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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.
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In vielfältigen Anwendungen in Kraftfahrzeugen wird die Position eines elektromotorisch verstellbaren Fahrzeugaußenteils nicht mehr durch die Auswertung von Sensorsignalen als solchen ermittelt. Stattdessen erfolgt die Positionsbestimmung des betreffenden Fahrzeugaußenteils häufig unter Zuhilfenahme von Betriebsparametern jeweiliger Elektromotoren, welche zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils verwendet werden. Bei mechanisch kommutierten Gleichstrommotoren können beispielsweise auftretende Kommutierungsrippel eines Stromsignals des Gleichstrommotors ausgewertet werden, um basierend darauf die Position des betreffenden Fahrzeugaußenteils, welches mittels des mechanisch kommutierten Gleichstrommotors verstellt wird, zu bestimmen. Eine derartige Vorgehensweise ist beispielsweise aus der
DE 197 292 38 C1 als bekannt zu entnehmen. Eine solche Vorgehensweise ist zudem auch der
DE 100 28 035 A1 und der
DE 10 2010 017 835 A1 zu entnehmen.
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Anwendungsgebiete für derartige Verfahren, bei welchen auftretende Kommutierungsrippel eines Stromsignals eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotor zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils herangezogen werden, betreffen üblicherweise selbsthemmende Fahrzeugaußenteile, wie beispielsweise Seitenfenster oder Schiebedächer. Die
DE 10 2006 027 293 A1 beschreibt beispielsweise ein Steuerungssystem für zwei Fensterheber eines Kraftfahrzeugs. Ein Antrieb zum Verstellen einer der Fensterheber umfasst dabei einen kommutierten Elektromotor.
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Ein manuelles Verstellen durch einen Benutzer ist bei derartigen verstellbaren Fahrzeugaußenteilen nicht vorgesehen. Sowohl zum Öffnen als auch zum Schließen derartiger selbsthemmender Fahrzeugaußenteile ist es also erforderlich, den kommutierten Gleichstrommotor zu betreiben. Beim Öffnen und auch beim Schließen derartiger Fahrzeugaußenbauteile können somit jederzeit die dabei auftretenden Kommutierungsrippel der Stromsignale der Gleichstrommotoren erfasst und ausgewertet werden, um eine zuverlässige Positionsbestimmung des betreffenden Fahrzeugaußenteils vorzunehmen.
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Allerdings gibt es auch verstellbare Fahrzeugaußenteile, welche nicht nur im Motorbetrieb verstellt werden können. Beispielsweise ist es bei elektrisch verstellbaren Heckklappen oder Heckdeckeln von Kraftfahrzeugen durchaus üblich, dass ein Benutzer derartige Fahrzeugaußenteile auch manuell öffnen oder schließen kann. Derartige Fahrzeugaußenteile sind also nicht selbsthemmend ausgelegt, damit ein Benutzer bei Bedarf derartige Fahrzeugaußenteile auch teilweise oder vollständig manuell öffnen oder schließen kann. Für diesen Zweck dürfen zum Verstellen derartiger Fahrzeugaußenteile dienende Antriebsmotoren nicht kurzgeschlossen werden, was zur Folge hat, dass bei manuell betätigten Fahrzeugaußenteilen jeweilige Motorströme nicht erfasst werden können, da derartige Motorströme ja nicht fließen. Eine sensorlose Positionserfassung wird dadurch erschwert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils bereitzustellen, mittels welchen auf zuverlässige Weise auch bei einer manuellen Betätigung des Fahrzeugaußenteils eine sensorlose Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein System zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils, welches mittels zumindest eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist, werden bei angetriebenem Gleichstrommotor auftretende Kommutierungsrippel eines Stromsignals des Gleichstrommotors mittels einer Steuereinrichtung ausgewertet und basierend darauf wird die Position des Fahrzeugaußenteils bestimmt. Um auch bei einer manuellen Verstellung beziehungsweise Bewegung des Fahrzeugaußenteils eine zuverlässige und sensorlose Positionsbestimmung zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenn das Fahrzeugaußenteil manuell bewegt wird, Kommutierungsrippel eines dabei mittels des Gleichstrommotors in einem Generatorbetrieb erzeugten Spannungssignals mittels der Steuereinrichtung ausgewertet werden und basierend darauf die Position des Fahrzeugaußenteils bestimmt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also sowohl im automatischen Motorbetrieb, bei welchem das Fahrzeugaußenteil mittels des Gleichstrommotors verstellt wird, als auch im manuellen Betrieb, bei welchem das Fahrzeugaußenteil per Hand verstellt wird, möglich, eine sensorlose Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils vorzunehmen. Insbesondere in der Zeit, in welcher sich das Fahrzeugaußenteil nicht in seiner Schließstellung befindet und nicht aktiv mittels des mechanisch kommutierten Gleichstrommotors angesteuert wird, wird überwacht, ob bei dem zumindest einen mechanisch kommutierten Gleichstrommotor das im Generatorbetrieb erzeugte Spannungssignal auftritt. Denn sobald das Fahrzeugaußenteil manuell bewegt wird, wird im Gleichstrommotor das besagte Spannungssignal erzeugt, wobei die Kommutierungsrippel dieses Spannungssignals ausgewertet werden, um basierend darauf die Position des Fahrzeugaußenteils zu bestimmen.
