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 claim 1.

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 DE 10 2015 215 627 A1 bekannt und weist zum Beispiel einen Verstellantrieb auf, der über ein Übertragungselement in Form eines Zugseils mit einem Verstellteil in Form eines gelenkig an der Fahrzeugkarosserie angebrachten Fangbands gekoppelt ist. Durch Verstellen einer mit dem Übertragungselement gekoppelten Seiltrommel kann die Fahrzeugseitentür relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkt werden, wobei die Türantriebsvorrichtung eine Kupplung aufweist, die ein manuelles Verstellen der Fahrzeugseitentür unabhängig von dem Verstellantrieb ermöglicht.A door drive device for adjusting a vehicle side door is, for example, from DE 10 2015 215 627 A1 is known and has, for example, an adjustment drive which is coupled via a transmission element in the form of a pull cable to an adjustment part in the form of a tether attached to the vehicle body in an articulated manner. By adjusting a cable drum coupled to the transmission element, the vehicle side door can be pivoted relative to the vehicle body, the door drive device having a coupling which enables the vehicle side door to be manually adjusted independently of the adjusting drive.

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 claim 1.

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 M S o l l _ S c h a r n i e r = M S c h a r n i e r _ s t a t + M S c h a r n i e r _ d y n M u s e r ,

Figure DE102019211715A1_0001
wobei MSoll_Scharnier das Solldrehmoment, MScharnier_stat das statische Scharniermoment, MScharnier_dyn das dynamische Scharniermoment und Muser das Nutzermoment angibt. Das statische Scharniermoment und das dynamische Scharniermoment gehen hierbei positiv in die Drehmomentbilanz ein. Das von einem Nutzer aufzubringende Nutzermoment geht demgegenüber je nach Bewegungsrichtung positiv oder negativ in die Bilanz ein. Das Solldrehmoment gibt das vom Verstellantrieb bereitzustellende Drehmoment an, das dem insgesamt zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe erforderlichen Drehmoment abzüglich des Nutzermoments entspricht.If the static hinge torque and the dynamic hinge torque are known, the setpoint torque to be provided by the adjustment drive can be calculated using a torque balance M. S. O l l _ S. c H a r n i e r = M. S. c H a r n i e r _ s t a t + M. S. c H a r n i e r _ d y n - M. u s e r ,
Figure DE102019211715A1_0001
where M Soll_Scharnier the target torque , M Scharnier_stat the static hinge torque , M Scharnier_dyn the dynamic hinge torque and M user the user torque. The static hinge torque and the dynamic hinge torque have a positive impact on the torque balance. The user moment to be applied by a user, on the other hand, is included in the balance either positively or negatively, depending on the direction of movement. The setpoint torque specifies the torque to be provided by the adjustment drive, which corresponds to the total torque required for adjusting the vehicle assembly minus the user torque.

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.
The idea on which the invention is based is to be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
  • 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.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Fahrzeugbaugruppe 11 in Form einer an einer Fahrzeugkarosserie 10 eines Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Fahrzeugseitentür, die um eine Scharnierachse 110 zu der Fahrzeugkarosserie 10 verschwenkbar ist und zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung entlang einer Öffnungsrichtung O verschwenkt werden kann. 1 shows a vehicle assembly in a schematic view 11 in the form of one on a vehicle body 10 of a motor vehicle 1 arranged vehicle side door, which about a hinge axis 110 to the vehicle body 10 is pivotable and between a closed position and an open position along an opening direction O can be pivoted.

Eine Antriebsvorrichtung 2, die beispielsweise nach Art des in der DE 10 2015 215 627 A1 beschriebenen Türantriebs ausgebildet ist, dient zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 und weist einen Verstellantrieb 21 auf, der zum Beispiel ortsfest an der Fahrzeugbaugruppe 11, zum Beispiel an einem in einem Türinnenraum der Fahrzeugbaugruppe 11 in Form der Fahrzeugseitentür eingefassten Türmodul, angeordnet ist und mit einem Verstellteil 20 zum Beispiel in Form eines an einer Gelenkachse 200 gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie 10 verbundenen Fangbands in Wirkverbindung steht.A drive device 2 which, for example, according to the type of the DE 10 2015 215 627 A1 Door drive described is designed, is used for the electric motor adjustment of the vehicle assembly 11 and has an adjustment drive 21st on, for example stationary on the vehicle assembly 11 , for example on one in a door interior of the vehicle assembly 11 in the form of the vehicle side door enclosed door module, is arranged and with an adjustment part 20th for example in the form of one on a joint axis 200 articulated with the vehicle body 10 connected tether is in operative connection.

Beispielsweise kann der Verstellantrieb 21 eine Seiltrommel aufweisen, die mit einem an dem Verstellteil 20 angeordneten Zugseil gekoppelt ist derart, dass durch Verdrehen der Seiltrommel das Verstellteil 20 relativ zu dem Verstellantrieb 21 bewegt und dadurch die Fahrzeugbaugruppe 11 relativ zur Fahrzeugkarosserie 10 um die Scharnierachse 110 verschwenkt werden kann, wie dies in der DE 10 2015 215 627 A1 beschrieben ist. Es sind aber auch andere Mechaniken für eine Antriebsvorrichtung 2 denkbar und möglich, die ein elektromotorisches Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 gegenüber einer Fahrzeugkarosserie 10 ermöglichen.For example, the adjustment drive 21st have a cable drum that is connected to the adjustment part 20th arranged pull rope is coupled in such a way that the adjustment part by rotating the cable drum 20th relative to the adjusting drive 21st moves and thereby the vehicle assembly 11 relative to the vehicle body 10 around the hinge axis 110 can be pivoted, as shown in the DE 10 2015 215 627 A1 is described. But there are also other mechanisms for a drive device 2 Conceivable and possible that an electric motor adjustment of the vehicle assembly 11 compared to a vehicle body 10 enable.

Hingewiesen sei an dieser Stelle darauf, dass eine Antriebsvorrichtung 2 der in diesem Text beschriebenen Art nicht auf die Verwendung an einer Fahrzeugseitentür beschränkt ist, sondern allgemein zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel einer Fahrzeugtür in Form einer Schwenktür oder Schiebetür, zum Verstellen einer Heckklappe oder auch zum Verstellen eines Schiebedachs Verwendung finden kann.It should be pointed out at this point that a drive device 2 of the type described in this text is not limited to use on a vehicle side door, but can be used generally for adjusting a vehicle assembly, for example a vehicle door in the form of a pivoting door or sliding door, for adjusting a tailgate or for adjusting a sunroof.

