用于能调整的车门的防夹保护.pdf

本发明涉及用于能借助伺服马达沿着调整路径在打开位置和关闭位置之间调整的车门(3)的防夹保护方法。一方面在车门(3)的关闭运动期间借助接近传感器(52)来监控在车门(3)之前的调整路径区域(53)中是否存在障碍物，其中，在调整路径区域(53)内识别到障碍物时，停止或倒转关闭运动。另一方面，当车门(3)已经关闭直至剩余间隙且剩余间隙的大小不超过预先给出的阈值，以及当探测到在这个剩余间隙内存在障碍物时，则在车门(3)的关闭运动期间识别到障碍物的情况下至少采取附加的紧急措施。本发明还涉及用于能借助伺服马达(4)沿着调整路径(5)在打开位置和关闭位置之间调整的车门(3)的防夹保护装置。

权利要求书
1.  一种用于能借助伺服马达(4)沿着调整路径(5)在打开位置 和关闭位置之间调整的车门(3)的防夹保护方法，
-其中，在车门(3)的关闭运动期间，借助接近传感器(52)来 监控在车门(3)之前的调整路径区域(53)中是否存在障碍物，其中， 在调整路径区域(53)内识别到障碍物时，停止或倒转关闭运动，以 及
-其中，当车门(3)已经闭锁至大小(A)不超过预先给出的阈 值(Akrit)的剩余间隙，以及当探测到在这个剩余间隙内存在障碍物时， 则在车门(3)的关闭运动期间识别到障碍物的情况下至少采取附加的 紧急措施。

2.  按权利要求1所述的防夹保护方法，其中，作为紧急措施而断 开关门辅助机构(16)。

3.  按权利要求1或2所述的防夹保护方法，其中，作为紧急措施， 通过自动关闭门锁或保持门锁(10)打开而防止将车门(3)锁入到配 属于车门(3)的门锁(10)中。

4.  一种用于能借助伺服马达(4)沿着调整路径(5)在打开位置 和关闭位置之间调整的车门(3)的防夹保护装置，
-具有接近传感器(52)用来监控在车门(3)之前的调整路径区 域(53)中是否存在障碍物，以及
-具有控制和评估单元(51)用来间接地或直接地驱控伺服马达 (4)，其中，控制和评估单元(51)设置用于执行根据权利要求1至 3中任一项所述的防夹保护方法。

5.  按权利要求4所述的防夹保护装置，其中，控制和评估单元(51) 在信号传输技术上与关门辅助机构(16)联接，从而能通过控制和评 估单元(51)断开关门辅助机构(16)。

6.  按权利要求4或5所述的防夹保护装置，其中，控制和评估单 元(51)在信号传输技术上与门锁(10)联接，从而门锁(10)可以 通过控制和评估单元(51)来关闭或保持打开。

说明书用于能调整的车门的防夹保护
技术领域
本发明涉及一种用于能自动调整的车门特别是用于机动车的后盖 板的防夹保护。
背景技术
在现代机动车中越来越广泛地使用能自动调整的车门。这些车门 尤其由(侧向的)滑动门或后盖板形成。这些车门典型地借助伺服马 达根据用户信号可逆地在打开位置和关闭位置之间移动。
为了避免物品，特别是人的肢体在自动调整车门时被卡夹在车门 和布置在车辆的固定不动的车身上的所配属的闭锁棱边之间，通常为 这种车门配设了防夹保护。
在此通常涉及一种电容式工作的防夹保护，其中，借助电容的接 近传感器的信号无接触地推断出在闭锁路径上是否存在障碍物。在识 别到这些障碍物时，通过防夹保护发出用于停止或倒转车门的指令， 其实施一般通过伺服马达实现。在识别到障碍物时，伺服马达停止或 沿反向运行。电容式工作的防夹保护例如在DE 20 2006 013 337 U1或 DE 20 2009 004 327 U1中公知。
在此被证实有缺陷的是，车门的移动速度特别是在尽可能闭锁的 状态下通常较高。在后盖板的情况下，这种情形的原因至少也在于， 门在闭锁时由于沿运动方向作用的重力而被加速。但即使在其它驱控 地运动的门的情况下也通常在闭锁区域中产生或保持较高的调整速 度，以便能够确保车门可靠地锁入在相关的(门)锁中。
