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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klappenvorrichtung eines Fahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, eine Klappenvorrichtung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 angegebenen Art sowie ein Fahrzeug mit einer Klappenvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind vielfach elektrisch verstellbare Klappen, beispielsweise Heckklappen für Kraftwagen, bekannt. Es ist auch bekannt, dass eine obere Endlage der Klappe programmiert werden kann. Die
DE 103 23 077 A1 beschreibt beispielsweise ein solches Verfahren. Dabei wird die Klappe von einem Bediener manuell in eine gewünschte Position gebracht, wonach diese Position dann gespeichert werden kann. Bei einer nächsten Öffnungsbewegung, welche elektrisch erfolgt, stoppt dann die Klappe in dieser gespeicherten Position.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Losung bereitzustellen, mittels welcher eine verbesserte Nutzung einer elektrisch betätigbaren Klappe für ein Fahrzeug, insbesondere einer Heckklappe, ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Klappenvorrichtung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Klappenvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie einem Fahrzeug mit einer Klappenvorrichtung gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Klappenvorrichtung eines Fahrzeugs mit einer elektrisch betätigbaren Klappe, insbesondere einer Heckklappe, umfasst die folgenden Schritte:
- – Erfassen einer Anweisung zum Bewegen der Klappe in eine geöffnete Endlage;
- – Erfassen eines Neigungswinkels des Fahrzeugs mittels einer Sensoreinrichtung;
- – Ermitteln eines Differenzwertes zwischen dem erfassten Neigungswinkel des Fahrzeugs und einem abgespeicherten Neigungswinkel des Fahrzeugs mittels einer Steuereinrichtung, wobei bei dem abgespeicherten Neigungswinkel eine geöffnete Referenzendlage der Klappe eingestellt ist;
- – Ermitteln einer angepassten geöffneten Endlage der Klappe in Abhängigkeit von dem Differenzwert mittels der Steuereinrichtung; und
- – Bewegen der Klappe in die angepasste Endlage mittels eines Antriebs des Klappensystems, welcher von der Steuereinrichtung gesteuert wird.
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Während also beim Gegenstand gemäß der
DE 103 23 077 A1 die Heckklappe unabhängig von der Neigung des Kraftwagens in ihre Endposition bzw. in ihre vorprogrammierte Endposition bewegt wird, ist es demgegenüber erfindungsgemäß vorgesehen, dass der aktuelle Neigungswinkel, mit welchem das Fahrzeug, beispielsweise mit seiner Längsachse gegenüber der Horizontalen, geneigt ist, beim elektrisch betriebenen Anfahren der vom Bediener gewünschten geöffneten Endlage berücksichtigt wird. Dies erfolgt dadurch, dass der aktuelle Neigungswinkel des Kraftwagens mittels der Sensoreinrichtung erfasst und dieser mittels der Steuereinrichtung mit einem abgespeicherten Neigungswinkel des Kraftwagens abgeglichen wird, bei welchem eine geöffnete Referenzendlage der Klappe eingestellt ist. Der so gewonnene Differenzwert zwischen dem erfassten Neigungswinkel und dem abgespeicherten Neigungswinkel fließt dann in die Ermittlung einer angepassten Endlage der Klappe ein, welche sich je nach aktuell erfasstem Neigungswinkel des Fahrzeugs erheblich von der Referenzendlage der Klappe unterscheiden kann. Nachdem die angepasste Endlage ermittelt worden ist, wird die Klappe in diese angepasste Endlage verfahren.
