WO2023147807A1 - Vorrichtung zur beaufschlagung eines kraftfahrzeug-stellelementes wie beispielsweise einer kraftfahrzeug-tür und zugehöriges verfahren zum betrieb einer solchen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur beaufschlagung eines kraftfahrzeug-stellelementes wie beispielsweise einer kraftfahrzeug-tür und zugehöriges verfahren zum betrieb einer solchen vorrichtung Download PDF

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motor vehicle
sensor
actuating element
locking device
drive device
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PCT/DE2023/100020
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Alexander Weisske
Ingo NÖVERMANN
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Kiekert Aktiengesellschaft
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    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a device for acting on a motor vehicle actuating element such as a motor vehicle door, with a locking device and a drive device, and with a control unit which acts on one or both devices according to signals from at least one sensor.
  • the control unit ensures that the locking device, the drive device or the locking device and the drive device are acted upon.
  • different functional positions of the motor vehicle actuating element can be implemented.
  • the motor vehicle actuating element and in particular the motor vehicle door can be moved back and forth or opened and closed relative to a motor vehicle body with the aid of the drive device. Intermediate states such as a half-open state are also conceivable.
  • the motor vehicle actuating element in question or the motor vehicle door can also be fixed in any position. The locking device takes care of this.
  • a drive device for externally operated and manual adjustment of such a motor vehicle adjusting element is described in detail.
  • a drive device is provided, with the help of which the motor vehicle actuating element can be adjusted by external force both in an opening direction and in an opposite closing direction.
  • the drive device can be switched between a holding position and a release position.
  • a desired adjustment on the part of a user can be detected with the aid of a sensor. This means that an adjustment in the adjustment direction desired by the user is initially triggered via the drive device before the drive device is switched to its release position. This is intended to improve overall comfort during operation and when changing between the holding position and the release position of the drive device.
  • the door drive provided at this point changes from the holding position to its release position, for example in such a way that a coupling between a drive motor and a drive element is interrupted on the transmission side or a clutch is opened.
  • An abrupt transition associated with this is admittedly intercepted overall within the framework of the known teaching.
  • both the assumption of the holding position and the release position require activation of the drive device or the known door drive. Depending on the duration of taking an associated functional position of the motor vehicle actuator, this can correspond to an increased power consumption.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a device for acting on a motor vehicle actuating element such as a motor vehicle door, for example, in such a way that the required electrical energy consumption is reduced while the design is functional.
  • the invention proposes, in a generic device for acting on a motor vehicle actuating element, that the control unit controls the locking device, which preferably fixes without current, and the drive device depending on signals from the sensor with a time overlap.
  • the locking device preferably works in such a way that the motor vehicle actuating element is regularly fixed without current using the locking device.
  • the locking device is responsible for fixing or locking the motor vehicle actuating element, this is usually done without current.
  • the transition from the fixing to the non-fixing or releasing position of the locking device requires actuation using a drive motor as part of the locking device and consequently by applying an electric current.
  • the locking device is generally switched off, so that no electrical energy is consumed at this point.
  • the invention or the control unit ensures that the locking device and the drive device are controlled with a time overlap. That is, in contrast to the generic teaching according to EP 3 272 987 B1, there is no switching back and forth between the locking device and the drive device in the sense of a respective alternative.
  • the locking device on the one hand and the drive device on the other hand are designed to be technologically and functionally separate from one another.
  • a locking device such as that described in detail in the applicant's DE 10 2019 134 979 A1 may be used as a locking device within the scope of the invention.
  • a drive device such as that described in detail in DE 10 2018 120 553 A1 can be used as the drive device.
  • the spatially and functionally separate design of the locking device on the one hand and the drive device on the other favors the design according to the invention, namely that the two aforementioned devices can be controlled with a time overlap using the control unit.
  • the locking device and the drive device can also be combined with one another. This means that a functionally separate design is not absolutely necessary and merely represents a particularly suitable option.
  • the design according to the invention initially leads to a significant reduction in the consumption of electrical energy compared to the prior art. Because, for example, during the entire time within which the motor vehicle actuating element is fixed using the locking device, the currentless fixing design of the locking device ensures that electrical energy is not unnecessarily consumed at this point. At the same time, the functionality and safety are guaranteed as in the state of the art. Because as soon as the sensor, for example, receives an operating signal from a User is detected, the control unit ensures that typically the locking device and the drive device are controlled with a time overlap. As a result, for example, the locking device can be transferred from its previously fixing position to the releasing position. The drive device controlled in this context at the same time and with a time overlap then ensures that the motor vehicle actuating element is not released in an uncontrolled manner during this process, but rather is held in its position with the help of the now active drive device.
  • the drive device releases the motor vehicle actuating element so that it can be moved manually by the user. Or it is also possible that the manual movement is supported using the drive device. This is where the main advantages can be seen.
  • the senor is an external force sensor which detects an external force acting on the motor vehicle actuating element.
  • This external force can, for example, be compared with a threshold value stored in the control unit. If this threshold value is exceeded, this is interpreted as a user signal to act on the motor vehicle actuator.
  • the senor can also be a time sensor, which can be displayed using the control unit.
  • the sensor can also be designed as a displacement sensor and, for example, an opening angle sensor of the motor vehicle actuating element.
  • the sensor or path sensor for example, a specific opening path of the motor vehicle actuator relative to a Motor vehicle body measured. A corresponding opening angle may correspond to this.
  • the invention also relates to a method for operating the device described.
  • a user interaction is detected with the aid of the external force sensor.
  • the drive device is then acted upon in addition to the locking device. That is, as soon as a user interaction in the form of, for example, the user's wish to open is detected with the aid of the external force sensor when the motor vehicle actuating element is open and the locking device is energized without current, the control unit, depending on this sensor signal and according to the invention, ensures that the drive device is then and additionally acted upon . That is, the locking device and the drive device are controlled with a time overlap—as described.
