DE102022107047A1

DE102022107047A1 - Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022107047A1
Application number: DE102022107047.6A
Authority: DE
Inventors: Heino Schalyo; Matthias SEUBERT; Christoph Haberberger; Philipp Konarski
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2022-03-25
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2023-09-28
Also published as: US20230313589A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), die Klappenanordnung (1) aufweisend eine über eine Klappenkinematik (3) verstellbare Klappe (4), eine Antriebsanordnung (6) zum motorischen Verstellen der Klappe (4), ein der Klappe (4) zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss (7) sowie eine Klappensensoranordnung zum Ermitteln einer Klappenstellung der Klappe (4), wobei die Antriebsanordnung (6) mindestens einen mit der Klappe (4) rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb (14) mit einem elektrischen Antriebsmotor (15) aufweist, wobei das Kraftfahrzeugschloss (7) in einem Hauptschließzustand die Klappe (4) in einer geschlossenen Stellung festlegt, wobei der Antriebsmotor (15) mittels einer Antriebssteuerung (20) der Antriebsanordnung (6) abhängig von der ermittelten Klappenstellung angesteuert wird. Es wird vorgeschlagen, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe (4) vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung der Antriebsmotor (15) mittels der Antriebssteuerung (20) in einer Bremsroutine derart angesteuert wird, dass die Antriebsanordnung (6) eine motorische Bremswirkung erzeugt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Antriebssteuerung zum Betrieb einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10, eine Antriebsanordnung für eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Anspruch 12 sowie eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 13.
Die in Rede stehende Klappenanordnung weist eine Klappe auf, bei der es sich vorzugsweise um eine Laderaumklappe handelt, insbesondere eines Pickups, welche unter Einfluss der Gewichtskraft geöffnet und geschlossen wird. Die Klappe kann ebenfalls als Heckklappe, Heckdeckel, Seitentür, Hecktür, Motorhaube oder dergleichen ausgestaltet sein. Die Klappe kann schwenkbar und/oder verschiebbar an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sein. Zur Komfortsteigerung werden Klappenanordnungen von Kraftfahrzeugen mit einer Antriebsanordnung versehen, welche ein manuelles Verstellen der Klappe unterstützen oder ein automatisches, motorisches Verstellen erlauben.
Insbesondere zum motorischen Verstellen von schweren Klappen werden gesteigerte Anforderungen an die Antriebsanordnung bezüglich Leistung und Robustheit gestellt. Eine Herausforderung ist hierbei, den Betrieb der motorischen Klappenanordnung auf verschiedene Betriebsszenarien wie manuelles Verstellen, motorisches Verstellen sowie ein motorisches Unterstützen eines manuellen Verstellens abzustimmen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung anzugeben, welches in Hinsicht auf den Verschleiß und die Anforderungen an die Antriebsanordnung eine weitere Optimierung ermöglicht.
Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei einer raschen manuellen Öffnungs- oder Schließbewegung, etwa einem Zuschlagen der Klappe, hohe Bremskräfte auf die Antriebskomponenten wirken können. In der Regel ist die antriebstechnische Kopplung zwischen Antriebsmotor geringfügig spielbehaftet, sodass Antriebskomponenten mit dem Erreichen der Schließstellung der Klappenbewegung „nachlaufen“ und abrupt durch mechanische Wechselwirkung zum Stillstand gebracht werden. Hierdurch entsteht ein erhöhter Verschleiß und die Gefahr einer Beschädigung der Antriebsanordnung.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, die Ansteuerung des Antriebs zur Verringerung der anfallenden Bremskräfte zu nutzen.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung der Antriebsmotor mittels der Antriebssteuerung in einer Bremsroutine derart angesteuert wird, dass die Antriebsanordnung eine motorische Bremswirkung erzeugt.
Die vorschlagsgemäße Lösung greift somit vorteilhaft auf steuerungstechnische Mittel zurück, um einen möglichen mechanischen Verschleiß der Antriebsanordnung zu verringern. Hierbei kann zumindest ein Teil der Bewegungsenergie der Antriebskomponenten in elektrische Energie umgewandelt und abgeführt werden. Die mechanischen Antriebskomponenten werden hierdurch geschont.
Als Bremseinleitungsstellung kann in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 das Erreichen des primären Vorschließzustands des Kraftfahrzeugschlosses herangezogen werden, in welchem bereits eine Festlegung der Klappe durch das Kraftfahrzeugschloss erfolgen kann.
In der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 entspricht die Bremseinleitungsstellung dem Erreichen des sekundären Vorschließzustands, welcher insbesondere auch für einen Zuziehvorgang des Kraftfahrzeugschlosses sensorisch abgefragt wird. Diese Bremseinleitungsstellung erlaubt einen für eine zuverlässige Bremsroutine vorteilhaften, langen Bremsweg bis zur Hauptschließstellung.
