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Die
Erfindung betrifft ein Betriebs- und Diagnoseverfahren für
eine elektromotorische Antriebsvorrichtung mit Rutschkupplung eines
bewegbaren Fahrzeugbauteils, insbesondere eine Heckklappe eines
Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Solche
Antriebsvorrichtungen sind bekannt und kommen in Kraftfahrzeugen
vielfältig zum Einsatz, bspw. als Heckklappenantrieb, Fensterheberantrieb,
Schiebetürantrieb, Fahrzeugsitzantrieb usw., bei denen
sichergestellt werden muss, dass eingeklemmte Körperteile
von Bedienpersonen absolut in jeder Betriebssituation solcher Antriebsvorrichtungen sicher
detektiert werden, insbesondere darf im Einklemmfall die Rutschkupplung
nicht durchrutschen, wodurch eine sichere Erkennung eines solchen
Einklemmfalls nicht möglich wäre. Eine solche
Einklemmschutzerkennung basiert in der Regel auf einer Überstromabschaltung
des Antriebsmotors der Antriebsvorrichtung.
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Die
Rutschkupplung solcher elektromotorischen Antriebsvorrichtungen
stellt i. A. eine Überlastsicherung dar, um die Anlenkmechanik
des Fahrzeugbauteils bei Missbrauch zu schützen. Insbesondere
soll durch eine solche Rutschkupplung auch ein manuelles Schließen
bspw. einer Heckklappe ermöglicht werden, ohne dabei die
Antriebsvorrichtung, insbesondere die eine solche Heckklappe mit
der Karosserie verbindenden Scharniere zu schädigen.
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Rutschkupplungen
unterliegen einer hohen Fertigungstoleranz mit der Folge, dass die
Werte der Rutschmomente einen großen Streubereich aufweisen.
Ferner unterliegen solche Rutschkupplungen auch Alterungseffekten,
die über die Lebensdauer ebenfalls zu Änderungen
des Rutschmoments führen können.
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Änderungen
der Rutschmomente, insbesondere zu geringe Werte können
dazu führen, dass wichtige Funktionen bei solchen Antriebsvorrichtungen,
insbesondere von Heckklappen oder Fensterheber nicht mehr ausgeführt
werden können. Solche Funktionen betreffen die Einklemmschutzerkennung und
die Kalibrierung der Endlage solcher bewegbaren Fahrzeugbauteile.
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So
kann bspw. ein Einklemmfall erst zu spät oder überhaupt
nicht erkannt werden, wenn bei zu geringem Rutschmoment die Rutschkupplung
zu früh durchrutscht. In einem solchen Fall würde
wohl das bewegbare Fahrzeugbauteil, also die Heckklappe oder der
Fensterheber aufgrund des Hindernisses stehen bleiben, jedoch würde
die rutschende Kupplung von der Antriebselektronik nicht als Einklemmfall erkannt
werden, sondern den elektrischen Antrieb weiter bestromen, so dass
bspw. eine eingeklemmte Hand, die das Durchrutschen der Kupplung
verursacht, weiterhin mit der Kraft eingeklemmt würde,
die von der rutschenden Kupplung übertragen wird.
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Auch
die Kalibrierung der Erkennung der Endlage eines solchen bewegbaren
Fahrzeugbauteils funktioniert nicht mehr, wenn das Rutschmoment
der Rutschkupplung zu gering ist. Zum Anlernen der Endlage wird
der Antrieb in Öffnungsrichtung des Fahrzeugbauteils, also
bspw. der Heckklappe oder des Fensterhebers bestromt bis dieser
Endanschlag erreicht ist. Diese Position wird detektiert und in
einem Steuergerät der Antriebsvorrichtung gespeichert.
Bei zu geringem Rutschmoment könnte die Rutschkupplung
bei Erreichen der Endlage durchrutschen, wodurch die Endlage nicht
detektierbar wäre und dadurch der Antrieb weiter bestromt
würde. Der Kalibrierungslauf wäre in einem solchen
Fall fehlerhaft. Im Normalfall darf die Kupplung nicht durchrutschen,
wenn das bewegbare Fahrzeugbauteil die Endlage der Bewegung erreicht,
also bspw. die Heckklappe die Öffnungsposition bzw. der
Fensterheber die geschlossene Position erreicht. Denn nur dann erkennt
eine Sensorik der Antriebsvorrichtung den Zustand „Endposition
erreicht”, so dass diese Position gespeichert werden kann.
