EP1643066A2 - Betätigungsvorrichtung für eine Heckklappe oder dergleichen Fahrzeugtür - Google Patents

Betätigungsvorrichtung für eine Heckklappe oder dergleichen Fahrzeugtür Download PDF

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EP1643066A2
EP1643066A2 EP05021123A EP05021123A EP1643066A2 EP 1643066 A2 EP1643066 A2 EP 1643066A2 EP 05021123 A EP05021123 A EP 05021123A EP 05021123 A EP05021123 A EP 05021123A EP 1643066 A2 EP1643066 A2 EP 1643066A2
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tailgate
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    • E05Y2900/548—Trunk lids

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for a vehicle door arranged on a vehicle body.
  • Vehicle door means in the context of the invention, in particular a tailgate, a trunk lid or trunk lid. But there are also other vehicle doors, such.
  • B. includes a driver's door, passenger door or a hood.
  • the drive unit for opening and / or closing the vehicle door, z. B. tailgate, for example, may have an electric motor for electromotive opening and / or closing the tailgate.
  • the invention has for its object to provide an actuator of the type described above, which allows a comfortable opening and / or closing a vehicle door, in particular a tailgate or a trunk lid and in particular prevents interference from external forces.
  • the invention teaches in an actuating device of the type described above, that the vehicle door is associated with a measuring device, with which external force changes acting on the vehicle door during opening and / or closing are detectable.
  • External force changes here means changes in the force acting on the tailgate force that do not emanate from the drive unit, that is independent are of the drive unit.
  • This may be a manual operation of the tailgate z. B. by the hand of a user.
  • the measuring device has at least one arranged between the body and door or acting spring and a spring associated detection device for measuring the change in length of the spring.
  • the change in length of the spring results from the force acting on the vehicle door force change.
  • the detector device may have a spring arranged on the sensor and a stationary relative to the spring arranged counter-sensor.
  • the invention is based on the recognition that a flawless and comfortable operation and control of a tailgate or a tailgate drive can be realized, which is independent of the variable by the kinematics flap torque of the tailgate drive when between the tailgate and body one of the actual drive independent measuring device is provided.
  • This can be z. B. realize that between the tailgate and the body, one or more springs are arranged, which are subjected to a change in length when opening and closing the tailgate. At this spring, a sensor is arranged, which detects the change in length of the spring in cooperation with a stationarily arranged to the spring counter-sensor.
  • this force change When caused by touching the tailgate force change to the spring, this force change acts as a pulse regardless of the force of the tailgate drive on the spring and causes (deviating from the expected change in length) change in length, which is detectable.
  • the measuring device preferably has evaluation electronics or the like, in which the change in length of the spring occurring in the course of undisturbed opening and / or closing is stored and deviations from the "planned" length change are detected. In this respect, can be detected with the inventive solution not only independent of the tailgate drive force on the tailgate, but by Ver Following the pulse sequence during the normal spring movement, the direction of the desired force, z. B. pushing, braking or opening the tailgate, determine.
  • the invention is thus characterized in that regardless of the force acting in the course of opening and / or closing by the drive force change as a pulse over the change in length can be measured, with a high accuracy of the measurement is achieved, the only of the tolerance the spring and the resolution of the sensor is determined.
  • the invention makes use of the physical relationship between travel and force of a spring and insofar as the reproducible spring behavior advantage.
  • the senor is designed as a Hall sensor and the counter-sensor is a magnetizable element or magnetic element, for. B. magnetic strip formed or vice versa.
  • the magnetic strip of predetermined length may have a plurality of magnet sections, wherein the individual magnet sections are arranged over the length of the magnetic strip with alternating polarity.
  • the invention proposes that the measuring device has a control device which is connected on the one hand to the detector and on the other hand to the drive unit.
  • the control device can also be integrated in the drive unit. In this way it is possible to make a targeted control of the tailgate drive depending on the determined result.
  • a reversal of the movement and consequently an opening of the door can be effected.
  • a trunk lid holding power can be used to close the boot lid automatically again.
  • a suitable evaluation and / or control unit can be provided, which cooperates on the one hand with the detectors and on the other hand with the drive unit.
  • the invention relates to a method for actuating a motor vehicle door with an actuating device of the type described.
  • the described method for actuating the motor vehicle door is provided independently under protection.
  • Fig. 1 the rear portion of a vehicle with a vehicle body 1 and a hinged thereto hinged tailgate 2 is indicated.
  • the tailgate is articulated via at least one pivot lever 10.
  • a schematically indicated drive unit 3 which may in particular have an electric motor. With the help of the drive unit 3, the tailgate can be opened and / or closed as needed.
  • Fig. 1 is also indicated that in the actuator according to the invention the tailgate 2 is associated with a measuring device 4, with which during the opening and / or closing on the tailgate external, z. B. externally acting force changes are detectable.
  • the measuring device has at least one spring 5 fastened or arranged between the body 1 and the door 2.
  • This spring 5 is associated with a detection device 6, with this detection device, the change in length of the spring 5 is measured. In that regard, it is a length measuring device 6.
  • the change in length of the spring 5 is effected in the invention by the force acting on the tailgate force change, so that the change in length is a measure of the force change.
  • the detection device 6 is shown by way of example in FIG. 2.
  • the sensor 7 is designed as a Hall sensor.
  • the counter-sensor is formed in the embodiment as a magnetic strip of predetermined length L. It can be seen in the figure that this magnetic strip 8 has a plurality of magnetic sections distributed over the length, each having a length 1 of alternating polarity N or S. It can be a magnetized magnetic bar.
  • Hall sensor 7 on the one hand and magnetic strip 8 on the other hand can be force pulse and direction over the change in length of the spring 5 detect.
  • the figure shows only one embodiment. It can also be used as a counter-sensor other magnetizable components, for. B.
  • the measuring device 4 has a control device 9, which is connected on the one hand to the detector 6 and on the other hand to the drive unit 3. Furthermore, a non-illustrated evaluation is provided.
  • a force is detected via a suspension travel change.
  • the force impulse and direction over the change in length are measured by a Hall sensor.
  • the measuring of the force takes place independently of position and total force. It is only a force change measured, through the change in length, which is then further processed in the context of evaluation and control.

