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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum definierten Rücksetzen einer gemessenen Stellung einer manuell und/oder automatisch öffen- und schließbaren Heckklappe eines Kraftfahrzeugs auf eine geschlossene Grundstellung sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug.
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Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, bei denen eine öffen- und schließbare Heckklappe automatisch, insbesondere elektrisch, verfahrbar ist, ist es relevant, die aktuelle Stellung der Heckklappe möglichst genau zu kennen. Dabei gibt es jedoch mechanische Systeme, die, beispielsweise zum Schutz der Mechanik bei hohem Krafteintrag, mit einer Rutschkupplung ausgestattet sind. Dabei ist es bekannt, hauptsächlich aufgrund von Bauraumanforderungen, diese Rutschkupplung zwischen einem Scharnier der Heckklappe und einem die Stellung über die Bewegung am Scharnier messenden Sensor anzuordnen.
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In einer derartigen Ausgestaltung gehen beim Durchrutschen der Rutschkupplung Sensorsignale verloren, das bedeutet, aufgrund der Sensorsignale entsteht der Eindruck, dass sich die Heckklappe nicht bewegt habe. In Wahrheit jedoch wurde die Heckklappe aber bewegt, diese Bewegung wurde aufgrund der rutschenden Kupplung jedoch nicht detektiert.
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Um die Funktionalität der Heckklappe über den gesamten Lebenszyklus zu garantieren, muss die untere Endlage, die häufig als eine Grundstellung hergenommen wird, bei jedem Lauf neu gelernt werden. Das bedeutet, immer dann, wenn die Heckklappe geschlossen ist, soll der Messwert für die Stellung der Heckklappe auf diese geschlossene Grundstellung zurückgesetzt werden. Dieser Vorgang wird häufig auch „Normierung” genannt, es ist also optimal, wenn bei jedem Lauf eine Normierung stattfindet.
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Dabei sind Verfahren bekannt, in denen das Triggersignal für eine durchzuführende Normierung, das bedeutet eine durchzuführende Rücksetzung der gemessenen Stellung auf die Grundstellung, ein Schlosssignal verwendet wird, welches anzeigt, dass ein Schloss der Heckklappe geschlossen wird, was üblicherweise dann passiert, wenn die Heckklappe geschlossen wird und in das Schloss einfährt.
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In diesem Stand der Technik soll die Normierung also nur dann durchgeführt werden, wenn die Heckklappe geschlossen ist, wofür Inkremente ausgewertet werden, und das Schloss geschlossen ist, wozu das Schlosssignal ausgewertet wird.
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Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass bei einem mechanischen System mit einer Rutschkupplung ein Steuergerät nicht ermitteln kann, ob die untere Endlage, also die Grundstellung, erreicht ist, da aufgrund rutschender Kupplung Sensorsignale bzw. Positionsinformationen verloren gehen können. Eine Auswertung von Inkrementen wird in diesem Fall zu einer fehlerhaften Nominierung oder zu gar keiner Normierung führen.
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Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, nur mit dem Schlosssignal zu arbeiten, das bedeutet, immer vor Vorliegen des Schlosssignals ein Rücksetzen auf die Grundstellung vorzunehmen und auf die aus dem Sensor ermittelte Stellung zu verzichten. Das Rücksetzen wäre somit unabhängig von der Stellung der Heckklappe möglich. Die Normierung und das daraus resultierende Anlernen der Grundstellung würde dann immer erfolgen, allerdings auch, wenn die Heckklappe komplett offen wäre und das Schloss trotzdem geschlossen würde, also ein Schlosssignal erkannt wird. Dies führt dann zu einer Fehlfunktion der Heckklappe, so dass beispielsweise die Heckklappe nicht mehr korrekt öffnet und schließt.
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Beispielsweise könnte eine solche fehlerhafte Normierung (Rücksetzung) wie folgt passieren: Die Heckklappe wird manuell oder automatisch in eine Zwischenposition gebracht. Danach wird das Schloss per Hand geschlossen, beispielsweise, weil ein Benutzer die Heckklappe mit einem Seil etc. fixieren möchte, da der Kofferraum wegen eines Transports langer Gegenstände nicht geschlossen werden kann. In diesen Fällen würde eine „falsche” Rücksetzung auf die Grundstellung durchgeführt werden, nachdem sich die Heckklappe gar nicht in der Grundstellung befindet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit Hilfe dessen auch bei Vorliegen einer Rutschkupplung eine verlässliche Normierung und somit ein verlässliches Funktionieren der Heckklappe sichergestellt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer detektierten manuellen oder automatischen Schließbewegung und Vorliegen einer den Abschluss der Schließbewegung mit einem Schließen eines Schlosses der Heckklappe anzeigenden Bedingung die Stellung auf die Grundstellung gesetzt wird.
