DE102021202079A1

DE102021202079A1 - Verfahren zum Steuern einer einen Elektromotor aufweisenden Verstellvorrichtung für eine Fahrzeugtür und Verstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102021202079A1
Application number: DE102021202079.8A
Authority: DE
Inventors: Erwin Kessler; Martin Wölfle; Jonathan Abt
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer einen Elektromotor (4) aufweisenden Verstellvorrichtung (3) für eine elektromotorisch unterstützte Verstellung einer Fahrzeugtür (5), bei der der Unterstützungsgrad geringer als 100% ist und eine motorische Unterstützung nur erfolgt, wenn eine manuelle Kraft auf die Fahrzeugtür (5) aufgebracht wird, wobei der Unterstützungsgrad abhängig von der Temperatur der Verstellvorrichtung (3) oder deren Umgebung eingestellt wird, derart, dass bei höheren Temperaturen ein geringerer Unterstützungsgrad und bei niederen Temperaturen ein höherer Unterstützungsgrad eingestellt wird.

Description

Heutige Fahrzeuge sind zunehmend mit einer Türöffnungskraftunterstützung - Servo-Door-Drive - ausgestattet, bei der die Fahrzeugtür jedoch nicht vollautomatisch bewegt wird. Stattdessen wird über einen elektronisch gesteuerten Antrieb die vom Fahrzeug- oder Türbenutzer aufgebrachte Kraft lediglich unterstützt. Der Antrieb übernimmt z. B. 90 % der für die Bewegung erforderlichen Kraft und die restlichen 10 % muss der Benutzer manuell einleiten. Bringt der Benutzer keine eigene Kraft auf, dann wird die Tür nicht motorisch bewegt.
Aufgrund des nur begrenzten Einbauraumes für den Motor und die ihn steuernde Elektronik sind beide Komponenten, der Motor und die Elektronik, möglicherweise einer Übertemperatur ausgesetzt. Als Konsequenz wird ein Thermalschutz benötigt.
Eine einfache Möglichkeit eines Thermalschutzes besteht darin, eine Ansteuerung des Motors für eine gewisse Zeit zu unterdrücken. Bei Systemen, die voll elektromotorisch betrieben werden, wie z. B. Fenster, Schiebedächer, Heckklappen, gibt es meist nur die Möglichkeiten, den Motor gar nicht anzusteuern oder den Motor langsamer laufen zu lassen, sofern dies zu weniger Verlustleistungsenergie führt.
Die DE 197 11 979 A1 offenbart ein Verfahren zur elektrischen Steuerung und Regelung der Bewegung von elektrisch betriebenen Aggregaten, insbesondere von Fensterhebern, Schiebedächern oder dergleichen in Kraftfahrzeugen, mit einer Stelleinrichtung, die mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, und mit einer Steuer- und Regelelektronik zur Auswertung von Messignalen und zur Erzeugung von Steuerbefehlen, wobei zumindest in einem Teilbereich des Verstellweges die Verstellkraft auf einen vom Verstellweg abhängigen Grenzwert begrenzt wird und wobei ein der Verstellkraft des elektrisch betriebenen Aggregates proportionaler Parameter bei Erreichen dieses Grenzwertes auf einen diesem Grenzwert etwa entsprechenden Wert geregelt wird. Während der Regelungsphase wird ein mit der Dynamik der Stelleinrichtung korrelierter Parameter überwacht, in der Steuer- und Regelelektronik bewertet und daraus das weitere Steuer- und Regelverhalten generiert. Zumindest im Regelbereich kann eine Pulsbreitenmodulation des an den Elektromotor abgegebenen Stroms erfolgen, wobei der Maximalwert, der arithmetische Mittelwert oder der quadratische Mittelwert (Effektivwert) des Stroms auf einen vom Verstellweg abhängigen, der maximal zulässigen, resultierenden Überschusskraft entsprechenden Grenzwert geregelt wird. Dabei kann der vom Verstellweg abhängige Maximalwert, der arithmetische Mittelwert oder der Effektivwert des Stromes in Abhängigkeit von der Motorspannung und/oder der Motordrehzahl und/oder der Motortemperatur und/oder der Umgebungstemperatur vorgegeben werden.
Hierbei ist es jedoch möglich, dass abhängig von einem bestimmten Verstellweg trotz erhöhter Motortemperatur ein zu hoher Strom durch den Motor fließt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, dieses Problem zu vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer einen Elektromotor aufweisende Verstellvorrichtung für eine elektromotorisch unterstützte Verstellung einer Fahrzeugtür, bei der der Unterstützungsgrad geringer als 100 % ist und eine motorische Unterstützung nur erfolgt, wenn eine manuelle Kraft auf die Fahrzeugtür aufgebracht wird, wobei der Unterstützungsgrad abhängig von der Temperatur der Verstellvorrichtung oder deren Umgebung eingestellt wird, derart, dass bei höheren Temperaturen ein geringerer Unterstützungsgrad und bei niederen Temperaturen ein höherer Unterstützungsgrad eingestellt wird.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Verstellvorrichtung mit einem Elektromotor und einer Steuereinrichtung zum Steuern einer elektromotorisch unterstützten Verstellung einer Fahrzeugtür, bei der der Unterstützungsgrad geringer als 100 % ist und eine motorische Unterstützung nur erfolgt, wenn eine manuelle Kraft auf die Fahrzeugtür aufgebracht wird, wobei die Steuereinrichtung einen Eingangsanschluss zum Empfang einer Information über die Temperatur der Verstellvorrichtung oder deren Umgebung aufweist und wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, den Unterstützungsgrad abhängig von der Temperatur der Verstellvorrichtung oder deren Umgebung einzustellen, derart, dass bei höheren Temperaturen ein geringerer Unterstützungsgrad und bei niederen Temperaturen ein höherer Unterstützungsgrad eingestellt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Figur näher beschrieben.

