EP3299561B1 - Stellvorrichtung - Google Patents
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- EP3299561B1 EP3299561B1 EP17192072.1A EP17192072A EP3299561B1 EP 3299561 B1 EP3299561 B1 EP 3299561B1 EP 17192072 A EP17192072 A EP 17192072A EP 3299561 B1 EP3299561 B1 EP 3299561B1
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Definitions
- the invention relates to an adjusting device according to the preamble of claim 1.
- Such adjusting devices are generally known. They are used, for example, for automatically opening and closing doors and/or tailgates of motor vehicles, in particular passenger cars.
- the drive arrangement can be provided with a connecting unit for connecting the drive arrangement to a higher-level assembly of the vehicle, i.e. one that does not belong to the actuating device, while the actuating element can be provided with a further connecting unit for connecting the actuating device to a further higher-level one, i.e. not belonging to the actuating device, assembly of the vehicle can be provided.
- one superordinate assembly can be the body of the vehicle, while the other superordinate assembly can be the vehicle part that can be moved relative to the body. All of this also applies to the adjusting device according to the invention.
- the door is opened or closed automatically by means of the drive unit after a switch provided for this purpose has been actuated, for example by pulling on the door handle.
- the movement state sensor is used here to monitor the operation of the actuating device. If the door is opened or closed by hand or if the door is also moved by hand during the automatic opening or closing, this can have adverse effects on the drive unit in the case of the known actuating devices. In particular, this can permanently impair the efficiency of the drive unit, and in extreme cases even damage it.
- the WO 2015/186275 A1 has set itself the goal of providing an actuating device for a vehicle part that can be moved relative to a body of a vehicle, in which the time span between the beginning of a movement of the trunk lid and the intervention of an assistant is reduced.
- the DE 101 17 933 A1 discloses an actuating device for a vehicle door, which does not include any motion sensor, but rather a load sensor, so that when an open vehicle door is detected acting force, an automated closing process of the vehicle door can be initiated.
- this object is achieved by an adjusting device according to claim 1 .
- An actuation of the drive unit in adaptation to its actual state of motion can in principle consist in actuating the drive unit only to the extent that it is no longer forcibly actuated from the outside.
- This forced operation is namely usually the cause of the impairment of the drive unit.
- control unit can be designed to actuate the drive unit to support the movement causing the actual movement state when the movement state signals forwarded by the movement state sensor to the control unit indicate an actual movement state of the drive unit that deviates from a target movement state.
- the target state of motion can be, for example, the idle state, i.e. the deactivated state, of the drive unit.
- the control unit assumes that the vehicle door is being actuated manually and controls the drive unit in such a way that it supports the manual actuation of the door in the manner of a power steering system.
- the goal can advantageously be to be able to actuate the door with a small force of the order of 5 to 10 N even when the vehicle is on an incline or in a lateral position.
- the desired state of motion can also be a predetermined state of motion, for example a state of motion corresponding to an automatic opening or closing process of the door.
- the control unit assumes that automatic opening or closing is no longer desired and the vehicle door should be operated manually. In this case, too, the drive unit controls in such a way that it supports the manual actuation of the door in the manner of a power steering system.
- the adjusting device according to the invention can also be designed to automatically open and close the door.
- the actuating device can be designed, for example, to interpret a long pull on the door handle as a desire for automated opening and closing, while a brief pull on the door handle is interpreted as a desire for power-assisted opening and closing.
- manual actuation of doors differs in their movement pattern, in particular at the beginning of the movement, from other types of actuation, for example gravity-induced actuation of the door.
- the manual opening of a door initially involves a strong actuation, as it were "tearing", while a door under the influence of gravity initially moves only slowly, quasi “creeping".
- the acceleration with which the door starts to move is used as a distinguishing criterion.
- the control unit is designed to actuate the drive unit in adaptation to the actual state of movement only when a movement pattern of the actual state of movement satisfies at least one predetermined condition.
- the drive unit is assigned a braking device.
- the braking device is a permanently acting braking device, the braking force being set, for example, in such a way that it is greater than the force of gravity usually acting on the door, as long as the vehicle is standing on a surface whose inclination does not exceed a predetermined value, for example 15° .
- a predetermined value for example 15° .
- the braking device can be a friction brake, for example.
- the braking device can include a braking element that rotates with an output shaft of the drive unit and a braking element that is non-rotatably arranged on the drive arrangement and that frictionally engages with one another.