  • the procedure can be such that the locking device is released while the drive device is acted upon at the same time.
  • a so-called release criterion for the motor vehicle actuating element is then usually checked.
  • This release criterion can be, for example, a time measurement using the time sensor. If this release criterion is not met, the result is that the locking device is acted upon again.
  • the detected user interaction first ensures that the drive device is acted upon with the aid of the control unit in addition to the locking device, so that the locking device can then be released when the drive device is acted upon at the same time.
  • the motor vehicle actuating element is fixed as before and unchanged with the aid of the drive device.
  • release criterion checked This may correspond to the fact that a new user interaction has taken place within a specified period of time or that the user interaction that has already taken place is continuing. The latter variant is typically present.
  • control unit ensures that the previously released locking device is acted upon again and holds or fixes the motor vehicle actuating element.
  • the procedure is such that during operation of the device in question and when the motor vehicle actuating element is closed and for opening an acted upon drive device, the achievement of a target position is detected using the travel sensor and/or the external force sensor.
  • the locking device is then additionally activated and there is a time overlap between the drive device and the locking device.
  • the achievement of a target position of the motor vehicle actuating element can be detected by the control unit with the aid of the displacement sensor and/or the external force sensor. As soon as the target position is reached, the locking device is activated in addition to the drive device.
  • the locking device is typically activated only when a so-called retention criterion is met.
  • This retention criterion may, for example, be linked to a time measurement using the time sensor. That is, if the motor vehicle actuating element, for example, maintains a specific position for a previously specified period of time using the control unit, which can be measured via the time sensor, this is interpreted as a target position and at the same time indicates that the holding criterion is met. The control unit then ensures that the locking device is activated.
  • the drive device can then be deactivated.
  • the motor vehicle actuating element is subsequently fixed solely with the aid of the de-energized locking device.
  • unnecessary power consumption is also prevented in such a case.
  • the motor vehicle actuating element can reach the target position in such a way that a certain traveled distance of the motor vehicle actuating element corresponds to this, which can be detected using the displacement sensor or via an opening angle.
  • the control unit establishes that the motor vehicle actuating element is not (or no longer) acted upon by a force acting on the motor vehicle actuating element. This may also correspond to the fact that the speed of the motor vehicle actuating element or the force acting on it is below a threshold value for a defined time.
  • the signal from the displacement sensor is time-differentiated and the speed of the motor vehicle actuating element is deduced from this. Or based on changes in the signal of the external force sensor over time, conclusions are drawn as to whether the target position has been reached.
  • the procedure is such that the locking device is only activated when the retention criterion is met.
  • the locking device is only activated when it can be safely assumed that the motor vehicle actuating element has reached its target position and this is also desired by the user.
  • the drive device is subsequently deactivated so that it no longer contributes to the power consumption.
  • a device for acting on a motor vehicle actuating element and a method for its operation are presented, which not only works properly, but can also be operated with reduced electrical energy consumption. Because the alternating loading of the locking device and the drive device and In particular, the possibility of being able to control both devices with a time overlap ensures that the relevant motor vehicle actuating element does not have any indifferent functional states and can be operated with minimal electrical energy consumption and held in the desired position. This is where the main advantages can be seen.
  • FIGS. 1 to 4 shows the device according to FIGS. 1 to 4 in connection with an opening process of the motor vehicle actuating element and its subsequent fixing using the locking device.
  • the motor vehicle actuating element 1 is a motor vehicle door and in particular a motor vehicle side door 1 that can be rotated or pivoted relative to a motor vehicle body 2.
  • the motor vehicle actuating element 1 can in principle also be a sliding door or else a flap or an actuating element of a motor vehicle that can be adjusted in any other way in relation to the body 2 .
  • the basic structure of the device includes a drive device 3 and a locking device 4.
  • the drive device 3 and the locking device 4 are functional and according to the embodiment technologically separate from each other and can both be applied together using a control unit 5.
  • the control unit 5 is also provided and set up to evaluate signals from a sensor 6 . With the help of the two devices 3.4, the motor vehicle actuator 1 can be moved and fixed.
  • the senor 6 which in the present case is designed as an external force sensor 6
  • another sensor or time sensor 7 is also provided, which according to the exemplary embodiment is integrated into the control unit 5 and is used for time measurement.
  • a further sensor 8 in the form of a displacement sensor 8 is provided.
  • the displacement sensor 8 is an opening angle sensor 8, with the aid of which an opening angle of the pivotable motor vehicle actuating element 1 relative to the motor vehicle body 2 can be determined.
  • a first procedure for the operation of the device described above in principle will now be explained with reference to a sequence of FIGS.
  • a user interaction can then first be measured and recorded with the motor vehicle actuating element 1 open and the locking device 4 acted upon, namely with the aid of the external force sensor 6 .
  • the drive device 3 is then acted upon with the aid of the control unit 5 .
  • the motor vehicle actuating element or the motor vehicle door 1 is fixed using the locking device 4 , specifically according to the exemplary embodiment and as previously described without current.
  • the locking device 4 may engage behind a recess or an opening on or in the motor vehicle actuating element 1 with a hook that can be moved, for example.
  • the control unit 5 then ensures that the drive device 3 is acted upon in addition to the locking device 4 .
  • this can be done and designed in such a way that an electric motor as part of the drive device 3 is engaged in comparison to the motor vehicle actuating element 1 and in this way can work mechanically on the motor vehicle actuating element 1 .
  • the locking device 4 is now released while the drive device 3 is acted upon at the same time. In the example, this corresponds to the previously mentioned hook being pivoted away from its engagement with the opening on the motor vehicle actuating element 1 as part of the locking device.
