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Die
Erfindung betrifft ein Öffnungs-
und Schließsteuersystem
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein
derartiges Öffnungs-
und Schließsteuersystem
ist aus der
DE 101
14 938 A1 bekannt.
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Ein
bekanntes Öffnungs-
und Schließsteuersystem
für ein Öffnungs-Schließelement
eines Fahrzeugs (Öffnungs-Schließelement)
ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 02 114071 A offenbart.
Das System hat einen Gelenkarm zum Schließen und Öffnen des Öffnungs-Schließelementes
relativ zu dem Fahrzeug, einen Motor zum Aktivieren des Gelenkarmes
und eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden des Gelenkarmelementes mit
einem Seil, das durch den Motor gedreht wird. Die Verbindungsvorrichtung
hat einen Mechanismus zum Entkoppeln von der Gelenkarmseite, wenn
das Seil eine Zuglast auf die Verbindungsvorrichtung aufbringt.
Gemäß dem bekannten Öffnungs-
und Schließsteuersystem
kann eine Last, die gleich oder größer einem vorbestimmten Betrag
ist, nicht auf das Öffnungs-Schließelement
aufgebracht werden, auch wenn ein Fahrer eine Last auf das Öffnungs-Schließelement
aufbringt, um den Schließvorgang
des Öffnungs-Schließelementes
zu beeinflussen, wenn sich der Motor zum Schließen des Öffnungs-Schließelementes
dreht, und zwar aufgrund des Mechanismus der Verbindungsvorrichtung,
die sich von der Verbindungsvorrichtung entkoppelt.
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Hat
die Verbindungsvorrichtung die Motorseite einmal von der Gelenkarmseite
entkoppelt, dann muss bei diesem Aufbau erneut verbunden werden.
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Um
das Aufbringen einer Last auf das Öffnungs-Schließelement zu verhindern, die
gleich oder größer als
der vorbestimmte Betrag ist, ohne dass die Verbindungsvorrichtung
verwendet wird, kann ein Kupplungsmechanismus zwischen einem Aktuator und
dem Öffnungs-
und Schließmechanismus
vorgesehen werden, wie dies in der
JP 2001 277853 A offenbart ist. Bei diesem
Aufbau wird eine Eingriffskraft des Kupplungsmechanismus reversibel
so gesteuert, dass der Aktuator und der Öffnungs- und Schließmechanismus
unter Lösen
der Momentenübertragung (Gleiten
des Kupplungsmechanismus) in Eingriff gelangen, wobei der Aktuator
von dem Öffnungs-
und Schließmechanismus
nicht vollständig
entkoppelt wird (nicht vollständig
gekoppelt oder entkoppelt), wie dies vorstehend beschrieben ist.
Infolge dessen ist der erneute Verbindungsvorgang nicht erforderlich,
nachdem die Verbindungsvorrichtung den Motor von dem Gelenkarm entkoppelt
hat, wie dies in der
JP
02 114071 A beschrieben ist. Wenn jedoch der Öffnungs-
und Schließmechanismus
daran angepasst ist, die Stützkraft
des Öffnungs-Schließelementes
auf der Grundlage des Öffnungs-
und Schließwinkels
des Öffnungs-Schließelementes
zu ändern, dann
kann der Kupplungsmechanismus nur in jenem Fall gleiten, wenn eine
Last aufgebracht wird, die gleich oder größer als die Stützkraft
ist. Anders gesagt ändert
sich die zum Gleiten des Kupplungsmechanismus erforderliche Last
in Abhängigkeit
von dem Öffnungs-
und Schließwinkel
des Öffnungs-Schließelementes.