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Aus
der
EP 1 878 933 A1 ist
ein Verfahren zur Diagnose einer Kupplungseinrichtung in einem Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Abschätzung oder
Ermittlung des Kupplungsverschleißes einer Reibungskupplung
bzw. zur Abschätzung oder Ermittlung von Funktionsbeeinträchtigungen
des Bestätigungssystems einer Reibungskupplung bekannt.
Hiernach wird vorgeschlagen, wenigstens einen vorbestimmten ersten
Kennwert zu ermitteln oder zu überwachen und in Abhängigkeit
von dessen Veränderungen oder in Abhängigkeit
eines Vergleichs dieses Kennwertes mit einer Schwelle zu ermitteln
oder abzuschätzen, ob Verschleiß an der Kupplungseinrichtung
gegeben ist oder eine vorbestimmte Verschleißgrenze erreicht
oder überschritten ist bzw. zu ermitteln oder zu überwachen
ob eine Funktionsbeeinträchtigung des Betätigungssystems der
Kupplungseinrichtung gegeben ist. Insbesondere wird bei diesem bekannten
Verfahren vorgeschlagen, als ersten Kennwert einen Parameterwert
der Kupplungskennlinie, bspw. den Tastpunkt zu ermitteln, der die
Stellung der Kupplung bzw. eines Betätigungssystems der
Kupplung angibt, bei der ein vorbestimmtes Drehmoment übertragen
wird. Auch kann die Reibarbeit oder die Reibleistung als erster
Kennwert herangezogen werden.
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Weiterhin
ist aus der
US 6,276,197
B1 ein Verfahren zur Diagnose von Unregelmäßigkeiten
bei der Bestimmung einer teilweise eingerückten Kupplungsstellung
in einem automatischen Steuersystem einer Fahrzeugkupplung bekannt.
Hiernach wird mittels eines Kupplungshubsensors die Position des Tastpunktes
der Kupplung sowie eine weitere Position der Kupplung erfasst, bei
der der Fluiddruck in einem Kupplungsbetätigungssystem
ein festgelegtes Niveau erreicht. Die Differenz dieser Messwerte
wird durch einen Vergleich mit einem festgelegten Wertebereich bewertet.
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Ferner
ist aus der
US 4,829,221
B ein Verfahren zum Steuern einer motorbetätigten
Kupplung mittels eines pulsgesteuerten Gleichstrommotors bekannt,
bei dem für eine gewisse Anzahl von Elementarbewegungen,
die durch Vorwärts- und Rückwärtshube
des Aktors definiert sind, Stromimpulse mit einer vorbestimmten
Dauer gespeichert werden, der Motor mit diesen Stromimpulsen angesteuert
wird und nach der Durchführung dieser Elementarbewegungen
die Position des Aktors gemessen wird und in Abhängigkeit
der Abweichung der gemessenen Position von einer vorgegebenen Position
die gespeicherten Stromimpulse hinsichtlich deren Dauer korrigiert werden,
um so bspw. Abnutzungs- und Alterungseffekte der Kupplung zu berücksichtigen.
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Schließlich
beschreibt auch die
EP
1 319 857 A1 ein System zur Bestimmung der Kupplungsabnutzung,
bei dem die Kupplungskennlinie hinsichtlich des übertragenen
Drehmoments erfasst und mittels eines Mikrocomputers ausgewertet
wird. Ferner ist eine Zähleinrichtung vorgesehen, die die
Anzahl der Kupplungsbetätigungen erfasst und hieraus eine Serviceanforderung
erzeugt.
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Nachteilig
bei diesen bekannten Verfahren ist die aufwändige Erfassung
der unterschiedlichen Betriebspunkte bzw. eines Tastpunkts oder
auch der Reibarbeit bzw. Reibleistung von Reibungskupplungen um
hieraus die Qualität abzuleiten oder mittels dieser Größen
eine Diagnose durchzuführen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Betriebs- und Diagnoseverfahren
für eine elektromotorische Antriebsvorrichtung mit Rutschkupplung
eines bewegbaren Fahrzeugbauteils anzugeben, mit dem auf einfache
Weise eine Diagnose einer solchen Kupplung möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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Der
Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass
- – wenigstens ein
eine ordnungsgemäße Funktion der Rutschkupplung
anzeigender Sollwert in dem Steuergerät gespeichert wird,
- – während des Betriebs der Antriebsvorrichtung ein
das Rutschmoment der Rutschkupplung anzeigender Istwert erfasst
wird,
- – ein Soll-Istwert-Vergleich durchgeführt
wird, und
- – das Vergleichsergebnis des Soll-Istwert-Vergleichs
bewertet wird.