Die Antriebsvorrichtung 2 soll einen Automatikbetrieb und einen Servobetrieb ermöglichen und somit ein automatisches Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 oder ein manuelles, aber elektromotorisch durch die Antriebsvorrichtung 2 unterstütztes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 durch einen Nutzer bewirken können. Die Antriebsvorrichtung 2 ist hierzu - bei einem Ausführungsbeispiel - zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi schaltbar, wobei der Verstellantrieb 21 in Abhängigkeit vom jeweils eingestellten Betriebsmodus in unterschiedlicher Weise gesteuert wird.The drive device 2 is intended to enable automatic operation and servo operation and thus automatic adjustment of the vehicle assembly 11 or a manual, but electric motor by the drive device 2 assisted adjustment of the vehicle assembly 11 can cause by a user. The drive device 2 is for this purpose - in one embodiment - switchable between different operating modes, the adjusting drive 21st is controlled in different ways depending on the operating mode set.

Während im Automatikbetrieb eine Regelung auf eine vorbestimmte Drehzahl erfolgen soll, um die Fahrzeugbaugruppe 11 mit einer vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit zwischen unterschiedlichen Positionen, zum Beispiel einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung, zu bewegen, soll im Servobetrieb durch den Verstellantrieb 21 ein Drehmoment bereitgestellt werden, das bewirkt, dass eine von einem Nutzer zusätzlich aufzubringende Nutzerkraft ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 bewirkt. Die vom Nutzer aufzubringende Nutzerkraft soll hierbei über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11, also bei dem Beispiel gemäß 1 über den Verstellwinkel ϕ zwischen der geschlossenen Stellung und einer vollständig geöffneten Stellung, zumindest näherungsweise gleich sein oder einer gewünschten Kurve folgen, um dem Nutzer ein komfortables, haptisch angenehmes Verstellen zu ermöglichen.While in automatic mode a regulation to a predetermined speed is to take place in order to control the vehicle assembly 11 To move with a predetermined adjustment speed between different positions, for example a closed position and an open position, is intended in servo operation by the adjustment drive 21st a torque can be provided which causes an additional user force to be applied by a user to adjust the vehicle assembly 11 causes. The user force to be applied by the user is intended here via the adjustment path of the vehicle assembly 11 , so in the example according to 1 Via the adjustment angle ϕ between the closed position and a fully open position, at least approximately the same or follow a desired curve in order to allow the user a comfortable, haptically pleasant adjustment.

2A und 2B zeigen (in zur Illustration übertriebenen Darstellungen) unterschiedliche Fahrzeuglagen und sich daraus ergebende Stellungen der Scharnierachse 110 einer Fahrzeugbaugruppe 11 in Form einer verschwenkbar an der Fahrzeugkarosserie 10 angeordneten Fahrzeugseitentür. 2A and 2 B show (in exaggerated representations for illustration purposes) different vehicle positions and the resulting positions of the hinge axis 110 a vehicle assembly 11 in the form of a pivotable on the vehicle body 10 arranged vehicle side door.

2A zeigt hierbei ein Fahrzeug 1, das zum Beispiel auf einem Hang mit einer Steigung abgestellt ist und dementsprechend einen Steigungswinkel α2 zwischen der Fahrzeugvertikalachse Z und einer (durch die Schwerkraftrichtung bestimmten) Vertikalen aufweist. Zusätzlich weist die Scharnierachse 110 der Fahrzeugbaugruppe 11 einen Steigungswinkel α1 zur Fahrzeugvertikalachse Z auf. Der Steigungswinkel α2 des Fahrzeugs 1 und der Steigungswinkel α1 der Scharnierachse 110 zur Vertikalachse Z werden um die Fahrzeugquerachse Y (siehe 2B) gemessen. 2A shows a vehicle 1 , which is parked, for example, on a slope with an incline and accordingly an incline angle α2 between the vehicle vertical axis Z and a vertical (determined by the direction of gravity). In addition, the hinge axis 110 the vehicle assembly 11 a pitch angle α1 to the vehicle vertical axis Z on. The slope angle α2 of Vehicle 1 and the helix angle α1 of the hinge axis 110 to the vertical axis Z are around the vehicle's transverse axis Y (please refer 2 B) measured.

2B zeigt demgegenüber ein Fahrzeug 1, das um die Fahrzeuglängsachse X (siehe 2A) geneigt ist. Die Fahrzeugvertikalachse Z weist in diesem Fall einen Neigungswinkel β2 zur Vertikalen auf. Zusätzlich kann die Scharnierachse 110 einen Neigungswinkel β1 zur Fahrzeugvertikalachse Z aufweisen. 2 B shows a vehicle 1 around the vehicle's longitudinal axis X (please refer 2A) is inclined. The vehicle vertical axis Z in this case has an angle of inclination β2 to the vertical. In addition, the hinge axis 110 an angle of inclination β1 to the vehicle vertical axis Z exhibit.

Die Fahrzeuglage geht, wie nachfolgend erläutert werden soll, ein in die Berechnung des durch den Verstellantrieb 21 im Servobetriebsmodus bereitzustellenden Drehmoments, das einem Nutzer bei einem Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 unterstützen soll.As will be explained below, the vehicle position is included in the calculation of the by the adjustment drive 21st torque to be provided in the servo operating mode, which a user receives when adjusting the vehicle assembly 11 should support.

Eine in 3 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Steuereinrichtung 3 zum Steuern des Verstellantriebs 21 der Antriebsvorrichtung 2 weist unterschiedliche Regelungsmodule auf, die abhängig vom Betriebsmodus dazu dienen, einen (dem Motorstrom entsprechenden) Strom des als Elektromotor ausgebildeten Verstellantriebs 21 so einzustellen, dass ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 abhängig vom Betriebsmodus in gewünschter Weise erfolgt, nämlich im Automatikbetrieb mit einer gewünschten Verstellgeschwindigkeit und im Servobetrieb in kraftunterstützter Weise. One in 3 control device shown in one embodiment 3 to control the adjustment drive 21st the drive device 2 has different control modules which, depending on the operating mode, serve to generate a current (corresponding to the motor current) of the adjustment drive designed as an electric motor 21st set so that an adjustment of the vehicle assembly 11 takes place in the desired manner depending on the operating mode, namely in automatic mode with a desired adjustment speed and in servo mode in a power-assisted manner.

Die Steuereinrichtung 3 verwirklicht ein Stromregelungsmodul 34, dem ein Sollstromwert Icmd zugeführt wird, wobei abhängig vom Betriebsmodus das Stromregelungsmodul 34 den Sollstromwert Icmd von einem Drehzahlregelungsmodul 32 oder einem Servoregelungsmodul 31 erhält.The control device 3 realizes a current control module 34 , which is a setpoint current value I cmd is supplied, the current control module depending on the operating mode 34 the target current value I cmd from a speed control module 32 or a servo control module 31 receives.

Das Drehzahlregelungsmodul 32 dient hierbei dazu, im Automatikbetrieb den Sollstromwert Icmd so vorzugeben, dass sich am Verstellantrieb 21 eine gewünschte Drehzahl und entsprechend an der Fahrzeugbaugruppe 11 eine gewünschte Verstellgeschwindigkeit v ergibt.The speed control module 32 serves to set the target current value in automatic mode I cmd to be specified so that the adjustment drive 21st a desired speed and accordingly on the vehicle assembly 11 a desired adjustment speed v results.

Das Servoregelungsmodul 31 dient demgegenüber dazu, den Sollstromwert Icmd so vorzugeben, dass ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 im Servobetrieb mit einem Drehmoment unterstützt wird, dass so eingestellt wird, dass die von einem Nutzer zusätzlich aufzubringende Kraft über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11 zumindest näherungsweise gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt.The servo control module 31 on the other hand, serves to set the target current value I cmd to be specified so that a manual adjustment of the vehicle assembly 11 is supported in servo operation with a torque that is set so that the additional force to be applied by a user over the adjustment path of the vehicle assembly 11 is at least approximately the same or follows a desired curve.

Das Drehzahlregelungsmodul 32 regelt im Automatikbetrieb die Drehzahl des Verstellantriebs 21. Dem Drehzahlregelungsmodul 32 wird hierbei eine Solldrehzahl ncmd über einen Eingang 320 zugeführt, wobei die Solldrehzahl ncmd beispielsweise in einem Speicher gespeichert und somit (als konstanter Wert oder als Drehzahlverlauf über den Verstellweg) fest vorgegeben ist, gegebenenfalls aber auch durch einen Nutzer angepasst werden kann. Abhängig von der Solldrehzahl ncmd und der sich tatsächlich am Verstellantrieb 21 im Regelungsbetrieb ergebenden Drehzahl bestimmt das Drehzahlregelungsmodul 32 einen Sollstromwert Icmd , den es dem Stromregelungsmodul 34 zuführt.The speed control module 32 regulates the speed of the adjustment drive in automatic mode 21st . The speed control module 32 a target speed n cmd becomes here via an input 320 supplied, the target speed n cmd being stored, for example, in a memory and thus fixedly specified (as a constant value or as a speed curve over the adjustment path), but possibly also being able to be adapted by a user. Depending on the target speed n cmd and the actual speed on the adjustment drive 21st The speed control module determines the resulting speed in control mode 32 a target current value I cmd It is the current control module 34 feeds.

Im Automatikbetrieb ist das Drehzahlregelungsmodul 32 über eine Schalteinrichtung 33 mit dem Stromregelungsmodul 34 verbunden, indem die Schalteinrichtung 33 auf einen Schaltpunkt 330 geschaltet ist. Der vom Drehzahlregelungsmodul 32 ausgegebene Sollstromwert Icmd wird dem Stromregelungsmodul 34 somit zugeführt, sodass das Stromregelungsmodul 34 eine Stromregelung anhand des vom Drehzahlregelungsmodul 32 erhaltenen Sollstromwerts Icmd vornehmen kann.The speed control module is in automatic mode 32 via a switching device 33 with the current control module 34 connected by the switching device 33 to a switching point 330 is switched. The one from the speed control module 32 output target current value I cmd becomes the current control module 34 thus supplied, so that the current control module 34 a current control based on the speed control module 32 received target current value I cmd can make.

Die Schalteinrichtung 33 kann physisch durch einen mechanischen Schalter verwirklicht sein. Vorteilhaft ist die Schalteinrichtung 33 aber softwaretechnisch durch die Software der Steuereinrichtung 3 umgesetzt. Ebenso sind die Module der Steuereinrichtung 3 vorzugsweise durch Softwaremodule umgesetzt.The switching device 33 can be physically realized by a mechanical switch. The switching device is advantageous 33 but in terms of software through the software of the control device 3 implemented. Likewise are the modules of the control device 3 preferably implemented by software modules.

Die Steuerung der Schalteinrichtung 33 erfolgt beispielsweise über ein Steuermodul 36 der Steuereinrichtung 3.The control of the switching device 33 takes place, for example, via a control module 36 the control device 3 .

Im Stromregelungsmodul 34 erfolgt eine Stromregelung. Das Stromregelungsmodul 34 regelt hierbei den Strom des Verstellantriebs 21 derart, dass er auf den dem Stromregelungsmodul 34 zugeführten Sollstromwert 34 eingestellt wird. Das Stromregelungsmodul 34 stellt hierbei den Strom unter Verwendung eines Spannungsstellwerts Ucmd mittels Pulsweitenmodulation 35 ein, wobei die Pulsweitenmodulation 35 mit vergleichsweise hoher Frequenz, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 5 kHz und 30 kHz, beispielsweise 20 kHz, betrieben wird. Anhand des Sollstromwerts Icmd und des tatsächlich sich ergebenden Stroms I des Stellantriebs 21 wird der Stellwert Ucmd durch Pulsweitenmodulation 35 so eingestellt, dass der Motorstrom I auf den Sollstromwert Icmd geregelt wird.In the current control module 34 a current control takes place. The current control module 34 regulates the current of the adjustment drive 21st in such a way that it is based on the current control module 34 supplied nominal current value 34 is set. The current control module 34 represents the current using a voltage control value U cmd by means of pulse width modulation 35 one, the pulse width modulation 35 is operated at a comparatively high frequency, in particular at a frequency between 5 kHz and 30 kHz, for example 20 kHz. Based on the setpoint current value I cmd and the actually resulting current I. of the actuator 21st the control value U cmd is achieved by pulse width modulation 35 set so that the motor current I. to the target current value I cmd is regulated.

