DE102018126838A1

DE102018126838A1 - Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018126838A1
Application number: DE102018126838.6A
Authority: DE
Inventors: Bernd Herthan; Sebastian Schödel; Robert Dick
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-04-30
Also published as: EP3870789A1; US20210396064A1; CN113396266A; WO2020084068A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei die Klappenanordnung (1) eine gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie (3) schwenkbare Klappe (4) aufweist, wobei die Klappenanordnung (1) eine rücktreibbare Antriebsanordnung (5) zur motorischen Verstellung der Klappe (4) und eine Steuerungsanordnung (6) zur Ansteuerung der Antriebsanordnung (5) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass mittels der Steuerungsanordnung (6) aus einer unbestromten Zwischenstellung der Klappe (4) heraus in einer Überwachungsroutine (7) eine, insbesondere gravitationsbedingte, vorbestimmte Klappenauslenkung erfasst wird und auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung eine Halteroutine (8) ausgelöst wird, in der die Antriebsanordnung (5) auf eine Halte-Klappenstellung in einem Halte-Regelkreis geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Steuerungsanordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß Anspruch 12 sowie eine Klappenanordnung mit einer solchen Steuerungsanordnung gemäß Anspruch 13.
Die motorische Verstellung schwenkbarer Klappen von Kraftfahrzeugen ist heute eine wichtige Komfortfunktion. Dabei ist es für die Benutzerakzeptanz wichtig, dass auch Nebenfunktionen wie das sichere Halten der Klappe in Zwischenstellungen zufriedenstellend gelöst sind. Speziell bei einer um eine horizontale Achse schwenkbaren Heckklappe ergibt sich regelmäßig ein gravitationsbedingtes Absenken der Heckklappe aus einer unbestromten Zwischenstellung heraus, wenn die zugeordnete Antriebsanordnung rücktreibbar ausgestaltet ist. Diese ungewünschte Verstellbewegung lässt sich beispielsweise durch eine mechanische Bremse verhindern. Das bekannte Verfahren ( DE 10 2012 018 990 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, greift auf eine solche mechanische Bremse zurück. Nachteilig dabei ist der hohe mechanische Aufwand.
Bei Fensterhebern sind steuerungstechnische Maßnahmen für das Halten einer Fensterscheibe in Zwischenstellungen bekannt ( DE 10 2004 017 110 A1 , EP 1 645 710 A1 ), bei denen ein auf das Halten der Fensterscheibe gerichteter Regelkreis vorgesehen ist. Solche Fensterscheiben können Bestandteil der in Rede stehenden Klappenanordnung sein, indem sie von der Klappe aufgenommen werden und mit der Klappe entsprechend mit bewegt werden. Im Übrigen sind die Anforderungen an die motorische Verstellung und das Halten von Fensterscheiben grundsätzlich andere als bei freischwingenden Klappen. Einerseits ändern sich mit jeder Verstellung der Klappe die für die Verstellung und das Halten herrschenden Kräfteverhältnisse. Andererseits handelt es sich bei dem Halten einer freischwingenden Klappe, das regelmäßig gegen die Gewichtskraft der Klappe erfolgt, um eine Einklemm-relevante und damit Sicherheits-relevante Funktion, deren Umsetzung angesichts der obigen, sich verändernden Kräfteverhältnisse eine Herausforderung für sich darstellt.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Aufwand für das Halten der Klappe in unbestromten Zwischenstellungen reduziert wird.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass beim Auftreten einer insbesondere gravitationsbedingten Klappenauslenkung aus einer unbestromten Zwischenstellung der Klappe heraus zunächst erfasst wird, ob eine vorbestimmte Klappenauslenkung vorliegt, die des Haltens bedarf. Wenn dem so ist, wird ein Halte-Regelkreis aktiviert, der zu einer entsprechenden Ansteuerung der rücktreibbaren Antriebsanordnung führt.
Der Begriff „Zwischenstellung“ ist hier weit zu verstehen und umfasst jedwede Stellung der Klappe, in der die Klappe aus der Schließstellung, also der vollständig geschlossenen Stellung der Klappe, heraus verschwenkt worden ist. Insoweit umfasst dieser Begriff auch die Offenstellung der Klappe, also die vollständig geöffnete Stellung der Klappe.