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Anhand
des Vergleichsergebnisses kann festgestellt werden, ob die Kupplung
ordnungsgemäß funktioniert und in Ordnung ist
oder ob die Antriebsvorrichtung ausgetauscht werden muss. Ferner ist
mittels einer solchen Bewertung des Vergleichsergebnisses möglich,
die in dem Steuergerät hinterlegten Parameter für
Funktionen der Antriebsvorrichtung, insbesondere für eine
Einklemmschutzerkennung oder für die Kalibrierung der Erkennung
einer Endposition des bewegbaren Fahrzeugbauteils an den Wert des
detektierten Rutschmoments anzupassen bzw. zu optimieren. Damit
können in einfacher Weise sowohl Fertigungstoleranzen als
auch Alterungseffekte während des Betriebs der Antriebsvorrichtung,
insbesondere über deren Lebensdauer ausgeglichen werden.
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Vorzugsweise
wird der Soll- und Istwert in einfacher Weise auf der Basis von
Strommessungen der Antriebsvorrichtung ermittelt, indem hierfür
bspw. ein Stromshunt verwendet wird. Damit können solche Soll-
und Istwerte als Stromkennwerte für jeden Fahrzeugtyp ermittelt
und in dem Steuergerät hinterlegt werden.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung wird in vorteilhafter Weise der
Sollwert als Schwellwert so gewählt wird, dass dessen Unterschreiten
durch den Istwert eine nicht ordnungsgemäße Funktion
der Antriebsvorrichtung angezeigt wird. Dies bedeutet, dass das
zugehörige Rutschmoment so gering ist, dass ein ordnungsgemäße
Funktion nicht mehr gewährleistet ist. Dieser Zustand der
Kupplung kann als Fehlermeldung dem Fahrer optisch und/oder akustisch angezeigt
werden. Auch ist es möglich, einen entsprechenden Fehlereintrag
in einem Fehlerspeicher des zugehörigen Steuergerätes
zu hinterlegen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein Sollwert
als Schwellwert so gewählt werden, dass dessen Überschreiten durch
den Istwert des Rutschmoments ein dem Schwellwert zugeordneter Parameterwert
für eine Funktion der Antriebsvorrichtung, vorzugsweise
für die Funktion „Einklemmschutz” und/oder
die Funktion „Endlage lernen” für die
eine Endlage darstellende zweite Position verwendet wird. In dieser
Weise können solche Funktionen in Abhängigkeit
des aktuellen Rutschmomentes optimiert werden, insbesondere deren
ordnungsgemäßes Funktionieren über die
gesamte Lebensdauer der Antriebsvorrichtung sichergestellt werden.
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Die
Optimierung solcher Funktionen wie Einklemmschutzerkennung und Kalibrierung
einer Endlagenerkennung kann besonders mit einer Weiterbildung der
Erfindung erzielt werden, bei der mehrere Sollwerte als i-te Schwellwerte
(Si, 1, ... n) so gewählt werden,
dass bei Überschreiten des i-ten und bei Unterschreiten
des (i + 1)-ten Schwellwertes (i = 1, ... n) durch den Istwert eine
ordnungsgemäße Funktion der Antriebseinrichtung
angezeigt wird und ein dem i-ten Schwellwert zugeordneter Parameterwert
für eine Funktion der Antriebsvorrichtung, vorzugsweise für
die Funktion Einklemmschutz und/oder die Funktion Endlage lernen
für die eine Endlage darstellende zweite Position verwendet
wird. Damit ist eine sehr differenzierte Einstellung der den Funktionen
der Antriebsvorrichtung zugeordneten Parameter möglich, so
dass dadurch auch die Abnutzung der Kupplung gering wird mit dem
Vorteil einer langen Lebensdauer.
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Die
Schwellwerte werden mittels Messreihen an einer ordnungsgemäß funktionierenden
Antriebsvorrichtung ermittelt, insbesondere fahrzeugspezifisch,
um Unterschiede zwischen verschieden Fahrzeug-Modellreihen zu erfassen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zur Ermittlung
des Istwerts des Rutschmoments der Rutschkupplung folgende Verfahrensschritte
durchgeführt:
- – Erhöhen
des Drehmoments der mit der Antriebsseite der Rutschkupplung verbundenen
Antriebsvorrichtung bei blockierter Abtriebsseite der Rutschkupplung
bis die Rutschkupplung durchrutscht,
- – Detektieren des Betriebsstroms der Antriebsvorrichtung
während der Erhöhung des Drehmoments der Antriebsvorrichtung,
und
- – Erfassen desjenigen Werts des Betriebsstromes als
Istwert des Rutschmoments der Antriebsvorrichtung, bei dem die Rutschkupplung
durchrutscht, und
- – Speicherung des Istwerts in der Steuereinheit.
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Diese
erfindungsgemäße Bestimmung des Istwerts des Rutschmoments
kann während des regulären Betriebs immer dann
ausgeführt werden, wenn sich das bewegbare Fahrzeugbauteil,
also bspw. die Heckklappe oder ein Fensterheber in einer Endposition
befindet. Eine zugehörige Diagnoseroutine kann durch das
zugehörige Steuergerät initiiert werden, wenn
die entsprechenden Bedingungen vorliegen, also bspw. die Heckklappe
oder ein Fensterheber sich in einer geschlossenen Position befindet, und
somit der Antrieb so lange bestromt wird, bis die Kupplung durchrutscht,
was bspw. mit einer Hallsensorik detektiert werden kann. Das Steuergerät
kann so programmiert werden, dass in vorgegebenen Zeitabständen
eine solche Routine durchgeführt wird. Zudem wäre
es auch möglich, im Rahmen eines Kundenservice in der Werkstatt
eine solche Routine zu veranlassen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild der Funktionseinheiten einer Antriebsvorrichtung
für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein
Ablaufdiagramm zur Erzeugung von Funktionsparameterwerte der Antriebsvorrichtung
nach 1 gemäß der Erfindung in schematischer
Darstellung, und
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3 ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrens mittels der Antriebsvorrichtung nach 1.
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Das
in 1 dargestellte System dient zur automatischen
Betätigung bzw. Verstellung einer Heckklappe 3,
die mittels einer Antriebsvorrichtung 1, die einen Elektromotor
umfasst, zwischen einer geschlossenen Position (erste Position)
und einer offenen Position (zweite Position), die auch die Endlage der
Heckklappe darstellt, verschwenkbar ist. Ein die Antriebsvorrichtung 1 mit
der Heckklappe 3 verbindender Antriebsstrang 6 umfasst
ein Getriebe mit einer Rutschkupplung 2 um bestimmte Funktionen durchführen
zu können.
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So
wird eine Einklemmschutzerkennung realisiert, mit der in einem Einklemmfall
während des Schließens der Heckklappe 3 aus
der zweiten Position in die erste Position der Elektromotor der
Antriebsvorrichtung 1 gestoppt wird.
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Ferner
wird eine Kalibrierung der Endlage durchgeführt, um bei
Anschlagen der Heckklappe 3 an die Endlage ebenfalls die
Bestromung des Elektromotors der Antriebsvorrichtung 1 zu
unterbrechen.
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Nach 1 ist
die Heckklappe 3 über das Getriebe mit Rutschkupplung 2 mit
der Antriebsvorrichtung 1 verbunden, um diese Heckklappe 3 sowohl aus
einer offenen Endposition in eine Schließposition also
auch umgekehrt von der Schließposition in die offene Endposition
zu verstellen. Mit der Heckklappe 3 ist eine Schließvorrichtung 7 verbunden,
die mit einem Schlossgegenstück 8, das mit einem
Karosserieteil des Fahrzeugs verbunden ist, beim Schließen der
Heckklappe 3 in Eingriff kommt.
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Das
mit dem Karosserieteil des Fahrzeugs verbundene Schlossgegenstück 8 ist
mit einer Zuziehhilfevorrichtung 9 ausgestattet, die von
einem elektromotorischen Antrieb 10 über einen
Antriebsstrang 12 betätigt wird.