  • this release criterion corresponds to a time measurement which is carried out with the aid of the time sensor 7 .
  • a specific and predetermined detection period may correspond to this. If the control unit 5 observes a still existing user interaction or an application of the external force sensor 6 within the detection period, this is interpreted by the control unit 5 to mean that the release criterion is met.
  • the release criterion is not observed within the detection period, i.e. there is no ongoing or renewed user interaction within the detection period, the first User interaction interpreted as a sort of false signal.
  • failure to meet the release criterion means that the locking device 4 is acted upon again, as can be understood from FIG. 4 .
  • the result of this is that the motor vehicle actuating element 1 is fixed unchanged (without current) using the locking device 4 .
  • the drive device 3 is switched off if this has not already happened.
  • the control unit 5 shows another mode of operation of the device. The point here is that when the motor vehicle actuating element is initially closed, the drive device 3 is acted upon to open the motor vehicle actuating element. With the aid of the displacement sensor 8 and/or the external force sensor 6, the control unit 5 can now detect that the motor vehicle actuating element 1 has reached a specific target position during this opening process. Reaching the target position can correspond to the user no longer applying a force to the motor vehicle actuating element 1 , so that in this case the force sensor 6 reports a falling signal of the application of force to the control unit 5 . However, it is also possible for the target position to be reached to be accompanied by a specific signal from displacement sensor 6 . The target position may be stored in the control unit 5 for this purpose.
  • the signal from the displacement sensor 8 is time-differentiated. If the speed signal thus determined is interpreted by the control unit to mean that the door speed is below a threshold value for a specific time, for example, then this is again interpreted as reaching the target position shown as an example in FIG.
  • reaching the target position as a whole means that the locking device 4 is not activated until an additional holding criterion is met.
  • This retention criterion is linked to a time measurement using the time sensor 7 . If, therefore, the speed of the motor vehicle actuating element 1 is within the range set by the time sensor 7 predetermined period of time below the threshold value or has dropped to zero or if a force has been applied within the period of time has ceased, this is interpreted by the control unit 5 as a fulfilled retention criterion. This then leads to the locking device 4 being activated with the aid of the control unit 5 . At the same time, the fulfillment of the retention criterion ensures that the drive device 3 can then be deactivated and is also deactivated in order to reduce the electrical energy consumption overall.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug-Stellelementes (1 ) wie beispielsweise einer Kraftfahrzeug-Tür (1 ). Die Vorrichtung ist in ihrem grundsätzlichen Aufbau mit einer Feststellvorrichtung (4) und einer Antriebsvorrichtung (3), und mit einer Steuereinheit (5) ausgerüstet, welche nach Maßgabe von Signalen wenigstens eines Sensors (6, 7, 8) eine oder beide Vorrichtungen (3, 4) beaufschlagt. Erfindungsgemäß steuert die Steuereinheit (5) die vorzugsweise stromlos fixierende Feststellvorrichtung (4) und die Antriebsvorrichtung (3) in Abhängigkeit von Signalen des Sensors (6, 7, 8) mit zeitlichem Überlapp an.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug-Stellelementes wie beispielsweise einer Kraftfahrzeug-Tür und zugehöriges Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug- Stellelementes wie beispielsweise einer Kraftfahrzeug-Tür, mit einer Feststellvorrichtung und einer Antriebsvorrichtung, und mit einer Steuereinheit, welche nach Maßgabe von Signalen wenigstens eines Sensors eine oder beide Vorrichtungen beaufschlagt.
D. h., die Steuereinheit sorgt je nach Signalen des Sensors dafür, dass die Feststellvorrichtung, die Antriebsvorrichtung oder die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung beaufschlagt werden. Dadurch lassen sich unterschiedliche Funktionsstellungen des Kraftfahrzeug-Stellelementes realisieren. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug-Stellelement und insbesondere die Kraftfahrzeug-Tür gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie mithilfe der Antriebsvorrichtung hin- und herbewegt werden bzw. geöffnet und geschlossen werden. Auch Zwischenzustände wie ein halbgeöffneter Zustand sind denkbar. Darüber hinaus lässt sich das betreffende Kraftfahrzeug-Stellelement bzw. die Kraftfahrzeug-Tür auch in einer beliebigen Position fixieren. Hierfür sorgt die Feststellvorrichtung.
Im Rahmen des gattungsbildenden Standes der Technik nach der EP 3 272 987 B1 wird eine Vorrichtung zum fremdkraftbetätigten und manuellen Verstellen eines solchen Kraftfahrzeug-Stellelementes im Detail beschrieben. Dazu ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe das Kraftfahrzeug-Stellelement sowohl in eine Öffnungsrichtung als auch in eine entgegengesetzte Schließrichtung fremdkraftbetätigt verstellt werden kann. Außerdem lässt sich die Antriebseinrichtung zwischen einer Haltestellung und einer Freigabestellung schalten. Mithilfe eines Sensors kann eine gewünschte Verstellung seitens eines Nutzers erfasst werden. Diese führt dazu, dass über die Antriebseinrichtung zunächst eine Verstellung in die vom Nutzer gewünschte Verstellrichtung ausgelöst wird, bevor die Antriebseinrichtung in ihre Freigabestellung geschaltet wird. Hierdurch soll insgesamt der Komfort bei der Bedienung und beim Wechsel zwischen der Haltestellung und der Freigabestellung der Antriebseinrichtung verbessert werden.
Der an dieser Stelle vorgesehene Türantrieb wechselt von der Haltestellung in seine Freigabestellung beispielsweise dergestalt, indem eine Kopplung zwischen einem Antriebsmotor und einem Antriebselement getriebeseitig unterbrochen oder eine Kupplung geöffnet wird. Ein hiermit verbundener abrupter Übergang wird im Rahmen der bekannten Lehre zwar insgesamt abgefangen. Allerdings erfordert sowohl die Einnahme der Haltestellung als auch der Freigabestellung jeweils eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung bzw. des bekannten Türantriebes. Das kann je nach Dauer der Einnahme einer zugehörigen Funktionsstellung des Kraftfahrzeug-Stellelementes zu einem erhöhten Stromverbrauch korrespondieren.