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Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es also möglich, bei Fahrzeugaußenteilen, welche nicht nur motorisch sondern auch manuell verstellt werden können, sensorlos eine Positionsbestimmung vorzunehmen. Bei dem Fahrzeugaußenteil, welches nicht nur elektromotorisch sondern auch manuell bewegt werden kann, kann es sich zum Beispiel um eine Heckklappe, um einen Heckdeckel, um eine Schiebetür oder auch um eine herkömmliche schwenkbare Tür eines Kraftfahrzeugs handeln. Im Wesentlichen kann es sich um beliebige Fahrzeugaußenteile handeln, welche sowohl mittels Motor als auch per Hand verstellbar sind.
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Es ist zudem erfindungsgemäß vorgesehen, dass sobald die manuell bewirkte Positionsveränderung des Fahrzeugaußenteils einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, die Steuereinrichtung den Gleichstrommotor derart angesteuert, dass dieser das Fahrzeugaußenteil in Abhängigkeit von der detektierten manuellen Bewegungsrichtung des Fahrzeugaußenteils in die Offenstellung oder Schließstellung bewegt. Dadurch wird eine sogenannte Tip-to-Run-Funktion verwirklicht, wodurch ein Benutzer das Fahrzeugaußenteil nur kurz manuell in Bewegung versetzen muss, um ein automatisches vollständiges Schließen oder auch Öffnen des Fahrzeugaußenteils zu bewirken. Somit kann sensorlos bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils einfach durch Auswertung der Kommutierungsrippel des im Generatorbetrieb erzeugten Spannungssignals detektiert werden, wann ein Benutzer ein automatisches Schließen beziehungsweise Öffnen des Fahrzeugaußenteils wünscht. Infolgedessen steuert die Steuereinrichtung den zumindest einen Gleichstrommotor derart an, dass dieser das Fahrzeugaußenteil in Abhängigkeit von der detektierten manuellen Bewegungsrichtung des Fahrzeugaußenteils entweder in die Offenstellung oder in die Schließstellung bewegt. Das heißt, dass bewegungsrichtungsabhängig das Fahrzeugaußenteil dann vollständig geschlossen oder geöffnet wird, indem der Gleichstrommotor entsprechend angesteuert wird.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass falls sich die Steuereinrichtung zu Beginn der manuellen Bewegung des Fahrzeugaußenteils in einem Ruhemodus befindet, die Steuereinrichtung aktiviert wird, sobald das mittels des Gleichstrommotors im Generatorbetrieb erzeugte Spannungssignal einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Die Steuereinrichtung kann in den besagten Ruhemodus versetzt werden, und zwar mit dem Ziel, die Stromaufnahme durch die Steuereinrichtung zu minimieren. Um dennoch eine zuverlässige Positionserfassung des Fahrzeugaußenteils bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils sicherstellen zu können, ist es also vorzugsweise vorgesehen, die Steuereinrichtung zu aktivieren, also aus dem Ruhemodus zu wecken, sobald das mittels des Gleichstrommotors im Generatorbetrieb erzeugte Spannungssignal den vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Beispielsweise kann dafür eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, welche dazu ausgelegt ist, permanent zu überwachen, ob das im Generatorbetrieb erzeugte Spannungssignal den besagten Grenzwert überschreitet, wobei in dem Fall dann die Steuereinrichtung aus dem Ruhemodus geweckt und somit aktiviert wird. Die Höhe des Grenzwertes definiert dabei die Minimalgeschwindigkeit, mit welcher der Gleichstrommotor bewegt werden muss, damit die Steuereinrichtung aufgeweckt wird. Durch geeignete Festlegung des Grenzwertes kann sichergestellt werden, dass die Steuereinrichtung rechtzeitig wieder aus dem Ruhemodus heraus aktiviert wird, um die sensorlose Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils vornehmen zu können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung vor anderen Funktionseinheiten, welche für die Verstellung des Fahrzeugaußenteils erforderlich sind, aus dem Ruhemodus hochgefahren wird. Die Steuereinrichtung weist also ein Hochfahrverhalten auf, das es ermöglicht, die Position des Fahrzeugaußenteils auch bei einer manuellen Bewegung zu erfassen, noch bevor andere Funktionseinheiten in Bezug auf das Fahrzeugaußenteil vollständig hochgefahren worden sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zum Beispiel parallel zu einem Bootvorgang, welcher bis zu 100 Millisekunden dauern kann, schon die Positionserfassung aktiv geschaltet ist. Bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils kann auch aus einem Ruhemodus heraus besonders schnell sichergestellt werden, dass die Positionserfassung des Fahrzeugaußenteils zuverlässig funktioniert.