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Eine
Steuereinheit 4 mit einer Speichereinrichtung 4a übernimmt
die Steuerung der Antriebseinheit 1 der Heckklappe 3 über
eine Steuer- und Datenleitung 14 und des Antriebs 10 der
Zuziehhilfevorrichtung 9 über eine Steuer- und
Datenleitung 15. Ferner besteht auch eine Datenleitung 13 bzw. 11 zwischen
der Steuereinheit 4 und der Schließvorrichtung 7 bzw.
dem Schlossgegenstück 8 und der Zuziehhilfevorrichtung 9.
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Zum
Schließen der Heckklappe 3 wird diese von der
Antriebseinheit 1 so lange in Schließrichtung bewegt,
bis die mit der Heckklappe 3 verbundene Schließvorrichtung 7 in
das Schlossgegenstück 8 eingreift und sich damit
in einer sogenannten Vorrastposition oder Zwischenschließposition
befindet, außer wenn ein Einklemmfall detektiert wird,
der zu einer Unterbrechung der Bestromung des Elektromotors der
Antriebsvorrichtung 1 während der Schließbewegung
führt.
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Ein
Einklemmfall wird durch Überwachung des dem Elektromotor
der Antriebsvorrichtung 1 zugeführten Betriebsstrom
IB mittels eines Stromshunts 5 detektiert.
Hierzu ist in einem Speicher 4a des Steuergeräts 4 ein
Einklemmparameter E abgelegt, mit dem der Wert des Betriebsstromes
IB verglichen wird. Überschreitet
dieser Wert den Einklemmparameter E wird dies als Einklemmfall bewertet
mit der Folge, dass der Elektromotor der Antriebsvorrichtung 1 abgeschaltet
wird. Erst wenn die Funktion „Schließen der Heckklappe” erneut
angefordert wird, wird der Schließvorgang weitergeführt;
alternativ kann der Elektromotor der Antriebsvorrichtung in umgekehrter Stromrichtung
bestromt werden, so dass die Heckklappe 3 in eine Öffnungsbewegung übergeht.
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Ohne
eine Erkennung eines Einklemmfalls erfolgt die Bestromung der Antriebsvorrichtung 1 so lange,
bis die Steuereinheit 4 den Schließvorgang anzeigende
Schloss-Signale der Schließvorrichtung 7 oder
Schaltersignale der Zuziehhilfevorrichtung 9 erhält.
Aus dieser Zwischenschließposition wird der Heckklappe 3 mit
Hilfe der Zuziehhilfevorrichtung 9 in eine verriegelte
Hauptrastposition oder Endschließposition gezogen.
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Ein Öffnungsvorgang
der Heckklappe 3 kann bspw. dadurch ausgelöst
werden, dass ein im Fahrgastraum angeordneter Schalter betätigt
wird. Hierauf wird der Elektromotor der Antriebsvorrichtung 1 in Öffnungsrichtung
so lange bestromt, bis die Endlage der Heckklappe 3 detektiert
wird. Hierzu wird ebenfalls der Betriebsstrom IB des
Elektromotors der Antriebsvorrichtung 1 mittels des Stromshunts 5 überwacht,
um den Blockstrom in der Endlage detektieren zu können.
Die Endlage wird dann erkannt, wenn der Betriebsstrom IB einen
in dem Speicher 4a des Steuergerätes 4 abgelegten
Kalibrierparameter K überschreitet, um hierauf die Bestromung
des Elektromotors der Antriebsvorrichtung 1 abzuschalten.
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Der
Zustand der Rutschkupplung beeinflusst nicht nur die Funktionen „Einklemmschutzerkennung” und „Kalibrierung
der Endlage”, sondern dient auch dazu Beschädigungen
der Heckklappe 3 bei Fehlbedienungen zu vermeiden bzw.
zu minimieren, insbesondere dann, wenn während des Öffnungsvorgangs
der Heckklappe 3 diese durch manuelle Betätigung
wieder geschlossen werden soll.
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Daher
wird der Zustand der Rutschkupplung auf der Basis der Messung des
Betriebsstromes IB des Elektromotors der
Antriebsvorrichtung 1 überwacht, um einerseits
defekte Kupplungen zu erkennen und um andererseits die oben beschriebenen Einklemm-
und Kalibrierparameter E und K an den Zustand der Rutschkupplung
anzupassen, also hinsichtlich der zugehörigen Funktionen
zu optimieren.
