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Fachartikel aus MECHATRONIK 7-8/2018, S. 18 bis 20

Brose

Offen für mehr Komfort

Wenn Fahrzeuge in Zukunft autonom über die Straßen rollen, werden selbsttätig öffnende und schließende Türen eine Selbstverständlichkeit sein. Doch schon in den nächsten Jahren soll diese Funktion den Fahrzeugzugang so komfortabel wie nie zuvor machen. Der Mechatronik-Spezialist Brose bietet hierfür ein komplettes System an: von A wie Antrieb bis Z wie Zuziehhilfe.

Bild: Brose
Der elektrische Seitentürantrieb von Brose soll den Zugang zum Fahrzeug so komfortabel wie nie zuvor gestalten. Öffnet sich die Tür selbsttätig, ist ein zuverlässiger Kollisionsschutz unabdingbar. (Bild: Brose)

Das Auto erkennt den Fahrer, die Tür öffnet sich ohne menschliches Zutun, die Seitenwangen des Vordersitzes senken sich für ein leichteres Einsteigen ab. So präsentierte der Zulieferer Brose auf der IAA 2017 in Frankfurt am Main das intelligente Zusammenspiel seiner Tür- und Sitzfunktionen. Das zentrale Element dieses neuen Zugangserlebnisses ist ein elektrischer Antrieb, der Seitentüren selbsttätig öffnet und schließt. Spätestens im Zeitalter des autonomen Fahrens wird diese Funktion alltäglich sein, und schon heute kann sie beim Car-Sharing nützliche Dienste erweisen: Schließt der Nutzer beim Aussteigen die Tür nicht richtig, muss das Fahrzeug dies vor der Weiterfahrt oder nach dem Abstellen selbst übernehmen. Zunächst bedient der Antrieb jedoch den zunehmenden Wunsch nach mehr Komfort beim Ein- und Ausstieg – und bietet Automobilherstellern die Möglichkeit, sich mit dieser Funktion von ihren Wettbewerbern abzuheben.

Deutlicher Komfortgewinn

Das Konzept eines Seitentürantriebs hat Brose 2015 erstmals vorgestellt. Der Zulieferer konnte dabei auf seine Expertise als Weltmarktführer bei Systemen für das selbsttätige Öffnen und Schließen von Heckklappen zurückgreifen. Die Innovation wurde konsequent zur Serienreife weiterentwickelt: Der erste Produktionsanlauf startet im Jahr 2019, bis 2025 sind mehrere Einsätze in Fahrzeugen der Ober- und Mittelklasse bestätigt. Mittels Fernbedienung, Smartphone oder durch Gesten gesteuert, bewegt der Antrieb die schwenkbare Autotür auch in Hang- und Schräglagen mit bis zu 15 Grad Neigung.

Bild: Brose
Der kompakte Seitentürantrieb von Brose lässt sich flexibel an unterschiedliche Kunden- und Fahrzeuganforderungen anpassen. Die Serienproduktion startet 2020. (Bild: Brose)

Die klassische Bedienung von Hand ist weiterhin möglich – und wird ebenfalls komfortabler: Registriert die Elektronik eine manuelle Betätigung, kuppelt sich der Antrieb aus und gibt die Bewegung frei. Stoppt diese, hält der integrierte stromlose Feststeller die Tür sicher in jeder beliebigen Position.

Flexibilität spart Kosten

Das Besondere am Brose Konzept: Dank eines Baukastensystems und seiner kompakten Form lässt sich der Seitentürantrieb flexibel an unterschiedliche Kunden- oder Fahrzeuganforderungen anpassen. Das senkt die Entwicklungszeit, gleichzeitig hält die Verwendung von Standardbauteilen die Kosten gering. Weil das Brose Produkt vorhandene Türschnittstellen nutzt, kann es ohne Anpassungen an der Fahrzeugkarosserie als Sonderausstattung angeboten werden. Der Antrieb wirkt direkt am Fangband. Falls der benötigte Bauraum dort nicht vorhanden ist, erlaubt die optionale Anbindung über Bowdenzüge eine flexible Positionierung der Einheit in der Tür.

Brose hat seine Kompetenz in der Verbindung von Mechanik, Elektrik und Elektronik um Sensorik erweitert und bietet seinen Türantrieb als komplettes System aus einer Hand an: Dazu gehören ein elektrisch öffnendes Schloss mit Zuziehhilfe sowie das Türsteuergerät. Kapazitive Sensorleisten auf Scharnier- wie Schlossseite erhöhen als berührungsloser Einklemmschutz die Sicherheit und können zudem als Schalter verwendet werden. Diese Technologie hat sich im Einsatz bei Brose Heckklappensystemen seit Jahren bewährt.

Bild: Brose
Das Türantriebssystem von Brose umfasst den (1) Antrieb, die (2) Einklemm- und (3) Kollisionsschutzsensorik, das (4) Steuergerät sowie das (5) elektrisch öffnende Seitentürschloss mit (6) Zuziehhilfe. (Bild: Brose)

Neue Sensorik für den Kollisionsschutz

Eine Einschränkung beim Komfort gibt es aktuell noch: Der Nutzer muss stets die Öffnungsbewegung beobachten und in dieser Zeit beispielsweise eine Taste auf der Fernbedienung gedrückt halten. Der Grund hierfür und gleichzeitig die größte technische Herausforderung für die Serientauglichkeit komplett selbsttätig öffnender Türen ist der Kollisionsschutz. Zusammenstöße mit Hindernissen wie Pollern oder anderen Verkehrsteilnehmern müssen sicher ausgeschlossen werden. Ein Baustein hierfür ist der sogenannte „Sensorkokon“ – die Summe der Lidar-, Radar- und Kamerasysteme, mit denen die OEMs ihre Fahrzeuge für das automatisierte Fahren fit machen. Schließlich ist eine zuverlässige Umfeldüberwachung auch dann unabdingbar, wenn der Computer das Steuer übernimmt. Doch die Sache hat einen Haken: Der Bereich direkt vor den Türen wird nicht ausreichend genau erfasst.

Daher hat Brose einen speziell für diesen Einsatz entwickelten Nahfeld-Radarsensor vorgestellt. Dieser bietet als momentan einzige Lösung auf dem Markt einen Überwachungswinkel von 180 Grad vor der Tür und erfasst dank einer hohen Auflösung auch schmale Hindernisse zuverlässig. Das Familienunternehmen ist der einzige Zulieferer, der diese Sensorik in das mechatronische Gesamtsystem einbindet. Dennoch ist eine intensive Zusammenarbeit von Fahrzeughersteller und Systemanbieter unabdingbar: Denn nur das Zusammenspiel von Sensorkokon und Nahfeldsensorik bietet einen umfassenden Kollisionsschutz.