Wenn eine bestimmte Last auf das Öffnungs-Schließelement
aufgebracht wird, bei der die Stützkraft
des Öffnungs-Schließelementes
groß ist,
dann kann die Kupplung somit gleiten, falls die Last gleich oder
kleiner als die Stützkraft
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Öffnungs- und Schließsteuersystem
für ein Öffnungs-Schließelement
vorzusehen, bei dem die Stützkraft
beim Öffnungs-
bzw. Schließvorgang annähernd konstant
gehalten wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 den
eingebauten Zustand des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
für das Öffnungs-Schließelement
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
perspektivische Ansicht der Öffnungs-
und Schließvorrichtung
des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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3 eine
seitliche Querschnittsansicht eines Kupplungsmechanismus des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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4 eine
Querschnittsansicht der 3 entlang einer Linie I-I,
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5 eine
seitliche Querschnittsansicht eines Öffnungs- und Schließmechanismus des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden Erfindung,
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6 eine
ebene Schnittansicht des Öffnungs-
und Schließmechanismus
des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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7 eine
Ansicht zum Erläutern
des Betriebs des Öffnungs-
und Schließmechanismus
des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden Erfindung,
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8 eine
Ansicht zum Erläutern
der Stützkraft,
die zum Stützen
des Öffnungs-Schließelementes
durch die Öffnungs- und Schließvorrichtung
des Öffnungs-
und Schließsteuersystems
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden Erfindung
erforderlich ist, und
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9 eine
Ansicht zum Erläutern
des Betrags der elektrischen Stromzufuhr, die von einer Steuereinrichtung
zu einer Elektromagnetkupplung bei dem Öffnungs- und Schließsteuersystem
des Öffnungs-Schließelementes
gemäß der vorliegenden Erfindung
zugeführt
wird.
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Ein Öffnungs-
und Schließsteuersystem 10 (ein
System 10) bewegt eine Hecktür 2 (Öffnungs-Schließelement
des Fahrzeuges) einer Fahrzeugkarosserie 1 (Fahrzeug) zwischen
einer offenen Position ((a) in der 1) und einer
geschlossenen Position ((b) in der 1), wie
dies in der 1 gezeigt ist. Die Tür 2 wird
durch eine Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 bewegt,
die das System 10 aufweist. Eine ECU 12 (Steuereinrichtung)
mit dem Türöffnungs-
und Schließsystem 10 ist
an der Seite der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen. Die ECU 12 steuert
den Betrieb der Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11.
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Die
Türöffnungs-
und Schließvorrichtung
ist in der 2 gezeigt. Wie dies in der 2 gezeigt ist,
hat die Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 als
eine Einheit einen Kurbelmechanismus 13 (Öffnungs-
und Schließmechanismus),
einen Kupplungsmechanismus 14 (Elektromagnetkupplung) und
einen Motor 15 (Aktuator). Diese Komponenten sind in einem
Sockel 16 untergebracht, der die äußere Einfassung der Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 bildet.
Der Sockel 16 wird durch Aluminiumdruckguss hergestellt,
so dass er einen in die Tiefe gehenden Raum aufweist, in dem die
jeweilige Komponente untergebracht ist. Der Sockel 16 ist
durch Montagevorrichtungen (das heißt Schrauben) an das Heck der Fahrzeugkarosserie 1 nahe
des Autodaches angebracht.
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Wie
dies in der 2 gezeigt ist, ist der Motor 15 an
dem Kantenabschnitt der Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 vorgesehen.
Die ECU 12 ist mit dem Motor 15 elektrisch verbunden
und steuert den Betrag der elektrischen Stromzufuhr, der zum Antreiben
des Motors 15 erforderlich ist. Eine Schnecke 15a (in
der 4 gezeigt) ist an der Abgabewelle des Motors 15 vorgesehen.
Die Schnecke 15 wird durch das Antreiben des Motors 15 gedreht.
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Wie
dies in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist der Kupplungsmechanismus 14 in einem Metallgehäuse 20 untergebracht.
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Der
Kupplungsmechanismus 14 hat ein Zahnrad 21, einen
Anker 22, einen Rotor 23, ein Elektromagnetspulenelement 24 und
eine Drehwelle 25 etc. Die Drehwelle 25 ist durch
das Gehäuse 20 mittels
eines Lagers relativ drehbar gestützt. Das Zahnrad 21 ist
durch die Drehwelle 25 durch Abstandsstücke relativ drehbar gestützt, wobei
es die Schnecke 15a kämmt.
Der scheibenförmige
Rotor 23 aus einem magnetischen Material ist einstückig drehbar
an die Drehwelle 25 befestigt. Der Anker 22 aus einem
magnetischen Material ist durch die Drehwelle 25 durch
ein Abstandsstück
relativ drehbar bezüglich der
Drehwelle 25 gestützt
und in einer axialen Richtung bewegbar (vertikale Richtung in der 3).
Ein Abgabezahnrad 26 ist an einem Kantenabschnitt 25a (unterer
Kantenabschnitt in der 3) des Gehäuses 20 der Drehwelle 25 einstückig drehbar
mit der Drehwelle 25 vorgesehen.
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Der
Anker 22 ist zwischen dem Zahnrad 21 und dem Rotor 23 vorgesehen.
Eine vordere Fläche 22a (obere
Fläche)
des Ankers 22 ist dem Zahnrad 21 zugewandt, und
eine hintere Fläche 22b (untere Fläche) des
Ankers 22 ist einer vorderen Fläche 23a des Rotors 23 zugewandt.
Viele Vorsprünge 21a sind an
dem Zahnrad 21 ausgebildet, und viele Lochabschnitte 22c sind
an der vorderen Fläche 22a des
Ankers 22 ausgebildet. Die Vorsprünge 21a sind in die Lochabschnitte 22c eingefügt, so dass
sich der Anker 22 einstückig
mit dem Zahnrad 21 dreht.
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Ein
Elektromagnetspulenelement 24 ist um die Drehwelle 25 vorgesehen.
Das Elektromagnetspulenelement 24 hat einen Kern 24b aus
einem magnetischen Material und eine Spule 24c. Ein rundlich vertiefter
Abschnitt 24a ist an dem Kern 24b ausgebildet,
und die Spule 24c ist mit der ECU 12 elektrisch verbunden.
Die ECU 12 steuert die zugeführte Größe (elektrische Spannung) in
die Spule 24c variabel.
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Der
Betrieb des Kupplungsmechanismus wird nachfolgend beschrieben. Wenn
die ECU 12 der Spule 24c einmal eine Leistung zuführt, dann
wird eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Anker 22 zu
dem Rotor 23 magnetisiert (nach oben gerichtete Richtung
gemäß der 2).
Infolge dessen bewegt sich der Anker 22 zu dem Rotor 23 in
einer Wellenrichtung, und die hintere Fläche 22b des Ankers 22 gelangt
mit der vorderen Fläche 23a des
Rotors 23 in einen Reibeingriff. Somit wird der Kupplungsmechanismus 14 gekoppelt,
und ein Drehmoment des Zahnrades 21 wird zu einer Seite
eines Abgabezahnrads 26 übertragen. Wenn die ECU 12 einmal die
Stromzufuhr in die Spule 24c gestoppt hat, dann wird die
Erzeugung der elektromagnetischen Kraft andererseits gestoppt, die
den Anker 22 zu dem Rotor 23 magnetisiert, und
infolge dessen wird der Reibeingriff des Ankers 22 und
des Rotors 23 gelöst. Infolge
dessen wird der Kupplungsmechanismus 14 entkoppelt. Insbesondere
verbindet der Kupplungsmechanismus 14 den Motor 15 und
den Kurbelmechanismus 13, damit das Moment zwischen dem
Motor 15 und dem Kurbelmechanismus 13 intermittierend übertragen
werden kann. Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die ECU 12 die
zugeführte
Größe (elektrische
Spannung) in die Spule 24c variabel steuern, so dass es
möglich
ist, dass der Kupplungsmechanismus 14 gekoppelt wird, während die
Momentenübertragung
von dem Anker 22 zu dem Rotor 23 gelöst wird
(während
der Kupplungsmechanismus 14 gleitet).
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Ein
Ringmagnet 27 ist an der Außenumfangskante des Rotors 23 befestigt.
Viele Magnetpolpaare werden nacheinander an dem Magneten 27 magnetisiert.
Wie dies in der 4 gezeigt ist, ist ein Sensor 28 (Öffnungs-
und Schließwinkelerfassungseinrichtung)
in dem Gehäuse 20 relativ
zu dem Magneten 27 vorgesehen. Der Sensor 28 ist
mit der ECU 12 elektrisch verbunden, und er enthält eine Hall-Sonde.
Der Sensor 28 erfasst die Drehzahl und die Drehrichtung
des Rotors 23 durch Erfassen eines Schaltvorgangs der Magnetrichtung
der magnetischen Kraft, die durch den Magneten 27 erzeugt
wird. Der Öffnungs-
und Schließwinkel
der Tür 2 relativ
zu der Fahrzeugkarosserie 1 wird durch die ECU 12 auf der
Grundlage des Abgabesignals von dem Sensor 28 erhalten.
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Der
Kurbelmechanismus 13 wird gemäß der 5 und der 6 beschrieben.
Die 5 wurde zum Vermeiden der Komplexität vereinfacht.
Der Kurbelmechanismus 13 hat ein Kurbelzahnrad 30 (Kurbelzahnrad),
einen Kurbelarm 31 (Kurbelarm), einen Gleiter 32 (Gleiter),
einen Türarm 33 (Betätigungselement
für das Öffnungs-Schließelement)
und ein Führungselement 34 (Führungselement).
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Das
Kurbelzahnrad 30 ist an dem Sockel 16 um eine
Kurbelwelle 30a (Kurbelwelle) drehbar vorgesehen. Ein Zwischenzahnradmechanismus 27 kämmt das
Kurbelzahnrad 30 und das Abgabezahnrad 26 des
Kupplungsmechanismus 14. Anders gesagt ist zwischen dem
Abgabezahnrad 26 und dem Kurbelzahnrad 30 ein
Verzögerungsmechanismus ausgebildet.
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Ein
Ende des Kurbelarms 31 ist mit dem Kurbelzahnrad 30 durch
einen Kurbelstift 31a (Kurbelstift) drehbar verbunden.
Die andere Seite des Kurbelarms 31 ist mit einem Gleiter 32 durch
einen Gleiterstift 31b (Gleiterstift) drehbar verbunden.
Die Länge
des Kurbelarms 31 kann zum Beispiel auf der Grundlage eines
Radius des Kurbelzahnrads 30 passend festgelegt werden.
Wenn zum Beispiel die Länge
des Kurbelarms 31 zu lang festgelegt ist, dann ist ein
Winkel des Kurbelarms 31 relativ zu dem Gleiter 31 verringert,
und ein Drehwinkel des Kurbelarms 31 ist verringert, so
dass der Antrieb zu dem Gleiter 31 sanft übertragen
wird. Wenn andererseits die Länge des
Kurbelarms 31 zu kurz festgelegt ist, dann wird die Größe der Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 noch
kompakter. Jedoch ist der Drehwinkel des Kurbelarms 31 erhöht, so dass
eine Übertragungseffizienz
eines Antriebs auf den Gleiter 31 verringert ist.
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Der
Gleiter 32 soll an dem Führungselement 34 in
der Längsrichtung
des Fahrzeuges gleiten (horizontale Richtung in der 5).
Der Gleiter 32 hat ein Rollenelement 32a und ein
Rollenelement 32b. Andererseits erstreckt sich das Führungselement 34 in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs (horizontale Richtung in der 5), und
es hat einen Führungskörper 34a und
ein Schienenelement 34b. Die Rollenelemente 32a und 32b des
Gleiters 32 gleiten an dem Schienenelement 34b,
so dass der Gleiter 32 durch das Führungselement 34 geführt wird.
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Wie
dies in der 5 gezeigt ist, ist ein bogenförmiger Türarm 33 in
die nach oben gerichtete Richtung des Fahrzeugs leicht gebogen.
Ein Ende 33a des Türarms 33 ist
an der Drehwelle 32c des Rollenelementes 32b des
Gleiters 32 drehbar gestützt. Das andere Ende 33b des
Türarms 33 ist
mit der Tür 3 drehbar
verbunden. Wie dies in der 1 gezeigt
ist, ist die Tür 2 drehbar
an die Fahrzeugkarosserie durch ein Gelenk 3 angebracht.
Der Verbindungsabschnitt, an dem das andere Ende 33b des Türarms 33 mit
der Tür 2 verbunden
ist, ist annähernd
unterhalb des Gelenkes 3 vorgesehen, wenn die Tür 2 geschlossen
ist.
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Der
Betrieb der vorstehend beschriebenen Türöffnungs- und Schließvorrichtung 11 wird
beschrieben. Die 7 zeigt einen bestimmten Betrieb des
Kurbelmechanismus 13, wenn die Tür 2 in einer geschlossenen
Position, einer mittleren Position und einer offenen Position bezüglich der
Fahrzeugkarosserie 1 ist. (a) in der 7 zeigt
die Tür
in der geschlossenen Position, (c) in der 7 zeigt
die Tür
in der offenen Position und (b) in der 7 zeigt
die Tür in
der mittleren Position. Die mittlere Position ist eine bestimmte
Position, die nicht die genau mittlere Position zwischen der offenen
Position und der geschlossenen Position sein muss. Anders gesagt
muss der Abstand von der offenen Position zu der mittleren Position
nicht gleich dem Abstand von der geschlossenen Position zu der mittleren
Position sein.
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Wenn
der Kupplungsmechanismus 14 gekoppelt ist und der Kurbelmechanismus 13 an
der Position (a) in der 7 durch den Motor 15 in
der Vorwärtsrichtung
angetrieben wird, dann dreht sich das Kurbelzahnrad 30 im
Gegenuhrzeigersinn gemäß der 7 um
die Kurbelwelle 30. Infolge dessen bewegt sich der Kurbelarm 31 in
der nach rechts gerichteten Richtung gemäß der 7, damit
der Gleiter 32 entlang des Führungselementes 34 gleitet.
Zusätzlich
drückt
der Türarm 33 die
Tür 2 an
dem anderen Ende 33b nach oben, und infolge dessen wird
die Tür 2 relativ
zu der Fahrzeugkarosserie 1 geöffnet. Während dieses Vorganges gelangt
der Zustand (a) in der 7 des Kurbelmechanismus 13 zu
dem Zustand (b) in der 7, und schließlich gelangt
der Kurbelmechanismus 13 zu dem Zustand (c) in der 7.
Wenn andererseits der Kurbelmechanismus 13 in dem Zustand
(c) gemäß der 7 durch
den Motor 15 in der Rückwärtsrichtung
angetrieben wird, dann wird ein gegenläufiger Vorgang zu dem vorstehend
beschriebenen Vorgang durchgeführt,
und zwar wird dann die Tür
relativ zu der Fahrzeugkarosserie 1 geschlossen. Während dieses
Vorganges gelangt der Zustand (c) in der 7 des Kurbelmechanismus 13 zu
dem Zustand (b) in der 7, und schließlich zu
dem Zustand (c) in der 7.
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Pfeile
in der 7 zeigen jeweils Erweiterungen von Armlinien 31c (Armlinien),
die die Mitte des Kurbelstiftes 31a mit der Mitte des Gleiterstiftes 31b in
dem offenen, dem mittleren und dem geschlossenen Zustand gemäß der 7 verbinden.
