-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektromotorischen Bewegen einer Laderaumabdeckung eines Kraftwagens entlang einer in einer Hecksäule angeordneten Führung, wenn eine Heckklappe des Kraftwagens bewegt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bewegen einer Laderaumabdeckung mittels eines Elektromotors.
-
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, für einen Laderaum eines Kraftwagens eine elektromotorisch bewegbare Laderaumabdeckung vorzusehen. In einer Hecksäule des Kraftwagens, bei welcher es sich bei Ausbildung des Kraftwagens als Kombinationskraftwagen um die D-Säule handelt, ist eine Führung vorgesehen, entlang welcher die Laderaumabdeckung verfahren wird, um den Laderaum so weit als möglich zu verdecken oder freizugeben. Eine solche elektromotorisch bewegbare Laderaumabdeckung ist insbesondere bei einem Kraftwagen bekannt, dessen Heckklappe ebenfalls elektromotorisch bewegbar ist.
-
Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass es beim Bewegen der Laderaumabdeckung zu Funktionsstörungen oder einem erhöhten Verschleiß der Laderaumabdeckung kommen kann.
-
Die
DE 10 2006 053 680 A1 beschreibt einen Kraftwagen mit einer automatisch öffnenden Laderaumabdeckung. Hierbei wird durch ein Öffnen oder durch ein Schließen einer Heckklappe ein Schalter betätigt. Dies bewirkt ein Ausfahren oder Einfahren einer Rollobahn aus einem Gehäuse der Laderaumabdeckung mittels zweier Motoren. Wenn die Motoren auf Block laufen, wird ein Motorstrom abgeschaltet.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zum elektromotorischen Bewegen einer Laderaumabdeckung eines Kraftwagens zu schaffen, welches bzw. welche einen weitgehend unbeeinträchtigten Betrieb der Laderaumabdeckung ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bewegung der Laderaumabdeckung und/oder die Bewegung der Heckklappe in Abhängigkeit von einer Relativposition der Laderaumabdeckung und der Heckklappe zueinander gesteuert. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es insbesondere dann zu einer Funktionsbeeinträchtigung der Laderaumabdeckung oder zu einem erhöhten Verschleiß derselben kommen kann, wenn die Laderaumabdeckung und/oder die Heckklappe so bewegt werden, dass sie miteinander kollidieren.
-
Zu einer Kollision der Laderaumabdeckung mit der Heckklappe kann es dann kommen, wenn bei geöffneter Heckklappe ein Teil der Laderaumabdeckung aus dem Laderaum herausragt, also über eine Konturlinie übersteht, welche entlang einer Innenseite der geschlossenen Heckklappe verläuft. Wird nun die Heckklappe geschlossen, ohne dass der aus dem Laderaum herausragende Teil der Laderaumabdeckung aus der Bewegungsbahn der Heckklappe herausbewegt wird, können die Heckklappe und der äußere Teil der Laderaumabdeckung zusammenstoßen. Dieser äußere Teil der Laderaumabdeckung, welcher deren heckseitigen Abschluss bildet, wird auch als Endboard bezeichnet. Das Endboard gewährleistet einen besonders weitgehenden Sichtschutz von sich in dem Laderaum des Kraftwagens befindenden Gegenständen. Vorliegend kann nun eine Laderaumabdeckung mit einem besonders langen Endboard vorgesehen werden. Das Steuern der Laderaumabdeckung und/oder der Heckklappe in Abhängigkeit von ihrer Relativposition zueinander ermöglicht es nämlich, eine Kollision der Laderaumabdeckung und der Heckklappe miteinander zu vermeiden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Hecksäule, insbesondere D-Säule, des Kraftwagens vergleichsweise steil ausgebildet ist.