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Dies
wird im Folgenden anhand der 2 und 3 erläutert.
Gemäß 2 wird vor SOP (Start of Production)
das Serienfahrzeug in einem ersten Schritt 1 in Betrieb
genommen, um in einem zweiten Schritt Messreihen an der Antriebsvorrichtung 1 der
Hecklappe 3 vorzunehmen, insbesondere das Rutschmoment
der Kupplung 2 zu ermitteln (das Verfahren wird im Zusammenhang
mit 3 beschrieben). Diese Messreihen werden an einer
ordnungsgemäß funktionierenden Rutschkupplung 2 durchgeführt
und hieraus in einem nachfolgenden Schritt 3 die Einklemm-
und Kalibrierparameter E und K bestimmt, die in einem letzten Schritt 4 in
dem Speicher 4a der Steuereinheit 4 abgelegt werden. Diese
Messreihen werden fahrzeugspezifisch durchgeführt, um für
jede Modellvariante einen entsprechenden Parametersatz festzulegen.
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Zunächst
wird im Schritt 3 ein Schwellwert S1 als
Stromwert bestimmt, mit dem eine defekte Kupplung 2 erkannt
werden soll. Dieser erste Schwellwert S1 gibt
die Grenze für den Wert des Rutschmoments an, ab dem eine
Kupplung als in Ordnung bewertet wird, also ausreichend Drehmoment
für eine ordnungsgemäßes Funktionieren überträgt.
Des weiteren werden Schwellwerte Si, (i
= 2, ... n) als Stromwerte bestimmt, denen im Speicher 4a des
Steuergeräts 4 hinterlegte Einklemm- und Kalibrierparameter Ei und Ki (i = 1,
... n) zur Optimierung der Funktionen „Einklemmschutzerkennung” und „Kalibrierung
der Endlage” zugeordnet werden. Damit stellt der erste Schwellwert
S1 den kleinsten Wert dar, so dass sich folgende
Größenrelation zwischen den Schwellwerten S1 (i = 2, ... n) ergibt: S1 < S2 < ... < Sn-1 < Sn
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Bei
der Festlegung dieser Einklemm- und Kalibrierparameter Ei und Ki wird von
folgender Überlegung ausgegangen. Wird ein geringes Rutschmoment
der Kupplung 2 festgestellt, wird auch der Einklemmschutz
sensibler eingestellt, d. h. der Einklemmparameter Ei ist
niedriger als bei einem höheren Rutschmoment. Daher reicht
schon ein geringer Stromanstieg des Betriebsstroms IB des
Elektromotors der Antriebsvorrichtung 1 aus, um einen Einklemmfall
zu detektieren, anderenfalls würde eine höhere
Schwelle ein ungewolltes Durchrutschen der Kupplung bewirken.
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Entsprechend
wird auch bei der Festlegung des Kalibrierparameter Ki zur
Detektion der Endlage der Heckklappe 3 vorgegangen. Bei
einem geringen Rutschmoment der Kupplung 2 wird der Kalibrierparameter
Ki als Stromwert, mit dem der Blockstrom
erkannt wird, entsprechend niedriger angesetzt als bei einem hohen
Rutschmoment. Dadurch wird verhindert, dass die Kupplung 2 durchrutscht,
wenn sich die Heckklappe 3 in der Endlage befindet. Dabei
ist der Wert des maximalen Blockstroms so gering gewählt, dass
die Kupplung 2 auch im Block nicht durchrutscht.
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Jedes
Serienfahrzeug weist daher ein Heckklappensteuergerät mit
solchen abgelegten Schwellwerten Si (i =
1, ... n) sowie Einklemm- und Kalibrierparameter Ei und
Ki (i = 1, ... n) auf.
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Während
des Betriebes des Serienfahrzeugs wird in von dem Steuergerät 4 bestimmten
Zeitabständen eine Diagnoseroutine gemäß 3 durchgeführt,
um den Zustand der verbauten Kupplung 2 zu prüfen
sowie anhand der hinterlegten Schwellwerte und Parameter das ordnungsgemäße
Funktionieren der Einklemm- und Endlagenerkennung zu gewährleisten
bzw. diese Funktionen zu optimieren.
