EP3924588A1 - Door component and method - Google Patents

Door component and method

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Publication number
EP3924588A1
EP3924588A1 EP20707572.2A EP20707572A EP3924588A1 EP 3924588 A1 EP3924588 A1 EP 3924588A1 EP 20707572 A EP20707572 A EP 20707572A EP 3924588 A1 EP3924588 A1 EP 3924588A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door
drive motor
door leaf
sensor
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20707572.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Battlogg
Mathias Brandl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventus Engineering GmbH
Original Assignee
Inventus Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventus Engineering GmbH filed Critical Inventus Engineering GmbH
Publication of EP3924588A1 publication Critical patent/EP3924588A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • E05Y2400/852Sensors
    • E05Y2400/856Actuation thereof
    • E05Y2400/858Actuation thereof by body parts
    • E05Y2400/86Actuation thereof by body parts by hand
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05YINDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
    • E05Y2900/531Doors

Definitions

  • the invention relates to a door component and a method for pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle with a drive device with an electric drive motor in order to influence a pivoting of the door leaf at least partially between a closed position and an open position.
  • the braking device can be equipped with sensors
  • a method according to the invention is used for (guided)
  • Angular speed of the door leaf can be detected. It is with a pivoting of the door leaf with the
  • Speed index determines an electrical default current strength for the electric drive motor and an associated default voltage is set. The current strength flowing through the drive motor is then determined. The default voltage is increased when the current flowing through the drive motor is less than the electrical current
  • the default voltage is reduced when the current intensity flowing through the drive motor is greater than the electric default current intensity.
  • the invention has many advantages. A significant advantage is that the user has control of the door at all times. The door movement can be "feather-light" practically at any time. The user feels only a very low weight (low moving masses). The door moves almost by itself. Nevertheless, he is always in control and does not have to wait for a slow servomotor, for example The user specifies the speed.
  • the invention enables a simple, improved and
  • the "guided mode” differs from the two previously described operating modes (passive; active) from the prior art in that a motor supports the movement desired by the user and thus reduces the effort required by the user. Ideally, the user moves (guides) the door only with the two previously described operating modes (passive; active) from the prior art in that a motor supports the movement desired by the user and thus reduces the effort required by the user. Ideally, the user moves (guides) the door only with the
  • Fingertips and the combination of drive unit and brake try to keep the necessary leadership / movement force of the user at a constantly low level.
  • the door leaf can be in simple configurations
  • door leaf also includes only a holder or a connection for a door leaf.
  • the door leaf or the door structure of the door leaf does not have to be part of the door component.
  • the current intensity flowing through the drive motor can also be referred to as the motor current intensity.
  • the current intensity flowing through the drive motor is preferably detected via a resistor arranged in series with the drive motor.
  • the drive motor is preferably arranged in an H-bridge.
  • the preset voltage is regulated via a proportional-integral regulator.
  • a horizontal alignment of the motor vehicle is taken into account.
  • a position sensor or a location sensor can be used for this purpose.
  • Different forces occur on the slope than on the plain. For example, forces in hilly San Francisco can be very different depending on whether you park uphill or downhill.
  • the doors on the right / left can also be exposed to different forces on a slope.
  • At least one value for the spatial position of the motor vehicle is preferably recorded with a position sensor.
  • the position dimension is taken into account when determining the electrical default current intensity and / or an electrical default voltage.
  • a sensor with satellite support such as GPS or Glosnass etc. is preferably used and map material and online recordings (image recognition) are taken into account.
  • Image recognition is a sub-area of pattern recognition and image processing. In image recognition, one tries to segment objects in an image. These become a symbolic description assigned, but no connections are sought between the objects, as is usual in pattern analysis.
  • the camera systems that are present or installed in vehicles can be used for this (such as for parking aids, the autonomous
  • a wind sensor can also be used to determine the wind strength.
  • Movement resistance is determined. As a result, the required support forces for normal cases can be recorded on the level, which are then compensated. Other influences such as the temperature are preferably used in addition in order to adjust the force appropriately.
  • the drive device is only activated if a hand of a user is in the immediate vicinity of the door leaf or touches it.
  • the default voltage is set. Then the
  • a (second) specified voltage is preferably changed accordingly.
  • the (second) preset voltage is set higher when the (first) current flowing through the drive motor is smaller and the (second) preset voltage is set lower when the flowing (first) current is higher. This enables the speed to be continuously adjusted.
  • a new (second) speed index is determined periodically (at the same or also variable time intervals). It then becomes a (second) electrical one
  • the preset voltage is preferably set according to a time function.
  • the time function is in each case preferably continuous up to the respective default voltage.
  • the course can be linear.
  • the course can also be one
  • a cycle for measuring and setting the preset voltage differs from the interval between the measurement of the current intensity flowing through the drive motor.
  • An entire period can contain different numbers of measurements of the current intensity and settings of the default voltage and
  • a drive device with an electric drive motor is used to influence a pivoting of the door leaf at least partially between a closed position and an open position.
  • Position sensor a position measure for an angular position of the door leaf and a speed index for a
  • Pivoting the door leaf with a sensor device at least one electrical variable of the electric drive motor is detected and taken into account when controlling the electric drive motor so that, for. B. in the case of an at least partially dog-like and / or changed pivoting of the door leaf, the electrical variable induced in the drive motor is detected and then the drive motor is activated accordingly.
  • Another method according to the invention for pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle is with a drive device with an electrical one
  • Drive motor carried out in order to influence a pivoting of the door leaf by a user, preferably by a user's hand, at least partially between a closed position and an open position.
  • a position value for an angular position of the door leaf is detected with a position sensor and at least one value for the spatial position of the is obtained with a position sensor
  • Detected motor vehicle and a value for the current strength of the drive device is determined with a current sensor.
  • a stored table contains correction values.
  • the pivoting of the door leaf controls a control device with the measured values and those stored in the table
  • the drive device is preferably supplemented by a fast-switching braking device and interacts with this via the control device.
  • a drive device with an electric drive motor is used to drive a pivoting of the door leaf by a user, preferably by a user's hand, at least partially between a closed position and a
  • Position sensor detects a position value for an angular position of the door leaf. At least one value for or the spatial position of the motor vehicle is recorded with a position sensor. With a current sensor a value for the current strength of the
  • a stored table contains correction values, in particular for the spatial position and / or a position value.
  • the door movement is calculated and the drive device is controlled by varying the specified voltage. Especially like that
  • the doors leaf can be moved by the user with little force.
  • the forces are low compared to the maximum forces that occur during pivoting.
  • the powers are in many
  • a device comprises in particular a door component for a vehicle with a drive device with an electric drive motor and two connection units which can be moved relative to one another and which can be adjusted relative to one another by means of the drive motor.
  • One of the two connection units is with a supporting structure and the other is the the two connection units can be connected to a movable door leaf in order to influence a movement of the door leaf at least partially between a closed position and an open position.
  • a position sensor is included with which a position measure for a position of the two connection units relative to one another and a speed index for a movement speed of the two connection units relative to one another can be detected.
  • At least one sensor device is assigned to the electric drive motor, with which at least one current intensity flowing through the drive motor can be detected.
  • the control device is designed and set up to determine an electrical default current intensity for the electric drive motor when the door leaf is pivoted with the speed index and to set an associated default voltage.
  • the control device is designed and set up to use the sensor device to determine the current intensity flowing through the drive motor at the specified voltage.
  • a comparison device is included which is designed and set up for this purpose, which is determined by the
  • the control device is designed and set up to increase the preset voltage when the current intensity flowing through the drive motor is less than that
  • Amperage is greater than the electrical default amperage.
  • a vehicle is preferably a motor vehicle and in particular a passenger car (passenger car). It can also be trucks, buses, autonomous vehicles, self-driving taxis, or vehicles, OFF-highway vehicles.
  • An image recognition system is preferably included with which the near field of the door can be (dynamically) detected.
  • the coupling profile is articulated on both sides and designed in its shape in such a way that, despite the changing kinematic conditions, when the door leaf is moved, due to the connecting or
  • Door leaf pivot and the fastening points of the drive unit is always (almost) in the middle (in particular with a deviation of less than +/- 25%, preferably less than +/- 10%) in the cutout.
  • the position sensor (position sensor) and the sensor device are preferably read out periodically and in particular the data are recorded periodically.
  • a frequency of data acquisition is in particular> 10 Hz and preferably> 100 Hz and particularly preferably greater than> 1 kHz and can be 10 kHz or
  • the motor current intensity is preferably detected when the position dimension for the angular position of the door leaf changes (by a predetermined amount). It is also possible that
  • control device is preferably assigned at least one storage device.
  • At least one table is stored in the memory device. Correction values for different environmental conditions can be found in the table or tables
  • Interpolation of the data in a table It is also possible to store parameters of a function in the table so that a function or different functions can be used for adaptation.
  • a table with position data (inclination in longitudinal and transverse directions) is preferably available or calculation rules for inclination angles are stored.
  • a braking device is preferably included.
  • Braking device is particularly active at least in the end positions or at angular speeds that exceed a predetermined value.
  • At least one position sensor is preferably included.
  • at least one angle sensor for detecting an inclination about the longitudinal axis and / or the transverse axis.
  • Drive device supports the manual force of the user (torque) in the direction of rotation.
  • a failsafe function is preferably integrated and the
  • a maximum speed of the door when opening can be limited. It may be possible that a door movement is stopped when e.g. B. hand contact with the door is no longer present in a gust of wind.
  • a controllable braking device is preferably included.
  • the braking device is designed as a magnetorheological transmission device and comprises at least one electrical coil.
  • a hand sensor is preferably included, with which a
  • the hand sensor comprises a near field sensor and / or a capacitive sensor.
  • the user gives the stationary door a start (start) and movement impulse, whereupon the drive unit (electric motor) starts and supports the movement (servo effect).
  • the door should move at the same speed as the user's guiding hand.
  • the user preferably does not notice any difference in the speed that the user specifies with his movement and the speed at which the motor supports the door actuator or the spindle.
  • the damping unit can be designed in different variants. It can e.g. B. act damper, which is designed as a cylinder. The cylinder is divided into two chambers by a piston, which are divided by a damping valve
  • the drive device can comprise any desired electric motor which can apply sufficient force to move the two connection units against one another.
  • Figure 1 is a highly schematic plan view of a Motor vehicle with a device with a drivable door with a braking device;
  • Figure 2 shows a device with a drive device
  • FIG. 3 shows an enlarged schematic detail for devices according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a perspective view of the device according to FIG.
  • FIG. 2 in a middle position
  • FIG. 5 shows a plan view of the device according to FIG. 2 in an extended position
  • FIG. 6 shows a plan view of the device according to FIG. 2 in a retracted position
  • FIG. 7 a sectioned schematic diagram
  • FIG. 8 shows the force profile of a device according to FIG. 7
  • FIG. 9 shows a control scheme
  • FIG. 10 shows a basic diagram with influences recorded by sensors that can be taken into account
  • FIG. 11 shows a circuit diagram for operating the drive motor
  • Figure 12 shows the course of the current intensity of the drive motor over the
  • FIG. 13 shows the course of the preset voltage over time.
  • Figure 1 shows the application of the door component 100 according to the invention on a motor vehicle 200 and here on one
  • the motor vehicle 200 is in a
  • Motor vehicle 200 are two designed as doors here Door components 100 each with a door device 154 is provided.
  • the door device 154 is designed here as a door leaf 104.
  • the doors are both in the open position 103, here at an angle 61. Hatched
  • a door is shown in the closed position 102.
  • the door components 100 each include a controllable braking device 1, which acts as a rotary brake or rotary damper or the like
  • the door components each include
  • Connection units 151 and 152 one of which is connected to a
  • Support structure of the motor vehicle 200 such as the body
  • connection units 151 and 152 move linearly. It is converted into a rotary movement, which is braked or damped or blocked in a controlled manner by the rotary damper 1 of the door component 100.
  • the door component 100 comprises the braking device 1 and the connection units 151 and 152 and is used for the guided movement of the doors and thus for targeted acceleration and for
  • the motor vehicle 200 has sensors 160 for scanning the surroundings or for recognizing the surroundings. At least one GPS sensor 63 and / or one position sensor 62 is included on or in the motor vehicle 200 or on or in the door component 100. It is possible that only one central GPS and / or position sensor 62 is present. It may also be possible to determine the current position of motor vehicle 200. Using existing map material in the motor vehicle or using a central memory of the motor vehicle or in z. B. the memory device 57 contained or online The current location can be called up using the map material. It is possible to find out about the current situation and
  • Inclination information in the horizontal longitudinal and transverse directions can also be recorded directly via an inclination sensor 64 or the position sensor 62. In any case, it can preferably be determined whether the car is standing on a slope and in which direction it is inclined. This can be used to determine whether the doors are closed or opened by weight
  • one (e.g. the left) side door can also be preloaded into the closed position and the other (e.g. the right) side door into the open position, depending on the
  • a control device 55 is used to control the door component 100 with the door leaf 104.
  • the control can also be carried out by a central control of the motor vehicle 200.
  • a central controller can then be provided in the motor vehicle 200 for all door components 100 (and possibly further control tasks).
  • the control device 55 here comprises a proportional-integral controller 53, a comparison device 56, a memory device 57 with z. B. stored therein tables 58 or data.
  • the control device 55 can comprise a position sensor 62, a GPS sensor 63 (or any other satellite-based location or positioning system), an inclination sensor 64 and at least one hand sensor 59. Or at least one of the named sensors is assigned to the control device 55 or the control device 55 obtains measurement data from such sensors.
  • a current sensor 65 of the sensor arrangement detects the current flowing through drive motor 75 and controls it as a function of position with the correction data stored in table 58
  • a hand sensor 59 can be used, for example, to detect whether a user is touching or grasping motor vehicle 200 or, in particular, a door. Or it can be detected with the hand sensor 59 whether the hand is in the immediate vicinity of the door leaf 104. This can also be done through image recognition. It is possible for a motor-assisted movement only
  • the movement is controlled when a hand 90 is at a short distance from e.g. B. less than 10 cm or
  • Door leaf 104 is located.
  • Such a hand sensor can be in the
  • Door leaves 104 or other components of the motor vehicle 200 can be integrated.
  • a position sensor 19 can directly detect the angle of the door. Or the position sensor 19 detects a position that is representative of the angle of the door. In any case, an angular position of the door can be derived from the position dimension 20 (see FIG. 9). From the change in the angular position of the door or the position dimension 20 over time, an angle
  • Sensor devices 60 derive a position measure 20.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in section, a movement influencing device 50 for a door or
  • Door component 100 is provided.
  • the door component 100 or the movement influencing device 50 comprises connection units 151 and 152 for mounting on a motor vehicle.
  • the first Component 32 is here, for example, firmly connected to the door.
  • a rotary mount 3, designed here as a coupling rod 3 is provided on the first component 32.
  • the second component 33 is rotatably mounted on the rotary mount 3, the second component 33 comprising a threaded spindle 4 on the outside and to this extent being designed as a spindle unit 4.
  • a third component 34 is provided, which is designed as a spindle unit 5.
  • the third component 34 is coupled to the second component 33.
  • the spindle unit 5 comprises a
  • Connection units 151 and 152 relative to one another in a
  • a controllable braking device 1 is formed in the interior of the second component 33.
  • the braking device 1 is designed as a controllable rotary brake in order to at least partially dampen a movement of a door leaf 104 in a controlled manner between a closed position 102 and an open position 103. The is used for controlled movement
  • the coupling profile 153 is mounted on the third component 34 so as to be pivotable about the pivot axis 34a.
  • the pivot axis 34a can, for. B. be designed as a bolt or stub axle on the third component 34 and receive an eye of the coupling profile 153 pivotably.
  • the pivot axis 34a lies transversely and here perpendicular to the axis of rotation 33a of the second component 33.
  • The, in particular, rod-shaped coupling profile 153 is pivotable at the second end about the pivot axis 152a with the second
  • connection unit 152 connected.
  • the pivot axis 152a can, for. B. also be designed as a bolt or axle stub on the second connection unit 152 and an eye of the coupling profile 153 record pivotable.
  • the coupling profile 153 is pivotably connected at a first end to the third component 34 and at a second end to the second connection unit 152.
  • the second connection unit 152 can e.g. B. be attached or formed on the A-pillar or the B-pillar of the motor vehicle.
  • Drive device 70 received in second component 33.
  • the drive housing 71 is rotatable on one
  • the connection between the drive housing 71 of the drive motor 75 and the first component 32 can be canceled by the actuator 80, which here comprises a drive 86.
  • the drive 86 can be moved in the vertical direction and thus cancel a rotationally fixed connection of the drive housing with the first component 32 or create it again.
  • the actuator 80 is only provided as an option and, when installed, enables the door of the motor vehicle to be swiveled easily and without interference in a “manual mode” without motor assistance.
  • the actuator 80 is not included and the embodiments
  • the first spindle unit 4 is formed on the second component 33. Furthermore, the second spindle unit 5 is formed on a third component 34.
  • connection units 151 and 152 With respect to one another.
  • Activating the drive motor 75 then causes the two components 32 and 33 to rotate directly relative to one another. Since a threaded spindle 4 is formed on the second component 33, which engages with the threaded nut 5 of the third Component 34 is, thus via the engine
  • connection units 151 and 152 causes one another.
  • the drive unit does not necessarily have to be coaxial to the
  • Braking device 1 can be arranged. This can also be arranged parallel or offset to it.
  • the torque transmission can for example be via a V-belt, toothed belt,
  • Toothed belt pulley are attached.
  • the component 33 can have a toothed belt profile at the outer end, which is then connected to the toothed belt pulley by means of a toothed belt
  • Movement influencing device 50 or the drive unit 70 is operatively connected.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the
  • Movement influencing device 50 with the drive device 70 and the braking device 1.
  • the first component 32 is with the body of the
  • the second component 33 is rotatably mounted via the rotary mount 3, which is designed here as an axle unit. Between the axle unit 3, which is also called
  • Coupling rod can be referred to, and the second component 33 bearings 7 are arranged. Between the bearings 7 are
  • electrical coils 9 are arranged, each of which is adjacent to the rotating body 2 in the axial direction. With the electrical coils 9, a magnetic field source 8 is made available. If a magnetic field is generated with the electrical coils 9, this leads to a braking torque between the two components 32 and 33. About the braking device 1 can be applied a strong braking torque in any angular positions, so that a
  • the magnetic field generated by the electric coil 9 as a magnetic field source 8 runs through a section of the magnetically
  • conductive sleeve 17 and passes through a rotating body 2 arranged adjacent to the electrical coil and enters the coupling rod or rotary mount 3, which is also made of a ferromagnetic material, and runs axially back to the next rotating body 2, where the magnetic field lines again radially through a rotating body 2 pass through and into the sleeve 17 and are closed there.
  • Two separate rotating bodies 2 are preferably provided between two axially adjacent coils.
  • Several magnetic circuits can be provided, which are axially spaced from one another. Each magnetic circuit can, for example, comprise two rows of rotating bodies 2, which are each arranged to the right and left of an electrical coil 9 distributed around the circumference. The rule here is the more
  • Magnetic circuits / rotating body units are executed, the higher the maximum braking torque.
  • rotating bodies elongated in the axial direction it is also possible for rotating bodies elongated in the axial direction to be provided, so that one end of a long
  • a channel 21 can be formed, which for example includes branching channels, for example to the individual electrical Coils 9 run in order to supply the individual electrical coils 9 with current in a targeted manner.
  • the coupling rod or rotary mount 3 is in particular firmly connected to the first component 32 and can optionally be formed in one piece with it or also screwed or welded to it.
  • Rotary bodies 2 are each provided intermediate rings 18 to separate the individual magnetic circuits from one another.
  • Threaded spindle 4 which is in engagement with the internal thread 15 of the spindle nut 5.
  • the sleeve 17 is non-rotatably connected to the threaded spindle 4 as a second component 33 and, for example, is glued.
  • the use of a sleeve 17 made of a ferromagnetic material enables the threaded spindle 4 per se, for example from a
  • a seal 13 is arranged adjacent to the roller bearing 7, which seal comprises, for example, a shaft sealing ring and is in
  • the rotary mount 3 is preferably made of a ferromagnetic material and
  • a relatively soft steel is made
  • a race 28 made of a hardened material in the area of the seal 13 is applied to the rotary mount 3 in order to prevent wear.
  • the threaded spindle is made for example Plastic
  • the inner wall of the threaded spindle 4 if it consists of a ferromagnetic material and no sleeve 17 is present
  • the outer surface of the rotary mount 3 preferably accommodates a plurality of magnetic circuits.
  • electrical coils 9 are either wound directly onto the rotary mount 3 in the hollow cylindrical interior or wound onto the coil holder 11, which is then pushed onto the coupling rod 3.
  • a plurality of rotating bodies or rolling bodies 2, through which the magnetic field of the magnetic circuit is closed, are preferably accommodated on each axial side adjacent to the electrical coils 9. For example, in an axial position for
  • Movement influencing device 50 according to Figure 2.
  • Figure 4 shows the movement influencing device 50 in a central position in which the spindle nut 5 is in a
  • the coupling profile 153 which can be seen here in perspective and is designed to be elongated, extends a middle path section through the cutout 32b on the sheet metal or guide sheet 32b.
  • the guide plate 32b is firmly connected to the first component 32 and, in particular, is formed in one piece thereon.
  • the cutout 32b is only slightly wider than the coupling profile 153.
  • the construction shown enables a very narrow construction in which the clear width can be smaller than twice the width of the
  • Coupling profile 153 perpendicular to its longitudinal extent. This is achieved in that the coupling profile 153 is articulated on both sides and is designed in its shape so that it is at a distance from each other despite the changing kinematic conditions when moving the door leaf Connection or door leaf pivoting and fastening points 152a of the drive unit are always located centrally in the cutout 32b.
  • the first component 32 can essentially consist of a bent or folded sheet metal and directly connected to a door leaf 104 via z. B. screws 151a are screwed.
  • the device is mounted inside the door or inside a door structure of the door leaf 104.
  • FIG. 5 shows a top view of a fully extended coupling profile 153. The device is located in FIG.
  • the coupling profile 153 extends maximally through the cutout 32b.
  • the coupling profile 153 has several and here two curvatures 153d and 153e, which here run in opposite directions.
  • the ends of the coupling profile 153 extend parallel to one another and are arranged offset by less than a width transversely to the longitudinal extension.
