DE102020124798A1 - Method for operating a flap of a motor vehicle - Google Patents
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- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
- E05Y2900/546—Tailgates
Abstract
Verfahren zum Betätigen einer automatischen Klappe eines Kraftfahrzeuges, wobei die Klappe über ein Scharnier schwenkbeweglich an eine Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und wobei ein erster Aktor vorgesehen ist, der einerseits ortsfest an die Karosserie und andererseits an die Klappe und/oder das Scharnier angeordnet ist, wobei der erste Aktor bei einer Bestromung seine axiale Länge verändert, zum Öffnen oder Schließen der Klappe, wobei ein Steuergerät vorgesehen ist und der erste Aktor von dem Steuergerät bestrombar ist, wobei in dem Steuergerät zumindest ein Kennfeld hinterlegt ist, in dem zumindest ein schwingungskritischer Zustand der Klappe hinterlegt ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:- Bestromen des ersten Aktors, bis die Klappe eine definierte Lage eingenommen hat,- Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,- Wenn die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,- Weiteres Bestromen des ersten Aktors.Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein ungewünschtes Schwingen oder Nachschwingen der Klappe verhindert ohne dass zur Detektion einer Schwingung ein Sensor benötigt wird.Method for actuating an automatic flap of a motor vehicle, the flap being arranged on a body of the motor vehicle so that it can pivot via a hinge and a first actuator being provided which is arranged on the one hand in a stationary manner on the body and on the other hand on the flap and/or the hinge, wherein the first actuator changes its axial length when energized, for opening or closing the flap, wherein a control unit is provided and the first actuator can be energized by the control unit, wherein at least one characteristic map is stored in the control unit, in which at least one vibration-critical state the flap is stored, characterized by the following method steps: - Energizing the first actuator until the flap has assumed a defined position, - Evaluating the map to determine whether the flap is in a vibration-critical state, - If the flap is in a vibration-critical state, - Further energizing of the first actuator.A Due to the method according to the invention, undesired oscillation or post-oscillation of the flap is prevented without a sensor being required to detect an oscillation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer Klappe eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for actuating a flap of a motor vehicle with the features from the preamble of patent claim 1.
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die deutsche Offenlegungsschrift
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Um eine Öffnungsbewegung von Heckklappen von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen, sind diese über Scharniere mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Bei offener Heckklappe (ganz geöffnet oder in einer Zwischenposition) kann es dabei zu einer ungewollten Schwingungsbewegung (Wippen) kommen. Dieses Wippen wird von Besitzern von höherwertigen Kraftfahrzeugen gerne als unwertig empfunden. Ursache kann eine zu geringe Steifigkeit und/oder eine fehlende Schwingungsdämpfung im Gesamtsystem von Heckklappe, Scharnier, Scharnierbügel, weiteren Anbindungen, usw. sein. Konzepte, die ein Bügelscharnier (bügelförmiger Scharnierarm) vorsehen, weisen ein eher höheres Risiko des Wippens einer Heckklappe auf.In order to allow an opening movement of tailgates of motor vehicles, they are connected to the vehicle body via hinges. When the tailgate is open (fully open or in an intermediate position), this can lead to an unwanted swinging movement (seesaw). Owners of higher-value motor vehicles like to see this seesaw as insignificant. The cause can be insufficient rigidity and/or a lack of vibration damping in the overall system of tailgate, hinge, hinge bracket, other connections, etc. Concepts that provide a bow hinge (bow-shaped hinge arm) have a rather higher risk of a tailgate rocking.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem das Wippen einer automatischen Heckklappe eines Kraftfahrzeuges bevor ein Wippen erfolgt, verringert oder verhindert werden kann.The object of the present invention is to provide a method with which the rocking of an automatic tailgate of a motor vehicle can be reduced or prevented before rocking occurs.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the method steps in the characterizing part of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the method according to the invention are described in the dependent claims.
