DE102020110137A1 - Verfahren zur automatischen Parametrierung eines elektrisch bewegbaren Bauteils eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur automatischen Parametrierung von elektrisch bewegbaren Bauteilen von Fahrzeugen, wobei in einem vorgelagerten Schritt für eine Vielzahl der Bauteile Datensätze ermittelt werden, die für einen Schließvorgang des Bauteils charakteristische Parametrierdaten enthalten, und die Zusatzinformationen enthalten, die eine Qualität des Schließens des Bauteils widerspiegeln, wobei mit Hilfe eines intelligenten Algorithmus und mit diesen Datensätzen ein Modell des Schließvorgangs des Bauteils erzeugt wird, und in einem nachgelagerten Schritt Signale eines Schließvorgangs des Bauteils eines bestimmten Fahrzeugs erfasst und mit dem im vorgelagerten Schritt ermittelten Modell bezüglich der Schließqualität verglichen werden, wobei basierend auf dem Vergleichsergebnis bestimmt wird, ob eine Änderung der Parametrierdaten des Bauteils nötig ist, und wenn dies der Fall ist, die Parametrierung des Bauteils automatisiert angepasst wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Parametrierung eines elektrisch bewegbaren Bauteils eines Fahrzeugs.
• Elektrisch bewegbare Bauteile, insbesondere elektrisch öffnende und schließende Heckklappen und Fahrzeugtüren, sind bereits bekannt. Häufig ist allerdings festzustellen, dass insbesondere das Schließen nicht optimal funktioniert. Es kann dabei beispielsweise zu einer Geräuschentwicklung aufgrund eines zu schnellen Schließens kommen, was sowohl zu einer Bauteilbelastung als auch zu einem unangenehmen Gefühl für den Nutzer führen kann.
• Um dieses Problem zu lösen, sind mehrere Lösungen bekannt. Beispielsweise werden Dämpfer eingebaut, um ein zu schnelles Zuschlagen des Bauteils zu verhindern.
• In der DE 10 2007 003 004 A1 wiederum wird ein Verfahren zum Schließen eines elektrisch bewegbaren Bauteils, insbesondere einer Heckklappe, an einem Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem keine Dämpfer nötig sind. Dort wird das Bauteil zum Schließen in einer Beschleunigungsphase auf eine Nominalgeschwindigkeit beschleunigt, eine Nominalgeschwindigkeit des Bauteils über eine einstellbare Bewegungszeit und/oder über einen einstellbaren Bewegungsweg in einer Haltephase gehalten und in einer Bremsphase bis zum Schließen in einer Schließvorrichtung abgebremst. Durch das Verfahren wird auch ein Schwingen der Heckklappe verhindert. Zur Umsetzung des Verfahrens wird ein Geschwindigkeitsregler verwendet, der die Ansteuerung von verschiedenen, insbesondere stufenlos variablen, Geschwindigkeitsstufen ermöglicht.
• In bisherigen Verfahren wird also eine Ansteuerung einer Heckklappe vorgeschlagen, die auf vorgegebenen Parametern beruht. Außerdem wird bisher die Parametrierung jedes Fahrzeugtyps im Entwicklungsprozess manuell vorgenommen. Da sich die Randbedingungen teilweise bereits in der Produktion ändern, kommt es daher bei der Parametrierung von einzelnen Fahrzeugen oftmals zu mehreren manuellen Parametrierschleifen in den Werken.
• Um die Parametrierung eines elektrisch bewegbaren Bauteils eines Fahrzeugs zu verbessern, ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur automatischen Parametrierung eines elektrisch bewegbaren Bauteils eines Fahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur automatischen Parametrierung von elektrisch bewegbaren Bauteilen von Fahrzeugen, wobei in einem vorgelagerten Schritt für eine Vielzahl der Bauteile Datensätze ermittelt werden, die für einen Schließvorgang des Bauteils charakteristische Parametrierdaten enthalten, und die Zusatzinformationen enthalten, die eine Qualität des Schließens des Bauteils widerspiegeln. Mit diesen Datensätzen und mit Hilfe eines intelligenten Algorithmus wird ein Modell des Schließvorgangs des Bauteils antrainiert. So können für jeden Fahrzeugtyp noch im Entwicklungsprozess Parameter definiert werden, welche einen optimalen Schließvorgang definieren.