  • the exact profile shape depends on the installation situation. In any case, a narrow structure is achieved here, which, even in operation, only requires a small amount of space when installed in the interior of a
  • Figure 6 shows a plan view of the
  • Movement influencing device 50 according to Figure 2 in a largely retracted position.
  • the coupling profile 153 is largely retracted and does not extend laterally beyond the diameter of the second component 33 or the third component 34.
  • a guide plate 32a for fastening to a door leaf 104 is fastened to the first component 32.
  • the guide plate 32a comprises a cutout 32b through which the coupling profile 153 is passed.
  • the coupling profile 153 is with the third component 34 and the second
  • Connection unit 152 is pivotably coupled and is elongated and curved.
  • FIG. 7 shows a schematic basic sketch of the functioning of the agnetorheological transmission device 40 with the
  • FIG. 7 shows two components 32 and 33, the relative movement of which is to be damped or specifically influenced by the transmission device 40.
  • a plurality of rotating bodies 2 which are embedded in a magnetorheological fluid 6, are arranged in a gap 35 between the components 32 and 33.
  • the rotating bodies 2 are separate parts 36 and function as
  • Magnetic field concentrators which leads to a wedge effect when the magnetic field is applied and the components 32 and 33 move relative to one another, resulting in wedge-shaped areas 46 in which the magnetorheological particles collect and, via the wedge effect, further rotation of the rotating body 2 and a
  • the free distance 39 between the rotating body 2 and the surface of the components 32 and 33 is basically greater than a typical or average or maximum
  • the rotary dampers or braking device shown here in the exemplary embodiments in FIG. 1 preferably all function according to this "MRF wedge effect".
  • the high static force can be used effectively as a holding force and can be used advantageously, as Figure 8 shows, in which the force curve of the braking force of the agnetorheological transmission device 40 or the braking device 1 is shown over the number of revolutions of the rotating body (and analogously also of the rotating spindle unit). It turns out that with
  • applied magnetic field decreases significantly with increasing speed, so that the user can easily close the door even with applied magnetic field after overcoming the sufficient holding force.
  • This effect means that, in principle, a high holding force is generated in any angular position
  • the closing function can be motorized
  • the drive device can be regulated.
  • An essential aspect lies in the regulation of the
  • the control of the drive motor 75 takes place via the set current.
  • the control sequence is shown in FIG.
  • Drive motor 75 (electric motor) is a first in the drive motor Induced current and this is measured.
  • the control device 55 (regulation) then actively increases the current in the
  • the drive motor moves the door leaf 104 or the connection units 151, 152 with little additional force as long as the door is moved by the user. If the user changes the speed of the movement, the induced current also changes and the proportional-integral controller 53 also regulates the current to the drive motor 75 accordingly. As a result, the force (torque) used by the drive motor is adapted to the change in the user's speed. If the user brakes the movement, the offset current of the
  • the control device 55 controls the door component 100. It is with a position sensor 19 a position measure 20 for an angular position of the door leaf 104 and a
  • Speed index 22 for an angular speed 23 of the door leaf 104 is detected. The values can be recorded periodically. If a pivoting of the door or the door leaf 104 is detected, a speed index 22 is determined from the angular speed 23 (or vice versa). With the speed index 22, the in the
  • the table 58 stored in the storage device 57 determines an electrical default current intensity 24 for the electrical drive motor 75.
  • the associated preset voltage is then 25
  • the associated default voltage 25 is determined from empirical values. For example, in the plane without an outer
  • Amperage 26 measured or determined.
  • the current intensity 26 actually flowing is compared with the specified electrical current intensity 24 (for the speed index 22).
  • the default voltage 25 is increased when the through the
  • the default voltage 25 is reduced when the through the
  • the spatial position and orientation of the door to be moved is taken into account.
  • a location on a slope where the door has to be opened against gravity is taken into account accordingly and the resulting forces are balanced.
  • the temperatures of the door and / or the surroundings can also be taken into account. There are different
  • the drive motor 75 is preferably operated via an H-bridge 52 (FIG. 11). This circuit is used when a drive motor 75 is to be operated in both directions. If a current is induced in the drive motor 75 against the operating direction, this current flows via the shunt resistor 27 and is measured there via the voltage drop.
  • Figure 11 shows one Circuit for operating a direct current motor as drive motor 75 in both directions.
  • Free-wheeling diodes control the possible current direction (and the sign of the voltage) via the so-called bridge arm to which the DC motor is connected.
  • the current can be measured at the shunt resistor 27 via the voltage drop. Depending on which Mosfet current lets through and in which direction, the current flows in a different direction.
  • the voltage is measured across resistor 27.
  • FIGS. 12 and 13 show the course of the voltage over time (FIG. 13) and the current intensity over the motor angle (FIG. 12). The end of the diagram shows the fully open state.
  • the voltage initially remains 0.
  • the control device recognizes that the door is to be opened and readjusts the preset voltage 25 so that the current intensity 26 corresponds to the preset current intensity 24.
  • the door is fully open and the user brakes the door slightly.
  • the system recognizes this immediately and brakes practically immediately. There is an extremely rapid drop in time. The system reacts very quickly to changes.
  • the voltage is increased when the motor is turned (opening the door).
  • the tension is increased linearly and not suddenly. When the door is no longer accelerated by the user, the tension is reduced again.
  • FIG. 12 shows the current curve when the door is opened. In the first second or the first rotation of the motor on the
  • a current of slightly less than -1A is induced in the spindle (the motor generates current, the current flows in the opposite direction than in load operation).
  • the controller detects the current and increases the voltage according to FIG. 12.
  • a current then flows in the positive direction and the drive motor 75 actively rotates with it until the door is no longer pushed by the user.
  • the induced current is about 1/3 (but negative) of the current that the motor consumes during active assistance.
  • An angle sensor is also used in the motor or in the drive train or on the door. When a change in angle is measured, the motor switches on.
  • the variables are preferably controlled via PI controller 53 (proportional-integral controller).
  • the PI controller 53 can be implemented on any computer unit, e.g. B. on a microcontroller, on the on-board computer of the vehicle, etc.
  • This control device 55 (control unit) outputs a control signal for the drive and brake unit of the door as a function of sensor data and a calculation algorithm.
  • the magnetorheological braking device 1 can support the drive motor 75 in braking the door 104.
  • the drive motor 75 then does not stop itself, but is actively braked.
  • the braking device 1 brakes in order to prevent unintentional movement (opening or closing) of the door.
  • an aid to getting in and out can be implemented in that the door is held in one position by the braking device 1 or MRF brake, and the person can hold on to the door and pull it out (aid to getting out). This is very beneficial in tight parking spaces.
  • the benefit of an additional brake can be implemented in that the door is held in one position by the braking device 1 or MRF brake, and the person can hold on to the door and pull it out (aid to getting out). This is very beneficial in tight parking spaces.
  • Braking device 1 to motor 75 is the low power consumption. If an electric motor is used for braking, it needs more electricity than an MRF brake. If the drive motor 75 stops (Blocking) is used, high currents flow, causing it to heat up and, because of the resulting increase in resistance in the windings, the current continues to rise. Very high currents then flow.
  • the door or the braking device is preferably equipped with at least one position sensor 19 in order to be able to determine the position and the speed of movement of the door.
  • the movement of the door is recorded in high resolution so that the
  • Braking device 1 can be switched / released quickly. This is necessary if the door is braked heavily in front of an obstacle and is then to be moved in the other direction. If the braking does not ease immediately, the door cannot immediately be moved in the opposite direction again. In the case of the relatively heavy vehicle doors, an abrupt braking process immediately leads to load peaks and vibrations, which are then difficult to control. From the vehicle manufacturer and the customer
  • the signal from the sensors (position sensor, angle sensor,
  • a filter for example with a Kalman filter
  • the spindle used moves by 30mm per revolution
  • the resolution for the revolution of the drive motor 75 is thus 0.012 °.
  • the displacement sensor sits here z. B. on the spindle unit.
  • a resolution of 1 micrometer in the axial direction of the spindle results in a resolution of approx. 0.012 ° angle of the
  • a position sensor or acceleration sensor in the door or in another area in the vehicle measures the direction of the
  • the door can also be equipped with touch sensors (hand sensor 59) (resistance sensor or capacitive sensor) so that the control of the braking device recognizes when a person touches and guides the door. So it can be ruled out that the door z. B. is pushed open by the wind and the control interprets this as a user hand 90 and additionally supports the movement of the door by the wind. If the car is parked on a downward slope / inclined position and the door 104 is pushed open uphill, this can prevent the door from accidentally closing. It is reversed Unintentional opening (especially at an opening angle that is too large) is prevented when the door leaf 104 is opened downhill.
  • a detection of whether the wind or the user is guiding the door leaf 104 can also be done by the near-field sensors (including with
  • Image recognition This recognizes whether the user is standing by the door or not. What is wanted can also be recognized from the movement pattern. The user opens the door and usually closes it again immediately. This is a continuous process that takes just a few seconds and is clearly guided by the user. However, if the door is open for a longer period of time, wind influences can be decisive.
  • Networking the door control device with a weather app and / or GPS (position data) also helps to increase the
  • Control quality In a multi-storey car park, wind is less likely to be a disturbance than at Mount Washington. If the user always uses the same parking lot or garage, the control can learn from this with deep learning and optimize itself so that the user receives better support / door guidance quality. This also applies to the user himself (left / right-handed;
  • the power assistance can also be varied intelligently.
  • time-dependent and / or position-dependent
  • the door can always be moved more slowly and quietly into the closed position so as not to disturb or wake up the family and neighbors.
  • the other managers and the wishes of children can also be taken into account in this way.
  • a voice assistant could also provide additional security.
  • the user can also have different strengths
  • the door component 100 is additionally equipped with sensors 160 distance sensors (e.g.
  • Ultrasonic sensor optical sensors, inductive sensors,
  • control can force braking in order to avoid damage to your own and other people's vehicles.
  • Sensors between the door and the car (frame) can detect if something is in between (e.g. hand, finger, etc.) and the controller gives the braking device a signal to stop the door.
  • the door vibrates slightly after a desired movement.
  • the fast regulation (kHz) and the possibility of the fast switchable braking are used to directly use the inertia or the swinging of the door to move in the opposite direction.
  • the door When opening, the door is stopped in an open end position and oscillates due to the play or softness of the components after braking.
  • the user wants to close the door again immediately.
  • the sensors detect when the door swings in the closing direction and release the braking device 1 exactly then and very quickly (single-digit millisecond range), whereby the oscillation pulse is used to close the door and thus also reduce the starting current from the drive motor 75 (electric motor) becomes.
  • the motor is operated with a low current (a few mA), as a result of which it tries to rotate the spindle unit against the braking device 75.
  • a low current a few mA
  • the braking device 1 is released and the drive motor 75 rotates immediately.
  • the required start time of the drive motor 75 is shortened and the user does not feel any dead time in supporting the motor.
  • the door can be fixed in the position desired (guided there) by the user by means of a movement pattern (e.g., quick opening / closing of the door in the desired position) or a button
  • the braking device 1 is in a holding or swinging movements of the door leaf 104
  • control device 55 recognizes whether a
  • the door can preferably be controlled by voice input.
  • speech recognition can be carried out (locally or remotely).
  • the transmission of commands can be done by voice. Possible are e.g. B. Commands like:
  • Especially the exit aid can have its own button for
  • Voice command is easy and inexpensive. It may and may be necessary that a voice command must be confirmed before it is carried out. Execution can also be denied, e.g. B. when driving.
  • a microphone is preferably installed.
  • the door is moved by the user as in the previous mode 2 (passive), but the electric motor in combination with the brake supports the movement. So the door z. B. can be moved with one finger. As long as the finger (hand) guides the door, the door follows the movement of the hand or the user's specification with minimal counterforce.
  • the force with which the door follows can be preset (e.g. in the vehicle settings menu; or in the ignition key; in an app. Etc.)
  • the door can also be pushed slightly and then moves very slowly, only to be stopped with a finger Man "leads” the door, the door makes (preferably) nothing (or almost nothing) independently.
  • the trick here is to guess what the user wants (sensor %) and to regulate the motor in such a way that the door does not make any movements that are "unnatural” (jerking, excessive deceleration, too stiff; changes in direction of rotation are critical ...) .
  • the electric motor then compensates for the changing forces (otherwise the door would be lighter in one direction and more difficult in the other).
  • the door always moves "elegantly" or quasi
  • the door By means of a movement pattern or button, the door can be fixed (braked) in the position desired by the user (guided there) so that he can hold on to it when getting in or out (getting out / boarding aid).
  • Another advantage of this solution is that disengagement can be dispensed with. This is a great advantage in terms of cost, weight and installation space.
  • the door then does not open "by itself", but is guided with minimal effort.
  • the drive motor provides the support and the braking device brakes when necessary
  • the electric motor including the gearbox should be relatively strong, as the door forces and travel speeds are high (exit aid: up to 2,000N; actuating force up to 1,000N). Therefore it is possible to have the motor and gearbox (as with the electric
  • Plastic gears and encapsulation in the form of sound insulation only provide limited relief.
  • the drive motor 75 can also be a synchronous motor, asynchronous motor, disc armature, ultrasonic motor, piezo motor or axial gap motor, with or without a gear 74, without being restricted thereto.
  • the drive motor can in particular be operated with 12, 24 or 48 volts.
  • the gear 74 can be a planetary gear, conventional
  • the transmission elements can be made of steel, plastic,
  • fiber-reinforced materials non-ferrous metals or the like.

Abstract

The invention relates to a method and a door component (100) for pivoting a movable door leaf (104) for a motor vehicle (200), with a drive device (70) having an electric drive motor (75) for influencing pivoting of the door leaf (104) between a closed position (102) and an open position (103). A position measure (20) for the angular position of the door leaf (104) and a velocity characteristic (22) for the angular velocity (23) of the door leaf (104) are captured by means of a position sensor (19). When the door leaf (104) is pivoted, a setpoint electrical current intensity (24) is determined for the electric drive motor (75) using the velocity characteristic (22) and an associated setpoint voltage (25) is set. Subsequently, the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is determined. The setpoint voltage (25) is increased if the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is less than the setpoint electrical current intensity (24), and the setpoint voltage (25) is decreased if the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is greater than the setpoint electrical current intensity (24).

Description

Türkomponente und Verfahren Door component and procedure
Die Erfindung betrifft eine Türkomponente und ein Verfahren zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels einer Türkomponente für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor, um eine Verschwenkung des Türflügels wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu beeinflussen. The invention relates to a door component and a method for pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle with a drive device with an electric drive motor in order to influence a pivoting of the door leaf at least partially between a closed position and an open position.
Im Stand der Technik gibt es die Türbewegung einer Autotür durch den Fahrer ohne Unterstützung (passiver Mode) und die aktive Tür, bei der ein Elektromotor die Tür selbstständig bewegt. Beim aktiven Modus wird die Tür über z. B. die Spindeleinheit der Dämpfungseinheit von einer Antriebseinrichtung (Elektromotor) aktiv bewegt, es muss vom Benutzer keine zusätzliche Kraft aufgewendet werden. Nach dem Bewegungsbefehl vom Nutzer wir die Bewegung dann von der Antriebseinrichtung gestartet und gestoppt, eine Bremse, z. B. die magnetorheologische Bremseinheit, kann dabei den Motor bei der Abbremsung oder beim Blockieren in einer Endstellung unterstützen. In the prior art, there is the door movement of a car door by the driver without assistance (passive mode) and the active door, in which an electric motor moves the door independently. When the mode is active, the door is opened via e.g. B. the spindle unit of the damping unit is actively moved by a drive device (electric motor), the user does not have to apply any additional force. After the movement command from the user, the movement is then started and stopped by the drive device, a brake, e.g. B. the magnetorheological braking unit can support the motor in braking or blocking in an end position.
Im passiven Modus muss die gesamte Kraft zur Bewegung der Tür vom Benutzer aufgebracht werden. Ein E-Motor, soweit überhaupt vorhanden, hilft nicht mit, verbraucht dabei auch keinen Strom. Ein z. B. magnetorheologischer Drehdämpfer bremst bzw. hält die Tür in gewollter Position. In passive mode, the entire force to move the door must be applied by the user. An electric motor, if available at all, does not help, nor does it consume any electricity. A z. B. magnetorheological rotary damper brakes or holds the door in the desired position.
In beiden Modi kann die Bremsvorrichtung mit Sensoren In both modes, the braking device can be equipped with sensors
ausgestattet sein, um Position und Geschwindigkeit der beiden Anschlusseinheiten relativ zueinander zu messen und um Hindernisse vor der Tür zu erkennen und die Tür abzubremsen, bevor es zu Kollisionen oder ungewollten Betriebszuständen kommen kann . be equipped to position and speed the two To measure connection units relative to each other and to detect obstacles in front of the door and to brake the door before collisions or undesired operating conditions can occur.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, womit eine einfache, verbesserte und insbesondere eine komfortablere Türöffnung ermöglicht wird. It is the object of the present invention to provide a method and a device with which a simple, improved and in particular a more comfortable door opening is made possible.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist This object is achieved by the method with the features of claim 1. The device according to the invention is
Gegenstand von Anspruch 12. Bevorzugte Ausführungen und Subject matter of claim 12. Preferred embodiments and
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Further developments are the subject of the subclaims. Further advantages and features are the subject of the subclaims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum (geführten) A method according to the invention is used for (guided)
Verschwenken eines bewegbaren Türflügels einer Türkomponente für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor, um eine Verschwenkung des Türflügels wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu beeinflussen, wobei mit wenigstens einem Positionssensor ein Positionsmaß für eine Winkelstellung des Türflügels und eine Geschwindigkeitskennzahl für eine Pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle with a drive device with at least one electric drive motor in order to influence a pivoting of the door leaf at least partially between a closed position and an open position, with at least one position sensor a position measure for an angular position of the door leaf and a speed index for a
Winkelgeschwindigkeit des Türflügels erfasst werden. Dabei wird bei einer Verschwenkung des Türflügels mit der Angular speed of the door leaf can be detected. It is with a pivoting of the door leaf with the
Geschwindigkeitskennzahl eine elektrische Vorgabestromstärke für den elektrischen Antriebsmotor ermittelt und es wird eine zugehörige Vorgabespannung eingestellt. Anschließend wird die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke ermittelt. Die Vorgabespannung wird erhöht, wenn die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke geringer ist als die elektrische Speed index determines an electrical default current strength for the electric drive motor and an associated default voltage is set. The current strength flowing through the drive motor is then determined. The default voltage is increased when the current flowing through the drive motor is less than the electrical current
Vorgabestromstärke. Die Vorgabespannung wird verringert, wenn die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke größer ist als die elektrische Vorgabestromstärke. Die Erfindung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass der Benutzer jederzeit die Kontrolle über die Tür hat. Die Türbewegung kann praktisch jederzeit „federleicht" sein. Der Benutzer verspürt nur ein sehr geringes Gewicht (gering bewegte Massen) . Die Tür bewegt sich fast von selbst. Trotzdem hat er immer die Kontrolle und muss z. B. nicht auf einen langsamen Stellmotor warten. Der Benutzer gibt die Geschwindigkeit vor. Default current. The default voltage is reduced when the current intensity flowing through the drive motor is greater than the electric default current intensity. The invention has many advantages. A significant advantage is that the user has control of the door at all times. The door movement can be "feather-light" practically at any time. The user feels only a very low weight (low moving masses). The door moves almost by itself. Nevertheless, he is always in control and does not have to wait for a slow servomotor, for example The user specifies the speed.
Die Erfindung ermöglicht eine einfache, verbesserte und The invention enables a simple, improved and
insbesondere eine komfortablere Türöffnung mit insbesondere möglichst wenig kostentreibenden zusätzlichen Sensoren. Bevorzugt werden vorhandene Sensoren genutzt und durch möglichst In particular, a more comfortable door opening with additional sensors that are as costly as possible. Preference is given to using existing sensors and if possible
kostengünstige Sensoren oder Messmethoden ergänzt, damit die Herstellkosten in Summe nicht zu hoch werden. Es wird Inexpensive sensors or measurement methods are added so that the total manufacturing costs do not become too high. It will
insbesondere ermöglicht, auf einen kostenintensiven Drehmoment oder Kraftsensor im Antriebsstrang des Türflügels zur Erfassung der Türkräfte zu verzichten. in particular makes it possible to dispense with an expensive torque or force sensor in the drive train of the door leaf for recording the door forces.
Der „Geführte Modus" unterscheidet sich von den zwei zuvor beschriebenen Betriebsarten (Passiv; Aktiv) aus dem Stand der Technik dadurch, dass ein Motor die vom Nutzer gewollte Bewegung unterstützt und so den Kraftaufwand des Benutzers vermindert. Im Idealfall bewegt (führt) der Nutzer die Tür nur mit den The "guided mode" differs from the two previously described operating modes (passive; active) from the prior art in that a motor supports the movement desired by the user and thus reduces the effort required by the user. Ideally, the user moves (guides) the door only with the
Fingerspitzen und die Kombination aus Antriebseinheit und Bremse versuchen die notwendige Führungs-/Bewegungskraft vom Nutzer auf einem konstant niederen Niveau zu halten. Fingertips and the combination of drive unit and brake try to keep the necessary leadership / movement force of the user at a constantly low level.
Der Türflügel kann in einfachen Ausgestaltungen eine The door leaf can be in simple configurations
Türeinrichtung sein bzw. als Türblattanschluss ausgebildet sein. Insofern umfasst der Begriff Türflügel auch nur eine Halterung oder einen Anschluss für ein Türblatt. Das Türblatt bzw. der Türaufbau des Türblattes muss nicht Bestandteil der Türkomponente sein . Be a door device or be designed as a door leaf connection. In this respect, the term door leaf also includes only a holder or a connection for a door leaf. The door leaf or the door structure of the door leaf does not have to be part of the door component.
Die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke kann auch als Motorstromstärke bezeichnet werden. Vorzugsweise wird die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke über einen in Reihe zu dem Antriebsmotor angeordneten Widerstand erfasst. The current intensity flowing through the drive motor can also be referred to as the motor current intensity. The current intensity flowing through the drive motor is preferably detected via a resistor arranged in series with the drive motor.
Vorzugsweise ist der Antriebsmotor in einer H-Brücke angeordnet. The drive motor is preferably arranged in an H-bridge.