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Somit ist eine Lösung geschaffen, mittels welcher eine verbesserte Nutzung einer elektrischen Klappe eines Fahrzeugs, insbesondere einer Heckklappe, ermöglicht wird, da in Abhängigkeit von einem aktuell erfassten Neigungswinkel des Fahrzeugs eine angepasste Endlage, beispielsweise in Form eines angepassten Öffnungswinkels der Klappe, ermittelt und angefahren wird, sodass ein Bediener unabhängig von der aktuellen Neigung des Fahrzeugs die Klappe in der von ihm gewünschten Position greifen bzw. eine von ihm gewünschte Zugänglichkeit des Fahrzeugs, beispielsweise eines Laderaums des Fahrzeugs, ermöglicht wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass während eines Programmiervorgangs der Referenzendlage der Klappe der Neigungswinkel des Fahrzeugs ermittelt und abgespeichert wird. Fahrzeuge mit elektrisch betätigbaren Heckklappen umfassen üblicherweise eine Bedieneinrichtung, welche betätigt werden kann, nachdem die Heckklappe in eine gewünschte Endlage manuell verfahren worden ist, wobei durch Betätigung der Bedienhilfe die manuell angefahrene Endlage der Klappe abgespeichert wird. Dadurch, dass während eines solchen Programmiervorgangs der Referenzendlage der Klappe der zu diesem Zeitpunkt gegebene Neigungswinkel des Kraftwagens ermittelt und abgespeichert wird, kann bei einem elektrisch betätigten Öffnen der Klappe auf einfache Weise ermittelt werden, wie weit die Klappe tatsächlich aufzuschwenken ist, damit ein Bediener den gleichen Abstand zur Klappe vorfindet, wie während des Programmiervorgangs dieser Referenzendlage. Ein zu weites oder ein zu wenig weites Aufschwenken der Klappe wird verhindert. Dadurch wird unabhängig von dem aktuellen Neigungswinkel des Kraftwagens gewährleistet, dass die Klappe immer in eine solche angepasste Endlage bewegt wird, bei welcher der Bediener die Klappe in einer solchen Position vorfindet, welche er beim Programmiervorgang der Endlage gewünscht hat. Somit werden beispielsweise Fälle vermieden, in welchen ein Bediener die Klappe gar nicht mehr erreichen könnte oder die Klappe zu wenig geöffnet ist und dementsprechend ein Beladen des Fahrzeugs, beispielsweise im Fall einer Heckklappe, ein Beladen des Laderaums erschwert werden würde.
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Bei dem oben genannten Programmiervorgang können zwei Fälle unterschieden werden, die beide in Betracht kommen können. Einerseits ist es durchaus üblich, dass bei Fahrzeugen mit elektrischen Klappen, insbesondere Heckklappen, eine werksseitige, also nutzerunabhängige, Programmierung einer Referenzendlage bereits während der Produktion des Fahrzeugs erfolgt. Infolgedessen weisen die Fahrzeuge dann ohne eine Zutun eines jeweiligen späteren Benutzers eine vordefinierte Referenzendlage auf. Andererseits ist es durchaus ebenfalls möglich, dass ein Benutzer des Fahrzeugs eine individuell von ihm gewünschte geöffnete Referenzendlage selbst programmieren kann. Dabei kann die zuvor werksseitig bzw. nutzerunabhängig abgespeicherte Referenzendlage beispielsweise überspeichert oder wahlweise auch zusätzlich abgespeichert bleiben. Es ist ebenfalls möglich, dass ein Benutzer mehrere individuell gewünschte Referenzendlagen einprogrammieren kann.
