WO2018087001A1 - Türbremssystem, komponente einer karosserie, kraftfahrzeug und verfahren zum steuern einer bewegung - Google Patents

Türbremssystem, komponente einer karosserie, kraftfahrzeug und verfahren zum steuern einer bewegung Download PDF

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WO2018087001A1
WO2018087001A1 PCT/EP2017/078159 EP2017078159W WO2018087001A1 WO 2018087001 A1 WO2018087001 A1 WO 2018087001A1 EP 2017078159 W EP2017078159 W EP 2017078159W WO 2018087001 A1 WO2018087001 A1 WO 2018087001A1
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WO
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component
unit
brake
brake system
motor vehicle
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Application number
PCT/EP2017/078159
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Inventor
Erik Braden
Gernot Frener
Peter Semperowitsch
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/02—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means
    • E05C17/04—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing
    • E05C17/12—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod
    • E05C17/20—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod sliding through a guide
    • E05C17/203—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod sliding through a guide concealed, e.g. for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/003—Power-actuated devices for limiting the opening of vehicle doors

Definitions

  • the present invention relates to a brake system, a component of a body, a motor vehicle and a method for controlling the movement of a pivotable component of a body.
  • pivotable components of a body of vehicles and e.g. of motor vehicles for example in vehicle doors or flaps, are used for controlling the pivoting movement and / or for detecting a component in a pivoted position braking systems, which are also called door brakes in the case of doors.
  • Brake system consists in the detention of the body component in a pivoted state as long as a force acting on the pivoted state is below a threshold value. If the threshold is exceeded, the brake system releases the body component, which can then be pivoted substantially freely.
  • stepless door brakes or brake systems electrical controls of the braking force are used, which determine the detection of the forces acting on Hall sensors relative movements between two system components due to the forces acting.
  • This procedure requires a comparatively complicated sensor structure and two system components, between which a
  • the invention is based on the object, a brake system for a
  • pivotable component of a body a component of a
  • Body as such, a motor vehicle and a method for controlling the Specify movement of a pivotable component of a body, in which a braking of a body component with particularly high
  • the object underlying the invention is according to the invention in a brake system with the features of independent claim 1, in a component of a body according to the invention with the features of independent claim 8, a motor vehicle according to the invention with the features of independent claim 9 and in a
  • a braking system for a pivotable component of a body of a motor vehicle and e.g. for a motor vehicle door or a motor vehicle door provided with a in operation on a frame portion of the body for pivotally receiving the component of the body pivotally mounted retaining element as a unit to be braked, a brake unit which in operation (a) mitbewegbar connected to the pivotable component via a mounting region and (b) is detachably couplable to the holding element for its detection or release by braking, and a pressure sensor unit, which is formed on a braking system side in a power flow path between brake system and frame area for pressure / Switzerlandfact, wherein the brake unit on the pressure / Switzerlandfact the pressure sensor unit is controllable.
  • a frame portion may, for the purposes of the present invention, between the door brake and the body of the vehicle as well as between the
  • Door brake and the pivotable component may be formed.
  • the pressure sensor unit and e.g. the respective ones
  • Piezo elements may be arranged at any point of the power flow path between the brake system and the frame area.
  • the brake unit has a housing with a mounting area, with which the brake unit is connected in operation with the component of the body and on or in which at least part of the pressure sensor unit and eg at least one piezoelectric element for pressure / Switzerlandfact is formed.
  • Pressure sensor unit and the respective piezo elements in relation to the housing.
  • the attachment portion may include a mounting aperture and / or one or more fasteners for mounting and securing the housing with respect to the component of the body to which the pressure sensor unit and e.g. a respective piezoelectric element for pressure / Switzerlandfact are mechanically coupled.
  • the pressure sensor unit and e.g. a respective piezoelectric element for pressure / Switzerlandfact in the mounting area are at least partially embedded in or on the housing.
  • Embodiment of the brake system according to the invention when the holding element as a - preferably linearly extending - holding band and with a first or free end and with one, the free end is formed opposite the second or attachment end, wherein the attachment end is adapted to be pivotally mounted in operation on the frame portion of the body.
  • the brake unit comprises a control unit which is set up by the printing unit from the push / pull recording captured and for a pressure or a train in the power flow between brake system and
  • the body component is pivotally mounted in operation on a frame portion of the body. For the controlled braking of a pivoting movement, the body component on a brake system according to the invention.
  • Motor vehicle and preferably a passenger car created as such is formed with a body provided with a frame portion on which a component of the body, e.g. a
  • Vehicle door or a vehicle door according to the present invention are mounted.
  • the present invention also relates to a method for controlling the movement of a pivotable component of a body of a
  • Motor vehicle e.g. for controlling a motor vehicle door or a
  • a brake system with the presented inventive structure is used. It is used in the inventive method for controlling the movement of a pivotable component of a body of a motor vehicle as a unit to be braked on a frame portion of the body for pivotally receiving the component of the body pivotally mounted holding member.