Durch die beschriebene Ansteuerung des zumindest einen Aktors, bzw. des Antriebs der Klappe, insbesondere einer Heckklappe eines Kraftfahrzeuges wird die „starre Verbindung“ (diese bezieht sich auf den Aktor selbst und nicht das Gesamtsystem welches elastisch ist) aufgehoben, sodass die Schwingbewegung der Klappe zu einer leichten Hubbewegung (idealerweise ein Ein- und Ausschieben) an dem Aktor, bzw. Antrieb führt und über die innere Reibung im Antrieb (z. B. Spindel, Spindelmutter, Getriebe, Elektromotor, Lager, Führungen, usw.) eine Dämpfung bewirkt, wodurch es dann zu einem schnellen Abklingen der Gesamtschwingung kommt. Ein Verlust / Änderung am Klappenöffnungswinkel kann durch eine erneute Ansteuerung des zumindest einen Antriebs am Ende des Vorgangs ausgeglichen werden. In vorteilhafter Weise wird für das erfindungsgemäße Verfahren, dem Auswerten zumindest eines Kennfeldes in dem Steuergerät, in dem zumindest ein schwingungskritischer Zustand der Klappe hinterlegt ist, kein zusätzlicher Sensor benötigt. Der Dämpfungseingriff erfolgt somit proaktiv anhand im Vorfeld ermittelter Kennfelder. Sobald eine ungewollte Klappenschwingung bei Beendigung der Bewegung erwartet wird, erfolgt die vorher beschriebene Ansteuerung des Aktors.The described activation of the at least one actuator or the drive of the flap, in particular a tailgate of a motor vehicle, eliminates the "rigid connection" (this refers to the actuator itself and not to the overall system which is elastic), so that the swinging movement of the flap leads to a slight lifting movement (ideally pushing in and out) on the actuator or drive and causes damping via the internal friction in the drive (e.g. spindle, spindle nut, gear, electric motor, bearings, guides, etc.). , which then leads to a rapid decay of the overall oscillation. A loss/change in the flap opening angle can be compensated for by a renewed activation of the at least one drive at the end of the process. Advantageously, no additional sensor is required for the method according to the invention, the evaluation of at least one characteristic diagram in the control unit, in which at least one vibration-critical state of the flap is stored. The damping intervention is therefore carried out proactively using characteristic maps determined in advance. As soon as an undesired flap oscillation is expected at the end of the movement, the actuator is activated as described above.
Die Ansteuerung des Aktors (angelegte Spannung bzw. Strom) kann dabei konstant oder nach einem definierten Verlauf erfolgen (z. B. Sinusfunktion mit einer definierten Frequenz und Amplitude, gleich oder auch ungleich der Systemschwingung, angesteuert oder über eine definierte Zeit, schwellend oder wechselnd).The activation of the actuator (applied voltage or current) can be constant or according to a defined course (e.g. sine function with a defined frequency and amplitude, equal or different to the system vibration, controlled or over a defined time, oscillating or alternating ).
Die Art und Weise der Ansteuerung kann in Abhängigkeit von folgenden Einflussfaktoren, die in dem zumindest einen Kennfeld in dem Steuergerät hinterlegt sind, erfolgen:
- - Klappengeschwindigkeit (unterschiedliche Bewegungsenergie);
- - Verzögerungskurven (Unterschiede bei Soft-Stopp / automatischem Stoppen und abruptem Abbruch einer Klappenbewegung, beispielsweise durch einen äußeren Taster, in der Regel ein Tastendruck);
- - Fahrzeuglage (Änderung der Klappenschwerpunktslage);
- - Klappenposition (ebenfalls Änderung der Klappenschwerpunktslage)
- - Gewichtsvarianten der Klappe (andere Masse/anderes Nachschwingverhalten.
- - Flap speed (different kinetic energy);
- - deceleration curves (differences between soft stop / automatic stop and abrupt termination of a flap movement, for example by an external button, usually a button press);
- - Vehicle position (change in flap center of gravity);
- - Flap position (also changing the flap center of gravity)
- - Weight variants of the flap (different mass/different post-oscillation behavior.
Sobald ein schwingungskritischer Zustand der Klappe festgestellt wird, erfolgt die erfindungsgemäße Ansteuerung des Aktors, beispielsweise eines Spindelantriebs.As soon as a vibration-critical state of the flap is determined, the actuator, for example a spindle drive, is activated according to the invention.
Ferner kann die Ansteuerung auch generell nach jedem Stoppen der Heckklappe erfolgen, ebenso nach einer manuellen Betätigung. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt ein störendes Schwingen / Wippen der Heckklappe ohne Einsatz von zusätzlichen Dämpfungselementen (z. B. Gasfedern, aktive/passive Dämpfer) und ohne zusätzliche Versteifungsmaßnahmen (Kosten, Bauraum, Gewicht) schneller abklingen und führt damit zu einer deutlich höheren Kundenzufriedenheit. Ein zusätzlicher Sensor zur Detektion einer Schwingung der Heckklappe kann ebenfalls entfallen, wodurch Kosten eingespart werden.Furthermore, the actuation can also generally take place after each stopping of the tailgate, as well as after manual actuation. The method according to the invention allows annoying swinging/seesaws of the tailgate to subside more quickly without the use of additional damping elements (e.g. gas springs, active/passive dampers) and without additional stiffening measures (costs, installation space, weight) and thus leads to significantly higher customer satisfaction. An additional sensor for detecting a vibration of the tailgate can also be omitted, which saves costs.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betätigen einer automatischen Klappe, insbesondere einer Heckklappe eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, wobei die Klappe über ein Scharnier schwenkbeweglich an eine Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und wobei zumindest ein erster Aktor vorgesehen ist, der einerseits ortsfest an die Karosserie und andererseits an die Klappe und/oder das Scharnier angeordnet ist. Hierbei verändert der zumindest erste Aktor bei einer Bestromung seine axiale Länge, zum Öffnen oder Schließen der Klappe, wobei ein Steuergerät vorgesehen ist und der erste Aktor von dem Steuergerät bestrombar ist, wobei in dem Steuergerät zumindest ein Kennfeld hinterlegt ist, in dem zumindest ein schwingungskritischer Zustand der Klappe hinterlegt ist,
mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Bestromen des ersten Aktors, bis die Klappe eine definierte Lage eingenommen hat,
- - Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Wenn die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres Bestromen des ersten Aktors.
