DE19803709C2 - Automatisches Öffnungs- und Schließsystem für eine Fahrzeugschiebetür - Google Patents
Automatisches Öffnungs- und Schließsystem für eine FahrzeugschiebetürInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Öffnungs- und Schließ
system für eine Fahrzeugschiebetür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches automatisches Öffnungs- und Schließsystem für eine Fahrzeugschiebetür ist
aus der im obigen Bescheid genannten europäischen Patentanmeldung EP 0 626 498 A1
bekannt. Bei dieser Schließvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür ist eine Kontroll
vorrichtung vorgesehen, die ein automatisches Öffnen oder Schließen der Tür verhin
dert, wenn das Fahrzeuggetriebe nicht in der Parkposition steht oder falls es zu einem
Stromausfall oder einer Stromversorgungsunterbrechung in der Bordspannung kommt.
Daneben ist aus dem Stand der Technik ein Steuersystem zum automatischen Öffnen
und Schließen einer Schiebetür bekannt, die an der Seite einer Fahrzeugkarosserie in
Längsrichtung verfahrbar angebracht ist mittels einer Antriebsquelle, beispielsweise ei
nes Motors. Um die Schiebetür zum Öffnen/Schließen zu verfahren befindet sich eine
geeignete Betätigungseinrichtung in der Nähe des Fahrersitzes oder des Türgriffes und
der Insasse betätigt absichtlich die Betätigungseinrichtung.
Wenn ein Fahrzeug an einer geneigten Straße anhält, steuert das automatische Öff
nungs- und Schließsystem über die darin enthaltene Steuereinrichtung eine Leistungsü
bertragungs-Haltekraft der zwischen der Antriebsquelle und der Schiebetür angeordne
tenlektromagnetischen Kupplung, um so zu verhindern, daß sich die Schiebetür be
wegt, oder um eine Betätigung von Hand zum Öffnen/Schließen der Tür zu ermöglichen.
Das bekannte System hat die folgenden Probleme. Die Leistungsfähigkeit der Batterie,
die die elektrische Leistung an die Steuereinrichtung zuführt, verschlechtert sich auf
grund von Halterung oder anderen Gründen. Wenn der Motor des Fahrzeugs, das eine
derartige Batterie trägt, gestartet wird, wird die Ausgangsspannung der Batterie abfallen,
so daß sie die Steuereinrichtung nicht mehr betreiben kann. Wenn die Steuereinrichtung
außer Betrieb gesetzt ist, ist die elektromagnetische Kupplung in einen Aus-Zustand ge
setzt und die Schiebetür bewegt sich unter ihrem eigenen Gewicht nach unten, wenn das
Fahrzeug an der geneigten Straße anhält.
Im automatischen Öffnungs- und Schließsystem, das einen Mikrocomputer als Steuer
einrichtung verwendet, wird der Mikrocomputer zurückgesetzt, wenn die Spannungsver
sorgung abfällt, um zu verhindern, daß der Mikrocomputer unkontrollierbar arbeitet. Auch
in einem Fall, bei dem die Batteriespannung unter ihre Normalspannung fällt, aber hoch
genug ist, daß die Kupplung die Schiebetür hält, wird der Mikrocomputer zurückgesetzt.
Die Steuereinrichtung ist außer Betrieb und die elektromagnetische Kupplung wird aus
gekuppelt.
Einige dieser bekannten Systeme sind derart aufgebaut, daß die Systeme bei einem
Abfall der Batteriespannung unter eine vorbestimmte Spannung automatisch ihre Funkti
on einstellen. Jedes System überwacht die Batteriespannung, wenn keine Last mit der
Batterie verbunden ist. Die Batterie erzeugt jedoch naturgemäß eine Spannung, die in
etwa der Normalspannung entspricht, obwohl ihre Leistungsfähigkeit abgenommen hat.
In einem Fall, in dem die Batteriespannung abfällt, nachdem die Schiebetür verfahren ist
und in dem der Motor gestartet wird, während sich die Schiebetür bewegt, fällt die Batte
riespannung beim Starten des Motors ab und die Steuereinrichtung wird zurückgesetzt.
Weiterhin kann es jedoch vorkommen, daß die Bordspannung zu einem Zeitpunkt un
kontrolliert abfällt, während die Schiebetür sich bereits bewegt, also sich in einer mittle
ren Stellung zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position befindet; hier
durch wird die Steuereinrichtung aufgrund der zu niedrigen Versorgungsspannung rück
gesetzt, so daß ein unkontrollierter Zustand entsteht. Insbesondere dann, wenn das
Fahrzeug nicht auf einem ebenen Untergrund, sondern auf geneigter Fläche steht, kann
ein Zurücksetzen der Steuereinrichtung dazu führen, daß die Kupplung zwischen dem
Antriebsmotor der Schiebetür und der Schiebetürverfahrvorrichtung gelöst wird und sich
die Tür somit allein aufgrund ihres Gewichts in eine geöffnete oder geschlossene Stel
lung weiterbewegt, was zu Verletzungen ein- oder aussteigender Passagiere führen
kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Öffnungs- und
Schließvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür bereitzustellen, die ein unkontrolliertes
Bewegen der Schiebetür verhindert, selbst wenn die Bordversorgungsspannung abfällt
und dadurch die Steuereinrichtung außer Betrieb ist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach einem ersten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt wird ein automatisches Öffnungs-
und Schließsystem für eine Fahrzeugschiebetür bereitgestellt, das umfaßt: eine An
triebsquelle; eine Schiebetür-Bewegungseinrichtung zum Öffnen/Schließen der Schie
betür entlang einer Fahrzeugkarosserie; eine Kupplungseinrichtung zum unterbrechba
ren Übertragen einer Leistung von der Antriebsquelle an die Schiebetür-Bewegungsein
richtung; eine Steuereinrichtung zum unterbrechbaren Steuern der Kupplungseinrich
tung; und einen Wähl-Schaltkreis zum zwangsweisen Betätigen der Kupplungseinrich
tung durch Aufschalten einer Spannung einer Energieversorgung an die Kupplungsein
richtung beim Starten eines Fahrzeugmotors.