  • Component is connected via a mounting area with movable, the holding element for its detection or release by braking controllably coupled releasably coupled.
  • a pressure sensor unit is used in a force flow path between the brake system and the frame area for pressure / tension absorption.
  • Braking of a movement of the holding element is controlled by the brake unit via the pressure / Switzerlandfact the pressure sensor unit.
  • Figures 1 and 2 show a schematic and sectional side view of a
  • Figure 3 shows a schematic side view of a vehicle door below
  • Figure 4 shows a schematic and perspective side view of an embodiment of the vehicle according to the invention.
  • the vehicle 1 according to the invention is shown in FIG. 4 with a body 2 and wheels 4.
  • the vehicle 1 has a
  • Vehicle longitudinal direction X which extends in the x-direction
  • vehicle transverse extension direction Y which extends in the y-direction.
  • the height direction Z of the vehicle 1 is aligned parallel to the z-direction.
  • the body 2 of the vehicle 1 has several on the body. 2
  • pivotable vehicle body components 5 for example, a vehicle door 5-1 and a trunk lid 5-2. Further at the
  • Vehicle body 2 pivotable vehicle body components 5 may be provided.
  • pivotable vehicle body component 5 is a brake system 10 according to the invention with a holding strap as a holding element 20, a brake unit 30 and a pressure sensor unit 40 not shown here explicitly.
  • the door 5-1 is pivotally mounted about hinges 7 about a pivot axis 7-1 on the body 2.
  • the pivot axis 7-1 runs parallel to
  • Swiveling necessary hinges 7 are mounted on a mounting surface 8-1 of a frame portion 8 of the body 2.
  • the door 5-1 and the Frame 8 of the body 2 are in the usual way in their
  • the invention is arranged in order to suppress an involuntary and / or unintentional pivoting of the door 5-1 in a certain position.
  • Braking system 10 is formed.
  • the holding element 20 for example in the form of a retaining band, is fastened at one end to the mounting surface 8-1 of the frame region 8 or in its region, for example in a pivotable manner about a pivot axis 9-1 parallel to the pivot axis 7-1, which is shown in Figures 1 and 2. Otherwise, the holding element 20 with the brake unit 30 of
  • Brake system 10 controllably coupled to prevent a pivoting movement as long as an applied force or an acting moment does not exceed a certain threshold. That is, one of the brake unit 30 underlying combination of brake elements 34, 35, which are shown in Figures 1 and 2, the holding element 20 and thus a possible pivoting movement of the door 5-1 determined until the respective threshold is exceeded ,
  • FIG. 3 shows, in a schematic side view and also to an overview, a vehicle door 5-1 configured according to the invention as a vehicle body component 5 pivotable on the body 2 using the brake system 10 according to the invention.
  • retaining element 20 in the form of a substantially linearly extending retaining band with the free end 21 and its stop 23, which is also referred to as a barrier, as well as the upper side 20-1 and the lower side 20- 2 of the actual body of the retaining band shown as a holding element 20.
  • the hinges 7 again define the pivot axis 7-1 of the door 5-1 parallel to the z-direction, ie the vehicle height direction Z.
  • an embodiment of the brake system 10 according to the invention is pivotable in connection with a vehicle door 5-1 as being pivotable on a body 2 of a vehicle 1 according to the invention
  • Vehicle body component 5 explained in two different operating states.
  • Figure 1 shows a braked or locked state of the vehicle door 5-1 by engagement of the brake elements 34 and 35 on the top 20-1 and the bottom 20-2 of the support member 20, which is designed here as a linearly extending tether.
  • Other geometries of the retaining element 20 are possible.
  • Figure 2 is a similar view showing the unbraked state of the door 5-1, namely in a state in which the brake members 34 and 35 are not engaged with the top 20-1 and the bottom 20-2 of the holding member 20 and thus release them, whereby a free mobility in the sense of pivoting the component 5 of the body 2 is possible.
  • the first end 21 of the holding member 20, in Figures 1 and 2 on the right side, is formed as a free end and provided with a lock 23, which is also referred to as a stop.
  • the first or free end 21 opposite the second end 22 of the holding member 20 is also referred to as attachment end. It is pivotally connected to a frame area 8 of the body 2 via a pivoting fastening element 9 with a mounting surface 8-1, which is also referred to as a fastening surface.
  • the pivoting fastening element 9 defines via the hinges 7 a pivot axis 9-1, parallel to the z-direction, to the height direction Z of the vehicle 1 and / or to the pivot axis 7-1 of the vehicle door 5-1.
  • the main part of the holding element 20 between the first and second ends 21, 22 extends through an opening 6-3 of the edge region 6 of the vehicle door 5-1 as a body component 5 and through openings 31 -3 of a housing 31 of the brake system 30 on which the brake system 10 is based ,
  • Brake elements 34 and 35 for engagement or for mechanical and
  • the individual brake elements 34, 35 can have an actuator component and a friction component, wherein the respective friction component can be controlled and pressed by the actuator component with respect to the upper side 20-1 or lower side 20-2 of the holding element 20.
