EP4045747A1

EP4045747A1 - Mechatronisches system und verfahren zum steuern eines mechatronischen antriebs zum öffnen einer kraftfahrzeugtür

Info

Publication number: EP4045747A1
Application number: EP20761512.1A
Authority: EP
Inventors: Ingo NÖVERMANN; René STEINLECHNER; Alexander Weisske
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2022-08-24
Also published as: WO2021058050A1; DE102019125930A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines mechatronischen Antriebs zum Bewegen eines beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, insbesondere einer Seitentür, bei dem mindestens die nacheinander folgenden Verfahrensschritte vorhanden sind: Aktivieren (A) des mechatronischen Systems, Prüfen einer Nutzerbedingung (NU), Auswählen eines Betriebsmodus (M), Abfragen einer Deaktivierung (D) des Antriebs und in Abhängigkeit des Abfrageergebnisses Deaktivieren des Antriebs oder Antreiben des Bauteils, und Abfragen, ob eine Abbruchbedingung (ABB) erfüllt ist und in Abhängigkeit des Abfrageergebnisses Deaktivieren (D) des Antriebs oder Antreiben (HF) des Bauteils.

Description

Beschreibung

Mechatronisches System und Verfahren zum Steuern eines mechatronischen An triebs zum Öffnen einer Kraftfahrzeugtür

Die Erfindung betrifft ein mechatronisches System und ein Verfahren zum Steuern eines mechatronischen Antriebs zum Antreiben, insbesondere Öffnen, Halten oder Zuziehen eines beweglich, vorzugsweise schwenkbar an einem Kraftfahrzeug ange ordneten Bauteils, insbesondere einer Seitentür.

In heutige Kraftfahrzeuge werden mehr und mehr Assistenzsysteme eingebaut, um die Bedienung des Kraftfahrzeugs zu erleichtern und beispielsweise das Ein- und Aussteigen in das Kraftfahrzeug mit minimalem Nutzeraufwand zu bewerkstelligen, um so den Komfort zu steigern. So ist es heute vielfach üblich, dass beweglich am Kraftfahrzeug angeordnete Bauteile, wie beispielsweise eine Heckklappe, automa tisch geöffnet wird. Auch der Einsatz von elektromotorischen Antrieben bei Schiebe türen kann heute als Standard bezeichnet werden.

Neuere Entwicklungen gehen dahin, elektrische Antriebe auch bei schwenkbar am Kraftfahrzeug angeordneten Türen, insbesondere Seitentüren, einzusetzen. Hierbei ergeben sich eine Reihe von Schwierigkeiten, da ein Aufschwenken der Seitentür den das Kraftfahrzeug umgebenden Verkehr behindern oder die Kraftfahrzeugtür selbst gegen ein Hindernis stoßen kann. Um ein Behindern des das Kraftfahrzeug umgebenden Verkehr zu vermeiden oder ein Beschädigen der Tür zu verhindern, sind verschiedene Lösungsansätze aus dem Stand der Technik bekannt geworden.

Aus der DE 10 2016 102 510 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beauf schlagung einer Kraftfahrzeugtür im Sinne eines Abbremsens, insbesondere zur Kol lisionsvermeidung, bekannt geworden. Der Kraftfahrzeugtür ist zumindest ein Sensor zugeordnet, wobei der Sensor mit einer Steuereinheit verbunden ist und in Abhän gigkeit von Signalen des Sensors ein Abbremsen der Kraftfahrzeugtür steuert. Mittels des Sensors ist das Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassbar, so dass eine Kollision der Tür mit einem Hindernis unterbindbar ist. Neben der Umfelderfassung kann das Sys tem, bzw. der oder die Sensoren, auch Umwelteinflüsse, wie beispielsweise ein auf das Kraftfahrzeug einwirkender Wind in der Steuereinheit erfassen und zum Ab bremsen bzw. Halten des Türelements nutzen.