Bei dem obengenannten automatischen Öffnungs- und Schließsystem wird ein Starten
des Fahrzeugmotors vorzugsweise durch Erfassen eines Zustands, bei dem ein Zünd
schlüssel in eine Zündstellung gesetzt wird, bestimmt.
Entsprechend einem zweiten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt ist ein automatisches
Öffnungs- und Schließsystem für eine Fahrzeugschiebetür bereitgestellt, das umfaßt:
eine Antriebsquelle; eine Schiebetür-Bewegungseinrichtung zum Öffnen/Schließen der Schiebetür entlang einer Fahrzeugkarosserie; eine Kupplungseinrichtung zum unter brechbaren Übertragen einer Leistung von der Antriebsquelle an die Schiebetür-Bewe gungseinrichtung; eine Steuereinrichtung zum unterbrechbaren Steuern der Kupplungs einrichtung; und einen Steuerschaltkreis zum zwangsweisen Betätigen der Kupplungs einrichtung beim Abfall einer an die Steuereinrichtung zugeführten Spannung einer E nergiequelle.
eine Antriebsquelle; eine Schiebetür-Bewegungseinrichtung zum Öffnen/Schließen der Schiebetür entlang einer Fahrzeugkarosserie; eine Kupplungseinrichtung zum unter brechbaren Übertragen einer Leistung von der Antriebsquelle an die Schiebetür-Bewe gungseinrichtung; eine Steuereinrichtung zum unterbrechbaren Steuern der Kupplungs einrichtung; und einen Steuerschaltkreis zum zwangsweisen Betätigen der Kupplungs einrichtung beim Abfall einer an die Steuereinrichtung zugeführten Spannung einer E nergiequelle.
Beim automatischen Öffnungs- und Schließsystem entsprechend den obigen ersten und
zweiten erfindungsgemäßen Gesichtspunkten betätigt die Steuereinrichtung die Kupp
lungseinrichtung, wenn die Spannung der Energieversorgung zur normalen Spannung
zurückkehrt, die Schiebetür in einer Mittelstellung des Verfahrweges der Tür anhält, und
löst eine Bremse der Antriebsquelle während einer vorbestimmten Zeit.
Beim automatischen, erfindungsgemäßen Öffnungs- und Schließsystem wird die elekt
romagnetische Kupplung zwangsweise angeschaltet, wenn der Zündschlüssel in die
Zündstellung gedreht wird. Daher ist es möglich zu verhindern, daß sich die Schiebetür
plötzlich in einer Situation öffnet und schließt, in der der Motor gestartet wird, während
die Schiebetür zum Öffnen und Schließen verfahren wird, die Batteriespannung abfällt
und die Steuereinrichtung zurückgesetzt wird.
Die elektromagnetische Kupplung wird in einer Situation zwangsweise angeschaltet, in
der die Schiebetür zum Öffnen und Schließen verfahren wird, die Batteriespannung ab
fällt und die Steuereinrichtung zurückgesetzt wird. Daher gibt es keine Möglichkeit, daß
sich die Schiebetür plötzlich öffnet oder schließt.
Wenn die Batteriespannung wieder auf ihre normale Spannung zurückkehrt, wird die
elektromagnetische Kupplung während einer vorbestimmten Zeitspanne angeschaltet
und die Motorbremse gelöst. Wenn das Fahrzeug an einer geneigten Straße anhält und
die Schiebetür in der Mittelstellung ihres Verfahrweges anhält, bewegt sich die Schiebe
tür nach unten, während sie durch die Reibung des mechanischen Abschnitts abge
bremst wird. Daher kann es nicht passieren, daß sich die Schiebetür plötzlich öffnet und
schließt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Außenansicht eines motorisierten Fahr
zeugs mit einem automatischen, erfindungsgemäß aufgebauten Öffnungs- und
Schließsystem für eine Fahrzeugschiebetür;
Fig. 2 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosserie mit hier
von entfernter Schiebetür;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht nur der Schiebetür;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Halteabschnitts der Fahrzeugschiebetür,
vom Fahrzeuginneren aus gesehen;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts der Schiebetür-
Antriebseinrichtung;
Fig. 6 eine Draufsicht, die schematisch eine Bewegung der Schiebetür darstellt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Verbindung einer Steuereinheit der Schiebetür und
der damit verbundenen elektrischen Bauteile;
Fig. 8 ein Blockdiagramm eines wesentlichen Abschnitts einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform; und
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines wesentlichen Abschnitts einer weiteren erfindungs
gemäßen Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche eine äußere Gestaltung eines motori
sierten Fahrzeugs mit einem automatischen Öffnungs- und Schließsystem für eine erfin
dungsgemäß aufgebaute Fahrzeugschiebetür. Wie gezeigt, ist eine zum Öffnen und
Schließen in Längsrichtung verschiebbare Schiebetür 3 an der Seite einer Fahrzeugka
rosserie 1 angebracht. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Ansicht der Fahr
zeugkarosserie 1 bei entfernter Schiebetür (angedeutet durch eine doppelt strichpunk
tierte Linie). Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht nur der Schiebetür 3.
