DE102019211715A1 - Drive device for adjusting a vehicle assembly - Google Patents
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Abstract
Eine Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (11) umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb (21) zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (11) und eine Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (21), wobei die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, den Verstellantrieb (21) in einem Servobetrieb zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Fahrzeugbaugruppe (11) durch einen Nutzer anzusteuern. Die Steuereinrichtung (3) weist ein Servoregelungsmodul (31) zum Bestimmen eines Sollstromwerts (Icmd) in Abhängigkeit von einer an der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkenden Last, ein Stromregelungsmodul (34) zum Regeln eines Stroms des Verstellantriebs (21) und ein Steuermodul (36) auf, wobei das Stromregelungsmodul (34) ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs (21) in dem Servobetrieb anhand des Sollstromwerts (Icmd) zu regeln, und wobei das Steuermodul (36) ausgebildet ist, eine Kenngröße einer Regelabweichung (Δ) anhand einer Differenz zwischen dem Sollstromwert (Icmd) und einem sich im Servobetrieb ergebenden Ist-Strom (I) des Verstellantriebs (21) zu bestimmen und den Servobetrieb zu beenden, wenn die Kenngröße der Regelabweichung (Δ) ein vorbestimmtes Maß übersteigt.A drive device (2) for adjusting a vehicle assembly (11) comprises an electromotive adjustment drive (21) for adjusting the vehicle assembly (11) and a control device (3) for controlling the adjustment drive (21), the control device (3) being designed to Adjusting drive (21) in a servo mode to provide a supporting force for manual adjustment of the vehicle assembly (11) by a user. The control device (3) has a servo control module (31) for determining a setpoint current value (Icmd) as a function of a load acting on the vehicle assembly (11), a current control module (34) for regulating a current of the adjustment drive (21) and a control module (36) ), wherein the current control module (34) is designed to regulate the current of the adjustment drive (21) in servo operation based on the setpoint current value (Icmd), and wherein the control module (36) is designed to set a parameter of a control deviation (Δ) based on a To determine the difference between the setpoint current value (Icmd) and an actual current (I) of the adjustment drive (21) that results in servo operation and to end servo operation when the characteristic variable of the control deviation (Δ) exceeds a predetermined amount.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device for adjusting a vehicle assembly according to the preamble of
Eine derartige Antriebsvorrichtung umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Verstellantriebs. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, den Verstellantrieb in einem Servobetrieb zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Fahrzeugbaugruppe durch einen Nutzer anzusteuern.Such a drive device comprises an electromotive adjustment drive for adjusting the vehicle assembly and a control device for controlling the adjustment drive. The control device is designed to control the adjustment drive in servo mode to provide a supporting force when the vehicle assembly is manually adjusted by a user.
Bei einer solchen Fahrzeugbaugruppe kann es sich beispielsweise um eine Tür oder Klappe an einem Kraftfahrzeug handeln. Eine Tür kann beispielsweise durch eine schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie angeordnete Fahrzeugseitentür oder auch eine Heckklappe oder eine Schiebetür ausgebildet sein. Bei der Fahrzeugbaugruppe kann es sich beispielsweise aber auch um ein Schiebedach handeln.Such a vehicle assembly can be, for example, a door or flap on a motor vehicle. A door can be formed, for example, by a vehicle side door arranged pivotably on a vehicle body, or also by a tailgate or a sliding door. The vehicle assembly can also be a sliding roof, for example.
Üblicherweise werden beispielsweise Heckklappen heutzutage im Rahmen eines Automatikbetriebs elektromotorisch zwischen definierten Positionen, zum Beispiel zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung, verfahren. Wünschenswert bei einer Heckklappe, aber auch insbesondere bei einer Fahrzeugseitentür, kann sein, dass zusätzlich zu einer automatischen, elektromotorischen Verstellung auch eine manuelle Verstellung möglich ist, die jedoch elektromotorisch unterstützt wird. Hierbei handelt es sich um einen Servobetrieb.Nowadays, for example, trunk lids are usually moved by an electric motor between defined positions, for example between an open position and a closed position, in the context of automatic operation. In the case of a tailgate, but also in particular in the case of a vehicle side door, it may be desirable that, in addition to an automatic, electric motorized adjustment, manual adjustment is also possible, but this is supported by an electric motor. This is a servo operation.
Bei einem solchen Servobetrieb ist wünschenswert, dass die von einem Nutzer aufzubringende Kraft über einen Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe zumindest näherungsweise gleich bleibt und somit ein Nutzer die Fahrzeugbaugruppe leichtgängig, komfortabel und haptisch angenehm unter Aufbringung einer näherungsweise gleichförmigen Nutzerkraft zum Beispiel zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellen kann.In such a servo operation, it is desirable that the force to be applied by a user remains at least approximately the same over an adjustment path of the vehicle assembly, so that a user can use the vehicle assembly smoothly, comfortably and haptically pleasant while applying an approximately uniform user force, for example between an open position and a closed position Can adjust position.
Das Bereitstellen eines Servobetriebs soll hierbei nach Möglichkeit kostengünstig umsetzbar sein, insbesondere ohne Verwendung einer zusätzlichen, aufwändigen Sensorik zur Messung der von einem Nutzer oder auch einem Antrieb tatsächlich aufgebrachten Kraft.The provision of a servo operation should be able to be implemented cost-effectively as far as possible, in particular without using an additional, complex sensor system for measuring the force actually applied by a user or a drive.
Bei einer solchen Antriebsvorrichtung ist zudem wünschenswert, dass mit schneller Reaktionszeit erkannt werden kann, ob ein Nutzer im Servobetrieb eine Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel eine Fahrzeugseitentür, zum Bewegen führt oder ob der Nutzer die Fahrzeugtür losgelassen hat und somit ein weiteres, manuelles Verstellen (bei motorischer Unterstützung im Servobetrieb) nicht gewünscht ist. Wird die Fahrzeugbaugruppe losgelassen, so soll zum Beispiel ein Feststellen der Fahrzeugbaugruppe zu bewirkt werden, um ein weiteres, ungewünschtes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe nach Möglichkeit zu verhindern.With such a drive device it is also desirable that it can be recognized with a quick response time whether a user is moving a vehicle assembly, for example a vehicle side door, in servo mode or whether the user has released the vehicle door and thus a further manual adjustment (in the case of motorized Support in servo operation) is not desired. If the vehicle assembly is released, the vehicle assembly is to be locked, for example, in order to prevent further, undesired adjustment of the vehicle assembly, if possible.