Eine mit einem Antrieb ausgestattete Kraftfahrzeugtür ist aus der DE 10 2012 018 093 A1 bekannt geworden. Die Kraftfahrzeugtür weist neben dem Antrieb eine Mag neteinrichtung und mindestens einen Sensor auf, wobei in Abhängigkeit einer mit Hilfe des Sensors ermittelten Geschwindigkeit und/oder Position des Türflügels ge genüber einer Kraftfahrzeugkarosserie die Magneteinrichtung zum wahlweisen Ab bremsen, Festhalten oder Öffnen des Türflügels seitens einer Steuereinheit bestromt wird. Zusätzlich kann ein Bedienerwunsch zur Positionierung des Türflügels verarbei tet und umgesetzt werden.

Aus der DE 10 2017 129 527 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erken nen einer Nutzeraktion an einer Tür eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden. Der Tür ist ein Aktor zum Halten der Tür zugeordnet und ein Sensor ausgeführt zum Erfassen einer Position der Tür relativ zu dem Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren zum Erken nen der Nutzerinteraktion zumindest die Schritte Halten der Tür relativ zu dem Kraft fahrzeug durch den Aktor in einer Halteposition, Prüfen, ob aus der Halteposition ei ne Änderung der Position der Tür pro vordefinierter Zeiteinheit größer oder gleich einem vordefinierten Schwellwert als Nutzerinteraktion erfolgt ist und bejahendenfalls Freigeben der Tür durch den Aktor umfasst.

Verfahren zum Steuern eines beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, insbesondere einer Seitentür eines Kraftfahrzeugs, sind beispielhaft in der DE 10 2004 061 687 A1 und DE 11 2017 005 038 T5 beschrieben. Mittels der offenbarten Verfahren kann eine Regelung oder Steuerung des Türantriebs erfolgen.

Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zeigen Lösungen zum Antreiben von beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteilen auf, sind aber insgesamt noch verbesserungswürdig, da zum Steuern eines beweglich am Kraftfahrzeug angeord- neten Bauteils eine Vielzahl von Zuständen eintreten können, die umfänglich in einer Betriebslogik, bzw. einer Software-Architektur zu erfassen sind. Hier setzt die Erfin dung an.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines mechat- ronischen Antriebs zum Öffnen eines beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine umfängli che Software-Architektur bereitzustellen, mit der alle Betriebszustände des bewegli chen Bauteils erfassbar sind, um ein sicheres Bewegen des Bauteils zu ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird dahingehend gelöst, dass ein Verfahren zum Steu ern eines mechatronischen Antriebs zum Antreiben, insbesondere Öffnen, Halten oder Zuziehen, eines beweglich, vorzugsweise schwenkbar an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, insbesondere einer Seitentür, mit den nacheinander folgen den Verfahrensschritten bereitgestellt wird: Aktivieren des Antriebs, Prüfen einer Nut zerbedingung, Auswählen eines Betriebsmodus, Abfragen einer Deaktivierung des Antriebs und in Abhängigkeit des Abfrageergebnisses Deaktivieren des Antriebs oder Antreiben des Bauteils und Abfragen, ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist und in Abhängigkeit des Abfrageergebnisses Deaktivieren des Antriebs oder Antreiben des Bauteils. Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines mechatroni schen Antriebs ist nun die Möglichkeit geschaffen, den Antrieb in Abhängigkeit einer geprüften Nutzerbedingung zu betätigen, wobei eine Auswahl an Betriebsmodi zur Verfügung stehen, um ein Antreiben oder Deaktivieren des Türantriebs einzuleiten.

Insbesondere die Auswahl eines Betriebsmodus ermöglicht hierbei ein sicheres Be wegen des beweglichen Bauteils, da unterschiedliche Nutzerbedingungen berück sichtigt werden können, die dann zu einem sicheren Bewegen des Bauteils, insbe sondere einem Aufstellen einer Tür, führen. Ausgangszustand ist im Verfahren das aktivierte System, das heißt der Zustand, in dem sich das Kraftfahrzeug bereits in einem aktiven Zustand befindet. Aktiviert wird ein Kraftfahrzeug beispielsweise dadurch, dass ein Bediener des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug entriegelt und so mit zumindest die Steuerung des Kraftfahrzeugs aktiviert. Die Aktivierung des Kraft- fahrzeugs kann vom Bediener beispielsweise bei Dunkelheit dadurch erkannt wer den, dass eine am Kraftfahrzeug vorhandene Beleuchtung eingeschaltet wird.