- the brake element arranged non-rotatably on the drive arrangement can be pressed under the preload of a spring against the brake element rotating with the output shaft of the drive unit in order to generate the frictional engagement.
- the effect of the braking device ie its braking force
- the spring pretensioning force which acts on the brake element arranged in a rotationally fixed manner on the drive arrangement, can be adjustable.
- the braking device in principle, it is also conceivable, but not according to the invention, for the braking device to include a braking force interruption unit.
- this braking force interruption unit can be designed, for example, to interrupt the frictional engagement of the two brake elements.
- the braking force interruption unit can be actuated by means of the control unit.
- the control unit can be designed to actuate the braking force interruption unit when the drive unit is activated in the sense of interrupting the braking force.
- the control unit has a signal input to which at least one obstacle detection sensor, which does not form part of the actuating device, can be connected for forwarding obstacle detection signals to the control unit, and that the control unit is designed to use the drive unit when the obstacle detection signals indicate the presence of an obstacle in the path of movement of the vehicle part.
- the obstacle sensor can be a radar sensor, an optical sensor, a laser scanner sensor, an ultrasonic sensor or a camera, for example.
- the actuating element includes a spindle.
- the output shaft of the drive unit runs orthogonally to the adjustment direction of the actuating unit.
- a compact arrangement that takes up little installation space can be achieved, for example, in that the output shaft of the drive unit carries a worm wheel, the worm wheel preferably meshing with a gear wheel which has or carries a spindle nut radially on the inside, which has a thread the spindle is in thread engagement.
- the gear wheel is supported axially in relation to the direction of adjustment of the setting unit the.
- this can be provided in a simple manner by the housing of the drive arrangement.
- the invention also relates to a motor vehicle with a body and a vehicle part that can be moved relative to the body and is equipped with an actuating device according to the invention. It is of particular advantage that in this motor vehicle the vehicle part that can be moved relative to the body of the vehicle can be free of a tether designed with preferred positions. This has advantages not only with regard to the space required, but also with regard to the production costs.
- an embodiment of an adjusting device according to the invention is denoted generally by 10 . It is used to move a vehicle part 52, for example a vehicle door or a vehicle flap (in figure 1 dash-dot-dotted), of a motor vehicle 50, for example a passenger car, relative to the body 54 (in figure 1 dash-dotted line) of motor vehicle 50.
- Actuating device 10 includes a drive arrangement 12 with a drive unit 14, for example an electric motor, and a motion state sensor 16, for example a Hall sensor, for detecting the motion state of drive unit 14.
- Drive unit 14 and the motion state sensor 16 are in a joint Housing 18 added.
- a braking device 20 (see figure 3 ) arranged, which is able to brake a movement, in particular rotation, of the drive unit 14 .
- the adjusting device 10 also includes an adjusting element 22, which is designed as a spindle in the exemplary embodiment shown.
- the actuating element 22 is articulated on the movable vehicle part 52 by means of a bracket 26, while the drive arrangement 12 is connected to the body 54 of the vehicle 50 via a cardanic suspension 27.
- the degrees of freedom of movement provided by the cardanic suspension 27, namely its ability to pivot about the axes C and D (see figure 2 ), the pivotability of the holder 26 about the axis B and the rotatability of the spindle 22 relative to the drive arrangement 12 about the axis A reliably prevent the adjusting device 10 from tilting.
- an output shaft 28 of the drive unit 14 carries a worm wheel 30 which meshes with a gear wheel 32 which surrounds the spindle 22 .
- the gear wheel 32 is connected radially on the inside to a spindle nut 34 which is in threaded engagement with a thread of the spindle 22 . In this way, a rotary movement of the drive unit 14 is converted into a linear movement of the spindle 22 in its longitudinal direction A
- the braking device 20 is also assigned to the output shaft 28 of the drive unit 14 .
- it is designed as a permanently acting friction brake.
- it comprises a brake element 42 that is permanently connected to the output shaft 28, i.e. that rotates with the output shaft 28, and a brake element 44 that is permanently connected to the housing 18, that is, that is arranged in a rotationally fixed manner this frictional engagement by means of a (not shown) spring is maintained permanently.
- the braking force generated by this permanent frictional engagement is preferably selected in such a way that the movable vehicle part 52 cannot set itself in motion as long as the vehicle 50 is standing on a surface whose inclination angle relative to the horizontal, depending on the design of the braking device 20, is, for example, at most 15 ° is. In this way, the movable vehicle part 52 can be held in any desired intermediate position on its adjustment path.