Besonders bevorzugt ist zudem das Durchführen der Bremsroutine abhängig von Bewegungswerten der Klappe gemäß Anspruch 4, womit die Bremsroutine bedarfsgerecht angepasst oder auch unterdrückt werden kann. Beispielsweise wird die Bremsroutine erst ab Vorliegen einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit durchgeführt, sodass vermieden wird, dass die Bremsroutine dem Erreichen der Endstellung der Klappe bei einem manuellen Verstellen entgegensteht.
Die weitere bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 betrifft ebenfalls eine bedarfsgerechte Durchführung der Bremsroutine abhängig von verschiedenen Betriebsmodi wie einem manuellen Verstellen und einem motorischen Verstellen. Das Vorliegen der Betriebsmodi kann wiederum abhängig von den bereits angesprochenen Bewegungswerten ermittelt werden.
Die bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 betrifft die Anpassung der Bremsroutine anhand der Bewegungswerte.
Neben einem Betrieb des Antriebsmotors als Kurzschlussbremse kann gemäß Anspruch 7 der Antriebsmotor auch entgegen der Bewegungsrichtung der Klappe mit einer Antriebsleistung beaufschlagt werden, sodass die motorische Bremswirkung variiert und insbesondere weiter verstärkt werden kann.
In der weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 wird die Bremseinleitungsstellung abhängig von den Bewegungswerten vorgegeben, sodass insbesondere der Verstellweg von der Bremseinleitungsstellung zur Endstellung optimiert werden kann.
Anspruch 9 betrifft bevorzugte Ausgestaltungen der Klappensensoranordnung.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 10, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Antriebssteuerung zum Betrieb einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs beansprucht.
Dabei ist wesentlich, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung die Antriebssteuerung den Antriebsmotor in einer Bremsroutine derart ansteuert, dass die Antriebsanordnung eine motorische Bremswirkung erzeugt. Auf alle Ausführungen zum Verfahren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Antriebsanordnung für eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs, die Antriebsanordnung aufweisend mindestens einen im montierten Zustand mit der Klappe rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor und eine vorschlagsgemäße Antriebssteuerung, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu Verfahren und Antriebssteuerung darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Klappenanordnung zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu Verfahren, Antriebssteuerung und Antriebsanordnung darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemä-ßen Klappenanordnung, die mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung ausgestattet ist, sowie Detailansichten des Antriebs und des Kraftfahrzeugschlosses, und
2 beispielhafte Verläufe a) des am Antrieb anfallenden Drehmoments ohne Bremsroutine, sowie b) des am Antrieb anfallenden Drehmoments und c) des Antriebsstroms mit Bremsroutine.

Das in den Figuren dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 2. Die Klappenanordnung 1 weist eine über eine Klappenkinematik 3 zwischen einer nicht gezeigten Offenstellung und der in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellten Schließstellung verstellbare Klappe 4 auf.
Unter dem Begriff „Klappenkinematik“ sind alle Komponenten zusammengefasst, die die Bewegung der Klappe 4 erlauben. Die Klappenkinematik 3 ist hier und vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Klappe 4 um eine geometrische Klappenachse 5 verschwenkbar ist, wobei andere Ausgestaltungen der Klappenkinematik 3 denkbar sind.
Bei dem Kraftfahrzeug 2 handelt es sich hier und vorzugsweise um einen Pick-Up, wobei die Klappe 4 als Laderaumklappe vorgesehen und derart angeordnet ist, dass eine mit dem Pfeil in der 1 angedeutete Schließbewegung teilweise gegen die Gewichtskraft der Klappe 4 vorgenommen wird. Zur Erhöhung des Bedienkomforts ist eine Antriebsanordnung 6 zum motorischen Verstellen der Klappe 4 vorgesehen, wobei die Antriebsanordnung 6 zum selbsttätigen Verstellen oder auch zur Unterstützung eines manuellen Verstellens der Klappe 4 durch den Bediener ausgestaltet sein kann.
Weiter ist ein der Klappe 4 zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss 7 vorgesehen, welches in 1 in einer Detailansicht wiedergegeben ist. Der Klappe 4 können auch mehrere, insbesondere zwei, Kraftfahrzeugschlösser 7 zugeordnet sein, die beispielsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Klappe 4 angeordnet sind. Die Erläuterungen zum Kraftfahrzeugschloss 7 gelten entsprechend auch für eventuelle weitere Kraftfahrzeugschlösser 7 der Klappenanordnung 1.
Das Kraftfahrzeugschloss 7 weist hier und vorzugsweise eine Schlossfalle 8 für das Zusammenwirken mit einem Schließteil 9 auf, welches als Schließbügel, Schließkeil oder dergleichen ausgestaltet sein kann. Das Schließteil 9 kann an der Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sein. Es ist umgekehrt auch möglich, dass das Schließteil 9 an der Klappe 4 und das Kraftfahrzeugschloss 7 an der Karosserie 10 angeordnet ist.