Der eingeschaltete mechatronische Antrieb ist folglich mit einer Spannungs- bzw. Stromversorgung gekoppelt und aktiviert. Im Anschluss an die Aktivierung wird mit tels des Verfahrens ein Prüfen einer Nutzerbedingung durchgeführt. Systembedin gungen und Eingangsparameter werden geprüft, um beispielsweise eine Funktions fähigkeit des mechatronischen Antriebs zu bestimmen. Auch können Umwelteinflüs se, wie beispielsweise ein Wind, erfasst werden oder auch ein Umfeldsensor einge bunden sein, um dies bei einer Nutzerbedingung zu berücksichtigen. Ein Ein gangsparameter kann dabei beispielsweise auch eine zur Verfügung stehende Spannung sein, da zu prüfen ist, ob eine ausreichende Spannungs- bzw. Stromver sorgung zum Antreiben des Antriebs zur Verfügung steht. Neben den physischen Voraussetzungen zum Betrieb des mechatronischen Antriebs kommt die eigentliche Nutzerbedingung hinzu, nämlich der Nutzerwille, ob das bewegliche Bauteil, insbe sondere die Tür automatisch oder manuell geöffnet werden soll, oder ob beispiels weise kein Nutzerwunsch vorliegt, so dass kein Antreiben des beweglichen Bauteils gewünscht ist.

Je nach Nutzerbedingung kann dann ein Betriebsmodus ausgewählt werden, so dass ein unterstützendes oder automatisches Antreiben des Bauteils ermöglicht wird. In Abhängigkeit der Nutzerbedingung und einem nachfolgend ausgewählten Be triebsmodus findet eine Abfrage in Bezug auf eine Deaktivierung des Antriebs statt. In Abhängigkeit des Abfrageergebnis, ob eine Deaktivierung des Antriebs gewünscht ist, erfolgt dann das Deaktivieren des Antriebs oder ein Antreiben des Bauteils. Das Antreiben des Bauteils ist wiederum an eine weitere Abfrage geknüpft, wobei eine Abbruchbedingung abgefragt wird. Liegt eine Abbruchbedingung vor, so kann wiede rum ein Deaktivieren des Antriebs erfolgen oder im Falle, dass keine Abbruchbedin gung erkannt wurde, kann ein Antreiben des beweglichen Bauteils ausgeführt wer den. Das Antreiben des beweglichen Bauteils führt dann dazu, dass das bewegliche Bauteil, insbesondere die Tür, für den Benutzer geöffnet wird. Bevorzugt bezieht sich das Verfahren zum Steuern eines mechatronischen Antriebs auf eine Kraftfahrzeugtür, und noch bevorzugter auf eine Seitentür, die mittels eines Schließsystems in einer Schließposition, insbesondere einer Hauptrastposition des Schließsystems gehalten ist. Bei dem Schließsystem handelt es sich bevorzugt um ein elektronisches Schloss, wobei elektronische Schlösser dadurch gekennzeichnet sind, dass ein Entsperren des im Schließsystem vorhandenen Gesperres elektrisch durchführbar ist. Mit anderen Worten kann der Bediener das Kraftfahrzeug elektrisch entriegeln und durch eine weitere Nutzerbedingung ein Öffnen der Tür einleiten, wodurch das Schließsystem elektrisch entsperrt wird und die Tür bzw. das Bauteil durch den mechatronischen Antrieb und mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens antreibbar bzw. bewegbar ist. Der Einsatz eines elektronischen Schließsystems bil det eine bevorzugte Ausführungsform, wobei das bewegliche Bauteil mit noch ge steigertem Komfort bewegbar ist, da auf ein manuelles Entsperren des Gesperres verzichtet werden kann.