Im Automatikbetrieb erfolgt somit eine Regelung nach Art einer Kaskadenregelung, bei der das Drehzahlregelungsmodul 32 einen Stellwert in Form eines Sollstromwerts Icmd bestimmt und dem nachgeordneten Stromregelungsmodul 34 zur Stromregelung zuführt.In the automatic mode, a control in the manner of a cascade control takes place, in which the speed control module 32 a control value in the form of a setpoint current value I cmd and the downstream current control module 34 for current control supplies.

Durch Schalten der Schalteinrichtung 33 auf den Schaltpunkt 331 kann in den Servobetrieb umgeschaltet werden, in dem nunmehr dem Stromregelungsmodul 34 ein Sollstromwert Icmd von dem Servoregelungsmodul 31, nicht aber von dem Drehzahlregelungsmodul 32 zugeführt wird. Anhand des von dem Servoregelungsmodul 31 erhaltenen Sollstromwerts erfolgt eine Stromregelung dann derart, dass das durch den Verstellantrieb 21 bereitgestellte Drehmoment einen Nutzer beim Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 unterstützt und der Nutzer eine über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11 vorzugsweise weitestgehend gleichförmige Nutzerkraft für das elektromotorisch unterstützte Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 aufzubringen hat.By switching the switching device 33 on the switching point 331 can be switched to servo mode in the current control module 34 a target current value I cmd from the servo control module 31 , but not from the speed control module 32 is fed. Using the from the servo control module 31 The current value obtained is then regulated in such a way that this is effected by the adjustment drive 21st torque provided to a user when adjusting the vehicle assembly 11 supports and the user one about the adjustment path of the vehicle assembly 11 preferably largely uniform user force for the electric motor-assisted adjustment of the vehicle assembly 11 has to raise.

Das Bestimmen des Sollstromwerts Icmd durch das Servoregelungsmodul 31 erfolgt in Abhängigkeit von einer an der Fahrzeugbaugruppe 11 wirkenden Last, die durch ein Lastberechnungsmodul 30 in Abhängigkeit von der Fahrzeuglage und einer (durch den Öffnungswinkel ϕ angegebenen) Öffnungsposition der Fahrzeugbaugruppe 11 berechnet wird.Determining the target current value I cmd through the servo control module 31 takes place as a function of one on the vehicle assembly 11 acting load, which is determined by a load calculation module 30th depending on the vehicle position and an opening position of the vehicle assembly (indicated by the opening angle ϕ) 11 is calculated.

Die an der Fahrzeugbaugruppe 11 wirkende Last bestimmt sich aus einem statischen Drehmoment und einem dynamischen Drehmoment, das um die Scharnierachse 110 wirkt.The one on the vehicle assembly 11 Acting load is determined from a static torque and a dynamic torque around the hinge axis 110 works.

Ein an der Fahrzeugbaugruppe 11 wirkendes statisches Drehmoment bestimmt sich insbesondere anhand eines sich aufgrund der Schwerkraft um die Scharnierachse 110 ergebenden Moments und zusätzlich anhand eines im Scharnier der Fahrzeugbaugruppe 11 wirkenden Reibmoments. Das statische Drehmoment, bezeichnet als statisches Scharniermoment, ergibt sich so zu M S c h a r n i e r , s t a t = M N e i g u n g cos ( α ) + M S t e i g u n g ± M R , S c h a r n i e r ,

Figure DE102019211715A1_0002
wobei MScharnier,stat das statische Scharniermoment, MNeigung ein sich aufgrund einer Fahrzeugneigung und einer Neigung der Scharnierachse 110 ergebendes Neigungsmoment, MSteigung ein sich aufgrund einer Fahrzeugsteigung und einer Steigung der Scharnierachse 110 ergebendes Steigungsmoment und MR,Scharnier ein Reibmoment am Scharnier bezeichnet.One on the vehicle assembly 11 Acting static torque is determined in particular on the basis of the force of gravity around the hinge axis 110 resulting torque and additionally based on one in the hinge of the vehicle assembly 11 acting frictional torque. The static torque, referred to as the static hinge torque, is thus given by M. S. c H a r n i e r , s t a t = M. N e i G u n G cos ( α ) + M. S. t e i G u n G ± M. R. , S. c H a r n i e r ,
Figure DE102019211715A1_0002
where M hinge, stat the static hinge moment, M inclination due to a vehicle inclination and an inclination of the hinge axis 110 resulting inclination moment, M incline on due to a vehicle incline and an incline of the hinge axis 110 resulting pitch moment and M R, hinge denotes a frictional moment on the hinge.

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
The pitch torque and the pitch torque are calculated as follows:
  • • 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]
The quantities used in these equations represent:
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, α2, β1, β2 sind in 2A und 2B illustriert. Der Abstand xSP zwischen dem Türschwerpunkt SP und der Scharnierachse 110 ist auch in 1 eingezeichnet. Die Steigung des Fahrzeugs 1 und die Neigung des Fahrzeugs 1 sowie die aktuelle Position der Fahrzeugbaugruppe 11 können sensorisch durch Sensoren 301, 302, 303 erfasst werden, und entsprechend werden Messwerte dem Lastberechnungsmodul 30 zugeführt.The angles α1, α2 , β1 , β2 are in 2A and 2 B illustrated. The distance x SP between the door's center of gravity SP and the hinge axis 110 is also in 1 drawn. The slope of the vehicle 1 and the inclination of the vehicle 1 and the current position of the vehicle assembly 11 can be detected by sensors 301, 302, 303, and measured values are correspondingly sent to the load calculation module 30th fed.

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 11 ein dynamisches Scharniermoment, das sich die folgt berechnet: M S c h a r n i e r , d y n = φ ¨ I M c

Figure DE102019211715A1_0003
φ̈ bezeichnet hierbei die Beschleunigung der Fahrzeugbaugruppe 11. Die Beschleunigung der Fahrzeugbaugruppe 11 kann aus einer Änderung des Verstellwinkels ϕ ermittelt werden. Alternativ kann die Beschleunigung aber auch aus der Verstellgeschwindigkeit v der Fahrzeugbaugruppe 11, die dem Servoregelungsmodul 31 im Betrieb zugeführt wird, berechnet werden.In addition to the static hinge moment, it acts when the vehicle assembly moves 11 a dynamic hinge moment that is calculated as follows: M. S. c H a r n i e r , d y n = φ ¨ I. M. c
Figure DE102019211715A1_0003
Here, φ denotes the acceleration of the vehicle assembly 11 . The acceleration of the vehicle assembly 11 can be determined from a change in the adjustment angle ϕ. Alternatively, however, the acceleration can also be derived from the adjustment speed v of the vehicle assembly 11 that the servo control module 31 is supplied during operation, can be calculated.