  • a pressure sensor unit 40 is formed which, in terms of the brake system, is located in the force flow path between the
  • Brake system 10 and the frame area 8 is located and the push / pull recording is used.
  • Pressure sensor unit 40 is formed by a piezoelectric element 41 which is in a region between the housing 31 of the brake unit 30 of the brake system 10 and the inner surface 6-2 of the edge portion 6 of the door 5-1, on which the housing 31 of the brake unit 30 is mounted embedded ,
  • Pressure sensor unit 40 detected as pressure or train and supplied via the detection and control line 33 of the control unit 32 to lead there after an evaluation to readjust the action of the brake elements 34 and 35.
  • first and second fastening elements 38 and 39 which may be formed as screws or bolts or as screw nuts.
  • Stepless and, for example, electrohydraulically operating door brakes for motor vehicle doors have been developed in which a Hall sensor is integrated into the component of the brake system of the door brake for the control. But only by measuring a relative movement of two components to each other, the applied force can be determined. Prerequisite is that
  • Hall sensors are connected with a certain minimum size.
  • the component does not come out with only one housing.
  • the force measurement is strongly dependent on the component stiffness and thus strongly on the aging of the individual components.
  • the force is measured directly by the pressure or tension on the sensor 41 on or in the housing 31 of the brake system 10.
  • the brake system 10 can be realized with a single housing 31. As a result, new geometries, cost savings and space advantages are possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (10) für eine verschwenkbare Komponente (5) einer Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere einer Kraftfahrzeugtür oder einer Kraftfahrzeugklappe, mit einem im Betrieb an einem Rahmenbereich (8) der Karosserie (2) zur schwenkbaren Aufnahme der Komponente (5) der Karosserie (2) schwenkbar befestigten Haltelement (20) als zu bremsende Einheit, einer Bremseinheit (30), welche im Betrieb (a) mit der verschwenkbaren Komponente (5) über einen Befestigungsbereich (36) mitbewegbar verbunden und (b) mit dem Halteelement (20) zu dessen Feststellen oder Freigeben durch Bremsen steuerbar lösbar koppelbar ist, und einer Drucksensoreinheit (40), welche bremssystemseitig in einem Kraftflusspfad zwischen Bremssystem (10) und Rahmenbereich (8) zur Druck-/Zugaufnahme ausgebildet ist, wobei die Bremseinheit (30) über die Druck-/Zugaufnahme der Drucksensoreinheit (40) steuerbar ist.

Description

TÜRBREMSSYSTEM, KOMPONENTE EINER KAROSSERIE,
KRAFTFAHRZEUG UND VERFAHREN ZUM STEUERN EINER BEWEGUNG
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem, eine Komponente einer Karosserie, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren Komponente einer Karosserie.
Bei verschwenkbaren Komponenten einer Karosserie von Fahrzeugen und z.B. von Kraftfahrzeugen, zum Beispiel bei Fahrzeugtüren oder -klappen, werden zum Steuern der Schwenkbewegung und/oder zum Feststellen einer Komponente in einer verschwenkten Stellung Bremssysteme eingesetzt, die im Fall von Türen auch Türbremsen genannt werden. Eine Funktion eines derartigen
Bremssystems besteht in dem Festhalten der Karosseriekomponente in einem verschwenkten Zustand, solange eine auf den verschwenkten Zustand einwirkende Kraft unterhalb eines Schwellenwertes liegt. Wird der Schwellenwert überschritten gibt das Bremssystem die Karosseriekomponente frei, diese kann dann im Wesentlichen frei verschwenkt werden.
Zum Beispiel bei stufenlosen Türbremsen oder Bremssystemen werden elektrische Steuerungen der Bremskraft eingesetzt, welche zur Detektion der einwirkenden Kräfte über Hallsensoren Relativbewegungen zwischen zwei Systemkomponenten auf Grund der einwirkenden Kräfte ermitteln. Dieses Vorgehen setzt einen vergleichsweise komplizierten Sensoraufbau und zwei Systemkomponenten voraus, zwischen denen zur Detektion eine
Relativbewegung stattfinden muss. Dies beschränkt die Einsatzmöglichkeiten auf Grund der mangelnden Flexibilität und einer gesteigerten Bauraumgröße.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bremssystem für eine
verschwenkbare Komponente einer Karosserie, eine Komponente einer
Karosserie als solche, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren Komponente einer Karosserie anzugeben, bei welchen ein Bremsen einer Karosseriekomponente mit besonders hoher
Zuverlässigkeit ohne Beschränkung der Einsatzmöglichkeiten und ohne
Steigerung der Bauraumgröße möglich ist.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 , bei einer Komponente einer Karosserie erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8, einem Kraftfahrzeug erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 sowie bei einem
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren Komponente einer Karosserie erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssystem für eine verschwenkbare Komponente einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs und z.B. für eine Kraftfahrzeugtür oder eine Kraftfahrzeugklappe geschaffen mit einem im Betrieb an einem Rahmenbereich der Karosserie zur schwenkbaren Aufnahme der Komponente der Karosserie schwenkbar befestigten Haltelement als zu bremsende Einheit, einer Bremseinheit, welche im Betrieb (a) mit der verschwenkbaren Komponente über einen Befestigungsbereich mitbewegbar verbunden und (b) mit dem Halteelement zu dessen Feststellen oder Freigeben durch Bremsen steuerbar lösbar koppelbar ist, und einer Drucksensoreinheit, welche bremssystemseitig in einem Kraftflusspfad zwischen Bremssystem und Rahmenbereich zur Druck-/Zugaufnahme ausgebildet ist, wobei die Bremseinheit über die Druck-/Zugaufnahme der Drucksensoreinheit steuerbar ist.