Eine Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt sich dann, wenn mittels des Ver fahrens eine Abbruchbedingung erfassbar ist, wobei eine Abbruchbedingung beim Erkennen eines Hindernisses, einem Erreichen eines Ziels, einem Überhitzen eines Motors des Antriebs und/oder beim Erkennen einer Schließposition des Bauteils er füllt ist. Abbruchbedingungen können einzeln oder gemeinsam auftreten, führen aber stets dazu, dass eine Deaktivierung des Antriebs eingeleitet wird. So kann beispiels weise mittels eines Umfeldsensors ein Hindernis im Bewegungsbereich des Bauteils erkannt werden, so dass durch ein Deaktivieren des Antriebs eine Kollision vermeid bar ist. Eine weitere Abbruchbedingung ist dann erfüllt, wenn der vom Bediener ge wünschte Weg bzw. Schwenkwinkel des beweglichen Bauteils erreicht ist. Mit ande ren Worten, wenn das bewegliche Bauteil das Ziel erreicht hat. Das Erreichen eines Ziels kann entweder das vollständige Öffnen einer Tür oder Klappe sein, es kann aber auch ein Benutzerwunsch dahinterstehen, wobei beispielsweise der Benutzer des Kraftfahrzeugs einen aktiven Befehl an das Kraftfahrzeug sendet, dass ein An treiben des beweglichen Bauteils abgeschlossen werden soll. Dies kann beispiels weise durch eine Funkfernsteuerung oder einen manuellen Eingriff zum Beispiel an dem Türgriff erfolgen. Eine Abbruchbedingung ist auch dann erfüllt, wenn ein Über- hitzen eines Motors des Antriebs erkannt wird, so dass Folgeschäden für das An triebssystem des beweglichen Bauteils verhindert werden können. Befindet sich das bewegliche Bauteil und insbesondere die Seitentür in einer Schließposition, bei spielsweise einer Hauptrastposition, so ist ebenfalls eine Abbruchbedingung erfüllt. Wird beispielsweise die Seitentür mittels des mechatronischen Systems in eine ge schlossene Position hineinbewegt und erreicht die Tür das Schließsystem und das Schließsystem letztlich seine Hauptrastposition, so ist der Schließvorgang abge schlossen und eine Abbruchbedingung erfüllt. Das Erreichen der Schließposition kann dabei mittels des mechatronischen Antriebs oder unter Zuhilfenahme eines zu sätzlichen Zuziehantriebs im Schließsystem erfolgen.

Sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Betriebsmodi Automatik, Servo, Hal ten oder Passiv auswählbar, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Im Automatikmodus findet ein automatisches Bewegen des beweglichen Bauteils statt, wobei kein manueller Eingriff während des Bewegens des Bauteils notwendig ist. Bevorzugt ist bei einem automatischen Betrieb eine Kombination aus Automatikmodus und einem elektrischen Schließsystem vorstellbar. Im Servomodus findet ein Unterstützen des Bewegens des beweglichen Bauteils statt. Hierbei ergreift der Benutzer das bewegliche Bauteil, beispielsweise die Seitentür und es erfolgt ein Antreiben des Bauteils in einer unterstützenden Weise, so dass der Bediener mit ge ringsten Kräften in der Lage ist, das Bauteil zu bewegen und beispielsweise eine Tür zu öffnen.

Der Betriebsmodus Halten kann als Standardmodus angesehen werden, da dieser Modus zum Beispiel im Fährbetrieb oder im lediglich aktivierten Zustand des Kraft fahrzeugs vorliegt. Die Tür oder das bewegte Bauteil befindet sich in seiner Haupt schließposition und wird dort mittels des Schließsystems gehalten. Solange die Schließposition eingehalten wird, wird im Betriebsmodus Halten das mechatronische System freigegeben, das heißt die Tür oder das bewegliche Bauteil werden nicht vom Antrieb beaufschlagt und sind beispielsweise bei einem Vorhandensein einer Kupplung im Antrieb frei bewegbar. Im Betriebsmodus Passiv befindet sich das be wegliche Bauteil, insbesondere die Tür, in einer Vor- oder Hauptraste des Schließ- Systems. Es wird keine Bewegung ausgeführt oder unterstützt. Eine dem mechatro- nischen Antrieb zugeordnete Bremseinrichtung ist deaktiviert, das heißt die Tür liegt in einem freigegebenen Zustand vor. Befindet sich die Tür beispielsweise in einer Vorrastposition des Gesperres, so kann die Tür beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Zuzieheinrichtung in eine Hauptrastposition überführt werden, so dass ein voll ständig geschlossener Zustand annehmbar ist. Der mechatronische Antrieb befindet sich dabei im passiven, das heißt im deaktivierten Zustand.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt sich dann, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Betriebsmodus Automatik vor einem Antreiben des Bauteils eine Solltrajektorie, das heißt eine vorgebbare Bewegungsbahn, berechnet wird. Eine Solltrajektorie ist die Bewegungsbahn der Tür, die von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs festlegbar oder die den maximalen Schwenkweg der Tür beschreibt. Eine Bewegungsbahn kann sich beispielsweise aus einer Bewegung der Tür mit ei nem Schwenkwinkel von bis zu 90° ergeben. Alternativ kann die Bewegung auch eine Linearbewegung über eine Bewegungsbahn einer Schiebetür sein, wobei die Bewegungsbahn sich von einer geschlossenen Position bis zu einer geöffneten Stel lung hin erstreckt.

Wird gemäß dem Verfahren von einem beweglichen Bauteil gesprochen, so ist hier mit bevorzugt eine schwenkbar am Kraftfahrzeug gelagerte Seitentür gemeint, das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch zum Beispiel für Heckklappen, Schie betüren oder Abdeckungen zum Einsatz kommen, soweit eine Möglichkeit einer Be hinderung im Schwenkbereich oder Bewegungsbereich des beweglichen Bauteils zu erwarten ist. Im Automatikmodus verfährt die Tür automatisch, das heißt ohne oder zumindest lediglich mit geringfügigem Eingriff des Benutzers. Der Automatikmodus beschreibt somit das selbständige Aufstellen der Tür.

Wird bei dem Verfahren die Solltrajektorie in Abhängigkeit einer Hinderniserkennung berechnet, wobei nach einer Erfassung eines Hindernisses die Solltrajektorie neu berechnet wird oder eine Abbruchbedingung erkannt wird, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Der Automatikmodus wird durch die Hinder- niserkennung dahingehend vervollständigt, dass Hindernisse auf der berechneten Solltrajektorie erfasst werden können. Befindet sich beispielsweise eine Laterne oder ein anderes Fahrzeug in der Bewegungsbahn der Seitentür, so erfasst das Kraftfahr zeug, beispielsweise mit einem Umfeldsensor, das Hindernis, wodurch die Möglich keit der Berücksichtigung des Hindernisses in Bezug auf die Bewegungsbahn ermög licht wird. In Abhängigkeit des erkannten Hindernisses kann gemäß dem Verfahren die Solltrajektorie neu berechnet werden, oder es liegt eine Abbruchbedingung vor, so dass entweder ein weiteres, beispielsweise beschränktes Antreiben der Seitentür eingeleitet wird, oder der Antrieb wird deaktiviert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt sich dann, wenn im Betriebsmodus Servo eine Bewegungseinschränkung ermittelt wird und in Abhängigkeit des ermittelten Ergebnisses das bewegliche Unterteil unterstützend angetrieben oder eine Abbruchbedingung erkannt wird. Wird die Tür beispielsweise an einem Türaußengriff erfasst und geöffnet, so findet eine Interaktion zwischen der Bedienung des Fahrzeugnutzers und dem Antrieb statt. Das System erkennt, dass ein Öffnungsvorgang manuell eingeleitet wird und es findet eine unterstützende Be wegung bzw. ein Antreiben des Türelements statt. Parallel dazu wird ermittelt, ob eine Bewegungseinschränkung vorliegt, beispielsweise ein Hindernis im Bewe gungsbereich der Tür, so dass in Abhängigkeit des Ergebnisses ein Antreiben oder Abbremsen der Tür erfolgen kann. Somit ist auch im Falle des manuellen, unterstütz ten Betriebs eine Hinderniserkennung durchführbar.