• In einem nachgelagerten Schritt werden Signale eines Schließvorgangs des Bauteils eines bestimmten Fahrzeugs erfasst und mit dem im vorgelagerten Schritt ermittelten Modell bezüglich der Schließqualität verglichen. Während der Produktion oder auch im späteren Betrieb jedes einzelnen Fahrzeugs kann dann die Qualität des Schließvorgangs, mit dem im vorgelagerten Schritt ermittelten Datensatz parametriert wurde, individuell überprüft werden.
• Basierend auf dem Vergleichsergebnis wird bestimmt, ob eine Änderung der Parametrierdaten des Bauteils nötig ist, und wenn dies der Fall ist, wird die Parametrierung des Bauteils automatisiert angepasst. Somit kann eine Korrektur der eingestellten Parameter für jedes Fahrzeug individuell erfolgen.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Zusatzinformationen mindestens Informationen eines Beschleunigungssensors und/oder eines akustischen Sensors umfassen. Durch Erfassen von Erschütterungen und/oder Geräuschen kann in einfacher Weise ermittelt werden, ob der Schließvorgang in einem optimalen bzw. vorgegebenen Bereich erfolgt.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Qualität des Schließens des Bauteils die Zusatzinformationen mit einem Label versehen werden, der eine Klassifizierung von Bewegungsklassen vornimmt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass Bewegungsklassen mindestens in a) zu schnelles Schließen, b) zu langsames Schließen, c) akzeptables Schließen unterteilt werden.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass elektrisch bewegbare Bauteile eine Heckklappe oder eine Fahrzeugtüre sind.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass die automatische Parametrierung während der Produktion des Fahrzeugs erfolgt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die automatische Parametrierung nach Auslieferung des Fahrzeugs erfolgt.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Modell auf einem externen Steuergerät oder einem fahrzeuginternen Steuergerät implementiert ist und die im nachgelagerten Schritt erfassten Signale des Schließvorgangs des Bauteils an das entsprechende Steuergerät zur Weiterverarbeitung übermittelt werden.
• Des Weiteren ist vorgesehen, dass das im vorgelagerten Schritt erzeugte Modell durch Einbeziehen von für jedes einzelne Fahrzeug ermittelten Parametrierdaten optimiert wird.
• Ferner wird ein Steuergerät vorgeschlagen, auf dem das Verfahren als Computerprogrammprodukt implementiert ist
• Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend das beschriebene Steuergerät.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
• 1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
• Aktuell werden Parametrierungen mechatronischer Systeme hauptsächlich mit Hilfe des Wissens weniger Experten vorgenommen. Bei vielen Systemen wird die Endposition angelernt, was jedoch lediglich die Bestimmung der Endlagen und nicht den Verlauf des Verfahrweges ermöglicht. Außerdem wird bisher die Parametrierung eines Derivates, also eines Fahrzeugtyps, im Entwicklungsprozess manuell vorgenommen. Da sich die Randbedingungen, also z.B. Temperatur, Bauteilqualität, Toleranzen etc., teilweise bereits in der Produktion ändern, kommt es oftmals zu Parametrierschleifen in den Werken. Dies führt dazu, dass sich bereits entwickelte Systeme und Komponenten anders verhalten als geplant. Zudem verändern sich diese Systeme über den Einsatzzeitraum, zum Beispiel durch Erhärtungseffekte bei Dichtungen.
• Das vorgeschlagene System dient dazu, die Funktion von elektrisch bewegbaren Bauteilen wie Heckklappen und Fahrzeugtüren zu analysieren, zu klassifizieren und automatisiert zu parametrisieren bzw. eine vorgegebene Parametrierung zu korrigieren. Damit wird der Aufwand der Parametrierung stark reduziert.
• Hierfür wird in einem vorgelagerten Schritt S1 ein vorab angelerntes System, genauer ein aus einer Vielzahl an Datensätzen erzeugtes Modell, erstellt. Diese Datensätze enthalten einerseits die zur Charakterisierung eines Schließvorgangs nötigen Informationen wie Position, Geschwindigkeit etc. Sie enthalten aber auch Zusatzinformationen, welche eine Qualität des Schließvorgangs widerspiegeln. Dabei wird beispielsweise besonderes Augenmerk auf ein sanftes Schließen gelegt.
• Zur Bestimmung, ob die Heckklappe wie vorgegeben schließt, kann als Zusatzinformation auch eine Zeitspanne zwischen dem Vorrastkontakt und dem Hauptrastkontakt gemessen und daraus bestimmt werden, ob die Heckklappe zu schnell oder zu langsam schließt. Außerdem kann ein Beschleunigungssensor verwendet werden, der Erschütterungen misst. Ferner kann ein akustischer Sensor verwendet werden, der eine Lautstärke beim Schließen der Heckklappe misst. In beiden letztgenannten Fällen sind Maximalwerte vorgegeben, bei deren Überschreitung eine automatische Neuparametrierung oder Anpassung der vorgegebenen Parametrierung durch das Verfahren erfolgt.
• Diese Zusatzinformationen werden vorteilhaft mit einem Label versehen, d.h. klassifiziert. Somit kann durch eine Auswertung der Zusatzdaten die Qualität des Schließvorgangs ermittelt werden.
• Mit Hilfe der Vielzahl von Datensätzen und Zusatzinformationen wird in dem vorgelagerten Schritt S1 und mit Hilfe eines intelligenten Algorithmus ein Modell der mechatronischen Komponente antrainiert.
• Am einzelnen Fahrzeug selbst werden in einem nachgelagerten Schritt S2 dann Signale des Funktions-Moduls des Bauteils wie z.B. der Heckklappe oder der Fahrzeugtüre, mit einem fahrzeugeigenen oder einem separaten Steuergerät abgegriffen. Das angelernte Modell ist auf demselben Steuergerät implementiert, das die gemessenen Signale des Funktions-Moduls des Bauteils erhält. Das Steuergerät ermittelt über diese Signale die Qualität der Heckklappenbewegung bzw. der Türbewegung, und analysiert, ob die Qualität des Schließvorgangs den Vorgaben aus dem Modell entspricht. Wenn die Schließqualität nicht den Vorgaben entspricht, wird die Parametrierung des Bauteils automatisch korrigiert.
• Durch Einsatz eines entsprechenden Steuergerätes zur Parametrierung bzw. Korrektur der Parametrierung werden auch im nachgelagerten Schritt S2 die für den Schließvorgang charakteristischen Signale ermittelt, aber für jedes Fahrzeug individuell. Diese Signale sind z.B. Hall Position, Hall Geschwindigkeit, Stromaufnahmen, Vorrastkontakt, Hauptrastkontakt. Außerdem werden auch die Zusatzinformationen erfasst, welche die Qualität des Schließvorgangs widerspiegeln und welche im Modell als Qualitätsmerkmal hinterlegt sind. Zusatzinformationen können Daten eines Beschleunigungssensors sein, der z.B. die Erschütterung beim Schließen ermittelt, oder eines akustischen Sensors, der die Lautstärke des Schließens ermittelt. Diese Daten werden ebenfalls mit Labels versehen, die eine Klassifizierung in Bewegungsklassen wie z.B. in a) zu schnelles Schließen, b) zu langsames Schließen, c) akzeptables Schließen vornehmen.
• Nun können die erfassten Daten des aktuellen Schließvorgangs mit dem hinterlegten Modell verglichen werden. Somit kann für jedes Fahrzeug individuell getestet werden, ob die eingestellten Parameter für den Schließvorgang dem im Modell hinterlegten Schließvorgang entsprechen. Wenn sie dies nicht tun, kann das Steuergerät eine Korrektur der Parameter vornehmen, so dass die durch das Modell vorgeschriebene Qualität erreicht wird.
• Zusätzlich kann das Modell weiter verbessert werden, indem nach der Korrektur einer Parametrierung diese überprüft und gegebenenfalls korrigiert wird.
• Das beschriebene Verfahren kann auf jegliche bewegbare Fahrzeugteile, die geöffnet und geschlossen werden können, angewendet werden, wobei hier der Fokus auf der Schließung der Heckklappe eines Fahrzeugs und gegebenenfalls einer Fahrzeugtüre liegt.
• Im Vergleich zum Stand der Technik wird durch das vorgeschlagene Verfahren eine automatisierte, selbstlernende Parametrierung vorgeschlagen, um die Schließung einer Heckklappe oder eines anderen beweglichen Fahrzeugteils zu optimieren. Das heißt, dass nicht nur lediglich mehrere Geschwindigkeitsstufen beim Schließen der Heckklappe fest eingestellt sind, sondern dass das Schließen aktiv und automatisiert optimiert wird.
