DE102018100671A1

DE102018100671A1 - Baugruppe und verfahren zum abbremsen und sanften schliessen einer tür

Info

Publication number: DE102018100671A1
Application number: DE102018100671.3A
Authority: DE
Inventors: Jinxiong XIAO; Onoyom Essien EKANEM; Howard Paul Tsvi Linden; Muhammad Omer KAHN; Christopher Matthew Radjewski
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-07-19
Also published as: US10392849B2; MX2018000343A; CN108331480B; US20180202212A1; CN108331480A

Abstract

Eine verbesserte selektive servounterstützte Vorrichtung beinhaltet eine Steuerung zum Steuern eines Motors, der selektiv an die Tür und eine Kupplung gekoppelt ist, die zwischen einer Antriebswelle und einer Motorwelle gelagert ist, die jeweils eine Winkelgeschwindigkeit aufweisen, mit welcher eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür hergestellt und getrennt wird. Eine Bremsbaugruppe ist angeordnet, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren, wodurch es der Kupplung ermöglicht wird, eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür herzustellen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zur Verwendung an einer Automobiltür und insbesondere eine servounterstützte Vorrichtung für die Fahrzeugtür, die sowohl eine Unterstützung beim Öffnen als auch beim Schließen entweder in einem elektrischen Modus oder einem manuellen Modus bereitstellt, während die Geschwindigkeit des Schwingens der Fahrzeugtür gesteuert wird, wenn im manuellen Modus geschlossen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Kraftfahrzeugtüren können (eine) Vorrichtung(en) zum Unterstützen beim Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür beinhalten. Bekannte Vorrichtungen stellen jedoch im Allgemeinen keinen Betrieb des Öffnens und Schließens einer Fahrzeugtür sowohl in einem manuellen als auch einem elektrisch betriebenen Modus bereit. Somit ist eine Vorrichtung erwünscht, bei der die Tür durch die Steuerung einer servounterstützten Vorrichtung geöffnet und geschlossen werden kann, die an ein oder mehrere Scharniere der Fahrzeugtür gekoppelt ist, und bei der es die servounterstützte Vorrichtung ferner einem Benutzer ermöglicht, das Türschwingverhalten manuell zu steuern. Es ist eine Vorrichtung mit einer eingeschränkten Komponentengesamtgröße erwünscht, um die servounterstützte Funktionalität innerhalb der Standardbeschränkungen eines Raums zwischen einer Fahrzeugtür und einer Fahrzeugkarosserie auszuführen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte selektive servounterstützte Vorrichtung bereitgestellt. Eine Kraftfahrzeugtür umfasst eine Steuerung zum Steuern eines Motors, der selektiv an die Tür und eine Kupplung gekoppelt ist, die zwischen einer Antriebswelle und einer Motorwelle gelagert ist, die jeweils eine Winkelgeschwindigkeit aufweisen, mit welcher eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür hergestellt und getrennt wird. Eine Bremsbaugruppe ist angeordnet, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren, wodurch es der Kupplung ermöglicht wird, eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür herzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kraftfahrzeugtürbaugruppe eine Tür und eine selektive servounterstützte Vorrichtung, die einen manuellen Modus und einen elektrischen Modus aufweist. Die selektive servounterstützte Vorrichtung umfasst einen Motor, der im elektrischen Modus selektiv mit der Tür wirkverbunden ist, eine Kupplung, die zwischen dem Motor und der Tür gelagert ist, eine Bremsbaugruppe und eine Steuerung zum Steuern des Motors, der Kupplung und der Bremsbaugruppe. Die Steuerung aktiviert die Bremsbaugruppe bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition, um die selektive servounterstützte Vorrichtung dadurch zwischen dem manuellen Modus, in dem die Kupplung in eine gelöste Position betätigt und eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür getrennt ist, und dem elektrischen Modus, in dem die Kupplung in eine Eingriffsposition betätigt und der Motor an die Tür gekoppelt ist, umzuschalten.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Türschwingung einer Kraftfahrzeugtür offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des selektiven Herstellens einer Wirkverbindung zwischen einer Tür eines Kraftfahrzeugs und einem servounterstützten Motor, des Erfassens der Winkelgeschwindigkeit der Tür während eines Türöffnungs- oder -schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des servounterstützten Motors und des Bereitstellens der Winkelgeschwindigkeit der Tür während eines Türöffnungs- oder -schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des servounterstützten Motors an einer Steuerung. Eine Kupplung ist zwischen einer Antriebswelle und einer Motorwelle gelagert, um die Kraftfahrzeugtür zwischen einem elektrischen Modus, in dem der servounterstützten Motor mit der Tür wirkverbunden ist, und einem manuellen Modus, in dem der servounterstützte Motor von der Tür entkoppelt ist und in dem jede von der Antriebswelle und der Motorwelle eine Winkelgeschwindigkeit aufweist, umzuschalten. Eine Bremsbaugruppe ist zwischen dem servounterstützten Motor und der Tür gelagert, wobei die Bremsbaugruppe die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle im manuellen Modus synchronisiert, um es der Kupplung zu ermöglichen, die Kraftfahrzeugtür in den elektrischen Modus zu bringen.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, der Patentansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
Für die Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine Tür auf der Fahrerseite in einer geschlossenen Position aufweist, wobei eine servounterstützte Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform daran gekoppelt ist;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs aus 1, welche die Tür auf der Fahrerseite in einer offenen Position zeigt;
3 ist eine unvollständige perspektivische Ansicht einer Fahrzeugtür, wobei eine Außenplatte entfernt ist, um eine Verbindung zwischen einer Innenplatte der Tür und einer Scharniersäule des Fahrzeugs zu zeigen;
4A ist eine unvollständige perspektivische Ansicht einer Fahrzeugtür, die mit einer Innenplatte in gestrichelten Linien in einer geschlossenen Position gezeigt ist und wobei eine erste Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung zwischen der Tür und der Scharniersäule angeordnet ist;
4B ist eine perspektivische ausgeschnittene Ansicht der ersten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der Fahrzeugtür aus 4A an einer Stelle IVB;
4C ist eine perspektivische ausgeschnittene Ansicht der ersten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der Fahrzeugtür aus 4A an einer Stelle IVB;
4D ist eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugtür aus 4A;
4E ist eine hintere perspektivische Ansicht der Fahrzeugtür aus 4A;
5A ist eine unvollständige perspektivische Ansicht einer Fahrzeugtür, die mit einer Innenplatte in gestrichelten Linien in einer geschlossenen Position gezeigt ist und wobei eine zweite Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung zwischen der Tür und der Scharniersäule angeordnet ist;
5B ist eine perspektivische ausgeschnittene Ansicht der zweiten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der Fahrzeugtür aus 5A an einer Stelle VB;
5C ist eine perspektivische ausgeschnittene Ansicht der zweiten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der Fahrzeugtür aus 5A an einer Stelle VB;
5D ist eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugtür aus 5A;
5E ist eine hintere perspektivische Ansicht der Fahrzeugtür aus 5A;
6 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung und der ersten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der servounterstützten Vorrichtung;
7 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform einer servounterstützten Vorrichtung und zweiten Ausführungsform der Kupplungs- und Bremsbaugruppe der servounterstützten Vorrichtung;
8 ist eine Draufsicht einer Fahrzeugtür, die eine relative Bewegung der Tür zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position entlang eines Türschwingweges zeigt;
9 ist ein schematisches Diagramm, das einen Schließablauf einer Fahrzeugtürbaugruppe gemäß einer Ausführungsform zeigt; und
10 ist ein schematisches Diagramm, das eine Fahrzeugtürbaugruppe gemäß einer Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „oberes“, „unteres“, „rechtes“, „linkes“, „hinteres“; „vorderes“, „vertikales“, „horizontales“, „inneres“, „äußeres“ und Ableitungen davon auf die Erfindung in ihrer Ausrichtung in 1. Dabei versteht es sich, dass die Erfindung unterschiedliche alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Zudem versteht es sich, dass die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten und in der folgenden Beschreibung erläuterten konkreten Vorrichtungen und Verfahren lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Ansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind konkrete Abmessungen und andere physische Eigenschaften im Zusammenhang mit den hier offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, es sei denn, in den Ansprüchen ist ausdrücklich etwas anderes angegeben.
Nun unter Bezugnahme auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 im Allgemeinen eine servounterstützte Vorrichtung, die an einem beispielhaften Kraftfahrzeug 12 angeordnet ist. Das in 1 veranschaulichte Kraftfahrzeug 12 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Automobils oder Autos, das eine Fahrzeugkarosserie 14 aufweist, auf der eine Tür 16 schwenkbar angeordnet ist. Wie in 1 gezeigt, ist die servounterstützte Vorrichtung 10 benachbart zu der Tür 16 angeordnet und ist strukturell mit der Tür 16 wirkverbunden, um das Bewegen der Tür 16 zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position zu unterstützten, wie nachfolgend genauer beschrieben. Die Bewegung der Tür 16 wird durch eine Steuerung 110 gesteuert, die konfiguriert ist, um die servounterstützte Vorrichtung 10 zu steuern. Die in 1 veranschaulichte Tür 16 ist eine vordere Seitentür, insbesondere eine Tür auf der Fahrerseite; eine beliebige Fahrzeugtür wird jedoch zur Verwendung mit der servounterstützten Vorrichtung 10 des aktuellen Konzepts in Erwägung gezogen. Die Tür 16 ist mithilfe von einem oder mehreren Scharnieren gelenkig an einer A-Säule 18 der Fahrzeugkarosserie 14 angebracht gezeigt, wie nachfolgend genauer beschrieben. Die Tür 16 beinhaltet eine Außenplatte 17 und ist in 1 in einer geschlossenen Position gezeigt, wobei in Erwägung gezogen wird, dass die Tür 16 an eine B-Säule 22 der Fahrzeugkarosserie 14 eingerastet ist. Das Kraftfahrzeug 12 beinhaltet ferner eine hintere Tür 20, die zum Einrasten an einer C-Säule 24 im Zusammenbau gelenkig an die B-Säule 22 gekoppelt ist. Die Fahrzeugkarosserie 14 beinhaltet ferner einen Schweller 26 und eine Verkleidung an der vorderen Fahrerseite 28, wie in 1 gezeigt.
Nun unter Bezugnahme auf 2 ist die Tür 16 in einer offenen Position gezeigt. Die Tür 16 schwenkt oder schwingt entlang eines Türschwingweges, wie durch einen Pfeil 30 angegeben, zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position, wie gelenkig an eine Scharniersäule 18A der A-Säule 18 gekoppelt. Eine Bewegung der Tür 16 zwischen einer offenen (2) und geschlossenen (1) Position wird gegebenenfalls durch die servounterstützte Vorrichtung 10 angetrieben in Erwägung gezogen.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist die Tür 16 in der geschlossenen Position gezeigt, wobei die Außenplatte 17 (1 und 2) entfernt ist, um eine obere und untere Scharnierbaugruppe 32, 34 freizulegen, die an eine Innenplatte 19 der Tür 16 gekoppelt sind. Die obere und untere Scharnierbaugruppe 32, 34 koppeln die Tür 16 an der Scharniersäule 18A schwenkbar an die Fahrzeugkarosserie 14 und sind konfiguriert, um die Last der Tür 16 zu tragen, wenn sich die Tür 16 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position bewegt. Ein Türfangband (nicht gezeigt) kann ebenfalls verwendet werden, um das Tragen der Last der Tür 16 zu unterstützten und ist im Allgemeinen zwischen der oberen und unteren Scharnierbaugruppe 32, 34 entlang der Innentürplatte 19 positioniert. Die obere und untere Scharnierbaugruppe 32, 34 sind im Wesentlichen ähnlich und weisen Komponententeile auf, die hierin unter Verwendung derselben Bezugszeichen für sowohl die obere als auch die untere Scharnierbaugruppe 32, 34 beschrieben werden. Insbesondere ist die obere Scharnierbaugruppe 32 durch einen festen Scharnierabschnitt 36 und einen beweglichen Scharnierabschnitt 38 definiert und über einen Scharnierstift 60 gekoppelt. Der feste Scharnierabschnitt 36 und der bewegliche Scharnierabschnitt 38 kuppeln die Tür 16 schwenkbar an die A-Säule 18. Insbesondere ist der feste Scharnierabschnitt 36 unter Verwendung von Befestigungselementen 39 oder anderen ähnlichen Kupplungsmitteln an einer Scharniersäule 18A an der A-Säule 18 angebracht. Der bewegliche Scharnierabschnitt 38 ist durch einen Scharnierstift (nachfolgenden identifiziert und beschrieben), der es dem beweglichen Scharnierabschnitt 38 ermöglicht, in Bezug auf den festen Scharnierabschnitt 36 zu schwenken, wenn sich die Tür 16 entlang des Türschwingweges 30 öffnet und schließt, drehbar an dem festen Scharnierabschnitt 36 angebracht. Der bewegliche Scharnierabschnitt 38 ist durch das Befestigungselement 39 fest an eine Seitenwand 19A der Innenplatte 19 gekoppelt.