Wird im Betriebsmodus Halten das Bauteil mittels einer Bremse, insbesondere einer Feststellbremse, gehalten, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsva riante des Verfahrens. Wie bereits vorstehend ausgeführt, bildet der Betriebsmodus Halten den Standardmodus ab, da die Tür im aktivierten Zustand des Antriebs im Regelfall in einer Schließposition vorliegt. Mit anderen Worten im Fährbetrieb ist die Tür geschlossen und befindet sich in einer Hauptrastposition, die die Tür sichert und bei der die Tür durch den mechatronischen Antrieb freigegeben vorliegt. Der Zustand bzw. der Betriebsmodus Halten kann aber auch dann vorliegen, wenn beispielsweise ein Hindernis erkannt wurde und die der Antrieb deaktiviert vorliegt. In diesem Zu- stand, das heißt die Tür liegt in einem geöffneten Zustand vor, hält die Bremse die Tür solange, bis dass eine neue Nutzerbedingung erkannt wird, beispielsweise die, dass die Tür in eine Schließrichtung hinein oder bewegt wird, wodurch der Antrieb erneut aktiviert wird.

Im Betriebsmodus Passiv wird das Bauteil in einer Vorrast- oder einer Hauptrastposi tion eines Schließsystems gehalten. Wie bereits vorstehend beschrieben, bildet die ser Betriebsmodus den Standardmodus aus, nämlich dann, wenn das Fahrzeug akti viert und sich beispielsweise in Bewegung befindet. Auch in diesem Betriebsmodus kann es vorteilhaft sein, und eine Ausgestaltungsvariante der Erfindung beschreiben, wenn geprüft wird, ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist und in Abhängigkeit des er mittelten Ergebnisses das Bauteil gehalten oder freigegeben wird. Solange die Tür sich in einer Vorrast- oder Hauptrastposition befindet, wird die Tür vom Antrieb frei gegeben bzw. der Antrieb entkoppelt. Befindet sich die Tür außerhalb der Vorraste oder Hauptraste, so wird die Tür im Modus Passiv und im Modus Halten gehalten. Die Tür wird solange gehalten, bis eine Abbruchbedingung vorliegt, so dass die Tür freigegeben wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind alle Betriebszustände erfassbar und eine vollumfängliche Steuerung des mechatronischen Antriebs mög lich.

In Bezug auf die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein mechatronisches System zum Antreiben eines schwenkbeweglich an einem Kraftfahrzeug angeordne ten Bauteils, insbesondere einer Seitentür, bereit gestellt, wobei das mechatronische System mit einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche steuerbar ist. Insbesondere durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Möglichkeit, alle Systemzustände zu erfassen und ein sicheres Steuern des Systems zu ermöglichen.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf das an liegende Flussdiagramm näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Bei spiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine Ausgestaltungsform dar stellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kom bination ausgeführt werden.

Es zeigt:

Figur 1 ein Flussdiagramm in Form einer Betriebslogik, das heißt einer Softwarear chitektur.

In der Figur 1 ist in einem Flussdiagramm die Betriebslogik bzw. die Softwarearchi tektur in einem Flussdiagramm prinzipiell wiedergegeben. Der Ausgangszustand ist das aktivierte System A. Ausgehend vom aktivierten System A wird geprüft, ob eine Nutzerbedingung NU vorliegt und ob ein Betriebsmodus M vom Nutzer ausgewählt wurde. Wurde keine Nutzerbedingung erfasst und kein Betriebsmodus ausgewählt, so erfolgt eine Abfrage in Bezug auf eine Deaktivierung des Systems bzw. des An triebs. Liegen die Voraussetzungen für eine Deaktivierung vor, so wird das System deaktiviert D. Wurde eine Nutzerbedingung NU erfasst und/oder ein Betriebsmodus ausgewählt, so zeigt das Flussdiagramm die unterschiedlichen Betriebsmodi mit den Bezeichnungen Betriebsmodus Automatik MA, Betriebsmodus Servo MS, Betriebs modus Flalten MFI und den Betriebsmodus Passiv MP.