• Neu bei dem Verfahren ist, dass in dem vorgelagerten Schritt S1 bestimmte, vorgegebene Signale für eine Vielzahl derselben Bauteile ermittelt und dann mittels einer automatisierten Auswertung, bevorzugt über ein neuronales Netz oder eine andere Art intelligenter Algorithmen, zu einem Modell verarbeitet werden. In einem nachgelagerten Schritt S2 wird dann im Fahrzeug selbst der Schließvorgang überprüft, indem entsprechende Signale aufgenommen werden. Auch werden Zusatzsignale, welche auf die Qualität des Schließvorgangs Rückschlüsse ziehen lassen, aufgenommen und entsprechend gelabelt. Durch einen Vergleich mit dem hinterlegten Modell kann bestimmt werden, ob das Bauteil, also z.B. eine Heckklappe oder Fahrzeugtüre, in einer vorgegebenen Art und Weise schließt. Wenn sich die ermittelten Daten von den Daten des gespeicherten Modells unterscheiden, kann eine Korrektur der eingestellten Parametrierung des Bauteils erfolgen. Dies erfolgt automatisiert, indem das Steuergerät die entsprechenden Aktoren ansteuert.
• Das Verfahren kann auf einem separaten Steuergerät ausgeführt werden, das beispielsweise während der Produktion oder in der Werkstatt verwendet wird, also nicht vom Eigentümer bzw. Nutzer selbst. Es kann aber auch in einem fahrzeuginternen Steuergerät ausgeführt werden, so dass die Überwachung der Einstellung und gegebenenfalls eine Korrektur der Parametrierung auch beim Nutzer erfolgen kann.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102007003004 A1 [0004]

Claims (10)

1. Verfahren zur automatischen Parametrierung von elektrisch bewegbaren Bauteilen von Fahrzeugen, wobei - in einem vorgelagerten Schritt (S1) für eine Vielzahl der Bauteile Datensätze ermittelt werden, die für einen Schließvorgang des Bauteils charakteristische Parametrierdaten enthalten, und die Zusatzinformationen enthalten, die eine Qualität des Schließens des Bauteils widerspiegeln, wobei mit Hilfe eines intelligenten Algorithmus und mit diesen Datensätzen ein Modell des Schließvorgangs des Bauteils erzeugt wird, und - in einem nachgelagerten Schritt (S2) Signale eines Schließvorgangs des Bauteils eines bestimmten Fahrzeugs erfasst und mit dem im vorgelagerten Schritt (S1) ermittelten Modell bezüglich der Schließqualität verglichen werden, wobei basierend auf dem Vergleichsergebnis bestimmt wird, ob eine Änderung der Parametrierdaten des Bauteils nötig ist, und wenn dies der Fall ist, die Parametrierung des Bauteils automatisiert angepasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zusatzinformationen mindestens Informationen eines Beschleunigungssensors und/oder eines akustischen Sensors umfassen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Bestimmung der Qualität des Schließens des Bauteils die Zusatzinformationen mit Labels versehen werden, die eine Klassifizierung von Bewegungsklassen vornehmen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei Bewegungsklassen mindestens in a) zu schnelles Schließen, b) zu langsames Schließen, c) akzeptables Schließen unterteilt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei elektrisch bewegbare Bauteile eine Heckklappe oder eine Fahrzeugtüre sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die automatische Parametrierung während der Produktion des Fahrzeugs erfolgt und/oder wobei die automatische Parametrierung nach Auslieferung des Fahrzeugs erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Modell auf einem externen Steuergerät oder einem fahrzeuginternen Steuergerät implementiert ist und die im nachgelagerten Schritt (S2) erfassten Signale des Schließvorgangs des Bauteils an das entsprechende Steuergerät zur Weiterverarbeitung übermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das im vorgelagerten Schritt (S1) erzeugte Modell durch Einbeziehen von für jedes einzelne Fahrzeug ermittelten Parametrierdaten optimiert wird.
9. Steuergerät, auf dem das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Computerprogrammprodukt implementiert ist.
10. Fahrzeug (100), aufweisend das Steuergerät nach Anspruch 9.

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