Die Schlossfalle 8 ist um eine geometrische Schlossfallenachse 11 schwenkbar. Das Kraftfahrzeugschloss 7 weist ferner eine Sperrklinke 12 auf, die um eine geometrische Sperrklinkenachse 13 schwenkbar ist. Das Kraftfahrzeugschloss 7 kann in mindestens einen Schließzustand, hier in den Hauptschließzustand, gebracht werden, in dem die Schlossfalle 8 durch einen Halteeingriff mit der Sperrklinke 12 fixiert wird und das Schließteil 9 sichert. Im Hauptschließzustand des Kraftfahrzeugschlosses 7 wird die Klappe 4 in einer geschlossenen, hier der vollständig geschlossenen, Stellung festgelegt. Weitere Schließzustände des Kraftfahrzeugschlosses 7 sind denkbar und werden im Folgenden noch erläutert.
Eine nicht näher dargestellte Klappensensoranordnung zum Ermitteln einer Klappenstellung der Klappe 4 ist vorgesehen. Unter der Klappenstellung ist eine räumliche Lage der Klappe 4 zu verstehen, wobei es auch ausreichend ist, wenn die Klappensensoranordnung eine Information über das Einnehmen mindestens einer vorgegebenen Klappenstellung ermitteln kann. Die Klappenstellung kann hierbei auch indirekt, beispielsweise über Eigenschaften der Antriebsanordnung 6 und/oder des Kraftfahrzeugschlosses 7, bestimmt werden.
Die Antriebsanordnung 6 ist mit mindestens einem mit der Klappe 4 rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb 14 ausgestattet. Hierbei können mehrere Antriebe 14, beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten der Klappe 4, vorgesehen sein. Der Antrieb 14 dient dem Bereitstellen einer Antriebskraft und weist einen elektrischen Antriebsmotor 15, hier und vorzugsweise einen rotatorischen Antriebsmotor 15, sowie ein Getriebe 16 auf. Zudem ist hier und vorzugsweise ein Federelement 17 zur Bereitstellung einer mechanischen Vorspannung vorgesehen. Das Getriebe 16 übersetzt die vom Antriebsmotor 15 erzeugte rotatorische Antriebsbewegung in eine rotatorische Bewegung eines Abtriebselements 18. Das Abtriebselement 18 überträgt im montierten Zustand die vom Antrieb 14 erzeugte Antriebskraft auf eine Antriebskopplung 19 zum motorischen Verstellen der Klappe 4.
Das Abtriebselement 18 ist hier und vorzugsweise als Antriebszapfen ausgestaltet, welcher in die Antriebskopplung 19 zum Übertragen eines mit der Antriebskraft bewirkten Antriebsdrehmoments eingreift. Die Antriebskopplung 19 ist ferner als Karosserieanschluss ausgestaltet, welcher im montierten Zustand drehfest an der Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 2 angebracht ist, während der Antrieb 14 der Laderaumklappe zugeordnet ist. Eine umgekehrte Anordnung ist denkbar, mit welcher der Antrieb 14 der Karosserie 10 zugeordnet ist.
Eine Antriebssteuerung 20 ist vorgesehen, welche wie dargestellt als der Klappenanordnung 1 zugeordnetes Klappensteuergerät oder als im Antrieb 14 integriertes Steuergerät ausgestaltet sein kann, das mit einer übergeordneten Kraftfahrzeugsteuerung wechselwirkt. Anstelle dieses dezentralen Ansatzes kann die Antriebssteuerung 20 auch Bestandteil einer zentralen Kraftfahrzeugsteuerung sein. Die Antriebssteuerung 20 weist eine Steuerelektronik zur Umsetzung der hier anfallenden Steuerungsaufgaben auf, beispielsweise einen Prozessor und einen Speicher mit Befehlen, die bei Ausführung auf dem Prozessor die Umsetzung des Verfahrens bewirken.
Die Ansteuerung wird ferner abhängig von der ermittelten Klappenstellung vorgenommen. Hier erhält die Antriebssteuerung 20 von der Klappensensoranordnung Sensorwerte, die zum Ermitteln der Klappenstellung herangezogen werden, und/oder die Antriebssteuerung 20 erhält von der Klappensensoranordnung die bereits ermittelte Klappenstellung. Ebenfalls kann die Klappensensoranordnung in der Antriebssteuerung 20 integriert sein.
Wesentlich ist nun, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe 4 vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung der Antriebsmotor 15 mittels der Antriebssteuerung 20 in einer Bremsroutine derart angesteuert wird, dass die Antriebsanordnung 6 eine motorische Bremswirkung erzeugt.
