DE102015005988A1

DE102015005988A1 - Verfahren zum Betrieb einer Tür eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015005988A1
Application number: DE102015005988.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Peter
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-05-09
Also published as: DE102015005988B4

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer mittels eines automatischen Antriebsmittels (3) antreibbaren Tür (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei zur Erkennung einer Betätigung der wenigstens teilweise geöffneten Tür (2) durch Windeinwirkung wenigstens ein die Bewegung der Tür (2) über die Zeit beschreibender Messwertverlauf (6, 7, 8) erfasst wird, wobei bei Erfüllung wenigstens eines wenigstens ein Charakteristikum des Messwertverlaufs (6, 7, 8) auswertenden Windkriteriums die Betätigung als durch Windeinwirkung erfolgt klassifiziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer mittels eines automatischen Antriebsmittels antreibbaren Tür eines Kraftfahrzeugs. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Im Stand der Technik wurde vorgeschlagen, Türen von Kraftfahrzeugen, seien es Personentüren oder auch Türen zu Stauraum, beispielsweise Heckklappen, automatisch bewegbar zu gestalten, wofür diesen ein automatisch betreibbares, insbesondere motorisches Antriebsmittel zugeordnet wird. Während es zum einen bekannt ist, die entsprechende Tür durch Betätigung eines Bedienelements zum Öffnen oder Schließen in Bewegung zu setzen, wurde auch bereits vorgeschlagen, Interaktion mit der Tür selbst als Aufforderung zum Öffnen und/oder Schließen zu interpretieren. Beispielsweise kann ein kurzer Stoß gegen die Tür als ein Öffnungs-/bzw. Schließwunsch, abhängig von dessen Richtung, verstanden werden. Ferner wurde bei derartigen Türen auch vorgeschlagen, weiter eine vollständig manuelle Betätigbarkeit zuzulassen, so dass die Tür auch manuell geöffnet und/oder geschlossen werden kann.
Bei teilweise oder komplett geöffneten Türen in Kraftfahrzeugen kann es insbesondere bei stärkerem Wind zu ungewollten Bewegungen der Tür kommen, insbesondere bei Windstößen. Solche ungewollten Bewegungen können unter Umständen dazu führen, dass die Tür mit einem Hindernis kollidiert, was zur Beschädigung der Tür und/oder des Hindernisses führen kann. Auch für Personen können ungewollte, plötzliche Bewegungen geöffneter Türen zu überraschenden Kollisionen führen.
Insbesondere bei aktiv angetriebenen und aktiv gebremsten Türen, die auch manuell und/oder durch Betätigung der Tür initiiert öffen- und schließbar sein sollen, wird nicht zwischen gewollter Kundenbetätigung und Windbetätigung unterschieden, so dass die ungewollten Bewegungen auftreten können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen hinsichtlich der Sicherheit bei Wind verbesserten Betrieb einer Tür eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Erkennung einer Betätigung der wenigstens teilweise geöffneten Tür durch Windeinwirkung wenigstens ein die Bewegung der Tür über die Zeit beschreibender Messwertverlauf erfasst wird, wobei bei Erfüllung wenigstens eines wenigstens ein Charakteristikum des Messwertverlaufs auswertenden Windkriteriums die Betätigung als durch Windeinwirkung erfolgt klassifiziert wird.
Dies ermöglicht es insbesondere, bei einer als durch Windeinwirkung ausgelöst klassifizierten Bewegung die weitere Bewegung der Tür durch Ansteuerung des Antriebsmittels zu verhindern und/oder einzuschränken und/oder das Anstoßen eines automatisch fortgesetzten Öffnungs- und/oder Schließvorgangs zu unterdrücken. So kann die Sicherheit in dem Kraftfahrzeug allgemein und an der Tür speziell erhöht werden.
Erfindungsgemäß wird also letztlich vorgeschlagen, beispielsweise mittels eines Softwarealgorithmus zur Winderkennung zwischen gewollter und ungewollter Türbewegung zu unterscheiden. Dabei wird der insbesondere zeitliche Messwertverlauf eines Messwerts herangezogen, nachdem der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde liegt, dass sich die Charakteristik einer gewollten Bewegung von der Charakteristik einer ungewollten Bewegung unterscheidet. Mithin werden Charakteristika des Messwertverlaufs durch Kurvenanalyse extrahiert und zur Unterscheidung zwischen windinduzierten Bewegungen und manuell induzierten Bewegungen der Tür eingesetzt. Mittels den Bewegungscharakterisierungen kann mithin zwischen einer gewollten und einer ungewollten Türbewegung unterschieden werden und dementsprechend das Antriebsmittel angesteuert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erfassung des Messwertverlaufs das insbesondere als ein Schrittmotor ausgebildete Antriebsmittel verwendet wird. Die Ermittlung des Messwerts, beispielsweise auftretende Kräfte, Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen, kann unmittelbar durch den Türantrieb erfolgen, ohne dass separate, zusätzliche Sensoren erforderlich wären. Dies ermöglicht eine aufwandsarme Realisierung der vorliegenden Erfindung.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Ermittlung des insbesondere auf einen die Position und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Tür beschreibenden Messwert bezogenen Messwertverlaufs ein Verlauf eines elektrischen Antriebsmittelstroms hinsichtlich der Welligkeit ausgewertet wird. Es sind bereits beispielsweise für den Betrieb von Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs genutzte Antriebsmittel vorhanden, bei denen ebenso Positionsinformationen und dergleichen aus der Welligkeit („ripple”) des Motorstroms abgeleitet werden können. Ähnliche Konzepte können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Allgemein gesagt kann zweckmäßigerweise als Messwert die Position und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Tür und/oder eine auf die Tür wirkende Kraft verwendet werden. Während es bevorzugt ist, die entsprechende Größe als Messwertverlauf über die Zeit aufzunehmen, ist es auch denkbar, nachdem es sich ja um eine Bewegung handelt, den Messwertverlauf als den Messwert gegen den Ort der Tür zu betrachten, was jedoch weniger bevorzugt ist.
Bei Verwendung einer Kraft als Messwert hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn ein die aktuelle Fahrzeugneigung beschreibender Zusatzwert zur Korrektur des Messwerts hinsichtlich der Erdanziehungskraft berücksichtigt wird. Steht das Kraftfahrzeug beispielsweise auf einer geneigten Fahrbahn, messen Kraftsensoren eine Komponente der Gravitationskraft mit, welche, wenn Effekte aufgrund des Windes beurteilt werden sollen, zweckmäßigerweise aus dem Messwert herausgerechnet werden kann.
Vorzugsweise kann ein eine impulsartige und/oder gleichmäßig andauernde Betätigung der Tür von unregelmäßigen Betätigungen der Tür als windinduziert trennendes Kriterium verwendet werden. Nutzerseitige Betätigungen sind meist kontrolliert geführte, klare, regelmäßige Verläufe aufweisende Betätigungsvorgänge, beispielsweise kurze, gegebenenfalls kräftige Stöße gegen die Tür, um diese zu schließen und/oder zu öffnen, welche insbesondere auch als Inbetriebnahmekriterium des Antriebsmittels zum automatischen Öffnen und/oder Schließen der Tür interpretiert werden können. Ein vollständig manuelles Öffnen und/oder Schließen der Tür äußert sich meist in einer starken Beschleunigung der Tür, welche dann relativ gleichmäßig in eine geöffnete und/oder geschlossene Position geführt werden soll. Windinduzierte, insbesondere durch Windstöße hervorgerufene Betätigungen der Tür weisen andere, unregelmäßigere Charakteristiken auf, beispielsweise geringere Steigungen, was die Kräfte und/oder Beschleunigungen angeht.
Konkret kann als Windkriterium die Überschreitung eines ersten Schwellwerts für die mittlere Steigung im Messwertverlauf und/oder die Überschreitung eines zweigen Schwellwerts für lokale Maxima und/oder Steigungswechsel und/oder die Welligkeit im Messwertverlauf und/oder eine Überschreitung eines dritten Schwellwerts für eine Dauer von durch den Messwertverlauf beschriebenen, die Tür bewegenden Einflüssen verwendet werden. Insbesondere hinsichtlich der Steigungsverläufe können windinduzierte Betätigungen von personeninduzierten Betätigungen unterschieden werden. Während windinduzierte Betätigungen meist langsam beginnende Flanken im Messwertverlauf aufweisen, wirken kundeninduzierte Betätigungen stoßhaft. Bei einem Aufschaukeln durch Wind treten im Messwertverlauf viele lokale Maxima auf, nachdem die Kraft nicht kontinuierlich auf die Tür einwirkt. Eine weitere Möglichkeit für ein Kriterium wäre zusätzlich der Vergleich von Maximalwerten, insbesondere bei der Kraft und/oder der Beschleunigung, gegen einen vierten Schwellwert, da personenverursachte Betätigungen meist heftiger sind als windverursachte Betätigungen.
Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer mittels eines automatischen Antriebsmittels antreibbaren Tür und einem zur Ansteuerung des Antriebsmittels ausgebildeten Steuergerät, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
2 das Kraftfahrzeug der 1 unter Windeinwirkung,
3 einen Messwertverlauf bei einer personeninduzierten Bewegung,
4 einen Messwertverlauf für eine erste windinduzierte Betätigung und
5 einen Messwertverlauf für eine zweite windinduzierte Betätigung.
1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1, das vorliegend zwei Seitentüren 2 aufweist, denen jeweils ein Antriebsmittel 3 zur automatisierten Bewegung der jeweiligen Tür 2, also zum automatischen Öffnen und/oder Schließen, zugeordnet ist. Bei den Antriebsmitteln 3 handelt es sich vorliegend um Schrittmotoren. Die Schrittmotoren stehen in Kommunikationsverbindung mit einem Steuergerät 4, insbesondere einem Türsteuergerät, welches auch zur Ansteuerung der Antriebsmittel 3 ausgebildet ist. Das Steuergerät 4 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kraftfahrzeugs 1, bei dem eine der Türen 2 wenigstens teilweise geöffnet ist. Durch Windeinwirkung auf die Tür entstehen verschiedene, durch die Pfeile 5 angedeutete Kräfte, die zu einer ungewollten Bewegung der Tür 2 führen können.
Mithin ist nun vorgesehen, dass der Stromverlauf an den Antriebsmitteln 3 an das Steuergerät 4 zurückgemeldet wird, welches daraus einen Messwertverlauf, der die Bewegung der Tür 2 beschreibt, ermittelt, vorliegend die Geschwindigkeit gegen die Zeit. Die 3 bis 5 zeigen verschiedene Messwertverläufe 6, 7 und 8, wobei jeweils die Geschwindigkeit v gegen die Zeit t aufgetragen ist.
3 betrifft eine personeninduzierte Bewegung bzw. Betätigung der Tür 2. Ersichtlich ein starker Impuls mit einer starken Steigung gegeben, der einer Art Stoß entspricht. Der Messwertverlauf 7 der 4 zeigt beispielhaft eine windinduzierte Betätigung der Tür 2, bei welcher zunächst eine schwächere Beschleunigung als beim Messwertverlauf 6 auftritt, dann jedoch die Geschwindigkeit der Tür 2 im wesentlichen gleich hoch bleibt, so lange die hier kausale Windböe anhält. Ersichtlich ist das Maximum des Messwerts niedriger als beim Messwertverlauf 6.
Dies gilt auch für den Messwertverlauf 8 der 5, der eine windverursachte Betätigung im Sinne eines Aufschaukelns durch den Wind anzeigt, mithin eine unregelmäßige, viele lokale Maxima aufweisende Kurve mit hoher Welligkeit darstellt.
Ersichtlich weisen die Messwertverläufe 7, 8 gänzlich andere Charakteristika als der Messwertverlauf 6 auf, so dass durch Kurvenanalyse und Prüfen gegen Windkriterien seitens des Steuergeräts 4 zwischen ungewollten, windverursachten Betätigungen und gewollten, personeninduzierten Betätigungen unterschieden werden kann. Bei durch den Wind hervorgerufenen Betätigungen kann die Bewegung der Tür durch Ansteuerung des Antriebsmittels verhindert oder zumindest eingeschränkt werden und das Anstoßen eines automatisch fortgesetzten Öffnungs- oder Schließvorgangs kann unterdrückt werden.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer mittels eines automatischen Antriebsmittels (3) antreibbaren Tür (2) eines Kraftfahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung einer Betätigung der wenigstens teilweise geöffneten Tür (2) durch Windeinwirkung wenigstens ein die Bewegung der Tür (2) über die Zeit beschreibender Messwertverlauf (6, 7, 8) erfasst wird, wobei bei Erfüllung wenigstens eines wenigstens ein Charakteristikum des Messwertverlaufs (6, 7, 8) auswertenden Windkriteriums die Betätigung als durch Windeinwirkung erfolgt klassifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer als durch Windeinwirkung klassifizierten Bewegung die weitere Bewegung der Tür (2) durch Ansteuerung des Antriebsmittels (3) verhindert und/oder eingeschränkt wird und/oder das Anstoßen eines automatisch fortgesetzten Öffnungs- oder Schließvorgangs unterdrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Messwertverlaufs (6, 7, 8) das insbesondere als ein Schrittmotor ausgebildete Antriebsmittel (3) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des insbesondere auf einen die Position und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Tür (2) beschreibenden Messwert bezogenen Messwertverlaufs (6, 7, 8) ein Verlauf eines elektrischen Antriebsmittelstroms hinsichtlich der Welligkeit ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert die Position und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Tür (2) und/oder eine auf die Tür wirkende Kraft ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Kraft als Messwert ein die aktuelle Fahrzeugneigung beschreibender Zusatzwert zur Korrektur des Messwerts hinsichtlich der Erdanziehungskraft berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine impulsartige und/oder gleichmäßig andauernde Betätigung der Tür (2) von unregelmäßigen Betätigungen der Tür (2) als windinduziert trennendes Windkriterium verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass als Windkriterium die Unterschreitung eines ersten Schwellwerts für die mittlere Steigung im Messwertverlauf (6, 7, 8) und/oder die Überschreitung eines zweiten Schwellwerts für lokale Maxima und/oder Steigungswechsel und/oder die Welligkeit im Messwertverlauf (6, 7, 8) und/oder eine Überschreitung eines dritten Schwellwerts für eine Dauer von durch den Messwertverlauf (6, 7, 8) beschriebenen, die Tür (2) bewegenden Einflüssen verwendet wird.
Kraftfahrzeug (1) mit wenigstens einer mittels eines automatischen Antriebsmittels (3) antreibbaren Tür (2) und einem zur Ansteuerung des Antriebsmittels (3) ausgebildeten Steuergerät (4), das zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.