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Unter einer Referenzendlage ist insbesondere eine derartige geöffnete Stellung der Klappe zu verstehen, bei der die Zugänglichkeit zu einem durch die Klappe ansonsten verschlossenen Raum des Fahrzeugs für einen Nutzer uneingeschränkt möglich ist, wobei andererseits aber auch die Erreichbarkeit einer Referenzstelle der Klappe für den Nutzer problemlos möglich ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die angepasste Endlage der Klappe in Abhängigkeit von dem Differenzwert und einer in der Steuereinrichtung hinterlegten Kennlinie ermittelt wird. Dadurch, dass zusätzlich zu dem ermittelten Differenzwert eine Kennlinie berücksichtigt wird, kann eine besonders genaue Ermittlung und Positionierung der Klappe in der angepassten Endlage erzielt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der Kennlinie Informationen über die Kinematik der Klappe und/oder den Antrieb hinterlegt, wobei der Antrieb mittels der Steuereinrichtung entsprechend der Kennlinie gesteuert wird. Dadurch werden beim Ermitteln der angepassten Endlage spezifische kinematische Randbedingungen der Klappe, beispielsweise der Klappenmechanik, und Besonderheiten des Antriebs, welcher lastabhängig beispielsweise unterschiedliche Toleranzen aufweisen kann, berücksichtigt. Infolgedessen kann die Genauigkeit bei der Ermittlung der angepassten Endlage zusätzlich gesteigert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, dass im Rahmen einer Fahrzeugapplikation die Kennlinie in Form einer fahrzeugspezifischen Kennlinie im Steuergerät hinterlegt wird. Dadurch können fahrzeugspezifische Randbedingungen, welche sich auf ein Ermitteln der angepassten Endlage auswirken können, ebenfalls berücksichtigt werden, wodurch die Ermittlung der angepassten Endlage besonders genau erfolgen kann.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass, die angepasste Endlage derart bestimmt wird, dass eine Referenzstelle der Klappe in der anpassten Endlage den gleichen Abstand zum Boden aufweist wie in der Referenzendlage. Dadurch wird gewährleistet, dass der Bediener der Klappe unabhängig von dem aktuellen Neigungswinkel des Fahrzeugs immer den gleichen Abstand zu der Referenzstelle der Klappe vorfindet, sobald die Klappe in die angepasste Endlage verfahren worden ist, wodurch der Bediener die Klappe auch immer gleichermaßen gut erreichen kann, beispielsweise um diese manuell bedienen zu können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Referenzstelle in einem Endbereich der Klappe vorgesehen. Üblicherweise befindet sich ein Griff, mittels welchem der Bediener die Klappe ergreifen und gegebenenfalls manuell verschwenken kann in einem äußeren Innen- und/oder Außenbereich der Klappe. Dadurch, dass die Referenzstelle in dem Endbereich der Klappe vorgesehen wird, wird sichergestellt, dass der Bediener den Griff auch immer erreichen kann, sobald die Klappe in ihre angepasste Endlage verschwenkt worden ist.
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Eine erfindungsgemäße Klappenvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine elektrisch betätigbare Klappe, insbesondere einer Heckklappe, wobei wenigstens eine geöffnete Referenzendlage der Klappe vorgebbar ist, wobei sich die erfindungsgemäße Klappenvorrichtung dadurch auszeichnet, dass
- – die Klappenvorrichtung eine Steuereinrichtung umfasst, welche mit einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt ist, die dazu ausgelegt ist, einen Neigungswinkel des Fahrzeugs zu erfassen;
- – die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, einen Differenzwert zwischen einem mittels der Sensoreinrichtung erfassten Neigungswinkel des Fahrzeugs und einem abgespeicherten Neigungswinkel des Fahrzeugs zu ermitteln, wobei bei dem abgespeicherten Neigungswinkel die geöffnete Referenzendlage der Klappe eingestellt ist;
- – die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine angepasste geöffnete Endlage der Klappe in Abhängigkeit von dem Differenzwert zu ermitteln; und
- – die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Klappe mittels eines Antriebs der Klappenvorrichtung in die angepasste Endlage zu bewegen.
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Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen der Klappenvorrichtung anzusehen, wobei hier insbesondere die Klappenvorrichtung Mittel umfasst, mit denen die Verfahrensschritte durchführbar sind.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Klappenvorrichtung oder eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klappenvorrichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ein Fahrzeug in einer schematischen Darstellung, welches eine Klappenvorrichtung umfasst, die eine Sensoreinrichtung, eine Steuereinrichtung und eine als Heckklappe ausgebildete elektrisch betätigbare Klappe aufweist;
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2 das in 1 gezeigte Fahrzeug in zwei schematischen Seitenansichten, wobei das Fahrzeug einmal hangaufwärts geneigt und einmal waagrecht positioniert gezeigt ist; und
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3 das in 1 und 2 gezeigte Fahrzeug in zwei schematischen Seitenansichten, wobei der Fahrzeug einmal hangabwärts geneigt und einmal wiederum waagrecht positioniert gezeigt ist.