Die 1 zeigt in schematischer Form ein Fahrzeug 1 mit einer Tür 5 und einer Fahrzeugtürbaugruppe 2 gemäß einer Ausführungsform. Die Fahrzeugtürbaugruppe 2 weist eine Verstellvorrichtung 3 auf, die einen Elektromotor 4 enthält, der betriebsfähig an eine Tür 5 des Fahrzeugs 1 gekoppelt ist. Der Motor 4 kann ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Bürstengleichstrommotor sein. Alternativ käme auch ein geschalteter Reluktanzmotor in Betracht. Das Drehmoment, das durch den Motor 4 erzeugt wird, kann dazu benutzt werden, einen Benutzer beim Bewegen der Tür 5 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position sowie verschiedenen Arretierstellen zu unterstützen. Zudem kann der Motor 4 in manchen Ausführungsformen zum Ausüben eines mechanischen Widerstands auf die Tür 5 zum Widerstehen gegen das Türschwenken konfiguriert sein

Der Motor 4 wird durch eine Steuereinrichtung 6 gesteuert, die den Motor 4 über eine elektrische Verbindung 7 mit Signalen versorgen kann, um verschiedene Motorvorgänge zu erzielen. Die Steuereinrichtung 6 kann einen Prozessor 8 und einen Speicher 9 mit darauf gespeicherten Befehlen 10 enthalten, die zum Ausführen der hierin beschriebenen Servofunktionalität dienen.
Die Steuereinrichtung 6 kann eine dedizierte Steuereinrichtung sein, oder eine Steuereinrichtung, die zu einem anderen Fahrzeugsystem gehört. Wenn auch nicht gezeigt, so versteht es sich, dass die Steuereinrichtung 6 mit zusätzlichen Servogeräten verbunden sein kann, die betriebsfähig an andere Türen des Fahrzeugs 1 gekoppelt sind. Die Steuereinrichtung 6 kann zum Steuern der Stromversorgung zum Motor 4 elektrisch an eine Stromquelle 11 gekoppelt sein. Die Stromquelle 11 kann eine Fahrzeugstromquelle oder eine unabhängige Stromquelle sein.
Die Verstellvorrichtung 3 und/oder die Steuerung 6 weisen einen Temperatursensor 12 auf, der die Temperatur des Motors 4 und/oder dessen Umgebung - also auch die Temperatur beispielsweise der Verstellvorrichtung 3 erfasst. Die ermittelte Temperatur wird in der Steuereinrichtung 6 in erfindungsgemäßer Weise dazu benutzt, den Unterstützungsgrad der Servofunktion temperaturabhängig einzustellen, mit dem Ziel die Verlustleistung in den Komponenten zu reduzieren. Je höher dabei die Temperatur ist, desto geringer ist die Unterstützung durch die Servofunktion, um den Motor nicht weiter zu erwärmen.
Der Vorteil liegt darin, dass es zu keinem Funktionsverlust kommt, der Benutzer muss lediglich einen höheren Eigenkraftanteil aufbringen. Bei kontinuierlicher Weiterbenutzung wird der Unterstützungsanteil kontinuierlich reduziert. Die Verfügbarkeit bleibt bestehen und es kommt zu keiner abrupten Verhaltensänderung des Systems.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19711979 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Steuern einer einen Elektromotor (4) aufweisenden Verstellvorrichtung (3) für eine elektromotorisch unterstützte Verstellung einer Fahrzeugtür (5), bei der der Unterstützungsgrad geringer als 100 % ist und eine motorische Unterstützung nur erfolgt, wenn eine manuelle Kraft auf die Fahrzeugtür (5) aufgebracht wird, wobei der Unterstützungsgrad abhängig von der Temperatur der Verstellvorrichtung (3) oder deren Umgebung eingestellt wird, derart, dass bei höheren Temperaturen ein geringerer Unterstützungsgrad und bei niederen Temperaturen ein höherer Unterstützungsgrad eingestellt wird.
Verstellvorrichtung (3) mit einem Elektromotor (4) und einer Steuereinrichtung (6) zum Steuern einer elektromotorisch unterstützten Verstellung einer Fahrzeugtür (5), bei der der Unterstützungsgrad geringer als 100 % ist und eine motorische Unterstützung nur erfolgt, wenn eine manuelle Kraft auf die Fahrzeugtür (5) aufgebracht wird, wobei die Steuereinrichtung (6) einen Eingangsanschluss zum Empfang einer Information über die Temperatur der Verstellvorrichtung (3) oder deren Umgebung durch einen aufweist und wobei die die Steuereinrichtung (6) eingerichtet ist, den Unterstützungsgrad abhängig von der Temperatur der Verstellvorrichtung (3) oder deren Umgebung einzustellen, derart, dass bei höheren Temperaturen ein geringerer Unterstützungsgrad und bei niederen Temperaturen ein höherer Unterstützungsgrad eingestellt wird.