然而由于车门的惯性以及由于其它受系统所导致的死区时间，有 时很难甚至不可能使车门在识别到障碍物时在这个状态下在卡夹障碍 物之前就及时停止。在此，在不利的状况下会出现，尽管障碍物被卡 夹，但车门仍被锁入在门锁的预锁止位置中，从而车门的倒转被门锁 阻止。在最糟糕的情形下，尽管有障碍物被卡夹，车门在此仍与关门 辅助机构进行嵌接，该关门辅助机构必要时配属于门锁，以便将车门 抵抗门密封件的密封阻力地拉到锁止位置中。这种关门辅助机构由于 功能而产生了特别大的力，所述力在人的肢体被卡夹时会导致重伤并 且在物体被卡夹时会导致这个物体或车辆严重损伤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，说明一种在其安全性方面得到改 善的、针对能自动调整的车门的防夹保护措施。
就防夹保护方法而言，这个技术问题按照本发明由权利要求1的 特征解决。就防夹保护装置而言，这个技术问题按照本发明由权利要 求4的特征解决。本发明的有利的以及部分自身具有创造性的实施形 式和改进方案在从属权利要求以及接下来的说明中阐述。
在根据本发明的针对借助伺服马达沿着调整路径能在打开位置和 关闭位置之间调整的车门的防夹保护方法中，一方面在车门的关闭运 动期间(亦即在车门朝着其关闭位置的方向的调整期间)借助接近传 感器来监控位于车门之前的调整路径区域中是否出现障碍物，其中， 在识别到障碍物时，车门的调整被停止或(通过反向运动)倒转。
按照本发明，另一方面，在关闭运动期间识别到障碍物时除了停 止或倒转伺服马达外，当运动的车门已经闭锁至剩余间隙且该剩余间 隙的大小不超过预先给出的阈值，以及当障碍物在这个剩余间隙中被 探测到时，还至少采取了至少一种紧急措施。在本发明的一种能尤为 简单地实现的且安全的实施形式中，在每个探测到的卡夹情况下(亦 即始终在关闭运动期间识别到障碍物并与车门的关闭位置无关地)， 在此都采取所述的附加的紧急措施。但在本发明的一种优选的实施形 式中，为了避免不必要的控制过程，仅当在识别到障碍物且剩余间隙 的大小没有超过预先给出的阈值时才采取该附加的紧急措施。
“剩余间隙”通常指的是在关闭运动期间在车门和车身的(硬质 的)闭锁棱边之间的间隙。剩余间隙在此可以是敞开的或(完全或部 分地)被门密封件或其它的挠性材料填充。剩余间隙可以同样具有沿 着闭锁棱边变化的净宽。在本发明的框架内，可以选择性地利用在闭 锁边缘的特定部位上的，例如在锁的位置上或锁的附近的剩余间隙的 净宽，车门的关闭位置(例如后盖板的开角)，伺服马达的转动角度 值(或转动次数)等作为用于剩余间隙的大小的衡量尺度，其中，这 个衡量尺度与分别相应地限定的阈值相比较。该用于剩余间隙的大小 的衡量尺度在本发明的框架内可以选择性地借助传感器来测量或由对 伺服马达的控制来进行计算。
优选如下地选择阈值，即，达到或低于阈值时，在卡夹情况下不 再安全地确保在门抵靠到闭锁棱边上和/或锁入在门锁或关门辅助机构 内之前及时停止车门。就其大小而言达到或低于阈值的剩余间隙在这 种情况下在下文中也被称为“临界的剩余间隙”或称为“临界范围中 的剩余间隙”。在后盖板或滑动门的情况中以有利的尺寸设计来如下 地选择阈值，即，剩余间隙的净宽在达到阈值时(至少在闭锁棱边的 与卡夹相关的区段中)不低于约2cm至3cm。
在防夹保护方法的实施形式中规定，作为紧急措施而断开配属于 车门的关门辅助机构。在此，关门辅助机构(也称为“闭锁辅助机构”) 通常指的是附加于伺服马达而设置的装置，其设置用于，将车门抵抗 配属于闭锁棱边的门密封件的阻力地自动拉入到门锁的锁止位置中。 在此，关门辅助机构在本发明的框架内尤其作用在门锁上，特别是作 用在其锁舌上(例如由DE 20 2008 007 719 U1公知)。但关门辅助机 构也可以作用到以典型的方式配属于车身的闭锁弓形件或闭锁楔形件 上(例如由DE 39 35 804 C2公知)。通过断开关门辅助机构，明显降 低或完全消除了基于此的致伤风险。
附加于或替选于断开关门辅助机构，作为紧急措施通过相应地驱 控门锁排除了将车门锁入到门锁中。锁入在本发明的相适宜的且安全 的变型方案中以如下方式被排除，即，门锁被关闭。为此，特别是门 锁的运动的锁舌(Schlossfalle)被调整到闭锁位置中。在此，门锁的这样 的部分被称为锁舌，其利用互补的闭锁弓形件确保了门锁的锁闭。通 过将锁舌调整到其闭锁位置中，有利地防止了门锁和与配属给它的闭 锁弓形件嵌接。
在此，门锁被相宜地保持在闭锁位置中，从而门锁或其锁舌在车 门的进一步关闭运动中与闭锁弓形件碰撞，而不会锁入在其上。车门 由此直接被停止或甚至弹回。由此有利地进一步降低了致伤风险。此 外，锁不可以进入其预锁止位置中，从而在防夹保护方法中引入的车 门的驱控式的倒转能够不被门锁阻挡。
在一种不仅可以全自动地锁止和解锁，而且也可以额外自动地被 打开的全自动门锁(E锁)中，车门的锁入在本发明的一种替选的实施 方案中以如下方式被排除，即，门锁(尤其是其锁舌)尤其针对卡夹 情况的整个持续时间,亦即只要识别到障碍物或直至进行车门的倒转， 均保持敞开。
根据本发明的、针对能够借助伺服马达沿着调整路径在打开位置 和关闭位置之间调整的车门的防夹保护装置包括接近传感器用以监控 在车门之前的调整路径区域中是否存在障碍物。
在此，尤其设置有电容的接近传感器作为接近传感器。但原则上 在本发明的框架内也可以使用其它的无接触地工作的接近传感器(例 如光学传感器、超声波传感器等)。附加地或替选地，接近传感器被 构造成触知传感器。
此外，防夹保护装置还包括控制和评估单元，其尤其设置用于(特 别是自动地)执行按前述实施形式中的一种所述的防夹保护方法。控 制和评估单元在此用于驱控伺服马达(亦即在卡夹情况下停止或倒转 伺服马达)以及为此在按规定的安装状态下在信号技术上与伺服马达 连接。控制和评估单元在此可以以如下方式直接地对伺服马达进行作 用，即，将控制和评估单元在功能上集成在马达控制器中。但控制和 评估单元在本发明的框架内也可以以如下方式间接地对伺服马达进行 作用，即，控制和评估单元作用到独立的马达控制器上。
在第一实施形式中，控制和评估单元在信号传输技术上与关门辅 助机构联接，以便作为紧急措施断开这个关门辅助机构。附加地或替 选地，控制和评估单元在信号传输技术上与门锁联接，以便作为紧急 措施关闭这个门锁。
附图说明
接下来借助附图详细阐述本发明。其中：
图1在示意图中示出了车辆，该车辆带有设置了防夹保护装置的、 能驱动式地调整的后盖板，该后盖板包括带有关门辅助机构的门锁； 以及
图2至图5分别在细节视图中示出了在不同的闭锁位置中的根据 图1的门锁。
彼此相应的部分和参数在所有附图中始终用相同的附图标记标 注。
具体实施方式
在图1中示出了车辆1的尾部，车辆包括能相对车身2调整的车 门，在此为后盖板3。后盖板3能够根据用户信号借助电动的伺服马达 可逆地移动到打开位置(实线示出)或关闭位置(虚线示出)。这个 伺服马达在下文中为了更好地与其它的马达和驱动器区分开来而被称 为盖板驱动器4。在调整时，后盖板3沿调整路径5运作。在关闭位置 中，后盖板3的环绕的边缘6贴靠在车身侧的闭锁棱边7上。在边缘6 和闭锁棱边7之间置入有在此例如安装在后盖板3上的门密封件8。与 示意性简化的附图不同的是，门密封件8环绕整个边缘6。