Wie ferner in 3 angegeben, ist ein Komponentengehäuse 40 durch die Seitenwand 19A und eine Seitenwand 19B der Türinnenplatte 19 sowie durch die Scharniersäule 18A definiert. Wie in 3 gezeigt, ist die Seitenwand 19A im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenwand 19B und ist die Seitenwand 19B im Wesentlichen parallel zu der Scharniersäule 18A. Das Komponentengehäuse 40 ist im Allgemeinen durch einen Abschnitt der Seitenverkleidung 28 (1 und 2) im Zusammenbau abgeschlossen. Wie ferner in 3 gezeigt, definiert das Komponentengehäuse 40 einen Spalt oder Raum zum Anbringen der servounterstützten Vorrichtung 10, wie nachfolgenden in Bezug auf 4A und 5A genauer beschrieben. Wie ferner in 3 gezeigt, kann die Tür 16 außerdem eine oder mehrere Verstärkungsgurte 21, 23 zum Verstärken der Innenplatte 19 gegenüber Drehmomentkräften beinhalten, die durch die servounterstützte Vorrichtung 10 auf die Tür 16 ausgeübt werden.
Nun unter Bezugnahme auf 4A ist eine erste Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 in dem Komponentengehäuse 40 zwischen der Tür 16 und der Scharniersäule 18A angeordnet gezeigt. Die servounterstützte Vorrichtung 10, die in 4A gezeigt ist, weist einen im Allgemeinen horizontal angeordneten zylindrischen Körperabschnitt 90 auf. Da sie eine solche Konfiguration aufweist, kann die servounterstützte Vorrichtung 10 in die Begrenzungen des Komponentengehäuses 40 passen. Die servounterstützte Vorrichtung 10 ist auf einer Türstützhalterung 56 angeordnet, durch welche die servounterstützte Vorrichtung 10 an der Tür 16 angebracht ist (4B). Ähnlich ist die servounterstützte Vorrichtung 10 an eine Chassisstützhalterung 72 gekoppelt, die an der Scharniersäule 18A angeordnet ist. Die Türstützhalterung 56 und die Chassisstützhalterung 72 stellen eine robuste Verbindung zwischen der servounterstützten Vorrichtung 10 und der Scharniersäule 18A zum Tragen der Last der Tür 16 sowie zum Tragen der Last eines beliebigen Drehmoments bereit, das durch die servounterstützte Vorrichtung 10 aufgebracht wird, wenn sie verwendet wird, um das Öffnen und Schließen der Tür 16 zu unterstützen. Es wird in Erwägung gezogen, dass die Tür 16, wie die meisten herkömmlichen Türen, als eine montierte Einheit etwa 90 lb oder mehr wiegen kann. Weitere Informationen bezüglich des Drehmomentbedarfs, der zum Bewegen der Tür 16, wie von der Scharnierstelle durch eine servounterstützte Vorrichtung angetrieben, erforderlich ist, wird nachfolgend erörtert.
Die servounterstützte Vorrichtung 10 ist über die Türstützhalterung 56, die derart an die Seitenwand 19A der Innenplatte 19 gekoppelt ist, dass sich die Türstützhalterung 56 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position mit der Tür 16 dreht, an der Innenplatte 19 an der Tür 16 angebracht. Auf diese Weise ist die servounterstützte Vorrichtung 10 im Wesentlichen an der Innenplatte 19 an die Tür 16 gekoppelt und mit der oberen Scharnierbaugruppe 32 und unteren Scharnierbaugruppe 36 wirkverbunden, um das Öffnen und Schließen der Tür 16 anzutreiben oder zu steuern, wie ferner nachfolgend erörtert.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4B und 6 ist die servounterstützte Vorrichtung 10 als einen Motor 92 aufweisend gezeigt, der an eine Ausgangswelle 80 gekoppelt ist, die einen distalen Abschnitt bzw. eine Antriebswelle 80A und einen proximalen Abschnitt bzw. eine Motorwelle 80B aufweist, die in der servounterstützten Vorrichtung 10 angeordnet sind. Der Motor 92 und der proximale Abschnitt bzw. die Motorwelle 80B der Ausgangswelle 80 sind miteinander in einem angetriebenen Eingriff wirkverbunden und in dem zylindrischen Körperabschnitt 90 der servounterstützten Vorrichtung 10 aufgenommen. Somit ist der Motor 92 konfiguriert, um auf drehende Weise auf die Ausgangswelle 80 einzuwirken.
In der ersten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10, die in 4A-E und 6 gezeigt ist, ist der distale Abschnitt bzw. die Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 mit einer Gewindewelle 100 wirkverbunden. Die Gewindewelle 100 ist wiederum in einer Gewindeöffnung 142 in einer drehbar befestigten Antriebsmutter 144 aufgenommen. Die Antriebsmutter 144 ist jedoch zu einer linearen Bewegung entlang der Achse des zylindrischen Körperabschnitts 90 der servounterstützten Vorrichtung 10 angepasst und weist Führungen 154 auf, die in einem Schlitz 156 an einer Innenwand 146 des zylindrischen Körperabschnitts 90 der servounterstützten Vorrichtung 10 gleiten. Die Antriebsmutter 144 ist ferner über einen Antriebszylinder 158 mit einer sich außerhalb erstreckenden Welle 162 wirkverbunden, die mit einer kugelförmigen Kupplungsvorrichtung 164 an einem distalen Ende 166 davon bereitgestellt ist. Die Chassisstützhalterung 72, die an der Scharniersäule 18A angebracht ist, ist wiederum mit einer Pfannenkupplungsvorrichtung 168 bereitgestellt. Vorzugsweise nimmt die Pfannenkupplungsvorrichtung 168 der Chassisstützhalterung 72 die kugelförmige Kupplungsvorrichtung 164 der sich außerhalb erstreckenden Welle 162 passend auf, um eine Kugel-Pfannen-Kupplung 184 zu bilden, um es der sich außerhalb erstreckenden Welle 162 zu ermöglichen, wie nachfolgend beschrieben zu funktionieren. Eine ähnliche Kugel-Pfannen-Kupplung 186 ist gegenüber der Kugel-Pfannen-Kupplung 184 bereitgestellt, um die servounterstützte Vorrichtung 10 an die Tür 16 zu koppeln.
Wenn die Ausgangswelle 80 durch den Motor 92 angetrieben wird und die Gewindewelle 100 antreibt, bringt die Drehung der Gewindewelle 100 die Gewindeöffnung 102 in der Antriebsmutter 144 in Eingriff und bewegt die Antriebsmutter 144 axial in dem zylindrischen Körperabschnitt 90 der servounterstützten Vorrichtung 10. Die Antriebsmutter 144 der servounterstützten Vorrichtung 10 verschiebt wiederum den Antriebszylinder 158 zusammen mit der sich außerhalb erstreckenden Welle 162 nach innen und außen. Da die servounterstützte Vorrichtung 10 über die Chassisstützhalterung 72 und die Türstützhalterung 56 zwischen der Innenplatte 19 gekoppelt ist, erzeugt die Drehbewegung des Motors 92 der servounterstützten Vorrichtung 10 eine Schwenkbewegung der Tür 16 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position. Wie ferner in 4B gezeigt, weist die servounterstützte Vorrichtung 10 einen elektrischen Verbinder 98 auf, der daran zum Empfangen von Signalinformationen von der Steuerung 110 (10) zum Übersetzen von Benutzerbefehlen in eine Funktionalität der servounterstützten Tür angeordnet ist.
Wie ferner in 4D und 4E gezeigt, sind eine obere Türseitenhalterung 82 und eine untere Türseitenhalterung 86 ebenfalls an einer gegenüberliegenden Seite der Seitenwand 19A bezogen auf die servounterstützte Vorrichtung 10 angeordnet. Eine mittlere servounterstützte Halterung 84 wirkt zusammen mit den Halterungen 82, 86 als Aufdoppelungsplatten, die eine Verstärkung für die servounterstützte Vorrichtung 10 bereitstellen. Auf diese Weise ist die Innenplatte 19 des vorliegenden Konzepts an der Verbindung der Innenplatte 19 mit der Scharnierplatte 18A durch die Chassisstützhalterung 72 der servounterstützten Vorrichtung 10 durch die Halterungen 82, 84, 86 verstärkt. Die Tür 16 kann außerdem ferner gegenüber einem Drehmoment von der servounterstützten Vorrichtung 10 durch Kuppeln von einem oder mehreren Verstärkungsgurten 21, 23 (3) der Tür 16 verstärkt werden.
Nun unter Bezugnahme auf 5A ist eine zweite Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 in dem Komponentengehäuse 40 zwischen der Tür 16 und der Scharniersäule 18A angeordnet gezeigt. Die servounterstützte Vorrichtung 10, die in 5A gezeigt ist, weist einen im Allgemeinen vertikal angeordneten zylindrischen Körperabschnitt 90 auf. Da sie eine solche Konfiguration aufweist, kann die servounterstützte Vorrichtung 10 gleichermaßen in die Begrenzungen des Komponentengehäuses 40 passen. Wie in der ersten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 ist die zweite Ausführungsform der servounterstützte Vorrichtung 10 auf einer Türstützhalterung 56 angeordnet, durch welche die servounterstützte Vorrichtung 10 an der Tür 16 angebracht ist (4B). Ähnlich ist die servounterstützte Vorrichtung 10 an eine Chassisstützhalterung 72 gekoppelt, die an der Scharniersäule 18A angeordnet ist. Die Türstützhalterung 56 und die Chassisstützhalterung 72 stellen eine Wirkverbindung zwischen der servounterstützten Vorrichtung 10 und der Scharniersäule 18A zum Tragen der Last der Tür 16 sowie zum Tragen der Last eines beliebigen Drehmoments bereit, das durch die servounterstützte Vorrichtung 10 aufgebracht wird, wenn sie verwendet wird, um das Öffnen und Schließen der Tür 16 zu unterstützen.
Die zweite Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 ist über die Türstützhalterung 56, die derart an die Seitenwand 19A der Innenplatte 19 gekoppelt ist, dass sich die Türstützhalterung 56 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position mit der Tür 16 dreht, an der Innenplatte 19 an der Tür 16 angebracht. Auf diese Weise ist die servounterstützte Vorrichtung 10 mit der oberen Scharnierbaugruppe 32 und unteren Scharnierbaugruppe 36 wirkverbunden, um das Öffnen und Schließen der Tür 16 anzutreiben oder zu steuern, wie nachfolgend ferner erörtert.
Unter weiterer Bezugnahme auf 5B und 7 ist die servounterstützte Vorrichtung 10 als einen Motor 92 aufweisend gezeigt, der an eine Ausgangswelle 80 gekoppelt ist, die einen distalen Abschnitt bzw. eine Antriebswelle 80A, die in einem Fangbandgehäuse 202 aufgenommen ist, und einen proximalen Abschnitt bzw. eine Motorwelle 80B aufweist, die in der servounterstützten Vorrichtung 10 angeordnet sind. Der Motor 92 und der proximale Abschnitt bzw. die Motorwelle 80B der Ausgangswelle 80 sind miteinander in einem angetriebenen Eingriff wirkverbunden und in dem zylindrischen Körperabschnitt 90 der servounterstützten Vorrichtung 10 aufgenommen.
In der zweiten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10, die in 5A-E gezeigt ist, ist der distale Abschnitt bzw. die Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 mit einem angetriebenen Zahnrad 204 wirkverbunden, das an dem distalen Ende bzw. der Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 angeordnet ist. Das angetriebene Zahnrad 204 ist wiederum mit einem ausziehbare Fangbandarm 206 wirkverbunden, der an der Chassisstützhalterung 72 befestigt ist, die sich durch das Fangbandgehäuse 202 erstreckt. Insbesondere ist der ausziehbare Fangbandarm 206 vorzugsweise als eine gekrümmte Struktur konfiguriert, die in einer Zahnstange 208 bereitgestellt ist, die sich an einer inneren gekrümmten Kante 210 davon befindet. Wie in 5A-5C gezeigt, greifen die Zahnradzähne 212 des angetriebenen Zahnrads 204 in die Zahnstange 208 des ausziehbaren Fangbandarms 206 ein, um den ausziehbaren Fangbandarm 206 bezogen auf das Fangbandgehäuse 202 nach innen und außen zu bewegen.