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Spannungssignal als Eingangsgröße für ein bereitgestelltes Motormodell verwendet und ein dabei resultierendes Ergebnis mit der Auswertung der Kommutierungsrippel des Spannungssignals verglichen wird, um die Positionserfassung zu plausibilisieren und/oder zu korrigieren. Mit anderen Worten wird vorzugsweise also parallel zur Erfassung und Auswertung der Kommutierungsrippel des Spannungssignals ein Motormodell bereitgestellt, wobei unter Zuhilfenahme jeweiliger Ergebnisse des Motormodells die Auswerteergebnisse der Kommutierungsrippel des Spannungssignals plausibilisiert beziehungsweise korrigiert werden. Dadurch kann auf zuverlässige Weise überprüft werden, ob die Positionsbestimmung basierend auf der Auswertung der Kommutierungsrippel zuverlässige Werte liefert. Des Weiteren kann durch den Vergleich zwischen dem Motormodell und der Auswertung der Kommutierungsrippel des Spannungssignals - sofern erforderlich - noch eine Korrektur im Hinblick auf die Positionserfassung des Fahrzeugaußenteils vorgenommen werden. Dadurch kann die Positionserfassung des Fahrzeugaußenteils in einem manuellen Betriebsmodus, also bei manueller Verstellung des Fahrzeugaußenteils, besonders exakt erfolgen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Fahrzeugaußenteil mittels eines weiteren mechanisch kommutierten Gleichstrommotor zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist, wobei, wenn das Fahrzeugaußenteil manuell bewegt, Kommutierungsrippel jeweiliger dabei mittels der beiden Gleichstrommotoren im Generatorbetrieb erzeugter Spannungssignale ausgewertet und basierend darauf mittels der Steuereinrichtung die Position des Fahrzeugaußenteils bestimmt wird. Beispielsweise ist es möglich, die jeweils auf Basis der Kommutierungsrippel der Spannungssignale der beiden Gleichstrommotoren ermittelten Positionen miteinander zu vergleichen. Wobei die Positionsermittlung des Fahrzeugaußenteils als ungültig verworfen wird, wenn die bei den Gleichstrommotoren ermittelten Positionssignale zu stark voneinander abweichen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass für beide Kommutierungsrippel der Spannungssignale beider Gleichstrommotoren jeweils eine Signalgüte bestimmt wird, wobei nur derjenige Kommutierungsrippel der Spannungssignale zur Positionsbestimmung verwendet wird, welcher die bessere Signalgüte aufweist. Vorzugsweise werden zur Bestimmung der Signalgüte eine Regelmäßigkeit der Kommutierungsrippel, eine Amplitudenhöhe der Kommutierungsrippel und/oder ein Grad einer Übereinstimmung mit einer auf Basis eines bereitgestellten Motormodells für die Gleichstrommotoren ermittelten Positionsbestimmung herangezogen. Dadurch, dass nur derjenige Kommutierungsrippel der Spannungssignale der beiden Gleichstrommotoren zur Positionsbestimmung verwendet wird, welcher die bessere Signalgüte aufweist, kann eine besonders exakte Positionsbestimmung bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils sichergestellt werden.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrzeugaußenteil mittels eines weiteren mechanisch kommutierten Gleichstrommotors zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist, wobei der weitere Gleichstrommotor mit zumindest einem Sensor zur Drehwinkel- und/oder Drehzahlmessung ausgestattet ist, mittels welchem die Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils erfolgt. Dadurch ist es möglich, bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils sowohl sensorbasiert die Position des Fahrzeugaußenteils zu bestimmen als auch sensorlos eine Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils vorzunehmen. Durch die redundante Möglichkeit der Positionsbestimmung des Fahrzeugaußenteils bei einer manuellen Verstellung des Fahrzeugaußenteils ist es möglich, die Position des Fahrzeugaußenteils besonders zuverlässig und exakt zu bestimmen.