后盖板3包括仅粗略示出的门锁10，该门锁在按规定运行中在后 盖板3打开时处在图2所示的打开位置中。在几乎闭锁的后盖板3的 情况下，门锁处在根据图3的预锁止位置中。在完全闭锁的后盖板3 的情况下，门锁占据在图4中示出的主锁止位置。
门锁10包括壳体11(图2)，在壳体中以转动支承的方式容纳有 锁舌12以及止动爪13。为了止动爪13的自动的调整，止动爪13被联 接在爪驱动器14上，而锁舌12本身则为了自动的调整而被联接在关 门辅助机构16的闭锁辅助驱动器15上。替选地，爪驱动器14和/或闭 锁辅助驱动器15也可以布置在壳体11外。在这种情况下，与止动爪 13或与锁舌12的联接尤其借助鲍登线或类似物实现。为门锁10配设 有布置在车身侧的闭锁弓形件17。
在(未详细示出的)替选的实施形式中，带有锁舌12和止动爪 13的壳体11布置在车身侧，而闭锁弓形件17则布置在后盖板3上。
在根据图2的打开位置中，止动爪13借助爪驱动器14进入脱出 位置，止动爪在该脱出位置中释放锁舌12。锁舌12的凹部20面朝在 此隐约示出的闭锁弓形件17以容纳该闭锁弓形件。
在几乎闭锁的后盖板3的情况下，按照图3，锁舌12尤其通过与 闭锁弓形件17的机械的配合作用而过渡到预锁止位置中，在预锁止位 置中，锁舌12通过止动爪13被保持在锁舌12的预锁止闩30上。在 预锁止位置中，闭锁弓形件17在锁舌12的凹部20中是止动的，从而 后盖板3被锁定在门锁10上。
因为盖板驱动器4的力典型地不足以克服在门密封件8(图1)压 缩时产生的阻力，所以闭锁辅助驱动器15将锁舌12带入到图4所示 的主锁止位置中，锁舌在主锁止位置中通过止动爪13在主锁止闩40 上止动。闭锁弓形件17也在主锁止位置中与锁舌12的凹部20闭锁地 地嵌接。
此外，为后盖板3配设有防夹保护装置50(图1)，其包括和盖 板驱动器4在信号传输技术上相连的控制和评估单元51以及电容式 (接近式)传感器52。
控制和评估单元51包括作为主要组成部分的微控制器，微控制器 在此例如集成了防夹保护和马达控制的功能。控制和评估单元51因此 也用作马达控制器(后盖板控制器)。
在示例性的实施方案中，传感器52包括带有发射电极以及与之 相间隔的接收电极(两者皆未明显示出)的电极装置，这两个电极都 沿着门密封件8延伸并由这个门密封件包覆。屏蔽电极选择性地同样 置入在门密封件8中。与所示出的不同的是，门密封件8，包括电极在 内，也可以布置在车身侧。电极此外也可以独立于门密封件8地存在。
发射电极为了产生交变电场而与(未明显示出的)信号生成电路 联结。此外，传感器52包括例如形式为转阻抗放大器的(未明显示出 的)电容测量元件，其与接收电极联结，以便检测表征电极装置的电 容的电容信号C。在当前情形下，确定发射电极相对接收电极的电容。 替选地，传感器52也可以具有传感器电极，借助该传感器电极来测量 相对大地(在此为接地的车身2)的电容。此外，传感器52可以附加 地包括触知传感器，该触知传感器例如对门密封件8的变形作出反应。
信号生成电路以及电容测量元件与控制和评估单元51联结用以 进一步评估电容信号C。信号生成电路以及电容测量元件也可以替选地 集成在控制和评估单元51中。
防夹保护装置50首先用于，以本身公知的方式对相应地位于后盖 板3之前的调整路径区域(以阴影示出)是否存在障碍物进行扫描。
为了扫描，电容式传感器52产生电场，电场延伸经过待扫描的调 整路径区域53。由于在调整路径区域53内存在障碍物，尤其是存在人 的肢体，电场以及因此电容信号C以表征的方式被改变。若控制和评 估单元51在后盖板3闭锁时借助电容信号C的这种改变识别到了卡夹 情况，那么控制和评估单元就向盖板驱动器4发出倒转指令X，根据 这个倒转指令，停止驱动器并改变转动方向。