- the drive assembly 12 is also provided with a (in figure 3 only shown schematically) control unit 24 assigned.
- Output signals of the motion state sensor 16 can be supplied to the control unit 24 via a signal input 36 .
- the output signals of an obstacle detection sensor 40 can be fed to the control unit 24 via a signal input 38 .
- control unit 24 uses the signals from the movement state sensor 16 to determine that the movable vehicle part 52 is being moved by hand, it controls the drive unit 14 to support the desired movement, i.e. in the manner of a power steering system.
- the proportion of the force required to move the movable vehicle part 52, which is taken over by the drive unit 14, can be adjusted as desired, but is advantageously selected in such a way that the vehicle part 52 can also be moved when the vehicle 50 is on an incline or is in a lateral position, can be actuated with a small force of the order of 5 to 10 N.
- control unit 24 If control unit 24 does not determine a desire for manual actuation of movable vehicle part 52, but has received a command to automatically move movable vehicle part 52, control unit 24 takes into account the obstacle detection signals supplied to it by obstacle detection sensor 40 when executing this command. Provides the Control unit 24 determines that there is an obstacle in the path of movement of the movable vehicle part 52, so it deactivates the drive unit 14 so that the movable vehicle part 52 comes to a standstill in front of the obstacle without colliding with it and being damaged as a result.
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- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige Stellvorrichtungen sind allgemein bekannt. Sie werden beispielswiese zum selbsttätigen Öffnen und Schließen von Türen und/oder Heccklappen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, eingesetzt. Hierzu kann in an sich bekannter Weise die Antriebsanordnung mit einer Verbindungseinheit zur Verbindung der Antriebsanordnung mit einer übergeordneten, d.h. nicht zur Stellvorrichtung gehörenden, Baugruppe des Fahrzeugs versehen sein, während das Stellelement mit einer weiteren Verbindungseinheit zur Verbindung der Stellvorrichtung mit einer weiteren übergeordneten, d.h. nicht zur Stellvorrichtung gehörenden, Baugruppe des Fahrzeugs versehen sein kann. Dabei kann beispielsweise die eine übergeordnete Baugruppe die Karosserie des Fahrzeugs sein, während die weitere übergeordnete Baugruppe das relativ zur Karosserie bewegbare Fahrzeugteil sein kann. All dies trifft auch auf die erfindungsgemäße Stellvorrichtung zu.
- Auch wenn die erfindungsgemäßen Stellvorrichtungen, wie gerade erwähnt, zum kraftunterstützten Öffnen und Schließen, aber auch zum automatischen Öffnen und Schließen sowohl von Fahrzeugtüren als auch von Fahrzeugklappen eingesetzt werden können, wird die erfindungsgemäße Stellvorrichtung aus Gründen der einfacheren Darstellung nachstehend überwiegend mit Bezug auf das Öffnen und Schließen von Türen von Kraftfahrzeugen erläutert werden.
- Bei den bekannten gattungsgemäßen Stellvorrichtungen wird die Tür nach Betätigung eines hierfür vorgesehenen Schalters, beispielsweise einem Ziehen am Türgriff, selbsttätig mittels der Antriebseinheit geöffnet bzw. geschlossen. Der Bewegungszustandssensor wird hierbei zur Überwachung des Betriebs der Stellvorrichtung eingesetzt. Wird die Tür von Hand geöffnet bzw. geschlossen oder die Tür während des selbsttätigen Öffnens bzw. Schließens zusätzlich von Hand bewegt, so kann dies bei den bekannten Stellvorrichtungen nachteilige Auswirkungen auf die Antriebseinheit haben. Insbesondere kann dies eine dauerhafte Beeinträchtigung der Effizienz der Antriebseinheit, in Extremfällen sogar deren Beschädigung nach sich ziehen.