Der Begriff „unbestromte Zwischenstellung“ bedeutet, dass sich die Klappe in der Zwischenstellung befindet, während die Antriebsanordnung unbestromt ist. Bei der unbestromten Zwischenstellung handelt es sich vorzugsweise um eine statische Zwischenstellung, bei der die Klappe unbewegt ist.
Der Begriff „rücktreibbare Antriebsanordnung“ bedeutet, dass sich der Antriebsstrang der nicht bestromten Antriebsanordnung durch eine manuelle Verstellung der Klappe rücktreiben lässt. Eine notwendige Voraussetzung hierfür ist die nicht selbsthemmende Auslegung der Getriebekomponenten des Antriebsstrangs der Antriebsanordnung.
Im Einzelnen wird nun vorgeschlagen, dass mittels der Steuerungsanordnung aus einer unbestromten Zwischenstellung der Klappe heraus in einer Überwachungsroutine eine, insbesondere gravitationsbedingte, vorbestimmte Klappenauslenkung erfasst wird und auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung eine Halteroutine ausgelöst wird, in der die Antriebsanordnung durch entsprechende Bestromung auf eine Halte-Klappenstellung in einem Halte-Regelkreis geregelt wird. Dies entspricht also einer Lageregelung der Klappe.
Mit der vorschlagsgemäßen Lösung lässt sich ein Halten der Klappe in Zwischenstellungen sicherstellen, ohne dass es zusätzlicher mechanischer Maßnahmen bedarf. Dadurch, dass ein Halte-Regelkreis mit entsprechender Rückkopplung vorgesehen ist, kann auf jegliche Umgebungsbedingungen, insbesondere einer eventuellen Hanglange des Kraftfahrzeugs o.dgl., selbsttätig reagiert werden. Die weiter oben angesprochenen, sich verändernden Kräfteverhältnisse an der Klappe spielen keine nennenswerte Rolle mehr.
Grundsätzlich kann die Antriebsanordnung einen einzigen Antrieb mit einem Antriebsmotor oder zwei Antriebe mit jeweils einem Antriebsmotor umfassen. Im letztgenannten Fall kann es in einer Variante vorgesehen sein, dass nur einer der beiden Antriebe auf die Halte-Klappenstellung geregelt wird. Das ist sachgerecht, wenn die noch zu erläuternde Systemreibung entsprechend groß ist (Anspruch 2).
Bei der Halte-Klappenstellung kann es sich grundsätzlich um die Zwischenstellung handeln, aus der die Klappe ausgelenkt ist. Hierfür ist es erforderlich, dass die Zwischenstellung bei ihrer Einnahme steuerungstechnisch gespeichert worden ist. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Halte-Klappenstellung die ausgelenkte Klappenstellung ist. Das ist sachgerecht, da es regelmäßig ausreichen wird, die ausgelenkte Stellung der Klappe zu halten (Anspruch 3).
Bevorzugte Varianten für die Definition der vorbestimmten Klappenauslenkung sind Gegenstand von Anspruch 4. Je nachdem, auf welche Weise die Klappenauslenkung erfasst werden soll, kann hier ein Grenzwert für den Klappenverstellweg, die Klappengeschwindigkeit oder die Klappenbeschleunigung sinnvoll sein.
Anspruch 5 betrifft zwei bevorzugte Varianten für die Erfassung der Klappenauslenkung, nämlich die Überwachung der Generatorspannung eines Antriebsmotors der Antriebsanordnung und die Überwachung des Sensorsignals eines der Antriebsanordnung zugeordneten Sensors. Die Überwachung der Generatorspannung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn kein Sensor zur Erfassung einer Klappenbewegung vorhanden ist.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 handelt es sich bei der Stellgröße des Halte-Regelkreises um die elektrische Spannung und/oder um den elektrischen Strom mindestens eines Antriebsmotors der Antriebsanordnung. Dabei kann es einerseits vorgesehen sein, dass die Höhe der betreffenden elektrischen Größe je nach Regelstrategie variiert wird. Andererseits kann alternativ eine Variation von Pulsweise und Pulsfrequenz vorgesehen sein, sofern es sich bei den betreffenden elektrischen Größen um pulsweitenmodulierte Größen handelt. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung lassen sich die elektrische Spannung bzw. der elektrische Strom als Stellgröße auf einfache steuerungstechnische Weise nutzen.
Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 7 und 8 betreffen die Realisierung eines Betriebs-Modus und eines Standby-Modus für die Steuerungsanordnung. Während im Betriebs-Modus vorzugsweise der gesamte Funktionsumfang der Antriebsanordnung zur Verfügung steht, sind im Standby-Modus nur Minimalfunktionen verfügbar. Der hiermit verbundene Vorteil besteht darin, dass der Stromverbrauch im Standby-Modus außerordentlich gering gehalten werden kann. Vorzugsweise ist es so, dass der Standby-Modus auf die Erfüllung einer Standby-Bedingung eingestellt wird.
Interessant ist nun gemäß Anspruch 7 die Überlegung, dass die Überwachungsroutine, nicht jedoch die Halteroutine im Standby-Modus läuft. Entsprechend ist es gemäß Anspruch 8 vorgesehen, dass auf die Steuerungsanordnung auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung in den Betriebs-Modus gebracht und die Halteroutine ausgelöst wird. Damit ergibt sich eine besonders stromsparende Umsetzung der vorschlagsgemäßen Lösung.
Die ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 9 und 10 betreffen die Überlegung, dass in dem vorschlagsgemäßen Halte-Regelkreis die Höhe der von der Antriebsanordnung zum Halten der Klappe erzeugten Rückstellkraft ermittelt und berücksichtigt werden kann. Beispielsweise wird gemäß Anspruch 10 vermutet, dass ein Übersteigen der Rückstellkraft über eine vorbestimmte Betätigungsschwelle mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine manuelle Einwirkung des Benutzers auf die Klappe zurückgeht. Entsprechend ist es in einer Alternative vorgesehen, dass in diesem Fall die Halteroutine verlassen wird. Alternativ oder zusätzlich kann es gemäß Anspruch 10 vorgesehen sein, dass je nach Richtung der Rückstellkraft eine Verstellroutine wie eine Schließverstellung oder eine Öffnungsverstellung ausgelöst wird. Die Halteroutine wird also gewissermaßen doppelt genutzt, nämlich einerseits für das originäre Halten der Klappe und andererseits für die Erfassung einer eventuellen manuellen Krafteinwirkung des Benutzers auf die Klappe.
Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung einer Benutzerbetätigung besteht darin, dass der Klappe ein Betätigungssensor gemäß Anspruch 11 zugeordnet ist. Damit lässt sich die Wahrscheinlichkeit für ein benutzerseitig ungewünschtes Halten der Klappe weiter reduzieren.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Steuerungsanordnung, die für die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, als solche beansprucht. Dies ist vorzugsweise dadurch realisiert, dass auf der Steuerungsanordnung eine Software läuft, die der Umsetzung der Überwachungsroutine und der Halteroutine dient. Insoweit darf auf alle Ausführungen zu der erstgenannten Lehre verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Klappenanordnung mit der gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie verstellbaren Klappe, mit der der Klappe zugeordneten Antriebsanordnung und der Steuerungsanordnung zur Ansteuerung der Antriebsanordnung beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu der erstgenannten Lehre verwiesen werden.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 14 ist die Klappe um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar, so dass das Klappengewicht vorzugsweise in Schließrichtung der Klappe wirkt. Dabei ist die Systemreibung gemäß Anspruch 15 vorzugsweise so ausgelegt, dass die Klappe mittels der Haft-Systemreibung in mindestens einer unbestromten Zwischenstellung gehalten wird, wobei, vorzugsweise, die nach dem Überwinden der Haft-Systemreibung einsetzende Gleit-Systemreibung zum Halten der Klappe aber nicht ausreicht. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Klappe also dank der Systemreibung selbsthaltend ausgestaltet, soweit sich die Klappe in einem statischen, also unbewegten Zustand befindet. Sobald jedoch äußere Einflüsse wie ein Windstoß, ein Zuschlagen einer Tür, eine Beladung des Kraftfahrzeugs, ein Umklappen eines Laderaumbodens o.dgl. einen entsprechenden mechanischen Impuls in die Klappe einleitet, der zu dem angesprochenen Überwinden der Haft-Systemreibung und dem Einsetzen der Gleit-Systemreibung führt, ist eine zusätzliche Maßnahme erforderlich, um die Klappe zu halten. Vorschlagsgemäß steht hierfür der Halte-Regelkreis zur Verfügung, ohne dass es einer zusätzlichen, mechanischen Bremse bedarf.