因为在锁入口的区域中需要伺服马达的或配属的主轴的特别高的 倒转力，所以盖板驱动器3的力在后盖板3的开角很小的情况下不足 以使后盖板3足够快速地停止或倒转。即使在已探测到障碍物的情况 下仍存在由于缺乏接下来所描述的预防措施而带来的如下风险，即， 后盖板3在不利的情形下进入预锁止位置，由此使关门辅助机构16被 触发。
为了避免这一点，控制和评估单元51为此如下地设置，即，当探 测到障碍物，而待闭锁的后盖板3处在临界的调整区域内时(在该临 界的调整区域内后盖板3不再能够于安全地达到预锁止位置之前被停 止)，那么除了前述的防夹保护措施外还执行至少一个紧急措施。
一旦在后盖板3和闭锁边缘7之间形成的剩余间隙的大小低于预 先给出的阈值，那么就达到了这个临界的调整区域。示例性地使用锁 区域中的剩余间隙的净宽也就是说在锁区域中于后盖板3的边缘6和 所配属的闭锁棱边7之间存在的间距A来作为剩余间隙的大小的衡量 尺度。相配属的阈值例如作为具有例如3cm的值的临界间距Akrit被储 存。
控制和评估单元51借助配属于盖板驱动器4的转速测量仪的测量 值来计算在边缘6和闭锁棱边7之间的间距A以及将这个间距连续地 地或以有规律的时间间隔与临界的间距Akrit相比较。如果间距A的值 已经达到或低于临界的间距Akrit，且传感器52探测到了在调整路径区 域53内的障碍物，那么控制和评估单元51一方面向盖板驱动器4给 出倒转指令X以及另一方面启动紧急措施。
在第一实施形式中，控制和评估单元51为此在信号传输技术上联 接到关门辅助机构16上，具体来说联接到其闭锁辅助驱动器15上。 作为紧急措施，控制和评估单元51在此向闭锁辅助驱动器15发出断 开指令D，在其作用下，关门辅助机构在后盖板应当达到预锁止位置 时并不将锁舌12调整到其闭锁位置中。断开指令D在此尤其使触发指 令失效，否则关门辅助机构16就会基于该触发指令而以触发方式被闭 锁。
在第二个实施形式中，控制和评估单元51在信号传输技术上联接 到门锁10上。在这种情况下，控制和评估单元51在临界的间距Akrit内探测到障碍物时向闭锁辅助驱动器15发出闭锁指令S，闭锁辅助驱 动器基于该闭锁指令将锁舌12转入到其闭锁位置中。此外，控制和评 估单元51在这种情况下使爪驱动器14失效，从而止动爪13不脱出并 且锁被卡锁在闭锁位置中。由图5可知，由此在后盖板3进一步闭锁 时，锁舌12撞到闭锁弓形件17上或必要时甚至被弹回。
两种前述的紧急措施可以单独地或相互组合地设置。在后一种情 况下，也可以为两种紧急措施配设不同的临界调整区域。
本发明的主题并不局限于前述实施例。更确切地说，本领域技术 人员可以由前述说明推导出本发明的其它的实施形式。尤其是本发明 的借助不同的实施例说明的单个特征和它们的设计变型方案也可以以 其它的方式相互组合。
附图标记列表
1      车辆
2      车身
3      后盖板
4      盖板驱动器
5      调整路径
6      边缘
7      闭锁棱边
8      门密封件
10     门锁
11     壳体
12     锁舌
13     止动爪
14     爪驱动器
15     闭锁辅助驱动器
16     关门辅助机构
17     闭锁弓形件
20     凹部
30     预锁止闩
40     主锁止闩
50     防夹保护装置
51     控制和评估单元
52     (接近式)传感器
53     调整路径区域
A      间距
Akrit  (临界)间距
C      电容信号
X      倒转指令
D      断开指令
S      闭锁指令