In diesen Abbildungen ist die Schiebetür 3 an der Fahrzeugkarosserie 1 auf folgende
Weise in Längsrichtung verschiebbar angebracht. Eine obere Schiebesteckvorrichtung
31 ist am oberen Ende der Innenseite der Schiebetür 3 befestigt und eine untere Schie
besteckvorrichtung 32 ist an einem unteren Ende der Türinnenseite befestigt. Eine obere
Schiene 12 ist entlang der Oberkante eines Türöffnungsabschnittes 11 der Fahrzeugka
rosserie 1 vorgesehen und eine untere Schiene 13 ist entlang der Unterkante des Tür
öffnungsabschnittes 11 der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen. Die obere Schiebesteck
vorrichtung 31 und die untere Schiebesteckvorrichtung 32 sind jeweils mit der oberen
Schiene 12 und der unteren Schiene 13 verbunden.
Am rückwärtigen Ende der Innenseite der Schiebetür 3 ist ein Scharnierarm 33 befestigt.
Eine Führungsschiene 14 ist an einem Abschnitt in der Nähe einer Einschnürung des
rückwärtigen Teils der Fahrzeugkarosserie 1 angebracht. Die Schiebetür 3 wird entlang
der Führungsschiene 14 in einem Zustand geführt, bei dem der Scharnierarm 33 verschiebbar
in die Führungsschiene 14 eingreift. Die Schiebetür 3 wird von einer ge
schlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung bewegt, wobei sie etwas nach außen
von der äußeren Verkleidung der Fahrzeugkarosserie 1 und parallel zur Außenfläche
der äußeren Verkleidung der Fahrzeugkarosserie 1 heraustritt. In der geschlossenen
Stellung wird der Türöffnungsabschnitt 11 fest durch die Schiebetür verschlossen und in
der offenen Stellung wird der Türöffnungsabschnitt 11 voll geöffnet. An der Außenfläche
der Schiebetür 3 ist ein Türgriff 35 befestigt. Der Türgriff wird zum Öffnen und Schließen
der Schiebetür 3 vonhand verwendet.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist in einem Raum zwischen den Außenverkleidungen und Innen
verkleidungen der Fahrzeugkarosserie 1 eine Antriebsvorrichtung 5 der Schiebetür vor
gesehen. Die Außenverkleidung grenzt die Außenseite der Fahrzeugkarosserie 1 ab
und die Innenverkleidung ist innerhalb des Fahrzeugs angeordnet. Bei der Antriebsvor
richtung 5 der Schiebetür ist ein innerhalb der Führungsschiene 14 vorgesehenes Kabel
51 mit der Schiebetür 3 und einem Motor verbunden. Im Betrieb wird die Schiebetür 3
zum Öffnen und Schließen durch das durch den Motor bewegte Kabel 51 bewegt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind entweder Öffnungs-/Schließschalter, die an
der Innenseite des Fahrzeugs angeordnet sind, oder ein drahtloser Fernbedienungs
schalter 9 (Fig. 1) jeweils getrennt zur Erzeugung von Öffnungs- und Schließbefehlen
verwendet. Der Aufbau zur Erzeugung der Öffnungs-/Schließbefehle wird im folgenden
beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines wesentlichen Abschnittes eines An
triebsmechanismus für eine Schiebetür. Wie gezeigt, weist die Antriebsvorrichtung 5 für
die Schiebetür eine Antriebseinrichtung 52 auf. Die Antriebseinrichtung 52 umfaßt einen
Öffnungs-/Schließmotor 54, eine Antriebsscheibe 55 und eine Reduziereinrichtung 57,
die alle auf eine Grundplatte 53 die beispielsweise durch Schrauben innerhalb der Fahr
zeugkarosserie 1 befestigt ist, angebracht. Der Öffnungs-/Schließmotor 54 ist zum Öff
nen und Schließen der Schiebetür reversierbar. Das Kabel 51 ist auf die Antriebsschei
be 55 aufgewickelt. Die Reduziervorrichtung 57 weist eine elektromagnetische Kupplung
56 auf.
Auf der rückwärtigen Seite der Führungsschiene 14 ist ein Paar von Umlenkrollen 58
vorgesehen. In der Führungsschiene 14 sind eine obere Aussparung 14a und eine un
tere Aussparung 14b parallel zueinander ausgeformt. Die U-förmige obere Aussparung
14a öffnet sich nach außen. Eine Rücklaufrolle 59 ist am vorderen Ende der Führungs
schiene 14 vorgesehen. Das Kabel 51 ist endlos an dem einen Ende um die Antriebs
scheibe 55 und an dem anderen Ende um die Umkehrrolle 59 gewickelt. Das obere Ka
bel des endlosen Kabels 51 wird in der Mitte auf die Umlenkrollen 58 gelegt und geht
durch die obere Aussparung 14a der Führungsschiene 14, während das untere Kabel in
der Mitte auf die Umlenkrollen 58 gelegt wird und durch die untere Aussparung 14b
geht.
Ein bewegliches Bauteil 36 ist an einem entsprechenden Abschnitt des oberen Kabels
des endlosen Kabels 51, welches durch die obere Aussparung 14a der Führungsschie
ne 14 geht, befestigt. Das bewegliche Bauteil 36 ist so befestigt, daß eine reibungsfreie
Bewegung durch die obere Aussparung 14a sichergestellt ist. Der bezüglich des beweg
lichen Bauteils 36 vordere Teil des oberen Kabels dient als ein Türöffnungskabel 51a,
wohingegen der rückwärtige Teil des oberen Kabels als ein Türschließkabel 51b dient.