- In der
DE 10 2007 062 472 A1 ist eine Stellvorrichtung für ein relativ zu einer Karosserie eines Fahrzeugs bewegbares Fahrzeugteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. - Die
WO 2015/186275 A1 hat sich zum Ziel gesetzt, eine Stellvorrichtung für ein relativ zu einer Karosserie eines Fahrzeugs bewegbares Fahrzeugteil bereitzustellen, bei welcher die Zeitspanne zwischen dem Beginn einer Bewegung der Kofferraumklappe und einem Einsatz einer Assistenzkraft reduziert wird. - Die
DE 101 17 933 A1 offenbart eine Stellvorrichtung für eine Fahrzeugtür, welche keinerlei Bewegungssensor, sondern einen Belastungssensor umfasst, so dass bei Erfassung einer auf die geöffnete Fahrzeugtür wirkenden Kraft, ein automatisierter Schließvorgang der Fahrzeugtür eingeleitet werden kann. - Ferner sei auf die
US 2015/283886 A1 sowie dieWO 2013/013313 A1 verwiesen. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stellvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
- Eine Betätigung der Antriebseinheit in Anpassung an deren Ist-Bewegungszustand kann dabei grundsätzlich darin bestehen, die Antriebseinheit nur insoweit zu betätigen, dass sie nicht mehr von außen zwangsbetätigt wird.
- Diese Zwangsbetätigung ist nämlich üblicherweise die Ursache für die Beeinträchtigung der Antriebseinheit.
- Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, dann, wenn die vom Bewegungszustandssensor an die Steuereinheit weitergeleiteten Bewegungszustandssignale einen von einem Soll-Bewegungszustand abweichenden Ist-Bewegungszustand der Antriebseinheit anzeigen, die Antriebseinheit im Sinne einer Unterstützung der den Ist-Bewegungszustand hervorrufenden Bewegung zu betätigen.
- Der Soll-Bewegungszustand kann beispielsweise der Ruhezustand, d.h. der deaktivierte Zustand, der Antriebseinheit sein. Zeigen die Bewegungszustandssignale in diesem Zustand jedoch an, dass die Antriebseinheit gleichwohl betätigt wird, so geht die Steuereinheit davon aus, dass die Fahrzeugtür von Hand betätigt wird und steuert die Antriebseinheit derart an, dass sie die manuelle Betätigung der Tür nach Art einer Servolenkung unterstützt. Ziel kann dabei vorteilhafterweise sein, die Tür auch dann, wenn sich das Fahrzeug an einer Steigung oder in Seitenlage befindet, mit einer geringen Kraft in der Größenordnung von 5 bis 10 N betätigen zu können.
- Der Soll-Bewegungszustand kann aber auch ein vorgegebener Bewegungszustand sein, beispielsweise ein einem selbsttätigen Öffnungs- bzw. Schließvorgang der Tür entsprechender Bewegungszustand. Zeigen die Bewegungszustandssignale jedoch einen von diesem Soll-Bewegungszustand abweichenden Ist-Bewegungszustand an, so geht die Steuereinheit davon aus, dass das selbsttätige Öffnen bzw. Schließen nicht mehr erwünscht ist und die Fahrzeugtür von Hand betätigt werden soll. Auch in diesem Fall steuert die Antriebseinheit derart an, dass sie die manuelle Betätigung der Tür nach Art einer Servolenkung unterstützt.
- Wie vorstehend angedeutet, kann die erfindungsgemäße Stellvorrichtung auch dazu ausgelegt sein, die Tür automatisch zu öffnen und zu schließen.
- Dabei kann die Stellvorrichtung beispielsweise dazu ausgelegt sein, ein langes Ziehen am Türgriff als Wunsch nach automatisiertem Öffnen und Schließen zu interpretieren, während ein kurzes Ziehen am Türgriff als Wunsch nach kraftunterstütztem Öffnen und Schließen interpretiert wird.
- Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist zu berücksichtigen, dass sich manuelle Betätigungen von Türen in ihrem Bewegungsmuster, insbesondere zu Beginn der Bewegung, vor anderen Arten von Betätigungen, beispielsweise einer schwerkraftbedingten Betätigung der Tür unterscheiden. So weist beispielsweise das manuelle Öffnen einer Tür anfänglich eine starke Betätigung, quasi ein "Anreißen", auf, während sich eine Tür unter dem Einfluss der Schwerkraft anfänglich nur langsam, quasi "kriechend", in Bewegung setzt. Als Unterscheidungskriterium wird hierzu erfindungsgemäß die Beschleunigung verwendet, mit der sich die Tür in Bewegung setzt. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Antriebseinheit nur dann in Anpassung an den Ist-Bewegungszustand zu betätigen, wenn ein Bewegungsmuster des Ist-Bewegungszustands wenigstens eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
- Um verhindern zu können, dass andere als manuelle Bewegungen der Tür, beispielsweise schwerkraftbedingte Bewegungen der Tür, als Ist-Bewegungszustand erfasst werden, ist erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen, dass der Antriebseinheit eine Bremsvorrichtung zugeordnet ist.