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Es wird also vorgeschlagen, zu überprüfen, ob eine manuelle oder automatische Betätigung der Heckklappe vorliegt. Sodann wird geprüft, ob eine Öffnungs- oder Schließbewegung vorliegt, was aufgrund der Signale eines die Stellung durch Messung der Bewegung ermittelnden Sensors problemlos möglich ist. Sodann wird im Unterschied zum Stand der Technik überprüft, ob die Schließbewegung tatsächlich unmittelbar mit einen Schließen des Schlosses der Heckklappe abgeschlossen wird, wofür wenigstens eine Bedingung erfüllt sein muss, die dieses anzeigt. Es ist also nicht länger ausreichend, dass das Schloss geschlossen wird, um ein Rücksetzen auf die Grundstellung zu ermöglichen, sondern das Schließen des Schlosses muss den unmittelbaren Abschluss der Schließbewegung bilden, denn nur so kann sichergestellt sein, dass es die Heckklappe ist, die durch in das Schloss Fallen das Schloss geschlossen hat.
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Eine derartige Normierlogik, die eine Rücksetzung nur anhand definierter Vorbedingungen erlaubt, ist für Systeme mit Rutschkupplung besonders geeignet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Bedingungen für die manuelle und die automatische Schließbewegung vorliegen, so dass der Rücksetzvorgang – der Bediensituation angepasst – immer zuverlässig ausgeführt werden kann.
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Durch die erfindungsgemäß vorgenommene Kopplung zweier Fakten, die in unmittelbarem Zusammenhang gestellt werden, nämlich den Abschluss einer detektieren Schließbewegung mit dem Schließen des Schlosses, wird sichergestellt, dass sich die Heckklappe auch tatsächlich in der Grundstellung befindet, wenn die Normierung auf die Grundstellung erfolgt.
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Wie bereits erwähnt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass es für die manuelle und die automatische Schließbewegung unterschiedliche Bedingungen gibt.
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So kann vorgesehen sein, dass bei einer manuellen Schließbewegung als Bedingung das Vorliegen eines ein eingerastetes Schloss anzeigenden Schlosssignals innerhalb einer vorbestimmten Zeit, insbesondere 40–60 ms, beispielsweise 50 ms, nach Beendigung der Schließbewegung verwendet wird. Eine Rücksetzung auf die Grundstellung erfolgt also nur dann, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Beendigung der manuellen Schließbewegung das Schlosssignal erkannt wird. Diese Zeit muss äußerst kurz bemessen sein, damit der entsprechende Zusammenhang hergestellt wird, beispielsweise können 50 ms vorgesehen sein. In einem solchen Zeitraum ist es nicht möglich, die manuelle Schließbewegung anzuhalten und beispielsweise manuell das Schloss ohne Eingriff der Heckklappe, also von Hand, zu schließen.
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Für den Fall einer automatischen Schließbewegung kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass als Bedingung die Nichtbetätigung eines Bedienelements zum Anhalten der Schließbewegung vor dem Vorliegen eines ein eingerastetes Schloss anzeigenden Schlosssignals verwendet wird. Wird also die Klappenbewegung, beispielsweise durch ein speziell hierfür vorgesehenes Bedienelement, angehalten, bevor das Schlosssignal vorliegt, erfolgt keine Rücksetzung der gemessenen Stellung auf die Grundstellung, da dann davon ausgegangen werden kann, dass die Heckklappe noch nicht ganz geschlossen ist, beispielsweise, weil der Fahrer den Kofferraum nicht ganz schließen kann, da er etwas zu großes transportieren möchte. Selbst wenn dann nachträglich, beispielsweise von Hand, das Schloss geschlossen wird, wird auf diese Weise doch erkannt, dass die Schließbewegung selbst nicht mit dem Schließen des Schlosses abgeschlossen wurde, sondern dass vor dem Auftreten des Schlosssignals bereits die automatische Schließbewegung angehalten wurde.
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Wie bereits erwähnt, ist die hier vorgestellte Normierlogik besonders vorteilhaft bei Verwendung einer Rutschkupplung einsetzbar, wobei dann vorgesehen ist, dass die Stellung über einen über eine Rutschkupplung an ein Scharnier gekoppelten Sensor, insbesondere einen Hall-Sensor, erfolgt. Eine Hallsensorik wird häufig verwendet, um die Bewegung an einem Scharnier messen zu können und dementsprechend eine Stellung daraus zu ermitteln, insbesondere über ein Steuergerät.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer manuell und/oder automatisch öffen- und schließbaren Heckklappe und einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuergerät. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem folglich ebenso die Vorteile der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.