Eine Türantriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugseitentür ist beispielsweise aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe bereitzustellen, die auf einfache, kostengünstig umsetzbare Weise das Bereitstellen eines Servobetriebs zum elektromotorisch unterstützten Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe und auch ein Umschalten aus dem Servobetrieb bei Beendigung einer Verstellbewegung ermöglicht.The object of the present invention is to provide a drive device for adjusting a vehicle assembly, which enables the provision of a servo mode for the electric motor-assisted adjustment of a vehicle assembly and also a switch from servo mode when an adjustment movement is completed in a simple, inexpensive way.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an object having the features of
Demnach weist die Steuereinrichtung ein Servolenkungsmodul zum Bestimmen eines Sollstromwerts in Abhängigkeit von einer an der Fahrzeugbaugruppe wirkenden Last, ein Stromregelungsmodul zum Regeln eines Stroms des Verstellantriebs und ein Steuermodul auf. Das Stromregelungsmodul ist ausgebildet, den Strom des Verstellantriebs in dem Servobetrieb anhand des Sollstromwerts zu regeln. Das Steuermodul ist ausgebildet, eine Kenngröße einer Regelabweichung anhand einer Differenz zwischen dem Sollstromwert und einem sich im Servobetrieb ergebenden Ist-Strom des Verstellantriebs zu bestimmen und den Servobetrieb zu beenden, wenn die Kenngröße der Regelabweichung ein vorbestimmtes Maß übersteigt.Accordingly, the control device has a power steering module for determining a setpoint current value as a function of a load acting on the vehicle assembly, a current regulation module for regulating a current of the adjustment drive and a control module. The current control module is designed to regulate the current of the adjustment drive in servo operation based on the setpoint current value. The control module is designed to measure a control deviation based on a difference between the setpoint current value and a parameter to determine an actual current of the adjusting drive resulting in servo operation and to terminate servo operation when the parameter of the control deviation exceeds a predetermined amount.
Die Antriebsvorrichtung kann in einem Servobetrieb zum manuellen, aber elektromotorisch unterstützten Verstellen der Fahrzeugbaugruppe betrieben werden. In dem Servobetrieb wird der Verstellantrieb so gesteuert, dass durch den Verstellantrieb eine unterstützende Kraft für eine manuelle Verstellung der Fahrzeugbaugruppe bereitgestellt und dabei die von einem Nutzer aufzubringende Kraft nach Möglichkeit über den Verstellweg oder einen Teil des Verstellwegs der Fahrzeugbaugruppe gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt.The drive device can be operated in a servo mode for manual adjustment of the vehicle assembly supported by an electric motor. In the servo mode, the adjustment drive is controlled in such a way that the adjustment drive provides a supporting force for manual adjustment of the vehicle assembly and the force to be applied by a user is the same over the adjustment path or part of the adjustment path of the vehicle assembly or follows a desired curve .
Im Servobetrieb erfolgt dabei eine Stromregelung, wobei dem Stromregelungsmodul ein von dem Servoregelungsmodul generierter Sollstromwert zugeführt und die Stromregelung anhand des von dem Stromregelungsmodul erhaltenen Sollstromwerts im Stromregelungsmodul erfolgt. Das Servoregelungsmodul ist hierbei dazu ausgestaltet, den Sollstromwert so einzustellen, dass die vom Verstellantrieb bereitgestellte Kraft den Nutzer in der Bewegung der Fahrzeugbaugruppe derart unterstützt, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft nach Möglichkeit zumindest näherungsweise gleich ist (oder einer gewünschten Kurve folgt) und sich für den Nutzer somit eine komfortable, haptisch angenehme Verstellung der Fahrzeugbaugruppe ergibt.In the servo mode, a current control takes place, the current control module being supplied with a setpoint current value generated by the servo control module and the current control taking place in the current control module based on the setpoint current value received from the current control module. The servo control module is designed to set the target current value so that the force provided by the adjustment drive supports the user in moving the vehicle assembly in such a way that the force to be applied by the user is at least approximately the same (or follows a desired curve) and is suitable for the user thus results in a comfortable, haptically pleasant adjustment of the vehicle assembly.
Im Servobetrieb wird der Strom des Verstellantriebs somit auf einen Sollstromwert geregelt, der sich zum Beispiel danach bemisst, dass ein Nutzer über einen Verstellweg eine (näherungsweise) gleichbleibende oder einer gewünschten Kurve folgende Kraft aufzubringen hat, eine darüberhinausgehende Kraft aber von einem Verstellantrieb übernommen wird. Auf diese Weise kann der Nutzer die Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise eine Fahrzeugtür, mit vergleichsweise geringer Nutzerkraft führen und in eine gewünschte Position bringen. Ist die gewünschte Position erreicht, soll dies durch die Antriebsvorrichtung erkannt werden, sodass beispielsweise ein Feststellen der Fahrzeugbaugruppe bewirkt werden kann, also ein weiteres, ungewünschtes, unkontrolliertes Bewegen der Fahrzeugbaugruppe verhindert ist.In servo mode, the current of the adjustment drive is regulated to a target current value, which is measured, for example, according to the fact that a user has to apply a (approximately) constant force or force following a desired curve over an adjustment path, but any additional force is taken over by an adjustment drive. In this way, the user can guide the vehicle assembly, for example a vehicle door, with comparatively little user force and bring it into a desired position. Once the desired position has been reached, this should be recognized by the drive device so that, for example, the vehicle assembly can be locked, that is, further, undesired, uncontrolled movement of the vehicle assembly is prevented.
Hierzu ist das Steuermodul dazu ausgebildet, eine Kenngröße einer Regelabweichung im Servobetrieb zu bestimmen. Die Regelabweichung bestimmt sich anhand einer Differenz zwischen dem Sollstromwert und einem sich im Servobetrieb ergebenden Ist-Strom des Verstellantriebs.For this purpose, the control module is designed to determine a parameter of a control deviation in servo operation. The control deviation is determined on the basis of a difference between the setpoint current value and an actual current of the adjustment drive resulting in servo operation.
Weil der Sollstromwert (unter anderem) anhand der von einem Nutzer aufzubringenden Wunschkraft bestimmt wird, kann die Steuereinrichtung über das Stromregelungsmodul den Motorstrom des Verstellantriebs im Servobetrieb so regeln, dass sich eine kleine Regelabweichung nahe Null ergibt, der tatsächliche Motorstrom sich somit anhand des vorgegebenen Sollstromwerts, auf den das Stromregelungsmodul regelt, einstellt. Im Servobetrieb, in dem ein Nutzer an der Fahrzeugbaugruppe angreift und eine Kraft zum Verstellen in die Fahrzeugbaugruppe einleitet, ist somit eine Regelung mit geringer Regelabweichung, insbesondere einer Regelabweichung nahe Null, möglich.Because the target current value is determined (among other things) on the basis of the desired force to be applied by a user, the control device can regulate the motor current of the adjustment drive in servo mode via the current control module so that there is a small control deviation close to zero, the actual motor current is therefore based on the specified target current value to which the current control module regulates. In servo mode, in which a user attacks the vehicle assembly and introduces a force to adjust the vehicle assembly, control with a small control deviation, in particular a control deviation close to zero, is thus possible.