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Abstract

Es handelt sich um eine Betätigungsvorrichtung für eine an einer Fahrzeugkarosserie (1) angeordnete Fahrzeugtür (2), insbesondere Heckklappe, Heckdeckel oder dergleichen, mit einem im Zuge des Öffnens und/oder Schließens auf die Fahrzeugtür (2) wirkenden Antriebsaggregat (3). Der Fahrzeugtür (2) ist eine Messeinrichtung (4) zugeordnet, mit der während des Öffnens und/oder Schließens auf die Heckklappe wirkende Kraftänderungen detektierbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine an einer Fahrzeugkarosserie angeordnete Fahrzeugtür. Fahrzeugtür meint im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Heckklappe, einen Heckdeckel bzw. Kofferraumdeckel. Es werden aber auch andere Fahrzeugtüren, wie z. B. eine Fahrertür, Beifahrertür oder auch eine Motorhaube umfasst. Das Antriebsaggregat zum Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür, z. B. Heckklappe, kann beispielsweise einen Elektromotor zum elektromotorischen Öffnen und/oder Schließen der Heckklappe aufweisen.
  • Probleme im Zusammenhang mit derartigen automatisch betriebenen Heckklappen oder dergleichen können beispielsweise auftreten, wenn neben den von dem Antriebsaggregat erzeugten Öffnungs- bzw. Schließkräften, z. B. von außen Kräfte auf die Heckklappe wirken, beispielsweise durch Anfassen der Heckklappe durch einen Benutzer während des Öffnens oder Schließens. ― Hier setzt die Erfindung ein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche ein komfortables Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels ermöglicht und insbesondere Störungen durch äußere Krafteinwirkungen verhindert.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, dass der Fahrzeugtür eine Messeinrichtung zugeordnet ist, mit welcher während des Öffnens und/oder Schließens auf die Fahrzeugtür wirkende externe Kraftänderungen detektierbar sind. Externe Kraftänderungen meint hier Änderungen der auf die Heckklappe wirkenden Kraft, die nicht von dem Antriebsaggregat ausgehen, das heißt die unabhängig von dem Antriebsaggregat sind. Dabei kann es sich um eine manuelle Betätigung der Heckklappe z. B. durch die Hand eines Nutzers handeln. Die Messeinrichtung weist dabei zumindest eine zwischen Karosserie und Tür angeordnete bzw. wirkende Feder sowie eine der Feder zugeordnete Detektionseinrichtung zur Messung der Längenänderung der Feder auf. Die Längenänderung der Feder resultiert aus der auf die Fahrzeugtür wirkende Kraftänderung. Dabei kann die Detektoreinrichtung einen an der Feder angeordneten Sensor aufweisen und einen gegenüber der Feder ortsfest angeordneten Gegensensor.
  • Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine einwandfreie und komfortable Betätigung und Steuerung einer Heckklappe bzw. eines Heckklappenantriebs realisiert werden kann, die unabhängig von dem durch die Kinematik veränderlichen Klappenmoment des Heckklappenantriebes ist, wenn zwischen Heckklappe und Karosserie eine von dem eigentlichen Antrieb unabhängige Messeinrichtung vorgesehen ist. Dieses lässt sich z. B. dadurch realisieren, dass zwischen der Heckklappe und der Karosserie eine oder mehrere Federn angeordnet sind, die beim Öffnen und Schließen der Heckklappe einer Längenänderung unterworfen werden. An dieser Feder ist ein Sensor angeordnet, der die Längenänderung der Feder im Zusammenwirken mit einer zu der Feder stationär angeordneten Gegensensorik detektiert. Bei einer durch Anfassen der Heckklappe bewirkten Kraftänderung auf die Feder wirkt diese Kraftänderung als Impuls unabhängig von der Krafteinwirkung des Heckklappenantriebes auf die Feder und bewirkt eine (von der erwarteten Längenänderung abweichende) Längenänderung, die detektierbar ist. Die Messeinrichtung weist dabei vorzugsweise eine Auswerteelektronik oder dergleichen auf, in welcher die im Zuge des