Wie dies in der 7 gezeigt ist, wird angenommen,
dass sich Positionen und Richtungen von Armlinien 31c (Armlinien)
gemäß dem Betrieb
des Kurbelmechanismus 13 ändern. Infolge dessen ist eine
Senkrechten von der Mitte der Kurbelwelle 30a zu der Armlinie 31c in der 7 daran
angepasst, dass sie sich gemäß dem Türöffnungs-Schließvorgang ändert. Insbesondere
ist die Länge
der Senkrechten d2 in der mittleren Position (b) in der 7 länger als
eine Länge
der Senkrechten d1 in der geschlossenen Position (a) in der 7 (Senkrechte
der geschlossenen Position) und eine Länge der Senkrechten d3 in der
offenen Position (c) in der 7 (Senkrechte
der offenen Position).
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Die
Stützkraft
der Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 zum
Stützen
der Tür 2 (Stützkraft)
wird anhand des vorstehend beschriebenen Aufbaus beschrieben. Wenn
die Tür 2 geöffnet oder
geschlossen wird und eine Kraft (anormale Last) auf die Tür 2 in der
entgegengesetzten Richtung relativ zu der Betätigungsrichtung der Tür 2 aufgebracht
wird (die Kraft kann direkt auf die Tür 2 durch den Fahrer
aufgebracht werden, oder sie kann durch einen Eingriff zwischen
der Tür 2 und
einem Objekt aufgebracht werden), dann kann ein Moment von der Tür 2 zu dem
Motor 15 durch den Kurbelmechanismus 13 und den
Kupplungsmechanismus 14 übertragen werden. Wenn die
anormale Last gleich oder größer als
der vorbestimmte Betrag ist, dann kann sich der Anker 22 relativ
zu dem Rotor 23 drehen, auch wenn eine Reibeingriffskraft
zwischen der hinteren Fläche 22b des
Ankers des Kupplungsmechanismus 14 und der vorderen Fläche 23a des
Rotors 23 erzeugt wird (der Kupplungsmechanismus 14 kann
gleiten). Infolge dessen kann die Tür 2 unabhängig von
dem Antrieb des Motors 15 betätigt werden. Anders gesagt
kann die Türöffnungs-
und Schließvorrichtung 11 die
Tür 2 stützen, wenn
die anormale Last gleich oder kleiner als der vorbestimmte Betrag
ist. Anders gesagt ist der vorbestimmte Betrag die Spritzkraft.
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Wenn
die Tür 2 in
dem Zustand (a), (b) und (c) ist, und dieselbe anormale Last bei
dem jeweiligen Zustand aufgebracht wird, dann wird die anormale Last
folgendermaßen übertragen.
Wenn die Länger der
Senkrechten d kurz ist, wie dies bei (a) und (c) in der 7 gezeigt
ist, dann wird ein Momentenarm der Kurbelwelle 30a kürzer, und
infolge dessen wird das zu dem Kurbelzahnrad 30 von dem
Türarm 33 und
der Seite des Gleiters 32 übertragene Moment kleiner als
ein Moment bei dem Zustand (b) in der 7. Eine
Beziehung zwischen dem Öffnungs-
und Schließwinkel
der Tür 2 und
der Stützkraft
ist in einer Linie (a) in der 8 gezeigt,
wenn die Kopplungskraft des Kupplungsmechanismus 14 konstant
ist. Wie dies in der 8 gezeigt ist, ist die Stützkraft nahe
der offenen Position O oder der geschlossenen Position C größer als
nahe der mittleren Position M, wenn die Eingriffskraft des Kupplungsmechanismus 14 konstant
ist.
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Eine
Beziehung zwischen dem Öffnungs- und
Schließwinkel
der Tür 2 und
der elektrischen Stromzufuhr (elektrische Spannung), die durch die ECU 12 in
die Spule 24c des Kupplungsmechanismus 14 zugeführt wird,
wird auf der Grundlage der 9 beschrieben.
Wenn die Position der Tür 2 näher an der Öffnungsposition
O und der Schließposition
C ist, dann wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die elektrische Leistung (elektrische Spannung) kleiner
als jene elektrische Leistung, wenn die Tür 2 in der mittleren
Position M ist, wie dies durch eine Linie (e) in der 9 gezeigt
ist. Anders gesagt werden die die in die Spule 24c zugeführte elektrische
Leistung und darüber
hinaus die Kopplungskraft des Kupplungsmechanismus 14 auf
der Grundlage des Öffnungs-
und Schließwinkels
der Tür 2 gesteuert. Somit
werden die Kopplungskräfte
des Kupplungsmechanismus 14 nahe der offenen Position O
und der geschlossenen Position C so gesteuert, dass sie kleiner
als die Kopplungskraft des Kupplungsmechanismus 14 in der
mittleren Position M sind. Der Öffnungs-
und Schließwinkel
der Tür 2 wird
durch die ECU 12 auf der Grundlage des Signals von dem
Sensor 28 erhalten, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die
durch die ECU 12 zugeführte
maximale elektrische Leistung ist durch eine Linie (f) in der 9 gezeigt,
und die ECU 12 steuert einen Bereich der elektrischen Leistung,
die kleiner ist als die maximale elektrische Leistung. Somit wird
die durch e in der 9 gezeigte elektrische Leistung
sichergestellt, auch wenn die durch die ECU 12 zugeführte maximale
elektrische Leistung aufgrund einer äußeren Störung verringert ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung steuert die ECU 12 die elektrische
Leistung mit einem Treppenmuster, wie dies durch eine durchgezogene
Linie in der 9 gezeigt ist, jedoch kann die
elektrische Leistung kontinuierlich geändert werden, wie dies durch
eine gestrichelte Linie in der 9 gezeigt
ist.
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Eine
Beziehung zwischen dem Öffnungs- und
Schließwinkel
der Tür 2 und
dem Betrag der Stützkraft
der Tür 2 (tatsächlicher
Betrag der Stützkraft)
ist durch eine Linie (b) in der 8 beschrieben,
wenn die ECU 12 die elektrische Leistung steuert. Wie dies
in der 8 gezeigt ist, ist der Betrag der Stützkraft
an der offenen Position O und der geschlossenen Position C ungefähr gleich
dem Betrag der Stützkraft
an der mittleren Position M, indem die Kopplungskraft des Kupplungsmechanismus 14 klein gesteuert
wird. Anders gesagt ist die Stützkraft
annähernd
konstant, auch wenn der Öffnungs-
und Schließwinkel
der Tür 2 geändert wird.
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Wenn
die elektrische Leistung auf diese Art und Weise gesteuert wird,
dann werden die folgenden Wirkungen bei dem System 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten. Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass die
anormale Last F1 auf die Tür 2 aufgebracht
wird, die an der Position X1 nahe der offenen Position betätigt wird.
Wenn die Koppelungskraft des Kupplungsmechanismus 14 durchgehend
konstant ist, da die ECU 12 ungesteuert Leistung zuführt, dann
kann der Kupplungsmechanismus 14 aufgrund der Leistung
F1 nicht gleiten, kleiner ist als die Stützkraft. Infolge dessen wird
die anormale Last auf die Tür 2 und
den Kurbelmechanismus 13 aufgebracht. Wenn andererseits
die ECU 12 die elektrische Leistung steuert, die in der
Linie (b) in der 8 gezeigt ist, dann kann der
Kupplungsmechanismus aufgrund der Leistung F1 gleiten, die größer ist
als die Stützkraft.
Anders gesagt wird die anormale Last nicht auf die Tür 2 etc.
aufgebracht, da das Moment von dem Kupplungsmechanismus 14 verschwindet.
Infolge dessen wird eine Beschädigung der
Tür 2 und
des Kurbelmechanismus 13 erschwert, da keine anormale Last
aufgebracht wird.