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Das erfindungsgemäße System zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils, welches mittels zumindest eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist, umfasst eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, bei angetriebenem Gleichstrommotor auftretende Kommutierungsrippel eines Stromsignals des Gleichstrommotors auszuwerten und basierend darauf die Position des Fahrzeugaußenteils zu bestimmen. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, bei manueller Bewegung des Fahrzeugaußenteils Kommutierungsrippel eines dabei mittels des Gleichstrommotors in einem Generatorbetrieb erzeugten Spannungssignals auszuwerten, um basierend darauf die Position des Fahrzeugaußenteils zu bestimmen. Die Steuereinrichtung ist zudem dazu eingerichtet, den Gleichstrommotor derart anzusteuern, dass dieser das Fahrzeugaußenteil in Abhängigkeit von der detektieren manuellen Bewegungsrichtung des Fahrzeugaußenteils in die Offenstellung oder Schließstellung bewegt, sobald die manuell bewirkte Positionsveränderung des Fahrzeugaußenteils einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems und umgekehrt anzusehen, wobei das System insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße System oder eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugaußenteils.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches eine mittels eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors verstellbare Heckklappe aufweist, wobei das Kraftfahrzeug ein System zur Positionserfassung der Heckklappe umfasst; und in
- 2 zwei Diagramme, wobei im ersten Diagramm ein Spannungssignal des Gleichstrommotors und im zweiten Diagramm ein Stromsignal des Gleichstrommotor über der Zeit aufgetragen ist.
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Ein Kraftfahrzeug 10 mit einer elektrisch verstellbaren Heckklappe 12 ist in einer schematischen Darstellung in 1 gezeigt. Die Heckklappe 12 ist ein Fahrzeugaußenteil, welches mittels eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors 14 zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist. Die Heckklappe 12 kann dabei sowohl automatisch mittels des Gleichstrommotors 14 als auch manuell, also per Hand, bewegt werden. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst des Weiteren ein System 16 zur Positionsbestimmung der Heckklappe 12. Das System 16 umfasst eine Erfassungseinrichtung 18 und eine Steuereinrichtung 20.
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Mittels der Erfassungseinrichtung 18 kann ein Stromsignal des Gleichstrommotors 14 gemessen werden, welches bei angetriebenem Gleichstrommotor 14, also bei automatischer Verstellung der Heckklappe 12, auftritt. Des Weiteren kann mittels der Erfassungseinrichtung 18 auch ein Spannungssignal des Gleichstrommotors 14 gemessen werden, welches im Generatorbetrieb mittels des Gleichstrommotors 14 erzeugt wird, wenn nämlich die Heckklappe 12 manuell bewegt wird. Die Steuereinrichtung 20 ist dazu ausgelegt, das mittels der Erfassungseinrichtung 18 gemessene beziehungsweise erfasste Stromsignal und Spannungssignal auszuwerten, um basierend darauf eine Position der Heckklappe 14 zu bestimmen.