- Erfindungsgemäß ist die Bremsvorrichtung eine permanent wirkende Bremsvorrichtung, wobei die Bremskraft beispielsweise so eingestellt ist, dass sie größer ist als die üblicherweise auf die Tür einwirkende Schwerkraft, solange das Fahrzeug auf einem Untergrund steht, dessen Neigung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 15°, nicht übersteigt. Auf diese Weise überwiegt die Bremskraft die von der Schwerkraft auf die Tür ausgeübte Kraft und kann eine schwerkraftbedingte Bewegung der Tür zum Stillstand bringen bzw. gar nicht erst zulassen.
- Die Bremsvorrichtung kann beispielsweise eine Reibbremse sein. Insbesondere kann die Bremsvorrichtung ein sich mit einer Abtriebswelle der Antriebseinheit mitdrehendes Bremselement und ein an der Antriebsanordnung drehfest angeordnetes Bremselement umfassen, welche miteinander in Reibeingriff stehen. Dabei kann beispielsweise das an der Antriebsanordnung drehfest angeordnete Bremselement zur Erzeugung des Reibeingriffs unter der Vorspannung einer Feder gegen das sich mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit mitdrehende Bremselement angedrückt werden.
- In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn die Wirkung der Bremsvorrichtung, also deren Bremskraft, einstellbar ist. Hierzu kann beispielsweise die Federvorspannkraft, welche auf das an der Antriebsanordnung drehfest angeordnete Bremselement einwirkt, verstellbar sein.
- Grundsätzlich ist es auch denkbar, jedoch nicht erfindungsgemäß, - dass die Bremsvorrichtung eine Bremskraftunterbrechungseinheit umfasst. Im Falle einer Reibbremse kann diese Bremskraftunterbrechungseinheit beispielsweise dazu ausgebildet sein, den Reibeingriff der beiden Bremselemente zu unterbrechen. Vorteilhafterweise kann die Bremskraftunterbrechungseinheit mittels der Steuereinheit betätigbar sein. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, die Bremskraftunterbrechungseinheit bei Aktivierung der Antriebseinheit im Sinne einer Unterbrechung der Bremskraft zu betätigen.
- Ein weiteres Problem, das beim selbsttätigen Bewegen von relativ zu einer Fahrzeugkarosserie bewegbaren Fahrzeugteilen auftritt, besteht darin, dass das Fahrzeugteil stets über ein vorbestimmtes Bewegungsmaß, d.h. eine vorbestimmte Distanz, einen vorbestimmten Schwenkwinkel oder dergleichen, bewegt wird. Dies kann bei Vorhandensein eines Hindernisses im Bewegungsweg zur Beschädigung des Fahrzeugteils führen. Um dies verhin dem zu können, wird gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgeschlagen, dass die Steuereinheit einen Signaleingang aufweist, mit welchem wenigstens ein nicht Teil der Stellvorrichtung bildender Hinderniserfassungssensor zur Weiterleitung von Hinderniserfassungssignalen an die Steuereinheit verbindbar ist, und dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Antriebseinheit dann, wenn die Hinderniserfassungssignale das Vorhandensein eines Hindernisses im Bewegungsweg des Fahrzeugteils anzeigen, zu deaktivieren. Der Hindernissensor kann beispielsweise ein Radarsensor, ein optischer Sensor, ein Laserscanner-Sensor, ein Ultraschallsensor oder eine Kamera sein.
- In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stellelement eine Spindel umfasst.
- Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abtriebswelle der Antriebseinheit zur Verstellrichtung der Stelleinheit orthogonal verläuft.
- Eine kompakte Anordnung, die wenig Bauraum in Anspruch nimmt, kann dabei beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Abtriebswelle der Antriebseinheit ein Schneckenrad trägt, wobei das Schneckenrad vorzugsweise mit einem Zahnrad kämmt, das radial innen eine Spindelmutter aufweist bzw. trägt, welche mit einem Gewinde der Spindel in Gewindeeingriff steht. Es muss in diesem Fall lediglich für eine bezogen auf die Verstellrichtung der Stelleinheit axiale Abstützung des Zahnrads Sorge getragen wer den. Diese kann aber in einfacher Weise durch das Gehäuse der Antriebsanordnung bereitgestellt werden.