IM steht in obiger Gleichung für die Trägheit der Fahrzeugbaugruppe 11. Der Faktor c ermöglicht das Einstellen einer dynamischen Haptik und kann Werte zwischen 0% und 100% annehmen. Wenn c = 100 %, wird eine Dynamikänderung bei Beschleunigung der Fahrzeugbaugruppe 11 im Wesentlichen motorisch ausgeglichen. Wenn c = 0 %, muss ein Nutzer bei einer Beschleunigung eine Kraftänderung selbst aufbringen.I M in the above equation stands for the inertia of the vehicle assembly 11 . The factor c enables a dynamic haptic to be set and can assume values between 0% and 100%. If c = 100%, there is a change in dynamics when the vehicle assembly accelerates 11 essentially motor-balanced. If c = 0%, a user has to apply a change in force himself when accelerating.

Zusätzlich zu solchen statischen und dynamischen Lastkräften ergibt sich ein Drehmoment an der Fahrzeugbaugruppe 11, das durch die Nutzerkraft bewirkt wird. Das Nutzerdrehmoment ergibt sich hierbei zu M u s e r = F u s e r I G r i f f

Figure DE102019211715A1_0004
mit

  • • Fuser Wunschbedienkraft [N]
  • • lGriff Abstand Griffposition - Scharnierachse [m]
  • • Muser User erzeugte Moment [Nm]
In addition to such static and dynamic load forces, there is a torque on the vehicle assembly 11 that is caused by the user force. The user torque results here from M. u s e r = F. u s e r I. G r i f f
Figure DE102019211715A1_0004
With
  • • 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 111 an der Fahrzeugbaugruppe 11 und der Scharnierachse 110 ist in 1 schematisch dargestellt.The distance I handle between the handle position of a handle 111 on the vehicle assembly 11 and the hinge axis 110 is in 1 shown schematically.

Anhand des statischen Scharniermoments, des dynamischen Scharniermoments und des Nutzerdrehmoments kann eine Momentenbilanz aufgestellt werden, um ein durch den Verstellantrieb 21 bereitzustellendes Sollscharniermoment zu bestimmen. Die Momentenbilanz ergibt sich hierbei wie folgt: M S o l l _ S c h a r n i e r = M S c h a r n i e r _ s t a t + M S c h a r n i e r _ d y n M u s e r

Figure DE102019211715A1_0005
MSoll_Scharnier bezeichnet das durch die Antriebsvorrichtung 2 an der Scharnierachse 110 bereitzustellende Drehmoment. Hieraus berechnet das Servoregelungsmodul 31 das durch den Verstellantrieb 21 bereitzustellende Drehmoment unter Einbeziehung eines Übersetzungsverhältnisses der Antriebsvorrichtung 2 zu M S o l l _ A n t r i e b = M S o l l _ S c h a r n i e r ü H e b e l
Figure DE102019211715A1_0006
Hebel bezeichnet das Übersetzungsverhältnis der Kinematik der Antriebsvorrichtung 2 zur Übersetzung einer durch die Türantriebsvorrichtung 2 bereitgestellten Verstellkraft zwischen der Fahrzeugbaugruppe 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 am Orte des Verstellantriebs 21 in eine Verstellkraft am Orte der Scharnierachse 110. üHebel ist abhängig von ϕ, die Abhängigkeit ist zum Beispiel in Form einer Look-Up-Tabelle im System hinterlegt.On the basis of the static hinge torque, the dynamic hinge torque and the user torque, a torque balance can be drawn up in order to allow the adjustment drive 21st to determine the set hinge torque to be provided. The moment balance results as follows: M. S. O l l _ S. c H a r n i e r = M. S. c H a r n i e r _ s t a t + M. S. c H a r n i e r _ d y n - M. u s e r
Figure DE102019211715A1_0005
M Soll_Harnier denotes that by the drive device 2 on the hinge axis 110 torque to be provided. The servo control module calculates from this 31 through the adjustment drive 21st torque to be provided including a transmission ratio of the drive device 2 to M. S. O l l _ A. n t r i e b = M. S. O l l _ S. c H a r n i e r ü H e b e l
Figure DE102019211715A1_0006
ü Lever denotes the transmission ratio of the kinematics of the drive device 2 to translate a through the door drive device 2 provided adjusting force between the vehicle assembly 11 and the Vehicle body 10 at the location of the adjustment drive 21st into an adjustment force at the location of the hinge axis 110 . ü Leverage depends on ϕ, the dependency is stored in the system, for example, in the form of a look-up table.

Aus dem Solldrehmoment des Antriebs berechnet sich das Sollmoment des Motors unter Einbeziehung des Motorwirkungsgrads und eines Übersetzungsverhältnisses eines Motorgetriebes zu M S o l l _ m o t o r = M S o l l _ A n t r i e b η m o t o r ü G e t r i e b e

Figure DE102019211715A1_0007
mit

  • • ηmotor Übersetzungswirkungsgrad []
  • • üGetriebe Getriebeübersetzung []
The setpoint torque of the motor is calculated from the setpoint torque of the drive, taking into account the motor efficiency and a gear ratio of a motor transmission M. S. O l l _ m O t O r = M. S. O l l _ A. n t r i e b η m O t O r ü G e t r i e b e
Figure DE102019211715A1_0007
With
  • • 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: I S o l l _ m o t o r = M S o l l _ m o t o r K t + I o

Figure DE102019211715A1_0008
mit

  • • Kt Motorkonstante [Nm/A]
  • • Io Motorleerlaufstrom [A]
The motor current is always proportional to the motor torque, so that the setpoint current value can be calculated from the setpoint motor torque M Soll_motor as follows: I. S. O l l _ m O t O r = M. S. O l l _ m O t O r K t + I. O
Figure DE102019211715A1_0008
With
  • • Kt motor constant [Nm / A]
  • • I o motor no-load current [A]

Dieser Wert wird als Sollstromwert Icmd von dem Servoregelungsmodul 31 dem Stromregelungsmodul 34 im Servobetriebsmodus zugeführt.This value is called the target current value I cmd from the servo control module 31 the current control module 34 fed in servo operating mode.