Das bewegliche Bauteil 36 ist mit dem rückwärtigen Ende der Innenseite der Schiebetür
3 über den Scharnierarm 33 verbunden. Es wird vorwärts oder rückwärts innerhalb der
oberen Aussparung 14a durch eine Zugkraft des Türöffnungskabels 51a oder des Tür
schließkabels 51b bewegt, um dadurch die Schiebetür 3 in Richtung des Schließens
oder Öffnens der Tür zu bewegen. Dadurch bilden das Kabel 51, die Umlenkrollen 58,
die Rücklaufrolle 59, der Scharnierarm 33 usw. eine Bewegungsvorrichtung für die
Schiebetür.
Ein Drehimpulsgeber 60 ist mit der sich drehenden Welle der Antriebsscheibe 55 ver
bunden. Der Drehimpulsgeber mißt mit hoher Auflösung einen Drehwinkel der sich dre
henden Welle. Bei einer Drehung der Antriebsscheibe 55 erzeugt der Drehimpulsgeber
60 ein Impulssignal mit einer Anzahl von Impulsen, die von einem Drehwinkel der An
triebsscheibe 55 abhängt. Das Impulssignal repräsentiert eine Größe der Bewegung des
auf der Antriebsscheibe 55 aufgewickelten Kabels 51, d. h. eine Größe der Bewegung
der Schiebetür 3. Die Anzahl der vom Drehimpulsgeber 60 erzeugten Impulse wird von
einem entsprechenden Zähler (nicht gezeigt) in einem Bereich gezählt, der sich von der
geschlossenen Stellung der Schiebetür 3 bis in die offene Stellung erstreckt. Dann re
präsentiert eine Zählung N des Zählers eine derzeitige Stellung des beweglichen Bau
teils 36, d. h. eine derzeitige Stellung der Schiebetür 3.
Fig. 6 zeigt eine schematische Draufsicht einer Bewegung der Schiebetür. Wie bereits
erwähnt, sind die obere Schiebesteckverbindung 31 und die untere Schiebesteckver
bindung 32 verschiebbar mit jeweils der oberen Schiene 12 und der unteren Schiene 13
verbunden, um dadurch den vorderen Teil der Schiebetür 3 zu halten. Der Scharnierarm
33 ist über das bewegliche Bauteil 36 am Kabel 51 befestigt, um dadurch den rückwärti
gen Teil der Schiebetür 3 zu halten.
Die elektrischen Verbindungen einer Steuereinheit 7 der Schiebetür und der an der
Fahrzeugkarosserie 1 und der Schiebetür 3 angebrachten elektrischen Bauteile werden
unter Bezugnahme auf ein in der Fig. 7 gezeigtes Blockdiagramm beschrieben. Die
Steuereinheit 7 der Schiebetür wird beispielsweise in einer Position in der Nähe der An
triebsmittel 52 in der Fahrzeugkarosserie 1 angebracht. Die Steuereinheit 7 der Schie
betür steuert die Antriebsvorrichtung 5 der Schiebetür und benutzt zur Steuerung eine
Programmsteuerung durch einen Mikro-Computer.
Die elektrischen Verbindungen der Steuereinheit 7 der Schiebetür mit den elektrischen
Bauteilen in der Fahrzeugkarosserie 1 sind wie folgt: die Steuereinheit 7 der Schiebetür
ist mit einer Batterie 15, um eine Gleichspannung BV von dort zu bekommen, mit einem
Zündschalter 16, um ein Zündsignal IG zu erhalten, mit einem Parkschalter 17, um ein
Parksignal PK zu erhalten, und mit einem Hauptschalter 18 verbunden, um ein Haupt
schaltsignal MA zu empfangen.
Des weiteren ist die Steuereinheit 7 der Schiebetür mit einem Türöffnungsschalter 19,
um ein Türöffnungssignal DO von dort zu empfangen, mit einem Türschließschalter 20,
um ein Türschließsignal DC zu empfangen, mit einem schlüssellosen System 21, um ein
Fernsteuerungsöffnungssignal RO oder ein Fernsteuerungsschließsignal RC vom
drahtlosen Fernsteuerungsschalter 9 zu empfangen, mit einem Summer 22 zum Erzeu
gen eines Alarms beim automatischen Öffnen oder Schließen der Schiebetür 3 und mit
einem Geschwindigkeitssensor 23 verbunden, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
SS zu empfangen. Der Öffnungsschalter 19 und der Schließschalter 20 sind jeweils mit
zwei Kontakten, wie gezeigt, aus dem Grund ausgestattet, weil diese Schalter an zwei
Orten, beispielsweise am Fahrersitz und am Rücksitz, angebracht sind.
Die Verbindungen der Steuereinheit 7 der Schiebetür mit der Antriebsvorrichtung 5 der
Schiebetür umfassen die Verbindungen zur Zufuhr von elektrischer Leistung an den
Öffnungs-/Schließmotor 54, zur Steuerung der elektromagnetischen Kupplung 56 und
die Verbindung mit dem Impulsgenerator 61, der Impulssignale ϕ1 und ϕ2 durch den
Empfang der Impulssignale vom Drehimpulsgeber 60 ausgibt.
Die Steuereinheit 7 der Schiebetür ist elektrisch mit den elektrischen Bauteilen in der
Schiebetür 3 verbunden, wenn der Fahrzeugstecker 24, der an einem Ort des Türöff
nungsabschnittes 11 befestigt ist, mit dem Türstecker 37, der am Öffnungsende der
Schiebetür 3 angebracht ist, in einem Zustand verbunden, bei dem die Schiebetür 3
leicht zum Öffnen aus der geschlossenen Stellung bewegt wird.