- Schließlich betrifft die Erfindung auch noch ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie und einem relativ zu der Karosserie bewegbaren Fahrzeugteil, welches mit einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung ausgerüstet ist. Von besonderem Vorteil ist, dass bei diesem Kraftfahrzeug das relativ zur Karosserie des Fahrzeugs bewegbare Fahrzeugteil frei von einem mit Vorzugspositionen ausgebildeten Fangband sein kann. Dies hat nicht nur bezüglich des erforderlichen Bauraums, sondern auch hinsichtlich der Herstellungskosten Vorteile.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:
- Figur 1
- eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung;
- Figur 2
- eine weitere Seitenansicht der Stellvorrichtung gemäß
Figur 1 aus der durch den Pfeil II inFigur 1 angezeigten Richtung; - Figur 3
- eine teilweise geöffnete Seitenansicht der Stellvorrichtung der
Figuren 1 und2 ; - Figur 4
- einen Schnitt der in
Figur 1 gezeigten Ansicht. - In
Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Stellvorrichtung ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Sie dient zum Bewegen eines Fahrzeugteils 52, beispielsweise einer Fahrzeugtür oder einer Fahrzeugklappe (inFigur 1 strich-punkt-punktiert angedeutet), eines Kraftfahrzeugs 50, beispielsweise eines Personenkraftwagens, relativ zur Karosserie 54 (inFigur 1 strich-punktiert angedeutet) des Kraftfahrzeugs 50. Die Stellvorrichtung 10 umfasst eine Antriebsanordnung 12 mit einer Antriebseinheit 14, beispielsweise einem Elektromotor, und einem Bewegungszustandssensor 16, beispielsweise einem Hall-Sensor, zum Erfassen des Bewegungszustands der Antriebseinheit 14. Die Antriebseinheit 14 und der Bewegungszustandssensor 16 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 18 aufgenommen. Darüber hinaus ist in dem Gehäuse 18 eine Bremsvorrichtung 20 (sieheFigur 3 ) angeordnet, welche eine Bewegung, insbesondere Drehung, der Antriebseinheit 14 zu bremsen vermag. - Die Stellvorrichtung 10 umfasst ferner ein Stellelement 22, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Spindel ausgebildet ist.
- Das Stellelement 22 ist an dem bewegbaren Fahrzeugteil 52 mittels einer Halterung 26 angelenkt, während die Antriebsanordnung 12 mit der Karosserie 54 des Fahrzeugs 50 über eine kardanische Aufhängung 27 verbunden ist. Die von der kardanischen Aufhängung 27 bereitgestellten Bewegungsfreiheitsgrade, nämlich deren Verschwenkbarkeit um die Achsen C und D (siehe
Figur 2 ), die Schwenkbarkeit der Halterung 26 um die Achse B und die Verdrehbarkeit der Spindel 22 relativ zur Antriebsanordnung 12 um die Achse A verhindern ein Verkanten der Stellvorrichtung 10 zuverlässig. - Wie insbesondere in den
Figuren 3 und4 zu erkennen ist, trägt eine Abtriebswelle 28 der Antriebseinheit 14 ein Schneckenrad 30, das mit einem Zahnrad 32 kämmt, welches die Spindel 22 umgibt. Radial innen ist das Zahnrad 32 mit einer Spindelmutter 34 verbunden, welche mit einem Gewinde der Spindel 22 in Gewindeeingriff steht. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung der Antriebseinheit 14 in eine Linearbewegung der Spindel 22 in deren Längserstreckungsrichtung A umgesetzt - Gemäß
Figur 3 ist auch die Bremsvorrichtung 20 der Abtriebswelle 28 der Antriebseinheit 14 zugeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sie als permanent wirkende Reibbremse ausgebildet. Hierzu umfasst sie ein mit der Abtriebswelle 28 betriebsfest verbundenes, d.h. mit der Abtriebswelle 28 mitdrehendes Bremselement 42 und ein mit dem Gehäuse 18 betriebsfest verbundenes, d.h. drehfest angeordnetes Bremselement 44. Das drehfest angeordnete Bremselement 4 und das mitdrehende Bremselement 42 stehen miteinander in Reibeingriff, wobei dieser Reibeingriff mittels einer (nicht dargestellten) Feder dauerhaft aufrechterhalten wird. Die von diesem permanenten Reibeingriff erzeugte Bremskraft ist vorzugsweise derart gewählt, dass sich das bewegbare Fahrzeugteil 52 nicht selbsttätig in Bewegung zu versetzen vermag, solange das Fahrzeug 50 auf einem Untergrund aufsteht, dessen Neigungswinkel je nach Auslegung der Bremsvorrichtung 20 bezogen auf die Horizontale beispielsweise höchstens 15° beträgt. Auf diese Weise kann das bewegbare Fahrzeugteil 52 auf seinem Verstellweg in jeder beliebigen Zwischenposition gehalten werden. - Zur Steuerung des Betriebs der Antriebseinheit 14 ist der Antriebsanordnung 12 ferner eine (in