Wenn die Ausgangswelle 80 durch den Motor 92 angetrieben wird und das angetriebene Zahnrad 204 antreibt, bewegt die Drehung der angetriebenen Zahnradzähne 212, die mit der Zahnstange 208 an dem ausziehbaren Fangbandarm 206 in Eingriff stehen, den ausziehbaren Fangbandarm 206 bezogen auf das Fangbandgehäuse 202 nach innen und außen. Da die servounterstützte Vorrichtung 10 über die Chassisstützhalterung 72 und die Türstützhalterung 56 zwischen der Innenplatte 19 gekoppelt ist, erzeugt der ausziehbare Fangbandarm 206 der servounterstützten Vorrichtung 10 eine Schwenkbewegung der Tür 16 zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position. Wie ferner in 5B gezeigt, weist die zweite Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 gleichermaßen einen elektrischen Verbinder 98 auf, der daran zum Empfangen von Signalinformationen von der Steuerung 110 (1 und 10) zum Übersetzen von Benutzerbefehlen in eine Funktionalität der servounterstützten Tür angeordnet ist. Außerdem können in der ersten Ausführungsform Halterungen 82, 84, 86 bereitgestellt sein, um als Aufdoppelungsplatten zu fungieren, die eine Verstärkung der servounterstützten Vorrichtungen 10 und Scharniere 32, 36 bereitstellen. Die Tür 16 kann außerdem ferner gegenüber einem Drehmoment von der servounterstützten Vorrichtung 10 durch Kuppeln von einem oder mehreren Verstärkungsgurten 21, 23 (3) der Tür 16 verstärkt werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, beim Schließen einer Fahrzeugtür 16 über die servounterstützte Vorrichtung 10 einem Benutzer eine Soft-Close-Erfahrung bereitzustellen. Nun unter Bezugnahme auf 8 ist die Tür 16 in einer geöffneten Position bezogen auf die Fahrzeugkarosserie 14 gezeigt. Der Türschwingweg 30 ist so gezeigt, dass verschiedene Türpositionen darauf identifiziert sind. Insbesondere gibt ein Referenzpunkt 30A eine vollständig geöffnete Türposition an, die entlang des gebogenen Türschwingweges 30 etwa 1.000 mm von einer bündigen und geschlossenen Position entfernt liegt. Die bündige und geschlossene Position ist in 8 als ein Referenzpunkt 30C identifiziert. Während eines Türschließvorgangs gibt ein Referenzpunkt 30B eine etwaige Türposition an, wobei ein Soft-Close-Merkmal durch die servounterstützte Vorrichtung 10 eingeleitet wird, um einen Benutzer daran zu hindern, die Tür 16 in die geschlossene Position 30C zuzuschlagen. Das bedeutet, ein Cinchmotor 128, der an einem hinteren Abschnitt der Tür 16 angebracht ist (siehe 3), greift bei Erreichen des Referenzpunktes 30B in die B-Säule ein und zieht die Tür 16 in Richtung der bündigen und geschlossenen Position, die als 30C identifiziert ist. Der Referenzpunkt 30B', der den Bereich von Stellen zwischen dem Referenzpunkt 30A und dem Referenzpunkt 30B angibt, offenbart, wo die Tür 16 der Bremsbaugruppe 160 ausgesetzt sein kann, was nachfolgend genauer beschrieben wird, um zu verhindern, dass die Tür 16 zugeschlagen wird (in dem Fall, dass die Tür 16 geschlossen wird), oder um zu verhindern, dass die Tür 16 aufgrund eines geneigten Winkels des Fahrzeugs 12 oder eines plötzlichen Windstoßes abrupt geöffnet wird (in dem Fall, in dem die Tür 16 geöffnet wird).
Ein Referenzpunkt 30D gibt eine übergeschlossene Türposition an, die im Allgemeinen erforderlich ist, um einen Einrastmechanismus 140, der an der Tür 16 angeordnet ist, dazu zu bringen, die Tür 16 in der geschlossenen Position 30C einrasten zu lassen. Im Normalbetrieb kann sich die Tür 16 leicht in Richtung des Referenzpunkts 30C zurückbewegen, der eine Türposition angibt, die im Wesentlichen geschlossen und mit der Fahrzeugkarosserie 14 bündig ist, sobald die Tür durch eine Bewegung in die übergeschlossene Position 30D eingerastet wurde. Bei einem normalen Türschließvorgang befindet sich die Tür 16 in einer Schließbewegung von dem Referenzpunkt 30A und zum ersten Zeitpunkt, zu dem die Tür 16 die Position des Referenzpunktes 30C erreicht, ist die Tür 16 bündig mit der Fahrzeugkarosserie 14, jedoch nicht eingerastet. Bei einem normalen Türschließvorgang muss sich die Tür 16 von dem Referenzpunkt 30C zu der übergeschlossenen Position an dem Referenzpunkt 30D bewegen, sodass die Tür 16 an der Fahrzeugkarosserie 14 eingerastet. Die Tür 16 kann sich dann leicht in Richtung der eingerasteten und bündigen Position an dem Referenzpunkt 30C zurückbewegen. Bei dem vorliegenden Konzept wird eine Abfolge von Türpositionen und Einrastkonfigurationen in Erwägung gezogen, durch die der Bedarf, die Tür 16 in die übergeschlossene Position 30D zu bewegen, vermieden werden kann, während dennoch die Tür 16 dazu gebracht wird, an der Fahrzeugkarosserie 14 einzurasten.

Der in 8 gezeigte Türschwingweg 30 stellt einen von dem Punkt der Türkante 16A genommenen Schwingpfad dar. Die Scharnierachse bzw. der Scharnierpunkt für die Tür 16 ist durch das Bezugszeichen 16B dargestellt. Hierbei handelt es sich um die Scharnierachse 16B, von der die servounterstützte Vorrichtung 10 die Bewegung der Tür 16 steuert, wie vorangehend beschrieben. Unter Bezugnahme auf Tabelle 1 unten ist der Winkel der Fahrzeugtür 16 zusammen mit der Entfernung der Türkante 16A von der geschlossenen Position 30C in Millimeter gezeigt. Das Drehmoment, das erforderlich ist, damit die servounterstützte Vorrichtung 10 die Fahrzeugtür 16 aus den verschiedenen geöffneten Türpositionen schließen kann, die auf dem Schwingweg 30 in 6 identifiziert sind, ist in Tabelle 1 gezeigt. Das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Tür 16 zu schließen, ist in Tabelle 1 als „mit“ oder „ohne“ Trägheit gezeigt. Für die Zwecke dieser Offenbarung impliziert der Begriff „mit Trägheit“, dass die Tür 16 aus einer Entfernung geschlossen wird, die ausreichend ist, um eine Trägheit in der Türbewegung zu erzeugen, sodass weniger Drehmoment von der servounterstützten Vorrichtung 10 erforderlich ist. Ferner kann eine Trägheit durch eine Anfangsschließbewegung erzeugt werden, die manuell durch einen Benutzer auf die Tür 16 ausgeübt wird. Die Trägheit ist gleich der Masse der Tür 16 (etwa 60-90 lb bzw. 30-40 kg) mal der Drehgeschwindigkeit (V1 in 8). Die servounterstützte Vorrichtung 10 ist konfiguriert, die Türbewegung oder Drehgeschwindigkeit V1 auf eine Geschwindigkeit V2 abzubremsen, wenn ein Benutzer versucht, die Tür 16 entlang des Türschwingweges 30 zuzuschlagen, um eine langsame Schließbewegung bereitzustellen. In Bezug auf einen Benutzer, der die Tür 16 zuschlägt, handelt es sich bei einer Geschwindigkeit von 10 N/m, die für 60° Drehung einer Tür kontinuierlich auf die Tür ausgeübt wird, um ein sehr hohes Türzuschlagen mit einer Endgeschwindigkeit von etwa 15 U/min bzw. 90°/s. Für die Zwecke dieser Offenbarung wird eine beliebige Geschwindigkeit von 5 U/min (30°/s) bis 15 U/min (90°/s) als Zuschlagen der Tür 16 angesehen. Bei einer normalen Schließbewegung bringt ein Benutzer eine Tür im Allgemeinen auf eine Geschwindigkeit von mindestens 0,33 U/min bzw. 2°/s bei zumindest 5° der Schließbewegung, um die Tür ausreichend zu schließen. TABELLE 1

Türposition	Entfernung der Türkante zum Einrasten (mm)	Winkel von der Fahrzeugkarosserie	Drehmoment zum Schließen mit Trägheit (N/m)	Drehmoment zum Schließen ohne Trägheit (N/m)
30 A	1.000 mm	60+ Grad	< 10 N/m	40 N/m
30B	170 mm	20 Grad	40 N/m	40 N/m
30B-2	70 mm	8 Grad	40 N/m	100 N/m
30C	25 mm	1,6 Grad	80 N/m	300 N/m
30D	15 mm	1 Grad	200 N/m	610 N/m

In Übereinstimmung mit Tabelle 1 oben, ist eine Bewegung der Tür 16 aus Position 30A in Position 30B etwa 825 mm und identifiziert einen Abschnitt des Schwingweges 30 zwischen Position 30A und 30B, die eine durch einen Benutzer ausgelöste Zuschlagbewegung sein könnte. Wenn ein Benutzer eine Türzuschlagbewegung manuell einleitet, bewegt sich die Tür 16 mit einer Anfangsgeschwindigkeit V1 (etwa 5-15 U/min) entlang des Türschwingweges 30, bis die Tür 16 Position 30B erreicht. Bei etwa der Position 30B wird die Tür 16 durch eine Widerstandskraft, die durch die servounterstützte Vorrichtung 10 auf die obere Scharnierbaugruppe 32 ausgeübt wird, auf eine Geschwindigkeit V2 (etwa 0,33 U/min) abgebremst, um die Türbewegung zwischen Position 30B und 30C von Geschwindigkeit V1 auf Geschwindigkeit V2 abzubremsen. Es wird in Erwägung gezogen, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, damit die servounterstützte Vorrichtung 10 die Tür 16 auf ein langsames und sanftes Schließen von 0,33 U/min entlang des Türschwingweges 30 abbremsen kann, etwa 200 N/m beträgt. Der Zeitraum, der erforderlich ist, um die Bewegung der Tür 16 zwischen Position 30B und 30C von Geschwindigkeit V1 auf Geschwindigkeit V2 abzubremsen, beträgt etwa 200-300 Millisekunden. Es wird in Erwägung gezogen, dass die servounterstützte Vorrichtung 10 auf diese Weise betrieben wird, um Energie von der Türzuschlagbewegung entlang des Schwingweges 30 aufzunehmen, während sich das Fahrzeug in einem Betrieb mit ausgeschalteter Zündung befindet. Der Fahrbetrieb ist für die Slow-Close-Funktionalität nicht erforderlich. Auf diese Weise stellt die servounterstützte Vorrichtung 10 ein sanftes Schließen oder langsames Schließen für die Tür 16 bereit, selbst wenn ein Benutzer versucht, die Tür 16 zuzuschlagen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 ist eine Türöffnungsrichtung durch die Bezugsnummer 100 angegeben. Es wird in Erwägung gezogen, dass die Tür 16 des vorliegenden Konzepts in Verbindung mit einer Vielfalt von Sensoren steht, die konfiguriert ist, um ein Objekt zu erfassen, das in dem Türschwingweg 30 positioniert ist, sodass die servounterstützte Vorrichtung 10 des vorliegenden Konzepts die Tür 16 abbremsen oder stoppen kann, um zu verhindern, dass die Tür 16 in ein Objekt geöffnet wird, das entlang des Schwingweges 30 der Tür positioniert ist, wenn ein solches Objekt erfasst wird. Es wird in Erwägung gezogen, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Tür 16 während der Öffnungsbewegung (Schwingweg 30) abzubremsen oder zu stoppen, etwa 200 N/m beträgt, und es wird ferner in Erwägung gezogen, dass dies etwa 200-300 Millisekunden während eines benutzerinitiierten Türöffnungsablaufs in Anspruch nimmt. Ferner stellt die servounterstützte Vorrichtung 10 des vorliegenden Konzepts der Tür 16 eine unbegrenzte Anzahl an Arretierungen (Türfeststeller) entlang des Schwingweges 30 bereit. Die Position der Arretierungen oder Türfeststeller kann durch den Benutzer angepasst und in die Steuerung 110 (10), die mit der servounterstützten Vorrichtung 10 in Verbindung steht, zur Steuerung der Bewegung derselben einprogrammiert werden. Die Türfeststeller sind zur Verwendung mit einem automatischen Türöffnungsablauf in Erwägung gezogen, der durch die servounterstützte Vorrichtung 10 in der durch den Pfeil 100 angegebenen Richtung angetrieben wird. Das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Tür 16 während eines automatischen Türöffnungsablaufs zu stoppen, der durch die servounterstützte Vorrichtung 10 an einer vorbestimmten Türfeststellposition durchgeführt wird, beträgt etwa 10-50 N/m und kann bis zu 60 Sekunden in Anspruch nehmen. Auf diese Weise kann die servounterstützte Vorrichtung 10 durch einen Benutzer vorprogrammiert werden, um die Tür 16 auf eine erwünschte Türfeststellposition entlang des Türschwingpfades 30 zu öffnen und die Tür 16 auf der ausgewählten Türfeststellposition zu halten, damit der Benutzer mit der Sicherheit in das Kraftfahrzeug 12 einsteigen oder aus diesem aussteigen kann, dass sich die Tür 16 nicht weiter oder möglicherweise in ein benachbartes Hindernis öffnet. Auf diese Weise stellt die servounterstützte Vorrichtung 10 des vorliegenden Konzepts eine unbeschränkte Türfeststellung entlang des Schwingweges 30 der Tür 16 bereit. Voreingestellte Feststellpositionen können in die Steuerung 110 (10) vorprogrammiert werden und die durch den Benutzer ausgewählten/angepassten Türfeststeller können ebenfalls in die Steuerung 110 programmiert werden.