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Auf
diese Art und Weise wurde das Öffnungs-Schließelement
für ein
Fahrzeug unter Bezugnahme auf die Tür 2 (Hecktür) zum Öffnen und
zum Schließen
des hinteren Teils der Fahrzeugkarosserie 1 bei dem Ausführungsbeispiel
beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass
sie auf die Tür 2 (Hecktür) angewendet
wird. Das Öffnungs-Schließelement
des Fahrzeugs kann auch auf eine Schiebetür oder auf ein Schiebedach angewendet
werden, solange diese automatisch betätigt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die erforderliche Kraft zum Gleiten der Elektromagnetkupplung
(erforderliche Kraft) konstant gehalten werden, indem die Kopplungskraft
der Elektromagnetkupplung gesteuert wird, auch wenn sich die Öffnungs-
und Schließwinkel ändern, wenn
der Öffnungs-
und Schließmechanismus
die Stützkraft
des Öffnungs-
und Schließmechanismus
für ein
Fahrzeug auf der Grundlage der Öffnungs-
und Schließwinkel
des Öffnungs-Schließelementes
für ein
Fahrzeug ändert.
Insbesondere wird die erforderliche Kraft an jener Position konstant,
an der die Stützkraft des Öffnungs- und Schließmechanismus
für das Öffnungs-Schließelement
für ein
Fahrzeug groß wird,
indem die Kopplungskraft der Elektromagnetkupplung klein gesteuert
wird, auch wenn sich der Öffnungs- und
Schließwinkel
des Öffnungs-Schließelementes für ein Fahrzeug ändert.
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Somit
wird bei der vorliegenden Erfindung verhindert, dass die erforderliche
Kraft an der offenen Position und der geschlossenen Position groß ist. Anders
gesagt können
gemäß der vorliegenden
Erfindung die erforderlichen Kräfte
an der offenen Position und an der geschlossenen Position annähernd gleich der
erforderlichen Kraft an der mittleren Position gesteuert werden.
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Die
Prinzipien, das bevorzugte Ausführungsbeispiel
und die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung wurden in der vorherigen
Beschreibung beschrieben. Jedoch ist beabsichtigt, dass die zu schützende Erfindung
nicht auf die offenbarten bestimmten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Des weiteren dienen die hierbei beschriebenen Ausführungsbeispiele
vielmehr der Darstellung als der Beschränkung. Änderungen und Abwandlungen
können
durch Dritte geschaffen werden, und Äquivalente können verwendet
werden, ohne dass der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen
wird. Dementsprechend wird ausdrücklich
betont, dass alle derartigen Änderungen,
Abwandlungen und Äquivalente
hierbei enthalten sind, die innerhalb des Umfanges der vorliegenden
Erfindung fallen, der durch die Ansprüche definiert ist.
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Ein Öffnungs-
und Schließsteuersystem
für ein Öffnungs-Schließelement
hat einen Öffnungs- und
Schließmechanismus
zum Öffnen
und zum Schließen
des Öffnungs-Schließelementes,
einen Aktuator zum Betätigen
des Öffnungs-
und Schließmechanismus,
eine Elektromagnetkupplung zum Steuern einer Momentenübertragung
durch Koppeln und Entkoppeln des Aktuators und des Mechanismus,
und eine Öffnungs-
und Schließwinkelerfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Öffnungs-
und Schließwinkels
des Öffnungs-Schließelementes
relativ zu dem Fahrzeug, und eine Steuereinrichtung zum Steuern
einer der Elektromagnetkupplung zugeführten elektrischen Leistung
auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses von der Öffnungs-
und Schließwinkelerfassungseinrichtung
und zum Steuern einer dem Aktuator zugeführten elektrischen Leistung,
bei dem eine zum Stützend
es Öffnungs-Schließelementes
erforderliche Stützkraft
erhöht
ist, und die Steuereinrichtung verringert eine der Elektromagnetkupplung
zugeführte
elektrische Leistung gemäß dem Öffnungs-Schließvorgang
von einer mittleren Position zu einer offenen Position oder zu einer
geschlossenen Position.