ungestörten Öffnens und/oder Schließens auftretende Längenänderung der Feder gespeichert wird und Abweichungen von der "planmäßigen" Längenänderung detektiert werden. Insofern lässt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung nicht nur eine vom Heckklappenantrieb unabhängige Krafteinwirkung auf die Heckklappe detektieren, sondern durch Ver folgung der lmpulsabfolge während der normalen Federbewegung lässt sich auch die Richtung der gewünschten Krafteinwirkung, z. B. Zudrücken, Abbremsen oder Öffnen der Heckklappe, ermitteln. Die Erfindung zeichnet sich folglich dadurch aus, dass unabhängig von der im Zuge des Öffnens und/oder Schließens durch den Antrieb wirkenden Kraft eine Kraftveränderung als Impuls über die Längenänderung gemessen werden kann, wobei eine hohe Genauigkeit der Messung erreicht wird, die lediglich von der Toleranz der Feder und der Auflösung der Sensorik bestimmt ist. Die Erfindung macht sich dabei den physikalischen Zusammenhang zwischen Federweg und Kraft einer Feder und insoweit das reproduzierbare Federverhalten zunutze.
  • Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor als Hallsensor ausgebildet und der Gegensensor ist als magnetisierbares Element bzw. Magnetelement, z. B. Magnetstreifen ausgebildet oder umgekehrt. Dabei kann der Magnetstreifen vorgegebener Länge eine Mehrzahl von Magnetabschnitten aufweisen, wobei die einzelnen Magnetabschnitte über die Länge des Magnetstreifens mit wechselnder Polarität angeordnet sind. Eine solche Anordnung ermöglicht nicht nur eine einwandfreie und zuverlässige Längenänderungsmessung und folglich Kraftmessung, sondern darüber hinaus kann auch die Richtung der Bewegung ermittelt werden.
  • Ferner schlägt die Erfindung vor, dass die Messeinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, welche einerseits mit dem Detektor und andererseits mit dem Antriebsaggregat verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann auch in das Antriebsaggregat integriert sein. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von dem ermittelten Ergebnis eine gezielte Ansteuerung des Heckklappenantriebes vorzunehmen. So kann beispielsweise für den Fall, dass im Zuge des Schließens eine von außen oder innen wirkende Haltekraft ermittelt wird, eine Umkehr der Bewegung und folglich ein Öffnen der Tür bewirkt werden. Andererseits kann eine im Zuge des Öffnens auf einen Kofferraum deckel wirkende Haltekraft genutzt werden, um den Kofferraumdeckel wieder automatisch zu schließen. Damit besteht die Möglichkeit, vollkommen unabhängig von externen Schaltern oder dergleichen eine bereits eingeleitete Offnungs- bzw. Schließbewegung zu unterbrechen und umzukehren. Es versteht sich, dass dazu eine geeignete Auswerte- und/oder Steuereinheit vorgesehen sein kann, die einerseits mit den Detektoren und andererseits mit dem Antriebsaggregat zusammenwirkt.
  • Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Betätigung einer Kraftfahrzeugtür mit einer Betätigungseinrichtung der beschriebenen Art. Insofern wird auch das beschriebene Verfahren zum Betätigen der Kraftfahrzeugtür selbständig unter Schutz gestellt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    den Heckbereich eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung bei in Offenstellung befindlicher Heckklappe in perspektivischer Darstellung und
    Fig. 2
    die erfindungsgemäße Messeinrichtung in schematischer Darstellung.
  • In Fig. 1 ist der Heckbereich eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie 1 und einer daran schwenkbar angelenkten Heckklappe 2 angedeutet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Heckklappe über zumindest einen Schwenkhebel 10 angelenkt. Auf die Heckklappe bzw. den hier dargestellten Schwenkhebel 10 wirkt ein schematisch angedeutetes Antriebsaggregat 3, das insbesondere einen Elektromotor aufweisen kann. Mit Hilfe des Antriebsaggregates 3 lässt sich die Heckklappe bei Bedarf Öffnen und/oder Schließen.