Greift ein Nutzer hingegen nicht mehr an der Fahrzeugbaugruppe an und bringt somit keine Kraft mehr in die Fahrzeugbaugruppe ein, so ist eine Regelung auf den durch das Servolenkungsmodul vorgegebenen Sollstromwert nicht mehr möglich. Es ergibt sich eine Regelabweichung, die überwacht werden kann, um zu bestimmen, ob und wann der Nutzer die Fahrzeugbaugruppe losgelassen hat und somit eine Beendigung des Servobetriebs angezeigt ist.If, on the other hand, a user no longer attacks the vehicle assembly and thus no longer applies any force to the vehicle assembly, regulation to the setpoint current value specified by the power steering module is no longer possible. This results in a control deviation that can be monitored in order to determine whether and when the user has let go of the vehicle assembly and thus termination of the servo operation is indicated.
Steht ein Fahrzeug in Hanglage, kann das Verstellen der Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel einer Fahrzeugseitentür, durch Schwerkraftwirkung unterstützt sein, sodass ein Nutzer bei Verstellen der Fahrzeugbaugruppe in die gleiche Richtung auf die Fahrzeugbaugruppe einwirkt, in die auch eine Schwerkraftwirkung besteht. In diesem Fall kann die Stromregelung derart erfolgen, dass ein negativer Strom in den Verstellantrieb eingespeist wird, der der Nutzerwirkung entgegenwirkt, der also bremsend an dem Verstellantrieb wirkt, sodass die von einem Nutzer aufzubringende Kraft zumindest näherungsweise die gleiche ist wie in anderen Fahrzeuglagen. Im Servobetrieb ist hierbei eine Regelung derart möglich, dass sich der Ist-Strom des Verstellantriebs entsprechend dem Sollstromwert einstellt und sich eine Regelabweichung nahe Null ergibt.If a vehicle is on a slope, the adjustment of the vehicle assembly, for example a vehicle side door, can be supported by the action of gravity, so that when the vehicle assembly is adjusted, a user acts on the vehicle assembly in the same direction as the action of gravity. In this case, the current control can take place in such a way that a negative current is fed into the adjustment drive, which counteracts the user action, i.e. it has a braking effect on the adjustment drive so that the force to be applied by a user is at least approximately the same as in other vehicle positions. In servo operation, regulation is possible in such a way that the actual current of the adjustment drive is set according to the setpoint current value and a control deviation of close to zero results.
Lässt ein Nutzer jedoch die Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise die Fahrzeugtür, los, so kann sich ein kriechendes, weiteres Verstellen der Fahrzeugbaugruppe aufgrund Schwerkraftwirkung ergeben. Wenn eine Schwerkraftwirkung beispielsweise in Schließrichtung besteht, so kann sich die Fahrzeugtür selbsttätig auch ohne Einwirken eines Nutzers in Schließrichtung weiter bewegen, wenn der Nutzer die Fahrzeugtür loslässt. In diesem Fall ist eine Regelung auf den Sollstromwert nicht (mehr) möglich, und es ergibt sich eine Regelabweichung, die erkannt werden kann, sodass anhand der Regelabweichung darauf geschlossen werden kann, dass der Nutzer die Fahrzeugbaugruppe losgelassen hat.If, however, a user lets go of the vehicle assembly, for example the vehicle door, a creeping, further adjustment of the vehicle assembly can result due to the effect of gravity. If there is a gravitational effect in the closing direction, for example, the vehicle door can automatically move further in the closing direction even without the action of a user when the user lets go of the vehicle door. In this case, regulation to the target current value is no longer possible, and the result is a Control deviation that can be recognized so that it can be concluded from the control deviation that the user has let go of the vehicle assembly.
Die Regelabweichung resultiert insbesondere daraus, dass der Sollstromwert anhand der von einem Nutzer bereitzustellenden Wunschkraft (und anderer Parameter, wie zum Beispiel der Steigungs- und Neigungslage des Fahrzeugs) bestimmt und eingestellt wird. Wirkt jedoch keine Nutzerkraft an der Fahrzeugtür, kann sich der Ist-Strom des Verstellantriebs nicht auf den (durch die Wunschkraft des Nutzers beeinflussten) Sollstromwert einstellen, sodass eine Regelabweichung auftritt, die ausgewertet werden kann.The control deviation results in particular from the fact that the target current value is determined and set on the basis of the desired force to be provided by a user (and other parameters, such as the incline and incline of the vehicle). However, if there is no user force acting on the vehicle door, the actual current of the adjustment drive cannot adjust to the target current value (influenced by the desired force of the user) so that a control deviation occurs that can be evaluated.
Wird erkannt, dass der Nutzer die Fahrzeugbaugruppe losgelassen hat, soll der Servobetrieb beendet werden. In diesem Fall kann beispielsweise in einen Feststellzustand geschaltet werden, in dem die Fahrzeugbaugruppe in ihrer gerade eingenommenen Position festgestellt wird, sodass ein weiteres, unbeabsichtigtes Bewegen der Fahrzeugbaugruppe verhindert ist.If it is recognized that the user has let go of the vehicle assembly, the servo operation should be ended. In this case, it is possible, for example, to switch to a locking state in which the vehicle assembly is locked in the position it has just assumed, so that further, unintentional movement of the vehicle assembly is prevented.
In einer Ausgestaltung ist das Steuermodul dazu ausgebildet, die Kenngröße der Regelabweichung aus der Differenz zwischen dem Sollstromwert und einem sich im Servobetrieb ergebenden Ist-Strom des Verstellantriebs, gemittelt über einen vorbestimmten Zeitraum, zu bestimmen. Die Kenngröße der Regelabweichung wird somit durch Mittelwertbildung der Differenz zwischen dem Sollstromwert und einem sich im Betrieb ergebenden Ist-Strom des Verstellantriebs berechnet. Der Zeitraum, über den die Mittelwertbildung erfolgt, kann beispielsweise einige Millisekunden betragen, beispielsweise in einem Bereich zwischen 1 ms und 50 ms. Die Mittelwertbildung erfolgt hierbei im Sinne eines laufenden Mittelwerts („running average“): Die Kenngröße der Regelabweichung zu einem Zeitpunkt bestimmt sich anhand des Mittelwerts über einen vorbestimmten, vorangegangenen Zeitraum.In one embodiment, the control module is designed to determine the parameter of the control deviation from the difference between the setpoint current value and an actual current of the adjustment drive resulting in servo operation, averaged over a predetermined period of time. The characteristic variable of the control deviation is thus calculated by averaging the difference between the setpoint current value and an actual current of the adjustment drive resulting during operation. The period of time over which the averaging takes place can be, for example, a few milliseconds, for example in a range between 1 ms and 50 ms. The averaging takes place in the sense of a running average: The parameter of the control deviation at a point in time is determined using the average over a predetermined, previous period.