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 vorschlagsgemäßen Klappenanordnung,
2 die Antriebsanordnung der Klappenanordnung gemäß 1 in einer schematischen Darstellung und
3 ein vorschlagsgemäßes Verfahren für den Betrieb der Klappenanordnung gemäß 1.

Das vorschlagsgemäße Verfahren ist auf den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs gerichtet, wobei die Klappenanordnung 1 eine gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie 3 schwenkbare Klappe 4 aufweist. Die Klappe 4 ist um eine Schwenkachse 4a schwenkbar, deren Lage gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie 3 fest oder veränderlich vorgesehen sein kann. Im Übrigen ist der Begriff „Klappe“ vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst neben schwenkbaren Heckklappen, Heckdeckeln, Fronthauben, Motorhauben auch schwenkbare Seitentüren.
Die Klappenachse 4a der Klappe 4 ist bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so dass die Gewichtskraft der Klappe 4 zumindest über einen Verstellbereich der Klappe 4 in deren Schließrichtung wirkt.
Die Klappenanordnung 1 weist eine rücktreibbare Antriebsanordnung 5 zur motorischen Verstellung der Klappe 4 auf. Die Klappenanordnung 1 weist ferner eine Steuerungsanordnung 6 zur Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 auf. Die Steuerungsanordnung 6 kann ausschließlich der Antriebsanordnung 5 zugeordnet sein, was einem dezentralen Steuerungskonzept entspricht. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Steuerungsanordnung 6 zumindest zum Teil einer übergeordneten Kraftfahrzeugsteuerung zugeordnet ist.
Wesentlich ist nun zunächst, dass mittels der Steuerungsanordnung 6 aus einer umbestromten Zwischenstellung der Klappe 4 heraus in einer Überwachungsroutine 7 eine, hier und vorzugsweise gravitationsbedingte, vorbestimmte Klappenauslenkung erfasst wird.
Wesentlich ist weiter, dass auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung eine Halteroutine 8 ausgelöst wird, in der die Antriebsanordnung 5 auf eine Halte-Klappenstellung in einem Halte-Regelkreis geregelt wird. Diese zweistufige Vorgehensweise über die Überwachungsroutine und über die der Überwachungsroutine nachgeschalteten Halteroutine erlaubt einerseits einen in steuerungstechnischer Hinsicht modularen Aufbau, in dem die Überwachungsroutine 7 in einem ersten Steuermodul, insbesondere in einem ersten Softwaremodul, und die Halteroutine 8 in einem zweiten Steuermodul, insbesondere in einem zweiten Softwaremodul, untergebracht sein kann. Ferner kann die Überwachungsroutine 7, wie noch erläutert wird, in einem stromsparenden Standby-Modus laufen. Schließlich führt die vorschlagsgemäße Lösung zu einem sicheren Halten der Klappe 4 in Zwischenstellungen, ohne dass eine zusätzliche mechanische Bremse vorgesehen sein muss.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Antriebsanordnung 5 einen ersten Antrieb 9 und einen zweiten Antrieb 10 auf, die an gegenüberliegenden Seiten der Klappe 4 angreifen. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei den Antrieben 9, 10 um Spindelantriebe. Alle anderen Arten von Antrieben können hier jedoch Anwendung finden.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass in der Halteroutine 8 beide Antriebe 9, 10 auf die Halte-Klappenstellung geregelt werden. Hier und vorzugsweise ist es jedoch so, dass nur einer der beiden Antriebe 9, 10, hier der in 2 links dargestellte Antrieb 9, auf die Halte-Klappenstellung geregelt wird. Im Folgenden wird daher stets auf den Antrieb 9 Bezug genommen. Alle diesbezüglichen Ausführungen gelten für den weiteren Antrieb 10 entsprechend.