Bei heutigen Kraftfahrzeugen ist jedoch der Energieverbrauch an elektrischer Energie kritisch zu beurteilen. Aus diesem Grund strebt man in der Praxis durchweg Lösungen an, bei denen mit deutlich verringertem Stromverbrauch gearbeitet werden kann. Hier setzt die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug-Stellelementes wie beispielsweise einer Kraftfahrzeug-Tür so weiterzuentwickeln, dass bei zugleich funktionsgerechtem Aufbau der erforderliche elektrische Energieverbrauch reduziert ist. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug- Stellelementes vor, dass die Steuereinheit die vorzugsweise stromlos fixierende Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von Signalen des Sensors mit zeitlichem Überlapp ansteuert.
Im Rahmen der Erfindung werden zunächst einmal gegenüber dem Stand der Technik nach der EP 3 272 987 B1 zwei signifikante Unterschiede beobachtet. So arbeitet die Feststellvorrichtung erfindungsgemäß vorzugsweise in der Art, dass mithilfe der Feststellvorrichtung das Kraftfahrzeug-Stellelement regelmäßig stromlos fixiert wird. D. h., sofern die Feststellvorrichtung für die Fixierung bzw. das Feststellen des Kraftfahrzeug-Stellelementes sorgt, erfolgt dies regelmäßig stromlos. Der Übergang von der fixierenden in die nicht fixierende bzw. lösende Position der Feststellvorrichtung erfordert zwar die Ansteuerung mithilfe eines Antriebsmotors als Bestandteil der Feststellvorrichtung und demzufolge durch Beaufschlagung mit elektrischem Strom. Während der Fixierung des Kraftfahrzeug-Stellelementes ist die Feststellvorrichtung jedoch im Allgemeinen stromlos geschaltet, sodass an dieser Stelle keine elektrische Energie verbraucht wird.
Als weiterer Unterschied und gleichsam Folge dieser Auslegung der Feststellvorrichtung in dem Sinne, dass diese vorzugsweise stromlos fixierend arbeitet, sorgt die Erfindung bzw. die Steuereinheit dafür, dass die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung mit zeitlichem Überlapp angesteuert werden. D. h., im Unterschied zu der gattungsbildenden Lehre nach der EP 3 272 987 B1 wird nicht zwischen der Feststellvorrichtung und der Antriebsvorrichtung im Sinne einer jeweiligen Alternative hin- und hergeschaltet.
Sondern erfindungsgemäß werden ausdrücklich Funktionsstellungen beobachtet und sind vorgesehen, bei denen in Abhängigkeit von Signalen des Sensors die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung zeitlich überlappend mithilfe der Steuereinheit angesteuert werden. In diesem Fall sorgt also einerseits die Feststellvorrichtung dafür, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement fixiert wird. Andererseits und zusätzlich erfolgt die Fixierung dann noch ergänzend mithilfe der Antriebsvorrichtung.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Feststellvorrichtung einerseits und die Antriebsvorrichtung andererseits technologisch und funktional getrennt voneinander ausgelegt sind. Beispielsweise mag als Feststellvorrichtung im Rahmen der Erfindung eine solche zum Einsatz kommen, wie sie in der DE 10 2019 134 979 A1 der Anmelderin im Detail beschrieben wird. Als Antriebsvorrichtung kann demgegenüber eine solche zum Einsatz kommen, wie sie im Rahmen der DE 10 2018 120 553 A1 in Detail beschrieben wird.
Jedenfalls begünstigt die örtlich und funktional getrennte Auslegung von einerseits der Feststellvorrichtung und andererseits der Antriebsvorrichtung die erfindungsgemäße Auslegung, dass nämlich mithilfe der Steuereinheit die beiden vorgenannten Vorrichtungen mit zeitlichem Überlapp angesteuert werden können. Grundsätzlich lassen sich die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung aber auch miteinander kombinieren. D. h., eine funktional getrennte Auslegung ist nicht zwingend erforderlich und stellt lediglich eine besonders geeignete Option dar.
So oder so führt die erfindungsgemäße Auslegung zunächst einmal zu einem signifikanten Minderverbrauch an elektrischer Energie im Vergleich zum Stand der Technik. Denn beispielsweise während der gesamten Zeit, innerhalb derer das Kraftfahrzeug-Stellelement mithilfe der Feststellvorrichtung fixiert wird, sorgt die stromlos fixierende Auslegung der Feststellvorrichtung dafür, dass an dieser Stelle nicht unnötigerweise elektrische Energie verbraucht wird. Zugleich ist die Funktionalität und Sicherheit wie beim Stand der Technik gewährleistet. Denn sobald mithilfe des Sensors beispielsweise ein Bediensignal seitens eines Nutzers erfasst wird, sorgt die Steuereinheit dafür, dass typischerweise die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung mit zeitlichem Überlapp angesteuert werden. Dadurch kann beispielsweise die Feststellvorrichtung von ihrer zuvor fixierenden Stellung in die freigebende Stellung überführt werden. Die in diesem Zusammenhang zugleich und mit zeitlichem Überlapp angesteuerte Antriebsvorrichtung stellt dann sicher, dass bei diesem Vorgang das Kraftfahrzeug-Stellelement nicht unkontrolliert freigegeben wird, sondern vielmehr mithilfe der nun aktiven Antriebsvorrichtung in seiner Position gehalten wird.