Im Servobetriebsmodus wird der Sollstromwert Icmd somit unter Einbeziehung von auf die Fahrzeugbaugruppe 11 wirkenden Lastkräften bestimmt derart, dass eine vom Nutzer aufzubringende Kraft über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11 gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt. Entsprechend ergibt sich zum Beispiel, wie in 4 dargestellt, über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11 (in 4 aufgezeichnet über den Verstellwinkel ϕ) eine zumindest näherungsweise gleichförmige Nutzerkraft F, die beispielsweise auf 10 N eingestellt sein kann. Ein Nutzer, der am Türgriff 111 angreift, muss somit über den Verstellweg der Fahrzeugbaugruppe 11 ein geregelte, gleichförmige Nutzerkraft von zum Beispiel 10 N aufbringen, um ein leichtgängiges, elektromotorisch unterstütztes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 zu bewirken.In the servo operating mode, the target current value is I cmd thus including on the vehicle assembly 11 acting load forces determined in such a way that a force to be applied by the user over the adjustment path of the vehicle assembly 11 equals or follows a desired curve. Accordingly, for example, as in 4th shown, about the adjustment path of the vehicle assembly 11 (in 4th recorded over the adjustment angle ϕ) an at least approximately uniform user force F, which can be set to 10 N, for example. A user on the door handle 111 attacks, must therefore over the adjustment path of the vehicle assembly 11 Apply a controlled, uniform user force of, for example, 10 N, in order to achieve smooth, electric motor-assisted adjustment of the vehicle assembly 11 to effect.

Wie vorangehend ausgeführt, erfolgt das Einstellen des Sollstromwerts Icmd durch die Steuereinrichtung 3 anhand einer Drehmomentenbilanz und eines sich hieraus ergebenden, durch den Verstellantrieb 21 bereitzustellenden Drehmoments gemäß der Gleichung M S o l l _ S c h a r n i e r = M S c h a r n i e r _ s t a t + M S c h a r n i e r _ d y n M u s e r .

Figure DE102019211715A1_0009
As stated above, the setpoint current value is set I cmd by the control device 3 based on a torque balance and a resultant, by the adjustment drive 21st torque to be provided according to the equation M. S. O l l _ S. c H a r n i e r = M. S. c H a r n i e r _ s t a t + M. S. c H a r n i e r _ d y n - M. u s e r .
Figure DE102019211715A1_0009

In die Drehmomentbilanz gehen somit die an der Fahrzeugbaugruppe 11 wirkenden statischen und dynamischen Lasten genauso wie ein Wunschdrehmoment (Muser) ein, das dem vom Nutzer bereitzustellenden Drehmoment entspricht. Im Servobetrieb regelt das Stromregelungsmodul 34 dann anhand des so ermittelten Sollstromwerts Icmd unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation den Motorstrom, sodass sich ein Ist-Strom I ergibt, der zumindest näherungsweise dem Sollstromwert Icmd entspricht.Thus, those on the vehicle assembly go into the torque balance 11 acting static and dynamic loads as well as a desired torque (M user ), which corresponds to the torque to be provided by the user. The current control module regulates in servo mode 34 then based on the target current value determined in this way I cmd the motor current using pulse width modulation so that an actual current I. results, which is at least approximately the target current value I cmd corresponds.

Dies ist grafisch in 5 dargestellt. Über der Zeit entspricht der Ist-Strom I zumindest näherungsweise dem vorgegebenen Sollstromwert Icmd . Es ergibt sich eine Regelabweichung Δ, die zumindest näherungsweise Null ist.This is graphically in 5 shown. The actual current corresponds over time I. at least approximately the specified target current value I cmd . There is a control deviation Δ that is at least approximately zero.

Bei einem Fahrzeug 1, das zum Beispiel wie in 2B an einem Hang mit beträchtlicher Neigung abgestellt ist, kann es dazu kommen, dass sich die Fahrzeugbaugruppe 11, zum Beispiel eine Fahrzeugseitentür, bei einem Loslassen aufgrund Schwerkraftwirkung selbsttätig verstellt. In diesem Fall wirken somit keine Nutzerkräfte an der Fahrzeugbaugruppe 11, sondern die Schwerkraft wirkt an der Fahrzeugtür 11 in Öffnungsrichtung oder in Schließrichtung (abhängig von der Lage des Fahrzeugs 1), wobei die Schwerkraftwirkung in der Regel deutlich kleiner als die von einem Nutzer aufzubringende Kraft sein wird. Dies hat zur Folge, dass sich die Fahrzeugbaugruppe 11 kriechend aufgrund der Schwerkraftwirkung verstellt.In a vehicle 1 , for example like in 2 B is parked on a slope with a considerable incline, the vehicle assembly may become 11 , for example a side door of a vehicle, automatically adjusted when released due to the effect of gravity. In this case, no user forces act on the vehicle assembly 11 , but gravity acts on the vehicle door 11 in opening direction or in closing direction (depending on the position of the vehicle 1 ), with the effect of gravity in As a rule, it will be significantly smaller than the force to be applied by a user. This has the consequence that the vehicle assembly 11 crawling adjusted due to the effect of gravity.

Dies hat zudem zur Folge, dass im Servobetrieb das Stromregelungsmodul 34 den Motorstrom nicht mehr auf den Sollstromwert Icmd regeln kann, wenn keine Nutzerkraft an der Fahrzeugbaugruppe 11 anliegt. Dies rührt daher, dass der Sollstromwert Icmd unter Einbeziehung der von einem Nutzer aufzubringenden Kraft bestimmt wird, aber in diesem Fall keine Nutzerkraft an der Fahrzeugbaugruppe 11 anliegt. Es ergibt sich, wie dies in 6 dargestellt ist, eine signifikante (deutlich von Null unterschiedliche) Regelabweichung Δ zwischen dem Sollstromwert Icmd und dem Ist-Strom I des Verstellantriebs 21.This also has the consequence that the current control module in servo mode 34 the motor current no longer reaches the target current value I cmd can regulate when no user is working on the vehicle assembly 11 is applied. This is because the target current value I cmd is determined taking into account the force to be applied by a user, but in this case no user force on the vehicle assembly 11 is applied. It turns out like this in 6th is shown, a significant (clearly different from zero) control deviation Δ between the target current value I cmd and the actual current I. of the adjustment drive 21st .