Für die Definition der Halte-Klappenstellung sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. In einer bevorzugten Variante ist die Halte-Klappenstellung als die Zwischenstellung definiert, aus der heraus die vorbestimmte Klappenauslenkung stattgefunden hat. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Steuerungsanordnung 6 die Klappenstellung fortlaufend speichert, so dass im Zustand der unbestromten Zwischenstellung ein Wert für die Zwischenstellung im Speicher der Steuerungsanordnung 6 abgelegt ist. Darauf basierend kann die Antriebsanordnung 5 dann in der Halteroutine auf die Zwischenstellung geregelt werden.
Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass es sich bei der Halte-Klappenstellung um die ausgelenkte Klappenstellung handelt. Dies ist insoweit vorteilhaft, als im Rahmen der Halteroutine keine eventuell überraschende Rückbewegung der Klappe 4 erfolgt.
Um einem versehentlichen Auslösen der Halteroutine vorzubeugen, ist die die Halteroutine auslösende, vorbestimmte Klappenauslenkung in geeigneter Weise zu definieren. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Klappenauslenkung eine Auslenkung der Klappe 4 aus der jeweiligen Zwischenstellung heraus um einen vorbestimmten Mindest-Klappenverstellweg. Alternativ oder zusätzlich kann die vorbestimmte Klappenauslenkung auch durch eine Mindest-Klappengeschwindigkeit und/oder eine Mindest-Klappenbeschleunigung definiert sein.
Für die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung kann vorteilhafter Weise die Generatorspannung eines Antriebsmotors 9a der Antriebsanordnung 5 herangezogen werden, die sich beim Rücktreiben des Antriebsstrangs der Antriebsanordnung 5 ergibt. Die Generatorspannung kann grundsätzlich auch dafür genutzt werden, zumindest einen Teil der Steuerungsanordnung 6 mit einer elektrischen Spannung zu versorgen, bis die Steuerungsanordnung 6 in noch zu erläuternder Weise aufgeweckt worden ist.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass in der Überwachungsroutine zur Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung das Sensorsignal eines der Antriebsanordnung 1 zugeordneten Sensors 11 überwacht wird.
Bei dem Halte-Regelkreis handelt es sich um einen Regelkreis mit Rückkopplungsstrang, der grundsätzlich auch kaskadiert vorliegen kann. Bei der Führungsgröße des Halte-Regelkreises handelt es sich vorzugsweise um die Halte-Klappenstellung, während die Stellgröße des Halte-Regelkreises vorzugsweise die elektrische Spannung und/oder der elektrische Strom mindestens eines Antriebsmotors 9a der Antriebsanordnung 1 ist. Die regelungstechnischen Einzelheiten eines solchen Regelkreises als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Die Steuerungsanordnung 6 weist vorzugsweise eine Treibereinheit zur Beschaltung der Antriebsanordnung 5 mit elektrischer Antriebsleistung auf. Hier können beispielsweise die üblichen Brückenschaltungen, insbesondere H-Brückenschaltungen, Anwendung finden. Ferner ist die Steuerungsanordnung 6 mit einer Logikeinheit zur Ansteuerung der Treibereinheit ausgestattet. Die Logikeinheit kann grundsätzlich auch anderen Zwecken dienen. Beispielsweise kann die Logikeinheit die Überprüfung der Authentifizierung des Bedieners beim Öffnen der Klappe 4 übernehmen.
Im Sinne eines stromsparenden Betriebs ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerungsanordnung 6 bei in einer Zwischenstellung befindlicher Klappe 4 auf die Erfüllung einer Standby-Bedingung aus einem Betriebsmodus in einen Standby-Modus gebracht wird. Der Standby-Modus ist hier und vorzugsweise so definiert, dass zwar die Überwachungsroutine 7, nicht jedoch die Halteroutine 8 läuft. In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind im Standby-Modus alle stromverbrauchenden Funktionen der Steuerungsanordnung 6 deaktiviert, soweit diese nicht zum Aufwecken der Steuerungsanordnung 6 aus dem Standby-Modus heraus benötigt werden.
Die Standby-Bedingung ist hier und vorzugsweise der Ablauf einer vorbestimmten Standby-Zeitspanne, ohne dass eine motorische Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 erfolgt ist. Andere Varianten für die Definition der Standby-Bedingung sind denkbar.
Vorzugsweise wird die Steuerungsanordnung 6 auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung in den Betriebs-Modus gebracht, worauf vorzugsweise das Auslösen der Halteroutine 8 folgt. Dies ist der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen.
Innerhalb der in 3 schematisch dargestellten Überwachungsroutine 7 findet zunächst ein Überwachungsschritt 12 statt, in dem geprüft wird, ob überhaupt eine Klappenauslenkung stattgefunden hat. Dies kann beispielsweise basierend auf dem Sensorsignal des Sensors 11 erfolgen. In dem Vergleichsschritt 13 wird überprüft, ob die erfasste Klappenauslenkung den Kriterien für eine vorbestimmte Klappenauslenkung entspricht. Falls dies nicht der Fall ist, erfolgt ein Sprung zurück auf den Überwachungsschritt 12. Falls die erfasste Klappenauslenkung den Kriterien für die vorbestimmte Klappenauslenkung entspricht, wird der Aufweckschritt 14 ausgelöst, der die Überführung der Steuerungsanordnung 6 vom Standby-Modus in den Betriebs-Modus umfasst.
Anschließend wird die in 3 dargestellte Halteroutine 8 ausgelöst, in der die Regelung 15 auf die Halte-Klappenstellung ausgelöst wird. Im Zuge der Regelung wird vorzugsweise ein Wert für die von der Antriebsanordnung 5 erzeugte Rückstellkraft ermittelt. Um sicherzustellen, dass keine übermäßigen, einklemmrelevanten Kräfte wirken, ist der Halte-Regelkreis vorzugsweise so ausgelegt, dass der Wert der Rückstellkraft auf einen vorbestimmten Rückstellkraft-Grenzwert begrenzt wird.
Für die Ermittlung der Rückstellkraft sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. Vorzugsweise ist es so, dass aus der elektrischen Spannung und/oder dem elektrischen Strom mindestens eines Antriebsmotors 9a der Antriebsanordnung 5 basierend auf einem elektrischen Antriebsmodell des betreffenden Antriebsmotors 9a auf die jeweilige Rückstellkraft geschlossen wird. Grundsätzlich können die Werte für Spannung und/oder Strom der oben angesprochenen Stellgröße entsprechen oder von dieser abgeleitet werden.
Der besondere Vorzug der Ermittlung eines Wertes für die Rückstellkraft besteht darin, dass ein auf eine Verstellung der Klappe 4 gerichteter Benutzerwunsch erfasst werden kann, der sich in einer benutzerseitigen Krafteinwirkung auf die Klappe 4 äußert. Hierfür wird die Rückstellkraft mittels der Steuerungsanordnung 6 in einem Vergleichsschritt 16 daraufhin überprüft, ob von der Rückstellkraft eine vorbestimmte Betätigungsschwelle überstiegen wird. Bei Übersteigen der Betätigungsschwelle durch die Rückstellkraft wird in einer bevorzugten Alternative die Halteroutine 8 verlassen. Damit wird zunächst einmal sichergestellt, dass die Steuerungsanordnung 6 mit der Halteroutine 8 nicht gegen den Benutzer arbeitet.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Verstellroutine 18 ausgelöst werden, wie der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist. In der Verstellroutine 18 wird vorzugsweise eine motorische Verstellung der Klappe 4, insbesondere eine motorische Schließverstellung in die Schließstellung der Klappe 4 oder eine motorische Öffnungsverstellung in die Offenstellung der Klappe 4, in einer der Rückstellkraft entgegengesetzten Verstellrichtung bewirkt. Drückt der Benutzer also die Klappe 4 in Schließrichtung, so wird in der Halteroutine 8 zunächst einmal eine Rückstellkraft erzeugt, die der Kraftwirkung des Benutzers entgegenwirkt. Sofern die Rückstellkraft die Betätigungsschwelle übersteigt, folgt die Steuerungsanordnung 6 durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 dem Benutzerwunsch durch eine motorische Verstellung der Klappe 4 in Schließrichtung.
Weiter alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Benutzer auf sonstige Weise einen Verstellwunsch der Klappe 4 äußert. Dies kann beispielsweise über die Betätigung einer Funkfernbedienung vorgesehen sein. Hierfür ist dem Vergleichschritt 16 ein weiterer, auf die Abfrage eines eventuellen Benutzerwunsches gerichteter Abfrageschritt 17 nachgeschaltet, der wiederum zum Auslösen der Verstellroutine 18 führen kann.
Um wie oben angesprochen weiter zu vermeiden, dass die Halteroutine 8 gegen den Benutzerwunsch arbeitet, ist der Klappe 4 ein Betätigungssensor 19 zur Erfassung einer Benutzerbetätigung zugeordnet. In diesem Rahmen ist es vorgesehen, dass auf die Erfassung einer Benutzerbetätigung die Halteroutine 8 verlassen wird und/oder eine oben erläuterte Verstellroutine 18 ausgelöst wird. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem Betätigungssensor 19 um einen Näherungssensor zur Erfassung einer Benutzerbewegung. Alternativ kann es sich bei dem Betätigungssensor 19 um einen Kraftsensor zur Erfassung einer Benutzerkrafteinwirkungauf die Klappe 4, insbesondere einer benutzerseitig in die Klappe 4 eingeprägten Handkraft, handeln.
Die Überführung der Steuerungsanordnung 6 zurück in den Standby-Modus kann auf unterschiedliche Weise vorgesehen sein. In 3 ist dies beispielhaft, angedeutet durch das Bezugszeichen 20, nach Abschluss der Verstellroutine 18 vorgesehen.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Steuerungsanordnung 6 zur Durchführung des obigen, vorschlagsgemäßen Verfahrens als solche beansprucht. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Steuerungsanordnung 6 vorzugsweise über eine Software verfügt, die das vorschlagsgemäße Verfahren abbildet.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird die auf die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtete Klappenanordnung 1 als solche beansprucht. Die Klappenanordnung 1 weist entsprechend eine gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie 3 verstellbare Klappe 4 auf. Ferner ist die Klappenanordnung 1 mit einer der Klappe 4 zugeordneten Antriebsanordnung 5 und einer obigen Steuerungsanordnung 6 ausgestattet.
Bei dem in 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 4 um eine horizontale Schwenkachse 4a schwenkbar, die, wie weiter oben angesprochen, gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie 3 starr oder verstellbar angeordnet sein kann. Entsprechend drängt die Gravitationskraft die Klappe 4 in Schließrichtung, wie ebenfalls bereits erläutert worden ist.
Die Systemreibung, also die Reibung, die für eine Verstellung der Klappe 4 überwunden werden muss, ist so ausgelegt, dass zumindest im Normalzustand, vorzugsweise stets, die Klappe 4 mittels der Haft-Systemreibung in mindestens einer unbestromten Zwischenstellung, vorzugsweise in allen Zwischenstellungen, gehalten wird. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es jedoch so, dass die nach dem Überwinden der Haft-Systemreibung einsetzende Gleit-Systemreibung zum Halten der Klappe 4, insbesondere gegenüber der Gewichtskraft der Klappe 4, nicht ausreicht. Das ist der Zeitpunkt, in dem die Halteroutine 8 auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung ausgelöst wird. Das Halten der Klappe 4 erfolgt also wie angesprochen rein steuerungstechnisch, ohne dass es einer mechanischen Bremse bedarf.
Der Normalzustand ist hier und vorzugsweise so definiert, dass sich das Kraftfahrzeug 2 in einer Hanglage befindet, die einer Straßensteigung innerhalb von +/-40%, vorzugsweise von +/-30% entspricht. Außerhalb des Normalzustands, also bei einer außerordentlich starken Hanglage, kann es sein, dass das Halten der Klappe 4 in jedweder Stellung rein steuerungstechnisch erfolgt, da die Haftreibung für das Halten der Klappe 4 ggf. nicht ausreicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012018990 A1 [0002]
DE 102004017110 A1 [0003]
EP 1645710 A1 [0003]

Claims

Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei die Klappenanordnung (1) eine gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie (3) schwenkbare Klappe (4) aufweist, wobei die Klappenanordnung (1) eine rücktreibbare Antriebsanordnung (5) zur motorischen Verstellung der Klappe (4) und eine Steuerungsanordnung (6) zur Ansteuerung der Antriebsanordnung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungsanordnung (6) aus einer unbestromten Zwischenstellung der Klappe (4) heraus in einer Überwachungsroutine (7) eine, insbesondere gravitationsbedingte, vorbestimmte Klappenauslenkung erfasst wird und auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung eine Halteroutine (8) ausgelöst wird, in der die Antriebsanordnung (5) auf eine Halte-Klappenstellung in einem Halte-Regelkreis geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (5) zur motorischen Verstellung der Klappe (4) zwei Antriebe (9, 10) aufweist, und dass in der Halteroutine beide Antriebe (9, 10) auf die Halte-Klappenstellung geregelt werden, oder, dass nur einer der beiden Antriebe (9, 10) auf die Halte-Klappenstellung geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halte-Klappenstellung die Zwischenstellung ist, oder, dass die Halte-Klappenstellung die ausgelenkte Klappenstellung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Klappenauslenkung eine Auslenkung der Klappe (4) aus der Zwischenstellung heraus um einen vorbestimmten Mindest-Klappenverstellweg und/oder mit einer Mindest-Klappengeschwindigkeit und/oder mit einer Mindest-Klappenbeschleunigung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überwachungsroutine (7) zur Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung die Generatorspannung eines Antriebsmotors (9a) der Antriebsanordnung (5) und/oder das Sensorsignal eines der Antriebsanordnung (5) zugeordneten Sensors (11) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgröße des Halte-Regelkreises die Halte-Klappenstellung und die Stellgröße des Halte-Regelkreises die elektrische Spannung und/oder der elektrische Strom mindestens eines Antriebsmotors (9a) der Antriebsanordnung (5) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsanordnung (6) bei in einer Zwischenstellung befindlicher Klappe (4) auf die Erfüllung einer Standby-Bedingung aus einem Betriebs-Modus in einen Standby-Modus gebracht wird, in dem die Überwachungsroutine (7), nicht jedoch die Halteroutine (8) läuft, vorzugsweise, dass die Standby-Bedingung der Ablauf einer vorbestimmten Standby-Zeitspanne ist, ohne dass eine motorische Ansteuerung der Antriebsanordnung (5) erfolgt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsanordnung (6) auf die Erfassung der vorbestimmten Klappenauslenkung in den Betriebs-Modus gebracht und die Halteroutine (8) ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Halteroutine (8) ein Wert für die von der Antriebsanordnung (5) erzeugte Rückstellkraft ermittelt wird, vorzugsweise, dass der Halte-Regelkreis so ausgelegt ist, dass der Wert der Rückstellkraft auf einen vorbestimmten Rückstellkraft-Grenzwert begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mittels der Steuerungsanordnung (6) daraufhin überprüft wird, ob eine vorbestimmte Betätigungsschwelle überstiegen wird und dass bei Übersteigen der Betätigungsschwelle die Halteroutine (8) verlassen wird und/oder eine Verstellroutine (18) ausgelöst wird, in der eine motorische Verstellung der Klappe (4), insbesondere eine motorische Schließverstellung in die Schließstellung der Klappe (4) oder eine motorische Öffnungsverstellung in die Offenstellung der Klappe (4), in einer der Rückstellkraft entgegengesetzten Verstellrichtung bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappe (4) ein Betätigungssensor (19) zur Erfassung einer Benutzerbetätigung zugeordnet ist und dass auf die Erfassung einer Benutzerbetätigung die Halteroutine (8) verlassen wird und/oder eine Verstellroutine (18) ausgelöst wird, in der eine motorische Verstellung der Klappe (4), insbesondere eine motorische Schließverstellung oder eine motorische Öffnungsverstellung, bewirkt wird, vorzugsweise, dass der Betätigungssensor (19) ein Näherungssensor zur Erfassung einer Benutzerbewegung oder ein Kraftsensor zur Erfassung einer Benutzerkrafteinwirkung ist.
Steuerungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Klappenanordnung mit einer gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie (3) verstellbaren Klappe (4), wobei die Klappenanordnung (1) eine der Klappe (4) zugeordnete Antriebsanordnung (5) und eine Steuerungsanordnung (6) nach Anspruch 12 aufweist.
Klappenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (4) um eine horizontale Schwenkachse (4a) schwenkbar ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemreibung so ausgelegt ist, dass die Klappe (4) mittels der Haft-Systemreibung in mindestens einer unbestromten Zwischenstellung gehalten wird, vorzugsweise, dass die nach dem Überwinden der Haft-Systemreibung einsetzende Gleit-Systemreibung aber zum Halten der Klappe (4) nicht ausreicht.