DE19944554A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe (15), einer Tür oder dergleichen an einem Kraftfahrzeug mit einem Schließteil (1) und ein Gegenschließteil (3) aufweisenden Verschluss, wobei der Verschluss motorisch, bevorzugt elektromechanisch öffen- oder schließbar ist und die beiden Verschlussteile (1, 3) motorisch bevorzugt elektromechanisch aus einer Spaltstellung (S) der Klappe (15) bzw. Tür aufeinander zu in eine Verschlussstellung (V) bzw. aus der Verschlussstellung (V) voneinander weg in die Spaltstellung (S) verlagerbar sind. Zur gebrauchsvorteilhaften Weiterbildung ist ein Klappen- oder Türöffnungsantrieb (11) vorgesehen, welcher die Klappe (15) oder Tür nach Erreichen der Spaltstellung (S) bis in eine Öffnungsstellung (O) bzw. aus der Öffnungsstellung (O) bis in die Spaltstellung (S) schwenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Verfah­ ren zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe, einer Tür oder dergleichen an einem Kraftfahrzeug, mit einem ein Schließteil und ein Gegenschließteil aufweisenden Verschluß, wobei der Verschluß elektromechanisch öffen- und schließbar ist und die beiden Verschlußteile elek­ tromechanisch aus einer Spaltstellung der Klappe bzw. Tür aufeinander zu in eine Verschlußstellung bzw. aus der Verschlußstellung voneinander weg in die Spaltstel­ lung verlagerbar sind.

Derartige Verschlüsse sind im Stand der Technik be­ kannt. Der Antrieb zum Verlagern von Schließteil und Gegenschließteil in eine Spaltstellung oder aus der Spaltstellung heraus wird geläufig als Zuziehhilfe bezeichnet und dient dazu, die von den Türdichtungen bzw. Klappendichtungen hervorgerufene Schließkraft zu überwinden bzw. bei einem Öffnen der Klappe im Winter eine eventuelle Vereisung aufzubrechen. Der Bediener muß zufolge dieser Zuziehhilfe nur noch die reine Schwenkbewegung der Klappe durchführen. Die Klappe bzw. die Tür kann mit dieser bekannten Zuziehhilfe ohne Schwung geschlossen werden. Sobald die Klappe oder Tür in die Spaltstellung eingetreten ist, treten die beiden Verschlußteile in eine Verbindungsstellung. Eines der Verschlußteile wird verlagert, so daß die Klappe in die Verschlußstellung gezogen wird. Ein Beispiel einer derartigen Zuziehhilfe beschreibt die DE 199 32 291.0 A1.

Eine ähnliche Vorrichtung wird von der DE 199 04 186.5 beschrieben. Letztere sieht zusätzlich vor, daß der mit einer Drehfalle zusammenwirkende Schließbügel nach Freigabe und Austritt aus der Drehfalle von einer Verti­ kallage in eine Horizontallage weggeschwenkt wird. In der Horizontallage soll der Schließbügel versteckt sein. Dieses Verschwenken erfolgt elektromechanisch. Elektromechanisch erfolgt ebenfalls die Öffnungsbetäti­ gung der Drehfalle bzw. die Verlagerung der Klappe bzw. Tür in die Spaltstellung.

Im Stand der Technik ist es ferner bekannt, die Klappen­ stellung bzw. Verschlußstellung mittels geeigneter Sensoren, wie beispielsweise Schalter zu überwachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß gattungs­ gemäße Verfahren bzw. die gattungsgemäße Vorrichtung unter Ausnutzung bereits vorhandener Komponenten system­ ausbildend gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