Vorzugsweise können die Türöffnungs- und -schließbemühungen verringert werden, wenn das Fahrzeug an einem Hang oder Gefälle geparkt ist. Es wird in Erwägung gezogen, dass die servounterstützte Vorrichtung 10 mit Signalinformationen von der Steuerung 110 bereitgestellt ist, um eine Unterstützung des Öffnens der Tür 16 auf langsame und konsistente Weise bereitzustellen, wenn eine Fahrzeugposition abwärts geneigt ist, sodass sich die Türöffnungsbewegung im Allgemeinen aufgrund eines Abwärtswinkels des Kraftfahrzeugs 12 von der Rückseite zu der Vorderseite des Kraftfahrzeugs 12 erhöhen würde. Als logische Folge kann die servounterstützte Vorrichtung 10 eine Türschließunterstützung bereitstellen, um das Schließen einer Tür 16 zu unterstützen, die in einem Abwärtswinkel positioniert ist, sodass sowohl die Türöffnungs- als auch Türschließbemühungen konsistent sind. Wenn das Kraftfahrzeug 12 an einem geneigten oder aufwärtigen Gefälle geparkt ist, ist die servounterstützte Vorrichtung 10 gleichermaßen konfiguriert, um eine verringerte Schließgeschwindigkeit der Tür 16 in der Schließrichtung auf Grundlage von Signalinformationen, die von der Steuerung 110 an der servounterstützten Vorrichtung 10 empfangen werden, bereitzustellen. Die servounterstützte Vorrichtung 10 kann außerdem zur Konsistenz eine Türöffnungsunterstützung bereitstellen, um das Öffnen einer Tür 16 zu unterstützen, die in einem Aufwärtswinkel positioniert ist. Es wird in Erwägung gezogen, dass eine solche Servounterstützung ein Drehmoment von bis zu 200 N/m für etwa 10-20 Sekunden erforderlich machen würde. Auf diese Weise ist die servounterstützte Vorrichtung 10 des vorliegenden Konzepts in der Lage, konsistente Türöffnungs- und -schließbemühungen bereitzustellen, sodass dem Benutzer unabhängig von der aufwärts geneigten, abwärts geneigten oder im Wesentlichen horizontalen Position des Fahrzeugs ein konsistentes Türöffnungs- und -schließerlebnis bereitgestellt wird.
Es ist anzumerken, dass die servounterstützte Vorrichtung 10 gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert sein kann. Es wird in Erwägung gezogen, dass der Motor 92 ein Elektromotor, ein Powerwinch, ein Aktor, ein Servomotor, ein Elektromagnet, ein Pneumatikzylinder, ein Hydraulikzylinder oder anderer ähnlicher Mechanismus ist, der eine ausreichende Leistung aufweist, die erforderlich ist, um das Drehmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, um die Tür 16 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position sowie zwischen verschiedenen Arretierstellen zu bewegen, wie von dem Scharnierpunkt der Tür 16 angetrieben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Motor 92 ein bürstenloser oder gebürsteter Gleichstrommotor sein und beinhaltet eine Feldkomponente 106 zum Erzeugen eines Magnetfelds und Armaturen 108, die einen Eingangsstrom aufweisen, der mit dem Magnetfeld interagiert, um ein Drehmoment zu erzeugen. Alternativ wird in Erwägung gezogen, dass der Motor 92 ein geschalteter Reluktanzmotor sein kann. Wie hierin bereits beschrieben, kann der Motor 92 auf die Ausgangswelle 80 (z. B. 4B) auf drehende Weise einwirken und kann das durch den Motor 92 erzeugte Drehmoment verwendet werden, um einen Benutzer darin zu unterstützten, die Tür 16 zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position sowie zwischen verschiedenen Arretierstellen zu bewegen. Des Weiteren kann der Motor 92 in einigen Ausführungsformen konfiguriert sein, um eine mechanische Widerstandsfestigkeit auf die Tür 16 anzuwenden, um einer Türschwingung zu widerstehen.
Der Motor 92 wird durch die Steuerung 110 gesteuert, die dem Motor 92 Signale 112 durch einen elektrischen Verbinder 98 (z. B. 4B und 5b) bereitstellen kann, um eine Vielzahl von Motorvorgängen zu erzielen. Die Steuerung 110 kann einen Prozessor 114 und einen Speicher 116 beinhalten, der Anweisungen 118 darauf gespeichert hat, die dazu dienen, die hierin beschriebene Servounterstützungsfunktionalität zu bewirken. Die Steuerung 110 kann eine dedizierte Steuerung sein oder eine, die zu einem anderen Fahrzeugsystem gehört. Während dies nicht gezeigt ist, versteht es sich, dass die Steuerung 110 eine Schnittstelle mit zusätzlichen servounterstützten Vorrichtungen aufweisen kann, die mit anderen Türen des Kraftfahrzeugs 12 wirkverbunden sind. Die Steuerung 110 kann zum Steuern einer Leistungszuführung an den Motor 92 elektrisch an eine Leistungsquelle 120 gekoppelt sein. Die Leistungsquelle 120 kann eine Fahrzeugleistungsquelle oder eine unabhängige Leistungsquelle sein.
Mit erneuter Bezugnahme auf 10 ist die Steuerung 110 zum Zuführen von einem oder mehreren benutzereingegebenen Auswahlen 124 zum Steuerung der Türschwingung an die Steuerung 110 kommunikativ an eine Benutzereingabevorrichtung 122 gekoppelt. Es wird in Erwägung gezogen, dass die Benutzereingabevorrichtung 122 eine bordeigene Vorrichtung oder tragbare elektrische Vorrichtung sein kann, die konfiguriert ist, um drahtlos mit der Steuerung 110 zu kommunizieren, wie etwa ein Smartphone oder dergleichen. Benutzereingegebene Auswahlen können über die Benutzereingabevorrichtung 122 auf eine Vielfalt von Arten eingegeben werden. Zum Beispiel wird in Erwägung gezogen, dass die Benutzereingabevorrichtung 122 einen Touchscreen beinhalten kann, um es einem Benutzer zu ermöglichen, seine Auswahlen durch ein oder mehrere Berührungsereignisse zu treffen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Benutzer seine Auswahlen durch die Betätigung von Tasten, Schiebereglern, Knöpfen usw. treffen. Noch weiter oder alternativ wird in Erwägung gezogen, dass ein Benutzer seine Auswahlen durch Sprachbefehle treffen kann. In jedem Fall wird die Art, auf welche die Tür 16 während eines Türöffnungs- oder Türschließereignisses schwingt, durch Bereitstellen der Möglichkeit für den Benutzer, Auswahlen zu treffen, um zu bestimmen, wie sich der Motor 92 verhält, anpassbar, um auf die Bedürfnisse des Benutzers abgestimmt zu werden, die auf Grundlage von Alter, Größe, Stärke, Betriebsumgebung usw. variieren können.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Benutzer eine oder mehrere benutzereingegebene Auswahlen zum Angeben eines Drehmoments treffen, das durch den Motor 92 an der Tür 16 aufgebracht wird, um den Benutzer darin zu unterstützten, die Tür 16 zu öffnen oder zu schließen. Das durch den Motor 92 auf die Tür 16 aufgebrachte Drehmoment kann eine Funktion einer Winkelposition der Tür 16 sein. Beispielsweise kann der in 6 gezeigte Schwingweg 30 dem Benutzer derart angezeigt werden, dass er eine oder mehrere Auswahlen zum Angeben eines Drehmoments treffen kann, das durch den Motor 92 an einer oder mehrere Winkelpositionen der Tür 16 an der Tür 16 aufgebracht wird, wobei jede Winkelposition der Tür 16 einer Position auf dem Schwingweg 30 entspricht. Die Winkelposition(en) kann (können) bestimmten Türpositionen und/oder einem Bereich von Türpositionen entsprechen, wie durch den Benutzer angegeben. Zum Beispiel kann ein Benutzer ein Drehmoment angeben, das durch den Motor 92 jeweils an den Positionen 30A, 30B, 30B', 30C und 30D an der Tür 16 aufgebracht wird. Zusammen mit dem Angeben eines Drehmomentbetrags kann der Benutzer außerdem eine Richtung angeben, in der das Drehmoment aufgebracht wird, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, das Drehmoment zu steuern, während die Tür 16 in eine geöffnete oder geschlossene Stellung bewegt wird. Ferner wird in Erwägung gezogen, dass der Benutzer Drehmomentauswahlen auf Grundlage einer Betriebsbedingung des Kraftfahrzeugs 12 treffen kann. Zum Beispiel können verschiedene Drehmomentauswahlen auf Grundlage dessen umgesetzt werden, ob die Fahrzeugzündung EIN- oder AUSGESCHALTET ist. Schließlich wie ferner nachfolgend erörtert, kann sich der Benutzer dazu entscheiden, die servounterstützte Vorrichtung 10 zu deaktivieren und die Tür 16 manuell zu betätigen.
Der Drehmomentbetrag für eine gegebene Winkelposition der Tür 16 kann von einem Bereich von verfügbaren Drehmomenten ausgewählt werden, um es einem Benutzer zu ermöglichen, seine Präferenzen feinabzustimmen. Zusätzlich oder alternativ kann der Benutzer eine vorbestimmte Drehmomenteinstellung einer gegebenen Winkelposition der Tür zuordnen, wenn er einen relativ einfachen Einrichtungsvorgang wünscht. Beispiele für Drehmomenteinstellungen schließen eine niedrige Drehmomenteinstellung, eine mittlere Drehmomenteinstellung, eine hohe Drehmomenteinstellung und so weiter ein. Die durch den Benutzer getroffene(n) Auswahl(en) können als ein Drehmomentprofil in dem Speicher 116 gespeichert und in die Anweisungen 118 integriert werden. Indem es einem Benutzer ermöglicht wird, den Betrag des Drehmoments zu programmieren, das durch den Motor 92 an der Tür 16 aufgebracht wird, ist der Benutzer in der Lage, die Art, auf die der Motor 92 das Öffnen und Schließen der Tür 16 unterstützt, auf Grundlage seines Stärkeniveaus zusammen mit anderen Berücksichtigungen anzupassen, wie etwa, ob sich das Fahrzeug 12 auf einer nach oben geneigten, nach unten geneigten oder im Wesentlichen flachen Oberfläche befindet. Somit wird in Erwägung gezogen, dass mehrere Drehmomentprofile auf Grundlage einer Position und/oder einer Betriebsumgebung des Fahrzeugs 12 sowie jeglicher Bedürfnisse des Benutzers gespeichert und umgesetzt werden können. Ein gegebenes Drehmomentprofil kann manuell über die Benutzereingabevorrichtung 122 ausgewählt werden oder automatisch durch die Steuerung 110 ausgewählt werden. Bei dem Bestimmen, welches Drehmomentprofil ausgewählt werden soll, kann die Steuerung 110 auf Informationen zurückgreifen, die von einer Vielzahl von Fahrzeugausstattungen 126 bereitgestellt werden, die Sensoren (z. B. Beschleunigungsmesser) oder Sensorsysteme, globale Positionsbestimmungssystem und jegliche andere Ausstattung zum Einschätzen von Informationen bezogen auf die Fahrzeugpositionierung, die Türpositionierung und/oder eine Betriebsumgebung des Kraftfahrzeugs 12 einschließen.