Insbesondere erfolgt eine Regelung der Vorgabespannung über einen Proportional-Integral-Regler . In particular, the preset voltage is regulated via a proportional-integral regulator.
Vorzugsweise wird bei der Ermittlung der elektrischen When determining the electrical
Vorgabestromstärke für den elektrischen Antriebsmotor und/oder einer zugehörigen Vorgabespannung das Positionsmaß Default current for the electric drive motor and / or an associated default voltage the position measure
berücksichtigt . considered .
Insbesondere wird eine horizontale Ausrichtung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Dazu kann insbesondere ein Lagesensor oder ein Ortssensor eingesetzt werden. Am Hang treten andere Kräfte wie in der Ebene auf. So können Kräfte im hügeligen San Francisco sehr stark unterschiedlich sein, je nachdem, ob man bergauf oder bergab parkt. Auch die Türen rechts/links können bei Hanglage unterschiedlichen Kräften ausgesetzt sein. In particular, a horizontal alignment of the motor vehicle is taken into account. In particular, a position sensor or a location sensor can be used for this purpose. Different forces occur on the slope than on the plain. For example, forces in hilly San Francisco can be very different depending on whether you park uphill or downhill. The doors on the right / left can also be exposed to different forces on a slope.
Vorzugsweise wird mit einem Lagesensor wenigstens ein Wert für die Raumlage des Kraftfahrzeugs erfasst. Insbesondere wird mit einem Stromsensor ein Wert für die Stromstärke der At least one value for the spatial position of the motor vehicle is preferably recorded with a position sensor. In particular, with a current sensor, a value for the current strength of the
Antriebeinrichtung ermittelt. Vorzugsweise enthält eine Drive device determined. Preferably contains one
hinterlegte Tabelle Korrekturwerte. Besonders bevorzugt wird bei der Ermittlung der elektrischen Vorgabestromstärke und/oder einer elektrischen Vorgabespannung das Positionsmaß berücksichtigt. stored table correction values. Particularly preferably, the position dimension is taken into account when determining the electrical default current intensity and / or an electrical default voltage.
Vorzugsweise wird ein Sensor mit Satellitenunterstützung wie GPS oder Glosnass etc. verwendet und es wird Kartenmaterial und Onlineaufnahmen (Bilderkennung) berücksichtigt. Mit Bilderkennung ist ein Teilgebiet der Mustererkennung und der Bildverarbeitung gemeint. In der Bilderkennung versucht man, Objekte in einem Bild zu segmentieren. Diesen wird eine symbolische Beschreibung zugewiesen, aber es wird nicht nach Zusammenhängen zwischen den Objekten gesucht, wie es in der Musteranalyse üblich ist. Hierfür können die in Fahrzeugen vorhandenen bzw. verbauten Kamerasysteme genutzt werden (wie z.B. für die Parkhilfen, das autonome A sensor with satellite support such as GPS or Glosnass etc. is preferably used and map material and online recordings (image recognition) are taken into account. Image recognition is a sub-area of pattern recognition and image processing. In image recognition, one tries to segment objects in an image. These become a symbolic description assigned, but no connections are sought between the objects, as is usual in pattern analysis. The camera systems that are present or installed in vehicles can be used for this (such as for parking aids, the autonomous
Fahren...) oder eigene Kameras verbaut werden. Driving ...) or your own cameras can be installed.
Es kann auch ein Windsensor zur Bestimmung der Windstärke verwendet werden. A wind sensor can also be used to determine the wind strength.
Es ist bevorzugt, dass auf Anforderung oder in periodischen Abständen automatisch ein Maß für einen internen It is preferred that on request or at periodic intervals automatically a measure for an internal
Bewegungswiderstand ermittelt wird. Dadurch können die benötigten Unterstützungskräfte für den Normalfall in der Ebene erfasst werden, die dann kompensiert werden. Weitere Einflüsse wie die Temperatur werden vorzugsweise ergänzend verwendet, um die Kraft passend einzustellen. Movement resistance is determined. As a result, the required support forces for normal cases can be recorded on the level, which are then compensated. Other influences such as the temperature are preferably used in addition in order to adjust the force appropriately.
Vorzugsweise wird mit dem Maß für den internen Preferably with the measure for the internal
Bewegungswiderstand eine Rekalibrierung durchgeführt. Movement resistance carried out a recalibration.
Es ist vorteilhaft, wenn mittels eines Sensors oder durch It is advantageous if by means of a sensor or by
Bilderkennung oder eines Handsensors eine Handerkennung Image recognition or a hand sensor a hand recognition
durchgeführt wird und die Antriebseinrichtung nur aktiviert wird, wenn sich eine Hand eines Benutzers in unmittelbarer Nähe des Türflügels befindet oder diese berührt. is carried out and the drive device is only activated if a hand of a user is in the immediate vicinity of the door leaf or touches it.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass bei einer z. B. hündisch eingeleiteten Verschwenkung des Türflügels nach In all embodiments, it is preferred that in a z. B. after dog-initiated pivoting of the door leaf
Erkennung der Bewegung eine (erste) Geschwindigkeitskennzahl ermittelt wird. Es werden dann eine (erste) elektrische Detection of the movement a (first) speed index is determined. There will then be a (first) electrical
Vorgabestromstärke für den elektrischen Antriebsmotor und eine zugehörige (erste) Vorgabespannung ermittelt. Die (erste) Specified current strength for the electric drive motor and an associated (first) specified voltage determined. The first)
Vorgabespannung wird eingestellt. Dann wird die durch den The default voltage is set. Then the
Antriebsmotor fließende (erste) Stromstärke mit der (ersten) elektrischen Vorgabestromstärke verglichen. Vorzugsweise wird, wenn Abweichungen (insbesondere größer 2% oder 5%) auftreten, eine (zweite) Vorgabespannung entsprechend verändert. Die (zweite) Vorgabespannung wird größer eingestellt, wenn die durch den Antriebsmotor fließende (erste) Stromstärke kleiner ist und die (zweite) Vorgabespannung wird kleiner eingestellt, wenn die fließende (erste) Stromstärke größer ist. Dadurch wird eine kontinuierliche Anpassung der Geschwindigkeit möglich . Drive motor flowing (first) amperage compared with the (first) electrical default amperage. If deviations (in particular greater than 2% or 5%) occur, a (second) specified voltage is preferably changed accordingly. The (second) preset voltage is set higher when the (first) current flowing through the drive motor is smaller and the (second) preset voltage is set lower when the flowing (first) current is higher. This enables the speed to be continuously adjusted.
Es wird insbesondere periodisch (in gleichen oder auch variablen Zeitabständen) eine neue (zweite) Geschwindigkeitskennzahl ermittelt. Es wird dann eine (zweite) elektrische In particular, a new (second) speed index is determined periodically (at the same or also variable time intervals). It then becomes a (second) electrical one
Vorgabestromstärke für den elektrischen Antriebsmotor und eine zugehörige (zweite) Vorgabespannung ermittelt. Die (zweite) Vorgabespannung wird eingestellt und in Abhängigkeit von der durch den Antriebsmotor fließenden (zweiten) Stromstärke Specified amperage for the electric drive motor and an associated (second) specified voltage determined. The (second) default voltage is set and dependent on the (second) current intensity flowing through the drive motor
gegebenenfalls angepasst. adjusted if necessary.
Die Vorgabespannung wird jeweils vorzugsweise gemäß einer zeitlichen Funktion eingestellt. Die zeitliche Funktion verläuft jeweils vorzugsweise stetig bis zur jeweiligen Vorgabespannung. Der Verlauf kann linear sein. Der Verlauf kann auch einer The preset voltage is preferably set according to a time function. The time function is in each case preferably continuous up to the respective default voltage. The course can be linear. The course can also be one
Potenzfunktion oder einer Sinusfunktion entsprechen oder dadurch angenähert werden. Bis die ermittelte Vorgabespannung erreicht wird, können mehrere Perioden bzw. Zyklen vergehen. Correspond to a power function or a sine function or be approximated thereby. Several periods or cycles can elapse before the determined specified voltage is reached.
Es ist möglich und bevorzugt, dass sich ein Zyklus zur Messung und Einstellung der Vorgabespannung von dem Abstand der Messung der durch den Antriebsmotor fließenden Stromstärke unterscheidet. Eine gesamte Periode kann unterschiedliche Anzahlen an Messungen der Stromstärke und Einstellungen der Vorgabespannung und It is possible and preferred that a cycle for measuring and setting the preset voltage differs from the interval between the measurement of the current intensity flowing through the drive motor. An entire period can contain different numbers of measurements of the current intensity and settings of the default voltage and
Messungen der durch den Antriebsmotor fließenden Stromstärke aufweisen . Have measurements of the amperage flowing through the drive motor.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird bei einem Verfahren zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels einer Türkomponente für ein Kraftfahrzeug eine Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor eingesetzt, um eine Verschwenkung des Türflügels wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu beeinflussen. Dabei werden mit einem In a preferred embodiment, in a method for pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle a drive device with an electric drive motor is used to influence a pivoting of the door leaf at least partially between a closed position and an open position. With one
Positionssensor ein Positionsmaß für eine Winkelstellung des Türflügels und eine Geschwindigkeitskennzahl für eine Position sensor a position measure for an angular position of the door leaf and a speed index for a
Bewegungsgeschwindigkeit des Türflügels erfasst. Bei einer Movement speed of the door leaf recorded. At a
Verschwenkung des Türflügels mit einer Sensoreinrichtung wird wenigstens eine elektrische Größe des elektrischen Antriebsmotors erfasst und bei der Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors berücksichtigt, sodass z. B. bei einer wenigstens teilweise hündisch eingeleiteten und/oder veränderten Verschwenkung des Türflügels die in dem Antriebsmotor induzierte elektrische Größe erfasst wird und anschließend der Antriebsmotor entsprechend aktiv angesteuert wird. Pivoting the door leaf with a sensor device, at least one electrical variable of the electric drive motor is detected and taken into account when controlling the electric drive motor so that, for. B. in the case of an at least partially dog-like and / or changed pivoting of the door leaf, the electrical variable induced in the drive motor is detected and then the drive motor is activated accordingly.
Ein anderes erfindungsgemßes Verfahren zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels einer Türkomponente für ein Kraftfahrzeug wird mit einer Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Another method according to the invention for pivoting a movable door leaf of a door component for a motor vehicle is with a drive device with an electrical one
Antriebsmotor durchgeführt, um eine Verschwenkung des Türflügels durch einen Benutzer, vorzugsweise durch eine Benutzerhand, wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu beeinflussen. Drive motor carried out in order to influence a pivoting of the door leaf by a user, preferably by a user's hand, at least partially between a closed position and an open position.
Es wird mit einem Positionssensor ein Positionswert für eine Winkelstellung des Türflügels erfasst und es wird mit einem Lagesensor wenigstens ein Wert für die Raumlage des A position value for an angular position of the door leaf is detected with a position sensor and at least one value for the spatial position of the is obtained with a position sensor
Kraftfahrzeugs erfasst und mit einem Stromsensor wird ein Wert für die Stromstärke der Antriebeinrichtung ermittelt. Eine hinterlegte Tabelle enthält Korrekturwerte. Bei einer Detected motor vehicle and a value for the current strength of the drive device is determined with a current sensor. A stored table contains correction values. At a
Verschwenkung des Türflügels steuert eine Steuereinrichtung mit den gemessenen Werten und den in der Tabelle hinterlegten The pivoting of the door leaf controls a control device with the measured values and those stored in the table
Korrekturwerten die Antriebseinrichtung. Correction values the drive device.
In einer bevorzugten Weiterbildung kann der Benutzer die In a preferred development, the user can
Bewegungskräfte im Fahrzeugmenü vorauswählen. Vorzugsweise wird die Antriebeinrichtung durch eine schnell schaltende Bremseinrichtung ergänzt und steht mit dieser über die Steuereinrichtung in Interaktion. Preselect movement forces in the vehicle menu. The drive device is preferably supplemented by a fast-switching braking device and interacts with this via the control device.
Die Anmelderin behält sich vor, für ein weiteres Verfahren Schutz zu beantragen. Ein solches Verfahren dient zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels einer Türkomponente eines Kraftfahrzeug.The applicant reserves the right to apply for protection for a further procedure. Such a method is used to pivot a movable door leaf of a door component of a motor vehicle.
Zum Antrieb dient eine Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor, um eine Verschwenkung des Türflügels durch einen Benutzer, vorzugsweise durch eine Benutzerhand, wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer A drive device with an electric drive motor is used to drive a pivoting of the door leaf by a user, preferably by a user's hand, at least partially between a closed position and a
Öffnungsstellung zu beeinflussen. Dabei wird mit einem To influence the opening position. This is done with a
Positionssensor ein Positionswert für eine Winkelstellung des Türflügels erfasst. Mit einem Lagesensor wird wenigstens ein Wert für eine bzw. die Raumlage des Kraftfahrzeugs erfasst. Mit einem Stromsensor wird ein Wert für die Stromstärke der Position sensor detects a position value for an angular position of the door leaf. At least one value for or the spatial position of the motor vehicle is recorded with a position sensor. With a current sensor a value for the current strength of the
Antriebeinrichtung ermittelt. Eine hinterlegten Tabelle enthält Korrekturwerte, insbesondere für die Raumlage und/oder einen Positionswert. Bei einer Verschwenkung des Türflügels wird eine Steuereinrichtung verwendet und es wird aus diesen Werten Drive device determined. A stored table contains correction values, in particular for the spatial position and / or a position value. When the door leaf is pivoted, a control device is used and these values are used
(Raumlage und/oder Positionswert und evtl weitere Werte) die Türbewegung berechnet und es wird die Antriebseinrichtung durch Variation der Vorgabespannung gesteuert. Insbesondere so (Spatial position and / or position value and possibly other values) the door movement is calculated and the drive device is controlled by varying the specified voltage. Especially like that
gesteuert, dass der Türflügel von dem Benutzer mit geringen Kräften bewegt werden kann. Insbesondere sind die Kräfte gering im Vergleich zu den maximal bei einer Verschwenkung auftretenden Kräften. Vorzugsweise sind die Kräfte in vielen controlled that the door leaf can be moved by the user with little force. In particular, the forces are low compared to the maximum forces that occur during pivoting. Preferably the powers are in many
Alltagssituationen gering. Everyday situations low.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst insbesondere eine Türkomponente für ein Fahrzeug mit einer Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor und zwei relativ zueinander bewegbaren Anschlusseinheiten, welche mittels des Antriebsmotors relativ zueinander verstellbar sind. Dabei ist eine der beiden Anschlusseinheiten mit einer Tragkonstruktion und die andere der beiden Anschlusseinheiten mit einem bewegbaren Türflügel verbindbar, um eine Bewegung des Türflügels wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu beeinflussen. Es ist ein Positionssensor umfasst, mit welchem ein Positionsmaß für eine Stellung der beiden Anschlusseinheiten relativ zueinander und eine Geschwindigkeitskennzahl für eine Bewegungsgeschwindigkeit der beiden Anschlusseinheiten relativ zueinander erfassbar ist. Dem elektrischen Antriebsmotor ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zugeordnet, mit welcher wenigstens eine durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke erfassbar ist. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet und eingerichtet, bei einer Verschwenkung des Türflügels mit der Geschwindigkeitskennzahl eine elektrische Vorgabestromstärke für den elektrischen Antriebsmotor zu ermitteln und eine zugehörige Vorgabespannung einzustellen. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet und eingerichtet, mit der Sensoreinrichtung die bei der Vorgabespannung durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke zu ermitteln. Es ist eine Vergleichseinrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die durch den A device according to the invention comprises in particular a door component for a vehicle with a drive device with an electric drive motor and two connection units which can be moved relative to one another and which can be adjusted relative to one another by means of the drive motor. One of the two connection units is with a supporting structure and the other is the the two connection units can be connected to a movable door leaf in order to influence a movement of the door leaf at least partially between a closed position and an open position. A position sensor is included with which a position measure for a position of the two connection units relative to one another and a speed index for a movement speed of the two connection units relative to one another can be detected. At least one sensor device is assigned to the electric drive motor, with which at least one current intensity flowing through the drive motor can be detected. The control device is designed and set up to determine an electrical default current intensity for the electric drive motor when the door leaf is pivoted with the speed index and to set an associated default voltage. The control device is designed and set up to use the sensor device to determine the current intensity flowing through the drive motor at the specified voltage. A comparison device is included which is designed and set up for this purpose, which is determined by the
Antriebsmotor fließende Stromstärke mit der Vorgabestromstärke zu vergleichen. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet und eingerichtet, die Vorgabespannung zu erhöhen, wenn die durch den Antriebsmotor fließende Stromstärke geringer ist als die Compare drive motor flowing amperage with the specified amperage. The control device is designed and set up to increase the preset voltage when the current intensity flowing through the drive motor is less than that
elektrische Vorgabestromstärke und die Vorgabespannung zu verringern, wenn die durch den Antriebsmotor fließende electrical default amperage and to reduce the default voltage if the flowing through the drive motor
Stromstärke größer ist als die elektrische Vorgabestromstärke. Amperage is greater than the electrical default amperage.
Ein Fahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein Personenkraftwagen (Pkw) . Es können auch Lastkraftwagen, Busse, Autonome Fahrzeuge, selbstfahrende Taxis oder Fahrzeuge, OFF-Highwayfahrzeuge sein. A vehicle is preferably a motor vehicle and in particular a passenger car (passenger car). It can also be trucks, buses, autonomous vehicles, self-driving taxis, or vehicles, OFF-highway vehicles.
Vorzugsweise ist ein Bilderkennungssystem umfasst, mit welchem das Nahfeld der Tür (dynamisch) detektierbar ist. An image recognition system is preferably included with which the near field of the door can be (dynamically) detected.
Insbesondere ist das Koppelprofil beidseitig gelenkig gelagert und in seiner Form so ausgebildet, dass es trotz der sich ändernden kinematischen Gegebenheiten beim Bewegen des Türflügels aufgrund der zueinander im Abstand stehenden Anschluss- bzw. In particular, the coupling profile is articulated on both sides and designed in its shape in such a way that, despite the changing kinematic conditions, when the door leaf is moved, due to the connecting or
Türblattschwenk- und den Befestigungspunkten der Antriebseinheit immer (nahezu) mittig (insbesondere mit einer Abweichung kleiner +/-25% vorzugsweise kleiner +/-10%) im Ausschnitt liegt. Door leaf pivot and the fastening points of the drive unit is always (almost) in the middle (in particular with a deviation of less than +/- 25%, preferably less than +/- 10%) in the cutout.
Vorzugsweise werden der Positionssensor (Stellungssensor) und die Sensoreinrichtung periodisch ausgelesen und insbesondere werden die Daten periodisch erfasst. Eine Frequenz der Datenerfassung ist insbesondere > 10 Hz und vorzugsweise >100 Hz und besonders bevorzugt größer > 1kHz und kann 10 kHz betragen oder The position sensor (position sensor) and the sensor device are preferably read out periodically and in particular the data are recorded periodically. A frequency of data acquisition is in particular> 10 Hz and preferably> 100 Hz and particularly preferably greater than> 1 kHz and can be 10 kHz or
überschreiten . exceed .
Vorzugsweise wird die Motorstromstärke erfasst, wenn sich das Positionsmaß für die Winkelstellung des Türflügels (um einen vorbestimmten Betrag) ändert. Möglich ist es auch, die The motor current intensity is preferably detected when the position dimension for the angular position of the door leaf changes (by a predetermined amount). It is also possible that
Motorstromstärke kontinuierlich periodisch zu erfassen. Motor current to be recorded continuously and periodically.
In allen Ausgestaltungen ist der Steuereinrichtung vorzugsweise wenigstens eine Speichereinrichtung zugeordnet. In all of the configurations, the control device is preferably assigned at least one storage device.
Insbesondere ist in der Speichereinrichtung wenigstens eine Tabelle hinterlegt ist. In der Tabelle bzw. den Tabellen können Korrekturwerte für unterschiedliche Umgebungsbedingungen In particular, at least one table is stored in the memory device. Correction values for different environmental conditions can be found in the table or tables
hinterlegt sein wie auch die Kinematikverhältnisse der Tür as well as the kinematics of the door
(Scharnierabstände, Anlenkpunkte...). Möglich ist einer (Hinge distances, articulation points ...). One is possible
Interpolation der Daten einer Tabelle. Möglich ist es auch, in der Tabelle Parameter einer Funktion zu hinterlegen, sodass eine Funktion oder unterschiedliche Funktionen zur Anpassung verwendet werden können. Interpolation of the data in a table. It is also possible to store parameters of a function in the table so that a function or different functions can be used for adaptation.
Vorzugsweise ist eine Tabelle mit Lagedaten (Neigung in Längs und Querrichtung) vorhanden oder es sind Berechnungsvorschriften für Neigungswinkel hinterlegt. Eine Bremseinrichtung ist vorzugsweise umfasst. Die A table with position data (inclination in longitudinal and transverse directions) is preferably available or calculation rules for inclination angles are stored. A braking device is preferably included. The
Bremseinrichtung ist insbesondere wenigstens in den Endlagen oder bei Winkelgeschwindigkeiten aktiv, die einen vorgegebenen Wert übersteigen . Braking device is particularly active at least in the end positions or at angular speeds that exceed a predetermined value.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Lagesensor umfasst. Insbesondere wenigstens ein Winkelsensor zur Erfassung eine Neigung um die Längsachse und/oder die Querachse. At least one position sensor is preferably included. In particular, at least one angle sensor for detecting an inclination about the longitudinal axis and / or the transverse axis.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die In all configurations, it is preferred that the
Antriebseinrichtung die manuelle Kraft des Benutzers (Drehkraft) in die Drehrichtung unterstützt. Drive device supports the manual force of the user (torque) in the direction of rotation.
Vorzugsweise ist ein Failsafe-Funktion integriert und der A failsafe function is preferably integrated and the
Antriebsmotor wird bei einem Stromausfall oder Unfall Drive motor stops in the event of a power failure or accident
ausgekuppelt oder entkoppelt. Dann wird es z. B. Kindern leichter möglich, eine Türe im Notfall zu öffnen. disengaged or decoupled. Then it will z. B. It is easier for children to open a door in an emergency.