Wenn die Steuereinheit 7 der Schiebetür auf diese Weise mit den elektrischen Bauteilen
in der Schiebetür 3 verbunden wird, werden die folgenden elektrischen Verbindungen
hergestellt: die Verbindung zur Zufuhr von elektrischer Leistung an den Verschlußmotor
(M) 38, um die sich in einem halb eingeklinkten Zustand befindliche Schiebetür 3 in den
voll eingeklinkten Zustand festzumachen, die Verbindung zur Zufuhr von elektrischer
Leistung an die Verstelleinrichtung 39 (ACTR) zum Antrieb eines Türschlosses aus ei
nem Zuschläger 25, die Verbindung zum Erfassen einer halben Einklinkung, um ein Si
gnal HR der halben Einklinkung vom Schalter 40 für die halbe Einklinkung zu empfan
gen, die Verbindung zum Empfang eines Türgriffsignals DH von einem Türgriffschalter
35a, um eine Betätigung des, der mit dem Türschloß 34 verbundenen Türgriffes 35, zu
erfassen, sowie weitere Verbindungen.
Ein Erfassungsschalter 65 der vollständigen Öffnung ist an der unteren Schiene 13 an
geordnet. Wenn die Schiebetür 3 eine Stellung vollständiger Öffnung erreicht, wird der
Erfassungsschalter 65 der vollständigen Öffnung durch den unteren Schiebesteckver
binder 32 angeschaltet.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm der Schiebetür-Steuereinheit der elektromagnetischen
Kupplung im Schaltungsdiagramm der Fig. 7, wobei die Steuereinheit einen wesentli
chen Abschnitt einer ersten, erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt. In der Ab
bildung enthält die Schiebetür-Steuereinheit 7 eine Steuereinrichtung 71 mit einem Mi
krocomputer und wiederholt ihre Steuerung in festgelegten Zeitabständen.
Die Schiebetür-Steuereinheit 7 weist des weiteren einen Überwachungsschaltkreis 72
der Energieversorgung auf. Der Überwachungsschaltkreis 72 der Energieversorgung
empfängt eine Energieversorgungsspannung von der Batterie 15, erzeugt eine Ener
gieversorgungsspannung Vcc auf der Basis der empfangenen Spannung, und über
wacht die Ausgangsspannung der Batterie 15.
Wenn die Ausgangsspannung der Batterie 15 unter einen vorbestimmten Spannungs
wert fällt, entdeckt der Überwachungsschaltkreis 72 den Spannungsabfall und sendet
ein Rücksetzsignal an den Rücksetzanschluß der Steuereinrichtung 71, um den Betrieb
der Steuereinrichtung 71 anzuhalten. Wenn die Batteriespannung unter die Nennspan
nung sinkt, ist es möglich, daß der Mikrocomputer der Steuereinrichtung 71 unkontrol
lierbar arbeitet. Die Nennspannung wird durch den Typ des verwendeten Mikrocompu
ters bestimmt, durch den Spannungsabfall im Energieversorgungsschaltkreis o. dgl. Bei
der vorliegenden Ausführungsform wird der Mikrocomputer der Steuereinrichtung zu
rückgesetzt, wenn die Batteriespannung auf etwa 6,5 V fällt (die an den Mikrocomputer
zugeführte Spannung beträgt ungefähr 4 V).
Die Schiebetür-Steuereinheit 7 weist ein von der Steuereinrichtung 71 angetriebenes
Kupplungssteuerrelais 73 auf. Eine Relaisspule 73L des Kupplungssteuerrelais 73 ist
mit einem Ende mit einem Schaltelement TR1 der Steuereinrichtung 71 und mit dem
anderen Ende mit der Batterie 15 verbunden. Ein Kontaktschalter 73S umfaßt einen mit
der Batterie 15 verbundenen, festen Kontakt und einen beweglichen, mit einem Ende
der elektromagnetischen Kupplung 56 verbundenen Kontaktarm auf. Das andere Ende
der elektromagnetischen Kupplung 56 ist geerdet.
Die Schiebetür-Steuereinheit 7 weist des weiteren erste und zweite Motorsteuerrelais 74
und 75 auf. Eine Relaisspule 74L des ersten Motorsteuerrelais 74 ist mit einem Ende mit
einem Schaltelement TR2 und mit dem anderen Ende mit der Batterie 15 verbunden.
Der bewegbare Kontaktarm des Kontaktschalters 74S des ersten Motorsteuerrelais 74
ist mit einem Ende des Öffnungs-/Schließmotors 54 verbunden. Einer der festen Kon
takte des Kontaktschalters 74S ist mit der Batterie 15 verbunden, während der andere
feste Kontakt über einen Kontaktschalter 76S eines Motorbremsen-Rückstellrelais 76
geerdet ist.
Das zweite Motorsteuerrelais 75 weist eine Relaisspule 75L und einen Kontaktschalter
75S auf. Die Relaisspule 75L ist mit einem Ende mit einem Schaltelement TR3 der
Steuereinrichtung 71 und mit dem anderen Ende mit der Batterie 15 verbunden. Der
Kontaktschalter 75S weist einen bewegbaren Kontaktarm und zwei feste Kontakte auf.
Der bewegbare Kontaktarm des Kontaktschalters 75S ist mit dem anderen Ende des
Öffnungs-/Schließmotors 54 verbunden, und einer der festen Kontakte ist mit der Batte
rie 15 verbunden, während der andere feste Kontakt geerdet ist.