Je nachdem, ob die Beaufschlagung des Kraftfahrzeug-Stellelementes seitens eines Nutzers im Anschluss hieran mit oder ohne Kraftunterstützung durch die Antriebsvorrichtung vorgenommen werden soll, gibt die Antriebsvorrichtung das Kraftfahrzeug-Stellelement frei, damit dieses von dem Nutzer händisch bewegt werden kann. Oder es ist auch möglich, dass die händische Bewegung mithilfe der Antriebsvorrichtung unterstützt wird. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Sensor um einen Fremdkraftsensor, welcher eine auf das Kraftfahrzeug-Stellelement einwirkende Fremdkraft erfasst. Diese Fremdkraft kann beispielsweise mit einem in der Steuereinheit hinterlegten Schwellwert verglichen werden. Wird dieser Schwellwert überschritten, so wird dies als Nutzersignal zur Beaufschlagung des Kraftfahrzeug-Stellelementes interpretiert.
Grundsätzlich kann es sich bei dem Sensor aber auch um einen Zeitsensor handeln, der mithilfe der Steuereinheit dargestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor auch als Wegsensor und beispielsweise Öffnungswinkelsensor des Kraftfahrzeug-Stellelementes ausgelegt sein. In diesem Fall wird mithilfe des Sensors bzw. Wegsensors beispielsweise ein bestimmter Öffnungsweg des Kraftfahrzeug-Stellelementes gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie gemessen. Hierzu mag ein entsprechender Öffnungswinkel korrespondieren.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb der beschriebenen Vorrichtung. In diesem Fall wird bei gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie offenen bzw. geöffnetem Kraftfahrzeug-Stellelement und beaufschlagter Feststellvorrichtung eine Nutzerinteraktion mithilfe des Fremdkraftsensors erkannt. Anschließend wird daraufhin die Antriebsvorrichtung zusätzlich zu der Feststellvorrichtung beaufschlagt. D. h., sobald bei geöffnetem Kraftfahrzeug- Stellelement und stromlos beaufschlagter Feststellvorrichtung eine Nutzerinteraktion in Gestalt beispielsweise eines Öffnungswunsches des Nutzers mithilfe des Fremdkraftsensors erkannt wird, sorgt die Steuereinheit in Abhängigkeit dieses Sensorsignals und erfindungsgemäß dafür, dass darauf hin und zusätzlich die Antriebsvorrichtung beaufschlagt wird. D. h., die Feststellvorrichtung und die Antriebsvorrichtung werden mit zeitlichem Überlapp - wie beschrieben - angesteuert.
Dabei kann im Detail weiter so vorgegangen werden, dass die Feststellvorrichtung bei gleichzeitig beaufschlagter Antriebsvorrichtung gelöst wird. Anschließend wird in der Regel ein sogenanntes Freigabekriterium für das Kraftfahrzeug-Stellelement geprüft. Bei diesem Freigabekriterium kann es sich beispielhaft um eine Zeitmessung mithilfe des Zeitsensors handeln. Sofern dieses Freigabekriterium nicht erfüllt wird, führt dies dazu, dass die Feststellvorrichtung erneut beaufschlagt wird.
Anders ausgedrückt, sorgt zunächst die erfasste Nutzerinteraktion dafür, dass die Antriebsvorrichtung mithilfe der Steuereinheit zusätzlich zur Feststellvorrichtung beaufschlagt wird, sodass die Feststellvorrichtung bei gleichzeitig beaufschlagter Antriebsvorrichtung im Anschluss hieran gelöst werden kann. Das Kraftfahrzeug-Stellelement wird in diesem Fall also nach wie vor und unverändert mithilfe der Antriebsvorrichtung fixiert. Jetzt wird das bereits angesprochene Freigabekriterium geprüft. Dieses mag dazu korrespondieren, dass innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes eine erneute Nutzerinteraktion stattgefunden hat bzw. die bereits erfolgte Nutzerinteraktion fortdauert. Typischerweise liegt die letztgenannte Variante vor.
D. h., wenn ein Nutzer beispielsweise das Kraftfahrzeug-Stellelement öffnen will, führt eine öffnende Kraftbeaufschlagung des Kraftfahrzeug-Stellelementes dazu, dass bei stromlos fixierender Feststellvorrichtung zunächst und gleichzeitig die Antriebsvorrichtung beaufschlagt wird und anschließend die Feststellvorrichtung gelöst wird. Dauert die Nutzerinteraktion über einen gewissen Zeitraum an, so wird dies als ernsthafter Öffnungswunsch interpretiert. Die hiermit verbundene Zeitmessung als Freigabekriterium führt also darauf, dass die Nutzerinteraktion innerhalb des Zeitraumes das Freigabekriterium erfüllt und folglich die Antriebsvorrichtung das Kafffahrzeug-Stellelement unmittelbar freigibt. Es ist aber auch möglich, dass die Antriebsvorrichtung die gewünschte Öffnungsbewegung des Nutzers motorisch unterstützt.
Kommt es jedoch innerhalb der vorgenannten Zeitdauer und während der Zeitmessung nicht zu einer erneuten oder fortlaufenden Nutzerinteraktion, so wird dies als Nichterfüllung des Freigabekriterium seitens der Steuereinheit interpretiert. In diesem Fall sorgt die Steuereinheit dann dafür, dass die zuvor freigegebene Feststellvorrichtung erneut beaufschlagt wird und das Kraftfahrzeug-Stellelement festhält bzw. fixiert.
Auf diese Weise wird verhindert, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement beispielsweise durch einen kurzen und möglicherweise unbeabsichtigten Öffnungsimpuls freigegeben wird und dann unkontrollierte Bewegungen vollführt. Das verhindert die Erfindung wirksam.
