinrichtung (2) in Abhängigkeit von der Auswertung für ein Verstellen der Fahrzeugtür (11) anzusteuern, gekennzeichnet durch einen Drucksensor (41) zum Messen des Luftdrucks (P) und zum Ausgeben eines den Luftdruck angebenden Drucksignals (P1, P2), wobei die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, bei der Auswertung des durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) erfassten Sensorsignals (S) zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers das Drucksignal (P1, P2) zu berücksichtigen.
  2. Fahrzeugtüranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (41) an der Fahrzeugtür (11) angeordnet ist.
  3. Fahrzeugtüranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (41) auf einer Platine (40) der Steuereinrichtung (4) angeordnet ist.
  4. Fahrzeugtüranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, einen Verstellwunsch zu erkennen, wenn das durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) erfasste Sensorsignal (S) einen Schwellwert (T) übersteigt, wobei die Steuereinrichtung (4) weiter ausgebildet ist, den Schwellwert (T) abhängig von dem Drucksignal (P1, P2) anzupassen.
  5. Fahrzeugtüranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, anhand des Drucksignals (P1, P2) einen aufgrund Windkraft an der Fahrzeugtür wirkenden Kraftwert zu ermitteln und den Kraftwert bei der Auswertung des Sensorsignals (S) zu berücksichtigen.
  6. Fahrzeugtüranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (30-33) durch einen an der Fahrzeugtür (11) angeordneten Beschleunigungssensor zum Messen der Beschleunigung der Fahrzeugtür (11) oder durch einen an der Fahrzeugtür (11) angeordneten Gyrosensor zum Messen der Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugtür (11) oder durch einen eine Kraft im Kraftfluss zwischen der Fahrzeugtür (11) und der Fahrzeugkarosserie (10) messenden Kraftsensor ausgebildet ist.
  7. Fahrzeugtüranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung (2) eine elektrisch betätigbare Kupplungseinrichtung (21) und ein Übertragungselement (20) zum Herstellen eines Kraftflusses zwischen der Fahrzeugtür (11) und der Fahrzeugkarosserie (10) aufweist, wobei die Kupplungseinrichtung (21) in einem kuppelnden, ersten Zustand den Antriebsmotor (22) mit dem Übertragungselement (20) kuppelt, um eine Verstellkraft zum Verstellen der Fahrzeugtür (11) auf das Übertragungselement (20) auszuüben, und in einem entkuppelnden, zweiten Zustand den Antriebsmotor (22) von dem Übertragungselement (20) entkuppelt.
  8. Fahrzeugtüranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (21) in einer Haltestellung der Fahrzeugtür (11) in dem kuppelnden, ersten Zustand ist, um die Fahrzeugtür (11) relativ zur Fahrzeugkarosserie (10) festzustellen.
  9. Fahrzeugtüranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, die Kupplungseinrichtung (21) bei Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers zum Überführen von dem kuppelnden, ersten Zustand in den entkuppelnden, zweiten Zustand anzusteuern.
  10. Fahrzeugtüranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung (2) einen Antriebsmotor (22) zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür (11) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, den Antriebsmotor (22) bei Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür (11) anzusteuern.
  11. Fahrzeugtüranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (22) ortsfest an der Fahrzeugtür (11) angeordnet.
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