In einer Ausgestaltung ist das Steuermodul dazu ausgebildet, den Servobetrieb zu beenden, wenn die Kenngröße der Regelabweichung für eine vorbestimmte Zeitspanne einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt. Im geregelten Servobetrieb bei Angreifen eines Nutzers an die Fahrzeugbaugruppe ist die Regelabweichung nahe Null. Greift ein Nutzer hingegen nicht mehr an der Fahrzeugbaugruppe an, so steigt die Regelabweichung an, wobei nicht unmittelbar aus dem Servobetrieb herausgeschaltet werden soll, sondern erst dann, wenn sich bestätigt hat, dass eine Kraftwirkung durch einen Nutzer auf die Fahrzeugbaugruppe nicht mehr besteht. Erst wenn die Kenngröße der Regelabweichung über eine signifikanten Zeitspanne oberhalb des vorbestimmten Schwellwerts liegt, wird darauf geschlossen, dass eine Regelung auf den Sollstromwert nicht mehr möglich ist und somit mit einiger Wahrscheinlichkeit keine Nutzerkraft (mehr) an der Fahrzeugbaugruppe anliegt. Entsprechend erfolgt eine Beendigung des Servobetriebs und somit keine weitere Stromregelung auf den Sollstromwert zum Unterstützen einer nutzergeführten Verstellbewegung.In one embodiment, the control module is designed to end the servo operation when the characteristic variable of the control deviation exceeds a predetermined threshold value for a predetermined period of time. In regulated servo operation when a user attacks the vehicle assembly, the control deviation is close to zero. If, on the other hand, a user no longer attacks the vehicle assembly, the control deviation increases, whereby the servo operation should not be switched out immediately, but only when it has been confirmed that the user no longer exerts a force on the vehicle assembly. Only when the parameter of the control deviation lies above the predetermined threshold value for a significant period of time is it concluded that regulation to the setpoint current value is no longer possible and that there is therefore a certain probability that there is no user force (any more) on the vehicle assembly. Correspondingly, the servo operation is terminated and there is thus no further current regulation to the setpoint current value to support a user-guided adjustment movement.
Bei Beendigung des Servobetriebs kann in einen anderen Zustand geschaltet werden, zum Beispiel in einen Haltemodus (Feststellzustand), in dem die Fahrzeugbaugruppe festgestellt ist.When the servo operation is terminated, a switch can be made to another state, for example into a hold mode (locking state) in which the vehicle assembly is locked.
In einer Ausgestaltung ist das Steuermodul dazu ausgebildet, aus dem Servobetrieb in einen Feststellzustand, in dem die Fahrzeugbaugruppe festgestellt ist, umzuschalten, wenn die Kenngröße der Regelabweichung (im Betrag) den vorbestimmten Schwellwert übersteigt. Wird festgestellt, dass eine Regelung auf den Sollstromwert nicht mehr möglich ist, so wird die Fahrzeugbaugruppe somit gegenüber der Fahrzeugkarosserie festgestellt und damit in Position gehalten, sodass ein weiteres, unbeabsichtigtes, unkontrolliertes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, nicht mehr möglich ist.In one embodiment, the control module is designed to switch from servo operation to a locking state in which the vehicle assembly is locked if the parameter of the control deviation (in amount) exceeds the predetermined threshold value. If it is determined that regulation to the target current value is no longer possible, the vehicle assembly is thus determined with respect to the vehicle body and thus held in position so that further, unintentional, uncontrolled adjustment of the vehicle assembly, for example a vehicle side door or a tailgate, is no longer possible is possible.
Das Steuermodul kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, in den Feststellzustand zu schalten, wenn die Regelabweichung den vorbestimmten Schwellwert für eine vorbestimmte Zeitspanne übersteigt, also für eine vorbestimmte Zeitspanne, zum Beispiel länger als 50 ms, oberhalb des Schwellwerts liegt.The control module can in particular be configured to switch to the locking state when the control deviation exceeds the predetermined threshold value for a predetermined period of time, i.e. is above the threshold value for a predetermined period of time, for example longer than 50 ms.
Das Feststellen kann hierbei durch Bestromen des Verstellantriebs, gesteuert durch die Steuereinrichtung, erfolgen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung einen kontrollierten Feststellstrom in den Verstellantrieb einspeisen, der die Fahrzeugbaugruppe in Position hält und einem eventuellen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe bei externer Krafteinwirkung, zum Beispiel aufgrund einer Schwerkraftwirkung oder durch Wind, entgegenwirkt. Ein solches aktives Feststellen der Fahrzeugbaugruppe kann zum Beispiel über einen vorbestimmten, limitierten Zeitraum, zum Beispiel einige Minuten erfolgen, um übermäßige Beanspruchung einer Fahrzeugbatterie zu vermeiden.The locking can be done by energizing the adjustment drive, controlled by the control device. In particular, the control device can feed a controlled locking current into the adjustment drive, which holds the vehicle assembly in position and counteracts any adjustment of the vehicle assembly in the event of an external force, for example due to the action of gravity or wind. Such an active determination of the vehicle assembly can take place, for example, over a predetermined, limited period of time, for example a few minutes, in order to avoid excessive stress on a vehicle battery.
Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebsvorrichtung eine mechanische Bremseinrichtung aufweisen, mittels derer ein mechanisches Feststellen der Antriebsvorrichtung und/oder der Fahrzeugbaugruppe bewirkt werden kann. Eine solche Bremseinrichtung kann beispielsweise durch eine Scheibenbremse oder eine Backenbremse ausgestaltet sein und kann beispielsweise durch das Steuermodul angesteuert werden, um die Fahrzeugbaugruppe vorteilhafterweise stromlos festzustellen.Additionally or alternatively, the drive device can have a mechanical braking device, by means of which a mechanical locking of the drive device and / or the vehicle assembly is effected can be. Such a braking device can be designed, for example, by a disc brake or a shoe brake and can, for example, be controlled by the control module in order to advantageously determine the vehicle assembly in the absence of current.