Bei der Endstellung der Klappe 4 handelt es sich hier und vorzugsweise um die Schließstellung der Klappe 4, auf welche im Folgenden eingegangen wird. Denkbar ist auch die Durchführung der Bremsroutine mit Erreichen einer vollständigen Offenstellung, welche beispielsweise durch einen mechanischen Anschlag der Klappe 4 vorgegeben ist. Alle Ausführungen für die Schließstellung als Endstellung gelten, soweit anwendbar, ebenfalls für die Offenstellung als Endstellung.
Die Bremseinleitungsstellung wird mit dem Bewegungsvorgang der Klappe 4 vor der Endstellung erreicht. Bei einem Schließvorgang ausgehend von der Offenstellung durchläuft die Klappe 4 beispielsweise zunächst die Bremseinleitungsstellung, bevor die Schließstellung erreicht wird.
Mit der motorischen Bremswirkung wird ein Abbremsen zumindest von Antriebskomponenten des Antriebs 14, hier etwa des Abtriebselements 18, des Getriebes 16 und der Motorwelle des Antriebsmotors 15 bewirkt. In einer Ausgestaltung besteht zwischen der Antriebsanordnung 6 und der Klappe 4 ein mechanisches Spiel, in welchem das Abtriebselement 18 ohne Übertragung der Antriebskraft auf die Antriebskopplung 19 durch den Antrieb 14 betreibbar ist, wobei die motorische Bremswirkung im mechanischen Spiel erzeugt wird. Denkbar ist auch, dass die Antriebsanordnung 6 mit der motorischen Bremswirkung auf die Klappe 4 arbeitet, beispielsweise bevor die Endstellung erreicht wird.
2a) zeigt beispielhaft den Verlauf des am Abtriebselement 18 des Antriebs 14 durch die Wechselwirkung mit der Antriebskopplung 19 anfallenden Drehmoments in Abhängigkeit der Zeit t ohne Bremsroutine bei einem manuellen Verstellen wie einem Zuschlagen der Klappe 4. Im Zeitraum Δt₁ wird die Klappe 4 manuell beschleunigt. Zum Zeitpunkt t₁ erreicht die Klappe 4 den geschlossenen Zustand und das Kraftfahrzeugschloss 7 den Hauptschließzustand. Die Antriebskomponenten durchlaufen ein mechanisches Spiel und werden im Zeitraum Δt₂ hier durch wechselseitiges Anschlagen an den Enden des Spiels abrupt abgebremst, wobei beispielsweise die Trägheitsmomente von Abtriebselement 18, Getriebe 16 und Motorwelle mechanisch abgefangen werden müssen. Entsprechend wirkt im Zeitraum Δt₂ ein hohes Gegendrehmoment an den Antriebskomponenten.
2b) zeigt nun den Verlauf des am Abtriebselement 18 durch die Wechselwirkung mit der Antriebskopplung 19 anfallenden Drehmoments in Abhängigkeit der Zeit t mit Bremsroutine. Im Zeitraum Δt₁ wird die Klappe 4 wiederum manuell beschleunigt und zum Zeitpunkt t₁ wird der geschlossene Zustand erreicht. Mit Erreichen der Bremseinleitungsstellung zum Zeitpunkt t₂ wird zuvor die Bremsroutine begonnen, wobei hier der Antriebsmotor 15 zeitlich nachfolgend als Kurzschlussbremse betrieben wird. Die Antriebskomponenten werden somit derart verzögert, dass nur ein geringes Gegendrehmoment anfällt und ein hartes Anschlagen am Ende des mechanischen Spiels vermieden wird. Entsprechend wird die Verzögerung durch den Antrieb 14 selbst bewirkt und durch die Wechselwirkung von Abtriebselement 18 und Antriebskopplung 19 entsteht nur ein geringes oder sogar kein Drehmoment. 2c) zeigt hierzu einen beispielhaften Verlauf des mit dem Betrieb als Kurzschlussbremse auftretenden Antriebsstroms I.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Bremseinleitungsstellung dem Erreichen eines primären Vorschließzustands des Kraftfahrzeugschlosses 7 entspricht, in welchem das Kraftfahrzeugschloss 7 die Klappe 4 in einer teilweise geschlossenen Stellung festlegt.
Der primäre Vorschließzustand ist zwischen einem Offenzustand und dem Hauptschließzustand des Kraftfahrzeugschlosses 7 vorgesehen. In der Darstellung von 1 wird die Schlossfalle 8 mit dem Schließen der Klappe 4 durch Einführen des Schließteils 9 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wobei die Sperrklinke 12 in Eingriff mit einer Vorrast 21 der Schlossfalle 8 kommen kann, um den primären Vorschließzustand auszubilden. Durch ein weiteres Verschwenken der Schlossfalle 8 kann die Sperrklinke 12 wiederum in Eingriff mit einer Hauptrast 22 der Schlossfalle 8 gelangen, um den dargestellten Hauptschließzustand auszubilden. Andere Umsetzungen der Schließzustände und insbesondere des primären Vorschließzustands, beispielsweise über mehrere Sperrklinken 12 oder verschiedene Raststellungen an der Sperrklinke 12, sind hier denkbar.
