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Moderne Fahrzeuge weisen häufig mittels eines Stellmotors angetriebene Türen auf, die an einer Karosserie bzw. an einem Aufbau des Fahrzeugs schwenkbeweglich oder verschieblich angeordnet sind. Bei der Tür kann es sich beispielsweise um eine Haube oder eine Klappe - wie beispielsweise eine Kofferraumklappe bzw. eine Heckklappe - handeln. Bei der Tür kann es sich aber auch um eine schwenkbewegliche Seitentür des Fahrzeugs oder aber auch um ein Schiebedach des Fahrzeugs handeln. Derartige Türen werden zunehmend mittels eines Stellmotors angetrieben, sodass die Tür mittels des Stellmotors zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegt werden kann.
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Um die Tür mit der Karosserie zu verriegeln, weisen Fahrzeuge üblicherweise einen Schließmechanismus auf. Moderne Schließmechanismen verfügen dabei über ein zweistufiges Schließsystem bestehend aus einer Schließvorraste und einer Schließhauptraste. Wenn die Tür mit der Schließvorraste in Eingriff ist, dann kann die Tür nicht mehr ohne weiteres von der Karosserie wegbewegt werden oder ein weitere Bewegungspfad der Tür ist nur noch hin zur Schließhauptraste möglich. Wenn die Tür mit der Schließhauptraste verriegelt ist, ist die Tür fest mit der Karosserie des Fahrzeugs verriegelt.
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Um die Tür in die Schließvorraste oder Schließhauptraste zu bewegen, wird insbesondere bei fremdkraftbetätigten Türen vorzugsweise jeweils ein Stellmotor verwendet, die die Tür in Richtung hin zur Schließvorraste und anschließend zur Schließhauptraste bewegen. Allerdings hat sich gezeigt, dass insbesondere die Bewegung der Tür hin zur Schließvorraste von verschiedensten Faktoren abhängig sein kann, die möglicherweise zu einem nicht gewünschten sofortigen Schließvorgang an der Schließhauptraste führen.
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Hierbei wird zumeist eine vorbestimmte Geschwindigkeit der Tür, die zu einem für den Benutzer des Fahrzeugs vorteilhaften Geräuschverhalten beim Schließen der Tür führt, gewünscht. Diese Geschwindigkeit kann beispielsweise empirisch ermittelt werden oder werkseitig festgelegt sein. Bei derzeitigen Fahrzeugen wird die Tür zumeist mit einem werksseitig fest eingestellten Geschwindigkeitswert geschlossen.
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Üblicherweise ist die Geschwindigkeit auf einen solch hohen Wert eingestellt, dass ein Bewegen der Tür zum Eingreifen in die Schließvorraste mittels des Stellmotors sichergestellt werden kann. Dies kann jedoch dazu führen, dass die Tür mittels des Stellmotors in die Schließvorraste mit einer unnötig hohen Geschwindigkeit bewegt wird.
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Um den Fahrzeuginnenraum gegenüber der Außenwelt abzudichten und abzuschirmen, werden an den Türen und der Heckklappe Gummidichtungen eingesetzt. Zur Komprimierung der Dichtung werden Zuziehhilfen eingesetzt, also Schlösser, die mit zwei Rasten, einer Schließvorraste und einer Schließhauptraste, arbeiten und die beim Erreichen der Schließvorraste mittels eines separaten Elektromotors die Dichtung bis in die Schließhauptraste komprimieren können. Die Antriebe einer elektrischen Heckklappe sind nicht stark genug, um die Dichtung der Heckklappe zu komprimieren und die Heckklappe somit zuverlässig bis in die Schließvorraste zu schließen. Dies geht nur über Schwung der Heckklappe, also über ausreichende kinetische Energie. Heckklappen bekommen daher eine fixe Worst-Case-Parametrierung: Die Heckklappe muss jederzeit auch die größten Schließkräfte überwinden können, auch wenn diese nur bei den ersten Schließvorgängen im Automobilwerk vorkommen. Sobald sich die Dichtung gesetzt hat (bzw. bei Fahrzeugen mit niedrigeren Toleranzen auch sofort) wäre eine deutlich geringere kinetische Energie ausreichend, um die Heckklappe zuverlässig zu schließen. Die überschüssige Energie führt zu erhöhter Geräuschentwicklung, einem weniger wertigen Eindruck sowie deutlich höheren Klemmkräften im Falle eines Hindernisses.