Die Schiebetür-Steuereinheit 7 umfaßt das Motorbremsen-Rücksetzrelais 76, welches
weiter eine Relaisspule 76L und den Kontaktschalter 76S aufweist. Die Relaisspule 76L
ist mit einem Ende mit einem Schaltelement TR4 der Steuereinrichtung 71 und mit dem
anderen Ende mit der Batterie 15 verbunden. Ein bewegbarer Kontaktarm des Kontakt
schalters 76S ist mit dem anderen festen Kontakt des ersten Motorsteuerrelais 74 ver
bunden und ein fester Kontakt desselben ist geerdet.
Der Ausgangsanschluß der Batterie 15 ist mit der Steuereinrichtung 71 über einen
Zündschalter 16 und mit einem Ende der elektromagnetischen Kupplung 56 über eine
Staffelleitung mit einem Zündstellungsschalter 77 und einer Diode D1 verbunden.
In dem derart angeordneten Schaltkreis wird das Schaltelement TR1 angeschaltet,
wenn der Öffnungsschalter 19 angeschaltet wird, um dem Strom zu ermöglichen, durch
die Relaisspule 73L des Kupplungssteuerrelais 73 zu fließen, und dann wird der Kon
taktschalter 73S geschlossen. Mit dem Schließen des Kontaktschalters 73S wird ein
Ende der elektromagnetischen Kupplung 56 mit der Batterie 15 verbunden. Zu diesem
Zeitpunkt wechselt die elektromagnetische Kupplung 56 ihren Zustand von einem Aus-
Zustand zu einem An-Zustand, da das andere Ende der Kupplung geerdet ist.
Dann wird das Schaltelement TR2 angeschaltet und der Strom fließt in die Relaisspule
74L des ersten Motorsteuerrelais 74, um dadurch den Kontaktschalter 74S zu schlie
ßen. Wenn der Kontaktschalter 74S geschlossen ist, wird der Öffnungs-/Schließmotor
54, dessen anderen Ende geerdet ist, mit einem Ende mit der Batterie 15 verbunden
und wird angetrieben, um sich in die Öffnungsrichtung der Schiebetür 3 zu drehen. Eine
Leistung wird vom Öffnungs-/Schließmotor 54 über die elektromagnetische Kupplung 56
und die Antriebsrolle 55 an das Kabel 51 übertragen und die Schiebetür 3 bewegt sich
in die Öffnungsrichtung.
Wenn der Türschließschalter 20 angeschaltet ist, wird das Schaltelement TR1 ange
schaltet, die elektromagnetische Kupplung 56 in einen An-Zustand geschaltet und das
Schaltelement TR3 wird der Reihe nach angeschaltet. Strom fließt in die Relaisspule
75L des zweiten Motorsteuerrelais 75, der Kontaktschalter 75S wird geschlossen, und
das andere Ende des Öffnungs-/Schließmotors 54 wird mit der Batterie 15 verbunden.
Ein Ende des Öffnungs-/Schließmotors 54 wird durch das erste Motorsteuerrelais 74
und das Motorbremsen-Rückstellrelais 76 geerdet. Dadurch dreht sich der Öffnungs-
/Schließmotor 54 in die Schließrichtung der Schiebetür 3. Eine Leistung wird vom Öff
nungs-/Schließmotor 54 über die elektromagnetische Kupplung 56 und die Antriebs
scheibe 55 an das Kabel 51 übertragen und die Schiebetür 3 wird in die Schließrichtung
bewegt.
Wenn der Fahrzeugmotor während der Bewegung der Schiebetür 3 gestartet wird, wird
der Zündschalter in die Zündstellung bewegt, der Zündstellungsschalter 77 wird angeschaltet,
und die Ausgangsspannung der Batterie 15 wird an ein Ende der elektroma
gnetischen Kupplung 56 über die Diode D1 zugeführt.
Der Grund, aus dem die Batteriespannung direkt der elektromagnetischen Kupplung 56
in der obigen Situation zugeführt wird, folgt. Wie oben beschrieben, fällt die Batterie
spannung bei herabgesetzter Batterieleistung ab, wenn der Anlasser, dessen Kapazität
die größte der angetriebenen, im Fahrzeug vorhandenen Lasten darstellt, angetrieben
wird. Der Reihe nach wird die Steuereinrichtung 71 zurückgesetzt, um die Zufuhr von
elektrischer Leistung durch das Kupplungssteuerrelais 73 zur elektromagnetischen
Kupplung 56 zu stoppen. Die elektromagnetische Kupplung 56 ist außer Betrieb. Zu
diesem Zeitpunkt wird sich die Schiebetür nach unten durch ihr eigenes Gewicht bewe
gen, wenn das Fahrzeug an einer geneigten Straße anhält. Um dies zu vermeiden, muß
die Energieversorgungsspannung der elektromagnetischen Kupplung 56 zugeführt wer
den. Aus diesem Grund wird die Batteriespannung direkt der elektromagnetischen
Kupplung 56 zugeführt.
Die niedrigste Spannung der geschwächten Batterie 15 beträgt ungefähr 4 V, wenn der
Motor gestartet wird. Bei diesem Wert der Batteriespannung wird der Mikrocomputer der
Steuereinrichtung 71 zurückgesetzt. Jedoch ist festzustellen, daß die elektromagneti
sche Kupplung 56 bei ungefähr 3,5 V der Batteriespannung betreibbar ist, und daß die
elektromagnetische Kupplung 56, einmal in Betrieb genommen, ihren Zustand aufgrund
ihrer Hysterese-Eigenschaften beibehält, selbst wenn die Batteriespannung weiter fällt.