Im Betriebsmodus Automatik MA wird eine Solltrajektorie S berechnet, auf der sich die Tür bewegt. Flierzu werden Hindernisse H berücksichtigt und die Trajektorie ent sprechend angepasst. Im Anschluss wird über die Hinderniserkennungsfunktion der Fahrweg der Tür in unmittelbarer Nähe überprüft. Befindet sich ein Hindernis auf dem Weg, so springt der Prozess zurück in auf den Schritt „Solltrajektorie berechnen“. Wird kein Hindernis erkannt, wird das automatische Fahren AF der Tür in Gang ge setzt. Anschließend werden Abbruchbedingungen ABB für den Betriebsmodus Au tomatik MA geprüft, zum Beispiel eine Kraftausübung auf die Tür, eine Nutzeranfrage über eine HMI-Schnittstelle und/oder ein Erreichen der Zielposition. Solange keine Abbruchbedingung ABB erfüllt ist, wird der Prozess in einer Schleife zurückgeführt, vor den Schritt: Auf Hindernisse prüfen. Dies geschieht solange, bis eine Abbruchbe dingung erfüllt wird, spätestens bei einem Erreichen der Zielposition. Im Anschluss führt der Prozess wieder zurück zum Modus „Nutzerbedingung NU prüfen“ und Aus wahlen des Betriebsmodus M.

Wurde der Betriebsmodus Servo MS ausgewählt, so tritt eine angetriebene Türbe wegung, das heißt eine servounterstützte Türbewegung, in Kraft. Im Falle der ser- vounterstützten Türbewegung wird zunächst ermittelt, ob eine Bewegungseinschrän kung E, zum Beispiel ein erkanntes Hindernis in unmittelbarer Nähe oder ein baldi ges Erreichen des Türanschlags, erreicht ist. Entsprechend kann der Bewegungswi derstand erhöht werden, so dass einerseits eine haptische Rückmeldung für den Nutzer ausgebbar ist und/oder eine Kollision mit dem Hindernis H vermieden werden kann. Ist keine solche Einschränkung vorhanden, so wird entsprechend des Nutzer wunsches NU die Bewegung mit Motorunterstützung begleitet. Anschließend werden Abbruchbedingungen ABB für den Betriebsmodus Servo MS geprüft, zum Beispiel ob eine Nutzeranfrage NU über eine HMI-Schnittstelle oder ein Stillstand der Tür. So lange keine Abbruchbedingung erfüllt ist, wird der Prozess in einer Schleife zurück geführt vor den Schritt: Auf Hindernisse H prüfen. Dies geschieht solange, bis eine Abbruchbedingung ABB erfüllt wird. Im Anschluss führt der Prozess wieder zurück zum aktivierten System A indem die Nutzerbedingung NU und der Betriebsmodus M ausgewählt wird.

Im Betriebsmodus Halten MH wird die Tür gehalten HA. Soll keine Türbewegung stattfinden, wird unterschieden, ob sich die Tür in Vor- oder Hauptraste befindet. Be findet sich die Tür nicht in einer Vor- oder Hauptrastposition, so wird die Tür mittels zum Beispiel einer Feststellbremse in Position gehalten. Anschließend werden die Abbruchbedingungen ABB für den Betriebsmodus Halten MH geprüft, beispielsweise wird geprüft, ob eine Kraftausübung auf die Tür einwirkt oder ob eine Benutzeranfra ge über eine HMI-Schnittstelle erfolgt ist. Insofern keine Abbruchbedingung ABB ge triggert ist, wird in einer Schleifenrückführung wieder der Prozess Türhalten HA auf gerufen. Ist eine Abbruchbedingung ABB erfüllt, so wird die Tür freigegeben F und der Prozess zum aktivierten System A zurückgeführt. Im Betriebsmodus Passiv MP, der dann vorliegt, wenn sich die Tür in der Vor- oder Hauptraste befindet, wird die Feststellbremse gelöst, das heißt die Tür wird freigege ben F und der Prozess zum aktivierten System A zurückgeführt, so dass wieder eine Nutzerbedingung NU geprüft und ein Betriebsmodus M auswählbar ist. Ist das Sys- tem deaktiviert, so endet der Hauptprozess.