  • In Fig. 1 ist darüber hinaus angedeutet, dass bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung der Heckklappe 2 eine Messeinrichtung 4 zugeordnet ist, mit welcher während des Öffnens und/oder Schließens auf die Heckklappe externe, z. B. von außen wirkende Kraftänderungen detektierbar sind. Die Messeinrichtung weist zumindest eine zwischen Karosserie 1 und Tür 2 befestigte bzw. angeordnete Feder 5 auf. Dieser Feder 5 ist eine Detektionseinrichtung 6 zugeordnet, wobei mit dieser Detektionseinrichtung die Längenänderung der Feder 5 gemessen wird. Insoweit handelt es sich um eine Längenmesseinrichtung 6. Die Längenänderung der Feder 5 wird im Rahmen der Erfindung durch die auf die Heckklappe wirkende Kraftänderung bewirkt, so dass die Längenänderung gleichsam ein Maß für die Kraftänderung ist. Die Detektionseinrichtung 6 ist beispielhaft in Fig. 2 dargestellt. Dabei weist die Detektionseinrichtung 6 einerseits einen an der Feder angeordneten Sensor 7 auf und andererseits einen gegenüber der Feder ortsfest angeordneten Gegensensor 8. Im Ausführungsbeispiel ist der Sensor 7 als Hallsensor ausgebildet. Der Gegensensor ist im Ausführungsbeispiel als Magnetstreifen vorgegebener Länge L ausgebildet. In der Figur ist erkennbar, dass dieser Magnetstreifen 8 eine Mehrzahl über die Länge verteilter Magnetabschnitte mit jeweils Länge 1 mit wechselnder Polarität N bzw. S aufweist. Es kann sich dabei um einen magnetisierten Magnetstab handeln. Im Zusammenwirken von Hallsensor 7 einerseits und Magnetstreifen 8 andererseits lassen sich Kraftimpuls und Richtung über die Längenänderung der Feder 5 detektieren. Dabei zeigt die Figur lediglich ein Ausführungsbeispiel. Es können auch andere magnetisierbare Bauelemente als Gegensensor verwendet werden, z. B. in Form einer rotatorischen Lösung im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Federanordnung mit Hallsensor. Durch eine solche Geometrie kann insbesondere der im Zuge des Betätigens der Heckklappe auftretenden Kinematik, z. B. einer kurvenförmigen Bewegung, Rechnung getragen werden. Grundsätzlich können auch andere Detektoranordnungen verwendet werden, die eine Längenänderung im Zusammenwirken detektieren können. Dabei können beispielsweise elektro-mechanische Lösungen mit Mikroschaltern sowie mit einem Gegenelement mit Kontur (z. B. einem Vorsprung, einer Einbuchtung) verwirklicht sein.
  • Ferner ist in den Figuren erkennbar, dass die Messeinrichtung 4 eine Steuereinrichtung 9 aufweist, welche einerseits mit dem Detektor 6 und andererseits mit dem Antriebsaggregat 3 verbunden ist. Ferner ist eine nicht näher dargestellte Auswerteelektronik vorgesehen.
  • Im Übrigen sind in Fig. 2 beispielhaft verschiedene Längenänderungen bzw. Auslenkungen L0, L1 bzw. L2 der Feder angedeutet. Darüber hinaus ist die einwirkende Kraft F eingezeichnet. Im Ausführungsbeispiel kann hier die Heckklappe 2 mit dem rechten, beweglichen Ende der Feder mittelbar oder unmittelbar verbunden sein, während das linke, ortsfeste Ende der Feder an der Fahrzeugkarosserie 1 mittelbar oder unmittelbar befestigt ist. Insoweit bewegt sich im Ausführungsbeispiel der Hallsensor 7 mit der Heckklappe 2, während der Magnetstreifen 8 ortsfest an der Karosserie 1 befestigt ist. Die Anordnung kann jedoch auch umgekehrt getroffen werden.
  • Von besonderer Bedeutung ist, dass im Rahmen der Erfindung eine Kraft über eine Federwegänderung erkannt wird. Dabei werden Kraftimpuls und Richtung über die Längenänderung durch einen Hallsensor gemessen. Das Messen der Kraft erfolgt dabei unabhängig von Position und Gesamtkraft. Es wird lediglich eine Kraftänderung gemessen, und zwar über die Längenänderung, die dann im Rahmen der Auswertung und Steuerung weiter verarbeitet wird.