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Es hat sich auch gezeigt, dass beispielsweise alterungs- oder zeitbedingte Veränderungen der Türdichtung (Ausgasen, Weichwerden, Sprödewerden der Dichtung) zu einem veränderten Widerstand, der der Bewegung der Tür entgegenwirkt, führen. Derartige Veränderungen können letztlich dazu führen, dass die Tür nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit, sondern eben mit einer höheren Geschwindigkeit, die um mehr als einen vorbestimmten Wert von der gewünschten Geschwindigkeit abweicht, die Schließvorraste erreicht.
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Die
DE 10 2019 208 783 A1 offenbart hierzu ein Verfahren zum Ermitteln eines anormalen Schließvorgangs einer mittels eines Stellmotors angetriebenen Tür eines Fahrzeugs, bei dem die Tür mittels eines eine Schließvorraste und eine Schließhauptraste aufweisenden Schließmechanismus verriegelbar ist, zunächst eine Ist-Geschwindigkeit der Tür an der Schließvorraste ermittelt wird und dann ein anormaler Schließvorgang festgestellt, wenn die ermittelte Ist-Geschwindigkeit von einer Soll-Geschwindigkeit an der Schließvorraste um mehr als einen vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert abweicht. Dabei kann die Ist-Geschwindigkeit beispielsweise mittels einer Drehzahl des Stellmotors ermittelt werden.
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Die
DE 10 2016 213 083 A1 offenbart ein Verfahren zum Bewegen einer Klappe eines Kraftwagens, bei welchem ein Elektromotor die Klappe in eine Schließstellung bewegt, und bei welchem eine Schließgeschwindigkeit der Klappe verändert wird, wobei mittels eines Steuergeräts des Kraftwagens die Schließgeschwindigkeit der Klappe dann verändert wird, wenn festgestellt wird, dass durch den Elektromotor die Klappe auf einem Schließweg derselben über eine erste Rastposition hinweg in eine zweite Rastposition bewegt wird, wobei in der ersten Rastposition die Klappe mittels einer Schließeinrichtung gegen ein Geöffnetwerden gesichert ist und in der zweiten Rastposition die Klappe in die Schließstellung verbracht ist, in welcher ein Ende des Schließwegs erreicht ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Möglichkeit zur Ermittlung der notwendigen Schließgeschwindigkeit einer motorisch betätigten Fahrzeugtür anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgen anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Figur näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 1 wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Das Fahrzeug 1 weist eine Karosserie 2 auf, die als selbstragender Aufbau des Fahrzeugs 1 ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 weist ferner eine Tür 3, die in 1 exemplarisch als Heckklappe dargestellt ist, auf. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Tür 3 beispielsweise eine Seitentür, eine Schiebetür oder ein Schiebedach sein. Die Tür 3 ist beweglich an der Karosserie 2 gelagert. Im konkreten Beispiel von 1 ist die Tür 3 schwenkbeweglich an der Karosserie 2 gelagert. Die Schwenkachse 4 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung. Die Tür 3 kann in anderen Ausführungsbeispielen aber auch verschieblich an der Karosserie 2 gelagert sein.
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Wie aus
1 erkennbar ist, ist die Tür 3 zwischen wenigstens einer Offenstellung O und einer Schließstellung S relativ zu der Karosserie 2 bewegbar. Wird beispielsweise die Tür 3 aus der Offenstellung O in die Schließstellung S bewegt, so wird die Tür 3 geschlossen und gelangt dabei auf ihrem Bewegungspfad hin zur Schließstellung S in einen Vorschließbereich V, welcher wenigstens eine oder mehrere Vorschließstellungen VS aufweist. Die Vorschließstellung VS liegt dabei beispielsweise zwischen der Offenstellung O und der Schließstellung S. Im Vorschließbereich V gelangt die Tür 3 in Eingriff mit einer Schließvorraste eines Schließmechanismus, wie er bereits in der
DE 10 2019 208 783 A1 beschrieben ist.