Bezugszeichenliste

A aktivierte System

NU Nutzerbedingung M Betriebsmodus D Deaktivieren des Systems

MA Betriebsmodus Automatik MS Betriebsmodus Servo MH Betriebsmodus Halten MP Betriebsmodus Passiv S Solltrajektorie H Hindernis

AF automatisches Fahren ABB Abbruchbedingungen E Bewegungseinschränkung HA Tür halten F Tür freigeben J Ja N Nein

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Steuern eines mechatronischen Antriebs zum Öffnen eines beweglich, vorzugsweise schwenkbar an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bau teils, insbesondere einer Seitentür, bei dem mindestens die nacheinander folgenden Verfahrensschritte vorhanden sind:

Aktivieren (A) des mechatronischen Antriebs,

Prüfen einer Nutzerbedingung (NU),

Auswahlen eines Betriebsmodus (M),

Abfragen einer Deaktivierung (D) des Antriebs und in Abhängigkeit des Abfra geergebnisses Deaktivieren des Antriebs oder Antreiben des Bauteils, und Abfragen, ob eine Abbruchbedingung (ABB) erfüllt ist und in Abhängigkeit des Abfrageergebnisses Deaktivieren (D) des Antriebs oder Antreiben (HF) des Bauteils.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem eine Abbruchbedingung (ABB) beim Er kennen eines Hindernisses (H), Erreichen eines Ziels, Überhitzen eines Motors des Antriebs und/oder eines Erkennens des Bauteils in einer Schließposition erfüllt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Betriebsmodi (M) Automatik (MA), Servo (MS), Halten (MH) oder Passiv (MP) auswählbar sind.

4. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem im Be triebsmodus Automatik (MA) vor einem Antreiben des Bauteils eine Solltrajektorie (S) berechnet wird.

5. Verfahren zum Steuern nach Anspruch 4, bei dem die Solltrajektorie (S) in Abhängigkeit einer Hinderniserkennung berechnet wird, wobei nach einer Erfassung eines Hindernisses (H) die Solltrajektorie (S) neu berechnet wird, oder eine Abbruch bedingung (ABB) erkannt wird.

6. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Be triebsmodus Servo (MS) eine Bewegungseinschränkung (E) ermittelt wird und in Ab hängigkeit des ermittelten Ergebnisses das Bauteil unterstützend angetrieben oder eine Abbruchbedingung (ABB) erkannt wird.

7. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Be triebsmodus Halten (MH) das Bauteil mittels einer Bremse, insbesondere einer Fest stellbremse, gehalten wird.

8. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Be triebsmodus Passiv (MP) das Bauteil in einer Vorrast- oder einer Hauptrastposition eines Schließsystems gehalten wird.

9. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem geprüft wird, ob eine Abbruchbedingung (ABB) erfüllt ist und in Abhängigkeit des ermittelten Ergebnisses das Bauteil gehalten oder freigegeben wird.

10. Verfahren zum Steuern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Soll- trajektorie (S) für einen Schwenkwinkel des Bauteils von bis zu 90 Grad oder eine Linearbewegung über eine Bewegungsbahn berechnet wird.

11. Mechatronisches System zum Antreiben eines schwenkbeweglich an einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils, insbesondere einer Seitentür, wobei das me- chatronische System mit einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprü che steuerbar ist.