Claims (8)

  1. Betätigungsvorrichtung für eine an einer Fahrzeugkarosserie (1) angeordnete Heckklappe, Heckdeckel oder dergleichen Fahrzeugtür (2)
    mit einem im Zuge des Öffnens und/oder Schließens auf die Fahrzeugtür (2) wirkenden Antriebsaggregat (3), dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fahrzeugtür (2) eine Messeinrichtung (4) zugeordnet ist, mit der während des Öffnens und/oder Schließens auf die Fahrzeugtür wirkende (externe) Kraftänderungen detektierbar sind.
  2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (4) zumindest eine zwischen Karosserie (1) und Fahrzeugtür (2) angeordnete Feder (5) sowie eine der Feder zugeordnete Detektionseinrichtung (6) zur Messung der durch die Kraftänderung bewirkten Längenänderung der Feder aufweist.
  3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (6) zumindest einen an der Feder (5) angeordneten Sensor (7) und zumindest einen gegenüber der Feder (5) ortsfest angeordneten Gegensensor (8) aufweist.
  4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) als Hallsensor ausgebildet ist und der Gegensensor (8) als Magnetelement, z. B. Magnetstreifen, ausgebildet ist, oder umgekehrt.
  5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetstreifen (8) vorgegebener Länge (L) eine Mehrzahl von Magnetabschnitten vorgegebener Länge (I) mit wechselnder Polarität (N/S) aufweist.
  6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (4) eine Steuereinrichtung (9) aufweist, welche mit dem Detektor (6) und mit Antriebsaggregat (3) verbunden ist.
  7. Verfahren zur Betätigung einer Kraftfahrzeugtür mit einer Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer im Zuge des Öffnens oder Schließens auf die Fahrzeugtür wirkenden und detektierten externen Kraft eine Beeinflussung, z. B. Unterbrechung und/oder Richtungsumkehr der Öffnungs- bzw. Schließbewegung über das Antriebsaggregat erfolgt.
EP05021123A 2004-09-30 2005-09-28 Betätigungsvorrichtung für eine Heckklappe oder dergleichen Fahrzeugtür Withdrawn EP1643066A3 (de)

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DE (1) DE102004048184A1 (de)

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