Mit dem Schließen der Klappe 4 muss die Sperrklinke 12 im Rahmen des Verfahrens nicht zwangsläufig an der Vorrast 21 einfallen und der primäre Vorschließzustand tatsächlich eingenommen werden. Beispielsweise kann bei einem schnellen Zuschlagen der Klappe 4 eine dem primäre Vorschließzustand entsprechende Stellung der Schlossfalle durchlaufen werden, ohne dass die Sperrklinke 12 einfällt. Durch den jeweiligen Schließzustand ist vielmehr lediglich die Stellung, hier der Drehwinkel, der Schlossfalle 8 und damit die Stellung des Schließteils 9 vorgegeben.
Der primäre Vorschließzustand wird in vielen Fällen bereits sensorisch zur Überwachung des Kraftfahrzeugschlosses 7 erfasst, sodass zur Umsetzung der Bremsroutine nicht zwingend zusätzliche Sensorik vorgesehen sein muss.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Bremseinleitungsstellung dem Erreichen eines sekundären Vorschließzustands des Kraftfahrzeugschlosses 7 entspricht, in welchem vorzugsweise der Beginn eines motorischen Zuziehvorgangs des Kraftfahrzeugschlosses 7 über einen Schließhilfsantrieb vorgesehen ist.
Der sekundäre Vorschließzustand ist hierbei zwischen dem Offenzustand und dem primären Vorschließzustand des Kraftfahrzeugschlosses 7 vorgesehen. Im sekundären Vorschließzustand ist nicht zwingend vorgesehen, dass das Schließteil 9 und damit die Klappe 4 durch das Kraftfahrzeugschloss 7 festgelegt werden kann. Vielmehr kann der sekundäre Vorschließzustand ein sensorisch abgefragter Zustand für das Auslösen des motorischen Zuziehvorgangs des Kraftfahrzeugschlosses 7 vorgesehen sein, mit welchem das Kraftfahrzeugschloss 7 mittels eines nicht dargestellten Schließhilfsantriebs in den Hauptschließzustand überführt wird. Hierbei kann die Schlossfalle 8 und/oder das Schließteil 9 motorisch verstellt werden.
Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, dass mit Durchführen der Bremsroutine der motorische Zuziehvorgang abgeändert, insbesondere unterdrückt oder beendet, wird. Somit kann vermieden werden, dass sich der Zuziehvorgang und die Bremsroutine in der Wirkung entgegenstehen.
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Bremsroutine abhängig vom Erfüllen eines Bewegungskriteriums durch mittels der Klappensensoranordnung ermittelte Bewegungswerte, insbesondere Geschwindigkeitswerte und/oder Beschleunigungswerte, vorzugsweise abhängig vom Überschreiten einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, durchgeführt wird.
Hierbei kann die Bremsroutine abhängig davon, ob das Bewegungskriterium erfüllt wird, durchgeführt oder nicht durchgeführt bzw. unterdrückt werden. Ebenfalls können Aspekte der Bremsroutine und/oder der Bremseinleitungsstellung abhängig vom Erfüllen des Bewegungskriteriums variiert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Bremsroutine nur auf Überschreiten einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit durchgeführt. Beispielsweise erfolgt bei einem gewöhnlichen, langsamen manuellen Schließen der Klappe 4 keine Bremsroutine, während bei einem raschen Zuschlagen der Klappe 4 zum Schutz des Antriebs 14 die Bremsroutine durchgeführt wird.
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Bremsroutine abhängig von einem Betriebsmodus der Antriebsanordnung 6 vorgenommen wird.
Vorzugsweise ist als Betriebsmodus ein manuelles Verstellen der Klappe 4 vorgesehen, in welchem die Durchführung der Bremsroutine, insbesondere abhängig von weiteren Kriterien wie der Mindestgeschwindigkeit, möglich ist. Bei dem manuellen Verstellen handelt es sich insbesondere um ein Verstellen der Klappe 4 ohne Mitwirkung des Antriebs 14.