Figur 3 lediglich schematisch dargestellte) Steuereinheit 24 zugeordnet. Über einen Signaleingang 36 können der Steuereinheit 24 Ausgangssignale des Bewegungszustandssensors 16 zugeführt werden. Ferner können der Steuereinheit 24 über einen Signaleingang 38 die Ausgangssignale eines Hinderniserfassungssensors 40 zugeführt werden. - Stellt die Steuereinheit 24 anhand der Signale des Bewegungszustandssensors 16 fest, dass das bewegbare Fahrzeugteil 52 von Hand bewegt wird, so steuert sie die Antriebseinheit 14 im Sinne einer Unterstützung der gewünschten Bewegung an, d.h. nach Art einer Servolenkung. Der Anteil der zur Bewegung des bewegbaren Fahrzeugteils 52 erforderlichen Kraft, der dabei von der Antriebseinheit 14 übernommen wird, kann je nach Wunsch eingestellt werden, wird jedoch vorteilhafterweise derart gewählt, dass das Fahrzeugteil 52 auch dann, wenn sich das Fahrzeug 50 an einer Steigung oder in Seitenlage befindet, mit einer geringen Kraft in der Größenordnung von 5 bis 10 N betätigt werden kann.
- Stellt die Steuereinheit 24 keinen Wunsch nach einer manuellen Betätigung des bewegbaren Fahrzeugteils 52 fest, liegt ihr jedoch ein Befehl zum automatischen Bewegen des bewegbaren Fahrzeugteils 52 vor, so berücksichtigt die Steuereinheit 24 bei der Ausführung dieses Befehls die ihr vom Hinderniserfassungssensor 40 zugeführten Hinderniserfassungssignale. Stellt die Steuereinheit 24 fest, dass in dem Bewegungsweg des bewegbaren Fahrzeugteils 52 ein Hindernis vorhanden ist, so deaktiviert sie die Antriebseinheit 14, so dass das bewegbare Fahrzeugteil 52 vor dem Hindernis zum Stillstand kommt, ohne mit diesem zu kollidieren und hierdurch beschädigt zu werden.
- Nachzutragen ist noch, dass es zur besseren Signalauflösung denkbar ist, auf der Abtriebsseite, also beispielsweise am Schneckenrad 30 oder an der Spindel 22 einen (nicht dargestellten) zweiten Bewegungszustandssensor vorzusehen.
Claims (11)
- Stellvorrichtung (10) für ein relativ zu einer Karosserie (54) eines Fahrzeugs (50) bewegbares Fahrzeugteil (52), insbesondere eine Fahrzeugtür oder eine Fahrzeugklappe, umfassend:• eine Antriebsanordnung (12)• mit einer Antriebseinheit (14) und• wenigstens einem Bewegungszustandssensor (16) zum Erfassen eines Bewegungszustands der Antriebseinheit (14) und zum Ausgeben entsprechender Bewegungszustandssignale,• ein Stellelement (22), welches mittels der Antriebseinheit (14) relativ zur Antriebsanordnung (12) verlagerbar ist, und• eine der Antriebsanordnung (12) zugeordnete Steuereinheit (24) zum Aktivieren und Deaktivieren der Antriebseinheit (14),wobei die Steuereinheit (24) einen Signaleingang (36) aufweist, mit welchem der wenigstens eine Bewegungszustandssensor (16) zur Weiterleitung der Bewegungszustandssignale an die Steuereinheit (24) verbunden ist, und wobei die Steuereinheit (24) dazu ausgelegt ist, dann, wenn die vom Bewegungszustandssensor (16) an die Steuereinheit (24) weitergeleiteten Bewegungszustandssignale einen von einem Soll-Bewegungszustand abweichenden Ist-Bewegungszustand der Antriebseinheit (14) anzeigen, die Antriebseinheit (14) in Anpassung an den Ist-Bewegungszustand zu betätigen, wobei der Soll-Bewegungszustand ein Ruhezustand der Antriebseinheit (14) oder ein vorgegebener Bewegungszustand der Antriebseinheit (14) ist,wobei die Steuereinheit (24) ferner dazu ausgelegt ist, ein von dem Bewegungszustandssensor (16) erfasstes Bewegungsmuster einer manuellen Betätigung des relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbaren Fahrzeugteils (52) von einem von dem Bewegungszustandssensor (16) erfassten Bewegungsmuster einer schwerkraftbedingten Betätigung des relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbaren Fahrzeugteils (52) zu unterscheiden,dadurch gekennzeichnet, dass als