In einem Zustand, in dem die Steuereinrichtung 71 zurückgesetzt ist, steht der Öff
nungs-/Schließmotor 54 still und die Schiebetür 3 stoppt. Als Ergebnis wird sich die
Schiebetür 3 nicht unter ihrem eigenen Gewicht bewegen.
Die Diode D1 verhindert, daß Strom beispielsweise in den mit dem Zündstellungsschal
ter verbundenen Anlasser fließt, wenn der Zündschalter sich in der Zündstellung befin
det.
Wenn der Motor startet und die Batteriespannung auf die normale Spannung zurückge
stellt ist, dann wird die Steuereinrichtung 71 in ihren normalen Betriebszustand zurück
versetzt. Wenn der Erfassungsschalter 65 der vollständigen Öffnung, der angeschaltet
wird, wenn sich die Schiebetür 3 in der vollständig geöffneten Stellung befindet, sich in
einem Aus-Zustand befindet und der Schalter 40 für die unvollständige Einklinkung sich
ebenfalls in einem Aus-Zustand befindet, d. h. wenn die Schiebetür 3 sich gerade in der
Mittelstellung ihres Verfahrweges befindet, dann schaltet die Steuereinrichtung 71 das
Schaltelement TR1 und die elektromagnetische Kupplung 56 während einer vorbe
stimmten Zeitspanne an. Des weiteren schaltet es das Schaltelement TR4 und das Mo
torbremsen-Rückstellrelais 76 während einer vorbestimmten Zeitspanne an. Wenn das
Motorbremsen-Rückstellrelais 76 angeschaltet wird, wird die Bremse des Öffnungs-
/Schließmotors 54 gelöst.
Bei einem Fahrzeug, das eine derartige Steuerung für das automatische Öffnungs- und
Schließsystem verwendet, bewegt sich die Schiebetür 3 nach unten, wenn das Fahr
zeug an einer geneigten Straße anhält und die Schiebetür 3 in der Mittelstellung auf ih
rer Bewegungsbahn angehalten wird, während sie durch die Reibung der mechanischen
Abschnitte abgebremst wird (insbesondere durch Getriebe der Antriebsquelle). Daher
besteht keine Möglichkeit, daß sich die Schiebetür 3 plötzlich öffnet und schließt. Des
weiteren kann die Schiebetür 3 manuell geöffnet und geschlossen werden.
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm mit der Schiebetür-Steuereinheit der elektromagneti
schen Kupplung des Schaltdiagramms, wobei die Steuereinheit einen wesentlichen Teil
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt. Der Einfachheit halber
werden für die Bezeichnung ähnlicher oder gleicher Abschnitte in Fig. 8 ähnliche Be
zugszeichen verwendet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Reihenschaltung mit dem Zündstel
lungsschalter 77 und der Diode D1 sowie das Kupplungssteuerungsrelais 73 nicht ver
wendet. Anstelle der Reihenschaltung und des Relais ist ein Ende der elektromagneti
schen Kupplung 56 mit der Batterie 15 verbunden und deren anderes Ende ist über ein
Schaltelement 81 in der Schiebetür-Steuereinheit 7 geerdet.
Das Schaltelement 81 wird über einen NAND-Schaltkreis 82 gesteuert, der den Aus
gang A eines Schaltelementes TR11 und den Ausgang B eines Schaltelementes TR12
in der Steuereinrichtung 71 NANDet. Der restliche Aufbau der Ausführungsform in Fig. 9
ist im wesentlichen gleich dem der Ausführungsform in Fig. 8.
In Fig. 9 wird in einem normalen Betrieb (6,5 V oder mehr Batteriespannung) das
Schaltelement TR12 so gesteuert, daß es konstant einen Ausgang B mit Pegel "H" er
zeugt, da der Mikrocomputer der Steuereinrichtung 71 normal arbeitet. Daher wird der
Ausgang des NAND-Schaltkreises 82 ein invertierter Wert des Ausgangs A und es ist
möglich, das Schaltelement 81 durch die Steuereinrichtung 71 zu steuern.
Wenn der Ausgang A des Schaltelementes TR11 auf hoch ("H") springt, wird das
Schaltelement 81 ausgeschaltet und die elektromagnetische Kupplung 56 wird auch
ausgeschaltet. Wenn der Ausgang A auf tief ("L") springt, wird das Schaltelement 81
angeschaltet und die elektromagnetische Kupplung 56 wird auch angeschaltet.
Wenn die Batteriespannung auf unter 6,5 V fällt, erzeugt der Energieversorgungs-Über
wachungsschaltkreis 72 ein Rücksetzsignal zur Übertragung an die Steuereinrichtung
71 und die Steuereinrichtung wird zurückgesetzt. Andererseits ist der Ausgang B offen
aber in einem "L"-Zustand durch den Pulldown-Widerstand gesetzt. Daher befindet sich
der Ausgang des NAND-Schaltkreises 82 in einem "H"-Zustand unabhängig eines Lo
gikzustandes des Ausgangs A des Schaltelementes TR11 und das Schaltelement 81
und die elektromagnetische Kupplung 56 werden angeschaltet.
Zu diesem Zeitpunkt steht als Ergebnis des Zurücksetzens des Mikrocomputers der
Steuereinrichtung 71 der Öffnungs-/Schließmotor 54 still. Dann hält die Schiebetür 3
ebenfalls an und wird durch ihr eigenes Gewicht nicht bewegt. Daher dient der NAND-
Schaltkreis 82 auch als ein Steuerschaltkreis, um die elektromagnetische Kupplung 56
zwangsweise anzuschalten, wenn die Batteriespannung abfällt.