Vorzugsweise ist als Betriebsmodus eine motorische Unterstützungsroutine für eine manuelle Verstellung der Klappe 4 vorgesehen. Hierbei kann ein manuell geführtes Verstellen der Klappe 4 motorisch unterstützt werden, beispielsweise zum Reduzieren der Handkräfte. Ebenfalls kann ein laufendes motorisches Verstellen der Klappe 4 durch einen manuellen Eingriff beschleunigt werden, wodurch ein besonders schnelles Verstellen der Klappe 4 erfolgen kann. Hierbei kann wiederum die Bremsroutine durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist als Betriebsmodus eine motorische Verstellroutine vorgesehen, mit welcher die Klappe 4 ohne manuelle Einwirkung mittels des Antriebs 14 verstellt wird. Die Klappengeschwindigkeit kann hierbei beispielsweise auf einen vorgegebenen Geschwindigkeitsverlauf geregelt werden. Vorzugsweise ist die motorische Verstellroutine derart ausgestaltet, dass das Auftreten hoher Bremskräfte mit Erreichen der Endstellung vermieden wird. Entsprechend kann die Bremsroutine in diesem Betriebsmodus abgeändert, beispielsweise mit verringerter Bremswirkung durchgeführt, oder auch unterdrückt werden. Ebenfalls kann eine bereits aktive motorische Verstellroutine beendet werden.
Der jeweilige Betriebsmodus kann in der Antriebssteuerung 20 hinterlegt sein, wobei beispielsweise die motorische Verstellroutine durch eine Bedienerbetätigung, etwa die Betätigung eines Tasters, oder auch durch ein einleitendes manuelles Verstellen der Klappe 4 ausgelöst wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Vorliegen eines manuellen Verstellens anhand des Bewegungskriteriums mittels der Antriebssteuerung 20 überwacht wird. Wird beispielsweise in der motorischen Verstellroutine ein manueller Eingriff des Bedieners an der Klappe 4 anhand der Bewegungswerte erkannt, kann in einen der weiteren Betriebsmodi, wie manuelles Verstellen oder motorisches Unterstützen, gewechselt werden.
Wie bereits angesprochen ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Ansteuerung des Antriebsmotors 15 in der Bremsroutine abhängig von mittels der Klappensensoranordnung ermittelten Bewegungswerten der Klappe 4 vorgenommen wird. Beispielsweise kann für höhere Bewegungswerte der Klappe 4 eine höhere motorische Bremswirkung bewirkt werden.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Ansteuerung des Antriebsmotors 15 in der Bremsroutine mittels der Antriebssteuerung 20 durch einen Betrieb des Antriebsmotors 15 als Kurzschlussbremse und/oder eine Beaufschlagung des Antriebsmotors 15 mit einer elektrischen Antriebsleistung entgegen der Bewegungsrichtung der Klappe 4 vorgenommen wird.
Insbesondere wird die von den Bewegungswerten abhängige Bremswirkung durch eine solche Ansteuerung des Antriebsmotors 15 bewirkt.
Weiter ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Bremseinleitungsstellung abhängig von mittels der Klappensensoranordnung ermittelten Bewegungswerten der Klappe 4 vorgegeben wird.
Mit der Vorgabe der Bremseinleitungsstellung kann der für die Verzögerung der Antriebskomponenten in der Bremsroutine verbleibende Verstellweg bis zur Endstellung eingestellt und variiert werden. Ist beispielsweise für höhere Bewegungswerte der Klappe 4 eine in einem Bewegungsvorgang der Klappe 4 weiter von der Endstellung beabstandete Bremseinleitungsstellung vorgegeben, kann der verbleibende Verstellweg an die jeweils vorliegenden Bewegungswerte, insbesondere an die Geschwindigkeitswerte, angepasst werden.
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Klappensensoranordnung mindestens eines aufweist von: einen Zustandssensor 23 für das Kraftfahrzeugschloss 7, vorzugsweise einen Sperrklinkensensor und/oder Schlossfallensensor; einen inkrementellen Wegsensor, vorzugsweise einen Hall-Sensor, für die Klappe 4 und/oder den Antrieb 14; und/oder, einen Antriebswertsensor, vorzugsweise Antriebsstromsensor und/oder Antriebsspannungssensor, für den Antriebsmotor 15.
Über den Zustandssensor 23 für das Kraftfahrzeugschloss 7 wird vorzugsweise der Schließzustand des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt, beispielsweise über das Erfassen der Stellung der Schlossfalle 8, welche einen Rückschluss auf die Klappenstellung erlaubt. Entsprechende Zustandssensoren 23 sind in vielen Fällen für die Überwachung des Kraftfahrzeugschlosses 7 und insbesondere zum Auslösen eines Zuziehvorgangs vorgesehen, sodass zum Auslösen der Bremsroutine auf bereits vorhandene Sensorik zurückgegriffen werden kann. Der Zustandssensor 23, vorzugsweise der Sperrklinkensensor und/oder der Schlossfallensensor, kann beispielsweise einen Mikroschalter und/oder, wie in 1 dargestellt, einen Hall-Sensor mit einem Hall-Geber zur Abfrage der Stellung von Gesperrebauteilen aufweisen.
Ein inkrementeller Wegsensor ist beispielsweise an der Klappe 4, insbesondere an die Klappenkinematik 3 umsetzenden Komponenten wie Scharnieren oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenfalls kann der Antrieb 14, insbesondere der Antriebsmotor 15, einen inkrementellen Wegsensor aufweisen. Der Wegsensor kann hierbei bereits zur Bestimmung der Klappenstellung für eine Ansteuerung des Antriebs 14 in einer motorischen Verstellroutine vorgesehen sein.