In einer Ausgestaltung weist die Steuereinrichtung ein Lastberechnungsmodul auf, das dem Servoregelungsmodul vorgeschaltet ist und dazu dient, eine an der Fahrzeugbaugruppe wirkende Last zu bestimmen. Bei der Last handelt sich um eine unabhängig von einer aufgebrachten Nutzerkraft an der Fahrzeugbaugruppe wirkende Kraft, die insbesondere einem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe entgegenwirken (oder die Bewegung der Fahrzeugbaugruppe gegebenenfalls auch unterstützen) und beispielsweise von der Fahrzeuglage, einem Winkel einer Scharnierachse der als Fahrzeugtür ausgebildeten Fahrzeugbaugruppe und einer aktuellen Verstellposition der Fahrzeugbaugruppe abhängen kann.In one embodiment, the control device has a load calculation module, which is connected upstream of the servo control module and serves to determine a load acting on the vehicle assembly. The load is a force acting on the vehicle assembly independently of an applied user force, which in particular counteracts an adjustment of the vehicle assembly (or possibly also supports the movement of the vehicle assembly) and, for example, from the vehicle position, an angle of a hinge axis of the vehicle assembly designed as a vehicle door and a current adjustment position of the vehicle assembly can depend.
Das Lastberechnungsmodul kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, eine an der Fahrzeugtür wirkende statische und/oder dynamische Last zu bestimmen. Die Last kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem um eine Fahrzeuglängsachse gemessenen Neigungswinkel des Fahrzeugs, einem um die Fahrzeuglängsachse gemessenen Neigungswinkel einer Scharnierachse der Fahrzeugbaugruppe (die in diesem Fall beispielsweise als schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie angeordnete Fahrzeugseitentür ausgebildet ist), einem um eine Fahrzeugquerachse gemessenen Steigungswinkel des Fahrzeugs, einem um die Fahrzeugquerachse gemessenen Steigungswinkel der Scharnierachse der Fahrzeugbaugruppe und/oder einem Öffnungswinkel der Fahrzeugbaugruppe bestimmt werden.The load calculation module can in particular be designed to determine a static and / or dynamic load acting on the vehicle door. The load can, for example, as a function of an angle of inclination of the vehicle measured about a longitudinal axis of the vehicle, an angle of inclination of a hinge axis of the vehicle assembly measured about the longitudinal axis of the vehicle (which in this case is designed, for example, as a vehicle side door pivoted on a vehicle body), an angle of inclination measured about a transverse axis of the vehicle Vehicle, a measured angle of inclination of the hinge axis of the vehicle assembly about the vehicle transverse axis and / or an opening angle of the vehicle assembly can be determined.
In Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeugs und der Neigung der Scharnierachse der Fahrzeugbaugruppe (gemessen um die Fahrzeuglängsachse, auch bezeichnet als Rollwinkel) und/oder in Abhängigkeit von der Steigung des Fahrzeugs und der Steigung der Scharnierachse (gemessen um die Fahrzeugquerachse, auch bezeichnet als Nickwinkel oder Pitchwinkel) wirken Schwerkräfte auf die Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise eine schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnete Fahrzeugseitentür. Solche Schwerkräfte können beispielsweise in Richtung einer geschlossenen Stellung einer Fahrzeugtür wirken und wirken somit beispielsweise einem Öffnen der Fahrzeugtür entgegen, unterstützen aber ein Schließen der Fahrzeugtür. Ein Nutzer muss bei einem Öffnen der Fahrzeugtür somit entgegen einem aufgrund der Schwerkraft an der Fahrzeugbaugruppe wirkenden Drehmoment arbeiten, bei einem Schließen der Fahrzeugtür hingegen mit der Schwerkraftwirkung, wobei die durch den Verstellantrieb bereitgestellte, unterstützende Kraft so eingestellt wird, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft unabhängig von der Lage des Fahrzeugs und von der Position der Fahrzeugbaugruppe gleich bleibt oder einer gewünschten Kurve folgt. Die vom Verstellantrieb bereitzustellende, unterstützende Kraft verändert sich somit mit der Fahrzeuglage und der Position der Fahrzeugbaugruppe und wird entsprechend so vorgegeben, dass sich für einen Nutzer vorzugsweise eine zumindest näherungsweise gleichbleibende Verstellkraft im Servobetrieb ergibt.Depending on the inclination of the vehicle and the inclination of the hinge axis of the vehicle assembly (measured around the vehicle's longitudinal axis, also referred to as the roll angle) and / or as a function of the incline of the vehicle and the inclination of the hinge axis (measured around the vehicle transverse axis, also referred to as the pitch angle or pitch angle) gravitational forces act on the vehicle assembly, for example a vehicle side door that is pivotably arranged on the vehicle body. Such gravitational forces can act, for example, in the direction of a closed position of a vehicle door and thus counteract, for example, opening of the vehicle door, but support closing of the vehicle door. When the vehicle door is opened, a user has to work against a torque acting on the vehicle assembly due to gravity, but when the vehicle door is closed with the effect of gravity, the supporting force provided by the adjustment drive being set so that the force to be applied by the user remains the same regardless of the location of the vehicle and of the position of the vehicle assembly or follows a desired curve. The supporting force to be provided by the adjustment drive thus changes with the vehicle position and the position of the vehicle assembly and is accordingly specified in such a way that a user preferably has an at least approximately constant adjustment force in servo mode.
Zusätzlich können Reibkräfte an der Fahrzeugbaugruppe wirken, die ebenfalls durch das Lastberechnungsmodul zum Berechnen der an der Fahrzeugbaugruppe wirkenden Last mit einbezogen werden können.In addition, frictional forces can act on the vehicle assembly, which can also be included by the load calculation module for calculating the load acting on the vehicle assembly.
Zusätzlich oder alternativ können auch andere Kräfte mit einbezogen werden, beispielsweise Windkräfte, die an der Fahrzeugbaugruppe wirken.In addition or as an alternative, other forces can also be included, for example wind forces that act on the vehicle assembly.
In einer Ausgestaltung ist das Servoregelungsmodul dazu ausgebildet, anhand der an der Fahrzeugbaugruppe wirkenden Last, wie sie vom Lastberechnungsmodul berechnet und dem Servoregelungsmodul zugeführt wird, und zusätzlich anhand eines von einem Nutzer aufzubringenden Zielkraftwerts ein durch den Verstellantrieb bereitzustellendes Solldrehmoment zu bestimmen. Der Zielkraftwert entspricht der gewünschten Kraft, die ein Nutzer beim Verstellen der Fahrzeugbaugruppe aufzubringen hat. Durch das Servoregelungsmodul soll der Sollstromwert für die Stromregelung so vorgegeben werden, dass der Verstellantrieb ein Drehmoment bereitstellt, das den Nutzer beim Verstellen der Fahrzeugbaugruppe derart unterstützt, dass der Nutzer zumindest näherungsweise nur eine dem Zielkraftwert entsprechende Kraft aufzubringen hat.In one embodiment, the servo control module is designed to use the load acting on the vehicle assembly, as calculated by the load calculation module and fed to the servo control module, and in addition to a target force value to be applied by a user, to determine a target torque to be provided by the adjustment drive. The target force value corresponds to the desired force that a user has to apply when adjusting the vehicle assembly. The servo control module is intended to specify the setpoint current value for the current control so that the adjustment drive provides a torque that supports the user when adjusting the vehicle assembly in such a way that the user only has to apply at least approximately a force corresponding to the target force value.