Wenn die Batteriespannung wieder hergestellt wird, um eine normale Spannung aufzu
weisen, und die Steuereinrichtung 71 betätigt wird, nimmt der Ausgang B auch einen
"H"-Zustand an. Wenn die elektromagnetische Kupplung 56 und das Motorbremsen-
Rücksetzrelais 76 während einer vorbestimmten Zeitspanne in einen An-Zustand ge
setzt sind, während die Batteriespannung auf ihre normale Spannung zurückgesetzt
wird, ist es möglich, die Schiebetür 3 an einem plötzlichen Öffnen und Schließen wie bei
der vorangegangenen Ausführungsform zu hindern.
Bei dem erfindungsgemäßen automatischen Öffnungs- und Schließsystem wird die
elektromagnetische Kupplung zwangsweise angeschaltet, wenn der Zündschalter in die
Zündstellung gesetzt wird. Daher ist es möglich, die Schiebetür an einem plötzlichen
Öffnen und Schließen in einer Situation zu hindern, in der der Motor gestartet wird, wäh
rend die Schiebetür zum Öffnen und Schließen verfahren wird, die Batteriespannung
abfällt und die Steuereinrichtung zurückgesetzt wird.
In einer Situation, in der die Schiebetür gerade zum Öffnen und Schließen verfahren
wird, die Batteriespannung durch das Starten des Motors oder aus einem anderen
Grund abfällt und die Steuereinrichtung zurückgesetzt wird, wird die elektromagnetische
Kupplung zwangsweise angeschaltet. Daher gibt es keine Möglichkeit, daß sich die
Schiebetür plötzlich öffnet oder schließt.
Wenn die Batteriespannung auf ihre normale Spannung zurückgesetzt wird, wird die
elektromagnetische Kupplung während einer vorbestimmten Zeitspanne angeschaltet
und die Motorbremse gelöst. Wenn das Fahrzeug an einer geneigten Straße anhält und
die Schiebetür in der Mittelstellung auf ihrem Verfahrweg angehalten wird, bewegt sich
die Schiebetür nach unten, während sie durch die Reibung des mechanischen Ab
schnitts abgebremst wird. Daher kann es nie auftreten, daß sich die Schiebetür 3 plötz
lich öffnet und schließt.
Claims (5)
1. Automatische Öffnungs- und Schließvorrichtung für eine Fahrzeugschiebetür (3)
mit:
einer Antriebseinrichtung (52);
einer Schiebetür-Bewegungseinrichtung (5) zum Öffnen/Schließen der Schiebetür (3) entlang einer Fahrzeugkarosserie (1);
einer Kupplungseinrichtung (56) zum unterbrechbaren Übertragen einer Leistung von der Antriebseinrichtung (52) an die Schiebetür-Bewegungseinrichtung (5);
einer Steuereinrichtung (7) zum unterbrechbaren Steuern der Kupplungseinrichtung (56) mit Signalerkennungsvorrichtungen über das Anliegen von Steuersignalen (16 -21), insbesondere der Bordversorgungsspannung, der Getriebestellung und der Zündschalterstellung,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Zusatzsteuerung bei Abschaltung der Antriebseinrichtung (52) aufgrund eines Abfalls der Bordversorgungsspannung während des Öffnungs-/Schließvorgangs der Schiebetür (3) die Kupplungseinrichtung (56) in einem eingekuppelten Zustand versetzt oder beibehält.
einer Antriebseinrichtung (52);
einer Schiebetür-Bewegungseinrichtung (5) zum Öffnen/Schließen der Schiebetür (3) entlang einer Fahrzeugkarosserie (1);
einer Kupplungseinrichtung (56) zum unterbrechbaren Übertragen einer Leistung von der Antriebseinrichtung (52) an die Schiebetür-Bewegungseinrichtung (5);
einer Steuereinrichtung (7) zum unterbrechbaren Steuern der Kupplungseinrichtung (56) mit Signalerkennungsvorrichtungen über das Anliegen von Steuersignalen (16 -21), insbesondere der Bordversorgungsspannung, der Getriebestellung und der Zündschalterstellung,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Zusatzsteuerung bei Abschaltung der Antriebseinrichtung (52) aufgrund eines Abfalls der Bordversorgungsspannung während des Öffnungs-/Schließvorgangs der Schiebetür (3) die Kupplungseinrichtung (56) in einem eingekuppelten Zustand versetzt oder beibehält.
2. Automatische Öffnungs- und Schließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Zusatzsteuerung die Kupplungseinrichtung (56) abhängig
davon steuert, ob ein Zündschalter (46) in eine Zündstellung gesetzt ist.
3. Automatische Öffnungs- und Schließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (7) die Kupplungseinrichtung (56)
betätigt und eine Bremse der Antriebseinrichtung (52) der Schiebetür (3) während
einer vorbestimmten Zeit löst, sobald die Bandversorgungsspannung zu ihrer nor
malen Spannung zurückkehrt und wenn die Schiebetür (3) sich in einer mittleren
Stellung eines Türverfahrweges befindet.
4. Automatische Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsteuerung die Übertragung der Leistung
von der Antriebseinrichtung (52) an die Schiebetürbewegungseinrichtung (5) unab
hängig von einem Abfall der an die Steuerungseinrichtung (7) zugeführten Band
versorgungsspannung steuert.
5. Automatische Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsteuerung die Bandversorgungsspan
nung bei einem Starten des Fahrzeugmotors der Kupplungseinrichtung zur direkten
Betätigung der Kupplungseinrichtung zuführt, wenn sich die Schiebetür (3) in einer
mittleren Stellung eines Türverfahrweges befindet.
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