Eine Maximalgeschwindigkeit der Tür beim Öffnen kann begrenzt werden. Es kann möglich sein, dass eine Türbewegung gestoppt wird, wenn z. B. bei einem Windstoß ein Handkontakt mit der Tür nicht mehr vorliegt. A maximum speed of the door when opening can be limited. It may be possible that a door movement is stopped when e.g. B. hand contact with the door is no longer present in a gust of wind.
Vorzugsweise ist eine steuerbare Bremseinrichtung umfasst. A controllable braking device is preferably included.
Insbesondere ist die Bremseinrichtung als magnetorheologische Übertragungsvorrichtung ausgebildet ist und umfasst wenigstens eine elektrische Spule. In particular, the braking device is designed as a magnetorheological transmission device and comprises at least one electrical coil.
Vorzugsweise ist ein Handsensor umfasst, mit welcher eine A hand sensor is preferably included, with which a
Berührung des Türflügels durch eine Hand eines Benutzers Touching the door leaf by a hand of a user
detektierbar ist. Insbesondere umfasst der Handsensor einen Nahfeldsensor und/oder einen kapazitiven Sensor. is detectable. In particular, the hand sensor comprises a near field sensor and / or a capacitive sensor.
In allen Ausgestaltungen ist die Verwirklichung einiger oder aller der folgenden Merkmale möglich: Der Benutzer gibt der stillstehenden Tür einen Anfangs- (Start) - und Bewegungsimpuls, worauf die Antriebseinheit (E-Motor) anläuft und die Bewegung mit unterstützt (Servowirkung) . Es soll sich dabei die Tür gleich schnell bewegen wie die Führungshand des Benutzers. Vorzugsweise bemerkt der Benutzer keinen Unterschied in der Geschwindigkeit, die der Benutzer mit seiner Bewegung vorgibt und der Geschwindigkeit, mit der der Motor den Türaktor bzw. die Spindel unterstützend dreht. In all configurations, some or all of the following features are possible: The user gives the stationary door a start (start) and movement impulse, whereupon the drive unit (electric motor) starts and supports the movement (servo effect). The door should move at the same speed as the user's guiding hand. The user preferably does not notice any difference in the speed that the user specifies with his movement and the speed at which the motor supports the door actuator or the spindle.
Steht das Fahrzeug in der horizontalen Position, so ist dies mit weniger Aufwand auszuführen. Aktor- und regelungstechnisch aufwendig wird es, wenn das Fahrzeug in seitlicher Schräglage steht, wodurch je nach Bewegungsrichtung sehr unterschiedliche Kräfte auftreten (z. B. die Tür fällt quasi von selber auf, das Schließen benötigt eine hohe Kraft und der Kunde wechselt schnell die Bewegungsrichtung) . If the vehicle is in the horizontal position, this can be done with less effort. It becomes complex in terms of actuator and control technology when the vehicle is tilted to the side, which means that very different forces occur depending on the direction of movement (e.g. the door practically falls on its own, closing requires a great deal of force and the customer quickly changes direction of movement ).
Die Dämpfungseinheit kann dabei in verschiedenen Varianten ausgeführt sein. Es kann sich z. B. Dämpfer handeln, welcher als Zylinder ausgeführt wird. Der Zylinder ist durch einen Kolben in zwei Kammern geteilt, welche durch ein Dämpfungsventil The damping unit can be designed in different variants. It can e.g. B. act damper, which is designed as a cylinder. The cylinder is divided into two chambers by a piston, which are divided by a damping valve
miteinander verbunden sind und als Arbeitsmedium ein are connected to each other and as a working medium
magnetorheologisches Fluid enthält (Patentanmeldung contains magnetorheological fluid (patent application
WO 2017/081280). Oder man verwendet einen magnetorheologischen Drehdämpfer, welcher mit einer Spindel eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umwandelt und diese dämpft (Patentanmeldung DE 10 2017 111 032 Al) . Die Antriebseinrichtung kann einen beliebigen Elektromotor umfassen, der genügend Kraft aufbringen kann, die beiden Anschlusseinheiten gegeneinander zu bewegen. WO 2017/081280). Or you can use a magnetorheological rotary damper, which converts a linear movement into a rotary movement with a spindle and dampens this (patent application DE 10 2017 111 032 A1). The drive device can comprise any desired electric motor which can apply sufficient force to move the two connection units against one another.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden. Further advantages and features of the present invention emerge from the exemplary embodiments which are explained below with reference to the accompanying figures.
In den Figuren zeigen: In the figures show:
Figur 1 eine stark schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung mit einer antreibbaren Tür mit einer Bremseinrichtung; Figure 1 is a highly schematic plan view of a Motor vehicle with a device with a drivable door with a braking device;
Figur 2 eine Vorrichtung mit einer Antriebseinrichtung und Figure 2 shows a device with a drive device and
einer Bremseinrichtung in einem schematischen Schnitt; a braking device in a schematic section;
Figur 3 ein vergrößertes schematisches Detail für Vorrichtungen nach Figur 2; FIG. 3 shows an enlarged schematic detail for devices according to FIG. 2;
Figur 4 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach FIG. 4 shows a perspective view of the device according to FIG
Figur 2 in einer mittleren Stellung; FIG. 2 in a middle position;
Figur 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 2 in einer ausgefahrenen Stellung; FIG. 5 shows a plan view of the device according to FIG. 2 in an extended position;
Figur 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 2 in einer eingefahrenen Stellung; FIG. 6 shows a plan view of the device according to FIG. 2 in a retracted position;
Figur 7 eine geschnittene Prinzipskizze; Figur 8 den Kraftverlauf einer Vorrichtung nach Figur 7; Figur 9 ein Regelschema; Figur 10 ein Prinzipschema mit sensorisch erfassten Einflüssen, die berücksichtigt werden können; FIG. 7 a sectioned schematic diagram; FIG. 8 shows the force profile of a device according to FIG. 7; FIG. 9 shows a control scheme; FIG. 10 shows a basic diagram with influences recorded by sensors that can be taken into account;
Figur 11 ein Schaltungsschema zum Betreiben des Antriebsmotors; FIG. 11 shows a circuit diagram for operating the drive motor;
Figur 12 den Verlauf der Stromstärke des Antriebsmotors über der Figure 12 shows the course of the current intensity of the drive motor over the
Zeit; und Time; and
Figur 13 den Verlauf der Vorgabespannung über der Zeit. FIG. 13 shows the course of the preset voltage over time.
Figur 1 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Türkomponente 100 an einem Kraftfahrzeug 200 und hier an einem Figure 1 shows the application of the door component 100 according to the invention on a motor vehicle 200 and here on one
Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 200 ist in einer Passenger cars. The motor vehicle 200 is in a
schematischen Draufsicht von oben dargestellt. An dem schematic top view shown from above. To the
Kraftfahrzeug 200 sind hier zwei als Türen ausgeführte Türkomponenten 100 mit jeweils einer Türeinrichtung 154 vorgesehen. Die Türeinrichtung 154 sind hier als Türflügel 104 ausgebildet. Die Türen befinden sich beide in der geöffneten Stellung 103, hier unter einem Winkel 61. Schraffiert Motor vehicle 200 are two designed as doors here Door components 100 each with a door device 154 is provided. The door device 154 is designed here as a door leaf 104. The doors are both in the open position 103, here at an angle 61. Hatched
eingezeichnet ist eine Tür in der geschlossenen Stellung 102. A door is shown in the closed position 102.
Zur gesteuerten Dämpfung der Schwenkbewegung bzw. zum Abbremsen der Schwenkbewegung der Türen 104 bis hin zum Blockieren umfassen die Türkomponenten 100 jeweils eine steuerbare Bremseinrichtung 1, die als Drehbremse oder Drehdämpfer oder dergleichen For the controlled damping of the pivoting movement or for braking the pivoting movement of the doors 104 through to blocking, the door components 100 each include a controllable braking device 1, which acts as a rotary brake or rotary damper or the like
ausgebildet ist. Die Türkomponenten umfassen jeweils is trained. The door components each include
Anschlusseinheiten 151 und 152, von denen eine an einer Connection units 151 and 152, one of which is connected to a
Tragstruktur des Kraftfahrzeugs 200 wie der Karosserie Support structure of the motor vehicle 200 such as the body
angeschlossen ist, während die andere mit dem Türflügel 104 verbunden ist, sodass bei einer Öffnungs- oder Schließbewegung der Tür 100 eine Relativbewegung der Anschlusseinheiten 151 und 152 erfolgt. Die Anschlusseinheiten 151 und 152 bewegen sich linear. Es erfolgt eine Umsetzung in eine Drehbewegung, die durch den Drehdämpfer 1 der Türkomponente 100 gesteuert gebremst bzw. gedämpft bzw. blockiert wird. is connected, while the other is connected to the door leaf 104, so that when the door 100 opens or closes, a relative movement of the connection units 151 and 152 takes place. The connector units 151 and 152 move linearly. It is converted into a rotary movement, which is braked or damped or blocked in a controlled manner by the rotary damper 1 of the door component 100.
Die Türkomponente 100 umfasst die Bremseinrichtung 1 und die Anschlusseinheiten 151 und 152 und dient zum geführten Bewegen der Türen und damit zur gezielten Beschleunigung und zur The door component 100 comprises the braking device 1 and the connection units 151 and 152 and is used for the guided movement of the doors and thus for targeted acceleration and for
gezielten Dämpfung bzw. Abbremsung der Drehbewegung der Türen (und gegebenenfalls Klappen) an einem Kraftfahrzeug 200. targeted damping or braking of the rotational movement of the doors (and possibly flaps) on a motor vehicle 200.
Das Kraftfahrzeug 200 weist Sensoren 160 zur Umfeldabtastung oder zur Umfelderkennung auf. An oder in dem Kraftfahrzeug 200 oder an oder in der Türkomponente 100 ist wenigstens ein GPS-Sensor 63 und/oder ein Lagesensor 62 umfasst. Es ist möglich, dass nur ein zentraler GPS- und/oder Lagesensor 62 vorhanden ist. Darüber kann es möglich sein, die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 200 zu bestimmen. Anhand im Kraftfahrzeug vorhandenen Kartenmaterials oder anhand in einem zentralen Speicher des Kraftfahrzeugs oder in z . B. der Speichereinrichtung 57 enthaltenen oder auch online abgerufenen Kartenmaterials kann der aktuelle Standort abgerufen werden. Es ist möglich, darüber aktuelle Lage- und The motor vehicle 200 has sensors 160 for scanning the surroundings or for recognizing the surroundings. At least one GPS sensor 63 and / or one position sensor 62 is included on or in the motor vehicle 200 or on or in the door component 100. It is possible that only one central GPS and / or position sensor 62 is present. It may also be possible to determine the current position of motor vehicle 200. Using existing map material in the motor vehicle or using a central memory of the motor vehicle or in z. B. the memory device 57 contained or online The current location can be called up using the map material. It is possible to find out about the current situation and
Neigungsinformationen für das Kraftfahrzeug und die einzelnen Türkomponenten 100 zu bestimmen oder mittels Bildererkennung das Umfeld zu erkennen oder die Erkennung zu optimieren. To determine inclination information for the motor vehicle and the individual door components 100 or to recognize the surroundings by means of image recognition or to optimize the recognition.
Neigungsinformationen in horizontaler Längs- und Querrichtung können auch über einen Neigungssensor 64 oder den Lagesensor 62 direkt erfasst werden. Es kann vorzugsweise jedenfalls ermittelt werden, ob das Auto am Hang steht und in welche Richtung welche Neigung vorliegt. Darüber kann abgeleitet werden, ob die Türen durch die Gewichtskraft in die geschlossene oder in eine Inclination information in the horizontal longitudinal and transverse directions can also be recorded directly via an inclination sensor 64 or the position sensor 62. In any case, it can preferably be determined whether the car is standing on a slope and in which direction it is inclined. This can be used to determine whether the doors are closed or opened by weight
geöffnete Stellung vorbelastet werden. An einer schiefen Ebene kann auch eine (z. B. die linke) Seitentür in die geschlossene Stellung und die andere (z. B. die rechte) Seitentür in die geöffnete Stellung vorbelastet werden, abhängig von der open position are preloaded. On an inclined plane, one (e.g. the left) side door can also be preloaded into the closed position and the other (e.g. the right) side door into the open position, depending on the
Ausrichtung des Kraftfahrzeugs an der schiefen Ebene. Alignment of the motor vehicle on the inclined plane.
Eine Steuereinrichtung 55 dient zur Steuerung der Türkomponente 100 mit dem Türflügel 104. Die Steuerung kann auch von einer zentralen Steuerung des Kraftfahrzeugs 200 durchgeführt werden. Dann kann für alle Türkomponenten 100 (und gegebenenfalls weitere Steuerungsaufgaben) eine zentrale Steuerung in dem Kraftfahrzeug 200 vorgesehen sein. A control device 55 is used to control the door component 100 with the door leaf 104. The control can also be carried out by a central control of the motor vehicle 200. A central controller can then be provided in the motor vehicle 200 for all door components 100 (and possibly further control tasks).
Die Steuereinrichtung 55 umfasst hier einen Proportional- Integral-Regler 53, eine Vergleichseinrichtung 56, eine Speicher einrichtung 57 mit z. B. darin hinterlegten Tabellen 58 oder Daten. Die Steuereinrichtung 55 kann einen Lagesensor 62, einen GPS-Sensor 63 (oder irgendein anderes auf Satelliten gestütztes Ortungs- oder Positioniersystem) , einen Neigungssensor 64 und wenigstens einen Handsensor 59 umfassen. Oder es ist wenigstens einer der genannten Sensoren der Steuereinrichtung 55 zugeordnet bzw. die Steuereinrichtung 55 bezieht Messdaten von solchen Sensoren. Ein Stromsensor 65 der Sensoranordnung erfasst den durch Antriebsmotor 75 fließenden Strom und steuert lageabhängig mit den in der Tabelle 58 hinterlegten Korrekturdaten den The control device 55 here comprises a proportional-integral controller 53, a comparison device 56, a memory device 57 with z. B. stored therein tables 58 or data. The control device 55 can comprise a position sensor 62, a GPS sensor 63 (or any other satellite-based location or positioning system), an inclination sensor 64 and at least one hand sensor 59. Or at least one of the named sensors is assigned to the control device 55 or the control device 55 obtains measurement data from such sensors. A current sensor 65 of the sensor arrangement detects the current flowing through drive motor 75 and controls it as a function of position with the correction data stored in table 58
Motorstrom. Motor current.
Mit einem Handsensor 59 kann beispielsweise erfasst werden, ob ein Benutzer das Kraftfahrzeug 200 oder insbesondere eine Tür berührt oder ergreift. Oder es kann mit dem Handsensor 59 erfasst werden, ob sich die Hand in unmittelbarer Nähe des Türflügels 104 befindet. Dies kann auch durch Bilderkennung gemacht werden. Es ist möglich, dass eine motorunterstützte Bewegung nur A hand sensor 59 can be used, for example, to detect whether a user is touching or grasping motor vehicle 200 or, in particular, a door. Or it can be detected with the hand sensor 59 whether the hand is in the immediate vicinity of the door leaf 104. This can also be done through image recognition. It is possible for a motor-assisted movement only
durchgeführt wird, wenn sich eine Hand 90 oder ein Körperteil des Benutzers in elektrisch leitender Verbindung mit dem Türflügel 104 oder der Karosserie befindet. Es ist auch möglich, dass z. B. eine kapazitive Messung durchgeführt wird und eine aktive is carried out when a hand 90 or a body part of the user is in electrically conductive connection with the door leaf 104 or the body. It is also possible that, for. B. a capacitive measurement is carried out and an active one
Steuerung der Bewegung erfolgt, wenn sich eine Hand 90 in geringer Entfernung von z. B. weniger als 10 cmm oder The movement is controlled when a hand 90 is at a short distance from e.g. B. less than 10 cm or
vorzugsweise weniger als 5 cm oder 2 cm Entfernung von dem preferably less than 5 cm or 2 cm from that
Türflügel 104 befindet. Ein solcher Handsensor kann in den Door leaf 104 is located. Such a hand sensor can be in the
Türflügel 104 oder andere Komponenten des Kraftfahrzeugs 200 integriert sein. Door leaves 104 or other components of the motor vehicle 200 can be integrated.
Ein Positionssensor 19 kann unmittelbar den Winkel der Tür erfassen. Oder der Positionssensor 19 erfasst eine Position, die repräsentativ für den Winkel der Tür ist. Jedenfalls kann aus dem Positionsmaß 20 (vgl. Fig. 9) eine Winkelstellung der Tür abgeleitet werden. Aus der zeitlichen Änderung der Winkelstellung der Tür oder des Positionsmaßes 20 kann eine Winkel A position sensor 19 can directly detect the angle of the door. Or the position sensor 19 detects a position that is representative of the angle of the door. In any case, an angular position of the door can be derived from the position dimension 20 (see FIG. 9). From the change in the angular position of the door or the position dimension 20 over time, an angle
geschwindigkeit 23 und eine Geschwindigkeitskennzahl 22 speed 23 and a speed index 22
abgeleitet werden. Es ist auch möglich, über z. B. in den be derived. It is also possible to use z. Tie
Außenspiegel oder in der Karosserie integrierte Exterior mirrors or integrated in the body
Sensoreinrichtungen 60 ein Positionsmaß 20 abzuleiten. Sensor devices 60 derive a position measure 20.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt, wobei hier eine Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 für eine Tür bzw. FIG. 2 shows an exemplary embodiment in section, a movement influencing device 50 for a door or
Türkomponente 100 vorgesehen ist. Die Türkomponente 100 bzw. die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 umfasst Anschlusseinheiten 151 und 152 zur Montage an einem Kraftfahrzeug. Die erste Komponente 32 ist hier beispielsweise fest mit der Tür verbunden. An der ersten Komponente 32 ist eine Drehaufnahme 3, hier als Koppelstange 3 ausgebildet, vorgesehen. Auf der Drehaufnahme 3 ist die zweite Komponente 33 drehbar gelagert, wobei die zweite Komponente 33 auf der Außenseite eine Gewindespindel 4 umfasst und insofern als Spindeleinheit 4 ausgebildet ist. Door component 100 is provided. The door component 100 or the movement influencing device 50 comprises connection units 151 and 152 for mounting on a motor vehicle. The first Component 32 is here, for example, firmly connected to the door. On the first component 32, a rotary mount 3, designed here as a coupling rod 3, is provided. The second component 33 is rotatably mounted on the rotary mount 3, the second component 33 comprising a threaded spindle 4 on the outside and to this extent being designed as a spindle unit 4.
Eine dritte Komponente 34 ist vorgesehen, die als Spindeleinheit 5 ausgebildet ist. Die dritte Komponente 34 ist mit der zweiten Komponente 33 gekoppelt. Die Spindeleinheit 5 umfasst eine A third component 34 is provided, which is designed as a spindle unit 5. The third component 34 is coupled to the second component 33. The spindle unit 5 comprises a
Spindelmutter 5 mit einem Innengewinde, welches mit dem Spindle nut 5 with an internal thread, which with the
Außengewinde der Spindeleinheit 4 der zweiten Komponente 33 kämmt. Über die miteinander im Eingriff stehenden Spindel einheiten 4 und 5 wird eine Axialbewegung der beiden External thread of the spindle unit 4 of the second component 33 meshes. About the mutually engaged spindle units 4 and 5 is an axial movement of the two
Anschlusseinheiten 151 und 152 relativ zueinander in eine Connection units 151 and 152 relative to one another in a
Drehbewegung umgewandelt. Turning motion converted.
Zur Abbremsung der Drehbewegung ist eine steuerbare Brems einrichtung 1 im Inneren der zweiten Komponente 33 ausgebildet. Die Bremseinrichtung 1 ist als steuerbare Drehbremse ausgebildet, um eine Bewegung eines Türflügels 104 wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung 102 und einer Öffnungsstellung 103 gesteuert zu dämpfen. Zum gesteuerten Bewegen dient die To brake the rotary movement, a controllable braking device 1 is formed in the interior of the second component 33. The braking device 1 is designed as a controllable rotary brake in order to at least partially dampen a movement of a door leaf 104 in a controlled manner between a closed position 102 and an open position 103. The is used for controlled movement
Antriebseinrichtung 70 mit dem Antriebsmotor 75. Drive device 70 with the drive motor 75.
An der dritten Komponente 34 ist das Koppelprofil 153 schwenkbar um die Schwenkachse 34a aufgenommen. Die Schwenkachse 34a kann z. B. als Bolzen oder Achsstummel an der dritten Komponente 34 ausgebildet sein und ein Auge des Koppelprofils 153 schwenkbar aufnehmen. Die Schwenkachse 34a liegt dabei quer und hier senkrecht zu der Drehachse 33a der zweiten Komponente 33. Das insbesondere stabförmige Koppelprofil 153 ist an dem zweiten Ende schwenkbar um die Schwenkachse 152a mit der zweiten The coupling profile 153 is mounted on the third component 34 so as to be pivotable about the pivot axis 34a. The pivot axis 34a can, for. B. be designed as a bolt or stub axle on the third component 34 and receive an eye of the coupling profile 153 pivotably. The pivot axis 34a lies transversely and here perpendicular to the axis of rotation 33a of the second component 33. The, in particular, rod-shaped coupling profile 153 is pivotable at the second end about the pivot axis 152a with the second
Anschlusseinheit 152 verbunden. Die Schwenkachse 152a kann z. B. auch als Bolzen oder Achsstummel an der zweiten Anschlusseinheit 152 ausgebildet sein und ein Auge des Koppelprofils 153 schwenkbar aufnehmen. Das Koppelprofil 153 ist an einem ersten Ende mit der dritten Komponente 34 und an einem zweiten Ende mit der zweiten Anschlusseinheit 152 schwenkbar verbunden. Die zweite Anschlusseinheit 152 kann z. B. an der A-Säule oder der B-Säule des Kraftfahrzeugs angebracht oder ausgebildet sein. Connection unit 152 connected. The pivot axis 152a can, for. B. also be designed as a bolt or axle stub on the second connection unit 152 and an eye of the coupling profile 153 record pivotable. The coupling profile 153 is pivotably connected at a first end to the third component 34 and at a second end to the second connection unit 152. The second connection unit 152 can e.g. B. be attached or formed on the A-pillar or the B-pillar of the motor vehicle.