Die Last, die durch das Lastberechnungsmodul berechnet wird, kann einen statischen Anteil und einen dynamischen Anteil aufweisen. So kann die Last bestimmt werden anhand eines um eine Scharnierachse der Fahrzeugbaugruppe wirkenden, statischen Scharniermoments und eines um die Scharnierachse der Fahrzeugbaugruppe wirkenden, dynamischen Scharniermoments. Das statische Scharniermoment kann sich ergeben aus Momentanteilen, die sich aus der Schwerkraftwirkung auf die Fahrzeugbaugruppe in Abhängigkeit vom Neigungswinkel und vom Steigungswinkel des Fahrzeugs und der Scharnierachse und zusätzlich aus einem an der Scharnierachse wirkenden Reibmoment ergeben. Das dynamische Scharniermoment kann demgegenüber zum Beispiel aus Trägheitskräften resultieren und bemisst sich somit anhand der Trägheit der Fahrzeugtür und einer Türbeschleunigung.The load that is calculated by the load calculation module can have a static component and a dynamic component. The load can thus be determined on the basis of a static hinge moment acting about a hinge axis of the vehicle assembly and a dynamic hinge moment acting about the hinge axis of the vehicle assembly. The static hinge torque can result from moment components that result from the effect of gravity on the vehicle assembly as a function of the angle of inclination and the angle of inclination of the vehicle and the hinge axis and additionally from a frictional torque acting on the hinge axis. The dynamic hinge moment can in contrast, for example, result from inertial forces and are thus measured on the basis of the inertia of the vehicle door and a door acceleration.
Sind das statische Scharniermoment und das dynamische Scharniermoment bekannt, kann das durch den Verstellantrieb bereitzustellende Solldrehmoment anhand einer Drehmomentbilanz berechnet werden zu
Anhand des Solldrehmoments bestimmt das Servoregelungsmodul dann, in einer Ausgestaltung, den Sollstromwert und führt diesen Sollstromwert im Servobetrieb dem Stromregelungsmodul zu. Im Stromregelungsmodul erfolgt dann eine Stromregelung anhand des durch das Servoregelungsmodul bereitgestellten Sollstromwerts.In one embodiment, the servo control module then uses the setpoint torque to determine the setpoint current value and feeds this setpoint current value to the current control module in servo operation. A current control then takes place in the current control module using the setpoint current value provided by the servo control module.
In einer Ausgestaltung ist das Stromregelungsmodul dazu ausgebildet, den Strom des Verstellantriebs unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation einzustellen. Im Stromregelungsmodul erfolgt eine Stromregelung anhand des zugeführten Sollstromwerts. Das Stromregelungsmodul stellt den Strom hierbei mit einer Pulsweitenmodulation hoher Frequenz, zum Beispiel mit einer Frequenz zwischen 5 kHz und 30 kHz, zum Beispiel 20 kHz ein und erzeugt auf diese Weise beispielsweise einen Spannungsstellwert, anhand dessen sich der Strom des Verstellantriebs einstellt.In one embodiment, the current control module is designed to set the current of the adjustment drive using pulse width modulation. In the current control module, the current is regulated based on the supplied setpoint current value. The current control module adjusts the current with a pulse width modulation of high frequency, for example with a frequency between 5 kHz and 30 kHz, for example 20 kHz and in this way generates, for example, a voltage control value, which is used to set the current of the adjustment drive.
Im Stromregelungsmodul erfolgt eine Regelung anhand des zugeführten Sollstromwerts und des sich ergebenden, tatsächlich Motorstroms. Der Strom des Verstellantriebs wird durch Regelung somit so eingestellt, dass er dem vorgegebenen Sollstromwert entspricht, wobei eine Regelabweichung überwacht und ausgewertet wird, um gegebenenfalls auf ein Loslassen der Fahrzeugbaugruppe durch einen Nutzer zu erkennen.In the current control module, a control takes place based on the supplied setpoint current value and the resulting, actual motor current. The current of the adjustment drive is thus set by regulation so that it corresponds to the specified setpoint current value, with a control deviation being monitored and evaluated in order to detect whether a user has let go of the vehicle assembly.
Durch die elektromotorische Unterstützung des manuellen Verstellens der Fahrzeugbaugruppe im Servobetriebsmodus mittels Stromregelung kann die von einem Nutzer aufzubringende Kraft auf einen gewünschten Zielkraftwert eingestellt werden, wobei die Regelung derart erfolgen kann, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe zumindest näherungsweise gleich bleibt oder einer gewünschten Kurve folgt. Ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe im Servobetriebsmodus durch einen Nutzer kann somit einfach, komfortabel und haptisch angenehm erfolgen.Through the electromotive support of the manual adjustment of the vehicle assembly in the servo operating mode by means of current control, the force to be applied by a user can be set to a desired target force value, whereby the control can take place in such a way that the force to be applied by the user remains at least approximately the same over the adjustment path of the vehicle assembly or follows a desired curve. A manual adjustment of the vehicle assembly in the servo operating mode by a user can thus take place simply, comfortably and haptically pleasant.
Im Servobetriebsmodus folgt das Bereitstellen der unterstützenden Kraft hierbei der Bewegung eines Nutzers, wobei insbesondere ein ungewünschtes Nachlaufen, d. h. ein weiteres Verstellen nach Beendigung einer Nutzerbetätigung, vermieden werden kann, in dem der Servobetrieb beendet wird, sobald ein Loslassen der Fahrzeugtür anhand einer Regelabweichung zwischen dem Sollstromwert und dem Ist-Strom des Verstellantriebs erkannt wird. Der Nutzer ist in der Wahl der Verstellgeschwindigkeit frei. Über den Verstellantrieb wird lediglich eine unterstützende Kraft bereitgestellt, die abhängig von der Verstellbewegung der Fahrzeugbaugruppe durch einen Nutzer variabel eingestellt wird.In the servo operating mode, the provision of the supporting force follows the movement of a user, whereby in particular an undesired run-on, ie. H. further adjustment after termination of a user operation can be avoided by ending the servo operation as soon as the vehicle door is released on the basis of a control deviation between the setpoint current value and the actual current of the adjustment drive. The user is free to choose the adjustment speed. The adjustment drive merely provides a supporting force which is variably set by a user as a function of the adjustment movement of the vehicle assembly.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugbaugruppe in Form einer Fahrzeugseitentür; -
2A eine Ansicht zur Illustration eines Steigungswinkels eines Fahrzeugs und eines Steigungswinkels einer Scharnierachse einer Fahrzeugseitentür; -
2B eine Ansicht zur Illustration eines Neigungswinkels eines Fahrzeugs und eines Neigungswinkels einer Scharnierachse einer Fahrzeugseitentür; -
3 eine funktionale Ansicht einer Steuereinrichtung einer Antriebsvorrichtung; -
4 eine grafische Ansicht einer von einem Nutzer aufzubringenden Verstellkraft über einen Verstellweg einer Fahrzeugseitentür in einem Servobetriebsmodus; -
5 eine grafische Ansicht eines Sollstromwerts und eines sich ergebenden Ist-Stroms des Verstellantriebs der Antriebsvorrichtung und sich einer hieraus ergebenden Regelabweichung über der Zeit, bei einer durch einen Nutzer geführten Bewegung der Fahrzeugbaugruppe; -
6 eine grafische Ansicht des Sollstromwerts und des sich ergebenden Ist-Stroms des Verstellantriebs der Antriebsvorrichtung und sich einer hieraus ergebenden Regelabweichung über der Zeit, bei von einem Nutzer unabhängiger Bewegung der Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel aufgrund Schwerkraftwirkung; und -
7 eine grafische Ansicht des Sollstromwerts und des sich ergebenden Ist-Stroms über der Zeit, bei anfänglich geführter Bewegung und einem Loslassen der Fahrzeugbaugruppe.