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Wie ferner in 1 zu erkennen ist, ist der Tür 3 eine korrespondierende, durch die Karosserie 2 begrenzte Öffnung 5 zugeordnet, welche im konkreten Beispiel von 1 als Hecköffnung oder auch Kofferraumöffnung ausgebildet ist. In der Offenstellung O gibt die Tür 3 zumindest einen Teilbereich der Öffnung 5 frei, sodass beispielsweise über den freigegebenen Teilbereich die zu transportierenden Gegenstände in das Fahrzeug 1, insbesondere in dessen heckseitigen Stauraum 6, eingeladen oder aus dem Stauraum 6 ausgeladen werden können. In der Schließstellung S verschließt die Tür 3 zumindest den Teilbereich. Beispielsweise verschließt die Tür 3 den Teilbereich der Öffnung 5 auch dann, wenn sich die Tür 3 in dem Vorschließbereich V und damit im Eingriff mit der Schließvorraste befindet. Der Vorschließbereich V beziehungsweise die Vorschließstellungen VS unterscheiden sich insbesondere von der Schließstellung S dadurch, dass die Tür 3 in der Schließstellung S gegenüber dem Vorschließbereich V näher an der Karosserie 2 angeordnet ist und dadurch die Öffnung 5 vollständig geschlossen ist. Die Tür 3 ist in der Schließstellung S mit einer Schließhauptraste in Eingriff, wodurch die Tür 3 vollständig verriegelt ist.
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Wie ferner in 1 zu erkennen ist, weist das Fahrzeug 1 einen in 1 schematisch dargestellten Antrieb 7 auf, welcher einen Stellmotor 8 und wenigstens einen weiteren Motor 9 umfasst. Der Stellmotor 8 und der wenigstens eine weitere Motor 9 sind beispielsweise als Elektromotoren ausgebildet, wobei der weitere Motor 9 von dem Stellmotor 8 unterschiedlich ist, beziehungsweise zusätzlich zu dem Stellmotor 8 vorgesehen ist. Der Stellmotor 8 und der weitere Motor 9 können im gleichen Fahrzeugbereich, beispielsweise im Bereich der Befestigung der Tür 3 an der Karosserie, oder - wie in 1 schematisch dargestellt - an verschiedenen Orten verbaut sein. Der Stellmotor 8 ist dazu ausgebildet, die Tür 3 aus der Offenstellung O in den Vorschließbereich V und damit in Eingriff mit der Schließvorraste zu bringen. Der wenigstens eine weitere Motor 9 ist dazu ausgebildet, die Tür 3 ausgehend von dem Vorschließbereich V in die Schließstellung S zu bewegen und damit die Tür 3 in Eingriff mit der Schließhauptraste zu bringen. Der weitere Motor 9 fungiert somit als sogenannte Zuziehhilfe, mit der die Tür 3 aus dem Vorschließbereich V bzw. der Vorschließstellung VS und damit ausgehend von der Schließvorraste in die Schließstellung S bzw. in die Schließhauptraste bewegt und somit zugezogen wird.
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Wie ferner in 1 zu erkennen ist, weist das Fahrzeug 1 ferner eine Steuervorrichtung 100 zum Steuern eines Schließvorgangs der Tür 3 auf. Die Steuervorrichtung 100 weist dabei eine Steuereinheit 10 auf, die signalleitend und betriebsmäßig mit dem Stellmotor 8 und dem wenigstens einen weiteren Motor 9 zum Steuern von deren Betrieb verbunden ist. Die Steuereinheit 10 ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, den Stellmotor 8 sowie den wenigstens einen weiteren Motor 9 derart anzusteuern, dass diese mit einer entsprechenden Antriebsleistung die Tür 3 von der Offenstellung O hin zum Vorschließbereich V und von dort zur Schließstellung S bewegen. Die Steuereinheit 10 ist außerdem dazu ausgebildet, den Motorstrom, den Widerstand des Motorankers und die Versorgungsspannung der Steuereinheit 10 zu ermitteln, insbesondere zu messen.