Der Anspruch 1 bildet die Vorrichtung durch einen Klap­ pen- oder Türöffnungsantrieb weiter, welcher die Klappe oder Tür nach Erreichen der Spaltstellung bis in eine Öffnungsstellung bzw. aus der Öffnungsstellung bis in die Spaltstellung schwenkt. Diese Ausgestaltung nutzt die Vorteile der bereits bekannten Zuzieh- und Öff­ nungs-Hilfe aus, mit welcher die bei der Öffnungs- bzw. Schwenkbewegung auftretenden größten Drehmomente über­ wunden werden. Der Klappen- oder Öffnungsantrieb braucht bei dieser erfindungsgemäßen Konfiguration nur die reine Schwenkbewegung der Klappe durchzuführen. Entsprechend kann ein leistungsarmer und baulich kleine­ rer Antrieb verwendet werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß gleichzeitig mit dem Verlagern der Klappe oder der Tür aus der Verschlußstellung in die Spaltstellung das Schließteil öffnet. Auch kann vorgesehen sein, daß der Klappen- oder Türantrieb bei der Öffnungsbewegung bereits vor Erreichen der Spalt­ stellung aktiviert wird. Vorteilhaft ist auch, wenn der Klappen- oder Türöffnungsantrieb bei der Schließbewe­ gung mit Erreichen der Spaltstellung und Einfangen des Gegenschließteils durch das Schließteil abgeschaltet und die elektromechanische Zuziehhilfe aktiviert wird. In vorteilhafter Weise wird das Gegenschließteil von einem karosserieseitigen Schließbügel ausgebildet. Dieser kann bei Verlassen der Spaltstellung in Klappen­ öffnungsrichtung oder kurz danach weggeschwenkt und bei der Verlagerung der Klappe in Geschlossen-Richtung insbesondere kurz vor Erreichen der Spaltstellung wie­ der ausgeschwenkt werden. Ebenfalls ist vorgesehen, daß mehrere Sensoren vorgesehen sind zur Ermittlung des Schwenkzustandes der Klappe bzw. des Betriebszustandes des Verschlusses. Der Schwenkzustand der Klappe kann von einem Winkelsensor oder von einem mit dem Motor oder Drehantrieb verbundenen Drehgeber ermittelt wer­ den. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfin­ dung besteht in einer Sensorleiste, die im Spaltbereich randseitig entweder an der Karosserie oder an der Heck­ klappe vorgesehen ist. Diese Sensorleiste bildet einen Einklemmschutz. Sie ist mit der die Motoren aktivieren­ den Steuerschaltung verbunden. Wird bei der motorischen Schließbewegung die Sensorleiste druckbeaufschlagt, so stoppt der Verschlußantrieb und läuft ggf. ein Stück in Gegenrichtung. Die Sensorleiste wird deaktiviert, wenn die Klappe eine Spaltstellung von beispielsweise 4 mm erreicht hat. Dann arbeitet die Zuziehhilfe mit voller Kraft, um die Dichtungskräfte zu überwinden. Der Klap­ pen- oder Türöffnungsantrieb setzt vorzugsweise am Scharnier an. Der Motor ist selbsthemmend. Motor und Antrieb können über eine Kupplung miteinander gekuppelt sein. Zum manuellen Betätigen der Heckklappe kann diese Kupplung außer Eingriff gebracht werden. In vorteil­ hafter Weise erfolgt das Außer-Eingriff bringen durch eine elektrische Beaufschlagung eines der Kupplung zugeordneten Elektromagneten. Dieses kann schlüsselbetä­ tigt erfolgen. Bevorzugt ist der Getriebemotor vom Scharnierantrieb aber bei geschlossener Klappe entkop­ pelt. Bei einem Einbruchsversuch, der beispielsweise über einen Sensor ermittelt wird, wenn beispielsweise die Klappe unvorschriftsmäßig geöffnet wird, tritt dann die Kupplung in Funktion. Dies hat zur Folge, daß sich bei einem etwaigen gewaltsamen Öffnungsversuch die Kupplung in der Kupplungsstellung befindet und zufolge der Drehhemmung eine Öffnungssperre oder Öffnungshem­ mung der Klappe gegeben ist. Sämtliche Motoren, Schal­ ter und Drehgeber sind bevorzugt mit einer Steuerschal­ tung verbunden, welche die Sensor bzw. die Schalterzu­ stände ausliest und welche bei Empfang entsprechender Eingangssignale die Öffnungs- bzw. Schließbetätigung der Klappe oder Tür in Gang setzt. Die Eingangssignale können von einem Schließzylinder kommen. Es ist aber auch vorgesehen, daß die Eingangssignale von einer Fernbedienung kommen oder von einem in der Fahrgastzel­ le angeordnetem Schalter kommen.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren, wel­ ches gekennzeichnet ist durch einen Klappen- oder Tür­ öffnungsantrieb, welcher die Klappe oder Tür nach Errei­ chen der Spaltstellung bis in eine Öffnungsstellung bzw. aus der Öffnungsstellung bis in eine Spaltstellung verschwenkt und nach Beendigung dieser Verschwenkbetäti­ gung abschaltet.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 In schematischer Darstellung die Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Kofferraumklappe,

Fig. 2 in vergrößerter Ausschnittsdarstellung die Komponenten des Verschlusses,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Sensoren und Aktoren und

Fig. 4 ein Diagramm des zeitlichen Ablaufes der An­ steuerung der Aktoren.