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In 2 sind zwei Diagramme dargestellt, wobei im oberen Diagramm ein Verlauf des besagten Spannungssignals V des Gleichstrommotors 14 und im unteren Diagramm ein Verlauf des besagten Motorstroms I über der Zeit aufgetragen ist. In beiden Diagrammen ist jeweils ein manueller Betrieb M gekennzeichnet, bei welchem die Heckklappe 14 manuell von einem Benutzer bewegt wird. Des Weiteren ist in beiden Diagrammen noch jeweils ein automatischer Betrieb A gekennzeichnet, bei welchem der Gleichstrommotor 14 angetrieben wird, um die Heckklappe 12 zu verstellen. Wie zu erkennen, treten bei manuellem Betrieb M Kommutierungsrippel 22 bezogen auf das im Generatorbetrieb durch den Gleichstrommotor 14 erzeugte Spannungssignal V auf. Im manuellen Betrieb M fließt hingegen kein Strom, sodass der Motorstrom I des Gleichstrommotors 14 im manuellen Betrieb M den Wert 0 aufweist. Denn im manuellen Betrieb M ist der Gleichstrommotor 14 nicht kurzgeschlossen, damit dieser einen möglichst geringen Widerstand gegen die manuelle Verstellung der Heckklappe 12 leistet.
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Im automatischen Betrieb A hingegen treten beim Gleichstrommotor 14 Kommutierungsrippel 24 des Stromsignals I auf. Ferner ist im oberen Diagramm zu erkennen, dass im automatischen Betrieb A, also bei angetriebenem Gleichstrommotor 14, jeweilige Spannungssignale 26 mit zumindest im Wesentlichen gleichmäßiger Amplitude an den Gleichstrommotor 14 angelegt werden.
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Im automatischen Betrieb wird die Spannung an Motorklemmen des Gleichstrommotors 14 nicht mehr durch eine generatorische Spannung des Gleichstrommotors 14 definiert, sondern wird durch eine Steuereinheit eingeprägt. Die Spannungssignale 26 im automatischen Betrieb A weisen keine Kommutierungsrippel auf. Eine Differenzspannung zwischen der von der Steuereinheit eingeprägten Spannung und der generatorischen Spannung des Gleichstrommotors 14 hat einem Motorstrom zur Folge, welcher, wie oben beschrieben, mit den Kommutierungsrippeln 24 des Stromsignals I überlagert ist.
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Mittels des Systems 16 ist es also möglich, sensorlos die Position der Heckklappe 12 sowohl im manuellen Betrieb M als auch im automatischen Betrieb A zu bestimmen. Um bei manueller Bewegung der Heckklappe 14 die Position der Heckklappe 14 zuverlässig bestimmen zu können, ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 20 die Kommutierungsrippel 22 des im manuellen Betrieb mittels des Gleichstrommotors 14 erzeugten Spannungssignals V auswertet. Im automatischen Betrieb A hingegen, wertet die Steuereinrichtung 20 die Kommutierungsrippel 24 des Stromsignals I des Gleichstrommotors 14 aus und bestimmt basierend darauf die Position beziehungsweise Positionsveränderung der Heckklappe 12. Denn anhand der Kommutierungsrippel 22, 24 kann ermittelt werden, wie viele Umdrehungen der Rotor des Gleichstrommotors 14 vollzogen hat. In Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses zwischen Rotor und Heckklappe 12 kann basierend darauf dann bestimmt werden, wie weit die Heckklappe 12 bewegt worden ist, sodass eine Positionsbestimmung der Heckklappe 12 erfolgen kann. Eine Erfassung der Motorumdrehungen des Gleichstrommotors 14 zur Positionsbestimmung der Heckklappe 12 erfolgt im manuellen Betrieb M also anhand der Kommutierungsrippel 22 basierend auf der generatorischen Spannung des Gleichstrommotors 14. Sobald der Betriebsmodus vom automatischen Betrieb A in den manuellen Betrieb M wechselt, erfolgt automatisch die Erfassung der Motorumdrehungen mit Hilfe der Auswertung der Kommutierungsrippel 22 des Spannungssignals V statt mit Hilfe der Auswertung der Kommutierungsrippel 24 des Stromsignals I und umgekehrt.
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Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 20 in einen Ruhemodus versetzt werden kann, um die Stromaufnahme durch die Steuereinrichtung 20 zu minimieren. In diesem Zusammenhang ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 20 aktiviert wird, sobald das mittels des Gleichstrommotors 14 im Generatorbetrieb, also im manuellen Betrieb M, erzeugte Spannungssignal V einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 20 besonders schnell und vor allem auch vor anderen Funktionseinheiten aus dem Ruhemodus hochgefahren wird, um möglichst schnell eine zuverlässige Positionsbestimmung der Heckklappe 12 vornehmen zu können.
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Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass die Heckklappe 12 eine sogenannte Tip-to-Run-Funktion aufweist. Dies bedeutet, dass ein Benutzer die Heckklappe 12 nur ein kleines Stück manuell in Bewegung versetzen muss, bis die Steuereinrichtung 20 den Gleichstrommotor 14 derart ansteuert, dass dieser die Heckklappe 12 in Abhängigkeit von der detektierten manuellen Bewegungsrichtung der Heckklappe 12 entweder vollständig in ihre Offenstellung oder vollständig in ihre Schließstellung bewegt.
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Neben der reinen Auswertung der Kommutierungsrippel
22 des Spannungssignals V zur Positionsbestimmung der Heckklappe
12 im manuellen Betrieb M kann zusätzlich noch ein Motormodell für den verwendeten Gleichstrommotor
14 bereitgestellt werden. Ein derartiges Motormodell, was auch als elektromechanisches Motorzustandsmodell bezeichnet wird, beschreibt den elektrischen Zusammenhang zwischen einer Motorengleichung und einer Generatorgleichung. Diese Gleichungen und der Zusammenhang zwischen diesen Gleichungen kann z.B. der
DE 197 29 238 C1 entnommen werden. Unter Verwendung eines derartigen Motormodells kann die auf Basis der Auswertung der Kommutierungsrippel
22 des Spannungssignals V gewonnene Positionsbestimmung der Heckklappe
14 zu plausibilisiert und/oder zu korrigiert werden.
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Entgegen der Darstellung in 1 ist es auch möglich, dass die Heckklappe 12 mittels zweier mechanisch kommutierter Gleichstrommotoren 14 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegt werden kann. In dem Fall ist es möglich, dass jeweilige Kommutierungsrippel 22 bezogen auf die im Generatorbetrieb jeweils erzeugten Spannungssignale V der beiden Gleichstrommotoren 14 ausgewertet werden, um basierend darauf mittels der Steuereinrichtung 20 die Position der Heckklappe 12 zu bestimmen. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, dass für beide Kommutierungsrippel 22 der Spannungssignale V beider Gleichstrommotoren 14 jeweils eine Signalgüte bestimmt wird. Vorzugsweise wird dann nur derjenige Kommutierungsrippel 22 der Spannungssignale V von demjenigen Gleichstrommotor 14 zur Positionsbestimmung verwendet, welcher die bessere Signalgüte aufweist. Zur Bestimmung der Signalgüte kann beispielsweise eine Regelmäßigkeit der Kommutierungsrippel 22, eine Amplitudenhöhe der Kommutierungsrippel 22 und/oder eine Übereinstimmung mit dem bereitgestellten Motormodell für die beiden Gleichstrommotoren 14 ermittelt werden.
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Bei der Verwendung von zweien der Gleichstrommotoren 14 ist es alternativ auch möglich, dass einer der beiden Gleichstrommotoren 14 mit zumindest einem Sensor versehen ist, mittels welchem eine Drehwinkel- und/oder Drehzahlmessung sowohl im manuellen Betrieb M als auch im automatischen Betrieb A ermöglicht wird. In dem Fall ist eine redundante Positionsbestimmung der Heckklappe 12 möglich. Einmal kann also die Positionsbestimmung der Heckklappe 12 durch Auswertung der Kommutierungsrippel 22, 24 erfolgen. Zum anderen ist es sensorbasiert möglich, sowohl im manuellen Betrieb M als auch im automatischen Betrieb A sensorbasiert die Positionsbestimmung des vorzunehmen.
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Obwohl im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung ganz konkret nur auf die Positionsbestimmung einer Heckklappe 12 eines Kraftfahrzeugs 10 eingegangen worden ist, kann das erläuterte Verfahren und System 16 zur Positionsbestimmung beliebiger Fahrzeugaußenteile verwendet werden, welche sowohl automatisch mittels eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors 14 als auch manuell verstellt werden können.