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Nach
der Inbetriebnahme der Fahrzeugs gemäß Schritt 1 nach 3 wird
nachfolgend in einem Schritt 2 das Rutschmoment der Kupplung 2 in
geschlossenem Zustand der Heckklappe 3, also in dessen
ersten Position gemessen. Hierzu wird der Elektromotor der Antriebsvorrichtung 1 gegen
die geschlossene Schließvorrichtung 7 in Öffnungsrichtung bestromt,
indem die Betriebsspannung des Elektromotors langsam erhöht
wird, bis die Kupplung durchrutscht. Dies wird mit einem in der
Schließvorrichtung 7 vorgesehenen Hallsensor detektiert
und dem Steuergerät 4 angezeigt. Gleichzeitig
wird der Strom von dem Steuergerät 4 während
dieser Bestromung mittels des Stromshunts 5 überwacht
und ausgewertet, d. h. gemessen und derjenige Stromwert I in dem Speicher 4a abgelegt,
bei dem die Kupplung 2 durchgerutscht ist. Dieser Stromwert
I ist proportional zum Rutschmoment der Kupplung 2 und
dient als Basis zur Diagnose des Zustands der Kupplung 2 sowie
zur Einstellung der Einklemm- und Kalibrierparameter Ei und
Ki (i = 1, ... n).
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Im
nachfolgenden Schritt 3 wird der Stromwert I mit dem ersten
Schwellwert S1 verglichen und bei Nichtüberschreiten
dieses Schwellwertes S1 gemäß Schritt 4 die
Kupplung 2 als nicht in Ordnung bewertet, d. h. die Kupplung 2rutscht
zu früh durch, kann daher das erforderliche Drehmoment
nicht übertragen um ordnungsgemäß zu
funktionieren.
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Im
anderen Fall wird dieser Stromwert I gemäß Schritt 5 mit
einem weiteren Schwellwert S2 verglichen
und bei Erfüllung der Bedingung S1 < I < S2, wird
die Kupplung 2 als in Ordnung bewertet, da nun das Rutschmoment über
dem ersten Schwellwert S1 liegt, der den
Mindestwert für eine ordnungsgemäße Funktion
der Kupplung angibt. Ferner werden die Einklemm- und Kalibrierparameter
E1 und K1 gemäß Schritt 6 verwendet.
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Falls
die Bedingung gemäß Schritt 5 nicht zutrifft,
erfolgt im nächsten Schritt 7 die Prüfung
der Bedingung S2 < I < S3.
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Bei
Erfüllung dieser Bedingung wird gemäß Schritt 8 die
Kupplung 2 wieder als in Ordnung bewertet und die Einklemm-
und Kalibrierparameter E2 und K2 gemäß Schritt 8 verwendet.
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Diese
Vergleiche werden bis zum Schritt 9 weitergeführt,
bei dem die letzte Bedingung Sn-1 < I < Sn
überprüft
wird und bei deren Erfüllung die Kupplung wieder als in
Ordnung bewertet wird und die Einklemm- und Kalibrierparameter En-1 und Kn-1 gemäß Schritt 10 verwendet
werden. Bei Nichterfüllung erfolgt ein Rücksprung
nach Schritt 2.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur für
die elektromotorische Verstellung von Heckklappen von Fahrzeugen
geeignet, sondern kann für das Schließen von Klappen
im allgemeinen Sinn eingesetzt werden, also sowohl für
Kofferraumdeckel, Motorraumklappen oder Laderaumklappen als auch für
Türen, wie Seitentüren, Hecktüren oder
Schiebetüren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Rutschkupplung
- 3
- Heckklappe
- 4
- Steuergerät
- 4a
- Speicher
des Steuergeräts 4
- 5
- Strom-Shunt
- 6
- Antriebsstrang
- 7
- Schließvorrichtung
- 8
- Schlossgegenstück
- 9
- Zuziehhilfevorrichtung
- 10
- Antrieb
für Zuziehhilfevorrichtung 9
- 11
- Daten-
und Steuerleitung
- 12
- Antriebsstrang
für Zuziehhilfevorrichtung 9
- 13
- Daten-
und Steuerleitung
- 14
- Daten-
und Steuerleitung
- 15
- Daten-
und Steuerleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1878933
A1 [0008]
- - US 6276197 B1 [0009]
- - US 4829221 B [0010]
- - EP 1319857 A1 [0011]