Das Ausführungsbeispiel besitzt ein in einer Heckklappe 15 angeordnetes Schließteil 1, welches eine Drehfalle 20 ausbildet. Diese Drehfalle kann mittels eines Schloß­ antriebes 2 geöffnet werden. Den Betriebszustand der Drehfalle 20 ermitteln zwei Sensoren 6, 7, welche als Mikroschalter ausgebildet sind. Ein erster Schalter 6 ist geschlossen, wenn die Drehfalle ihre Öffnungsstel­ lung erreicht hat, ein zweiter Schalter 7 ist dann geschlossen, wenn die Drehfalle ihre vollständige Ges­ chlossenstellung erreicht hat.

Der zweite Teil des Verschlusses wird von einem Gegen­ schließteil 3 ausgebildet. Dieses Gegenschließteil 3 besitzt einen Schließbügel 19, welcher von der Drehfal­ le 20 in bekannter Weise eingefangen werden kann. Die Drehfall 20 sitzt auf einem Träger, welcher in Vertikal­ richtung, also in Schließ- bzw. Öffnungsrichtung der Heckklappe 15 verlagert werden kann. Die Verlagerung erfolgt von einer Verschlußstellung V in eine Spaltstel­ lung S. Zur Verlagerung dient ein Antriebsmotor 4. Um die Betriebsstellung der von dem Antriebsmotor 4 ausge­ bildeten Zuziehhilfe zu ermitteln, ist ein Drehgeber 22 vorgesehen. Der Schließbügel 19 kann bei Erreichen der der Spaltstellung zugeordneten Betriebsstellung der Zuziehhilfe 4 aus einer Vertikalstellung in eine Hori­ zontalstellung umgeschwenkt werden. Dieses Umschwenken bewirkt ein Schließbügelschwenkantrieb 5. Die Schwenk­ stellungen des Schließbügels werden von zwei Schaltern 8 und 9 ermittelt. Der Schalter 8 wird geschlossen, wenn die Vertikalstellung erreicht ist, der Schalter 9 wird geschlossen, wenn die Horizontalstellung erreicht wird.

Auf dem karosserieseitigem Rand der Kofferraumöffnung erstreckt sich eine Schaltleiste 18. Diese Schaltleiste 18 gibt ein Signal ab, wenn die Schaltleiste 18 mit einer Kraft oder einem Druck beaufschlagt wird. Dadurch wird ein Einklemmschutz erreicht.

Im Bereich des Scharniers der Kofferklappe befindet sich im Ausführungsbeispiel karosserieseitig ein Schar­ nierantrieb 11, welcher es ermöglicht, die Kofferraum­ klappe 15 von der Schwenkstellung S in eine Öffnungs­ stellung O vollständig zu verschwenken. Der Scharnieran­ trieb 11 ist über eine elektromechanisch betätigbare Kupplung 12 mit einem Getriebemotor 13 verbunden. Bei diesem Getriebemotor 13 kann es sich um einen Schnecken­ antrieb handeln. Der Getriebemotor 13 besitzt eine Selbsthemmung.

Der Scharnierantrieb 11 wirkt mit einem Drehgeber 23 zusammen, welcher der Steuerelektronik 21 die Drehstel­ lung übermittelt. Daraus kann die Steuerelektronik den Öffnungswinkel der Heckklappe 15 ermitteln. Es kann aber auch ein zusätzlicher Winkelsensor 10 vorgesehen sein, zur Ermittlung der Winkelstellung der Heckklappe.

Beim Ausführungsbeispiel ist ferner ein Schalter 14 vorgesehen, welcher ebenfalls im Bereich des Scharnie­ res angeordnet sein kann. Dieser Schalter 14 wird dann aktiviert, wenn die Heckklappe 15 ihre vollständige Öffnungsstellung erreicht hat.