Mittels der über den Antriebswertsensor erfassten Antriebswerte wie Antriebsstrom und/oder Antriebsspannung kann ebenfalls eine Klappenstellung ermittelt werden, wobei ein Motormodell zur Ermittlung verwendet werden kann. Ebenfalls ist es beispielsweise möglich, die Stromrippel des Antriebsstroms als Grundlage für die Ermittlung der Klappenstellung auszuwerten. Unter der Antriebsspannung wird die am Antriebsmotor 15 anliegende bzw. generierte elektrische Spannung verstanden. Unter dem Antriebsstrom wird entsprechend der am Antriebsmotor 15 fließende elektrische Strom verstanden.
Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, eine Antriebssteuerung 20 zum Betrieb einer Klappenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 2, die Klappenanordnung 1 aufweisend eine über eine Klappenkinematik 3 verstellbare Klappe 4, eine Antriebsanordnung 6 zum motorischen Verstellen der Klappe 4, ein der Klappe 4 zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss 7 sowie einen Klappensensoranordnung zum Ermitteln einer Klappenstellung der Klappe 4, wobei die Antriebsanordnung 6 mindestens einen mit der Klappe 4 rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb 14 mit einem elektrischen Antriebsmotor 15 aufweist, wobei das Kraftfahrzeugschloss 7 in einem Hauptschließzustand die Klappe 4 in einer geschlossenen Stellung festlegt, wobei die Antriebssteuerung 20 den Antriebsmotor 15 der Antriebsanordnung 6 abhängig von der ermittelten Klappenstellung ansteuert.
Wesentlich ist hierbei, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Schließvorgang der Klappe 4 vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung die Antriebssteuerung 20 den Antriebsmotor 15 in einer Bremsroutine derart ansteuert, dass die Antriebsanordnung 6 mit einer motorischen Bremswirkung auf die Klappe 4 arbeitet.
Die Antriebssteuerung 20 weist entsprechend eine Steuerelektronik auf, welche strukturell zur Umsetzung der Bremsroutine eingerichtet ist.
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass als Betriebsmodus eine motorische Verstellroutine vorgesehen ist, in welcher die Antriebssteuerung 20 den Antriebsmotor 15 zum motorischen Verstellen, insbesondere für einen motorischen Schließvorgang, ansteuert, vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung 20 die Bremsroutine abhängig vom Betriebsmodus der Antriebsanordnung 6 vornimmt, weiter vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung 20 die Bremsroutine in der motorischen Verstellroutine abändert, insbesondere unterdrückt oder beendet.
Die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren angesprochenen Betriebsmodi werden hierbei von der Antriebssteuerung 20 umgesetzt.
Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, eine Antriebsanordnung 6 für eine Klappenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 2, die Antriebsanordnung 6 aufweisend mindestens einen im montierten Zustand mit der Klappe 4 rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb 14 mit einem elektrischen Antriebsmotor 15 und eine vorschlagsgemä-ße Antriebssteuerung 20.
Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, eine Klappenanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug 2, wobei die Klappenanordnung 1 zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), die Klappenanordnung (1) aufweisend eine über eine Klappenkinematik (3) verstellbare Klappe (4), eine Antriebsanordnung (6) zum motorischen Verstellen der Klappe (4), ein der Klappe (4) zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss (7) sowie eine Klappensensoranordnung zum Ermitteln einer Klappenstellung der Klappe (4), wobei die Antriebsanordnung (6) mindestens einen mit der Klappe (4) rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb (14) mit einem elektrischen Antriebsmotor (15) aufweist, wobei das Kraftfahrzeugschloss (7) in einem Hauptschließzustand die Klappe (4) in einer geschlossenen Stellung festlegt, wobei der Antriebsmotor (15) mittels einer Antriebssteuerung (20) der Antriebsanordnung (6) abhängig von der ermittelten Klappenstellung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe (4) vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung der Antriebsmotor (15) mittels der Antriebssteuerung (20) in einer Bremsroutine derart angesteuert wird, dass die Antriebsanordnung (6) eine motorische Bremswirkung erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinleitungsstellung dem Erreichen eines primären Vorschließzustands des Kraftfahrzeugschlosses (7) entspricht, welcher zum Festlegen der Klappe (4) in einer teilweise geschlossenen Stellung durch das Kraftfahrzeugschloss (7) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinleitungsstellung dem Erreichen eines sekundären Vorschließzustands des Kraftfahrzeugschlosses (7) entspricht, in welchem vorzugsweise der Beginn eines motorischen Zuziehvorgangs des Kraftfahrzeugschlosses (7) über einen Schließhilfsantrieb