Im Betrieb kommuniziert die Steuerung 110 mit einem Sensorsystem 130, das einen Positionssensor 132 und einen Türsensor 134 beinhaltet. Für die vorangehend beschriebene erste Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 kann der Positionssensor 132 eine getrennte Vorrichtung sein, welche die lineare Verschiebung nach innen oder nach außen von entweder dem Antriebszylinder 158 oder der sich außerhalb erstreckenden Welle 162 misst. Da eine solche Verschiebung aufgrund der mechanischen Kupplung der Tür 16 direkt mit der von dieser korreliert, ist die Steuerung 110 in der Lage, die Winkelposition und Schwingrichtung der Tür 16 auf Grundlage von Winkelpositionsinformationen 136 abzuleiten, die von dem Positionssensor 132 berichtet werden, wodurch es der Steuerung 110 ermöglicht wird, den Motor 92 gemäß den durch einen Benutzer getroffenen Auswahlen oder einer Standardeinstellung zu steuern. Im Fall der vorangehend beschriebenen zweiten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 kann der Positionssensor 132 zum Erfassen einer Winkelposition des distalen Abschnitts bzw. der Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 mit dem distalen Abschnitt bzw. der Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 wirkverbunden sein. Das bedeutet, die Winkelverschiebung des distalen Abschnitts bzw. der Antriebswelle 80A der Ausgangswelle 80 korreliert in der zweiten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 aufgrund ihrer mechanischen Kupplung direkt mit der der Tür 16.
In einigen Fällen kann der Motor 92, anstatt ein Drehmoment zu erzeugen, betrieben werden, um einem Drehmoment, das von einer von dem Motor 92 unabhängigen Quelle auf die Tür 16 ausgeübt wird, zu widerstehen, wie etwa einem Drehmoment, das durch einen Benutzer an der Tür 16 aufgebracht wird, oder einem Drehmoment, das von Umweltbedingungen herrührt, wie etwa Wind und Schwerkraft (aufgrund dessen, dass sich das Fahrzeug 12 an einer Neigung nach oben oder einer Neigung nach unten befindet). Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerung 110 einen mechanischen Widerstand, der durch den Motor 92 an der Tür 16 aufgebracht wird, um einer Türschwingung zu widerstehen. Der Betrag des mechanischen Widerstands kann über die Benutzereingabevorrichtung 122 angegeben werden und eine Funktion einer Winkelposition der Tür 16 sein. Der Betrag des mechanischen Widerstands für eine gegebene Winkelposition der Tür 16 kann von einem Bereich von verfügbaren mechanischen Widerständen oder vorbestimmten Einstellungen ausgewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Betrag des mechanischen Widerstands eine Funktion einer Türschwingrichtung sein, wodurch es einem Benutzer ermöglicht wird, Auswahlen bezüglich des mechanischen Widerstands auf Grundlage dessen zu treffen, ob die Tür 16 geöffnet oder geschlossen wird. Der (die) durch einen Benutzer angegebene(n) mechanische(n) Widerstand (Widerstände) kann (können) als Widerstandsprofile in dem Speicher 116 gespeichert und durch die Steuerung 110 durch manuelle oder automatische Aktivierung umgesetzt werden. Die Steuerung 110 kann auf ein gegebenes Widerstandsprofil auf Grundlage von Faktoren, einschließlich einer Position des Kraftfahrzeugs 12, einer Türposition und/oder einer Betriebsumgebung des Fahrzeugs 12, zurückgreifen.
Der Türsensor 134 ist mit der Tür 16 zum Erfassen einer Position der Tür 16 wirkverbunden, wie etwa, ob sich die Tür 16 in einer geöffneten oder geschlossenen Position befindet. Durch Nachverfolgen der Position des Motors 92 kann die Steuerung 110 die Winkelposition des Motors 92 immer dann auf null zurücksetzen, wenn sich die Tür 16 in einer geschlossenen Position befindet, wie durch Türinformationen 138 angegeben, die der Steuerung 110 von dem Türsensor 134 bereitgestellt werden.
Im Betrieb kann die Steuerung 110 den Motor 92 steuern, um den mechanischen Widerstand auf eine Vielfalt von Arten anzuwenden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung 110 konfiguriert, um die Feldkomponente 106 teilweise oder vollständig kurzzuschließen, wodurch es schwieriger wird, die Armaturen 108 zu drehen. Der resultierende mechanische Widerstand ist im Allgemeinen ausreichend für einen Benutzer, der eine Erhöhung des mechanischen Widerstands beim Öffnen oder Schließen einer Tür 16 wünscht, um zu verhindern, dass die Tür 16 zu schnell schwingt. Wenn ein Benutzer die Tür 16 schließt, hilft der zusätzliche mechanische Widerstand, die Tür 16 daran zu hindern, gegen die Karosserie des Fahrzeugs 12 zu schlagen. Ähnlich hilft der zusätzliche mechanische Widerstand, wenn ein Benutzer die Tür 16 öffnet, die Tür 16 daran zu hindern, sich zu schnell zu bewegen und möglicherweise mit einem Objekt zu kollidieren, bevor sich der Benutzer über dieses bewusst wird. Wenn erwünscht wird, die Tür 16 zurückzuhalten (z. B. eine kontrollierte Arretierung zu erzeugen), kann die Steuerung 110 lediglich der Feldkomponente 106 Strom zuführen, um die Schwierigkeit zu erhöhen, mit der die Armaturen 108 gedreht werden können. Wenn ein höheres zurückhaltendes Drehmoment erwünscht ist, wie etwa, wenn sich das Fahrzeug 12 an einer steilen Neigung befindet, kann die Steuerung 110 den Motor 92 unter Verwendung einer Positionssteuerungsrückmeldung steuern. Eine weitere Situation, in der ein höheres zurückhaltendes Drehmoment wünschenswert ist, beinhaltet Fälle, bei denen die Tür 16 verwendet wird, um ein Aussteigen aus dem und Einsteigen in das Kraftfahrzeug 12 zu unterstützten. Zum Beispiel verwenden manche Leute, wie etwa ältere Menschen, Türen, um sich abzustützen, während sie in das Kraftfahrzeug 12 eintreten oder aus diesem austreten. Wenn sich die Tür 16 nicht in einer zurückgehaltenen Position befindet, kann die Tür 16 schwingen, was dazu führt, dass die Person ihr Gleichgewicht verliert. Das Problem wird durch Erzeugen einer kontrollierten Arretierung an der angemessenen Türposition behoben. Somit wird einem Benutzer durch die vorangehend erwähnten Steuermethoden eine größere Flexibilität zum Steuern des Türschwingverhaltens bereitgestellt. Ferner werden herkömmliche mechanische Arretierungen aufgrund der hierin beschriebenen Programmierbarkeit der servounterstützten Vorrichtung 10 nicht mehr länger benötigt. In Fällen, in denen der dem Motor 92 zugeführte Strom zu hoch wird, kann die Steuerung 110 die Stromzufuhr zu dem Motor 92 unterbrechen, um es der Tür 16 zu ermöglichen, sich zu der Richtungsgrenze zu bewegen.
Entsprechend ist ein Benutzer in der Lage, die Türschwingung einer Tür 16 zu steuern, indem eine Wirkverbindung zwischen einem Motor 92 und der Tür 16 hergestellt wird und der Motor 92 auf Grundlage von einer oder mehreren benutzereingegebenen Auswahlen gesteuert wird, die durch eine Benutzereingabevorrichtung 122 getroffen werden. Wie hierin beschrieben, können durch den Benutzer getroffene Auswahlen dazu führen, dass der Motor 92 gesteuert wird, um ein Drehmoment auf die Tür 16 aufzubringen, um den Benutzer bei dem Öffnen oder Schließen der Tür 16 zu unterstützten. Alternativ können durch den Benutzer getroffene Auswahlen dazu führen, dass der Motor 92 gesteuert wird, um einen mechanischen Widerstand an der Tür 16 aufzubringen, um der Türschwingung zu widerstehen. Die Steuerung des Motors 92 kann manuell oder automatisch unter Verwendung einer Steuerung 110 erfolgen. Die Steuerung 110 kann während des Steuerns des Motors 92 Signale von den Fahrzeugausstattungen 126 empfangen, um eine angemessene Motorfunktionalität sicherzustellen. Durch den Benutzer getroffene Auswahlen können als Drehmoment- und Widerstandsprofile gespeichert werden, die auf Grundlage einer Vielfalt von Berücksichtigungen abgerufen werden. Auf diese Weise wird einem Benutzer die Möglichkeit bereitgestellt, die Art anzupassen, auf die sich eine Tür 16 verhält, um seinen Bedürfnissen genauer zu entsprechen.
Als ein zusätzliches Merkmal der vorliegenden Offenbarung kann eine verbesserte Soft-Close-Funktionalität in dem Fall erzielt werden, in dem die Tür in einem manuellen Modus betätigt wird. Bislang wurde die Tür 16 zu jeder Zeit durch Betreiben des Motors 92 gesteuert. In einem solchen elektrischen Betriebsmodus besteht ein erstes Kriterium darin, dass sich die Tür 16 sanft schließen muss, um es dem Cinchmotor 128 zu ermöglichen, die B-Säule zu erfassen und die Tür von einer sekundären Einrastposition zu einer primären Einrastposition zu ziehen. Ein zweites Kriterium besteht darin, dass sich die Tür 16 in die maximal zulässige Position öffnen muss, ohne gegen ein Objekt zu stoßen.
Das Wichtigste ist, dass die Tür 16 zu jeder Zeit unter Kontrolle sein muss. Unter bestimmten Bedingungen kann es jedoch vorteilhaft sein, es dem Benutzer zu ermöglichen, die Tür 16 auf die herkömmliche manuelle Weise zu betätigen, ohne dass der Motor 92 das Öffnen und Schließen der Tür 16 steuert. In einem solchen Fall ist es jedoch erforderlich, die Tür 16 von dem Motor 92 zu entkoppeln, um den manuellen Modus bereitzustellen, und den Motor 92 erneut mit der Tür 16 in Eingriff zu bringen, um den elektrischen Modus bereitzustellen. Wenn die Tür 16 mit hohen Geschwindigkeiten manuell geöffnet oder durch einen Windstoß auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht wird, muss die Steuerung 110 in der Lage sein, die Tür 16 abzubremsen und/oder zu stoppen, bevor die Tür 16 gegen ein Objekt stößt. Wenn die Tür 16 mit einer hohen Geschwindigkeit manuell geschlossen wird, muss die Steuerung 110 die Tür 16 auf eine kontrollierte Winkelgeschwindigkeit bringen, bevor sie den Referenzpunkt 30B erreicht, der wie vorangehend angemerkt bei etwa 117 mm liegt, um zu verhindern, dass er der Tür 16 ermöglicht wird, zuzuschlagen.
Zu diesem Zweck wird ein Soft-Close-System zur Verwendung in Verbindung mit einem manuellen Türschließen offenbart, um die Geschwindigkeit und Kraft zu steuern, mit der die Tür geschlossen wird. Wenn es aktiviert ist, ergänzt das Soft-Close-System einen manuellen Betrieb und treibt die Tür 16 in bestimmten Positionen und/oder unter bestimmten Bedingungen mit einer verringerten Kraft und Geschwindigkeit an, bis sie ihre sekundäre Einrastposition erreicht. Das Soft-Close-System ist vorzugsweise in drei Betriebsmodi aktiv: (1) einem automatischen Schließmodus; (2) einem manuellen Schließmodus; und (3) einem Türzuschlag-Schließmodus.