Der Schließbügelschwenkantrieb 5 und die zugehörigen Schalter 6 und 7 sind ebenso wie der Schloßantrieb 2 mit den zugehörigen Schaltern 8 und 9 mit der Steuer­ elektronik 21 verbunden. Ebenso ist der Zuziehhilfe-An­ trieb 4 nebst zugehörigem Drehgeber 22 mit der Steuer­ elektronik verbunden. Auch der Getriebemotor 13 ist mit seinem zugehörigen Drehgeber 23 mit der Steuerelektro­ nik verbunden. Auch die Sensoren 10 und 17 bzw. die Schaltleiste 18 sind mit der Steuerelektronik 21 verbun­ den. Optional ist ein Winkelsensor 10 mit der Steuer­ elektronik 21 verbunden. Die Steuerelektronik 21 wird mit Signalen 24 beaufschlagt.

Die Folge einer Signalbeaufschlagung zeigt die Fig. 4:

Bei Beaufschlagung der Steuerelektronik mit einem Öff­ nungssignal I wird zunächst die Zuziehhilfe 4 in Öff­ nungsrichtung aktiviert. Diese bewirkt, daß der Schließ­ bügel 19 in Vertikalrichtung in Richtung auf das Schließteil 1 ausfährt. Dabei wird die Heckklappe aus einer Verschlußstellung V in einer Spaltstellung S verlagert. Bei Erreichen der Spaltstellung S wird der Zuziehhilfe-Antrieb deaktiviert. Gleichzeitig mit der Aktivierung der Zuziehhilfe 4 wird der Schloßantrieb 2 aktiviert, so daß die Drehfalle 20 öffnet. Noch bevor die Spaltstellung S erreicht ist erfolgt eine Aktivie­ rung des Getriebemotors 13 für den Scharnierantrieb 11. Mit der Aktivierung bzw. kurzzeitig nach der Aktivie­ rung des Getriebemotors 13 wird die Kupplung 12 in Wirkung gebracht. Mit Erreichen der Spaltstellung S wird die Zuziehhilfe 4 abgeschaltet. Nach einer gering­ fügigen Weiterverlagerung durch den Getriebemotor 13 und außer Eingriff bringen Drehfalle 20 zu Schließbügel 19 wird der Schließbügelschwenkantrieb 5 aktiviert, um den Schwenkbügel 20 aus seiner Vertikalstellung in eine Horizontalstellung wegzuschwenken. Die Klappe öffnet dann lediglich getrieben durch den Getriebemotor 13 bis in ihre Öffnungsstellung O. Dann wird der Getriebemotor 13 abgeschaltet.

Die Schließbetätigung erfolgt nach Eingabe eines Signal­ es II in die Steuerelektronik 21. Die Signaleingabe hat zur Folge, daß zunächst der Getriebemotor 13 in Schließ­ richtung betätigt wird. Kurz nach dessen Betätigung zieht die Kupplung 12 an. Nach Erreichen einer bestimm­ ten Schwenkstellung, welche vor der Spaltstellung S liegt, wird sensorbetätigt der Schwenkbügelantrieb 5 dahingehend aktiviert, daß der Schwenkbügel von seiner Horizontalstellung in die Vertikalstellung verlagert wird. Bei Erreichen der Spaltstellung S schaltet der Getriebemotor 13 ab. Die Kupplung 12 entkuppelt und die Zuziehhilfe 4 wird aktiviert in Schließrichtung. Bei Erreichen der Spaltstellung S hat die Drehfalle 20 den Schließbügel 19 eingefangen. Der Schalter 7 signali­ siert, daß das Schloß zu ist. Dieses Signal nutzt die Steuerelektronik, um die Zuziehhilfe 4 zu aktivieren.