with the following process steps:
- - energizing the first actuator until the flap has assumed a defined position,
- - Evaluation of the map to determine whether the flap is in a vibration-critical state,
- - If the flap is in a vibration-critical state,
- - Further energizing of the first actuator.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist gemäß Patentanspruch 2 ein zweiter Aktor vorgesehen, mit dem folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden können:
- - Wenn die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres gleichphasiges Bestromen des ersten und zweiten Aktors.
- - If the flap is in a vibration-critical state,
- - Further in-phase energizing of the first and second actuator.
Ebenso ist es möglich gemäß Patentanspruch 3, wenn ein zweiter Aktor vorgesehen ist, folgende Verfahrensschritte durchzuführen:
- - Wenn die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres gegenphasiges Bestromen des ersten und zweiten Aktors.
- - If the flap is in a vibration-critical state,
- - Further anti-phase energizing of the first and second actuator.
Gemäß Anspruch 4 kann der erste Aktor und/oder der zweite Aktor mit folgenden Verfahrensschritten angesteuert werden:
- - Wenn die Klappe in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres konstantes oder nach einem definierten zeitlichen oder definierten pegelveränderlichem Verlauf Bestromen zumindest des ersten Aktors.
- - If the flap is in a vibration-critical state,
- - Further energizing of at least the first actuator, constant or according to a defined time or defined level-changing profile.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine Aufsicht auf eine von einer Karosserie „losgelöste“ Heckklappe eines Kraftfahrzeuges. -
2 zeigt schematisch eine Kinematik für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeuges. -
3 zeigt beispielhaft einen Aktor.
-
1 shows a top view of a vehicle body “detached” tailgate. -
2 shows schematically a kinematics for a tailgate of a motor vehicle. -
3 shows an example of an actuator.
Im Folgenden gelten in den
Die Klappe 1 ist über zwei Scharniere 2 mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges schwingbeweglich verbunden, wobei nur ein Scharnier 2 beziffert ist. Weiter sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Aktoren, d. h. der erste Aktor 3 und der zweiter Aktor 4 vorgesehen, die einerseits ortsfest an die Karosserie und andererseits an die Scharniere 2 angeordnet sind. Auch eine direkte Anbindung der Aktoren 3, 4 an die Klappe 1 ist möglich.The flap 1 is connected via two hinges 2 to the body of the motor vehicle in a swinging manner, only one hinge 2 being numbered. Furthermore, in the present exemplary embodiment, two actuators, i. H. the
Der erste Aktor 3 und der zweite Aktor 4 verändern bei einer Bestromung ihre axiale Länge. Bei dieser Längenänderung wird die Klappe 1 in ihrem Schwenkwinkel verändert, d. h. geöffnet oder geschlossen, dargestellt in
Die Art und Weise der Ansteuerung kann beispielsweise in Abhängigkeit von folgenden Einflussfaktoren, die in dem zumindest einen Kennfeld in dem Steuergerät hinterlegt sind, erfolgen:
- - Klappengeschwindigkeit;
- - Verzögerungskurven;
- - Fahrzeuglage;
- - Klappenposition
- - Gewichtsvarianten der Klappe.
- - flap speed;
- - deceleration curves;
- - vehicle position;
- - flap position
- - Weight variants of the flap.
Ferner sind der erste Aktor 3 und der zweite Aktor 4 von dem Steuergerät bestrombar, um deren Länge zum Öffnen oder Schließen der Klappe 1 zu verändern. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch nur ein einziger Aktor 3, 4 vorgesehen werden, wobei der zweite Aktor 3, 4 auch durch ein Dämpfungselement ersetzt werden kann.Furthermore, the
Wie bereits ausgeführt ist die Klappe 1 über zumindest ein Scharnier 2, üblicherweise zwei Scharniere 2 mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges verbunden. Während der Öffnungs- / Schließbewegung, bzw. in Offenstellung kann es wie ebenfalls bereits dargestellt durch äußere Einflüsse zu einer Schwinganregung kommen und die Klappe 1 zeigt ein unwertiges Nachwippen. Um dieses Nachwippen der Klappe 1 zu verhindern, werden erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:
- - Bestromen des ersten Aktors, bis die Klappe eine definierte Lage eingenommen hat,
- - Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Wenn die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres Bestromen des ersten
Aktors 3.