In dem automatischen Schließmodus behält die servounterstützte Vorrichtung 10 wie vorangehend beschrieben die Schließgeschwindigkeit der Tür 16 bei, während sich die Tür 16 schließt. Wenn die Tür 16 den „Soft-Close-“Aktivierungspunkt erreicht, beginnt die servounterstützte Vorrichtung 10 das Abbremsen der Türschließgeschwindigkeit, bis die Tür 16 die sekundäre Einrastposition bzw. den Referenzpunkt 30B erreicht hat. Ein Cinchmotor 128 wird dann verwendet, um die Tür 16 von der sekundären Einrastposition bzw. dem Referenzpunkt 30B zu der primären Einrastposition bzw. dem Referenzpunkt 30C anzutreiben. Eine Steuerung der Winkelgeschwindigkeit des Schließens der Tür kann unter Verwendung von Pulsweitenmodulationstechniken (Pulse Width Modulation techniques - PWM techniques) erzielt werden, wobei die Winkelposition der Tür 16 durch ein Zählen der Pulse des Hall-Effekt-Sensors bestimmt wird, die erzeugt werden, wenn sich die Tür 16 bewegt.
Dem Konzept nach ist der manuelle Schließmodus ein unterstützter automatischer Schließmodus, wobei dem Benutzer ein manuelles Türbetätigungserlebnis zur Verfügung gestellt wird, aber wobei die Winkelgeschwindigkeit des Schließens der Tür 16 so gesteuert wird, dass sie sich in einem vordefinierten Bereich von Winkelgeschwindigkeiten befindet, die als „normal“ angesehen werden und aller Wahrscheinlichkeit nach kein unangenehmes Türbetätigungserlebnis hervorrufen. Während des manuellen Schließmodusses löst die Steuerung 110 eine Kupplung 148, die andernfalls die Motorwelle 80B des Motors 92 an die Antriebswelle 80A kuppelt, wodurch es der Tür 16 ermöglicht wird, sich mit einer manuellen Geschwindigkeit zu schließen, die durch den Benutzer vorgegeben ist. Wenn sich die Tür 16 dem Soft-Close-Aktivierungspunkt bzw. dem Referenzpunkt 30B nähert, greift die Steuerung 110 in die Kupplung 148 ein und beginnt die Steuerung 110, die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 abzubremsen, bis die Tür 16 die sekundäre Einrastposition bzw. den Referenzpunkt 30C erreicht. Der Cinchmotor 128 betreibt die Tür 16 dann von der sekundären Einrastposition bzw. dem Referenzpunkt 30B zu dem primären Einrastpositionspunkt bzw. dem Referenzpunkt 30C. Erneut wird die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit des Schließens der Tür 16 durch PWM-Techniken erzielt.
In dem Türzuschlag-Schließmodus überschreibt die Steuerung 110 den manuellen Schließmodus, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 während des Türschließereignisses einen vordefinierten Bereich von Winkelgeschwindigkeiten überschreitet, die über der „normalen“ angesehen werden und aller Wahrscheinlichkeit nach ein unangenehmes Türbetätigungserlebnis hervorrufen. Während des Türzuschlag-Schließmodusses betätigt die Steuerung 110 die Kupplung 148, wodurch die Motorwelle 80B des Motors 92 mit der Antriebswelle 80A in Eingriff gebracht wird. Die Steuerung 110 ermöglicht es somit dem Motor 92, in die Tür 16 einzugreifen und die Steuerung der Tür 16 fortzusetzen, obwohl die Einleitung des Türschließereignisses manuell und möglicherweise mit einer relativ hohen Winkelgeschwindigkeit vorgenommen wurde.
Um den Türzuschlag-Schließmodus zu erzielen, aktiviert die Steuerung 110 in dem Fall, in dem die Tür die vorbestimmte Winkelgeschwindigkeit überschreitet, die Bremsbaugruppe 160, wenn die Tür 16 den Bremsaktivierungspunkt oder den Bereich von Stellen erreicht, die als Referenzpunkt 30B' zugewiesen sind. Sobald die Bremsbaugruppe 160 aktiviert ist, kann die Steuerung 110 eine Bremskraft auf die ungekoppelte Antriebswelle 80A ausüben, die sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dreht. Wenn das Bremsen abgeschlossen ist, kann die Steuerung 110 in die Kupplung 148 eingreifen und beginnen, die Tür 16 mit einer niedrigen Winkelschließgeschwindigkeit zu dem Soft-Close-Aktivierungspunkt bzw. dem Referenzpunkt 30B und an diesem vorbei zu betreiben, bis sie die sekundäre Einrastposition bzw. den Referenzpunkt 30C erreicht hat. Der Cinchmotor 128 betreibt die Tür 16 dann von der sekundären Position bzw. dem Referenzpunkt 30B zu der primären Position bzw. dem Referenzpunkt 30D. Erneut wird die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit des Schließens der Tür 16 durch PWM-Techniken erzielt.
Die Bremsbaugruppe 160 kann ausgelegt sein, um auf verschiedene Eingaben zu reagieren. Wie vorangehend angemerkt, kann die Bremsbaugruppe 160 im Fall eines Türzuschlagereignisses aktiviert werden, das durch eine übermäßige Winkelgeschwindigkeit der Tür dargestellt wird. Die Bremsbaugruppe 160 kann außerdem verwendet werden, um die ausgeübt Kraft durch Überwachen der Winkelbeschleunigung der Tür 16 während eines Türschließ- oder -öffnungsereignisses zu steuern. Zum Beispiel kann die Bremsbaugruppe 160 wie vorangehend angemerkt betätigt werden, wenn eine Tür 16 während eines manuellen Betriebs zugeschlagen wird. Des Weiteren kann die Bremsbaugruppe 160 in dem Fall betätigt werden, in dem ein Windstoß die Tür 16 plötzlich in eine geöffnete Position drückt, oder wenn das Kraftfahrzeug 12 an einer Neigung geparkt ist und sich die Tür 16 plötzlich in eine geöffnete Position bewegt, während sie sich im manuellen Modus befindet. Somit kann die Bremsbaugruppe 160 der vorliegenden Offenbarung vorteilhafterweise sowohl während eines Türöffnungs- als auch eines Türschließereignisses eingesetzt werden.
Um die vorangehend genannten Ziele zu erreichen, ist die Motorwelle 80B des Motors 92 selektiv an den distalen Abschnitt bzw. die Antriebswelle 80A der servounterstützten Vorrichtung 10 gekoppelt, die mit der Tür 16 wirkverbunden ist. Die Kupplung 148 ist zwischen dem distalen Abschnitt bzw. der Antriebswelle 80A und dem proximalen Abschnitt bzw. der Motorwelle 80B gelagert. Jede von der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B weist eine Winkelgeschwindigkeit auf und abhängig von der relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B kann eine Wirkverbindung zwischen dem Motor 92 und der Tür 16 hergestellt und getrennt werden. Die Bremsbaugruppe 160 ist angeordnet und wird somit eingesetzt, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B zu synchronisieren, wodurch es der Kupplung 148 ermöglicht wird, eine Wirkverbindung zwischen dem Motor 92 und der Tür 16 herzustellen.
Dementsprechend wird die Kupplung 148 zur selektiven Übertragung von Drehkraft verwendet, um es der Tür 16 zu ermöglichen, manuell betätigt zu werden, was in manchen Fällen tatsächlich schneller sein kann. Um dies zu erzielen, wird die Kupplung 148 gelöst, um es der Tür 16 zu ermöglichen, frei zu schwingen. Dies ist auch in dem Fall vorteilhaft, in dem die Leistungszufuhr für die servounterstützte Vorrichtung 10 unterbrochen wird, oder wenn die Batterie vollständig entladen wurde. In solchen Fällen wird bevorzugt, dass die Kupplung 148 ausgelegt ist, um sich automatisch zu lösen. Es kann jedoch selbst während des manuellen Modus ein Bedarf bestehen, die Tür 16 zu stoppen oder die Tür 16 abzubremsen, sodass diese ihre Winkeldrehung verlangsamt.
Somit entkuppelt die Kupplung 148 den Motor 92 von der Tür 16, wenn der Benutzer die Benutzereingabevorrichtung 122 betätigt, um die Tür 16 während eines Türschließereignisses in den manuellen Schließmodus zu bringen. Umgekehrt stellt die Kupplung 148 eine Wirkverbindung zwischen dem Motor 92 und der Tür 16 her, wenn der Benutzer die Tür 16 in den elektrischen Modus oder unterstützten automatischen Modus bringt, oder in dem Fall, dass der Türzuschlag-Modus ausgelöst wird.
Wenn die Kupplung 148 bereits eingesetzt wird, um die Tür 16 in den manuellen Modus zu bringen und es erforderlich ist, die Kupplung 148 in Eingriff zu bringen, um die Tür 16 in den elektrischen Modus oder Türsystemmodus zu bringen, muss die Kupplung 148 schnell in Eingriff gebracht werden, um die Antriebswelle 80A mit der Motorwelle 80B zu verbinden. Da die Antriebswelle 80A und die Motorwelle 80B zu diesem Zeitpunkt mit einer unterschiedlichen Drehzahl betrieben werden können, könnte ein schnelles Eingreifen der Kupplung 148 die mechanische Kupplungsfähigkeit der Kupplung 148 negativ beeinflussen. Dementsprechend ist eine Lösung zum schnellen Ineingriffbringen der Kupplung 148 erforderlich, um die Tür 16 wie hierin eröffnet von dem manuellen Modus in den elektrischen Modus oder unterstützten Türmodus zu schalten.
Insbesondere überwacht die Steuerung 110 die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16, wenn sich die Winkelposition der Tür innerhalb eines vordefinierten Bereichs von Winkelpositionen befindet, der als der Bereich in dem Referenzpunkt 30B' dargestellt ist. Wie vorangehend angemerkt, beinhaltet der vordefinierte Bereich von Winkelposition eine erste Winkelposition, die einer geöffneten Türposition entspricht, und eine zweite Winkelposition, die einer Soft-Close-Aktivierungswinkelposition entspricht. Die Steuerung 110 ermöglicht die Betätigung der Tür 16 in dem manuellen Schließmodus, wenn sich die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 innerhalb dieses vordefinierten Bereichs befindet.
Bei Erreichen der Soft-Close-Aktivierungswinkelposition, die als Referenzpunkt 38B dargestellt ist, betätigt die Steuerung 110 die Bremsbaugruppe 160, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B zu synchronisieren. Sobald diese synchronisiert sind, betätigt die Steuerung 110 die Kupplung 148, um die Tür 16 in den unterstützten Schließmodus zu bringen und um gegebenenfalls die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 zu steuern, wobei die Steuerung 110 den Motor 92 aktiviert, um das Türschließereignis weiter zu steuern. Wenn sich die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 innerhalb von Steuergrenzen befindet, ist eine Aktivierung des Motors 92 nicht erforderlich. In jedem Fall wird das Türschließereignis durch einen Cinchmotor 128 gesteuert, um die Tür 16 von einer sekundären Einrastposition zu einer primären Einrastposition zu betreiben, wenn die Tür 16 die sekundäre Winkelposition in Richtung einer dritten Winkelposition passiert, die einer Cinchmotor-Aktivierungsposition entspricht.
Es versteht sich, dass der vordefinierte Bereich von Winkelgeschwindigkeiten, in dem es das Steuersystem der Türbaugruppe der Tür 16 ermöglicht, in dem manuellen Modus betätigt zu werden, eine erste Winkelgeschwindigkeit, die einer statischen Türposition entspricht, und eine zweite Winkelgeschwindigkeit beinhaltet, die einer Bremseinleitungswinkelgeschwindigkeit entspricht. Wie vorangehend angemerkt, ist für die Zwecke dieser Offenbarung vorzugsweise eine beliebige Winkelgeschwindigkeit der Tür über 5 U/min (30°/s) die Bremsauslösungswinkelgeschwindigkeit und löst eine Aktivierung der Bremsbaugruppe 160 aus. Bei Erreichen der Bremsauslösungswinkelgeschwindigkeit während des Türschließereignisses aktiviert die Steuerung 110 die Bremsbaugruppe 160, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B zu synchronisieren. Die Steuerung 110 betätigt dann die Kupplung 148, um die Tür 16 in den unterstützten Schließmodus zu bringen, und wobei die Steuerung 110 den Motor 92 aktiviert, um das Türschließereignis weiter zu steuern. Es ist außerdem anzumerken, dass der Motor 92 und der Cinchmotor 128 dieselbe Motorantriebsvorrichtung umfassen können, auch wenn das Türschließereignis zwischen der zweiten Winkelposition und der dritten Winkelposition durch den Motor 92 gesteuert wird und wobei das Türschließereignis nach der dritten Winkelposition durch den Cinchmotor 128 gesteuert wird, um die Tür 16 von einer sekundären Einrastposition zu einer primären Einrastposition anzutreiben. Vorzugsweise ist wie in 3 gezeigt und vorangehend beschrieben ein getrennter Cinchmotor 128 bereitgestellt.