Wird während der Schließbetätigung die Schaltleiste 18 druckbeaufschlagt und gibt ein Signal an die Steuerelek­ tronik 21 ab, wird die Zuziehbewegung gestoppt. Die Schaltleiste 18 wird deaktiviert, wenn der Spalt der Heckklappe kleiner als 4 mm ist.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird auch der Offenba­ rungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Ab­ schrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezo­ gen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Heckklap­ pe (15), einer Tür oder dergleichen an einem Kraftfahr­ zeug mit einem ein Schließteil (1) und ein Gegenschließ­ teil (3) aufweisenden Verschluß, wobei der Verschluß motorisch, bevorzugt elektromechanisch öffen- oder schließbar ist und die beiden Verschlußteile (1, 3) motorisch, bevorzugt elektromechanisch aus einer Spalt­ stellung (S) der Klappe (15) bzw. Tür aufeinander zu in eine Verschlußstellung (V) bzw. aus der Verschlußstel­ lung (V) voneinander weg in die Spaltstellung (S) verla­ gerbar sind, gekennzeichnet durch einen Klappen- oder Türöffnungsantrieb (11), welcher die Klappe (15) oder Tür nach Erreichen der Spaltstellung (S) bis in eine Öffnungsstellung (O) bzw. aus der Öffnungsstellung (O) bis in die Spaltstellung (S) schwenkt.

2. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß gleichzeitig mit der Verlagerung der Klappe (15) oder Tür aus der Verschlußstellung (V) in die Spaltstellung (S) das Schließteil (1) öffnet.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klappen- oder Türantrieb (11) bei Öffnungsbetätigung (I) bereits vor Erreichen der Spalt­ stellung (S) aktiviert wird.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, daß der Klap­ pen- oder Türöffnungsantrieb (11) bei der Schließbewe­ gung (II) mit Erreichen der Spaltstellung (S) und Ein­ fangen des vom Gegenschließteil ausgebildeten Schließbü­ gels (19) durch die vom Schließteil (1) ausgebildete Drehfalle (20) abgeschaltet und die elektromechanische Zuziehhilfe (4) aktiviert wird.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein vom Gegenschließteil (3) ausgebilde­ ter karosseriefester Schließbügel (19) bei Verlassen der Spaltstellung (S) in Klappenöffnungsrichtung oder kurz danach weggeschwenkt und bei der Verlagerung der Klappe (15) in Geschlossen-Richtung insbesondere kurz vor Erreichen der Spaltstellung (S) wieder ausge­ schwenkt wird.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine oder mehre Sensoren (10, 23, 14; 7-9) zur Ermittlung des Schwenkzustandes der Klappe (15) bzw. des Betriebszustandes des Verschlusses (1, 3).

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkzustand der Klappe (15) von einem Winkelsensor (15) oder einem Drehgeber (23) ermit­ telt wird.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine, entlang der Spalte angeordnete Sensorleiste (18).

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klappen- oder Türöffnungsantrieb (11) am Scharnier ansetzt und der Antriebsmotor (13) selbst­ hemmend ist und mittels Kupplung (12) an den Scharnier­ antrieb (11) kuppelbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe durch Schlüsselbetäti­ gung erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (2, 4, 13) oder die Kupplung (12) von einer mit den Schaltern (7-9), den Drehgebern (22, 23) der Schließleiste (18) zusammenwir­ kende Steuerschaltung (21) betätigt werden.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Zuziehhilfe (4) auf­ bringbare Drehmoment erheblich größer ist, als das von dem Scharnierantrieb (11-13) aufbringbare Drehmoment.

13. Verfahren zum Öffnen oder Schließen einer Heckklap­ pe (15), einer Tür oder dergleichen an einem Kraftfahr­ zeug mit einem ein Schließteil (1) und ein Gegenschließ­ teil (3) aufweisenden Verschluß, wobei der Verschluß elektromechanisch geöffnet- oder geschlossen wird und die beiden Verschlußteile (1, 3) elektromechanisch aus einer Spaltstellung (S) der Klappe (15) bzw. Tür aufein­ ander zu in eine Verschlußstellung (V) bzw. aus der Verschlußstellung (V) voneinander weg in die Spaltstel­ lung (S) verlagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klappen- oder Türöffnungsantrieb (11), die Klappe (15) oder Tür nach Erreichen der Spaltstellung (S) bis in eine Öffnungsstellung (O) bzw. aus der Öffnungsstel­ lung (O) bis in die Spaltstellung (S) verschwenkt und nach Beendigung dieser Verschwenkbetätigung abschaltet.

14. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung mit einem oder mehreren Merkmalen der vorhergehenden Vorrichtungs­ ansprüche.