Dies kann ausgenutzt werden, um im Servobetrieb zu erkennen, wenn ein Nutzer die Fahrzeugbaugruppe 11 loslässt und somit kein weiteres, geführtes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 mehr erfolgen soll.This can be used to recognize in servo mode when a user is using the vehicle assembly 11 lets go and thus no further, guided adjustment of the vehicle assembly 11 should be done more.

So kann, wie dies in 7 dargestellt ist, bei einer geführten Verstellbewegung der Fahrzeugbaugruppe 11 sich zunächst eine Regelabweichung Δ von näherungsweise Null ergeben. Im Servobetrieb kann der Ist-Strom I des Verstellantriebs 21 somit auf den Sollstromwert Icmd geregelt werden. Lässt der Nutzer jedoch die Fahrzeuggruppe 11 zu einem Zeitpunkt T3 (oder etwas früher) los, so wirkt keine Nutzerkraft mehr an der Fahrzeugbaugruppe 11, und eine Regelung auf den Sollstromwert Icmd ist nicht mehr möglich. Die Regelabweichung Δ steigt infolgedessen signifikant an und übersteigt einen vorbestimmten Schwellwert SW, was durch das Steuermodul 36 ausgewertet und erkannt werden kann.So, like this in 7th is shown, with a guided adjustment movement of the vehicle assembly 11 there is initially a control deviation Δ of approximately zero. In servo mode, the actual current can I. of the adjustment drive 21st thus to the target current value I cmd be managed. However, if the user leaves the vehicle group 11 at a time T3 (or a little earlier), there is no longer any user force acting on the vehicle assembly 11 , and a regulation on the target current value I cmd is not possible anymore. The control deviation Δ consequently increases significantly and exceeds a predetermined threshold value SW what through the control module 36 can be evaluated and recognized.

Es erfolgt nunmehr jedoch nicht unmittelbar eine Beendigung des Servobetriebs, sondern erst dann, wenn die Regelabweichung Δ über eine vorbestimmte Zeitspanne T2 größer als der Schwellwert SW ist. Ist dies der Fall, wird zu einem Zeitpunkt T4 (nach Beendigung der Zeitspanne T2) der Servobetrieb beendet und vorzugsweise in einen Feststellzustand geschaltet, in dem die Fahrzeugbaugruppe 11 festgestellt ist.However, the servo operation is not terminated immediately, but only when the control deviation occurs Δ over a predetermined period of time T2 greater than the threshold SW is. If it does, it will at a time T4 (after the end of the period T2 ) the servo operation terminated and preferably switched to a locking state in which the vehicle assembly 11 is established.

Der Schwellwert SW kann als Konstante im System gespeichert sein. Der Schwellwert SW kann aber auch adaptiv im Betrieb angepasst werden.The threshold SW can be stored as a constant in the system. The threshold SW but can also be adapted adaptively during operation.

Die Zeitspanne T2 kann zum Beispiel zwischen 50 ms und 150 ms, zum Beispiel bei 100 ms liegen, kann aber auch kleiner oder größer sein.The timespan T2 can for example be between 50 ms and 150 ms, for example 100 ms, but can also be smaller or larger.

Zur Bestimmung einer Kenngröße der Regelabweichung Δ, anhand derer auf eine Beendigung des Servobetriebs geschlossen wird, kann beispielsweise ein laufender Mittelwert der Regelabweichung Δ bestimmt werden, beispielsweise indem die Regelabweichung Δ laufend über einen Zeitraum T1 gemittelt wird. Die aktuelle Kenngröße der Regelabweichung Δ entspricht somit der gemittelten Regelabweichung Δ im Zeitraum T1 vor dem aktuellen Zeitpunkt.To determine a parameter of the control deviation Δ , on the basis of which it is concluded that the servo operation has ended, can for example be a running mean value of the control deviation Δ can be determined, for example by the control deviation Δ continuously over a period of time T1 is averaged. The current parameter of the control deviation Δ thus corresponds to the averaged control deviation Δ in the period T1 before the current time.

Zum Feststellen der Fahrzeugbaugruppe 11 nach Beendigung des Servobetriebs kann der Verstellantrieb 21 beispielsweise mit einem Feststellstrom angesteuert werden, der die Fahrzeugbaugruppe 11 aktiv in der gerade eingenommenen Position feststellt. Der Feststellstrom kann hierbei einer Bewegung der Fahrzeugbaugruppe 11 entgegenwirken, sodass ein unbeabsichtigtes, unkontrolliertes Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 verhindert ist.For fixing the vehicle assembly 11 after termination of servo operation, the adjustment drive 21st for example, controlled with a locking current that the vehicle assembly 11 actively detects in the position you have just assumed. The locking current can be a movement of the vehicle assembly 11 counteract, so that an unintentional, uncontrolled adjustment of the vehicle assembly 11 is prevented.

Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung 3 dazu ausgestaltet sein, eine Bremseinrichtung 22 (siehe 3) der Antriebsvorrichtung 2 anzusteuern, die bremsend auf den Verstellantrieb 21 und/oder die Fahrzeugbaugruppe 11 einwirkt. Über die Bremseinrichtung 22, die beispielsweise als Scheibenbremse oder Backenbremse ausgestaltet sein kann, kann somit ein mechanisches, stromloses Feststellen der Fahrzeugbaugruppe 11 in einem Feststellzustand bewirkt werden.Additionally or alternatively, the control device 3 be designed to be a braking device 22nd (please refer 3 ) the drive device 2 to control the braking on the adjustment drive 21st and / or the vehicle assembly 11 acts. About the braking device 22nd , which can be designed as a disc brake or a shoe brake, for example, can thus be used for mechanical, currentless locking of the vehicle assembly 11 can be effected in a locking state.