Unterscheidungskriterium eine von dem Bewegungszustandssensor (16) erfasste Beschleunigung verwendet wird, mit der sich das relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbare Fahrzeugteil (52) in Bewegung setzt,dass die Steuereinheit (24) ferner dazu ausgelegt ist, die Antriebseinheit (14) nur dann in Anpassung an den Ist-Bewegungszustand zu betätigen, wenn ein Bewegungsmuster des Ist-Bewegungszustands zu Beginn einer Bewegung des relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbaren Fahrzeugteils (52) hinsichtlich der Beschleunigung wenigstens eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, nämlich, dass es dem Bewegungsmuster der manuellen Betätigung und nicht dem Bewegungsmuster der schwerkraftbedingten Betätigung des relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbaren Fahrzeugteils (52) entspricht, unddass der Antriebseinheit (14) eine Bremsvorrichtung (20) zugeordnet ist, wobei die Bremsvorrichtung (20) eine permanent wirkende Bremsvorrichtung ist.
- Stellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) dazu ausgelegt ist, dann, wenn die vom Bewegungszustandssensor (16) an die Steuereinheit (24) weitergeleiteten Bewegungszustandssignale einen von einem Soll-Bewegungszustand abweichenden Ist-Bewegungszustand der Antriebseinheit (14) anzeigen, die Antriebseinheit (14) im Sinne einer Unterstützung der den Ist-Bewegungszustand hervorrufenden Bewegung zu betätigen. - Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremskraft der Bremsvorrichtung (20) größer ist als eine auf das relativ zu der Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbare Fahrzeugteil (52) einwirkende Schwerkraft, solange das Fahrzeug auf einem Untergrund steht, dessen Neigung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 15°, nicht übersteigt. - Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (20) ein sich mit einer Abtriebswelle (28) der Antriebseinheit (14) mitdrehendes Bremselement (42) und ein an der Antriebsanordnung (12) drehfest angeordnetes Bremselement (44) umfasst, welche miteinander in Reibeingriff stehen. - Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) einen Signaleingang (38) aufweist, mit welchem wenigstens ein nicht Teil der Stellvorrichtung (10) bildender Hinderniserfassungssensor (40) zur Weiterleitung von Hinderniserfassungssignalen an die Steuereinheit (24) verbindbar ist, und dass die Steuereinheit (24) dazu ausgelegt ist, die Antriebseinheit (14) dann, wenn die Hinderniserfassungssignale das Vorhandensein eines Hindernisses im Bewegungsweg des Fahrzeugteils (52) anzeigen, zu deaktivieren. - Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (22) eine Spindel umfasst. - Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (28) der Antriebseinheit (14) zur Verstellrichtung (A) der Stelleinheit (22) orthogonal verläuft. - Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (28) der Antriebseinheit (14) ein Schneckenrad (30) trägt, wobei das Schneckenrad (30) vorzugsweise mit einem Zahnrad (32) kämmt, das radial innen eine Spindelmutter (34) aufweist, welche mit einem Gewinde des Stellelements (22) in Gewindeeingriff steht. - Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (12) mit einer Verbindungseinheit (27) zur Verbindung der Antriebsanordnung (12) mit einer übergeordneten, d.h. nicht zur Stellvorrichtung (10) gehörenden, Baugruppe (54) des Fahrzeugs (50) versehen ist, während das Stellelement (22) mit einer weiteren Verbindungseinheit (26) zur Verbindung des Stellelements (22) mit einer weiteren übergeordneten, d.h. nicht zur Stellvorrichtung (10) gehörenden, Baugruppe (52) des Fahrzeugs (50) versehen ist. - Kraftfahrzeug (50) mit einer Karosserie (54) und einem relativ zu der Karosserie (54) bewegbaren Fahrzeugteil (52), welches mit einer Stellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgerüstet ist.
- Kraftfahrzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das relativ zur Karosserie (54) des Fahrzeugs (50) bewegbare Fahrzeugteil (52) frei von einem mit Vorzugspositionen ausgebildeten Fangband ist.
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