Ein Rahmenbereich kann im Sinne der vorliegenden Erfindung zwischen der Türbremse und der Karosserie des Fahrzeuges als auch zwischen der
Türbremse und der verschwenkbaren Komponente ausgebildet sein.
Eine besonders platzsparende und einfach aufgebaute Struktur für das erfindungsgemäße Bremssystem ergibt sich gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltungsform dann, wenn die Drucksensoreinheit ein oder mehrere Piezoelemente aufweist oder von diesen gebildet wird, weil Piezoelemente in besonders kleiner Bauform ausgebildet werden können.
Grundsätzlich können die Drucksensoreinheit und z.B. die jeweiligen
Piezoelemente an jeder beliebigen Stelle des Kraftflusspfades zwischen Bremssystem und Rahmenbereich angeordnet sein.
Besonders einfache Verhältnisse stellen sich auf Grund der Möglichkeit einer flächenartigen Anordenbarkeit und/oder Kopplung dann ein, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems die Bremseinheit ein Gehäuse mit einem Befestigungsbereich aufweist, mit welchem die Bremseinheit im Betrieb mit der Komponente der Karosserie verbunden ist und an oder in welchem zumindest ein Teil der Drucksensoreinheit und z.B. mindestens ein Piezoelement zur Druck-/Zugaufnahme ausgebildet ist.
Dabei bieten sich vielfältige Möglichkeiten der Positionierung der
Drucksensoreinheit und der jeweiligen Piezoelemente in Relation zum Gehäuse an.
Zum Beispiel kann der Befestigungsbereich eine Befestigungsöffnung und/oder ein oder mehrere Befestigungselemente zur Anbringung und Befestigung des Gehäuses in Bezug auf die Komponente der Karosserie aufweisen, mit denen die Drucksensoreinheit und z.B. ein jeweiliges Piezoelement zur Druck- /Zugaufnahme mechanisch gekoppelt sind.
Alternativ oder zusätzlich kann es möglich sein, dass zumindest ein Teil der Drucksensoreinheit und z.B. ein jeweiliges Piezoelement zur Druck- /Zugaufnahme im Befestigungsbereich zumindest teilweise im oder am Gehäuse eingebettet sind.
Eine besonders einfache und direkte Ankopplung des Bremssystems an die Bewegung der verschwenkbaren Karosseriekomponente in Relation zum Rahmenbereich und der Karosserie ergibt sich gemäß einer anderen
Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems dann, wenn das Haltelement als sich - vorzugsweise linear erstreckendes - Halteband und mit einem ersten oder freien Ende und mit einem, dem freien Ende gegenüberliegenden zweiten oder Befestigungsende ausgebildet ist, wobei das Befestigungsende eingerichtet ist, im Betrieb am Rahmenbereich der Karosserie schwenkbar befestigt zu sein.
Um einen reibungslosen Betrieb des erfindungsgemäßen Bremssystems auf der Grundlage der erfassten Druck-/Zugkräfte zu gewährleisten, ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems vorgesehen, dass die Bremseinheit eine Steuereinheit aufweist, welche eingerichtet ist, von der Druckeinheit aus der Druck-/Zugaufnahme erfasste und für einen Druck oder einen Zug im Kraftfluss zwischen Bremssystem und
Rahmenbereich repräsentative Messwerte aufzunehmen, zu bewerten und auf der Grundlage der Bewertung das Koppeln der Bremseinheit mit dem
Halteelement zu steuern.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine
Komponente einer Karosserie, also eine Karosseriekomponente, eines
Kraftfahrzeugs und z.B. eine Kraftfahrzeugtür oder eine Kraftfahrzeugklappe geschaffen. Die Karosseriekomponente ist im Betrieb verschwenkbar an einem Rahmenbereich der Karosserie angebracht. Zum gesteuerten Bremsen einer Verschwenkbewegung weist die Karosseriekomponente ein erfindungsgemäßes Bremssystem auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein
Kraftfahrzeug und vorzugsweise ein Personenkraftwagen als solcher geschaffen. Dieser ist ausgebildet mit einer Karosserie, welche mit einem Rahmenbereich versehen ist, an welchem eine Komponente der Karosserie, z.B. eine
Fahrzeugtür oder eine Fahrzeugklappe gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht sind.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren Komponente einer Karosserie eines
Kraftfahrzeugs, z.B. zum Steuern einer Kraftfahrzeugtür oder einer
Kraftfahrzeugklappe. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere ein Bremssystem mit der vorgestellten erfindungsgemäßen Struktur verwendet. Es wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren Komponente einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs als zu bremsende Einheit ein an einem Rahmenbereich der Karosserie zur schwenkbaren Aufnahme der Komponente der Karosserie schwenkbar befestigtes Halteelement verwendet.