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)

Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (11), mit einem elektromotorischen Verstellantrieb (21) zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (11) und einer 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) 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) aufweist, 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.Drive device (2) for adjusting a vehicle assembly (11), with 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 servo mode to provide a supporting force for manual adjustment of the vehicle assembly (11) by a user, characterized in that the control device (3) includes a servo control module (31) for determining a setpoint current value (I cmd ) as a function of a load acting on the vehicle assembly (11), a current regulating module (34) for regulating a current of the adjusting drive (21) and a control module (36), the current regulating module (34) being designed to convert the current of the adjusting drive (21) into to regulate the servo operation on the basis of the setpoint current value (I cmd ), and wherein the control module (36) is designed to input a parameter Determine the control deviation (Δ) on the basis of a difference between the setpoint current value (I cmd ) and an actual current (I) of the adjustment drive (21) that results in servo operation and to end the servo operation when the parameter of the control deviation (Δ) is a predetermined one Measure exceeds. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (36) ausgebildet ist, die Kenngröße der Regelabweichung (Δ) aus der Differenz zwischen dem Sollstromwert (Icmd) und einem sich im Betrieb ergebenden Ist-Strom (I) des Verstellantriebs (21), gemittelt über einen vorbestimmten Zeitraum (T1), zu bestimmen.Drive device (2) after Claim 1 , characterized in that the control module (36) is designed, the parameter of the control deviation (Δ) from the difference between the target current value (I cmd ) and an actual current (I) of the adjustment drive (21) resulting during operation, averaged over a predetermined time period (T1) to determine. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (36) ausgebildet ist, den Servobetrieb zu beenden, wenn die Kenngröße der Regelabweichung (Δ) für eine vorbestimmte Zeitspanne (T2) einen vorbestimmten Schwellwert (SW) übersteigt.Drive device (2) after Claim 1 or 2 , characterized in that the control module (36) is designed to end the servo operation when the parameter of the control deviation (Δ) exceeds a predetermined threshold value (SW) for a predetermined period of time (T2). Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das Steuermodul (36) ausgebildet ist, aus dem Servobetrieb in einen Feststellzustand, in dem die Fahrzeugbaugruppe (11) festgestellt ist, umzuschalten, wenn die Kenngröße der Regelabweichung (Δ) ein vorbestimmtes Maß übersteigt.Drive device (2) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the control module (36) is designed to switch from servo operation to a locking state in which the vehicle assembly (11) is fixed, if the parameter of the control deviation (Δ) exceeds a predetermined amount. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, in dem Feststellzustand den Verstellantrieb (21) mit einem Feststellstrom zum Feststellen der Fahrzeugbaugruppe (11) in einer gerade eingenommen Position zu speisen.Drive device (2) after Claim 4 , characterized in that the control device (3) is designed to feed the adjusting drive (21) with a locking current for locking the vehicle assembly (11) in a position just assumed in the locking state. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ein Lastberechnungsmodul (30) aufweist, das ausgebildet ist, eine an der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkende Last in Abhängigkeit von einem um eine Fahrzeuglängsachse (X) gemessenen Neigungswinkel (β2) des Fahrzeugs (1), einem um die Fahrzeuglängsachse (X) gemessenen Neigungswinkel (β1) einer Scharnierachse (110) der Fahrzeugbaugruppe (11), einem um eine Fahrzeugquerachse (Y) gemessenen Steigungswinkel (α2) des Fahrzeugs (1), einem um die Fahrzeugquerachse (Y) gemessenen Steigungswinkel (α1) der Scharnierachse (110) der Fahrzeugbaugruppe (11) und/oder einem Öffnungswinkel (ϕ) der Fahrzeugbaugruppe (11) zu bestimmen.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (3) has a load calculation module (30) which is designed to measure a load acting on the vehicle assembly (11) as a function of a load measured about a vehicle longitudinal axis (X) Inclination angle (β2) of the vehicle (1), an inclination angle (β1) of a hinge axis (110) of the vehicle assembly (11) measured about the vehicle longitudinal axis (X), an inclination angle (α2) of the vehicle (1) measured about a vehicle transverse axis (Y) to determine a pitch angle (α1) of the hinge axis (110) of the vehicle assembly (11) measured about the vehicle transverse axis (Y) and / or an opening angle (ϕ) of the vehicle assembly (11). Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Servoregelungsmodul (31) ausgebildet ist, anhand der an der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkenden Last und eines von einem Nutzer aufzubringenden Zielkraftwerts ein durch den Verstellantrieb (21) bereitzustellendes Solldrehmoment zu bestimmen.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the servo control module (31) is designed to determine a target torque to be provided by the adjusting drive (21) based on the load acting on the vehicle assembly (11) and a target force value to be applied by a user . Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkende Last bestimmt wird anhand eines um eine Scharnierachse (110) der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkenden, statischen Scharniermoments und eines um die Scharnierachse (110) der Fahrzeugbaugruppe (11) wirkenden, dynamischen Scharniermoments.Drive device (2) after Claim 7 , characterized in that the load acting on the vehicle assembly (11) is determined on the basis of a static hinge torque acting about a hinge axis (110) of the vehicle assembly (11) and a dynamic hinge torque acting about the hinge axis (110) of the vehicle assembly (11) . Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Solldrehmoment durch eine Drehmomentbilanz des statischen Scharniermoments, des dynamischen Scharniermoments und eines sich aus dem Zielkraftwert ergebenden Nutzermoments bestimmt wird zu M S o l l _ S c h a r n i e r = M S c h a r n i e r _ s t a t + M S c h a r n i e r _ d y n M u s e r ,
Figure DE102019211715A1_0010
wobei MSoll_Scharnier das Solldrehmoment, MScharnier_stat das statische Scharniermoment, MScharnier_dyn das dynamische Scharniermoment und Muser das Nutzermoment angibt.
Drive device (2) after Claim 8 , characterized in that the target torque is determined by a torque balance of the static hinge torque, the dynamic hinge torque and a user torque resulting from the target force value M. S. O l l _ S. c H a r n i e r = M. S. c H a r n i e r _ s t a t + M. S. c H a r n i e r _ d y n - M. u s e r ,
Figure DE102019211715A1_0010
where M Soll_Scharnier the target torque , M Scharnier_stat the static hinge torque , M Scharnier_dyn the dynamic hinge torque and M user the user torque.
Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Servoregelungsmodul (31) ausgebildet ist, anhand des durch den Verstellantrieb (21) bereitzustellenden Solldrehmoments den Sollstromwert (Icmd) zu bestimmen.Drive device (2) according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the servo control module (31) is designed to determine the setpoint current value (I cmd ) on the basis of the setpoint torque to be provided by the adjustment drive (21). Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromregelungsmodul (34) ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs (21) unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation einzustellen.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the current control module (34) is designed to set the current of the adjusting drive (21) using a pulse width modulation.
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