-
Wenn es aufgrund von Temperaturschwankungen und/oder Schwankungen der Spannungsversorgung der elektromotorisch bewegbaren Laderaumabdeckung zu unerwünschten Variationen der Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung oder der Heckklappe kommt, so kann dies kompensiert werden, indem die Bewegungen der Laderaumabdeckung und der Heckklappe in Abhängigkeit von ihrer Relativposition zueinander gesteuert werden. Dies gilt auch für den Fall, dass die Laderaumabdeckung oder die Heckklappe – vorübergehend oder dauerhaft – eine vergleichsweise große Schwergängigkeit aufweist. Eine vorübergehend erhöhte Schwergängigkeit kann bei der Heckklappe durch eine Schneelast bedingt sein, während eine dauerhaft erhöhte Schwergängigkeit fertigungsbedingt sein kann. Daneben kann ein Schmiermittel Einfluss darauf haben, ob die Heckklappe und die Laderaumabdeckung sich leichtgängig oder schwergängig bewegen lassen. Auch wenn ausreichend Schmiermittel vorhanden ist, kann dessen Eigenschaft temperaturabhängig sein, so dass Temperaturschwankungen sich darauf auswirken können, ob die geschmierten Bauteile leichtgängig oder schwergängig ist. Vorliegend können aus derartigen Gründen vorkommende Schwankungen der Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung und/oder der Heckklappe kompensiert werden.
-
Durch das Vermeiden von Kollisionen zwischen Heckklappe und Laderaumabdeckung ist ein besonders weitgehend unbeeinträchtigter und verschleißarmer Betrieb der Laderaumabdeckung möglich.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung verändert, wenn ein unverändertes Bewegen der Laderaumabdeckung zu einer Kollision der Laderaumabdeckung mit der Heckklappe führen würde. So kann die Bewegung der Laderaumabdeckung beschleunigt werden, wenn beim Schließen der Heckklappe die Schwerkraft den Schließvorgang derselben unterstützt, während sich die Laderaumabdeckung vergleichsweise langsam bewegt. Das Beschleunigen der Bewegung der Laderaumabdeckung führt dann dazu, dass eine Kollision mit der Heckklappe vermieden wird. Bewegt sich hingegen die Laderaumabdeckung beim Öffnen zu schnell, etwa weil die Heckklappe aufgrund einer Schneelast sich vergleichsweise langsam öffnet, so kann die Laderaumabdeckung abgebremst werden, bevor es zu einer Kollision mit der Heckklappe kommt.
-
Zusätzlich oder alternativ kann eine Bewegungsgeschwindigkeit der Heckklappe verändert werden, wenn ein unverändertes Bewegen der Heckklappe zu einer Kollision von Heckklappe und Laderaumabdeckung miteinander führen würde. Insbesondere wenn sowohl die Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung als auch die Bewegungsgeschwindigkeit der Heckklappe verändert wird, lassen sich die Bewegungen der Bauteile besonders gut aufeinander abstimmen.
-
Auf besonders einfach Weise kann in die Bewegung der Laderaumabdeckung und/oder der Heckklappe eingegriffen werden, wenn deren Bewegungsgeschwindigkeit verringert wird. Es reicht so nämlich aus, für die Laderaumabdeckung und die Heckklappe jeweils einen vergleichsweise kleinen und leistungsarmen Elektromotor vorzusehen, welcher lediglich eine Bewegung mit einer Normalgeschwindigkeit ermöglicht. Soll der Elektromotor hingegen fallweise eine Bewegung mit einer über die Normalgeschwindigkeit hinausgehenden Geschwindigkeit ermöglichen, so müsste er größer und leistungsstärker ausgelegt werden.
-
Ein besonders einfacher Elektromotor ist verwendbar, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit auf einen Wert von Null verringert wird, da dies durch einfaches Ausschalten des Elektromotors erfolgen kann. Jedoch kann auch die Antriebsleistung des Elektromotors, insbesondere kontinuierlich, zurückgenommen werden bis die Bewegung der Laderaumabdeckung – oder der Heckklappe – vollständig zum Erliegen kommt. Das Verringern der Antriebsleistung kann bei einem mit pulsweitenmoduliertem elektrischen Strom beaufschlagten Elektromotor besonders einfach durch ein Verringern der Pulsweite erfolgen.
-
Eine technisch besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit des Steuerns der Bewegung der Laderaumabdeckung und der Heckklappe in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Position ist dadurch gegeben, dass die Bewegung anhand wenigstens einer Kennlinie gesteuert wird, welche die Position der Laderaumabdeckung und der Heckklappe relativ zueinander angibt. Es kann auch ein Kennfeld vorgesehen sein, welches einen Wertebereich von solchen Relativpositionen wiedergibt, bei denen eine Kollision von Heckklappe und Laderaumabdeckung miteinander verhindert ist.
-
Hierbei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn bei einem Öffnen und bei einem Schließen der Heckklappe wenigstens zwei sich voneinander unterscheidende Kennlinien oder Kennfelder herangezogen werden. Das Schließen der Heckklappe erfolgt nämlich in der Regel schneller, da der Schließvorgang durch die Schwerkraft unterstützt wird. Im Gegensatz dazu muss beim Öffnen der Heckklappe gegen die Schwerkraft Arbeit verrichtet werden. Hinzu kommt, dass bei einer als Rollo ausgebildeten Laderaumabdeckung das Aufwickeln der Laderaumabdeckung das Verbringen der Laderaumabdeckung in die Offenstellung unterstützt, in welcher eine Zugänglichkeit zu dem Laderaum des Kraftwagens maximal ist.
-
Die Position der Laderaumabdeckung und der Heckklappe kann besonders einfach durch Auswerten wenigstens einer das elektromotorische Bewegen beschreibenden Größe erfasst werden. Beispielsweise kann die Anzahl der – Umdrehungen des Elektromotors für die Laderaumabdeckung – und bei einer elektromotorisch bewegten Heckklappe des Elektromotors für die Heckklappe – zur Positionsbestimmung herangezogen werden. Dies ist technisch besonders aufwandsarm.
-
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn beim Bewegen der Heckklappe durch eine Bedienperson die Laderaumabdeckung elektromotorisch bewegt wird. Es kann nämlich auch eine elektromotorisch bewegbare Heckklappe manuell geschlossen werden, indem die Bedienperson die Heckklappe in ihre Schließstellung bewegt. Hierbei kann der Elektromotor für die Heckklappe nicht dazu beitragen, die Bewegung der Heckklappe bei Bedarf zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Es wird hier lediglich unter Einsatz des Elektromotors für die Laderaumabdeckung deren Bewegung so gesteuert, dass eine Kollision der Laderaumabdeckung mit der Heckklappe vermieden wird. Auch hierbei kann die jeweilige Position der manuell betätigten Heckklappe erfasst werden, indem die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors für die Heckklappe erfasst wird.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Laderaumabdeckung eines Kraftwagens entlang einer in einer Hecksäule angeordneten Führung umfasst einen Elektromotor zum Bewegen der Laderaumabdeckung. Des Weiteren ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche dem Ansteuern des Bewegens der Laderaumabdeckung und/oder einer Heckklappe des Kraftwagens in Abhängigkeit von einer Relativposition der Laderaumabdeckung und der Heckklappe zueinander zum Kompensieren von Schwankungen der Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung und/oder der Heckklappe dient. Die Steuereinheit sorgt so für einen unbeeinträchtigten Betrieb der Laderaumabdeckung, da durch das Berücksichtigen der Position von Laderaumabdeckung und Heckklappe relativ zueinander eine Kollision dieser Bauteile vermeidbar ist.
-
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Laderraumabdeckung.
-
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 einen Kraftwagen mit einer elektromotorisch bewegbaren Laderaumabdeckung in deren Schließstellung;
-
2 den Kraftwagen gemäß 1 mit geöffneter Heckklappe, wobei die Laderaumabdeckung in ihrer Schließstellung und in einer Offenstellung als weiterer Endposition gezeigt ist;
-
3 ein Kennfeld zum Steuern der Bewegung der Laderaumabdeckung und der Heckklappe in Abhängigkeit von deren Relativposition bei einer Schließbewegung; und
-
4 ein derartiges Kennfeld für einen Öffnungsvorgang der Heckklappe und der Laderaumabdeckung.
-
Ein Kraftwagen 10 weist eine Laderaumabdeckung 12 auf, welche elektromotorisch bewegbar ist. Beim Öffnen und Schließen der Laderaumabdeckung 12 bewegen sich Führungszapfen 14 entlang einer Führung 16, welche in D-Säulen 18 des Kraftwagens ausgebildet ist. Der in der (gezeigten) linken D-Säule 18 geführte Führungszapfen 14 ist mit einem gegenüberliegenden Führungszapfen über ein Profilteil 20 verbunden, welches vorliegend aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. An dem Profilteil 20 ist ein Endboard 22 gehalten, welches in dem Laderaum des Kraftwagens 10 angeordnete Gegenstände besonders gut vor Blicken schützt, wenn die Laderaumabdeckung 12 geschlossen ist.
-
Wenn eine Heckklappe 24 des Kraftwagens 10 elektromotorisch geöffnet wird, wird auch die Laderaumabdeckung 12 elektromotorisch von ihrer Schließstellung in eine Offenstellung verbracht. Ebenso wird die Laderaumabdeckung 12 elektromotorisch geschlossen, wenn die Heckklappe 24 elektromotorisch oder manuell geschlossen wird.
-
In der Schließstellung reicht das Endboard 22 an eine Innenseite 26 der geschlossenen Heckklappe 24 heran (vgl. 2). Bei geöffneter Heckklappe 24 steht das Endboard 22 jedoch aus dem Laderaum des Kraftwagens 10 heraus, etwa wenn die Laderaumabdeckung 12 in ihre obere Endposition verbracht ist, in welcher eine maximale Zugänglichkeit zum Laderaum gegeben ist (vgl. 2).
-
Wenn die Laderaumabdeckung in der oberen Endposition verbleibt und die Heckklappe 24 durch einen Fahrzeugnutzer manuell geschlossen wird, kann es zu einer Kollision des Endboards 22 mit der Heckklappe 24 kommen. Dies würde zu einer unerwünschten mechanischen Belastung der Führungsstifte 14 und gegebenenfalls zu einem Blockieren oder gar einer Beschädigung der Laderaumabdeckung 12 führen. Vorliegend sorgt eine Steuereinheit 28 dafür, dass bei einem manuellen Schließen der Heckklappe 24 die Laderaumabdeckung 12 so bewegt wird, dass jederzeit eine Kollision des Endboards 22 mit der Heckklappe 24 vermieden ist. Hierfür wird die Bewegung der Laderaumabdeckung 12 in Abhängigkeit von einer Position der Laderaumabdeckung 12 relativ zu der Position der Heckklappe 24 gesteuert.
-
Die Heckklappe 24 ist vorliegend elektromotorisch bewegbar, wobei die Steuereinheit 28 sowohl den Elektromotor zum Bewegen der Heckklappe 24 als auch den Elektromotor zum Bewegen der Laderaumabdeckung 12 ansteuert. Wenn der Fahrzeugnutzer ein elektromotorisches Öffnen der Heckklappe 24 anfordert, wird während des Öffnens der Heckklappe 24 laufend deren Position überwacht. Ebenso wird laufend die Position der sich gleichzeitig mit der Heckklappe 24 öffnenden Laderaumabdeckung 12 überwacht.
-
Wenn es nun, etwa aufgrund einer Schneelast auf der Heckklappe 24, zu einer langsameren Bewegung der Heckklappe 24 kommt als dies zum Vermeiden einer Kollision von Laderaumabdeckung 12 und Heckklappe 24 miteinander notwendig wäre, so sorgt die Steuereinheit 28 dafür, dass die Bewegung der Laderaumabdeckung 12 verlangsamt wird. Ebenso kann eingegriffen werden, wenn sich die Laderaumabdeckung 12 schneller als geplant bewegt, etwa weil eine bisherige Schwergängigkeit nicht mehr vorliegt. Auch besonders hohe oder besonders niedrige Temperaturen können, ebenso wie Schwankungen in der Spannungsversorgung der Elektromotoren, einen Einfluss auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Laderaumabdeckung 12 oder der Heckklappe 24 haben.
-
Dadurch, dass vorliegend die Steuereinheit 28 die Bewegung von Heckklappe 24 und Laderaumabdeckung 12 koordiniert, kann auch bei Abweichungen der tatsächlichen Bewegungsgeschwindigkeiten dieser Bauteile von jeweiligen Sollgeschwindigkeiten eine Kollision der Bauteile miteinander vermieden werden.
-
Bei einem Schließvorgang der Heckklappe 24 kann es aufgrund einer Schwergängigkeit der Laderaumabdeckung 12 dazu kommen, dass sich diese vergleichsweise langsam bewegt. In einem solchen Fall kann die Steuereinheit 28 dafür sorgen, dass die elektromotorische Bewegung der Heckklappe 24 ebenfalls verlangsamt wird. Alternativ kann die Heckklappe 24 kurzzeitig angehalten werden, bis die Position von Heckklappe 24 und Laderaumabdeckung 12 relativ zueinander wieder derart ist, dass es zu keiner Kollision der beiden Bauteile kommen kann.
-
Wird bei geöffneter Heckklappe 24 und in die Offenstellung verbrachter Laderaumabdeckung 12 ein manuelles Schließen der Heckklappe 24 festgestellt, so wird die Laderaumabdeckung 12 von der Steuereinheit 28 so angesteuert, dass es bei den Positionen von Heckklappe 24 und Laderaumabdeckung 12 relativ zueinander zu keiner Kollision des Endboards 22 mit der Heckklappe 24 kommt.
-
In analoger Weise kann die Laderaumabdeckung 12 beim Öffnen von Heckklappe 24 und Laderaumabdeckung 12 kurz angehalten werden, wenn die Laderaumabdeckung 12 sich schneller bewegt, als dies das Einhalten kollisionsfreier Bewegungsbahnen der Bauteile erfordert.
-
Wenn jedoch die jeweiligen absoluten Positionen der Heckklappe 24 und der Laderaumabdeckung 12 zu einer Relativposition führen, die eine Kollision ausschließt, braucht die Steuereinheit 28 nicht regulierend einzugreifen.
-
3 zeigt ein in der Steuereinheit 28 hinterlegtes Kennfeld, in welchem ein Bereich 30 zulässige Positionen der Heckklappe 24 und der Laderaumabdeckung 12 relativ zueinander wiedergibt. Die jeweilige absolute Position der Laderaumabdeckung 12 ist auf einer Ordinate 32 aufgetragen, wobei ein Wert Null die vollständig geschlossene Position der Laderraumabdeckung 12 angibt. Ein Maximalwert 34 gibt die obere Endposition der Laderaumabdeckung 12 an, in welcher der Führungszapfen 14 einen oberen Endanschlag der Führung 16 (vgl. 1) erreicht hat.
-
In analoger Weise ist auf der Abszisse 36 die absolute Position der Heckklappe von einer vollständig geschlossenen Stellung (Wert Null) bis zu einer maximalen Offenstellung angegeben, wobei letztere durch einen Maximalwert 38 angegeben ist. Ist die Relativposition der Heckklappe 24 und der Laderaumabdeckung 12 bei der Schließbewegung durch ein Wertepaar angegeben, welches sich links einer den Bereich 30 begrenzenden Linie 40 befindet, so greift die Steuereinheit 28 in die Bewegung der Laderaumabdeckung 12 und/oder der Heckklappe 24 ein, bis wieder eine Relativposition erreicht ist, die durch ein Wertepaar aus dem Bereich 30 angegeben ist.
-
Eine den Bereich 30 zulässiger Wertepaare für eine Öffnungsbewegung der Heckklappe 24 und der Laderaumabdeckung 12 abgrenzende Linie 42 in 4 weist einen von der Linie 40 abweichenden Verlauf auf. Dies liegt daran dass bei der Öffnungsbewegung eine Aufrollkraft der als Rollo ausgebildeten Laderaumabdeckung 12 das Verbringen der Laderaumabdeckung 12 in ihre maximale Offenstellung unterstützt. Umgekehrt muss beim Öffnen der Heckklappe 24, insbesondere zu Beginn der Schwenkbewegung, vergleichsweise viel Arbeit gegen die Schwerkraft verrichtet werden (vgl. 4).
-
Die jeweiligen Kennfelder werden spezifisch für den jeweiligen Fahrzeugtyp ermittelt und in der Steuereinheit 28 abgelegt.