- - energizing the first actuator until the flap has assumed a defined position,
- - Evaluation of the map to determine whether flap 1 is in a vibration-critical state,
- - If flap 1 is in a vibration-critical state,
- - Further energizing of the
first actuator 3.
Dieses Verfahren gilt, wenn nur ein erster Aktor 3 vorgesehen ist.This method applies when only a
Sollten wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erster Aktor 3 und ein zweiter Aktor 4 vorgesehen sein, so bieten sich folgende Verfahrensschritte an:
- - Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres gleichphasiges Bestromen des ersten und zweiten Aktors 3,.
- - Evaluation of the map to determine whether flap 1 is in a vibration-critical state,
- - More in-phase energizing of the first and
second actuator 3,.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Aktoren 3, 4 zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
- - Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist,,
- - Weiteres gegenphasiges Bestromen des ersten und zweiten Aktors 3, 4.
- - Evaluating the map to determine whether flap 1 is in a vibration-critical state,
- - Further energizing of the first and
second actuators 3, 4 in antiphase.
Für eine Optimierung des Abschwingverhaltens, werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:
- - Auswerten des Kennfeldes, ob die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist,
- - Weiteres konstantes oder nach einem definierten zeitlichen oder definierten pegelveränderlichem Verlauf Bestromen, zumindest des ersten Aktors 3 und/oder des zweiten Aktors 4.
- - Evaluation of the map to determine whether flap 1 is in a vibration-critical state,
- - Further energizing of at least the
first actuator 3 and/or the second actuator 4, constant or according to a defined time or defined level-changing course.
In anderen Ausführungsbeispielen kann selbstverständlich der Flügel des Scharniers 2 vollkommen anders gestaltet sein, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dennoch anwendbar ist.In other embodiments, of course, the wing of the hinge 2 fully come be designed differently, the inventive method is still applicable.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Aktor 3, 4 einen Anlenkpunkt 16 für die Karosserie und diesem diametral gegenüber einen Anlenkpunkt 17 für die Klappe 1 auf. Innerhalb des Aktors 3, 4 sind ein elektrischer Motor 13, sowie ein Getriebe mit einer Spindel 14, und ein Federelement 15 angeordnet. Beim Bestromen des elektrischen Motors 13 des Aktors 3, 4 ist die Länge des Aktors 3, 4 über das Getriebe und die Spindel veränderbar, und somit die Klappe 1 öffnen- und schließbar.In the present exemplary embodiment, the
Bei Erkennung, ob die Klappe 1 in einem schwingungskritischen Zustand ist durch das Auswerten des Kennfeldes in dem Steuergerät, erfolgt erfindungsgemäß ein definiertes Ansteuern, Bestromen des Aktors 3, 4, beispielsweise einem Spindelantrieb wie hier dargestellt. Durch diese Maßnahme wird eine Dämpfungswirkung durch den Aktor 3, 4 erzeugt und so die Schwingung verringert oder gänzlich eliminiert.When it is detected whether the flap 1 is in a vibration-critical state by evaluating the characteristics map in the control unit, according to the invention there is a defined activation, energizing of the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Klappeflap
- 22
- Scharnierhinge
- 33
- erste Aktorfirst actor
- 44
- zweiter Aktorsecond actor
- 55
- Klappe geschlossenFlap closed
- 66
- Klappe offenflap open
- 77
- Angriffspunkt AktorPoint of attack actor
- 88th
- Drehachse ScharnierAxis of rotation hinge
- 99
- Karosseriebody
- 1010
- Befestigungspunkt KlappeFlap attachment point
- 1111
- Verschiebewegdisplacement path
- 1212
- Schwenkwinkelswivel angle
- 1313
- Motorengine
- 1414
- Getriebe / SpindelGear / Spindle
- 1515
- Federelementspring element
- 1616
- Anlenkpunkt KarosserieBody pivot point
- 1717
- Anlenkpunkt Klappe/ScharnierFlap/hinge hinge point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 102015119505 A1 [0003]DE 102015119505 A1 [0003]
- DE 102004048184 A1 [0004]DE 102004048184 A1 [0004]
Claims (4)
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DE102020124798.2A DE102020124798A1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Method for operating a flap of a motor vehicle |
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ID=80473797
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |