DE102018111470A1

DE102018111470A1 - Verfahren zur Ansteuerung einer Antriebsanordnung für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018111470A1
Application number: DE102018111470.2A
Authority: DE
Inventors: David Weinkamm; Sebastian Schödel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2019-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Antriebsanordnung (1) für eine Klappe (2) eines Kraftfahrzeugs (3) mittels einer Steueranordnung (4), wobei die Antriebsanordnung (1) einen ersten elektrischen Antrieb (5) und einen zweiten elektrischen Antrieb aufweist, die jeweils antriebstechnisch mit der Klappe (2) gekoppelt sind, wobei dem ersten Antrieb (5) ein erster Bewegungssensor (8) zur Erzeugung eines ersten Bewegungssignals (S₁) und dem zweiten Antrieb (6) ein zweiter Bewegungssensor (9) zur Erzeugung eines zweiten Bewegungssignals (S₂) zugeordnet ist, wobei in einer Ermittlungsroutine während der motorischen Verstellung der Klappe (2) erzeugte Bewegungssignale (S₁, S₂) der Antriebe (5, 6) ermittelt werden, wobei in einer Einklemmschutzroutine die ermittelten Bewegungssignale (S₁, S₂) der beiden Antriebe (5, 6) auf das Eintreten mindestens eines vorbestimmten, einen Einklemmfall repräsentierenden Einklemmkriteriums überwacht werden und wobei bei Eintritt eines Einklemmkriteriums eine Einklemmfallroutine durchlaufen wird. Es wird vorgeschlagen, dass ein Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass eine vorbestimmte Relation des ersten Bewegungssignals (S₁) oder eines davon abgeleiteten Werts zu dem zweiten Bewegungssignal (S₂) oder eines davon abgeleiteten Werts eine Einklemmschwelle über- oder unterschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Antriebsanordnung für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Steueranordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß Anspruch 11, eine Antriebsanordnung mit einer solchen Steueranordnung gemäß Anspruch 12 sowie eine Klappenanordnung mit einer solchen Antriebsanordnung gemäß Anspruch 13.
Im Rahmen der Komfortsteigerung bei Kraftfahrzeugen kommt der motorischen Verstellung von Klappen besondere Bedeutung zu. Bei einer solchen Klappe handelt es sich beispielsweise um eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Fronthaube o.dgl.
Auf Grund der immer weiter steigenden Klappengewichte ist es bekannt, die in Rede stehende Antriebsanordnung mit zwei elektrischen Antrieben auszustatten, die beispielsweise an gegenüberliegenden Rändern der Klappe angreifen.
Mit der motorischen Verstellung einer Klappe geht grundsätzlich auch ein Einklemmrisiko einher. Dies betrifft insbesondere eine motorische Schließbewegung der Klappe, während der sich eine Klappenöffnung kontinuierlich verkleinert, bis es zu einem Komprimieren der Klappendichtung kommt.
Bei dem bekannten Verfahren ( DE 10 2016 209 915 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, ist eine Einklemmschutzroutine vorgesehen, in der die Drehzahlen zweier Antriebe mit Grenzwerten verglichen werden, wobei den beiden Antrieben unterschiedliche Grenzwerte zugeordnet sind. Ein Überfahren eines der Grenzwerte führt zu einem Durchlaufen einer Einklemmfallroutine, in der beide Antriebe abgeschaltet werden.
Eine Herausforderung stellt bei dem bekannten Verfahren die Bereitstellung einer über den Verstellbereich der Klappe gleichmäßig hohen Erfassungssicherheit für einen Einklemmfall dar. Beispielsweise wird es erforderlich sein, die in beiden Antrieben zugeordneten Grenzwerte je nach Klappenstellung, aber auch je nach äußeren Randbedingungen wie einer Hanglage o.dgl., an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Damit ergibt sich oftmals eine ungewollte Reduzierung der Empfindlichkeit des Einklemmschutzes, so dass die Betriebssicherheit der Antriebsanordnung insgesamt eingeschränkt ist. Diese Anpassung der Einklemmschutzroutine auf die jeweils herrschenden Gegebenheiten wird beispielsweise in der EP 1 860 265 B1 angesprochen.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Betriebssicherheit der Antriebsanordnung insbesondere im Hinblick auf die Funktion des Einklemmschutzes mit einfachen Mitteln erhöht wird.
Das obige Problem wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Zunächst einmal wird davon ausgegangen, dass die Antriebsanordnung einen ersten elektrischen Antrieb und einen zweiten elektrischen Antrieb aufweist, die jeweils antriebstechnisch mit der Klappe gekoppelt sind. Dabei ist eine Ermittlungsroutine vorgesehen, in der während der motorischen Verstellung der Klappe erzeugte Bewegungssignale der Antriebe ermittelt werden.
Weiter wird davon ausgegangen, dass eine Einklemmschutzroutine vorgesehen ist, in der die ermittelten Bewegungssignale der beiden Antriebe auf das Eintreten mindestens eines vorbestimmten, einen Einklemmfall repräsentierenden Einklemmkriteriums überwacht werden und wobei bei Eintritt eines Einklemmkriteriums eine Einklemmfallroutine durchlaufen wird, in der es beispielsweise zu einem Abschalten der beiden Antriebe kommt.
Vorschlagsgemäß ist nun erkannt worden, dass ein Einklemmfall, der auf ein Einklemmhindernis in der Klappenöffnung zurückgeht, meist unsymmetrisch auf die Klappe wirkt. Dies bedeutet, dass das Einklemmhindernis selten in einem mittleren Bereich der Klappe auf die Klappe wirkt, sondern dass dieses Einwirken auf die Klappe meist seitlich stattfindet. Dies bedeutet wiederum, dass bei zumindest geringfügiger Nachgiebigkeit der Klappe der dem Einklemmhindernis nähergelegene Antrieb zunächst stärker von dem Einklemmhindernis „gebremst“ wird, als der jeweils andere Antrieb.
Der Begriff „Nachgiebigkeit“ umfasst nach einem erweiterten Verständnis hier nicht nur eine elastische Verformung der Klappe selbst, sondern auch ein zwischen den Antrieben und der Klappe vorhandenes Spiel o. dgl.
Die vorschlagsgemäße Lösung beruht auf der resultierenden Erkenntnis, dass ein obiger asymmetrischer Einklemmfall leicht dadurch erkannt werden kann, dass eine Abweichung des Antriebsverhaltens der beiden Antriebe relativ zueinander erfasst wird.
Hierfür sind dem ersten Antrieb ein erster Bewegungssensor zur Erzeugung eines ersten Bewegungssignals und dem zweiten Antrieb ein zweiter Bewegungssensor zur Erzeugung eines zweiten Bewegungssignals zugeordnet. Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass ein Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass eine vorbestimmte Relation des ersten Bewegungssignals oder eines davon abgeleiteten Werts zu dem zweiten Bewegungssignal oder eines davon abgeleiteten Werts eine Einklemmschwelle über- oder unterschreitet.
Besonders vorteilhaft bei der vorschlagsgemäßen Lösung ist die Tatsache, dass eine Erfassung des Einklemmfalls nunmehr völlig unabhängig von den jeweils herrschenden Gegebenheiten wie Klappenstellung, Hanglage o.dgl. ist, da all diese Gegebenheiten gleichmäßig auf die beiden Antriebe wirken. Dadurch ergibt sich eine höhere Betriebssicherheit für die Antriebsanordnung insgesamt.
Die Bewegungssensoren sind vorzugsweise dazu ausgelegt, zur Erzeugung der Bewegungssignale mit sich bewegenden Antriebskomponenten der Antriebe zusammenzuwirken. Die Bewegungssignale repräsentieren die Bewegung der jeweiligen Antriebskomponente.
Die Auslegung der Bewegungssensoren als inkrementelle Wegsensoren, die während der motorischen Verstellung der Klappe jeweils eine periodische Folge von Signalimpulsen erzeugen, ermöglicht eine steuerungstechnisch besonders einfache Umsetzung der vorschlagsgemäßen Lösung. Der Grund hierfür besteht darin, dass sich solche Signalimpulse, die vorzugsweise als Rechteckimpulse vorliegen, durch einfache steuerungstechnische Maßnahmen erfassen lassen. Speziell bei Rechteckimpulses geht die Erfassung der Signalimpulse und/oder die Ermittlung der jeweiligen Periodenlänge auf eine Erfassung von Signalflanken der Rechteckimpulse zurück.
Die bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 3 bis 7 betreffen die Definition der vorbestimmten Relation, die vorschlagsgemäß aus das Über- oder Unterschreiten der Einklemmschwelle überprüft wird. Die Erfassung des Einklemmfalls ist gemäß Anspruch 3 mit hoher Dynamik möglich, da die Relation der Periodenlängen der beiden Bewegungssignale überprüft wird, ohne dass irgendeine Rechenoperation vorgenommen werden muss. Bei der jeweiligen Periodenlänge handelt es sich um die jeweils aktuelle Periodenlänge, die den zum Messzeitpunkt gerade vorliegenden Signalimpuls oder eine Anzahl dem Messzeitpunkt vorausgehender Signalimpulse betrifft. Im letztgenannten Fall wird vorzugsweise eine Mittelung über eine vorbestimmte Anzahl von Periodenlängen vorgenommen, um eventuelle Schwingungseffekte auszufiltern. In jedem Fall wird die Ermittlung der Periodenlänge vorzugsweise fortlaufend vorgenommen.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 werden die Signalimpulse der beiden Bewegungssignale während der motorischen Verstellung der Klappe gezählt, wobei die vorbestimmte Relation die Relation des resultierenden Summenwerts zueinander betrifft. Vorteilhaft ist hier die Tatsache, dass dieser Auswertung bereits eine Art Tiefpassfilter immanent ist, so dass ein eventuelles Einschwingen der Klappe während der motorischen Verstellung nicht zu einer Fehlerfassung eines Einklemmfalls führt.
Im einfachsten Fall handelt es sich bei der vorbestimmten Relation um eine Differenz oder ein Verhältnis (Anspruch 5). Andere Möglichkeiten der Definition für die vorbestimmte Relation sind denkbar.
Die ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 8 und 9 betreffen vorteilhafte Varianten für die Umsetzung der Einklemmfallroutine. Im einfachsten Fall gemäß Anspruch 8 werden die Antriebe gebremst und/oder angehalten und/oder reversiert. Bei den weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß Anspruch 9 werden die beiden Antriebe in der Einklemmfallroutine in Abhängigkeit davon, welchem Antrieb der Einklemmfall zuzuordnen ist, unterschiedlich angesteuert. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass der Antrieb, dem der Einklemmfall nicht zugeordnet ist, mit einer höheren Geschwindigkeit reversiert wird als der andere Antrieb, um in möglichst kurzer Zeit einen synchronen Betrieb zwischen den beiden Antrieben wiederherzustellen.
Wie oben angesprochen, betrifft die vorschlagsgemäße Lösung einen asymmetrischen Einklemmfall, der sich unterschiedlich auf die beiden Antriebe auswirkt. Entsprechend ist bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ein weiteres Einklemmkriterium definiert, mit dem sich auch ein symmetrischer Einklemmfall zuverlässig erfassen lässt. Bei allen in Anspruch 10 definierten Varianten geht es darum, die Bewegungssignale oder davon abgeleitete Werte der beiden Antriebe jeweils für sich oder als Summe im Hinblick auf das Überschreiten einer Einklemmschwelle zu überprüfen. Die Kombination der vorschlagsgemäßen Erfassung eines asymmetrischen Einklemmfalls mit der Erfassung eines symmetrischen Einklemmfalls basierend auf dem weiteren Einklemmkriterium ergibt eine insgesamt besonders hohe Betriebssicherheit für die Antriebsanordnung.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 11, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Steueranordnung zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Antriebsanordnung für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb, die im montierten Zustand jeweils antriebstechnisch mit der Klappe gekoppelt sind, und mit einer vorschlagsgemäßen Steueranordnung als solche beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, gemäß Anspruch 13, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe und einer der Klappe zugeordneten, vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung als solche beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 14 ist die Klappe um eine horizontale Klappenachse verstellbar, wie dies bei Heckklappen und Heckdeckeln meist der Fall ist. Interessant dabei ist die Tatsache, dass die beiden Antriebe an horizontal gegenüberliegenden Seiten der Klappe mit der Klappe antriebstechnisch gekoppelt sind. Ein seitlicher Einklemmfall, der wie oben angesprochen asymmetrisch auf die beiden Antriebe wirkt, lässt sich mit der vorschlagsgemäßen Lösung besonders gut erfassen. Dies gilt insbesondere gemäß Anspruch 15, wenn die Klappe entsprechend elastisch verformbar ausgelegt ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappenanordnung zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens,
2 die Antriebsanordnung und die Steueranordnung der Klappenanordnung gemäß 1 in einer schematischen Darstellung,
3 die Bewegungssignale der Bewegungssensoren der Antriebe der Klappenanordnung gemäß 1a) während einer einklemmfreien Schließbewegung der Klappe und b) während einer einklemmbehafteten Schließbewegung der Klappe und
4 a) die von den Bewegungssignalen gemäß 3b) abgeleiteten Periodenlängen und b) die von den Bewegungssignalen gemäß 3b) abgeleiteten Summenwerte.

Das vorschlagsgemäße Verfahren dient der Ansteuerung einer Antriebsanordnung 1 für eine Klappe 2 eines Kraftfahrzeugs 3 mittels einer Steueranordnung 4.
Der Begriff „Klappe“ umfasst vorliegend eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Fronthaube, insbesondere Motorhaube, eine Kraftfahrzeugtür, insbesondere Seiten- oder Hecktür, o.dgl.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 2 um eine Klappenachse 2a schwenkbar ausgestaltet. Weiter vorzugsweise ist die Klappenachse 2a im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so dass die Gewichtskraft der Klappe 2 zumindest über einen Verstellbereich der Klappe 2 in deren Schließrichtung wirkt.
Die Steueranordnung 4 kann als der Klappe 2 zugeordnetes Klappensteuergerät ausgestaltet sein, das mit einer übergeordneten Kraftfahrzeugsteuerung wechselwirkt. Anstelle dieses dezentralen Ansatzes kann die Steueranordnung 4 auch Bestandteil einer zentralen Kraftfahrzeugsteuerung sein.
Die Antriebsanordnung 1 weist einen ersten elektrischen Antrieb 5 und einen zweiten elektrischen Antrieb 6 auf, die jeweils antriebstechnisch mit der Klappe 2 gekoppelt sind. Bei beiden Antrieben 5, 6 handelt es sich jeweils um einen Spindelantrieb mit einer Motoreinheit 5a, 6a und einem nachgeschalteten Spindel-Spindelmutter-Getriebe 5b, 6b. Eine beispielhafte Anordnung solcher Antriebe 5, 6 ist in der DE 10 2008 057 014 A1 gezeigt, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Der Darstellung gemäß 2 ist zu entnehmen, dass dem ersten Antrieb 5 ein erster Bewegungssensor 8 zur Erzeugung eines ersten Bewegungssignals S₁ und dem zweiten Antrieb 6 ein zweiter Bewegungssensor 9 zur Erzeugung eines zweiten Bewegungssignals S₂ zugeordnet ist.
Ganz allgemein sind die Bewegungssensoren 8, 9 ausgelegt, mit Antriebskomponenten der Antriebe 5, 6 zusammenzuwirken, um deren jeweilige Bewegung zu erfassen. Der erste Bewegungssensor 8 wirkt vorzugsweise mit einer Antriebskomponente des ersten Antriebs 5 zusammen und dient der Aufnahme der Bewegung dieser Antriebskomponente. Der zweite Bewegungssensor 9 wirkt vorzugsweise mit einer Antriebskomponente des zweiten Antriebs 6 zusammen und dient der Aufnahme der Bewegung dieser Antriebskomponente. Beispielsweise handelt es sich bei den Bewegungssensoren 8, 9 um Hall-Sensoren, die mit Magneten an den betreffenden Antriebskomponenten zusammenwirken. Andere Arten der Ausgestaltung der Bewegungssensoren sind denkbar.
Hier und vorzugsweise sind die Bewegungssensoren 8, 9 den Motorwellen der Motoren 5a, 6a der Antriebe 5, 6 zugeordnet, deren Bewegung über die Spindel-Spindelmutter-Getriebe 5b, 6b in lineare Antriebsbewegungen umgesetzt werden. Die Bewegung der Motorwellen der Motoren 5a, 6a ist damit auch ein Maß für die Antriebsbewegungen der Antriebe 5, 6.
In einer Ermittlungsroutine werden während der motorischen Verstellung der Klappe 2 von den Bewegungssensoren 8, 9 erzeugte Bewegungssignale S₁ , S₂ der Antriebe 5, 6 ermittelt.
Die Bewegungssignale S₁ , S₂ repräsentieren damit ganz allgemein die von den Antrieben 5, 6 erzeugten Antriebsbewegungen, so dass sich ein Einklemmfall, der sich durch ein in 1 nur beispielhaft dargestelltes Einklemmhindems 7 ergibt, basierend auf den Bewegungssignalen S₁ , S₂ der Antriebe 5, 6 erfassen lässt.
Entsprechend ist eine Einklemmroutine vorgesehen, in der die ermittelten Bewegungssignale S₁ , S₂ der beiden Antriebe 5, 6 auf das Eintreten mindestens eines vorbestimmten, einen Einklemmfall repräsentierenden Einklemmkriteriums überwacht werden.
Sobald ein vorbestimmtes Einklemmkriterium erfüllt ist, gilt in der Steueranordnung 4 ein Einklemmfall als erfasst. Vorschlagsgemäß wird bei Eintritt eines Einklemmkriteriums eine Einklemmfallroutine durchlaufen. In der Einklemmfallroutine werden die beiden Antriebe 5, 6 derart angesteuert, dass der Einklemmfall aufgelöst wird. Im einfachsten Fall werden beide Antriebe 5, 6 hierfür reversiert, wie noch erläutert wird.
Wesentlich ist nun, dass ein Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass eine vorbestimmte Relation des ersten Bewegungssignals S₁ oder eines davon abgeleiteten Werts zu dem zweiten Bewegungssignal S₂ oder eines davon abgeleiteten Werts eine Einklemmschwelle über- oder unterschreitet.
Der Begriff „Einklemmschwelle“ ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst die Definition eines erlaubten Bereichs für die vorbestimmte Relation, wobei ein Verlassen des erlaubten Bereichs in der Steueranordnung 4 als Erfassung des Einklemmfalls gewertet wird.
Insoweit handelt es sich bei dem Begriff „Einklemmschwelle“ nicht notwendiger Weise um einen einzelnen Grenzwert. Im Übrigen darf darauf hingewiesen werden, dass die Einklemmschwelle je nach Betriebsart der Antriebsanordnung 1 unterschiedliche Wertebereiche annehmen kann.
Um Fertigungstoleranzen und alle statischen Einflussfaktoren bei der Durchführung der vorschlagsgemäßen Einklemmschutzroutine auszufiltern, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die ermittelten Bewegungssignale S₁ , S₂ oder die davon abgeleiteten Werte einer Hochpassfilterung unterzogen werden.
In der Einklemmfallroutine werden ganz allgemein Maßnahmen für das Auflösen des Einklemmfalls getroffen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in der Einklemmfallroutine mittels der Steueranordnung 4 die Antriebe 5, 6 gebremst und/oder angehalten und/oder reversiert werden. In besonders bevorzugter Ausgestaltung betreffen diese Maßnahmen die beiden Antriebe 5, 6 in identischer Weise.
Angesichts der Tatsache, dass es sich bei dem mit der vorschlagsgemäßen Lösung zu erfassenden Einklemmfall vorzugsweise um einen in obiger Weise asymmetrischen Einklemmfall handelt, werden die Antriebe 5, 6 in der Einklemmfallroutine vorzugsweise unterschiedlich angesteuert. Hierfür wird in der Einklemmfallroutine basierend auf einem Zuordnungskriterium ermittelt, welchem der beiden Antriebe 5, 6 der Einklemmfall zuzuordnen ist. Die Zuordnung des Einklemmfalls zu einem der beiden Antriebe 5, 6 hängt davon ab, welcher Antrieb 5, 6 durch den Einklemmfall mehr als der jeweils andere Antrieb betroffen ist. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es so, dass der erste Antrieb 5 von dem Einklemmhindernis 7 beim Zustandekommen des ersten Kontakts zwischen der Klappe 2 und dem Einklemmhindemis 7 stärker gebremst wird, als der zweite Antrieb 6, so dass der Einklemmfall im obigen Sinne dem ersten Antrieb 5 zuzuordnen ist.
Folgerichtig ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Zuordnungskriterium dadurch definiert ist, dass das Zuordnungskriterium dadurch definiert ist, dass dem Antrieb 5, 6 mit der in der Einklemmfallroutine geringeren Bewegung der Einklemmfall zuzuordnen ist. Gemäß 3 handelt es sich hierbei offensichtlich um den ersten Antrieb 5.
Nachdem basierend auf dem obigen Zuordnungskriterium erfasst worden ist, welchem Antrieb 5, 6 der Einklemmfall zuzuordnen ist, wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dieser Antrieb 5, 6 unterschiedlich angesteuert als der andere Antrieb 6, 5. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise denkbar, dass der zweite Antrieb 6 schneller reversiert wird als der erste Antrieb 5, um ein Verklemmen der beiden Antriebe 5, 6 zu vermeiden und einen möglichst synchronen Betrieb beider Antriebe 5, 6 sicherzustellen.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass zusätzlich zu der vorschlagsgemäßen Erfassung eines asymmetrischen Einklemmfalls ein weiteres Verfahren zur Erfassung eines, insbesondere symmetrischen, Einklemmfalls Anwendung finden kann. Entsprechend ist vorzugsweise ein weiteres Einklemmkriterium dadurch definiert, dass das Bewegungssignal S₁ oder ein davon abgeleiteter Wert eine Einklemmschwelle und/oder das Bewegungssignal S₂ oder ein davon abgeleiteter Wert eine Einklemmschwelle und/oder die Summe beider Bewegungssignale S₁ , S₂ oder davon abgeleitete Werte eine Einklemmschwelle überschreitet bzw. überschreiten. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiteres Einklemmkriterium dadurch definiert sein, dass die Abweichung der Verstellgeschwindigkeit der Klappe 2 von einer Soll-Verstellgeschwindigkeit der Klappe 2 eine Einklemmschwelle überschreitet. Alle oben angesprochenen Einklemmschwellen sind für das jeweilige Einklemmkriterium selbstredend unterschiedlich.
Die Kombination der vorschlagsgemäßen Erfassung eines asymmetrischen Einklemmfalls mit den letztgenannten, bevorzugten Varianten für die Erfassung eines, insbesondere symmetrischen, Einklemmfalls ergeben zusammengenommen eine ganz besonders hohe Betriebssicherheit der Antriebsanordnung, insbesondere im Hinblick auf den Einklemmschutz.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Steueranordnung 4, die für die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, als solche beansprucht. Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass die Steueranordnung 4 eingerichtet ist, die Ermittlungsroutine und die Einklemmschutzroutine umzusetzen. Auf alle diesbezüglichen Ausführungen betreffend das vorschlagsgemäße Verfahren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Antriebsanordnung 1 mit dem ersten Antrieb 5 und dem zweiten Antrieb 6, die im montierten Zustand jeweils antriebstechnisch mit der Klappe 2 gekoppelt sind, und mit einer obigen Steueranordnung 4 als solchen beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird schließlich eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe 2 und einer der Klappe 2 zugeordneten, vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 als solcher beansprucht. Auch insoweit darf auf alle diesbezüglichen Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.
Im Hinblick auf die vorschlagsgemäße Klappenanordnung darf noch auf die bevorzugte Lage der Klappenachse 2a verwiesen werden, die, wie oben angesprochen, in besonders bevorzugter Ausgestaltung horizontal ausgerichtet ist, wobei die beiden Antriebe 5, 6 an horizontal gegenüberliegenden Seiten der Klappe 2 mit der Klappe 2 antriebstechnisch gekoppelt sind. Dabei stellt die Klappe 2, wie weiter oben angesprochen, vorzugsweise eine gewisse elastische Verformbarkeit bereit, derart, dass ein einseitiger Einklemmfall zu einer zumindest geringfügigen Verformung der Klappe 2 führt. Dadurch lässt sich die vorschlagsgemäße Lösung in besonders wirksamer Weise umsetzen.
Bei den Bewegungssensoren 8, 9 kann es sich um jedwede Sensoren handeln, die Aufschluss über die Bewegung der beiden Antriebe 5, 6 geben. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei den Bewegungssensoren 8, 9 um inkrementelle Wegsensoren, die während der motorischen Verstellung der Klappe 2 jeweils eine periodische Folge von Signalimpulsen erzeugen. Wie oben angesprochen, sind die Wegsensoren 8, 9 hier und vorzugsweise den Motorwellen der Motoren 5a, 6a zugeordnet, so dass sich mit einer Drehung der Motorwellen die in 3 gezeigte, periodische Folge von Signalimpulsen ergibt.
Im einklemmfreien Betrieb ergeben sich bei idealisierter Betrachtung die in 3a) gezeigten Signalfolgen für die beiden Bewegungssensoren 8, 9, wobei die beiden Signalfolgen aus Toleranzgründen in der Praxis nicht übereinander liegen werden. Dies ist in 3 lediglich im Sinne einer einfachen Darstellung angenommen worden. Ferner wird angenommen, dass im einklemmfreien Betrieb die Periodenlängen P₁ , P₂ der Bewegungssignale S₁ , S₂ der beiden Bewegungssensoren 8, 9 während der motorischen Verstellung der Klappe 2 stets konstant sind, was in der Praxis insbesondere im Hinblick auf das Abfahren unterschiedlicher Bewegungsprofile kaum auftritt. Auch dies wird in einer übersichtlichen Darstellung allerdings in Kauf genommen.
3b) zeigt nun den einklemmbehafteten Betrieb, der sich beispielsweise auf das in 1 dargestellte, in einem seitlichen Bereich der Klappenöffnung 2b angeordnete Einklemmhindernis zurückführen lässt.
3a) zeigt, dass die Periodenlänge P₁ des ersten Bewegungssignals S₁ und die Periodenlänge P₂ des zweiten Bewegungssignals S₂ im einklemmfreien Betrieb über die Schließbewegung im Wesentlichen identisch zueinander sind. Anders ist dies im einklemmbehafteten Fall, wie in 3b) gezeigt ist. Hier vergrößert sich die Periodenlänge P₁ des dem ersten Antrieb 5 zugeordneten, ersten Bewegungssignals S₁ von dem Längenwert d auf die Längenwerte d' und d". Diese Abweichung der Längenwerte der Periodenlängen P₁ , P₂ voneinander lässt sich mit der vorschlagsgemäßen Lösung als Einklemmfall erfassen.