vorgesehen ist, weiter vorzugsweise, dass mit Durchführen der Bremsroutine der motorische Zuziehvorgang abgeändert, insbesondere unterdrückt oder beendet, wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsroutine abhängig vom Erfüllen eines Bewegungskriteriums durch mittels der Klappensensoranordnung ermittelte Bewegungswerte, insbesondere Geschwindigkeitswerte und/oder Beschleunigungswerte, vorzugsweise abhängig vom Überschreiten einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsroutine abhängig von einem Betriebsmodus der Antriebsanordnung (6) vorgenommen wird, vorzugsweise, dass die Bremsroutine bei Vorliegen einer als Betriebsmodus vorgesehenen manuellen Verstellung der Klappe (4) vorgenommen wird, dass die Bremsroutine in einer als Betriebsmodus vorgesehenen motorischen Unterstützungsroutine für eine manuelle Verstellung der Klappe (4) vorgenommen wird und/oder dass die Bremsroutine in einer als Betriebsmodus vorgesehenen motorischen Verstellroutine abgeändert, insbesondere unterdrückt oder beendet, wird, vorzugsweise, dass das Vorliegen einer manuellen Verstellung anhand des Bewegungskriteriums mittels der Antriebssteuerung (20) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Antriebsmotors (15) in der Bremsroutine abhängig von mittels der Klappensensoranordnung ermittelten Bewegungswerten der Klappe (4) vorgenommen wird, vorzugsweise, dass für höhere Bewegungswerte der Klappe (4) eine höhere motorische Bremswirkung bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Antriebsmotors (15) in der Bremsroutine mittels der Antriebssteuerung (20) durch einen Betrieb des Antriebsmotors (15) als Kurzschlussbremse und/oder eine Beaufschlagung des Antriebsmotors (15) mit einer elektrischen Antriebsleistung entgegen der Bewegungsrichtung der Klappe (4) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinleitungsstellung abhängig von mittels der Klappensensoranordnung ermittelten Bewegungswerten der Klappe (4) vorgegeben wird, vorzugsweise, dass für höhere Bewegungswerte der Klappe (4) eine in einem Bewegungsvorgang der Klappe (4) weiter von der Endstellung beabstandete Bremseinleitungsstellung vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappensensoranordnung mindestens eines aufweist von: einen Zustandssensor (23) für das Kraftfahrzeugschloss (7), vorzugsweise einen Sperrklinkensensor und/oder Schlossfallensensor; einen inkrementellen Wegsensor, vorzugsweise einen Hall-Sensor, für die Klappe (4) und/oder den Antrieb (14); und/oder, einen Antriebswertsensor, vorzugsweise Antriebsstromsensor und/oder Antriebsspannungssensor, für den Antriebsmotor (15).
Antriebssteuerung zum Betrieb einer Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), die Klappenanordnung (1) aufweisend eine über eine Klappenkinematik (3) verstellbare Klappe (4), eine Antriebsanordnung (6) zum motorischen Verstellen der Klappe (4), ein der Klappe (4) zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss (7) sowie einen Klappensensoranordnung zum Ermitteln einer Klappenstellung der Klappe (4), wobei die Antriebsanordnung (6) mindestens einen mit der Klappe (4) rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb (14) mit einem elektrischen Antriebsmotor (15) aufweist, wobei das Kraftfahrzeugschloss (7) in einem Hauptschließzustand die Klappe (4) in einer geschlossenen Stellung festlegt, wobei die Antriebssteuerung (20) den Antriebsmotor (15) der Antriebsanordnung (6) abhängig von der ermittelten Klappenstellung ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass auf Erreichen einer vorgegebenen, in einem Bewegungsvorgang der Klappe (4) vor einer Endstellung befindlichen, Bremseinleitungsstellung durch die ermittelte Klappenstellung die Antriebssteuerung (20) den Antriebsmotor (15) in einer Bremsroutine derart ansteuert, dass die Antriebsanordnung (6) eine motorische Bremswirkung erzeugt.
Antriebssteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsmodus eine motorische Verstellroutine vorgesehen ist, in welcher die Antriebssteuerung (20) den Antriebsmotor (15) zum motorischen Verstellen, insbesondere für einen motorischen Schließvorgang, ansteuert, vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung (20) die Bremsroutine abhängig vom Betriebsmodus der Antriebsanordnung (6) vornimmt, weiter vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung (20) die Bremsroutine in der motorischen Verstellroutine abändert, insbesondere unterdrückt oder beendet.
Antriebsanordnung für eine Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), die Antriebsanordnung (6) aufweisend mindestens einen im montierten Zustand mit der Klappe (4) rücktreibbar bewegungsgekoppelten Antrieb (14) mit einem elektrischen Antriebsmotor (15) und eine Antriebssteuerung (20) nach Anspruch 10 oder 11.
Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug (2), wobei die Klappenanordnung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.