Der Betrieb der Bremsbaugruppe 160 kann durch mehrere Betriebssysteme erreicht werden. In einem bevorzugten Betriebssystem der Bremsbaugruppe aktiviert die Steuerung 110 jedoch die Bremsbaugruppe 160, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A zu verringern, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und Motorwelle 80B zu synchronisieren. In einem weiteren bevorzugten Betriebssystem der Bremsbaugruppe aktiviert die Steuerung 110 die Bremsbaugruppe 160, um den Motor 92 zu aktivieren und dadurch die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 80B zu erhöhen, um der der Antriebswelle 80A zu entsprechen und dadurch die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B zu synchronisieren. Beide der bevorzugten Bremsbaugruppen 160 werden nachfolgend erörtert.
Die erste bevorzugte Ausführungsform der Bremsbaugruppe 160 nutzt ein Paar von magnetischen Scheiben 170, 172, die eine entgegengesetzt Polarität in benachbarter Anordnung aufweisen, wobei sich die erste Scheibe 170 mit der Antriebswelle 80A dreht und die zweite Scheibe 172 eine feste Stellung bezogen auf die erste Scheibe 170 aufweist. Vorzugsweise ist die erste Scheibe 170 sicher an der Antriebswelle 80A in dem zylindrischen Körperabschnitt 90 angebracht und dreht sich mit dieser und ist mit einer Anzahl von Dauermagneten 174 bereitgestellt, die eine erste Polarität aufweisen und die in regelmäßigen Abständen um einen Umfang der ersten Scheibe 170 angeordnet sind. Die erste Scheibe 170 dreht sich somit mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Antriebswelle 80A. Da sich die Antriebswelle 80A frei drehen kann, nachdem die Kupplung 148 gelöst wurde, kann sich die erste Scheibe 170 gleichermaßen frei drehen, nachdem die Kupplung 148 gelöst wurde.
Die zweite Scheibe 172 bewegt sich nicht und ist fest in der zylindrischen Körperposition 90 und in Betriebsnähe zu der ersten Scheibe 170 angebracht. Die zweite Scheibe 172 ist mit einer gleichen Anzahl von Elektromagneten 176 bereitgestellt, die eine zweite Polarität aufweisen und die um einen Umfang der zweiten Scheibe 172 angeordnet sind. Die erste Polarität der Anzahl von Dauermagneten 174 ist der zweiten Polarität der Anzahl von Elektromagneten 176 entgegengesetzt. Vorzugsweise ist eine gerade Anzahl zwischen acht und zwölf an Elektromagneten 174 an der ersten Scheibe 170 angebracht und ist eine gleiche Anzahl an Elektromagneten 176 an der festen zweiten Scheibe 172 angebracht.
Wie in 6 gezeigt, haben die Dauermagneten 174 an der ersten Scheibe 170 vorzugsweise eine Nordpolpolarität. In dem Fall, dass die Steuerung 110 auf Grundlage einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition bestimmt, dass die Tür 16 aus dem manuellen Modus bewegt und in den elektrischen Modus oder unterstützten Türmodus gebracht werden soll, wird die an der zweiten Scheibe 172 angeordnete Anzahl von Elektromagneten 176 mit Energie versorgt, um in eine Südpolpolarität überzugehen. Jeder der Permanentmagneten 174 an der ersten Scheibe 170 und der Elektromagneten 176 an der zweiten Scheibe 172 ziehen einander somit an und stellen auf Grundlage ihrer unmittelbaren Nähe eine Bremswirkung bereit. Das bedeutet, die Anzahl von Elektromagneten 176, die an der zweiten Scheibe 172 angeordnet sind, wird bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit, die einer Schließwinkelgeschwindigkeit beim Türzuschlagen entspricht, mit Energie versorgt. Gleichermaßen wird die Anzahl von Elektromagneten 176, die an der zweiten Scheibe 172 angeordnet sind, bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit, die einer vorbestimmten Schließwinkelgeschwindigkeit durch einen Windstoß entspricht, mit Energie versorgt. In jedem Fall wird die Anzahl von Elektromagneten 176, die an der zweiten Scheibe 172 angeordnet sind, vorzugsweise bei Auftreten einer Türwinkelposition, die einer Soft-Close-Aktivierungsposition entspricht, mit Energie versorgt.
In der ersten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10, die in 4A-4E und 6 gezeigt ist, führt eine Bewegung der Tür 16 entweder in die Öffnungsrichtung oder in die Schließrichtung im manuellen Modus zu einer tatsächlichen Verschiebung der sich außerhalb erstreckenden Welle 162 in der servounterstützten Vorrichtung 10. Der Antriebszylinder 158 und die Gewindeantriebsmutter 144 werden somit dazu veranlasst, sich axial in der servounterstützten Vorrichtung 10 zu bewegen. Folglich sorgt die Gewindeantriebsmutter 144, die tatsächlich in der servounterstützten Vorrichtung 10 verschoben wird, dafür, dass sich die Gewindewelle 100 an der Antriebswelle 80A mit einer zu der sich öffnenden oder schließenden Tür 16 proportionalen Winkelgeschwindigkeit dreht. Da die Antriebswelle 80A von der Motorwelle 80B entkoppelt ist, besteht keine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Drehung der Antriebswelle 80A, solange das System in dem manuellen Modus verbleibt.
Wenn die Tür 16 aus dem manuellen Modus entfernt wird, wird die erste Ausführungsform der Bremsbaugruppe 160 jedoch in Eingriff gebracht und wird die Drehung der Gewindewelle 100 an der Antriebswelle 80A zusammen mit der Drehgeschwindigkeit der Tür 16 abgebremst. Wenn die Drehung der Antriebswelle 80A bezogen auf die zweite Scheibe 172 zum Halten kommt oder zumindest eine Winkelgeschwindigkeit erreicht, bei der die Kupplung 148 sicher in Eingriff gebracht werden könnte, kann die Kupplung 148 schnell in Eingriff gebracht werden und kann der Motor 92 eingesetzt werden, um eine weitere Bewegung der Tür 16 zu steuern.
In dem Fall der in 5B gezeigten zweiten Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 sorgt eine Bewegung der Tür 16 im manuellen Modus entweder in die Öffnungsrichtung oder die Schließrichtung dafür, dass die Zahnstange 208 in dem sich erstreckenden Fangbandarm 206 das angetriebene Zahnrad 204 dreht. Folglich wird dafür gesorgt, dass sich die an das angetriebene Zahnrad 204 gekoppelte Antriebswelle 80A mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die zu der Geschwindigkeit der sich öffnenden oder schließenden Tür 16 proportional ist. Erneut besteht keine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Drehung der Antriebswelle 80A, solange das System in dem manuellen Modus verbleibt, da die Antriebswelle 80A von der Motorwelle 80B entkoppelt ist.
Um den manuellen Modus zu unterbrechen, wird die erste Ausführungsform der Bremsbaugruppe 160 in Eingriff gebracht und wird die Drehung der Antriebswelle 80A zusammen mit der Drehgeschwindigkeit der Tür 16 abgebremst. Wenn die Drehung der Antriebswelle 80A bezogen auf die zweite Scheibe 172 zum Halten kommt oder zumindest eine Winkelgeschwindigkeit erreicht, bei der die Kupplung 148 sicher in Eingriff gebracht werden könnte, kann die Kupplung 148 schnell in Eingriff gebracht werden und kann der Motor 92 eingesetzt werden, um eine weitere Bewegung der Tür zu steuern.
Jedes von dem unteren Ende der Antriebswelle 80A und dem oberen Ende der Motorwelle 80B ist vorzugsweise mit axial angeordneten Verzahnungen (nicht gezeigt) bereitgestellt, die im gekuppelten Zustand wie im Fach bekannt zur Drehübertragung von Leistung angepasst sind. Die Kupplung 148 ist wiederum mit passenden inneren Verzahnungen bereitgestellt und kann gleitend an dem oberen Ende der Motorwelle 80B angebracht sein. Daran kann die Kupplung 148 von der Steuerung 110 durch einen Kupplungselektromagneten 150 zwischen einer Eingriffsposition, in der die Kupplung 148 mit den Verzahnungen sowohl von der Antriebswelle 80A als auch der Motorwelle 80B in Eingriff steht, und einer gelösten Position, in der die Kupplung 148 tatsächlich axial aus dem Eingriff in den Verzahnungen an dem unteren Ende der Antriebswelle 80A herausgeschoben ist, selektiv und axial verschoben werden. Alternativ kann eine Reibungskopplung verwendet werden.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Bremsbaugruppe 160 wird der gegenteilige Ansatz verwendet und diese kann gleichermaßen entweder auf die erste oder zweite Ausführungsform der servounterstützten Vorrichtung 10 angewendet werden, wie vorangehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der bevorzugten Bremsbaugruppe 160 beschrieben. Anstatt die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A, die mit der Tür 16 wirkverbunden ist, zu verzögern oder abzubremsen, wird die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 80B, die mit dem Motor 92 wirkverbunden ist, jedoch erhöht, um mit der der Antriebswelle 80A übereinzustimmen. Wenn die relative Winkelgeschwindigkeit zwischen der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B bei null liegt oder niedrig genug ist, um anderweitig Schaden zu vermeiden, wird dafür gesorgt, dass die Kupplung 148 in beide Wellen 80A, 80B eingreift. Sobald die Kupplung 148 in Eingriff gebracht wurde, kann der Motor 92 die Steuerung des Systems übernehmen und die Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 wie vorangehend erörtert entweder beim Öffnen oder Schließen steuern.
Wie in der ersten Ausführungsform der Bremsbaugruppe 160 kann sich die Antriebswelle 80A frei und proportional zu der Drehung der Tür 16 drehen. Eine erste Scheibe 190, die Zahnradzähne 192 an ihrem äußeren Umfang angeordnet hat, ist an der Antriebswelle 80A befestigt und dreht sich gleichermaßen proportional zu der Tür 16. Hall-Effekt-Sensoren 194 sind nahe dem äußeren Umfang der ersten Scheibe 190 angeordnet, um die Frequenz der Pulse zu erfassen, die durch die Interaktion der Zahnradzähne 192 mit den Hall-Effekt-Sensoren 194 erzeugt werden, die dadurch die Winkelgeschwindigkeit der ersten Scheibe 190 bereitstellen, wenn sich die Antriebswelle 80A dreht. Somit wird eine erste Winkelgeschwindigkeit der ersten Scheibe 190, der befestigten Antriebswelle 80A und der Tür 16 an der Steuerung 110 gemeldet. Gleichermaßen kann die Winkelposition der Tür 16 erhalten werden.
Eine zweite Scheibe 196 ist an der Motorwelle 80B angebracht. Die zweite Scheibe 196 ist gleichermaßen mit Zahnradzähnen 198 um ihren äußeren Umfang bereitgestellt und Hall-Effekt-Sensoren 200 sind nahe dem äußeren Umfang der zweiten Scheibe 196 angeordnet, um die Frequenz der Pulse zu erfassen, die durch die Interaktion der Zahnradzähne 198 mit den Hall-Effekt-Sensoren 200 erzeugt werden, wodurch die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Scheibe 196 angegeben wird, wenn sich die Motorwelle 80B dreht. Somit wird eine zweite Winkelgeschwindigkeit der zweiten Scheibe 196 an der Steuerung 110 gemeldet. Die Steuerung 110 vergleicht dann die Ausgabe des ersten Satzes von Hall-Effekt-Sensoren 194 mit der Ausgabe des zweiten Satzes von Hall-Effekt-Sensoren 200, um zu bestimmen, wann die Winkelgeschwindigkeit der ersten und zweiten Scheibe 190, 196 dieselbe oder ausreichend nah aneinander sind, um eine Beschädigung der Kupplung 148 zu verhindern, wenn sie verwendet wird, um die Antriebswelle 80A und Motorwelle 80B in Eingriff zu bringen.
Im Betrieb versorgt die Steuerung 110 den Motor 92 mit Energie, um die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 80B zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit zu synchronisieren, die einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit durch Türzuschlagen beim Schließen entspricht, um den manuellen Modus zu unterbrechen. Gleichermaßen versorgt die Steuerung 110 den Motor 92 mit Energie, um die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 80B zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit zu synchronisieren, die einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit durch eine Windböe entspricht. In jedem Fall versorgt die Steuerung 110 den Motor 92 mit Energie, um die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 80B zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B bei Auftreten einer Winkelposition einer Tür 16 zu synchronisieren, die der Soft-Close-Aktivierungsposition entspricht. Wenn die Drehung der Motorwelle 80B erhöht wird, um der der Antriebswelle 80A zu entsprechen oder zumindest eine relative Winkelgeschwindigkeit zu erhalten, bei der die Kupplung 148 sicher in Eingriff gebracht werden könnte, kann die Kupplung 148 schnell in Eingriff gebracht werden und kann der Motor 92 eingesetzt werden, um eine weitere Bewegung der Tür 16 zu steuern.