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Ein Fahrzeug 10 mit einer Klappenvorrichtung 12, welche eine als Heckklappe 20 ausgebildete elektrisch betätigbare Klappe umfasst, ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Die Klappenvorrichtung 12 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 14, eine Steuereinrichtung 16 und einen Antrieb 18, wobei diese miteinander gekoppelt sind. Die Sensoreinrichtung 14 ist dazu ausgelegt, einen Neigungswinkel β des Kraftwagens 10 zu erfassen. Im vorliegenden Fall ist der Neigungswinkel β der Winkel, der zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Horizontalen bzw. einem Boden 22 gebildet wird. Die Sensoreinrichtung 14 kann aufgrund der Kopplung mit der Steuereinrichtung 16 Daten über den erfassten Neigungswinkel β an die Steuereinrichtung übermitteln, wobei die Steuereinrichtung 16 dazu ausgelegt ist, einen weiteren Neigungswinkel β' abzuspeichern und einen Differenzwert zwischen den beiden Neigungswinkeln β, β' zu berechnen.
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In 2 ist das Fahrzeug 10 in zwei schematischen Seitenansichten gezeigt. In der linken Seitenansicht ist das Fahrzeug 10 in einer Situation gezeigt, in welcher ein Programmiervorgang einer Referenzendlage α' der Klappe 20 durchgeführt worden ist. Die Heckklappe 20 ist dafür manuell von einem Bediener in die gewünschte Referenzendlage α' verschwenkt worden, wonach ein entsprechendes hier nicht gezeigtes Bedienelement der Klappenvorrichtung 12 betätigt worden ist, wodurch die Referenzendlage α' abgespeichert worden ist. Entsprechend der vorgegebenen Referenzendlage α' ergibt sich der Abstand H1 zwischen dem Boden 22 und einer Referenzstelle 24 im Endbereich der Heckklappe 20. Während dieses Programmiervorgangs der Referenzendlage α' der Heckklappe 20 wird der Neigungswinkel β' des Kraftwagens 10 von der Sensoreinrichtung 14 ermittelt, an die Steuereinrichtung 16 übermittelt und abgespeichert.
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In der rechten schematischen Seitenansicht des Fahrzeugs 10 ist dieses in einer horizontalen Position gezeigt, bei welcher der aktuelle Neigungswinkel β 0° beträgt. Wird nun die elektrisch betätigbare Heckklappe 20 von einem Bediener betätigt, um die Heckklappe 20 in die zuvor abgespeicherte Referenzendlage α' zu erfahren, würde sich aufgrund des aktuellen Neigungswinkels β des Fahrzeugs 10, welcher sich von dem Neigungswinkel β' während des Programmiervorgangs unterscheidet, ein entsprechender Abstand H2 statt des eigentlich von dem Bediener gewünschten Abstands H1 ergeben.
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Wie aus der Darstellung in 2 zu erkennen ist, weist der Abstand H2 eine geringere Entfernung zwischen der Oberfläche 22 und der Referenzstelle 24 der Heckklappe 20 auf als dies zum Zeitpunkt des Programmiervorgangs durch den Abstand H1 gegeben war. Beispielsweise könnte dadurch ein Beladen eines hier nicht dargestellten Laderaums des Fahrzeugs 10 erschwert werden, weil bei der angefahrenen Referenzendlage α' und dem gegebenen Neigungswinkel β mit dem daraus resultierenden Abstand H2 ein Zugang zu dem Laderaum des Fahrzeugs 10 erschwert wird.
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Daher wird beim Erfassen einer Anweisung des Bedieners zum Bewegen der Heckklappe 20 in eine von dem Bediener gewünschte Öffnungsposition der Heckklappe 20 der aktuelle Neigungswinkel β des Fahrzeugs 10 mittels der Sensoreinrichtung 14 ermittelt. Anschließend wird ein Differenzwert zwischen dem erfassten Neigungswinkel β des Fahrzeugs 10 und dem abgespeicherten Neigungswinkel β' des Fahrzeugs 10 mittels der Steuereinrichtung 16 ermittelt, wobei dieser Neigungswinkel β' dem abgespeichertem Neigungswinkel β' entspricht, welcher während des im linken Bild gezeigten Programmiervorgangs der Referenzendlage α' der Heckklappe 20 ermittelt und abgespeichert worden ist.