Zur aktiven Steuerung bzw. aktiven Führung der Tür ist die For active control or active guidance of the door is the
Antriebseinrichtung 70 in der zweiten Komponente 33 aufgenommen. Dabei ist das Antriebsgehäuse 71 drehbar an einer Drive device 70 received in second component 33. The drive housing 71 is rotatable on one
Antriebsaufnahme 73 gelagert. Eine standardmäßig drehfeste Drive mount 73 mounted. One standard non-rotating
Verbindung zwischen dem Antriebsgehäuse 71 des Antriebsmotors 75 und der ersten Komponente 32 kann durch den Aktor 80 aufgehoben werden, der hier einen Antrieb 86 umfasst. Der Antrieb 86 kann in vertikaler Richtung verfahren werden und somit eine drehfeste Verbindung des Antriebsgehäuses mit der ersten Komponente 32 aufheben bzw. wieder erzeugen. Der Aktor 80 ist nur optional vorgesehen und ermöglicht, wenn eingebaut, eine ungestörte und einfache Verschwenkung der Tür des Kraftfahrzeugs in einem „manuellen Mode" ohne Motorunterstützung. In vielen The connection between the drive housing 71 of the drive motor 75 and the first component 32 can be canceled by the actuator 80, which here comprises a drive 86. The drive 86 can be moved in the vertical direction and thus cancel a rotationally fixed connection of the drive housing with the first component 32 or create it again. The actuator 80 is only provided as an option and, when installed, enables the door of the motor vehicle to be swiveled easily and without interference in a “manual mode” without motor assistance. In many
Ausgestaltungen ist der Aktor 80 nicht umfasst und der The actuator 80 is not included and the embodiments
Antriebsmotor 75 ist kontinuierlich im Eingriffszustand. Drive motor 75 is continuously engaged.
An der zweiten Komponente 33 ist die erste Spindeleinheit 4 ausgebildet. Des weiteren ist die zweite Spindeleinheit 5 an einer dritten Komponente 34 ausgebildet. Die Innenverzahnung der als Spindelmutter ausgebildeten Spindeleinheit 5 greift in die Außenverzahnung der als Gewindespindel ausgeführten The first spindle unit 4 is formed on the second component 33. Furthermore, the second spindle unit 5 is formed on a third component 34. The internal toothing of the spindle unit 5 designed as a spindle nut engages with the external toothing of the threaded spindle
Spindeleinheit 4 ein, sodass bei einer relativen Drehbewegung der zweiten Komponente relativ zur dritten Komponente eine axiale Verschiebung der Anschlusseinheiten 151 und 152 zueinander erfolgt . Spindle unit 4, so that when the second component is rotated relative to the third component, there is an axial displacement of the connection units 151 and 152 with respect to one another.
Ein Aktivieren des Antriebsmotors 75 bewirkt dann eine direkte Drehung der beiden Komponenten 32 und 33 relativ zueinander. Da an der zweiten Komponente 33 eine Gewindespindel 4 ausgebildet ist, die in Eingriff mit der Gewindemutter 5 der dritten Komponente 34 steht, wird somit über den Motor eine Activating the drive motor 75 then causes the two components 32 and 33 to rotate directly relative to one another. Since a threaded spindle 4 is formed on the second component 33, which engages with the threaded nut 5 of the third Component 34 is, thus via the engine
Axialverschiebung der Anschlusseinheiten 151 und 152 zueinander bewirkt . Axial displacement of the connection units 151 and 152 causes one another.
In der entkoppelten Stellung, wenn der Aktor 80 nicht drehtest mit dem Antriebsgehäuse 71 gekoppelt ist, kann eine einfache und rein manuelle Verstellung der Winkelposition der Komponenten 33 und 32 zueinander bewirkt werden. In the decoupled position, when the actuator 80 is not rotationally coupled to the drive housing 71, a simple and purely manual adjustment of the angular position of the components 33 and 32 to one another can be effected.
Die Antriebseinheit muss nicht zwingend koaxial zur The drive unit does not necessarily have to be coaxial to the
Bremsvorrichtung 1 angeordnet sein. Diese kann auch parallel oder versetzt dazu angeordnet werden. Die Drehmomentübertragung kann hierbei beispielsweise über einen Keilriemen, Zahnriemen, Braking device 1 can be arranged. This can also be arranged parallel or offset to it. The torque transmission can for example be via a V-belt, toothed belt,
Zahnräder, Kegelzahnräder, Kettenantrieb, Reibräder oder Gears, bevel gears, chain drives, friction wheels or
dergleichen erfolgen. Auf der Welle 72 kann z. B. ein the like take place. On the shaft 72, for. B. a
Zahnriemenrad angebracht werden. Die Komponente 33 kann am äußeren Ende ein Zahnriemenprofil haben, welches dann mittels eines Zahnriemens mit dem Zahnriemenrad der Toothed belt pulley are attached. The component 33 can have a toothed belt profile at the outer end, which is then connected to the toothed belt pulley by means of a toothed belt
Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 bzw. der Antriebseinheit 70 wirkverbunden ist. Movement influencing device 50 or the drive unit 70 is operatively connected.
Figur 3 zeigt ein vergrößertes Detail der Figure 3 shows an enlarged detail of the
Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 mit der Antriebseinrichtung 70 und der Bremseinrichtung 1. Von den drei Komponenten 32, 33 und 34 ist die erste Komponente 32 mit der Karosserie des Movement influencing device 50 with the drive device 70 and the braking device 1. Of the three components 32, 33 and 34, the first component 32 is with the body of the
Kraftfahrzeugs 200 verbunden und die zweite Komponente 33 ist mit dem Türflügel 104 verbunden oder gekoppelt. Die zweite Komponente 33 ist über die hier als Achseinheit ausgebildete Drehaufnahme 3 drehbar gelagert. Zwischen der Achseinheit 3, die auch als Motor vehicle 200 connected and the second component 33 is connected or coupled to the door leaf 104. The second component 33 is rotatably mounted via the rotary mount 3, which is designed here as an axle unit. Between the axle unit 3, which is also called
Koppelstange bezeichnet werden kann, und der zweiten Komponente 33 sind Lager 7 angeordnet. Zwischen den Lagern 7 sind Coupling rod can be referred to, and the second component 33 bearings 7 are arranged. Between the bearings 7 are
elektrische Spulen 9 angeordnet, an die in axialer Richtung jeweils Drehkörper 2 angrenzen. Mit den elektrischen Spulen 9 wird eine Magnetfeldquelle 8 zur Verfügung gestellt. Wenn mit den elektrischen Spulen 9 ein Magnetfeld erzeugt wird, führt dies zu einem Bremsmoment zwischen den beiden Komponenten 32 und 33. Über die Bremseinrichtung 1 kann in beliebigen Winkelpositionen ein starkes Bremsmoment aufgebracht werden, sodass eine electrical coils 9 are arranged, each of which is adjacent to the rotating body 2 in the axial direction. With the electrical coils 9, a magnetic field source 8 is made available. If a magnetic field is generated with the electrical coils 9, this leads to a braking torque between the two components 32 and 33. About the braking device 1 can be applied a strong braking torque in any angular positions, so that a
unbeabsichtigte Veränderung des Öffnungswinkels des Türflügels 104 verhindert wird. unintentional change in the opening angle of the door leaf 104 is prevented.
In Figur 3 ist auch der Verlauf des Magnetfeldes 10 bzw. es sind Feldlinien eines Magnetkreises beispielhaft eingezeichnet. In Figure 3, the course of the magnetic field 10 or field lines of a magnetic circuit are shown as an example.
Das von der elektrischen Spule 9 als Magnetfeldquelle 8 erzeugte Magnetfeld verläuft durch einen Abschnitt der magnetisch The magnetic field generated by the electric coil 9 as a magnetic field source 8 runs through a section of the magnetically
leitenden Hülse 17 und tritt durch einen benachbart von der elektrischen Spule angeordneten Drehkörper 2 hindurch und tritt in die aus einem ebenfalls ferromagnetischen Material bestehende Koppelstange bzw. Drehaufnahme 3 ein und verläuft axial zurück bis zum nächsten Drehkörper 2, wo die Magnetfeldlinien wieder radial durch einen Drehkörper 2 hindurch und in die Hülse 17 eintreten und dort geschlossen werden. Vorzugsweise sind zwischen zwei axial benachbarten Spulen jeweils zwei separate Drehkörper 2 vorgesehen. Es können mehrere Magnetkreise vorgesehen sein, die axial voneinander beabstandet sind. Jeder Magnetkreis kann zum Beispiel zwei Reihen von Drehkörpern 2 umfassen, die jeweils rechts und links von einer elektrischen Spule 9 auf dem Umfang verteilt angeordnet sind. Dabei gilt hier, je mehr conductive sleeve 17 and passes through a rotating body 2 arranged adjacent to the electrical coil and enters the coupling rod or rotary mount 3, which is also made of a ferromagnetic material, and runs axially back to the next rotating body 2, where the magnetic field lines again radially through a rotating body 2 pass through and into the sleeve 17 and are closed there. Two separate rotating bodies 2 are preferably provided between two axially adjacent coils. Several magnetic circuits can be provided, which are axially spaced from one another. Each magnetic circuit can, for example, comprise two rows of rotating bodies 2, which are each arranged to the right and left of an electrical coil 9 distributed around the circumference. The rule here is the more
Magnetkreise/Drehkörpereinheiten ausgeführt werden, desto höher ist das maximale Bremsmoment. Magnetic circuits / rotating body units are executed, the higher the maximum braking torque.
Möglich ist es auch, dass in axialer Richtung lang gestreckte Drehkörper vorgesehen sind, sodass ein Ende eines lang It is also possible for rotating bodies elongated in the axial direction to be provided, so that one end of a long
gestreckten zylindrischen Drehkörpers von dem Magnetfeld der auf einer axialen Seite benachbarten elektrischen Spule 9 elongated cylindrical rotating body from the magnetic field of the electrical coil 9 adjacent on one axial side
durchflossen wird, während das andere Ende des zylindrischen Drehkörpers 2 von dem Magnetfeld der nächsten elektrischen Spule 9 durchflossen wird. is traversed, while the other end of the cylindrical rotating body 2 is traversed by the magnetic field of the next electrical coil 9.
Zentral im Inneren der Koppelstange 3 bzw. der Drehaufnahme 3 kann ein Kanal 21 ausgebildet sein, der zum Beispiel abzweigende Kanäle umfasst, die zum Beispiel zu den einzelnen elektrischen Spulen 9 verlaufen, um die einzelnen elektrischen Spulen 9 gezielt mit Strom zu versorgen. Centrally in the interior of the coupling rod 3 or the rotary receptacle 3, a channel 21 can be formed, which for example includes branching channels, for example to the individual electrical Coils 9 run in order to supply the individual electrical coils 9 with current in a targeted manner.
Die Koppelstange bzw. Drehaufnahme 3 ist insbesondere fest mit der ersten Komponente 32 verbunden und kann gegebenenfalls einstückig daran ausgebildet sein oder auch damit verschraubt oder verschweißt sein. The coupling rod or rotary mount 3 is in particular firmly connected to the first component 32 and can optionally be formed in one piece with it or also screwed or welded to it.
Es ist möglich, dass zwischen den einzelnen Serien von It is possible that between the individual series of
Drehkörpern 2 jeweils Zwischenringe 18 vorgesehen sind, um die einzelnen Magnetkreise voneinander zu trennen. Rotary bodies 2 are each provided intermediate rings 18 to separate the individual magnetic circuits from one another.
Klar erkennbar ist in Figur 3 auch das Außengewinde 14 der The external thread 14 of the can also be clearly seen in FIG
Gewindespindel 4, welches im Eingriff mit dem Innengewinde 15 der Spindelmutter 5 steht. Threaded spindle 4, which is in engagement with the internal thread 15 of the spindle nut 5.
Die Hülse 17 ist drehfest mit der Gewindespindel 4 als zweiter Komponente 33 verbunden und zum Beispiel verklebt. Der Einsatz einer Hülse 17 aus einem ferromagnetischen Material ermöglicht es, die Gewindespindel 4 an sich beispielsweise aus einem The sleeve 17 is non-rotatably connected to the threaded spindle 4 as a second component 33 and, for example, is glued. The use of a sleeve 17 made of a ferromagnetic material enables the threaded spindle 4 per se, for example from a
Kunststoff herzustellen, wobei hier die Verwendung von speziellen Kunststoffen vorteilhaft ist. Das führt zu einer erheblichen Gewichtsersparnis. Außerdem kann damit eine Selbstschmierung der ineinander eingreifenden Gewindebereiche der Spindeleinheiten 4 und 5 erzielt werden, sodass die Türkomponente 100 wartungsfrei und reibungsarm betrieben werden kann. Manufacture plastic, the use of special plastics is advantageous here. This leads to a considerable saving in weight. In addition, self-lubrication of the intermeshing threaded areas of the spindle units 4 and 5 can be achieved, so that the door component 100 can be operated maintenance-free and with low friction.
Benachbart zu dem Wälzlager 7 ist eine Dichtung 13 angeordnet, die beispielsweise einen Wellendichtring umfasst und in A seal 13 is arranged adjacent to the roller bearing 7, which seal comprises, for example, a shaft sealing ring and is in
berührender Weise alle Spalte dichtet. Da die Drehaufnahme 3 vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material und touchingly seals all gaps. Since the rotary mount 3 is preferably made of a ferromagnetic material and
beispielsweise einem relativ weichen Stahl besteht, wird for example, a relatively soft steel is made
vorzugsweise ein Laufring 28 aus einem gehärteten Material in dem Bereich der Dichtung 13 auf die Drehaufnahme 3 aufgebracht, um eine Abnutzung zu verhindern. preferably a race 28 made of a hardened material in the area of the seal 13 is applied to the rotary mount 3 in order to prevent wear.
Im Inneren ist in dem Hohlraum zwischen der Drehaufnahme 3 und der Hülse 17 (falls die Gewindespindel aus beispielsweise Kunststoff besteht) bzw. der inneren Wandung der Gewindespindel 4 (falls diese aus einem ferromagnetischen Material besteht und keine Hülse 17 vorhanden ist) und der Außenoberfläche der der Drehaufnahme 3 vorzugsweise eine Mehrzahl von Magnetkreisen untergebracht. Dabei werden in dem hohlzylindrischen Innenraum elektrische Spulen 9 entweder direkt auf die Drehaufnahme 3 gewickelt oder auf Spulenhalter 11 gewickelt, die anschließend auf die Koppelstange 3 aufgeschoben werden. Inside is in the cavity between the rotary seat 3 and the sleeve 17 (if the threaded spindle is made for example Plastic) or the inner wall of the threaded spindle 4 (if it consists of a ferromagnetic material and no sleeve 17 is present) and the outer surface of the rotary mount 3, preferably accommodates a plurality of magnetic circuits. In this case, electrical coils 9 are either wound directly onto the rotary mount 3 in the hollow cylindrical interior or wound onto the coil holder 11, which is then pushed onto the coupling rod 3.
Benachbart zu den elektrischen Spulen 9 werden vorzugsweise auf jeder Axialseite eine Vielzahl von Drehkörpern oder Wälzkörpern 2 untergebracht, durch die sich das Magnetfeld des Magnetkreises schließt. Beispielsweise können in einer Axialposition zum A plurality of rotating bodies or rolling bodies 2, through which the magnetic field of the magnetic circuit is closed, are preferably accommodated on each axial side adjacent to the electrical coils 9. For example, in an axial position for
Beispiel 8 oder 10 Drehkörper 2 auf dem Umfang verteilt Example 8 or 10 rotating body 2 distributed on the circumference
angeordnet werden. to be ordered.
Figur 4 bis Figur 6 zeigen verschiedene Stellungen der Figure 4 to Figure 6 show different positions of the
Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 nach Figur 2. Figur 4 zeigt die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 in einer mittleren Stellung, in der sich die Spindelmutter 5 in einer Movement influencing device 50 according to Figure 2. Figure 4 shows the movement influencing device 50 in a central position in which the spindle nut 5 is in a
Zwischenposition befindet. Das hier perspektivisch erkennbare und lang gestreckt ausgebildete Koppelprofil 153 erstreckt sich ein mittleres Wegstück durch den Ausschnitt 32b an dem Blech bzw. Führungsblech 32b. Das Führungsblech 32b ist fest mit der ersten Komponente 32 verbunden und insbesondere einstückig daran ausgebildet . Intermediate position. The coupling profile 153, which can be seen here in perspective and is designed to be elongated, extends a middle path section through the cutout 32b on the sheet metal or guide sheet 32b. The guide plate 32b is firmly connected to the first component 32 and, in particular, is formed in one piece thereon.
Es ist erkennbar, dass der Ausschnitt 32b nur wenig breiter ausgebildet ist als das Koppelprofil 153. Der dargestellte Aufbau ermöglicht eine sehr schmale Konstruktion, bei der die lichte Breite kleiner sein kann als die doppelte Breite des It can be seen that the cutout 32b is only slightly wider than the coupling profile 153. The construction shown enables a very narrow construction in which the clear width can be smaller than twice the width of the
Koppelprofils 153 senkrecht zu seiner Längserstreckung. Dies wird dadurch erreicht, dass das Koppelprofil 153 beidseitig gelenkig gelagert und in seiner Form so ausgebildet ist, dass es trotz der sich ändernden kinematischen Gegebenheiten beim Bewegen des Türflügels aufgrund der zueinander im Abstand stehenden Anschluss- bzw. Türblattschwenk- und Befestigungspunkte 152a der Antriebseinheit immer mittig im Ausschnitt 32b liegt. Coupling profile 153 perpendicular to its longitudinal extent. This is achieved in that the coupling profile 153 is articulated on both sides and is designed in its shape so that it is at a distance from each other despite the changing kinematic conditions when moving the door leaf Connection or door leaf pivoting and fastening points 152a of the drive unit are always located centrally in the cutout 32b.
Die erste Komponente 32 kann zu wesentlichen Teilen aus einem gebogenen oder abgekanteten Blech bestehen und direkt mit einem Türflügel 104 über z. B. Schrauben 151a verschraubt werden. The first component 32 can essentially consist of a bent or folded sheet metal and directly connected to a door leaf 104 via z. B. screws 151a are screwed.
Insbesondere wird die Vorrichtung im Inneren der Tür oder im Inneren eines Türaufbaus des Türflügels 104 montiert. In particular, the device is mounted inside the door or inside a door structure of the door leaf 104.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf ein vollständig ausgefahrenes Koppelprofil 153. Die Vorrichtung befindet sich in der FIG. 5 shows a top view of a fully extended coupling profile 153. The device is located in FIG
ausgefahrenen Endstellung und das Koppelprofil 153 erstreckt sich maximal durch den Ausschnitt 32b hindurch. In der Draufsicht nach Figur 6 ist gut zu erkennen, dass das Koppelprofil 153 mehrere und hier zwei Krümmungen 153d und 153e aufweist, die hier gegensinnig verlaufen. Dadurch erstrecken sich die Enden des Koppelprofils 153 parallel zueinander und sind um weniger als eine Breite quer zur Längserstreckung versetzt angeordnet. Die genaue Profilform hängt von der Einbausituation ab. Hier wird jedenfalls ein schmaler Aufbau erreicht, der auch im Betrieb nur einen geringen Raumbedarf beim Einbau in das Innere eines extended end position and the coupling profile 153 extends maximally through the cutout 32b. In the top view according to FIG. 6, it can be clearly seen that the coupling profile 153 has several and here two curvatures 153d and 153e, which here run in opposite directions. As a result, the ends of the coupling profile 153 extend parallel to one another and are arranged offset by less than a width transversely to the longitudinal extension. The exact profile shape depends on the installation situation. In any case, a narrow structure is achieved here, which, even in operation, only requires a small amount of space when installed in the interior of a
Türflügels benötigt. Door leaf required.
Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf die Figure 6 shows a plan view of the
Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 nach Figur 2 in einer weitgehend eingefahrenen Stellung. Das Koppelprofil 153 ist weitgehend eingefahren und erstreckt sich seitlich nicht über den Durchmesser der zweiten Komponente 33 oder der dritten Komponente 34 hinaus. Movement influencing device 50 according to Figure 2 in a largely retracted position. The coupling profile 153 is largely retracted and does not extend laterally beyond the diameter of the second component 33 or the third component 34.
Wie Figuren 4, 5 und 6 zeigen, ist an der ersten Komponente 32 ein Führungsblech 32a zur Befestigung an einem Türflügel 104 befestigt. Das Führungsblech 32a umfasst einen Ausschnitt 32b, durch den das Koppelprofil 153 durchgeführt ist. Das Koppelprofil 153 ist mit der dritten Komponente 34 und der zweiten As FIGS. 4, 5 and 6 show, a guide plate 32a for fastening to a door leaf 104 is fastened to the first component 32. The guide plate 32a comprises a cutout 32b through which the coupling profile 153 is passed. The coupling profile 153 is with the third component 34 and the second
Anschlusseinheit 152 schwenkbar gekoppelt und ist länglich und gekrümmt ausgebildet. Figur 7 zeigt eine schematische Prinzipskizze der Funktionsweise der agnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 40 mit dem Connection unit 152 is pivotably coupled and is elongated and curved. FIG. 7 shows a schematic basic sketch of the functioning of the agnetorheological transmission device 40 with the
Grundprinzip des Drehdämpfers bzw. der Bremseinrichtung 1. Diese Figur ist grundsätzlich auch schon in der WO 2017/001696 Al abgebildet. Die diesbezügliche Beschreibung und der gesamte Inhalt der WO 2017/001696 Al wird deshalb in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung mit aufgenommen. Basic principle of the rotary damper or the braking device 1. This figure is basically also shown in WO 2017/001696 A1. The relevant description and the entire content of WO 2017/001696 A1 is therefore included in the disclosure of the present invention.