Daher ist es vorzugsweise ganz allgemein so, dass in der Einklemmschutzroutine die Periodenlänge P₁ , des ersten Bewegungssignals S₁ und die Periodenlänge P₂ des zweiten Bewegungssignals S₂ ermittelt werden und dass die vorbestimmte Relation eine Relation der beiden Periodenlängen P₁ , P₂ zueinander betrifft. Dies ist beispielhaft in 4a) dargestellt.
Alternativ zu der Ermittlung der Periodenlängen P₁ , P₂ kann es vorgesehen sein, dass während der motorischen Verstellung der Klappe 2 ein Summenwert Σ₁ über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal S₁ und ein Summenwert Σ₂ über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal S₂ gebildet wird, wobei die vorbestimmte Relation dann die Relation der Summenwerte Σ₁ , Σ₂ zueinander betrifft. Dies ist der Darstellung gemäß 4b) zu entnehmen.
Für die vorbestimmte Relation sind je nach Anwendungsfall ganz unterschiedliche Varianten für die Definition der vorbestimmten Relation denkbar. Bei einer bevorzugten, steuerungstechnisch besonders einfach umzusetzenden Variante ist es so, dass die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen dem ersten Bewegungssignal S₁ oder einem von dem ersten Bewegungssignal abgeleiteten Wert und dem zweiten Bewegungssignal S₂ oder einem von dem zweiten Bewegungssignal S₂ abgeleiteten Wert ist.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Relation das Verhältnis zwischen dem ersten Bewegungssignal S₁ oder einem von dem ersten Bewegungssignal S₁ abgeleiteten Wert zu dem zweiten Bewegungssignal S₂ oder einem von dem zweiten Bewegungssignal S₂ abgeleiteten Wert ist.
Bei der Überprüfung der Periodenlängen P₁ , P₂ gemäß 4a) ist die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen der Periodenlänge P1 des ersten Bewegungssignals S₁ und der Periodenlänge P₂ des zweiten Bewegungssignals S₂ . Sobald diese Differenz ΔP eine Einklemmschwelle P_G überschreitet, gilt in der Steueranordnung 4 der Einklemmfall als erfasst, so dass die Einklemmfallroutine durchlaufen wird. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Relation hier das oben angesprochene Verhältnis zwischen der Periodenlänge P₁ des ersten Bewegungssignals S₁ zu der Periodenlänge P₂ des zweiten Bewegungssignals S₂ ist.
Bezugnehmend auf die Darstellung gemäß 4b) kann es auch vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen dem Summenwert Σ₁ über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal S₁ und dem Summenwert Σ₂ über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal S₂ ist. Sofern die Differenz ΔΣ die Einklemmschwelle Σ_g überschreitet, gilt in der Steueranordnung 4 wiederum der Einklemmfall als erkannt, so dass wie oben die Einklemmfallroutine durchlaufen wird. Auch hier kann es alternativ vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Relation das Verhältnis zwischen dem Summenwert Σ₁ über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal S₁ und dem Summenwert Σ₂ über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016209915 A1 [0005]
EP 1860265 B1 [0006]
DE 102008057014 A1 [0032]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer Antriebsanordnung (1) für eine Klappe (2) eines Kraftfahrzeugs (3) mittels einer Steueranordnung (4), wobei die Antriebsanordnung (1) einen ersten elektrischen Antrieb (5) und einen zweiten elektrischen Antrieb aufweist, die jeweils antriebstechnisch mit der Klappe (2) gekoppelt sind, wobei dem ersten Antrieb (5) ein erster Bewegungssensor (8) zur Erzeugung eines ersten Bewegungssignals (S₁) und dem zweiten Antrieb (6) ein zweiter Bewegungssensor (9) zur Erzeugung eines zweiten Bewegungssignals (S₂) zugeordnet ist, wobei in einer Ermittlungsroutine während der motorischen Verstellung der Klappe (2) erzeugte Bewegungssignale (S₁, S₂) der Antriebe (5, 6) ermittelt werden, wobei in einer Einklemmschutzroutine die ermittelten Bewegungssignale (S₁, S₂) der beiden Antriebe (5, 6) auf das Eintreten mindestens eines vorbestimmten, einen Einklemmfall repräsentierenden Einklemmkriteriums überwacht werden und wobei bei Eintritt eines Einklemmkriteriums eine Einklemmfallroutine durchlaufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass eine vorbestimmte Relation des ersten Bewegungssignals (S₁) oder eines davon abgeleiteten Werts zu dem zweiten Bewegungssignal (S₂) oder eines davon abgeleiteten Werts eine Einklemmschwelle über- oder unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungssensoren (8, 9) als inkrementelle Wegsensoren ausgestaltet sind und dass die Bewegungssensoren (8, 9) während der motorischen Verstellung der Klappe (2) jeweils eine periodische Folge von Signalimpulsen erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einklemmschutzroutine die Periodenlänge (P₁) des ersten Bewegungssignals (S₁) und die Periodenlänge (P₂) des zweiten Bewegungssignals (S₂) ermittelt werden und dass die vorbestimmte Relation eine Relation der beiden Periodenlängen (P₁, P₂) zueinander betrifft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der motorischen Verstellung der Klappe (2) ein Summenwert (Σ₁) über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal (S₁) und ein Summenwert (Σ₂) über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal (S₂) gebildet wird und dass die vorbestimmte Relation eine Relation der Summenwerte (Σ₁, Σ₂) zueinander betrifft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen dem ersten Bewegungssignal (S₁) oder einem von dem ersten Bewegungssignal (S₁) abgeleiteten Wert und dem zweiten Bewegungssignal (S₂) oder einem von dem zweiten Bewegungssignal (S₂) abgeleiteten Wert ist, oder, dass die vorbestimmte Relation das Verhältnis zwischen dem ersten Bewegungssignal (S₁) oder einem von dem ersten Bewegungssignal (S₁) abgeleiteten Wert zu dem zweiten Bewegungssignal (S₂) oder einem von dem zweiten Bewegungssignal (S₂) abgeleiteten Wert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen der Periodenlänge (P₁) des ersten Bewegungssignals (S₁) und der Periodenlänge (P₂) des zweiten Bewegungssignals (S₂) ist, oder, dass die vorbestimmte Relation das Verhältnis zwischen der Periodenlänge (P₁) des ersten Bewegungssignals (S₁) zu der Periodenlänge (P₂) des zweiten Bewegungssignals (S₂) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Relation eine Differenz zwischen dem Summenwert (Σ₁) über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal (S₁) und dem Summenwert (Σ₂) über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal (S₂) ist, oder, dass die vorbestimmte Relation das Verhältnis zwischen dem Summenwert (Σ₁) über die Signalimpulse in dem ersten Bewegungssignal (S₁) und dem Summenwert (Σ₂) über die Signalimpulse in dem zweiten Bewegungssignal (S₂) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einklemmfallroutine mittels der Steueranordnung (4) die Antriebe (5, 6) gebremst und/oder angehalten und/oder reversiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einklemmfallroutine basierend auf einem Zuordnungskriterium ermittelt wird, welchem der beiden Antriebe (5, 6) der Einklemmfall zuzuordnen ist, vorzugsweise, dass das Zuordnungskriterium dadurch definiert ist, dass dem Antrieb (5, 6) mit der in der Einklemmfallroutine geringeren Bewegung der Einklemmfall zuzuordnen ist, vorzugsweise, dass in der Einklemmfallroutine der Antrieb (5, 6), dem der Einklemmfall nach der Zuordnungsroutine zuzuordnen ist, unterschiedlich angesteuert wird als der andere Antrieb (5, 6).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass das erste Bewegungssignal (S₁) oder ein davon abgeleiteter Wert eine Einklemmschwelle und/oder das zweite Bewegungssignal (S₂) oder ein davon abgeleiteter Wert eine Einklemmschwelle und/oder die Summe beider Bewegungssignale (S₁, S₂) oder davon abgeleiteter Werte eine Einklemmschwelle überschreitet bzw. überschreiten, und/oder, dass ein weiteres Einklemmkriterium dadurch definiert ist, dass die Abweichung der Verstellgeschwindigkeit der Klappe (2) von einer Soll-Verstellgeschwindigkeit der Klappe (2) eine Einklemmschwelle überschreitet.
Steueranordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Antriebsanordnung für eine Klappe (2) eines Kraftfahrzeugs (3) mit zwei Antrieben (5, 6), die im montierten Zustand antriebstechnisch mit der Klappe (2) gekoppelt sind, und mit einer Steueranordnung (4) nach Anspruch 11.
Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs (3) mit einer Klappe (2) und einer der Klappe (2) zugeordneten Antriebsanordnung (1) gemäß Anspruch 12.
Klappenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) um eine horizontale Klappenachse (2a) verstellbar ist und dass die beiden Antriebe (5, 6) an horizontal gegenüberliegenden Seiten der Klappe (2) mit der Klappe (2) antriebstechnisch gekoppelt sind.
Klappenanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) derart elastisch verformbar ausgelegt ist, dass ein einseitiger Einklemmfall zu einer zumindest geringfügigen Verformung der Klappe (2) führt.