Somit stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum selektiven Steuern der Türschwingung einer Tür 16 bereit, die über einen Linearmotor oder einen Fangbandmotor mit einem Kraftfahrzeug 12 wirkverbunden ist. Das Verfahren beinhaltet den Vorgangsschritt des Erfassens der Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 während eines Türöffnungs- oder - schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des Motors 92 der servounterstützten Vorrichtung 10 und des Bereitstellens der Winkelgeschwindigkeit der Tür 16 während eines Türöffnungs- oder -schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des Motors 92 der servounterstützten Vorrichtung 10 an einer Steuerung. Eine Kupplung 148 ist zwischen der Antriebswelle 80A und einer Motorwelle 80B gelagert, um die Tür 16 zwischen einem elektrischen Modus, in dem der Motor 92 der servounterstützten Vorrichtung 10 mit der Tür 16 wirkverbunden ist, und einem manuellen Modus, in dem der Motor 92 der servounterstützte Vorrichtung 10 von der Tür 16 entkoppelt ist und in dem jede von der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B eine Winkelgeschwindigkeit aufweist, umzuschalten. Die Bremsbaugruppe 160 ist zwischen dem Motor 92 der servounterstützten Vorrichtung 10 und der Tür 16 gelagert. Die Bremsbaugruppe 160 synchronisiert im manuellen Modus die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 80A und der Motorwelle 80B, um es der Kupplung 148 zu ermöglichen, die Tür 16 in den elektrischen Modus zu bringen.
In der vorliegenden Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen wie koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Zusammenfügen von zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten miteinander. Ein derartiges Zusammenfügen kann dem Wesen nach unbeweglich oder beweglich sein. Ein derartiges Zusammenfügen lässt sich erzielen, indem die zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und alle zusätzlichen dazwischenliegenden Elemente einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten gebildet werden. Ein derartiges Zusammenfügen kann dem Wesen nach dauerhaft oder dem Wesen nach entfernbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Es ist ebenso wichtig festzuhalten, dass die Konstruktion und Anordnung der erfindungsgemäßen Elemente, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, lediglich der Veranschaulichung dienen. Wenngleich in dieser Offenbarung nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann, der diese Offenbarung betrachtet, ohne Weiteres erkennen, dass viele Abwandlungen möglich sind (z. B. Variationen von Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des genannten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig gebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen aufgebaut sein, oder können Elemente, die als mehrere Teile dargestellt sind, einstückig gebildet sein, kann die Bedienung der Schnittstellen umgekehrt oder anderweitig verändert werden; kann die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbindungsglieder oder anderer Elemente des Systems variiert werden und kann die Art oder Anzahl der zwischen den Elementen bereitgestellten Anpassungsstellungen variiert werden. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Materialien, die ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen im Umfang der vorliegenden Innovationen eingeschlossen sind. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, an den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass alle beschriebenen Prozesse oder Schritte in den beschriebenen Prozessen mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten zum Bilden von Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung kombiniert werden können. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Verfahren dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es versteht sich außerdem, dass Variationen und Modifikationen der vorstehenden Struktur erfolgen können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte dazu bestimmt sind, von den folgenden Ansprüchen abgedeckt zu werden, sofern diese Ansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen.

Claims

Kraftfahrzeugtür, umfassend: eine Steuerung zum Steuern eines Motors, der selektiv an die Tür und eine Kupplung gekoppelt ist, die zwischen einer Antriebswelle und einer Motorwelle gelagert ist, die jeweils eine Winkelgeschwindigkeit aufweisen, mit welcher eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür hergestellt und getrennt wird; und eine Bremsbaugruppe, die angeordnet ist, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren, wodurch es der Kupplung ermöglicht wird, eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür herzustellen.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, wobei die Tür während einer Türschließereignisses einen manuellen Schließmodus, bei dem die Kupplung den Motor von der Tür entkoppelt, und einen unterstützten Schließmodus aufweist, bei dem die Kupplung eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür herstellt.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 2, wobei die Tür eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelposition aufweist, wobei die Steuerung die Tür in dem manuellen Schließmodus betätigt, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Tür in einem vordefinierten Bereich von Winkelgeschwindigkeiten liegt und die Winkelposition der Tür in einem vordefinierten Bereich von Winkelpositionen liegt.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 3, wobei der vordefinierte Bereich von Winkelpositionen eine erste Winkelposition, die einer offenen Türposition entspricht, und eine zweite Winkelposition beinhaltet, die einer Soft-Close-Aktivierungswinkelposition entspricht, wobei bei Erreichen der Soft-Close-Aktivierungswinkelposition während des Türschließereignisses die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren, die Steuerung die Kupplung betätigt, um die Kraftfahrzeugtür in den unterstützten Schließmodus zu bringen, und die Steuerung den Motor aktiviert, um das Türschließereignis weiter zu steuern.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 4, wobei der vordefinierte Bereich von Winkelpositionen ferner eine dritte Winkelposition beinhaltet, die einer Cinchmotoraktivierungsposition entspricht, wobei das Türschließereignis zwischen der zweiten Winkelposition und der dritten Winkelposition durch den Motor gesteuert wird und wobei das Türschließereignis nach der dritten Winkelposition durch einen Cinchmotor gesteuert wird, um die Tür von einer sekundären Einrastposition zu einer primären Einrastposition zu bewegen.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 3, wobei der vordefinierte Bereich von Winkelgeschwindigkeiten eine erste Winkelgeschwindigkeit, die einer statischen Türposition entspricht, und eine zweite Winkelgeschwindigkeit beinhaltet, die einer Bremseinleitungswinkelgeschwindigkeit entspricht, wobei bei Erreichen der Bremseinleitungswinkelgeschwindigkeit während des Türschließereignisses die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und Motorwelle zu synchronisieren, die Steuerung die Kupplung betätigt, um die Kraftfahrzeugtür in den unterstützten Schließmodus zu bringen, und die Steuerung den Motor aktiviert, um das Türschließereignis weiter zu steuern.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 6, wobei der vordefinierte Bereich von Winkelpositionen eine erste Winkelposition, die einer offenen Türposition entspricht, eine zweite Winkelposition, die einer Soft-Close-Aktivierungswinkelposition entspricht, und eine dritte Winkelposition beinhaltet, die einer Cinchmotoraktivierungsposition entspricht, wobei das Türschließereignis zwischen der zweiten Winkelposition und der dritten Winkelposition durch den Motor gesteuert wird und wobei das Türschließereignis nach der dritten Winkelposition durch einen Cinchmotor gesteuert wird, um die Tür von einer sekundärem Einrastposition zu einer primären Einrastposition zu bewegen.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 3, wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle zu verringern, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 3, wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, wobei die Bremsbaugruppe eine erste Scheibe, die eine Anzahl von Dauermagneten aufweist, die eine erste Polarität aufweisen und die in regelmäßigen Abständen um einen Umfang der ersten Scheibe angeordnet sind, und eine zweite Scheibe in Betriebsnähe der ersten Scheibe umfasst, die eine gleiche Anzahl von Elektromagneten aufweist, die eine zweite Polarität aufweisen und die um einen Umfang der zweiten Scheibe angeordnet sind, wobei die erste Polarität der Anzahl von Dauermagneten der zweiten Polarität der Anzahl von Elektromagneten entgegengesetzt ist.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 10, wobei die erste Scheibe mit der Antriebswelle wirkverbunden ist und die zweite Scheibe fest an den Motor gekoppelt ist und wobei die Anzahl von Elektromagneten, die an der zweiten Scheibe angeordnet sind, bei einem Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition mit Energie versorgt werden.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 11, wobei die Anzahl von Elektromagneten, die an der zweiten Scheibe angeordnet sind, bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelposition, die einer Soft-Close-Aktivierungsposition entspricht, mit Energie versorgt werden.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 11, wobei die Anzahl von Elektromagneten, die an der zweiten Scheibe angeordnet sind, bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit, die einer vorbestimmten Schließwinkelgeschwindigkeit beim Türzuschlagen entspricht, mit Energie versorgt werden.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 11, wobei die Anzahl von Elektromagneten, die an der zweiten Scheibe angeordnet sind, bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit, die einer vorbestimmten Schließwinkelgeschwindigkeit durch einen Windstoß entspricht, mit Energie versorgt werden.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, wobei die Bremsbaugruppe, die eine erste Scheibe umfasst, ferner einen ersten Winkelgeschwindigkeitssensor umfasst, und eine zweite Scheibe ferner einen zweiten Winkelgeschwindigkeitssensor umfasst, wobei die Steuerung eine Ausgabe des ersten Winkelgeschwindigkeitssensors und eine Ausgabe des zweiten Winkelgeschwindigkeitssensors vergleicht und die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition zu synchronisieren, und die Steuerung danach die Kupplung betätigt, um die Kraftfahrzeugtür in einen unterstützten Schließmodus zu bringen.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 15, wobei die erste Scheibe mit der Antriebswelle wirkverbunden ist und die zweite Scheibe mit der Motorwelle wirkverbunden ist und wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle zu synchronisieren.
Kraftfahrzeugtürbaugruppe, umfassend: eine Tür; und eine selektive servounterstützte Vorrichtung, die einen manuellen Modus und einen elektrischen Modus aufweist, wobei die selektive servounterstützte Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Motor, der im elektrischen Modus selektiv mit der Tür wirkverbunden ist; eine Kupplung, die zwischen dem Motor und der Tür gelagert ist; eine Bremsbaugruppe; und eine Steuerung zum Steuern des Motors, der Kupplung und der Bremsbaugruppe; wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe bei Auftreten einer vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition aktiviert, um die selektive servounterstützte Vorrichtung dadurch zwischen dem manuellen Modus, in dem die Kupplung in eine gelöste Position betätigt und eine Wirkverbindung zwischen dem Motor und der Tür getrennt ist, und dem elektrischen Modus umzuschalten, in dem die Kupplung in eine Eingriffsposition betätigt und der Motor an die Tür gekoppelt ist.
Kraftfahrzeugtürbaugruppe nach Anspruch 17, wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um eine Winkelgeschwindigkeit einer Antriebswelle zu verzögern, um die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und eine Winkelgeschwindigkeit einer Motorwelle bei Auftreten der vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder einer vorbestimmten Türwinkelposition zu synchronisieren, und die Steuerung danach die Kupplung betätigt, um die Kraftfahrzeugtür in den elektrischen Modus zu bringen.
Kraftfahrzeugtürbaugruppe nach Anspruch 17, wobei die Steuerung die Bremsbaugruppe aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit einer Motorwelle zu erhöhen, um die Winkelgeschwindigkeit einer Antriebswelle und der Motorwelle bei Auftreten der vorbestimmten Türwinkelgeschwindigkeit oder der vorbestimmten Türwinkelposition zu synchronisieren, und die Steuerung danach die Kupplung betätigt, um die Kraftfahrzeugtür in den elektrischen Modus zu bringen.
Verfahren zum Steuern einer Türschwingung einer Kraftfahrzeugtür, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Herstellen einer selektiven Wirkverbindung zwischen einer Tür eines Kraftfahrzeugs und einem servounterstützten Motor; Erfassen der Winkelgeschwindigkeit der Tür während eines Türöffnungs- oder - schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des servounterstützten Motors; Bereitstellen der Winkelgeschwindigkeit der Tür während eines Türöffnungs- oder - schließereignisses und der Winkelgeschwindigkeit des servounterstützten Motors an einer Steuerung; Lagern einer Kupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Motorwelle zum Umschalten der Motorfahrzeugtür zwischen einem elektrischen Modus, in dem der servounterstützte Motor mit der Tür wirkverbunden ist, und einem manuellen Modus, in dem der servounterstützte Motor von der Tür entkoppelt ist und in dem jede von der Antriebswelle und der Motorwelle eine Winkelgeschwindigkeit aufweist; und Lagern einer Bremsbaugruppe zwischen dem servounterstützten Motor und der Tür, wobei die Bremsbaugruppe die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und der Motorwelle im manuellen Modus synchronisiert, um es der Kupplung zu ermöglichen, die Kraftfahrzeugtür in den elektrischen Modus zu bringen.