Figur 7 zeigt zwei Komponenten 32 und 33, deren Relativbewegung durch die Übertragungsvorrichtung 40 gedämpft werden bzw. gezielt beeinflusst werden soll. Dazu ist in einem Spalt 35 zwischen den Komponenten 32 und 33 eine Mehrzahl von Drehkörpern 2 angeordnet, die in ein magnetorheologisches Fluid 6 eingebettet sind. Die Drehkörper 2 sind separate Teile 36 und fungieren als FIG. 7 shows two components 32 and 33, the relative movement of which is to be damped or specifically influenced by the transmission device 40. For this purpose, a plurality of rotating bodies 2, which are embedded in a magnetorheological fluid 6, are arranged in a gap 35 between the components 32 and 33. The rotating bodies 2 are separate parts 36 and function as
Magnetfeldkonzentratoren, was bei angelegtem Magnetfeld und einer Relativbewegung der Komponenten 32 und 33 zueinander zu einem Keileffekt führt, wobei sich keilförmige Bereiche 46 ergeben, in denen sich die magnetorheologischen Partikel sammeln und über den Keileffekt eine Weiterdrehung der Drehkörper 2 und eine Magnetic field concentrators, which leads to a wedge effect when the magnetic field is applied and the components 32 and 33 move relative to one another, resulting in wedge-shaped areas 46 in which the magnetorheological particles collect and, via the wedge effect, further rotation of the rotating body 2 and a
Relativbewegung der Komponenten 32 und 33 zueinander effektiv abbremsen . Effectively brake the relative movement of the components 32 and 33 to one another.
Dabei ist der freie Abstand 39 zwischen dem Drehkörper 2 und der Oberfläche der Komponenten 32 und 33 grundsätzlich größer als ein typischer oder durchschnittlicher oder maximaler The free distance 39 between the rotating body 2 and the surface of the components 32 and 33 is basically greater than a typical or average or maximum
Partikeldurchmesser eines magnetorheologischen Partikels in dem magnetorheologischen Fluid. Durch diesen „MRF-Keileffekt" wird eine erheblich stärkere Beeinflussung erzielt als zu erwarten wäre. Dies führt insbesondere zu einer hohen statischen Kraft, die als Haltekraft genutzt werden kann. Particle diameter of a magnetorheological particle in the magnetorheological fluid. This “MRF wedge effect” results in a considerably stronger influence than would be expected. This leads in particular to a high static force that can be used as a holding force.
Die hier in den Ausführungsbeispielen gezeigten Drehdämpfer bzw. Bremseinrichtung in 1 funktionieren vorzugsweise alle nach diesem „MRF-Keileffekt" . The rotary dampers or braking device shown here in the exemplary embodiments in FIG. 1 preferably all function according to this "MRF wedge effect".
Die hohe statische Kraft kann effektiv als Haltekraft genutzt werden und kann vorteilhaft ausgenutzt werden, wie Figur 8 zeigt, in der der Kraftverlauf der Bremskraft der agnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 40 bzw. der Bremseinrichtung 1 über der Umdrehungszahl der Drehkörper (und analog auch der drehbaren Spindeleinheit) dargestellt ist. Es zeigt sich, dass bei The high static force can be used effectively as a holding force and can be used advantageously, as Figure 8 shows, in which the force curve of the braking force of the agnetorheological transmission device 40 or the braking device 1 is shown over the number of revolutions of the rotating body (and analogously also of the rotating spindle unit). It turns out that with
Stillstand der Drehkörper 2 eine sehr hohe Bremskraft erzeugt wird. Überwindet der Benutzer die Bremskraft, die die Tür offenhält, so sinkt die Bremskraft auch bei immer noch Standstill of the rotating body 2 a very high braking force is generated. If the user overcomes the braking force that keeps the door open, the braking force also decreases when the door is still open
anliegendem Magnetfeld mit zunehmender Geschwindigkeit erheblich ab, sodass der Benutzer die Tür auch bei anliegendem Magnetfeld nach Überwindung der ausreichenden Haltekraft leicht schließen kann . applied magnetic field decreases significantly with increasing speed, so that the user can easily close the door even with applied magnetic field after overcoming the sufficient holding force.
Dieser Effekt führt dazu, dass grundsätzlich in jeder beliebigen Winkelposition eine hohe Haltekraft erzeugt wird, die der This effect means that, in principle, a high holding force is generated in any angular position
Benutzer aber recht einfach überwinden kann, um die Tür zu schließen. Dadurch wird eine sehr komfortable Funktion zur But user can quite easily overcome to close the door. This makes a very convenient function for
Verfügung gestellt. Die Schließfunktion kann motorisch Provided. The closing function can be motorized
unterstützt werden, sodass jederzeit nur leichte Kräfte supported so that only light forces at all times
aufgebracht werden müssen. must be applied.
Mit der Erfindung kann die Antriebseinrichtung geregelt werden. Ein wesentlicher Aspekt liegt in der Regelung der With the invention, the drive device can be regulated. An essential aspect lies in the regulation of the
Antriebseinrichtung 70 und/oder der Bremseinrichtung 1 und in der Geschwindigkeit, mit der sich die Bremseinrichtung 1 steuern und bewegen bzw. abbremsen lässt. Insbesondere die Geschwindigkeit mit der sich die Richtung ändern lässt. Drive device 70 and / or the braking device 1 and at the speed at which the braking device 1 can be controlled and moved or braked. In particular the speed with which the direction can be changed.
Die Regelung des Antriebsmotors 75 erfolgt über den eingestellten Strom. Der Ablauf der Regelung ist in Figur 9 gezeigt. The control of the drive motor 75 takes place via the set current. The control sequence is shown in FIG.
Ausgangszustand: Die Tür ist im Schloss oder wenn geöffnet: Initial state: The door is in the lock or when it is open:
gebremst/blockiert . Wird die Tür von außen bewegt (also vom Benutzer) , wird die Bremseinrichtung 1 gelöst, die Teile bewegen sich zueinander. Durch die dadurch erfolgte Bewegung des braked / blocked. If the door is moved from the outside (i.e. by the user), the braking device 1 is released and the parts move towards one another. The movement of the
Antriebsmotors 75 (E-Motor) wird im Antriebsmotor ein erster Strom induziert und dieser wird gemessen. Die Steuereinrichtung 55 (Regelung) erhöht dann den Strom aktiv solange in die Drive motor 75 (electric motor) is a first in the drive motor Induced current and this is measured. The control device 55 (regulation) then actively increases the current in the
entgegengesetzte Richtung, bis der induzierte Strom ausgeglichen wird und gibt dann einen geringen Offsetstrom darüber aus. Durch den Offsetstrom bewegt der Antriebsmotor den Türflügel 104 bzw. die Anschlusseinheiten 151, 152 mit geringer zusätzlicher Kraft, solange die Tür vom Benutzer bewegt wird. Verändert der Benutzer die Geschwindigkeit der Bewegung, verändert sich auch der induzierte Strom und der Proportional-Integral-Regler 53 regelt auch den Strom zum Antriebsmotor 75 entsprechend. Dadurch wird die Kraft (Drehmoment), die der Antriebsmotor aufwendet, der Änderung der Geschwindigkeit des Benutzers angepasst. Bremst der Benutzer die Bewegung ab, wird der Offset-Strom des opposite direction until the induced current is balanced and then outputs a small offset current above it. Due to the offset current, the drive motor moves the door leaf 104 or the connection units 151, 152 with little additional force as long as the door is moved by the user. If the user changes the speed of the movement, the induced current also changes and the proportional-integral controller 53 also regulates the current to the drive motor 75 accordingly. As a result, the force (torque) used by the drive motor is adapted to the change in the user's speed. If the user brakes the movement, the offset current of the
Antriebsmotors 75 zu groß, und der Regler 53 regelt diesen zurück . Drive motor 75 too large, and the controller 53 regulates this back.
Die Steuereinrichtung 55 steuert die Türkomponente 100. Es wird dabei mit einem Positionssensor 19 ein Positionsmaß 20 für eine Winkelstellung des Türflügels 104 und eine The control device 55 controls the door component 100. It is with a position sensor 19 a position measure 20 for an angular position of the door leaf 104 and a
Geschwindigkeitskennzahl 22 für eine Winkelgeschwindigkeit 23 des Türflügels 104 erfasst. Die Werte können periodisch aufgenommen werden. Wird eine Verschwenkung der Tür bzw. des Türflügels 104 erkannt, so wird eine aus der Winkelgeschwindigkeit 23 eine Geschwindigkeitskennzahl 22 ermittelt (bzw. umgekehrt) . Mit der Geschwindigkeitskennzahl 22 wird aus der in der Speed index 22 for an angular speed 23 of the door leaf 104 is detected. The values can be recorded periodically. If a pivoting of the door or the door leaf 104 is detected, a speed index 22 is determined from the angular speed 23 (or vice versa). With the speed index 22, the in the
Speichereinrichtung 57 hinterlegten Tabelle 58 eine elektrische Vorgabestromstärke 24 für den elektrischen Antriebsmotor 75 ermittelt. Danach wird die zugehörige Vorgabespannung 25 The table 58 stored in the storage device 57 determines an electrical default current intensity 24 for the electrical drive motor 75. The associated preset voltage is then 25
eingestellt . set.
Die zugehörige Vorgabespannung 25 wird über Erfahrungswerte bestimmt. Beispielsweise können in der Ebene ohne äußere The associated default voltage 25 is determined from empirical values. For example, in the plane without an outer
Belastungen Grundwerte für die Reibung ermittelt werden, die dann berücksichtigt werden, um eine praktisch kraftfreie Führung der Tür zu erreichen (Berücksichtigung von Alterung oder Verschleiß) . Anschließend wird die durch den Antriebsmotor 75 fließende Loads Basic values for the friction are determined, which are then taken into account in order to achieve a practically force-free guidance of the door (consideration of aging or wear). Then the flowing through the drive motor 75
Stromstärke 26 gemessen oder ermittelt. Die tatsächlich fließende Stromstärke 26 wird mit der elektrischen Vorgabestromstärke 24 (bei der Geschwindigkeitskennzahl 22) verglichen. Amperage 26 measured or determined. The current intensity 26 actually flowing is compared with the specified electrical current intensity 24 (for the speed index 22).
Die Vorgabespannung 25 wird erhöht, wenn die durch den The default voltage 25 is increased when the through the
Antriebsmotor 75 fließende Stromstärke 26 geringer ist als die elektrische Vorgabestromstärke 24. Dann wird davon ausgegangen, dass der Benutzer die Tür beschleunigen möchte. Drive motor 75 flowing current intensity 26 is less than the electrical default current intensity 24. It is then assumed that the user wants to accelerate the door.
Die Vorgabespannung 25 wird verringert, wenn die durch den The default voltage 25 is reduced when the through the
Antriebsmotor 75 fließende Stromstärke 26 größer ist als die elektrische Vorgabestromstärke 24. Dann wird davon ausgegangen, dass der Benutzer die Tür abbremsen möchte. Drive motor 75 current intensity 26 flowing is greater than the specified electrical current intensity 24. It is then assumed that the user wants to brake the door.
Berücksichtigt wird dabei insbesondere die räumliche Lage und Orientierung der zu bewegenden Tür. Ein Lage am Hang, bei der die Tür gegen die Schwerkraft geöffnet werden muss, wird entsprechend berücksichtigt und die draus resultierenden Kräfte ausgeglichen. In particular, the spatial position and orientation of the door to be moved is taken into account. A location on a slope where the door has to be opened against gravity is taken into account accordingly and the resulting forces are balanced.
Die letzten Schritte werden iterativ fortgesetzt, um dem Benutzer immer das Gefühl des „kraftlosen Führens" zu geben. The last steps are continued iteratively in order to always give the user the feeling of "powerless guidance".
Auch die Temperaturen der Tür und/oder der Umgebung können berücksichtigt werden. Es treten unterschiedliche The temperatures of the door and / or the surroundings can also be taken into account. There are different
Widerstandskräfte und Momente auf, wenn das Auto im Sommer in der Sonne steht und wenn das Auto im Winter draußen steht. Dies gilt auch, wenn der Insasse in der Türinnenverkleidung Gegenstände wie z.B. eine große Trinkflasche ablegt. Resistance forces and moments when the car is in the sun in summer and when the car is outside in winter. This also applies if the occupant has objects such as puts down a large drinking bottle.
Der Antriebsmotor 75 wird vorzugsweise über eine H-Brücke 52 betrieben (Figur 11) . Diese Schaltung wird verwendet, wenn ein Antriebsmotor 75 in beide Richtungen betrieben werden soll. Wird im Antriebsmotor 75 ein Strom entgegen der Betreibungsrichtung induziert, fließt dieser Strom über den Shunt-Widerstand 27 und wird dort über den Spannungsabfall gemessen. Figur 11 zeigt eine Schaltung zum Betreiben eines Gleichstrommotors als Antriebsmotor 75 in beide Richtungen. Die Mostet-Transistoren mit The drive motor 75 is preferably operated via an H-bridge 52 (FIG. 11). This circuit is used when a drive motor 75 is to be operated in both directions. If a current is induced in the drive motor 75 against the operating direction, this current flows via the shunt resistor 27 and is measured there via the voltage drop. Figure 11 shows one Circuit for operating a direct current motor as drive motor 75 in both directions. The Mostet transistors with
Freilaufdioden steuern dabei die mögliche Stromrichtung (und das Vorzeichen der Spannung) über den sogenannten Brückenzweig, an dem der Gleichstrommotor angeschlossen ist. Am Shunt-Widerstand 27 kann über den Spannungsabfall der Strom gemessen werden. Je nachdem welcher Mosfet Strom durchlässt, und in welche Richtung, fließt der Strom in eine andere Richtung. Die Spannung wird über den Widerstand 27 gemessen. Free-wheeling diodes control the possible current direction (and the sign of the voltage) via the so-called bridge arm to which the DC motor is connected. The current can be measured at the shunt resistor 27 via the voltage drop. Depending on which Mosfet current lets through and in which direction, the current flows in a different direction. The voltage is measured across resistor 27.
Figuren 12 und 13 zeigen den Verlauf der Spannung über der Zeit (Figur 13) und der Stromstärke über dem Motorwinkel (Figur 12) . Das Ende des Diagramms zeigt den vollständig geöffneten Zustand. FIGS. 12 and 13 show the course of the voltage over time (FIG. 13) and the current intensity over the motor angle (FIG. 12). The end of the diagram shows the fully open state.
Es ist klar erkennbar, dass der Benutzer die Tür aus dem It can be clearly seen that the user is pulling out of the door
geschlossenen Zustand anschiebt. Es wird durch die erzwungene Bewegung ein Strom in dem Antriebsmotor 75 induziert. Die in the closed state. A current is induced in the drive motor 75 by the forced movement. The
Spannung bleibt zunächst 0. Die Steuereinrichtung erkennt dann, dass die Tür geöffnet werden soll und regelt die Vorgabespannung 25 so nach, dass die Stromstärke 26 der Vorgabestromstärke 24 entspricht. Beim Zeitpunkt 4,5 Sekunden ist die vollständige Öffnung erreicht und der Benutzer bremst die Tür geringfügig ab. Das System erkennt das sofort und bremst praktisch unmittelbar ab. Es findet ein zeitlich extrem schneller Abfall statt. Das System reagiert sehr schnell auf Änderungen. Die Spannung wird beim Drehen des Motors erhöht (Öffnung der Tür) . Die Spannung wird dabei hier linear erhöht und nicht sprunghaft. Wenn die Tür nicht mehr vom Benutzer beschleunigt wird, wird die Spannung wieder reduziert. The voltage initially remains 0. The control device then recognizes that the door is to be opened and readjusts the preset voltage 25 so that the current intensity 26 corresponds to the preset current intensity 24. At the time of 4.5 seconds, the door is fully open and the user brakes the door slightly. The system recognizes this immediately and brakes practically immediately. There is an extremely rapid drop in time. The system reacts very quickly to changes. The voltage is increased when the motor is turned (opening the door). The tension is increased linearly and not suddenly. When the door is no longer accelerated by the user, the tension is reduced again.
Der in Figur 12 dargestellte Verlauf des Motorstroms 26 beim Türöffnen in Abhängigkeit des Türwinkels zeigt, dass zu Beginn der Türöffnung ein negativer Strom fließt, der Motor erzeugt Strom. Der Regler regelt die Spannung und ein Strom beginnt in positive Richtung zu fließen und so den Motor anzutreiben. Figur 12 zeigt den Stromverlauf beim Öffnen der Türe. In der ersten Sekunde, bzw. die erste Umdrehung des Motors an der The course of the motor current 26 shown in FIG. 12 when the door is opened as a function of the door angle shows that a negative current flows at the beginning of the door opening, the motor generates current. The controller regulates the voltage and a current begins to flow in a positive direction, thus driving the motor. FIG. 12 shows the current curve when the door is opened. In the first second or the first rotation of the motor on the
Spindel wird ein Strom von etwas weniger als -1A induziert (der Motor erzeugt Strom, der Strom fließt in die entgegengesetzte Richtung als im Lastbetrieb) . Der Regler erkennt den Strom und erhöht die Spannung gemäß Figur 12. Es fließt dann ein Strom in positive Richtung und der Antriebsmotor 75 dreht aktiv mit, bis die Tür vom Benutzer nicht mehr angestoßen wird. Der induzierte Strom ist etwa 1/3 (aber negativ) des Stroms, den der Motor bei der aktiven Unterstützung verbraucht. A current of slightly less than -1A is induced in the spindle (the motor generates current, the current flows in the opposite direction than in load operation). The controller detects the current and increases the voltage according to FIG. 12. A current then flows in the positive direction and the drive motor 75 actively rotates with it until the door is no longer pushed by the user. The induced current is about 1/3 (but negative) of the current that the motor consumes during active assistance.
Es wird auch ein Winkelsensor im Motor oder im Antriebsstrang oder an der Tür verwendet. Wenn eine Winkeländerung gemessen wird, schaltet der Motor ein. An angle sensor is also used in the motor or in the drive train or on the door. When a change in angle is measured, the motor switches on.
In allen Fällen erfolgt die Regelung der Größen vorzugsweise über PI-Regler 53 ( Proportional-Integral-Regler ) . Die Implementierung des PI-Reglers 53 kann auf einer beliebigen Recheneinheit erfolgen, z. B. auf einem Mikrocontroller, auf dem Bordcomputer des Fahrzeugs, etc. Diese Steuereinrichtung 55 (Steuereinheit) gibt abhängig von Sensordaten und einem Berechnungsalgorithmus ein Steuersignal für die Antriebs- und Bremseinheit der Türe aus. In all cases, the variables are preferably controlled via PI controller 53 (proportional-integral controller). The PI controller 53 can be implemented on any computer unit, e.g. B. on a microcontroller, on the on-board computer of the vehicle, etc. This control device 55 (control unit) outputs a control signal for the drive and brake unit of the door as a function of sensor data and a calculation algorithm.
Die magnetorheologische Bremseinrichtung 1 kann den Antriebsmotor 75 bei der Bremsung der Tür 104 unterstützen. Der Antriebsmotor 75 läuft dann nicht selber aus, sondern wird aktiv abgebremst. Im Stillstand bremst die Bremseinrichtung 1, um ein ungewolltes Bewegen (Öffnen oder Schließen) der Tür zu verhindern. Zusätzlich kann so eine Ein- bzw. Ausstiegshilfe realisiert werden, indem die Tür in einer Position durch die Bremseinrichtung 1 bzw. MRF- Bremse gehalten wird, und die Person sich an der Tür festhalten und rausziehen kann (Ausstiegshilfe) . Bei engen Parklücken ist dies sehr vorteilhaft. Der Vorteil einer zusätzlichen The magnetorheological braking device 1 can support the drive motor 75 in braking the door 104. The drive motor 75 then does not stop itself, but is actively braked. When the vehicle is at a standstill, the braking device 1 brakes in order to prevent unintentional movement (opening or closing) of the door. In addition, an aid to getting in and out can be implemented in that the door is held in one position by the braking device 1 or MRF brake, and the person can hold on to the door and pull it out (aid to getting out). This is very beneficial in tight parking spaces. The benefit of an additional
Bremseinrichtung 1 zum Motor 75 ist der geringe Stromverbrauch. Wird ein Elektromotor zum Bremsen verwendet, braucht er mehr Strom als eine MRF-Bremse. Wird der Antriebsmotor 75 zum Halten (Blockieren) verwendet, fließen hohe Ströme, wodurch er erhitzt und wegen der daraus resultierenden Widerstandszunahme in den Wicklungen der Strom weiter steigt. Es fließen dann sehr hohe Ströme . Braking device 1 to motor 75 is the low power consumption. If an electric motor is used for braking, it needs more electricity than an MRF brake. If the drive motor 75 stops (Blocking) is used, high currents flow, causing it to heat up and, because of the resulting increase in resistance in the windings, the current continues to rise. Very high currents then flow.
Die Tür bzw. die Bremseinrichtung ist vorzugsweise mit mindestens einem Positionssensor 19 ausgestattet, um die Position und die Geschwindigkeit der Bewegung der Tür bestimmen zu können. Die Bewegung der Türe wird hochauflösend erfasst, sodass die The door or the braking device is preferably equipped with at least one position sensor 19 in order to be able to determine the position and the speed of movement of the door. The movement of the door is recorded in high resolution so that the
Bremseinrichtung 1 schnell geschaltet/gelöst werden kann. Das ist notwendig, wenn die Türe vor einem Hindernis stark gebremst wird und dann in die andere Richtung bewegt werden soll. Wenn die Bremsung nicht gleich nachlässt, kann die Tür nicht sofort wieder in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden. Ein abrupter Bremsvorgang führt bei den doch relativ schweren Fahrzeugtüren gleich zu Lastspitzen und Schwingungen, welche dann schwer beherrschbar sind. Vom Fahrzeughersteller und vom Kunden Braking device 1 can be switched / released quickly. This is necessary if the door is braked heavily in front of an obstacle and is then to be moved in the other direction. If the braking does not ease immediately, the door cannot immediately be moved in the opposite direction again. In the case of the relatively heavy vehicle doors, an abrupt braking process immediately leads to load peaks and vibrations, which are then difficult to control. From the vehicle manufacturer and the customer
gefordert ist ein sanftes (harmonisches) Abbremsen, was mit der schnell und stufenlos schaltenden MRF Bremseinrichtung 1 möglich ist . What is required is gentle (harmonious) braking, which is possible with the fast and continuously variable MRF braking device 1.
Weiters ist ein schnelles Schalten gefordert (im Fast switching is also required (in
Millisekundenbereich) , weil ein nacheilendes Schalten vom E-Motor und/oder der Bremseinrichtung 1 zum Aufschwingen der Tür oder ungewollten Gegenbewegungen führen würde. Die Abbremsung der Tür folgt dabei vorzugsweise einer Wurzelfunktion. Je näher die Tür der gewünschten Stellung kommt (z. B. geschlossen), desto stärker wird abgebremst. Die Tür wird so nicht abrupt abgebremst, sondern „sanft", was ein besseres haptisches Gefühl für den Benutzer ergibt. Dazu ist es notwendig, die genaue Position der Tür messen zu können, um diese Funktion gut zu implementieren. Millisecond range), because a lagging switching of the electric motor and / or the braking device 1 would lead to the door swinging open or unwanted counter movements. The deceleration of the door preferably follows a root function. The closer the door comes to the desired position (e.g. closed), the more it brakes. The door is not braked abruptly, but "gently", which gives the user a better haptic feeling. For this, it is necessary to be able to measure the exact position of the door in order to implement this function well.