Ferner wird über eine Bremseinheit, welche mit der verschwenkbaren
Komponente über einen Befestigungsbereich mitbewegbar verbunden wird, das Halteelement zu dessen Feststellen oder Freigeben durch Bremsen steuerbar lösbar gekoppelt.
Es wird bremssystemseitig eine Drucksensoreinheit in einem Kraftflusspfad zwischen Bremssystem und Rahmenbereich zur Druck-/Zugaufnahme verwendet.
Ein Bremsen einer Bewegung des Halteelements wird durch die Bremseinheit über die Druck-/Zugaufnahme der Drucksensoreinheit gesteuert.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Figuren 1 und 2 zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems im Zusammenhang mit einer Fahrzeugtür eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in zwei verschiedenen Betriebszuständen.
Figur 3 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Fahrzeugtür unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Bremssystems.
Figur 4 zeigt in schematischer und perspektivischer Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4
Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
Zunächst wird für den Überblick unter Bezugnahme auf Figur 4 mittels einer schematischen und perspektivischen Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 erläutert.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 ist gemäß Figur 4 mit einer Karosserie 2 und Rädern 4 dargestellt. Das Fahrzeug 1 besitzt eine
Fahrzeuglängserstreckungsrichtung X, die in der x-Richtung verläuft, sowie eine Fahrzeugquererstreckungsrichtung Y, die in der y-Richtung verläuft. Des
Weiteren ist die Höhenrichtung Z des Fahrzeugs 1 parallel zur z-Richtung ausgerichtet.
Die Karosserie 2 des Fahrzeugs 1 weist mehrere an der Karosserie 2
verschwenkbare Fahrzeugkarosseriekomponenten 5 auf, zum Beispiel eine Fahrzeugtür 5-1 und eine Kofferraumklappe 5-2. Weitere an der
Fahrzeugkarosserie 2 verschwenkbare Fahrzeugkarosseriekomponenten 5 können vorgesehen sein.
Im Zusammenhang mit der Fahrzeugtür 5-1 als an der Karosserie 2
verschwenkbare Fahrzeugkarosseriekomponente 5 ist ein erfindungsgemäßes Bremssystem 10 mit einem Halteband als Halteelement 20, einer Bremseinheit 30 und einer hier nicht explizit dargestellten Drucksensoreinheit 40 ausgebildet.
Die Tür 5-1 ist über Scharniere 7 um eine Schwenkachse 7-1 an der Karosserie 2 verschwenkbar montiert. Die Schwenkachse 7-1 verläuft parallel zur
Höhenerstreckungsrichtung Z, also parallel zur z-Richtung. Die zum
Verschwenken notwendigen Scharniere 7 sind an einer Montagefläche 8-1 eines Rahmenbereichs 8 der Karosserie 2 angebracht. Die Tür 5-1 und der Rahmenbereich 8 der Karosserie 2 sind in der üblichen Weise in ihrer
Formgebung aneinander angepasst.
Um in einer bestimmten Stellung ein unwillkürliches und/oder ungewolltes Verschwenken der Tür 5-1 zu unterdrücken, ist das erfindungsgemäße
Bremssystem 10 ausgebildet.
Das Halteelement 20, zum Beispiel in Form eines Haltebands, ist mit einem Ende an der Montagefläche 8-1 des Rahmenbereichs 8 oder in dessen Bereich befestigt, zum Beispiel in verschwenkbarer Weise um eine zur Schwenkachse 7- 1 parallele aber versetzte Schwenkachse 9-1 , die in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Ansonsten ist das Halteelement 20 mit der Bremseinheit 30 des
Bremssystems 10 steuerbar koppelbar, um eine Verschwenkbewegung solange zu verhindern, wie eine einwirkende Kraft oder ein einwirkendes Moment einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreiten. Das heißt, eine der Bremseinheit 30 zu Grunde liegende Kombination aus Bremselementen 34, 35, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind, stellt das Halteelement 20 und mithin eine mögliche Verschwenkbewegung der Tür 5-1 solange fest, bis der jeweilige Schwellenwert überschritten ist.
Die Figur 3 zeigt in schematischer Seitenansicht und ebenfalls zur Übersicht eine erfindungsgemäß ausgestaltete Fahrzeugtür 5-1 als an der Karosserie 2 verschwenkbare Fahrzeugkarosseriekomponente 5 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bremssystems 10.