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Das Steuergerät kann dabei ein dediziert für die Heckklappe vorgesehenes Steuergerät sein, es ist jedoch auch möglich, die Funktionalität in einem anderen Steuergerät mit zu realisieren.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
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2 die an der Heckklappe verwendete Mechanik des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
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3 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Es weist eine Heckklappe 2 auf, die über eine Mechanik 3 öffen- und schließbar ist, vorliegend sowohl manuell als auch automatisch, wofür ein elektrischer Motor, gegebenenfalls über ein Getriebe, an eines der Scharniere der Heckklappe 2 gekoppelt ist. Die Mechanik, welche auch eine Messsensorik umfasst, steht in Kommunikationsverbindung mit einem dedizierten Steuergerät 4, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Steuergerät 4 liest auch die Signale eines Bedienelements 5 aus, mit welchem insbesondere eine automatische Bewegung der Heckklappe 2 benutzergesteuert angehalten werden kann. 2 zeigt im Detail die Realisierung der Mechanik 3. An der Heckklappe 2 ist ein Scharnier 6 vorgesehen, über das die Heckklappe 2 geöffnet und/oder geschlossen wird. Das Scharnier 6 ist aus Bauraumgründen zunächst an die Rutschkupplung 7 gekoppelt, welche dann wiederum mit einem Hall-Sensor 8 verbunden ist. Zum Antrieb der automatischen Bewegung der Heckklappe 2 ist ein Motor 9 mit einem geeigneten Getriebe vorgesehen.
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Der Motor 9 mit dem Getriebe und der Hall-Sensor 8 sind dabei vorliegend in einer einzigen Baueinheit realisiert, die über die Rutschkupplung 7 an das Scharnier 6 gekoppelt ist.
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Der Hall-Sensor 8 misst Bewegungen am Scharnier 6, solange ein Rutschen an der Rutschkupplung 7 auftritt. Hieraus kann das Steuergerät 4 eine gemessene Stellung der Heckklappe 2 bestimmten, wobei dabei grundsätzlich von einer Grundstellung der Heckklappe 2 ausgegangen wird, vorliegend von einer geschlossenen Grundstellung, das bedeutet, einer Stellung, in der die Heckklappe 2 vollständig geschlossen ist. Durch die Rutschkupplung 7 kann es dabei aber zu Messfehlern kommen, so dass jedes mal, wenn sich die Heckklappe 2 in der Grundstellung befindet, die gemessene Stellung automatisch wieder auf die Grundstellung zurückgesetzt werden soll (sogenannte Normierung). Um dies verlässlich zu gewährleisten, ist das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen, welches mit Hilfe der 3 näher erläutert werden soll.
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In einem Schritt 10 wird ständig überprüft, ob eine Schließbewegung der Heckklappe 2 vorliegt. Liegt keine Schließbewegung vor oder lediglich eine Öffnungsbewegung, so wird in jedem Fall keine Normierung durchgeführt.
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In einem Schritt 11 wird dann überprüft, ob die Bewegung manuell oder elektrisch vor sich geht, was über den Betrieb des Motors 9 leicht abgefragt werden kann. Liegt eine manuelle Bewegung vor, so wird entlang des Kastens 12 fortgefahren, der das Ende der Schließbewegung kennzeichnet. Ist die Schließbewegung beendet, so wird in einem Schritt 13 überprüft, ob das Schlosssignal, das ein Schließen des Schlosses der Heckklappe anzeigt, innerhalb von 50 ms nach dem Bewegungsende auftritt. Tritt ein Schlosssignal erst später auf, wird keine Rücksetzung auf die Grundstellung durchgeführt. Ansonsten ist sichergestellt, dass sich die Heckklappe 2 tatsächlich in der geschlossenen Grundstellung befindet und es kann in Schritt 14 die Normierung durch Rücksetzung der Stellung auf die Grundstellung erfolgen.
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Analog markiert im Fall einer automatischen Bewegung der Kasten 15 wiederum das Ende der Bewegung. In einem Schritt 16 wird abgefragt, ob das Bewegungsende die Betätigung des Bedienelements 5 herbeigeführt wurde, bevor das Schlosssignal vorliegt. Ist dies der Fall, findet keine Normierung statt und es wird zu Schritt 10 zurückgekehrt.
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Liegt aber das Schlosssignal in Schritt 16 vor, so wird davon ausgegangen, dass die Schließbewegung in der Grundstellung mit dem Schließen des Schlosses geendet hat, so dass hier ebenso in Schritt 14 die Normierung erfolgt.