Das Signal der Sensoren (Positionssensor, Winkelsensor, The signal from the sensors (position sensor, angle sensor,
Wegsensor, Beschleunigungssensor in Tür oder Fahrzeug) wird mit einem Filter gefiltert (beispielsweise mit einem Kalmanfilter) , um Rauschen vom Sensor zu eliminieren. Damit kann bei einem Distance sensor, acceleration sensor in door or vehicle) is filtered with a filter (for example with a Kalman filter), to eliminate noise from the sensor. With one
Wegsensor eine Auflösung von lpm erreicht werden. Distance sensor a resolution of lpm can be achieved.
Die verwendete Spindel verfährt pro Umdrehung um 30mm, die The spindle used moves by 30mm per revolution, the
Auflösung des für die Umdrehung des Antriebsmotors 75 ist damit 0,012°. Der Wegsensor sitzt hier z. B. auf der Spindeleinheit.The resolution for the revolution of the drive motor 75 is thus 0.012 °. The displacement sensor sits here z. B. on the spindle unit.
Bei einer Auflösung von 1 Mikrometer in Axialrichtung der Spindel ergibt sich eine Auflösung von ca. 0,012° Winkel des A resolution of 1 micrometer in the axial direction of the spindle results in a resolution of approx. 0.012 ° angle of the
Antriebsmotors 75. Damit liegen hier mehr als 1000 Signale pro 1° Winkeländerung der Tür vor. 1° Drehung des Antriebsmotors 75 entspricht 0,065° Türöffnung. 1° Türöffnung entspricht bei der verwendeten Spindel einem Winkel von 15,38° beim Antriebsmotor 75. Die Genauigkeit der Winkelbestimmung der Türöffnung ergibt sich dadurch zu << 0,1° und für die Öffnung der Tür ergibt sich damit eine Winkelauflösung von <0,1°, entsprechend dem Wegsensor. Bedingt durch das Spiel der Spindeleinheiten und des Drive motor 75. This means that there are more than 1000 signals per 1 ° change in the angle of the door. 1 ° rotation of the drive motor 75 corresponds to 0.065 ° door opening. 1 ° door opening corresponds to an angle of 15.38 ° for the drive motor 75 with the spindle used. The accuracy of the angle determination of the door opening results in << 0.1 ° and for the opening of the door there is an angular resolution of <0, 1 °, according to the distance sensor. Due to the play of the spindle units and the
Antriebsmotors 75 ist die Auflösung höher. Drive motor 75, the resolution is higher.
Ein Lagesensor oder Beschleunigungssensor in der Tür oder an einem anderen Bereich im Fahrzeug misst die Richtung der A position sensor or acceleration sensor in the door or in another area in the vehicle measures the direction of the
Beschleunigung. Damit kann auf die Position des Fahrzeugs geschlossen werden. Wenn das Fahrzeug in Schräglage steht, zeigt die Erdbeschleunigung in eine andere Richtung. Dadurch weiß die Steuereinrichtung 55, welche Kraft auf die Tür wirkt, wenn auch keine Benutzer die Tür bewegt. Acceleration. This allows conclusions to be drawn about the position of the vehicle. When the vehicle is tilted, the acceleration due to gravity points in a different direction. As a result, the control device 55 knows what force is acting on the door, even if no users are moving the door.
Die Tür kann zusätzlich mit Berührungssensoren (Handsensor 59) ausgestattet sein (Widerstandssensor oder kapazitiver Sensor) , damit die Regelung der Bremseinrichtung erkennt, wann eine Person die Tür berührt und führt. So kann ausgeschlossen werden, dass die Tür z. B. von Wind aufgestoßen wird und die Regelung dies als Benutzerhand 90 interpretiert und zusätzlich die Bewegung der Tür durch den Wind unterstützt. Wird das Auto in Gefälle/Schräglage geparkt, und die Tür 104 bergwärts aufgedrückt, kann dadurch ein ungewolltes Zufallen der Tür verhindert werden. Umgekehrt wird ein ungewolltes Öffnen (besonders in zu große Öffnungswinkel) verhindert, wenn der Türflügel 104 talwärts geöffnet wird. The door can also be equipped with touch sensors (hand sensor 59) (resistance sensor or capacitive sensor) so that the control of the braking device recognizes when a person touches and guides the door. So it can be ruled out that the door z. B. is pushed open by the wind and the control interprets this as a user hand 90 and additionally supports the movement of the door by the wind. If the car is parked on a downward slope / inclined position and the door 104 is pushed open uphill, this can prevent the door from accidentally closing. It is reversed Unintentional opening (especially at an opening angle that is too large) is prevented when the door leaf 104 is opened downhill.
Eine Erkennung, ob der Wind oder der Benutzer den Türflügel 104 führt, kann auch durch die Nahfeldsensorik (u.a. auch mit A detection of whether the wind or the user is guiding the door leaf 104 can also be done by the near-field sensors (including with
Bilderkennung) erfolgen. Diese erkennt, ob der Benutzer bei der Tür steht oder nicht. Ebenfalls kann aus dem Bewegungsmuster erkannt werden, was gewollt ist. Der Benutzer öffnet die Tür und schließt diese meist gleich wieder. Dies ist ein durchgehender Vorgang in wenigen Sekunden, der entsprechend vom Benutzer klar geführt wird. Ist jedoch die Tür längere Zeit offen, so können Windeinflüsse maßgebend sein. Image recognition). This recognizes whether the user is standing by the door or not. What is wanted can also be recognized from the movement pattern. The user opens the door and usually closes it again immediately. This is a continuous process that takes just a few seconds and is clearly guided by the user. However, if the door is open for a longer period of time, wind influences can be decisive.
Ein Vernetzen des Türsteuergerätes mit einer Wetterapp oder/und dem GPS (Positionsdaten) hilft auch zur Erhöhung der Networking the door control device with a weather app and / or GPS (position data) also helps to increase the
Regelungsgüte. In einem Parkhaus wird Wind unwahrscheinlicher als Störgröße sein als beim Mount Washington. Verwendet der Benutzer immer denselben Parkplatz oder Garage, so kann die Regelung mit Deep Learning daraus lernen und sich selber optimieren, damit der Benutzer eine bessere Unterstützungs-/Türführungsqualität erhält. Dies gilt auch für den Benutzer selber (Links-/Rechtshänder; Control quality. In a multi-storey car park, wind is less likely to be a disturbance than at Mount Washington. If the user always uses the same parking lot or garage, the control can learn from this with deep learning and optimize itself so that the user receives better support / door guidance quality. This also applies to the user himself (left / right-handed;
Frau/Mann/Kind.. ) und den Gewohnheiten des Benutzers oder bei zunehmendem Spiel in den Komponenten oder bei Verschleiß. Die Servounterstützung kann auch intelligent variiert werden. In der Nacht, also zeitabhängig (oder/und positionsabhängig), kann die Tür so auch immer eher langsamer und leise in die Schließstellung geführt werden um die Familie und Nachbarn nicht zu stören oder aufzuwecken. Das Gleiche gilt, wenn Kinder die hinteren Türen schließen, damit ein ungewolltes Fingereinklemmen möglichst geringe Schmerzen verursacht. Auch die anderen Führungskräfte und Wünsche von Kindern können so berücksichtigt werden. Hierbei könnte auch ein Sprachassistent zusätzliche Sicherheit schaffen. Woman / man / child ..) and the habits of the user or with increasing play in the components or with wear. The power assistance can also be varied intelligently. At night, i.e. time-dependent (and / or position-dependent), the door can always be moved more slowly and quietly into the closed position so as not to disturb or wake up the family and neighbors. The same applies when children close the rear doors so that unintentional finger trapping causes as little pain as possible. The other managers and the wishes of children can also be taken into account in this way. A voice assistant could also provide additional security.
Der Benutzer kann zusätzlich verschieden starke The user can also have different strengths
Unterstützungsstufen am Fahrzeug einstellen (Bordcomputer oder per App) . So kann jeder Benutzer die von ihm gewünschte Intensität der Unterstützung wählen. Set the support levels on the vehicle (on-board computer or via app). So every user can choose the intensity of support they want.
Es ist vorteilhaft, wenn die Türko ponent 100 zusätzlich mit Sensoren 160 Abstandssensoren ausgestattet ist (z. B. It is advantageous if the door component 100 is additionally equipped with sensors 160 distance sensors (e.g.
Ultraschallsensor, optische Sensoren, induktive Sensoren, Ultrasonic sensor, optical sensors, inductive sensors,
Lichtschranke, Kamerasystemen, Lidar, Radar etc.), um zu Light barrier, camera systems, lidar, radar etc.) in order to
erkennen, ob sich Hindernisse vor der Tür befinden. Die Regelung kann so ein Bremsen erzwingen, um Schäden am eigenen und an fremden Fahrzeugen zu vermeiden. recognize whether there are any obstacles in front of the door. In this way, the control can force braking in order to avoid damage to your own and other people's vehicles.
Sensoren zwischen Tür und Auto (Rahmen) können erkennen, wenn sich etwas dazwischen befindet (z. B. Hand, Finger, etc.) und der Regler gibt der Bremseinrichtung ein Signal die Tür zu stoppen. Sensors between the door and the car (frame) can detect if something is in between (e.g. hand, finger, etc.) and the controller gives the braking device a signal to stop the door.
Durch die Trägheit der Tür und dem unvermeidlichen Spiel der einzelnen Komponenten der Bremseinrichtung 1 kommt es zu einem leichten Schwingen der Tür nach einer gewollten Bewegung. In der vorliegenden Erfindung wird die schnelle Regelung (kHz) und Möglichkeit der schnell schaltbaren Bremsung ausgenutzt, um die Trägheit bzw. das Schwingen der Tür direkt wieder zur Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu nutzen. Die Tür wird beim Öffnen in einer Öffnungsendstellung gestoppt und schwingt aufgrund vom Spiel oder Weichheiten der Komponenten nach der Bremsung. Der Benutzer will die Tür gleich wieder schließen. Die Sensoren erkennen, wenn die Tür in Schließrichtung schwingt und lösen die Bremseinrichtung 1 exakt dann und dies sehr schnell (einstelliger Millisekundenbereich) , wodurch der Schwingimpuls gleich zum Schließen der Tür genutzt wird und damit auch der Anlaufstrom vom Antriebsmotor 75 (E-Motor) reduziert wird. Würde die Due to the inertia of the door and the inevitable play of the individual components of the braking device 1, the door vibrates slightly after a desired movement. In the present invention, the fast regulation (kHz) and the possibility of the fast switchable braking are used to directly use the inertia or the swinging of the door to move in the opposite direction. When opening, the door is stopped in an open end position and oscillates due to the play or softness of the components after braking. The user wants to close the door again immediately. The sensors detect when the door swings in the closing direction and release the braking device 1 exactly then and very quickly (single-digit millisecond range), whereby the oscillation pulse is used to close the door and thus also reduce the starting current from the drive motor 75 (electric motor) becomes. Would the
Bremseinrichtung 1 zu langsam gelöst und die Tür schon wieder in Öffnungsrichtung schwingen, müsste der E-Motor dagegen arbeiten, was hohe Anlaufmomente-/ ströme benötigt. Nebst der erhöhten Stromaufnahme und Bauteilbelastung hätte dies auch ein unschönes haptisches und akustisches Verhalten der Tür zur Folge. Der Motor „jammert" bei solchen Belastungen, was vom Nutzer als schlechtes Qualitätsmerkmal interpretiert wird. Bewegt der Benutzer die Tür nicht, wird sie durch die (MRF-) Bremseinrichtung 1 gehalten. Dabei kann die Spindeleinheit mit dem Antriebsmotor 75 If the braking device 1 is released too slowly and the door is already swinging in the opening direction, the electric motor would have to work against it, which requires high starting torques / currents. In addition to the increased power consumption and component load, this would also result in an unattractive haptic and acoustic behavior of the door. The engine "whines" at such loads, which the user considers a bad thing Quality feature is interpreted. If the user does not move the door, it is held by the (MRF) braking device 1. The spindle unit with the drive motor 75
vorgespannt werden, d. h., der Motor wird mit einem geringen Strom betrieben (wenige mA) , wodurch er die Spindeleinheit gegen die Bremseinrichtung 75 zu drehen versucht. Wenn der Benutzer die Tür bewegt, löst die Bremseinrichtung 1 und der Antriebsmotor 75 dreht sofort mit. Die benötigte Startzeit des Antriebsmotors 75 wird dadurch verkürzt und der Benutzer fühlt keine Totzeit in der Unterstützung des Motors. be prestressed, d. That is, the motor is operated with a low current (a few mA), as a result of which it tries to rotate the spindle unit against the braking device 75. When the user moves the door, the braking device 1 is released and the drive motor 75 rotates immediately. The required start time of the drive motor 75 is shortened and the user does not feel any dead time in supporting the motor.
Mittels eines Bewegungsmusters (z. B. in der gewünschten Position schnelles auf/zu der Tür) oder Knopfes kann die Tür in der vom Benutzer gewünschten (dorthin geführten) Position fixiert The door can be fixed in the position desired (guided there) by the user by means of a movement pattern (e.g., quick opening / closing of the door in the desired position) or a button
(gebremst) werden, sodass sich dieser beim Aus-/oder Einsteigen daran halten kann (Ausstiegs-/Einstiegshilfe ) . (braked) so that the driver can hold onto it when getting in or out (getting out / boarding aid).
Vorteile des geführten Modus: Advantages of the guided mode:
• Die Tür kann leicht (ohne zu großen Kraftaufwand) geöffnet werden, egal, in welcher Position sich das Fahrzeug befindet (bergwärts, talwärts, schräg, Gegenwind ... ) • The door can be opened easily (without exerting too much force), no matter what position the vehicle is in (uphill, downhill, at an angle, headwind ...)
• Einfache Handhabung, gleiche Verwendung wie klassische Tür, Türgriff etc. sind gleich, keine Knöpfe, Gesten etc. • Simple handling, same use as classic door, door handles etc. are the same, no buttons, gestures etc.
notwendig . necessary.
• Sicherheit: Benutzer muss die Bewegung immer vorgeben, Türe wird nicht selbstständig geöffnet und geschlossen. Sensoren verhindern Schäden durch Kollision; Einklemmen in Tür. • Safety: The user must always specify the movement, the door is not opened and closed independently. Sensors prevent damage from collision; Trapping in door.
• Solange der Benutzer die Tür führt, ist er für die Bewegung verantwortlich. Deshalb benötigt man hierfür weniger der teuren Sensortechnik (weniger Nahfelderkennungssensoren) . Dies ist bei Fahrzeugen der niederen Preisklassen ein • As long as the user guides the door, he is responsible for the movement. Therefore, less expensive sensor technology is required for this (fewer near-field detection sensors). This is a for vehicles in the lower price ranges
Vorteil . Advantage.
Vorzugsweise wird die Bremseinrichtung 1 bei Schwingbewegungen des Türflügels 104 in einer Halte- oder Preferably, the braking device 1 is in a holding or swinging movements of the door leaf 104
Drehrichtungsumkehrstellung so geöffnet, dass bei einer vom Benutzer geforderten Bewegung in eine Richtung niedere Direction of rotation reversal position opened in such a way that lower when the user requests a movement in one direction
Antriebskräfte notwendig werden. Driving forces are necessary.
Insbesondere erkennt die Steuerungseinrichtung 55, ob ein In particular, the control device 55 recognizes whether a
Benutzer in der Nähe der Tür ist. User is near the door.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Steuerung über kabelgebundene oder kabellos angeschlossene oder In all configurations, it is preferred that a control via wired or wirelessly connected or
angekoppelte Bedienschalter oder Bedienflächen möglich ist. coupled control switches or control surfaces is possible.
Vorzugsweise ist eine Steuerung der Tür durch Spracheingabe möglich. Dazu kann (lokal oder entfernt) eine Spracherkennung durchgeführt werden. Die Übermittlung von Befehlen kann per Stimme erfolgen. Möglich sind z. B. Befehle wie: The door can preferably be controlled by voice input. For this purpose, speech recognition can be carried out (locally or remotely). The transmission of commands can be done by voice. Possible are e.g. B. Commands like:
„Tür öffnen" oder auch „öffnen" "Open the door" or "open"
„Tür schließen" oder auch „schließen" "Close door" or "close"
- „Tür stopp" - "door stop"
„Tür blockieren" (z. B.: bei der Ausstiegshilfe) "Block the door" (e.g .: with the exit aid)
„Tür leise schließen" "Close the door quietly"
„Mehr Unterstützung" "More support"
Möglich ist es auch, eine konkrete Tür zu benennen: It is also possible to name a specific door:
„Tür vorne links schließen" oder „öffnen" etc. "Close front left door" or "open" etc.
Besonders die Ausstiegshilfe kann einen eigenen Knopf zum Especially the exit aid can have its own button for
Aktivieren aufweisen oder benötigen. Das kann nachteilig sein (wo soll es platziert werden, Kabelanbindung, etc.). Mit einem Have or need to activate. This can be disadvantageous (where should it be placed, cable connection, etc.). With a
Sprachbefehl ist das einfach und kostengünstig. Es kann möglich und nötig sein, dass ein Sprachbefehl bestätigt werden muss, bevor er ausgeführt wird. Die Ausführung kann auch verweigert werden, z. B. bei der Fahrt. Voice command is easy and inexpensive. It may and may be necessary that a voice command must be confirmed before it is carried out. Execution can also be denied, e.g. B. when driving.
Vorzugsweise ist ein Mikrofon installiert. A microphone is preferably installed.
Ergänzend können folgende Möglichkeiten zur Ausführung von Türen von Kraftfahrzeugen realisiert werden: In addition, the following options for the design of doors of motor vehicles can be implemented:
1. Aktive Türen. D. h. , die Tür bewegt sich auf Knopfdruck oder durch einen anderen Steuerbefehl aktiv, angetrieben durch Elektro-Motor, und wird mittels einer Bremse gebremst. Dies alles ohne Fremdeinwirkung. Sensoren erkennen notwendige Stopppositionen . 1. Active doors. I.e. , the door moves actively at the push of a button or by another control command, driven by an electric motor, and is braked by means of a brake. All of this without outside interference. Sensors recognize necessary stop positions.
2. Passiv ausgeführte Türen. Die Tür wird vom Benutzer bewegt und ist selber passiv (und wird maximal gebremst) . Mittels Sensoren kann intelligent gedämpft werden und z. B. vor einem Hindernis gestoppt werden. 2. Passive doors. The door is moved by the user and is itself passive (and is braked to the maximum). Intelligent damping can be carried out using sensors and B. be stopped in front of an obstacle.
3. Passive „aktive" Tür: Der Elektro-Motor usw. wird 3. Passive "active" door: The electric motor etc. is
ausgekuppelt und die ansonsten aktive Tür lässt sich passiv mit geringem und jedenfalls vertretbarem Kraftaufwand bewegen . disengaged and the otherwise active door can be moved passively with little and in any case reasonable effort.
Eine neue Möglichkeit ist die hier beschriebene semiaktive Tür: The semi-active door described here is a new option:
Die Tür wird vom Benutzer wie beim vorherigen Mode 2 (passiv) bewegt, der Elektromotor in Kombination mit der Bremse unterstützt die Bewegung jedoch. So kann die Tür z. B. mit einem Finger beliebig bewegt werden. Solange der Finger (Hand) die Tür führt, solange folgt die Tür mit minimalster Gegenkraft der Handbewegung bzw. der Vorgabe von Benutzer.The door is moved by the user as in the previous mode 2 (passive), but the electric motor in combination with the brake supports the movement. So the door z. B. can be moved with one finger. As long as the finger (hand) guides the door, the door follows the movement of the hand or the user's specification with minimal counterforce.
Die Kraft, mit welcher die Tür folgt, kann voreingestellt werden (z. B. im Fahrzeugeinstellmenü; oder im Zündschlüssel; in einer App. etc. Die Tür kann auch leicht angestoßen werden und bewegt sich dann ganz langsam, um mit einem Finger wieder gestoppt zu werden. Der Mensch „führt" die Tür, die Tür macht (vorzugsweise) nichts (oder fast nichts) selbstständig. Die Kunst hierbei ist den Benutzerwunsch zu erahnen (Sensor...) und den Motor so zu regeln, dass die Tür keine Bewegungen macht, die „unnatürlich" sind (Rucken, zu starkes Verzögern, zu schwergängig; Drehrichtungswechsel sind kritisch...) . The force with which the door follows can be preset (e.g. in the vehicle settings menu; or in the ignition key; in an app. Etc.) The door can also be pushed slightly and then moves very slowly, only to be stopped with a finger Man "leads" the door, the door makes (preferably) nothing (or almost nothing) independently. The trick here is to guess what the user wants (sensor ...) and to regulate the motor in such a way that the door does not make any movements that are "unnatural" (jerking, excessive deceleration, too stiff; changes in direction of rotation are critical ...) .
Dies ist auch in der Schräge möglich. Der Elektro-Motor kompensiert dann die sich ändernden Kräfte (sonst würde die Tür in eine Richtung leichter, in die andere schwerer gehen) . Die Tür bewegt immer gleich „elegant" bzw. quasi This is also possible in the slope. The electric motor then compensates for the changing forces (otherwise the door would be lighter in one direction and more difficult in the other). The door always moves "elegantly" or quasi
Schwerkraftfrei . Gravity free.
Mittels eines Bewegungsmusters oder Knopfes kann die Tür in der vom Benutzer gewünschten (dorthin geführten) Position fixiert (gebremst) werden, sodass sich dieser beim Aus-/oder Einsteigen daran halten kann (Ausstiegs-/Einstiegshilfe ) . By means of a movement pattern or button, the door can be fixed (braked) in the position desired by the user (guided there) so that he can hold on to it when getting in or out (getting out / boarding aid).