-
1 a schematic view of a vehicle assembly in the form of a vehicle side door; -
2A a view to illustrate a pitch angle of a vehicle and a pitch angle of a hinge axis of a vehicle side door; -
2 B a view illustrating an angle of inclination of a vehicle and an angle of inclination of a hinge axis of a vehicle side door; -
3 a functional view of a control device of a drive device; -
4th a graphical view of an adjustment force to be applied by a user over an adjustment path of a vehicle side door in a servo operating mode; -
5 a graphical view of a setpoint current value and a resulting actual current of the adjustment drive of the drive device and a control deviation resulting therefrom over time when the vehicle assembly is moved by a user; -
6th a graphical view of the setpoint current value and the resulting actual current of the adjustment drive of the drive device and a resulting control deviation over time when the vehicle assembly moves independently of a user, for example due to the effect of gravity; and -
7th a graphic view of the setpoint current value and the resulting actual current over time, with initially guided movement and a release of the vehicle assembly.
Eine Antriebsvorrichtung
Beispielsweise kann der Verstellantrieb
Hingewiesen sei an dieser Stelle darauf, dass eine Antriebsvorrichtung
Die Antriebsvorrichtung
Während im Automatikbetrieb eine Regelung auf eine vorbestimmte Drehzahl erfolgen soll, um die Fahrzeugbaugruppe
Die Fahrzeuglage geht, wie nachfolgend erläutert werden soll, ein in die Berechnung des durch den Verstellantrieb
Eine in
Die Steuereinrichtung
Das Drehzahlregelungsmodul
Das Servoregelungsmodul
Das Drehzahlregelungsmodul
Im Automatikbetrieb ist das Drehzahlregelungsmodul
Die Schalteinrichtung
Die Steuerung der Schalteinrichtung
Im Stromregelungsmodul
Im Automatikbetrieb erfolgt somit eine Regelung nach Art einer Kaskadenregelung, bei der das Drehzahlregelungsmodul
Durch Schalten der Schalteinrichtung
Das Bestimmen des Sollstromwerts
Die an der Fahrzeugbaugruppe
Ein an der Fahrzeugbaugruppe
Anzumerken ist hierzu, dass der Term „cos(α)“ in der obigen Gleichung nur vorliegt, wenn die Neigungs-/Steigungswinkel gemäß DIN ISO 8855 bestimmt sind (entsprechend dem Euler-Winkel, der sich aus einem Roll-Winkel, Pitch-Winkel und Yaw-Winkel ergibt). Wird der Neigungswinkel (absolut) gemessen, so entfällt der Term „cos(α)“.It should be noted that the term “cos (α)” is only present in the above equation if the angle of inclination / pitch is determined in accordance with DIN ISO 8855 (corresponding to the Euler angle, which is made up of a roll angle, pitch angle and yaw angle results). If the angle of inclination is measured (absolute), the term "cos (α)" is omitted.
Das Steigungsmoment und das Neigungsmoment berechnen sich hierbei wie folgt:
- • MSteigung=
xSP * m * g * sin(α) * sin(φ) - • MNeigung=
xSP * m * g * sin(β) * cos(φ) - • α =
α1 + α2 - • β = β1+ β2
- • M slope =
x SP * m * g * sin (α) * sin (φ) - • M slope =
x SP * m * g * sin (β) * cos (φ) - • α =
α 1 + α 2 - • β = β 1 + β 2
Die in diesen Gleichungen verwendeten Größen stellen hierbei dar:
- φ
- Aktueller Türöffnungswinkel [°] - Offsetwinkel
- xSP
- Abstand Türschwerpunkt - Scharnierachse [m]
- m
- Türmasse [kg]
- g
- Erdbeschleunigung [m/s2]
- α1
- Steigung Scharnierachse [°]
- β2
- Neigung Scharnierachse [°]
- α2
- Steigung Scharnierachse [°]
- β2
- Neigung Scharnierachse [°]
- MR,Scharnier
- Reibmoment Scharnier [Nm]
- φ
- Current door opening angle [°] - offset angle
- x SP
- Distance door center of gravity - hinge axis [m]
- m
- Door mass [kg]
- G
- Acceleration due to gravity [m / s 2 ]
- α 1
- Pitch hinge axis [°]
- β 2
- Inclination of the hinge axis [°]
- α 2
- Pitch hinge axis [°]
- β 2
- Inclination of the hinge axis [°]
- M R, hinge
- Frictional torque hinge [Nm]
Die Winkel α1,
Der Offsetwinkel berücksichtigt den Schwerpunkt der Fahrzeugtür in Querrichtung des Fahrzeugs (Y-Richtung).The offset angle takes into account the center of gravity of the vehicle door in the transverse direction of the vehicle (Y direction).