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In Abhängigkeit von dem Differenzwert zwischen dem erfassten Neigungswinkel β und dem abgespeicherten Neigungswinkel β' wird eine angepasste Endlage α mittels der Steuereinrichtung 16 ermittelt. Dabei kann die angepasste Endlage α der Heckklappe 20 in Abhängigkeit von dem Differenzwert und einer in der Steuereinrichtung 16 hinterlegten Kennlinie ermittelt werden, wobei diese Kennlinie im Rahmen einer Fahrzeugapplikation in Form einer fahrzeugspezifischen Kennlinie in dem Steuergerät 16 hinterlegt wird. Anschließend wird die Heckklappe 20 in die angepasste Endlage α mittels des Antriebs 18 der Klappenvorrichtung 12 bewegt, wobei der Antrieb 18 von der Steuereinrichtung 16 entsprechend der Kennlinie gesteuert wird. Infolgedessen wird der Abstand H1 zwischen der Oberfläche 22 und der Referenzstelle 24 der Heckklappe 20 erzielt, welcher genau dem Abstand H1 entspricht, welcher während des Programmiervorgangs der Referenzendlage α' vom Bediener eingestellt worden und somit auch gewünscht ist.
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In 3 ist das Fahrzeug 10 ebenfalls in zwei schematischen Seitenansichten gezeigt. Im vorliegenden Fall erfolgt die Programmierung der Referenzendlage α' in einer Situation, in welcher das Fahrzeug 10 abschüssig bzw. hangabwärts positioniert ist. Entsprechend ergibt sich in dieser Situation ein Neigungswinkel β', welcher sich von dem Neigungswinkel β' in 2 unterscheidet. In der rechten Darstellung von 3 ist das Fahrzeug 10 wieder in einer horizontalen Position mit einem aktuellen Neigungswinkel β = 0° positioniert. Ein elektrisches Verschwenken der Heckklappe 20 in die zuvor programmierte Referenzendlage α' würde wiederum zu einem Abstand H2 führen, welcher nicht dem Abstand H1 entsprechen würde, der bei der Programmierung der Referenzendlage α' durch den Bediener eigentlich gewünscht war. Im vorliegenden Fall wäre der sich dabei einstellende Abstand H2 größer als der eigentlich vom Bediener gewünschte Abstand H1. Dies könnte beispielsweise dazu führen, dass ein Bediener die Heckklappe 20 gar nicht mehr erreichen könnte. Ebenso ist es denkbar, dass das Fahrzeug 10 in einer Garage abgestellt wird und die Heckklappe 20 in diesem Fall gegen eine Decke der Garage stößt, da der Bediener beim Programmiervorgang lediglich berücksichtigt hat, welche Entfernung die Heckklappe 20 zu seinen Händen aufweist, und so abgeschätzt hat, dass die von ihm programmierte Referenzendlage α' ein Anstoßen der Heckklappe 20 verhindern sollte.
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In einem analogen Verfahren, wie bereits zuvor beschrieben, wird unter Berücksichtigung des aktuellen Neigungswinkels β und des Neigungswinkels β', welcher während des Programmiervorgangs gegeben war, eine angepasste Endlage α ermittelt, in welche die Heckklappe 14 verschwenkt wird, und infolgedessen sich der tatsächlich vom Bediener gewünschte Abstand H1 einstellt.
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Insgesamt wird durch das Verfahren ermöglicht, dass der eigentlich von dem Bediener während des Programmiervorgangs der Referenzendlage α' gewünschte Abstand H1 der Heckklappe 20 unabhängig von dem aktuellen Neigungswinkel β des Fahrzeugs 10 immer erzielt wird, indem unter Berücksichtigung der Differenz zwischen dem aktuellen Neigungswinkel β und dem Neigungswinkel β' die angepasste Endlage α ermittelt und angefahren wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10323077 A1 [0002, 0006]