Im Rahmen einer anderen Variante wird so vorgegangen, dass beim Betrieb der fraglichen Vorrichtung und bei geschlossenem Kraftfahrzeug-Stellelement sowie zum Öffnen beaufschlagter Antriebsvorrichtung mithilfe des Wegsensors und/oder des Fremdkraftsensors das Erreichen einer Zielposition erkannt wird. Daraufhin wird dann zusätzlich die Feststellvorrichtung aktiviert und kommt es zu dem zeitlichen Überlapp zwischen der Antriebsvorrichtung und der Feststellvorrichtung.
In diesem Fall geht es also nicht darum, das zuvor fixierte Kraftfahrzeug- Stellelement für eine Öffnungs- oder auch Schließbewegung freizugeben. Vielmehr geht es um einen Öffnungs- oder Schließvorgang des Kraftfahrzeug- Stellelementes und seine anschließende Fixierung mithilfe der Feststellvorrichtung. Dazu kann mithilfe des Wegsensors und/oder des Fremdkraftsensors das Erreichen einer Zielposition des Kraftfahrzeug- Stellelementes seitens der Steuereinheit erfasst werden. Sobald die Zielposition erreicht ist, wird zusätzlich zur Antriebsvorrichtung die Feststellvorrichtung aktiviert.
Die Aktivierung der Feststellvorrichtung erfolgt typischerweise allerdings erst dann, wenn ein sogenanntes Festhaltekriterium erfüllt ist. Dieses Festhaltekriterium mag beispielsweise an eine Zeitmessung mithilfe des Zeitsensors geknüpft sein. D. h., wenn das Kraftfahrzeug-Stellelement beispielsweise eine bestimmte Position für eine zuvor und mithilfe der Steuereinheit vorgegebene Zeitdauer beibehält, was über den Zeitsensor gemessen werden kann, wird dies als Zielposition interpretiert und zugleich dahingehend, dass das Festhaltekriterium erfüllt ist. Dann sorgt die Steuereinheit dafür, dass die Feststellvorrichtung aktiviert wird.
Im Anschluss daran und bei aktivierter Feststellvorrichtung und gleichzeitig erfülltem Festhaltekriterium kann dann die Antriebsvorrichtung deaktiviert werden. Das führt dazu, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement im Anschluss hieran einzig mithilfe der stromlos geschalteten Feststellvorrichtung fixiert ist. Da zu diesem Zeitpunkt dann auch die Antriebsvorrichtung deaktiviert worden ist, wird auch in einem solchen Fall ein unnötiger Stromverbrauch verhindert.
Das Erreichen der Zielposition seitens des Kraftfahrzeug-Stellelementes kann so erfolgen, dass hiermit ein bestimmter absolvierter Weg des Kraftfahrzeug- Stellelementes korrespondiert, welcher mithilfe des Wegsensors bzw. über einen Öffnungswinkel erfasst werden kann. Es ist aber auch möglich, das Erreichen der Zielposition mithilfe des Fremdkraftsensors festzustellen. In diesem Fall stellt die Steuereinheit fest, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement beispielsweise nicht (mehr) mit einer auf das Kraftfahrzeug-Stellelement einwirkenden Kraft beaufschlagt wird. Hierzu mag auch korrespondieren, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeug-Stellelementes bzw die hierauf einwirkende Kraft für eine definierte Zeit unterhalb eines Schwellwertes liegt. In diesem Fall wird folglich das Signal des Wegsensors zeitlich differenziert und hieraus auf die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeug-Stellelementes rückgeschlossen. Oder anhand zeitlicher Änderungen des Signales des Fremdkraftsensors wird auf das Erreichen der Zielposition rückgeschlossen.
So oder so wird so vorgegangen, dass erst bei Erfüllen des Festhaltekriterium die Feststellvorrichtung aktiviert wird. D. h., erst dann, wenn sicher davon ausgegangen werden kann, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement seine Zielposition erreicht hat und dies auch seitens des Nutzers gewünscht wird, wird die Feststellvorrichtung aktiviert. Anschließend daran und bei erfülltem Festhaltekriterium wird nachfolgend die Antriebsvorrichtung deaktiviert, sodass diese nicht mehr zum Stromverbrauch beiträgt.
Im Ergebnis werden eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug- Stellelementes ebenso wie ein Verfahren zu ihrem Betrieb vorgestellt, welche nicht nur funktionsgerecht arbeitet, sondern insbesondere mit reduziertem elektrischen Energieaufwand betrieben werden kann. Denn die wechselweise Beaufschlagung der Feststellvorrichtung und der Antriebsvorrichtung und insbesondere die Möglichkeit, beide Vorrichtungen mit zeitlichem Überlapp ansteuern zu können, stellt sicher, dass das betreffende Kraftfahrzeug- Stellelement einerseits keine indifferenten Funktionszustände aufweist und andererseits mit minimalem elektrischen Energieaufwand betrieben und in der jeweils gewünschten Position festgehalten werden kann. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 bis 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren im Zusammenhang mit einem Betrieb der Vorrichtung zum Öffnen oder Schließen des Kraftfahrzeug-Stellelementes und
Fig. 5 die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 im Zusammenhang mit einem Öffnungsvorgang des Kraftfahrzeug-Stellelementes und sein anschließendes Fixieren mithilfe der Feststellvorrichtung.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug- Stellelementes 1 dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug-Stellelement 1 handelt es sich im Rahmen der Darstellung um eine Kraftfahrzeug-Tür und insbesondere eine gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie 2 drehbare bzw schwenkbare Kraftfahrzeug-Seitentür 1. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keinesfalls einschränkend zu verstehen. D. h., bei dem Kraftfahrzeug- Stellelement 1 kann es sich grundsätzlich auch um eine Schiebetür oder auch eine Klappe oder ein sonst wie gegenüber einer Karosserie 2 verstellbares Stellelement eines Kraftfahrzeuges handeln.
Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören eine Antriebsvorrichtung 3 und eine Feststellvorrichtung 4. Die Antriebsvorrichtung 3 und die Feststellvorrichtung 4 sind nach dem Ausführungsbeispiel funktional und technologisch getrennt voneinander ausgelegt und lassen sich beide zusammen mithilfe einer Steuereinheit 5 beaufschlagen. Die Steuereinheit 5 ist auch zur Auswertung von Signalen eines Sensors 6 vorgesehen und eingerichtet. Mit Hilfe der beiden Vorrichtungen 3,4 kann das Kraftfahrzeug-Stellelement 1 bewegt und fixiert werden.
Neben dem Sensor 6, welcher vorliegend als Fremdkraftsensor 6 ausgebildet ist, ist zusätzlich noch ein weiterer Sensor bzw.Zeitsensor 7 vorgesehen, der nach dem Ausführungsbeispiel in die Steuereinheit 5 integriert ist und zur Zeitmessung dient. Darüber hinaus ist ein weiterer Sensor 8 in Gestalt eines Wegsensors 8 vorgesehen. Bei dem Wegsensor 8 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel um einen Öffnungswinkelsensor 8, mit dessen Hilfe ein Öffnungswinkel des schwenkbaren Kraftfahrzeug-Stellelementes 1 gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie 2 ermittelt werden kann.
Anhand einer Abfolge der Fig. 1 bis 4 wird nun eine erste Vorgehensweise beim Betrieb der zuvor grundsätzlich beschriebenen Vorrichtung erläutert. Danach kann zunächst bei offenem Kraftfahrzeug-Stellelement 1 und beaufschlagter Feststellvorrichtung 4 eine Nutzerinteraktion gemessen und erfasst werden, nämlich mithilfe des Fremdkraftsensors 6. Daraufhin wird die Antriebsvorrichtung 3 mithilfe der Steuereinheit 5 beaufschlagt. Beginnend in der Fig. 1 ist zu diesem Zweck das Kraftfahrzeug-Stellelement bzw. die Kraftfahrzeug-Tür 1 mithilfe der Feststellvorrichtung 4 fixiert, und zwar nach dem Ausführungsbeispiel und wie zuvor bereits beschrieben stromlos. Dazu mag die Feststellvorrichtung 4 mit einem beispielsweise verfahrbaren Haken eine Ausnehmung oder eine Öffnung an oder in dem Kraftfahrzeug-Stellelement 1 hintergreifen. Wenn nun die auf diese Weise festgestellte bzw. fixierte Kraftfahrzeug-Tür 1 geöffnet werden soll, korrespondiert dies entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 dazu, dass ein Nutzer eine Nutzerinteraktion vollführt, nach dem Ausführungsbeispiel das Kraftfahrzeug-Stellelement 1 mit einer dort angedeuteten Kraft beaufschlagt. Die auf das Kraftfahrzeug-Stellelement 1 einwirkende Kraft führt dazu, dass am Fremdkraftsensor 6 ein entsprechendes Signal erzeugt wird, welches auch von der Steuereinheit 5 erfasst werden kann.
Die Steuereinheit 5 sorgt im Anschluss hieran dafür, dass die Antriebsvorrichtung 3 zusätzlich zu der Feststellvorrichtung 4 beaufschlagt wird. Das kann im einfachsten Fall so geschehen und ausgebildet sein, dass ein Elektromotor als Bestandteil der Antriebsvorrichtung 3 im Vergleich zum Kraftfahrzeug- Stellelement 1 eingerückt wird und auf diese Weise auf das Kraftfahrzeug- Stellelement 1 mechanisch arbeiten kann. Jetzt wird die Feststellvorrichtung 4 bei gleichzeitig beaufschlagter Antriebsvorrichtung 3 gelöst. Das korrespondiert im Beispielfall dazu, dass der zuvor bereits angesprochene Haken als Bestandteil der Feststellvorrichtung von seinem Eingriff mit der Öffnung an dem Kraftfahrzeug-Stellelement 1 weggeschwenkt wird.
Im Anschluss hieran wird ein sogenanntes Freigabekriterium geprüft. Dieses Freigabekriterium korrespondiert nach den beiden Varianten in den Fig. 3 und 4 zu einer Zeitmessung, die mithilfe des Zeitsensors 7 vorgenommen wird. Hierzu mag ein bestimmter und vorgegebener Detektionszeitraum korrespondieren. Beobachtet die Steuereinheit 5 innerhalb des Detektionszeitraumes eine nach wie vor bestehende Nutzerinteraktion bzw. eine Beaufschlagung des Fremdkraftsensors 6, so wird dies seitens der Steuereinheit 5 dahingehend interpretiert, dass das Freigabekriterium erfüllt ist. Das führt entsprechend der Darstellung in der Fig. 3 dazu, dass die Antriebsvorrichtung 3 das Kraftfahrzeug- Stellelement 1 freigibt oder auch die Nutzerinteraktion gleichsam wie ein Servomotor unterstützt. Hierbei kann es sich um eine Schließbewegung oder eine Öffnungsbewegungen des Kraftfahrzeug-Stellelementes 1 handeln. Diese Bewegung kann mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 3 servounterstützt werden,
Wird das Freigabekriterium innerhalb des Detektionszeitraumes nicht beobachtet, kommt es also zu keiner fortwährenden oder erneuten Nutzerinteraktion innerhalb des Detektionszeitraumes, so wird die erstmalige Nutzerinteraktion als gleichsam Fehlsignal interpretiert. Jedenfalls korrespondiert die Nichterfüllung des Freigabekriteriums dazu, dass die Feststellvorrichtung 4 erneut beaufschlagt wird, wie man anhand der Fig. 4 nachvollziehen kann. Das führt dazu, dass das Kraftfahrzeug-Stellelement 1 unverändert (stromlos) mithilfe der Feststellvorrichtung 4 fixiert wird. Die Antriebsvorrichtung 3 wird abschaltet, sofern dies nicht schon ohnehin geschehen ist.