Zusätzlich zu der Darstellung aus Figur 4 sind hier Details des Halteelements 20 in Form eines sich im Wesentlichen linear erstreckenden Haltebands mit dem freien Ende 21 und dessen Anschlag 23, der auch als Sperre bezeichnet wird, sowie der Oberseite 20-1 und der Unterseite 20-2 des eigentlichen Körpers des Haltebands als Halteelement 20 dargestellt.
Des Weiteren werden die Anordnung des Kantenbereichs 6 der Fahrzeugtür 5-1 mit der Innenfläche 6-2 und der Außenfläche 6-1 deutlich, wobei an der
Außenfläche 6-1 die Ankopplung über die Scharniere 7 an den Rahmenbereich 8 und dessen Montagefläche 8-1 als Befestigungsfläche erfolgt. Die Scharniere 7 definieren wieder die Schwenkachse 7-1 der Tür 5-1 parallel zur z-Richtung, also zur Fahrzeughöhenrichtung Z.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 wird im Detail und in schematischer und geschnittener Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems 10 im Zusammenhang mit einer Fahrzeugtür 5-1 als an einer Karosserie 2 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 verschwenkbare
Fahrzeugkarosseriekomponente 5 in zwei verschiedenen Betriebszuständen erläutert.
Dabei zeigt Figur 1 einen gebremsten oder arretierten Zustand der Fahrzeugtür 5-1 durch Eingriff der Bremselemente 34 und 35 an der Oberseite 20-1 bzw. der Unterseite 20-2 des Halteelements 20, welches hier als sich linear erstreckendes Halteband ausgebildet ist. Andere Geometrien des Halteelements 20 sind möglich.
Figur 2 ist eine ähnliche Darstellung und zeigt den ungebremsten Zustand der Tür 5-1 , nämlich in einem Zustand, bei welchem die Bremselemente 34 und 35 nicht in Eingriff stehen mit der Oberseite 20-1 bzw. der Unterseite 20-2 des Halteelements 20 und diese somit freigeben, womit auch eine freie Bewegbarkeit im Sinne eines Verschwenkens der Komponente 5 der Karosserie 2 möglich ist.
Das erste Ende 21 des Halteelements 20, in Figur 1 und 2 auf der rechten Seite, ist als freies Ende ausgebildet und mit einer Sperre 23 versehen, die auch als Anschlag bezeichnet wird.
Das dem ersten oder freien Ende 21 gegenüberliegende zweite Ende 22 des Haltelements 20 wird auch als Befestigungsende bezeichnet. Es ist über ein Schwenkbefestigungselement 9 mit einer Montagefläche 8-1 , die auch als Befestigungsfläche bezeichnet wird, eines Rahmenbereichs 8 der Karosserie 2 schwenkbar verbunden. Das Schwenkbefestigungselement 9 definiert über die Scharniere 7 eine Schwenkachse 9-1 , und zwar parallel zur z-Richtung, zur Höhenerstreckungsrichtung Z des Fahrzeugs 1 und/oder zur Schwenkachse 7-1 der Fahrzeugtür 5-1 . Der Hauptteil des Halteelements 20 zwischen den ersten und zweiten Enden 21 , 22 verläuft durch eine Öffnung 6-3 des Kantenbereichs 6 der Fahrzeugtür 5-1 als Karosseriekomponente 5 und durch Öffnungen 31 -3 eines Gehäuses 31 der dem Bremssystem 10 zu Grunde liegenden Bremseinheit 30.
Im Inneren des Gehäuses 31 der Bremseinheit 30 sind schematisch die
Bremselemente 34 und 35 zum Eingriff oder zur mechanischen und
vorzugsweise reibenden Kopplung mit der Oberseite 20-1 und der Unterseite 20- 2 des Haltelements 20 dargestellt. Die einzelnen Bremselemente 34, 35 können eine Aktuatorkomponente und eine Reibkomponente aufweisen, wobei die jeweilige Reibkomponente durch die Aktuatorkomponente steuerbar in Bezug auf die Oberseite 20-1 bzw. Unterseite 20-2 des Haltelements 20 heranführbar und andrückbar ist.
Zur Steuerung der Betätigung der Bremselemente 34 und 35 sind diese über Erfassungs- und Steuerleitungen 33 mit einer Steuereinheit 32 verbunden. Der tatsächliche Steuervorgang wird unter Bewertung der auf die Tür 5-1
einwirkenden Momente oder Kräfte gesteuert oder geregelt. Dazu müssen die entsprechenden Kräfte oder Momente erfasst werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu eine Drucksensoreinheit 40 ausgebildet, die sich bremssystemseitig im Kraftflusspfad zwischen dem
Bremssystem 10 und dem Rahmenbereich 8 befindet und der Druck- /Zugaufnahme dient.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 wird die
Drucksensoreinheit 40 von einem Piezoelement 41 gebildet, welches in einem Bereich zwischen dem Gehäuse 31 der Bremseinheit 30 des Bremssystems 10 und der Innenfläche 6-2 des Kantenbereichs 6 der Tür 5-1 , an welcher das Gehäuse 31 der Bremseinheit 30 montiert ist, eingebettet ist.