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Wie ferner in 1 zu erkennen ist, umfasst das Fahrzeug 1 ferner ein in Zusammenhang mit 1 schematisch dargestelltes Dichtungselement 11, das beispielsweise als Gummidichtung ausgebildet sein kann. Das Dichtungselement 11 ist an der Karosserie 2 befestigt. Das Dichtungselement 11 ist elastisch verformbar. Durch Bewegen der Tür 3 aus der Offenstellung O in den Vorschließbereich V kommt die Tür 3 zunächst in Kontakt mit dem Dichtungselement 11, wodurch das Dichtungselement 11 etwas komprimiert wird. Wird die Tür 3 schließlich aus dem Vorschließbereich V in die Schließstellung S bewegt, wird das Dichtungselement 11 stärker komprimiert. Die Verformung, insbesondere elastische Verformung, des Dichtungselements 11 stellt einen in Schließbewegungsrichtung der Tür 3 entgegenwirkenden Widerstand dar, der letztlich durch den Stellmotor 8 und den zumindest einen weiteren Motor 9 überwunden werden muss.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine Umgebung 12 des Fahrzeugs 1. Die Umgebung 12 des Fahrzeugs 1 weist beispielsweise eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs 1 auf. Die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs 1 kann beispielsweise einer Außentemperatur des Fahrzeugs 1 entsprechen. Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine weitere Tür 14, die ebenfalls zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegt werden kann. Ebenfalls in 1 dargestellt ist ein Fenster 13, die ebenfalls zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegt werden kann. Das Fenster 13 ist beispielsweise eine Seitenscheibe, welche geöffnet und geschlossen werden kann. Ist das Fenster 13 beispielsweise geöffnet, so gibt das Fenster 13 zumindest einen Teilbereich 15 einer korrespondierenden Fensteröffnung 16 frei, sodass beispielsweise beim Schließen der Tür 3 Luft aus einem Innenraum 17 des Fahrzeugs 1 über den freigegebenen Teilbereich 15 an die Umgebung ausströmen kann. Die zunächst im Innenraum 17 aufgenommene Luft steht somit ebenfalls der Schließbewegung bzw. dem Schließvorgang der Tür 3 als Widerstand entgegen, der wiederum letztlich durch den Stellmotor 8 und den zumindest einen Motor 9 überwunden werden muss, wobei der sich der Schließbewegung der Tür 3 entgegenstehende Widerstand letztlich von der Größe des Teilbereichs 15 und der Stellung der weiteren Tür 14 abhängt. So ist beispielsweise bei einem geschlossenen Zustand des Fensters 13 und einem geschlossenen Zustand der weiteren Tür 14 der Widerstand, der durch die im Innenraum 17 aufgenommene Luft dem Schließvorgang der Tür 3 entgegensteht, größer als derjenige Widerstand, der durch ein zumindest teilweise geöffnetes Fenster 13 und/oder einer zumindest teilweise geöffneten Tür 14 dem Schließvorgang der Tür 3 entgegensteht. Mit anderen Worten hängt der Widerstand, den der Stellmotor 8 und gegebenenfalls der weitere Motor 9 beim Schließen der Tür 3 überwinden muss, neben dem Dichtungselement 11 beispielsweise auch von einer Größe des Teilbereichs 15 und/oder von einer Größe einer Türöffnung 18 ab.
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In erfindungsgemäßer Weise wird nun durch die Steuereinheit 10 der Motorstrom des Türmotors 8, 9 ermittelt und mit einem errechneten Maximalstrom verglichen, wobei sich der Maximalstrom aus einem beim Start der Türbewegung gemessenen Widerstand eines Motorankers, einer minimalen Versorgungsspannung der Steuereinheit 10 sowie einem einstellbaren Faktor ergibt. Durch den einstellbaren Faktor wird etwas Reserve vorgehalten; er kann z.B. empirisch ermittelt werden.
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Falls der ermittelte, insbesondere gemessene Strom höher ist als der Maximalstrom, so wird der Wert einer Anpassungstabelle verändert und durch die Steuereinheit 10 für die nächste Schließbewegung der Fahrzeugtür 2 eine höhere Schließgeschwindigkeit vorgegeben und so an die reale und momentane Situation am Fahrzeug 1 angepasst. Falls der ermittelte Strom geringer als der Maximalstrom ist, so wird durch die Steuereinheit 10 für die nächste Schließbewegung der Fahrzeugtür 2 eine geringere Schließgeschwindigkeit vorgegeben.
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Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise die notwendige Schließgeschwindigkeit einer motorbetriebenen Fahrzeugtür zum Zeitpunkt des Erreichens einer Schließvorraste ermittelt und vorgegeben und laufend angepasst werden.