Zusätzlich zum statischen Scharniermoment wirkt bei Bewegung der Fahrzeugbaugruppe
IM steht in obiger Gleichung für die Trägheit der Fahrzeugbaugruppe
Zusätzlich zu solchen statischen und dynamischen Lastkräften ergibt sich ein Drehmoment an der Fahrzeugbaugruppe
- • Fuser Wunschbedienkraft [N]
- • lGriff Abstand Griffposition - Scharnierachse [m]
- • Muser User erzeugte Moment [Nm]
- • F user desired operator [N]
- • l handle distance handle position - hinge axis [m]
- • M user user generated moment [Nm]
Der Abstand IGriff zwischen der Griffposition eines Griffs
Anhand des statischen Scharniermoments, des dynamischen Scharniermoments und des Nutzerdrehmoments kann eine Momentenbilanz aufgestellt werden, um ein durch den Verstellantrieb
Aus dem Solldrehmoment des Antriebs berechnet sich das Sollmoment des Motors unter Einbeziehung des Motorwirkungsgrads und eines Übersetzungsverhältnisses eines Motorgetriebes zu
- • ηmotor Übersetzungswirkungsgrad []
- • üGetriebe Getriebeübersetzung []
- • η motor transmission efficiency []
- • ü gear gear ratio []
Der Motorstrom ist grundsätzlich proportional zum Motordrehmoment, sodass aus dem Sollmotordrehmoment MSoll_motor der Sollstromwert wie folgt berechnet werden kann:
- • Kt Motorkonstante [Nm/A]
- • Io Motorleerlaufstrom [A]
- • Kt motor constant [Nm / A]
- • I o motor no-load current [A]
Dieser Wert wird als Sollstromwert
Im Servobetriebsmodus wird der Sollstromwert
Wie vorangehend ausgeführt, erfolgt das Einstellen des Sollstromwerts
In die Drehmomentbilanz gehen somit die an der Fahrzeugbaugruppe
Dies ist grafisch in
Bei einem Fahrzeug
Dies hat zudem zur Folge, dass im Servobetrieb das Stromregelungsmodul
Dies kann ausgenutzt werden, um im Servobetrieb zu erkennen, wenn ein Nutzer die Fahrzeugbaugruppe
So kann, wie dies in
Es erfolgt nunmehr jedoch nicht unmittelbar eine Beendigung des Servobetriebs, sondern erst dann, wenn die Regelabweichung
Der Schwellwert
Die Zeitspanne
Zur Bestimmung einer Kenngröße der Regelabweichung
Zum Feststellen der Fahrzeugbaugruppe
Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.The idea on which the invention is based is not restricted to the exemplary embodiments described above, but can also be implemented in other ways.
Eine Antriebsvorrichtung der beschriebenen Art kann zum Verstellen einer Fahrzeugseitentür, die verschwenkbar um eine Scharnierachse an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, Verwendung finden. Ebenso kann eine Antriebsvorrichtung unter Anwendung der gleichen Steuerungsprinzipien aber auch für eine Schiebetür, eine Heckklappe oder ein Schiebedach eingesetzt werden.A drive device of the type described can be used to adjust a vehicle side door which is arranged pivotably about a hinge axis on a vehicle body. Likewise, a drive device using the same control principles can also be used for a sliding door, a tailgate or a sliding roof.
Mittels einer Antriebsvorrichtung kann in einem Automatikbetrieb eine drehzahlgeregelte Verstellung einer Fahrzeugbaugruppe erfolgen. In einem Servobetrieb erfolgt demgegenüber eine Kraftunterstützung derart, dass ein Nutzer ein Verstellen mit einer gleichbleibenden oder einer gewünschten Kurve folgenden Nutzerkraft über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe bewirken kann und somit das Verstellen für einen Nutzer komfortabel und angenehm ist.A speed-controlled adjustment of a vehicle assembly can take place in automatic mode by means of a drive device. In contrast, in a servo operation there is power assistance in such a way that a user can effect an adjustment with a constant user force or a user force following a desired curve over the adjustment path of the vehicle assembly and thus the adjustment is comfortable and pleasant for a user.
In einer Antriebsvorrichtung der beschriebenen Art kann sowohl eine Automatikbetrieb als auch im Servobetrieb verwirklicht sein. Denkbar ist aber auch, dass die Antriebsvorrichtung keinen Automatikbetrieb, aber einen Servobetrieb aufweist, in dem ein Sollstromwert bestimmt wird, um eine Stromregelung anhand des Sollstromwerts vorzunehmen.In a drive device of the type described, both automatic operation and servo operation can be implemented. It is also conceivable, however, that the drive device does not have an automatic mode, but a servo mode in which a target current value is determined in order to carry out a current control based on the target current value.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 1010
- FahrzeugkarosserieVehicle body
- 1111
- Fahrzeugbaugruppe (Fahrzeugtür)Vehicle assembly (vehicle door)
- 110110
- ScharnierachseHinge axis
- 111111
- GriffHandle
- 22
- AntriebsvorrichtungDrive device
- 2020th
- Verstellteil (Fangband)Adjustment part (tether)
- 200200
- GelenkachseJoint axis
- 2121st
- VerstellantriebAdjustment drive
- 2222nd
- BremseinrichtungBraking device
- 33
- SteuereinrichtungControl device
- 3030th
- LastberechnungsmodulLoad calculation module
- 301-303301-303
- SensoreinrichtungSensor device
- 3131
- ServoregelungsmodulServo control module
- 310310
- EreigniserkennungEvent detection
- 3232
- DrehzahlregelungsmodulSpeed control module
- 320320
- DrehzahleingabeSpeed input
- 3333
- SchalteinrichtungSwitching device
- 330, 331330, 331
- SchaltpunktSwitching point
- 3434
- StromregelungsmodulCurrent control module
- 3535
- PWM-EinheitPWM unit
- 3636
- SteuermodulControl module
- α1 α 1
- Steigungswinkel der ScharnierachseAngle of slope of the hinge axis
- α2α2
- FahrzeugsteigungswinkelVehicle pitch angle
- β1β1
- Neigungswinkel der ScharnierachseAngle of inclination of the hinge axis
- β2β2
- FahrzeugneigungswinkelVehicle lean angle
- ΔΔ
- Regelabweichung (Differenz zwischen Sollstrom und Ist-Strom)Control deviation (difference between target current and actual current)
- ϕϕ
- TüröffnungswinkelDoor opening angle
- II.
- Ist-StromActual current
- Icmd, Icmd'I cmd , I cmd '
- SollstromwertTarget current value
- nn
- Drehzahlnumber of revolutions
- OO
- ÖffnungsrichtungOpening direction
- SPSP
- TürschwerpunktDoor center of gravity
- SWSW
- SchwellwertThreshold
- T1T1
- ZeitraumPeriod
- T2T2
- ZeitspannePeriod of time
- T3, T4T3, T4
- Zeitpunkttime
- xSP x SP
- Abstand Schwenkachse-TürschwerpunktDistance between pivot axis and door center of gravity
- XX
- FahrzeuglängsachseVehicle longitudinal axis
- YY
- FahrzeugquerachseVehicle transverse axis
- ZZ
- FahrzeugvertikalachseVehicle vertical axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015215627 A1 [0008, 0044, 0045]DE 102015215627 A1 [0008, 0044, 0045]
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE102019211715.5A DE102019211715A1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Drive device for adjusting a vehicle assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019211715.5A DE102019211715A1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Drive device for adjusting a vehicle assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=74188587
Family Applications (1)
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DE102019211715.5A Pending DE102019211715A1 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Drive device for adjusting a vehicle assembly |
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