In der Fig. 5 ist nun eine andere Betriebsweise der Vorrichtung dargestellt. Hier geht es darum, dass bei zunächst geschlossenem Kraftfahrzeug-Stellelement die Antriebsvorrichtung 3 zum Öffnen des Kraftfahrzeug-Stellelementes beaufschlagt wird. Mithilfe des Wegsensors 8 und/oder des Fremdkraftsensors 6 kann nun das Erreichen einer bestimmten Zielposition des Kraftfahrzeug- Stellelementes 1 im Rahmen dieses Öffnungsvorganges seitens der Steuereinheit 5 erkannt werden. Das Erreichen der Zielposition kann dazu korrespondieren, dass der Nutzer das Kraftfahrzeug-Stellelement 1 nicht (mehr) mit einer Kraft beaufschlagt, sodass der Kraftsensor 6 in diesem Fall ein abfallendes Signal der Kraftbeaufschlagung an die Steuereinheit 5 meldet. Es ist aber auch möglich, dass das Erreichen der Zielposition mit einem bestimmten Signal des Wegsensors 6 einhergeht. Hierzu mag die Zielposition in der Steuereinheit 5 hinterlegt sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Signal des Wegsensors 8 zeitlich differenziert wird. Wenn das hierdurch ermittelte Geschwindigkeitssignal seitens der Steuereinheit dahingehend interpretiert wird, dass die Türgeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit beispielsweise unterhalb eines Schwellwertes angesiedelt ist, so wird dies erneut als Erreichen der in der Fig. 5 beispielhaft dargestellten Zielposition interpretiert.
Jedenfalls führt das Erreichen der Zielposition insgesamt dazu, dass die Feststellvorrichtung 4 erst dann aktiviert wird, wenn zusätzlich ein Festhaltekriterium erfüllt ist. Dieses Festhaltekriterium ist an eine Zeitmessung mithilfe des Zeitsensors 7 geknüpft. Falls also die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeug-Stellelementes 1 innerhalb des seitens des Zeitsensors 7 vorgegebenen Zeitraumes unterhalb des Schwellwertes angesiedelt ist bzw. auf Null gesunken ist oder auch eine Kraftbeaufschlagung innerhalb der Zeitdauer weggefallen ist, so wird dies als erfülltes Festhaltekriterium seitens der Steuereinheit 5 interpretiert. Das führt dann dazu, dass mithilfe der Steuereinheit 5 die Feststellvorrichtung 4 aktiviert wird. Zugleich sorgt das erfüllte Festhaltekriterium dafür, dass anschließend die Antriebsvorrichtung 3 deaktiviert werden kann und auch deaktiviert wird, um insgesamt den elektrischen Energieverbrauch zu reduzieren.
Bezugszeichenliste
Kraftfahrzeug-Stellelement 1
Kraftfahrzeug-Seitentür 1 Karosserie 2
Antriebsvorrichtung 3
Feststellvorrichtung 4
Steuereinheit 5
Sensor/Fremdkraftsensor 6 Kraftsensor 6
Zeitsensor 7
Sensor/Wegsensor 8
Öffnungswinkelsensor 8

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Kraftfahrzeug-Stellelementes (1 ) wie beispielsweise einer Kraftfahrzeug-Tür (1 ), mit einer Feststellvorrichtung (4) und einer Antriebsvorrichtung (3), und mit einer Steuereinheit (5), welche nach Maßgabe von Signalen wenigstens eines Sensors (6, 7, 8) eine oder beide Vorrichtungen (3, 4) beaufschlagt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuereinheit (5) die vorzugsweise stromlos fixierende Feststellvorrichtung (4) und die Antriebsvorrichtung (3) in Abhängigkeit von Signalen des Sensors (6, 7, 8) mit zeitlichem Überlapp ansteuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6, 7, 8) als Fremdkraftsensor (6) ausgebildet ist, welcher eine auf das Kraftfahrzeug- Stellelement (1 ) einwirkende Fremdkraft erfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6, 7, 8) als Zeitsensor (7) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6, 7, 8) als Wegsensor (8), beispielsweise Öffnungswinkelsensor (8), des Kraftfahrzeug-Stellelementes (1 ) ausgelegt ist.
5. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wonach bei offenem Kraftfahrzeug-Stellelement (1 ) und beaufschlagter Feststellvorrichtung (4) eine Nutzerinteraktion mithilfe des Fremdkraftsensors (6) erkannt und daraufhin die Antriebsvorrichtung (3) zusätzlich beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung (4) bei gleichzeitig beaufschlagter Antriebsvorrichtung (3) gelöst und anschließend ein Freigabekriterium geprüft wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabekriterium beispielsweise an eine Zeitmessung mithilfe des Zeitsensors (7) gekoppelt ist und bei Nichterfüllung zur erneuten Beaufschlagung der Feststellvorrichtung (4) führt.
8. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wonach bei geschlossenem Kraftfahrzeug-Stellelement (1 ) und zum Öffnen beaufschlagter Antriebsvorrichtung (3) mithilfe des Wegsensors (8) und/oder des Fremdkraftsensors (6) das Erreichen einer Zielposition erkannt und daraufhin zusätzlich die Feststellvorrichtung (4) aktiviert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung (4) erst dann aktiviert wird, wenn ein Festhaltekriterium erfüllt ist, welches beispielsweise an eine Zeitmessung mithilfe des Zeitsensors (7) geknüpft ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei aktivierter Feststellvorrichtung (4) und erfülltem Festhaltekriterium die Antriebsvorrichtung (3) deaktiviert wird.
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