Ein Vorteil dieser Lösung ist zudem, dass auf das Auskuppeln verzichtet werden könnte. Das ist hinsichtlich der Kosten, des Gewichts und des Bauraums ein großer Vorteil. Another advantage of this solution is that disengagement can be dispensed with. This is a great advantage in terms of cost, weight and installation space.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Benutzer eine Autotür passiv It is beneficial for a user to pass a car door
schließen kann. Das ist dann besonders vorteilhaft, wenn eine geringe Schließkraft benötigt wird. can close. This is particularly advantageous when a low closing force is required.
Die Tür öffnet sich dann nicht "von selbst", sondern wird mit minimalem Kraftaufwand geführt. Der Antriebsmotor liefert die Unterstützung und die Bremseinrichtung bremst bei Bedarf The door then does not open "by itself", but is guided with minimal effort. The drive motor provides the support and the braking device brakes when necessary
angepasst, sodass jederzeit eine minimale Kraft benötigt wird. adjusted so that minimal force is required at all times.
Der Elektromotor samt Getriebe sollte relativ stark sein, da die Türkräfte und Verfahrgeschwindigkeiten hoch sind (Ausstiegshilfe: bis 2.000N; Betätigungskraft bis 1.000N) . Deshalb ist es möglich, dass man den Motor samt Getriebe (wie bei der elektrischen The electric motor including the gearbox should be relatively strong, as the door forces and travel speeds are high (exit aid: up to 2,000N; actuating force up to 1,000N). Therefore it is possible to have the motor and gearbox (as with the electric
Heckklappe) hört, was nicht gewünscht ist. Getriebe mit Tailgate) hears what is not wanted. Gear with
KunststoffZahnrädern und Kapselung in Form von Schallisolierung schaffen nur bedingt Abhilfe. Plastic gears and encapsulation in the form of sound insulation only provide limited relief.
Bei den meisten Fahrzeugen ist in der Tür gleich auch ein Most vehicles have a door in the door
Lautsprecher angeordnet. Dieser liegt meist nur wenige Zentimeter vom aktiven Türversteller (=Antriebsmotor ) entfernt. Über den Lautsprecher kann nun Gegenschall ausgestrahlt werden, wenn der Türversteller aktiv ist. Das Geräusch vom Türversteller verändert sich im Frequenzspektrum nicht sehr. Zudem wird der Türversteller angesteuert, man weiß also, was er macht bzw. machen soll. Er ist keine Undefinierte Lärmquelle. Aufgrund der Sensorsignale kennt man die Last (z. B. Giersensor: Schräglage vom Fahrzeug) . Somit kann sehr effizient mit Gegenschall gearbeitet werden. Speakers arranged. This is usually only a few centimeters away from the active door adjuster (= drive motor). Counter-sound can now be emitted via the loudspeaker when the door adjuster is active. The noise from the door adjuster does not change much in the frequency spectrum. In addition, the door adjuster is activated, so you know what to do or what to do. It is not an undefined source of noise. The load is known from the sensor signals (e.g. yaw sensor: vehicle leaned). This means that counter-noise can be used very efficiently.
In allen Ausgestaltungen kann der Antriebsmotor 75 auch ein Synchronmotor, Asynchronmotor, Scheibenläufer, Ultraschallmotor, Piezomotor oder Axialspaltmotor sein, mit oder ohne Getriebe 74, ohne darauf beschränkt zu sein. In all of the configurations, the drive motor 75 can also be a synchronous motor, asynchronous motor, disc armature, ultrasonic motor, piezo motor or axial gap motor, with or without a gear 74, without being restricted thereto.
Der Antriebsmotor kann insbesondere mit 12, 24 oder 48 Volt betrieben werden. The drive motor can in particular be operated with 12, 24 or 48 volts.
Das Getriebe 74 kann ein Planetengetriebe, konventionelles The gear 74 can be a planetary gear, conventional
Getriebe, Harmoniedrivegetriebe (Wellgetriebe ), CVT sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Übertragungselemente (wie z. B. das Zahnrad) können hierbei aus Stahl, Kunststoff, Transmission, harmonic transmission (harmonic transmission), CVT, without being limited to them. The transmission elements (such as the gearwheel) can be made of steel, plastic,
faserverstärkten Materialen, Buntmetallen oder Ähnlichem sein. fiber-reinforced materials, non-ferrous metals or the like.
Bezugszeichenliste : List of reference symbols:
1 Bremseinrichtung 42 Drehachse 1 braking device 42 axis of rotation
2 Drehkörper, Wälzkörper 46 Kei1form 2 rotating bodies, rolling bodies 46 Kei1form
3 Drehaufnahme, Achseinheit, 50 Bewegungsbeeinflußungs- Koppelstange einrichtung, Vorrichtung 3 rotary mount, axis unit, 50 movement influencing coupling rod device, device
4 Spindeleinheit, 51 Wegsensor 4 spindle unit, 51 displacement sensor
Gewindespindel 52 H-Brücke Threaded spindle 52 H-bridge
5 Spindeleinheit, 53 PI-Regler 5 spindle unit, 53 PI controller
Spindelmutter 54 induzierte elektrische Spindle nut 54 induced electrical
6 magnetorheologisches Fluid Größe 6 magnetorheological fluid size
7 Lager 55 Steuereinrichtung 7 warehouse 55 control device
8 Magnetfeldquelle 56 Vergleichseinrichtung 8 magnetic field source 56 comparison device
9 elektrische Spule 57 Speichereinrichtung9 electrical coil 57 storage device
10 Magnetfeld 58 Tabelle 10 Magnetic Field 58 Table
11 Spulenhalter 59 Handsensor 11 Spool holder 59 Hand sensor
12 Gewindemutter 60 Sensoreinrichtung 12 threaded nut 60 sensor device
13 Dichtung 61 Winkel (der Tür) 13 Seal 61 bracket (of the door)
14 Außengewinde 62 Lagesensor 14 external thread 62 position sensor
15 Innengewinde 63 GPS-Sensor 15 internal thread 63 GPS sensor
16 Lochmutter 64 Neigungssensor 16 Hole nut 64 Inclination sensor
17 Hülse 65 Stromsensor 17 Sleeve 65 current sensor
18 Zwischenring 70 Antriebseinrichtung 18 intermediate ring 70 drive device
19 Positionssensor, 71 Antriebsgehäuse 19 position sensor, 71 drive housing
Stellungssensor 72 Antriebswelle Position sensor 72 drive shaft
20 Positionsmaß 73 Antriebsaufnahme 20 Position dimension 73 drive mount
21 Kanal 74 Getriebe 21 channel 74 gear
22 Geschwindigkeitskennzahl 75 Antriebsmotor 22 Speed code 75 drive motor
23 Winkelgeschwindigkeit, 76 Mitnehmer 23 angular velocity, 76 drivers
Bewegungsgeschwindigkeit 80 Aktor Movement speed 80 actuator
24 Vorgabestromstärke 81 Vorbelastungseinheit 24 default current 81 preload unit
25 Vorgabespannung 86 Antrieb 25 Default voltage 86 drive
26 Stromstärke 90 Hand 26 current strength 90 hand
27 Widerstand 100 Türkomponente 27 Resistance 100 door component
28 Laufring 102 Schließstellung 28 Race 102 closed position
29 Kabel 103 Öffnungsstellung 29 Cable 103 Open position
30 Kraftverlauf 104 Türkomponente 30 Force curve 104 door component
32 Komponente 151 Anschlusseinheit 32 Component 151 Connection unit
32a Führungsblech 151a Schraube 32a guide plate 151a screw
32b Ausschnitt 152 Anschlusseinheit 32b Cutout 152 connection unit
33 Komponente 152a Schwenkachse 33 Component 152a pivot axis
34 Komponente 153 Koppelprofil 34 Component 153 coupling profile
34a Schwenkachse 153d Krümmung 34a pivot axis 153d curvature
35 Spalt 153e Krümmung 35 gap 153e curvature
36 separates Teil 154 Türeinrichtung 36 separate part 154 door equipment
39 freier Abstand 160 Sensor 39 free distance 160 sensor
40 Übertragungsvorrichtung 200 Kraftfahrzeug 40 transmission device 200 motor vehicle

Claims

Ansprüche : Expectations :
1. Verfahren zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels (104) einer Türkomponente (100) für ein Kraftfahrzeug (200) mit einer Antriebseinrichtung (70) mit einem elektrischen 1. A method for pivoting a movable door leaf (104) of a door component (100) for a motor vehicle (200) with a drive device (70) with an electrical one
Antriebsmotor (75), um eine Verschwenkung des Türflügels Drive motor (75) to pivot the door leaf
(104) wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) zu beeinflussen, wobei mit einem Positionssensor (19) ein Positionsmaß (20) für eine Winkelstellung des Türflügels (104) und eine (104) to influence at least partially between a closed position (102) and an open position (103), with a position sensor (19) a position measure (20) for an angular position of the door leaf (104) and a
Geschwindigkeitskennzahl (22) für eine Winkelgeschwindigkeit (23) des Türflügels (104) erfasst werden, Speed index (22) for an angular speed (23) of the door leaf (104) are detected,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass bei einer Verschwenkung des Türflügels (104) mit der Geschwindigkeitskennzahl (22) eine elektrische that when the door leaf (104) is pivoted with the speed code (22) an electrical
Vorgabestromstärke (24) für den elektrischen Antriebsmotor (75) ermittelt wird und dass eine zugehörige Vorgabespannung (25) eingestellt wird Preset current strength (24) for the electric drive motor (75) is determined and that an associated preset voltage (25) is set
und dass anschließend die durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) ermittelt wird, and that then the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is determined,
und dass die Vorgabespannung (25) erhöht wird, wenn die durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) geringer ist als die elektrische Vorgabestromstärke (24), and that the preset voltage (25) is increased when the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is less than the electrical preset current intensity (24),
und dass die Vorgabespannung (25) verringert wird, wenn die durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) größer ist als die elektrische Vorgabestromstärke (24) . and that the preset voltage (25) is reduced when the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is greater than the electric preset current intensity (24).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die durch den Antriebsmotor2. The method of claim 1, wherein the by the drive motor
(75) fließende Stromstärke (26) über einen in Reihe zu dem Antriebsmotor angeordneten Widerstand (27) erfasst wird. (75) flowing current strength (26) is detected via a resistor (27) arranged in series with the drive motor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Antriebsmotor3. The method of claim 1 or 2, wherein the drive motor
(75) in einer H-Brücke (52) angeordnet ist. (75) is arranged in an H-bridge (52).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Regelung der Vorgabespannung (25) über einen Proportional- Integral-Regler (53) erfolgt. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein a regulation of the default voltage (25) takes place via a proportional-integral controller (53).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Positionsmaß (20) bei der Ermittlung der elektrischen 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the position measure (20) when determining the electrical
Vorgabestromstärke (24) und/oder einer elektrischen Preset current strength (24) and / or an electrical one
Vorgabespannung (25) berücksichtigt wird. Default voltage (25) is taken into account.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit einem Lagesensor (62) wenigstens ein Wert für die Raumlage des Kraftfahrzeugs (200) erfasst wird und wobei mit einem Stromsensor (65) ein Wert für die Stromstärke der 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein with a position sensor (62) at least one value for the spatial position of the motor vehicle (200) is detected and with a current sensor (65) a value for the current strength of the
Antriebeinrichtung (70) ermittelt wird und wobei eine hinterlegten Tabelle (58) Korrekturwerte enthält und wobei das Positionsmaß (20) bei der Ermittlung der elektrischen Vorgabestromstärke (24) und/oder einer elektrischen Drive device (70) is determined and wherein a stored table (58) contains correction values and wherein the position measure (20) when determining the electrical default current strength (24) and / or an electrical
Vorgabespannung (25) berücksichtigt wird. Default voltage (25) is taken into account.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine horizontale Ausrichtung des Kraftfahrzeugs (200) 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein a horizontal alignment of the motor vehicle (200)
berücksichtigt wird. is taken into account.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein GPS-Sensor berücksichtigt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein a GPS sensor is taken into account.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Maß für einen internen Bewegungswiderstand ermittelt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein a measure for an internal movement resistance is determined.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit dem Maß für den internen Bewegungswiderstand eine 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein with the measure for the internal resistance to movement
Rekalibrierung durchgeführt wird. Recalibration is performed.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 11. The method according to any one of the preceding claims, wherein
mittels eines Handsensors eine Handerkennung durchgeführt wird und die Antriebseinrichtung nur aktiviert wird, wenn sich eine Hand eines Benutzers in unmittelbarer Nähe des Türflügels befindet. a hand detection is carried out by means of a hand sensor and the drive device is only activated when a hand of a user is in the immediate vicinity of the door leaf.
12. Verfahren zum Verschwenken eines bewegbaren Türflügels (104) einer Türkomponente (100) für ein Kraftfahrzeug (200) mit einer Antriebseinrichtung (70) mit einem elektrischen Antriebsmotor (75), um eine Verschwenkung des Türflügels (104) durch einen Benutzer, vorzugsweise durch eine 12. A method for pivoting a movable door leaf (104) of a door component (100) for a motor vehicle (200) with a drive device (70) with an electrical one Drive motor (75) to pivot the door leaf (104) by a user, preferably by a
Benutzerhand, wenigstens teilweise zwischen einer User hand, at least partially between one
Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) zu beeinflussen, Influencing closed position (102) and an open position (103),
- wobei mit einem Positionssensor (19) ein Positionswert (20) für eine Winkelstellung des Türflügels (104) erfasst wird, - A position value (20) for an angular position of the door leaf (104) being recorded with a position sensor (19),
- mit einem Lagesensor (62) wenigstens ein Wert für die Raumlage des Kraftfahrzeugs (200) erfasst wird, - at least one value for the spatial position of the motor vehicle (200) is detected with a position sensor (62),
- mit einem Stromsensor (65) ein Wert für die Stromstärke der Antriebeinrichtung (70) ermittelt wird, - a value for the current strength of the drive device (70) is determined with a current sensor (65),
- eine hinterlegten Tabelle (58) Korrekturwerte enthält, dadurch gekennzeichnet, - a stored table (58) contains correction values, characterized in that
dass bei einer Verschwenkung des Türflügels (104) eine that upon pivoting of the door leaf (104) a
Steuereinrichtung (55) mit den gemessenen Werten und den in der Tabelle (58) hinterlegten Korrekturwerten die Control device (55) with the measured values and the correction values stored in table (58)
Antriebseinrichtung steuert. Drive device controls.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebeinrichtung (70) durch eine schnell schaltende 13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the drive device (70) by a fast switching
Bremseinrichtung (1) ergänzt wird und mit dieser über die Steuereinrichtung (55) in Interaktion steht. Braking device (1) is supplemented and is in interaction with this via the control device (55).
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Benutzer die Bewegungskräfte im Fahrzeugmenü vorauswählen kann . 14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the user can preselect the movement forces in the vehicle menu.
15. Verfahren insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Verschwenkung des Türflügels (104) mit einer 15. The method in particular according to the preamble of claim 1 or according to one of the preceding claims, wherein upon pivoting of the door leaf (104) with a
Sensoreinrichtung (60) wenigstens eine elektrische Größe (26) des elektrischen Antriebsmotors (75) erfasst und bei der Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors (75) Sensor device (60) detects at least one electrical variable (26) of the electric drive motor (75) and when the electric drive motor (75) is activated
berücksichtigt wird, is taken into account,
sodass z. B. bei einer wenigstens teilweise hündisch so that z. B. at least partially doggy
eingeleiteten und/oder veränderten Verschwenkung des Türflügels (104) die in dem Antriebsmotor (75) induzierte elektrische Größe (54) erfasst wird und anschließend der Antriebsmotor (75) entsprechend aktiv angesteuert wird. initiated and / or changed pivoting of the Door leaf (104), the electrical variable (54) induced in the drive motor (75) is detected and the drive motor (75) is then actively activated accordingly.
16. Türkomponente (100) für ein Fahrzeug (100) mit einer 16. Door component (100) for a vehicle (100) with a
Antriebseinrichtung (70) mit einem elektrischen Antriebsmotor (75) und zwei relativ zueinander bewegbaren Drive device (70) with an electric drive motor (75) and two movable relative to one another
Anschlusseinheiten (151, 152), welche mittels des Connection units (151, 152), which by means of the
Antriebsmotors (75) relativ zueinander verstellbar sind, wobei eine der beiden Anschlusseinheiten (151, 152) mit einer Tragkonstruktion und die andere der beiden Anschlusseinheiten (151, 152) mit einem bewegbaren Türflügel (104) verbindbar ist, um eine Bewegung des Türflügels (104) wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) zu beeinflussen, Drive motor (75) are adjustable relative to each other, wherein one of the two connection units (151, 152) can be connected to a support structure and the other of the two connection units (151, 152) can be connected to a movable door leaf (104) in order to move the door leaf (104 ) to influence at least partially between a closed position (102) and an open position (103),
wobei ein Positionssensor (19) umfasst ist, mit welchem ein Positionsmaß (20) für eine Stellung der beiden wherein a position sensor (19) is included, with which a position measure (20) for a position of the two
Anschlusseinheiten (151, 152) relativ zueinander und eine Geschwindigkeitskennzahl (22) für eine Connection units (151, 152) relative to one another and a speed code (22) for one
Bewegungsgeschwindigkeit (23) der beiden Anschlusseinheiten (151, 152) relativ zueinander erfassbar ist, Movement speed (23) of the two connection units (151, 152) relative to one another can be detected,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass dem elektrischen Antriebsmotor (75) wenigstens eine Sensoreinrichtung (60) zugeordnet ist, mit welcher wenigstens eine durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) erfassbar ist, that the electric drive motor (75) is assigned at least one sensor device (60) with which at least one current intensity (26) flowing through the drive motor (75) can be detected,
und dass die Steuereinrichtung (55) dazu ausgebildet und eingerichtet ist, bei einer Verschwenkung des Türflügels (104) mit der Geschwindigkeitskennzahl (22) eine elektrische Vorgabestromstärke (24) für den elektrischen Antriebsmotor (75) zu ermitteln und eine zugehörige Vorgabespannung (25) einzustellen, and that the control device (55) is designed and set up to determine an electrical default current intensity (24) for the electric drive motor (75) and to set an associated default voltage (25) when the door leaf (104) is pivoted with the speed code (22) ,
und dass die Steuereinrichtung (55) dazu ausgebildet und eingerichtet ist, mit der Sensoreinrichtung (60) die bei der Vorgabespannung (25) durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) zu ermitteln, und dass eine Vergleichseinrichtung (56) umfasst ist, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die durch den and that the control device (55) is designed and set up to use the sensor device (60) to determine the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) at the specified voltage (25), and that a comparison device (56) is included, which is designed and set up to be determined by the
Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) mit der Drive motor (75) flowing amperage (26) with the
Vorgabestromstärke (24) zu vergleichen, Compare the default current (24),
und dass die Steuereinrichtung (55) dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Vorgabespannung (25) zu erhöhen, wenn die durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) geringer ist als die elektrische Vorgabestromstärke (24) und die Vorgabespannung (25) zu verringern, wenn die durch den Antriebsmotor (75) fließende Stromstärke (26) größer ist als die elektrische Vorgabestromstärke (24). and that the control device (55) is designed and set up to increase the preset voltage (25) when the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is less than the electrical preset current intensity (24) and the preset voltage (25) reduce when the current intensity (26) flowing through the drive motor (75) is greater than the electrical default current intensity (24).
17. Türkomponente (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Positionssensor 19 und die Sensoreinrichtung (60) periodisch ausgelesen werden. 17. Door component (100) according to the preceding claim, wherein the position sensor 19 and the sensor device (60) are read out periodically.
18. Türkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromstärke (26) des Antriebsmotors (75) erfasst wird, wenn sich das Positionsmaß (20) für die Winkelstellung des Türflügels (104) ändert. 18. Door component (100) according to one of the preceding claims, wherein the current intensity (26) of the drive motor (75) is detected when the position dimension (20) for the angular position of the door leaf (104) changes.
19. Türkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuereinrichtung (55) eine Speichereinrichtung (57) zugeordnet ist. 19. Door component (100) according to one of the preceding claims, wherein the control device (55) is assigned a memory device (57).
20. Türkomponente (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in der Speichereinrichtung (57) wenigstens eine Tabelle (58) hinterlegt ist. 20. Door component (100) according to the preceding claim, wherein at least one table (58) is stored in the memory device (57).
21. Türkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine steuerbare Bremseinrichtung (1) umfasst ist. 21. Door component (100) according to one of the preceding claims, wherein a controllable braking device (1) is included.
22. Türkomponente (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Bremseinrichtung (1) als magnetorheologische 22. Door component (100) according to the preceding claim, wherein the braking device (1) as a magnetorheological
Übertragungsvorrichtung (40) ausgebildet ist und wenigstens eine elektrische Spule (9) umfasst. Transmission device (40) is formed and comprises at least one electrical coil (9).
23. Türkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Handsensor (59) umfasst ist, mit welcher eine Berührung des Türflügels (104) durch eine Hand eines 23. Door component (100) according to one of the preceding claims, wherein a hand sensor (59) is included, with which a hand of a touch of the door leaf (104)
Benutzers detektierbar ist. User is detectable.
24. Türkomponente (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Handsensor (59) einen Nahfeldsensor und/oder einen kapazitiven Sensor umfasst. 24. Door component (100) according to the preceding claim, wherein the hand sensor (59) comprises a near field sensor and / or a capacitive sensor.
25. Türkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Bilderkennungssystem (59) umfasst ist, mit welcher das Nahfeld der Tür dynamisch detektierbar ist. 25. Door component (100) according to one of the preceding claims, wherein an image recognition system (59) is included, with which the near field of the door can be dynamically detected.
26. Türkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Koppelprofil (153) beidseitig gelenkig gelagert und in seiner Form so ausgebildet ist, dass es trotz der sich ändernden kinematischen Gegebenheiten beim Bewegen des Türflügels aufgrund der zueinander im Abstand stehenden Anschluss- bzw. Türblattschwenk- und den Befestigungspunkten26. Door component according to one of the preceding claims, wherein the coupling profile (153) is articulated on both sides and is designed in its shape so that it is in spite of the changing kinematic conditions when moving the door leaf due to the mutually spaced connection or door leaf pivot and the attachment points
(152a) der Antriebseinheit immer mittig im Ausschnitt (32b) liegt . (152a) of the drive unit is always centered in the cutout (32b).
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