Es ist physikalisch auch möglich, die Kraft mittels eines Sensors im
Schwenkbefestigungselement 9 zu messen.
Im Betrieb wird somit, ausgehend von dem in Figur 1 dargestellten gebremsten Zustand des Halteelements 20 und mithin der Tür 5-1 , bei einer Kraftwirkung auf die Tür 5-1 die Kraft über den Körper der Tür 5-1 und dessen Kantenbereich 6 zunächst in die Innenfläche 6-2 und andererseits über die Ankopplung des Halteelements 20 an der Montagefläche 8-1 des Rahmenbereichs 8 der Karosserie 2 und über das Haltern der Bremselemente 34 und 35 in das Gehäuse 31 eingeleitet und kann über das Piezoelement 41 der
Drucksensoreinheit 40 als Druck oder Zug erfasst und über die Erfassungs- und Steuerleitung 33 der Steuereinheit 32 zugeführt werden, um dort nach einer Bewertung zur Neueinstellung der Wirkung der Bremselemente 34 und 35 zu führen.
Andere Anbringungen der Drucksensoreinheit 40 mit einem oder mit mehreren Piezoelementen 41 sind als zusätzliche oder alternative Maßnahmen denkbar, zum Beispiel im Bereich einer Befestigungsöffnung 37 oder der dort
vorgesehenen ersten und zweiten Befestigungselemente 38 und 39, die als Schrauben oder Bolzen bzw. als Schraubmuttern ausgebildet sein können.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
Es sind stufenlose und zum Beispiel elektrohydraulisch arbeitende Türbremsen für Kraftfahrzeugtüren entwickelt worden, bei welchen für die Steuerung in das Bauteil des Bremssystems der Türbremse ein Hallsensor integriert ist. Aber erst durch die Messung einer relativen Bewegung zweier Bauteile zueinander, kann die aufgebrachte Kraft ermittelt werden. Voraussetzung sind also das
Vorhandensein zweier Bauteile und die Ausnutzung einer Relativbewegung zwischen ihnen. Zudem sind Hallsensoren mit einer gewissen Mindestbaugröße verbunden.
Dadurch ist die geometrische Gestaltung des Systems beschränkt. Das Bauteil kommt nicht mit nur einem Gehäuse aus. Die Kraftmessung ist stark von den Bauteilsteifigkeiten abhängig und somit in starker Weise von der Alterung der einzelnen Komponenten.
Das erfindungsgemäße Konzept sieht dagegen die Integration eines
Piezosensors 41 oder allgemein einer Drucksensoreinheit 40 in das Gehäuse 31 des Bremssystems 10 vor und ermöglicht so eine einfache, zuverlässige und wenig bauraumbeanspruchende Kraftmessung. Die Kraft wird direkt durch den Druck oder Zug auf den Sensor 41 am oder im Gehäuse 31 des Bremssystems 10 gemessen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann das Bremssystem 10 mit einem einzigen Gehäuse 31 realisiert werden. Dadurch sind neue Geometrien, Kosteneinsparungen und Bauraumvorteile möglich.
Bezugszeichenliste:
1 Fahrzeug, Kraftfahrzeug
2 Karosserie
4 Rad
5 Fahrzeugkarosseriekomponente 5-1 Fahrzeugtür
5- 2 Kofferraumklappe
6 Kantenbereich
6- 1 Au ßenfläche
6-2 Innenfläche
6- 3 Öffnung
7 Scharnier
7- 1 Schwenkachse
8 Rahmenbereich
8- 1 Montagefläche, Befestigungsfläche
9 Schwenkbefestigungselement
9- 1 Schwenkachse
9-2 Montagefläche, Befestigungsfläche
10 Bremssystem
20 Halteband, Halteelement
20-1 Oberseite
20-2 Unterseite
21 erstes oder freies Ende
22 zweites oder Befestigungsende
23 Anschlag, Sperre
30 Bremseinheit
31 Gehäuse 31 -1 Au ßenseite, Au ßenfläche
31 -2 Innenseite, Innenfläche
31 -3 Öffnung
32 Steuereinheit
33 Erfassungs- und Steuerleitung
34 Bremselement
35 Bremselement
36 Befestigungsbereich
37 Befestigungsöffnung
38 (erstes) Befestigungselement, Schraube, Bolzen
39 (zweites) Befestigungselement, Schraubmutter
40 Drucksensoreinheit
41 Drucksensorelement, Piezoelement x Raumrichtung
X Fahrzeuglängserstreckungsrichtung
y Raumrichtung
Y Fahrzeugquerrichtung
z Raumrichtung
Z Fahrzeughöhenrichtung

Claims

Patentansprüche:
1 . Bremssystem (10) für eine verschwenkbare Komponente (5) einer
Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs (1 ), gekennzeichnet durch
- ein im Betrieb an einem Rahmenbereich (8) der Karosserie (2) zur schwenkbaren Aufnahme der Komponente (5) der Karosserie (2) schwenkbar befestigtes Haltelement (20) als zu bremsende Einheit,
- eine Bremseinheit (30), welche im Betrieb (a) mit der verschwenkbaren Komponente (5) über einen Befestigungsbereich (36) mitbewegbar verbunden und (b) mit dem Halteelement (20) zu dessen Feststellen oder Freigeben durch Bremsen steuerbar lösbar koppelbar ist, und
- eine Drucksensoreinheit (40), welche bremssystemseitig in einem
Kraftflusspfad zwischen Bremssystem (10) und Rahmenbereich (8) zur Druck-/Zugaufnahme ausgebildet ist,
wobei die Bremseinheit (30) über die Druck-/Zugaufnahme der
Drucksensoreinheit (40) steuerbar ist.
2. Bremssystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Drucksensoreinheit (40) ein oder mehrere Piezoelemente (41 ) aufweist.
3. Bremssystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinheit (30) ein Gehäuse (31 ) mit einem
Befestigungsbereich (36) aufweist, mit welchem die Bremseinheit (30) im Betrieb mit der Komponente (5) der Karosserie (2) verbunden ist und an oder in welchem zumindest ein Teil der Drucksensoreinheit (40) und/oder mindestens ein Piezoelement (41 ) zur Druck-/Zugaufnahme ausgebildet ist.
4. Bremssystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (36) eine Befestigungsöffnung (37) und/oder ein oder mehrere Befestigungselemente (38, 39) zur Anbringung des Gehäuses (31 ) in Bezug auf die Komponente (5-1 ) der Karosserie (5) aufweist, mit denen die Drucksensoreinheit (40) und/oder ein jeweiliges Piezoelement (41 ) zur Druck-/Zugaufnahme mechanisch gekoppelt ist.
5. Bremssystem (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Drucksensoreinheit (40) und/oder ein jeweiliges Piezoelement (41 ) zur Druck-/Zugaufnahme im
Befestigungsbereich (36) im oder am Gehäuse (31 ) eingebettet sind.
6. Bremssystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Haltelement (20) als Halteband (20) und mit einem ersten oder freien Ende (21 ) und mit einem dem freien Ende
gegenüberliegenden zweiten oder Befestigungsende (22) ausgebildet ist,
- wobei das Befestigungsende (22) eingerichtet ist, im Betrieb am
Rahmenbereich (8) der Karosserie (2) schwenkbar befestigt zu sein.
7. Bremssystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinheit (30) eine Steuereinheit (32) aufweist, welche eingerichtet ist, von der Druckeinheit (40) aus der Druck-/Zugaufnahme erfasste und für einen Druck oder einen Zug im Kraftfluss zwischen Bremssystem (10) und Rahmenbereich (8) repräsentative Messwerte aufzunehmen, zu bewerten und auf der Grundlage der Bewertung das Koppeln der Bremseinheit (30) mit dem Halteelement (20) zu steuern.
8. Komponente (5) einer Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs (1 ),
Kraftfahrzeugtür (5-1 ) oder Kraftfahrzeugklappe (5-2), welche
- im Betrieb verschwenkbar an einen Rahmenbereich (8) der Karosserie (2) angebracht sind und - zum gesteuerten Bremsen einer Verschwenkbewegung ein
Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweisen.
9. Kraftfahrzeug (1 ),
mit einer Karosserie (2), welche mit einem Rahmenbereich (8) ausgebildet ist, an welchem eine Komponente (5) der Karosserie, eine Fahrzeugtür (5-1 ) oder Fahrzeugklappe (5-2) nach Anspruch 8 schwenkbar angebracht ist.
10. Verfahren zum Steuern der Bewegung einer verschwenkbaren
Komponente (5) einer Karosserie (2), einer Kraftfahrzeugtür (5-1 ) oder einer Kraftfahrzeugklappe (5-2) eines Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem - vorzugsweise unter Verwendung eines Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7 -
- als zu bremsende Einheit ein an einem Rahmenbereich (8) der
Karosserie (2) zur schwenkbaren Aufnahme der Komponente (5) der Karosserie (2) schwenkbar befestigtes Halteelement (20) verwendet wird,
- über eine Bremseinheit (30), welche mit der verschwenkbaren
Komponente (5) über einen Befestigungsbereich (36) mitbewegbar verbunden wird, das Halteelement (20) zu dessen Feststellen oder Freigeben durch Bremsen steuerbar lösbar gekoppelt wird,
- eine Drucksensoreinheit (40) bremssystemseitig in einem
Kraftflusspfad zwischen Bremssystem (10) und Rahmenbereich (8) zur Druck-/Zugaufnahme verwendet wird und
- ein Bremsen einer Bewegung des Halteelements (20) durch die
Bremseinheit (30) über die Druck-/Zugaufnahme der
Drucksensoreinheit (40) gesteuert wird.
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