WO2020043773A1 - Verfahren für den betrieb einer motorischen klappenanordnung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren für den betrieb einer motorischen klappenanordnung eines kraftfahrzeugs Download PDF

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Sebastian Schödel
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a motorized flap arrangement of a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a control arrangement for carrying out such a method according to claim 13 and a flap arrangement with such a control arrangement according to claim 14.
  • the flap arrangement in question has a flap that can be adjusted via a flap kinematics, which can be, for example, a tailgate, a trunk lid or the like.
  • the flap is assigned a drive arrangement which serves for the motorized adjustment of the flap.
  • a control arrangement is used to control the drive arrangement by converting a manual actuation action by the operator into a motorized adjustment of the flap.
  • the operator-side, manual actuation action is an actuation movement initiated in the flap kinematics, for example a manual closing movement.
  • the drive arrangement is controlled by means of the control arrangement, so that the actuation movement is continued by a motor.
  • a plausibility check is provided in addition to the acquisition of the actuation action.
  • the known method only a low level of security against incorrect control of the flap can be achieved. For example, the known method cannot prevent a gust of wind acting on the flap in the open position from being incorrectly recorded as an actuation action, which leads to incorrect control of the drive arrangement.
  • the invention is based on the problem of designing and developing the known method in such a way that the probability of incorrect control of the drive arrangement is reduced by simple means.
  • an environment sensor system of the motor vehicle which is used to detect an object, in particular an operator, in the environment of the motor vehicle, in particular in the vicinity of the flap, is checked for the fulfillment of at least one plausibility criterion. Only when the plausibility criterion is met does the control arrangement trigger the motorized adjustment of the flap by means of a corresponding control of the drive arrangement.
  • the proposed solution can be implemented in a simple manner, since the detection of the operator in the area surrounding the motor vehicle, in particular the flap, is unproblematic in terms of control technology. This is preferably se resorted to an environmental sensor system, which can be provided anyway depending on the equipment of the motor vehicle.
  • the position of the operator in the environment of the motor vehicle, in particular the flap can be detected by means of the environment sensor system.
  • This variant places comparatively low demands on the evaluation of the sensor signals of the environment sensors, since only static information regarding the position of the operator is included in the evaluation.
  • a further security with regard to avoiding incorrect control of the drive arrangement results from the fact that a plausibility check checks whether there is a predetermined movement of an object, in particular the operator. For example, it can be checked in this context whether the operator has approached the flap before the predetermined actuation action has been detected. Incorrect control of the drive arrangement can almost be ruled out with this additional test.
  • the further preferred configurations according to claims 4 to 6 relate to the definition of the predetermined actuation action by at least one actuation parameter, which is preferably a threshold value.
  • the detection of the actuation action then goes back to checking whether the respective actuation parameters or actuation parameter ranges have been reached or not.
  • a movement sensor assigned to the flap and / or the drive arrangement is provided in a first variant, via the sensor signals of which the predetermined manual actuation action is detected.
  • this can achieve high accuracy in the detection of the actuation action.
  • an electrical drive current assigned to the drive arrangement is recorded. This can be the drive current flowing through a drive motor of the drive arrangement.
  • detection of the drive current basically enables sensorless and therefore inexpensive detection of the predetermined actuation action.
  • the actuation action can also be detected by means of the control arrangement based on a drive voltage assigned to the drive arrangement, in particular a generator voltage. A sensorless and therefore inexpensive detection of the predetermined actuation action is also possible with this.
  • the further preferred embodiment according to claim 12 relates to the implementation of a learning routine in which, depending on the respective result of the plausibility check, a change in at least one actuation parameter is carried out over a predetermined number of detected actuation actions.
  • a learning routine in which, depending on the respective result of the plausibility check, a change in at least one actuation parameter is carried out over a predetermined number of detected actuation actions.
  • the result of the plausibility check on the number of recorded actuation actions is negative with a high frequency
  • the definition of the actuation action is obviously not practical, so that the at least one actuation parameter is correspondingly adapted.
  • Such a learning routine ensures that actuation actions that are actually present are reliably detected and that incorrect actuation actions that are actually not present are further avoided.
  • Fig. 1 shows the rear area of a motor vehicle with a proposed flap arrangement for performing the proposed method
  • FIG. 2 shows the actuation speed of the flap of the flap arrangement according to FIG. 1 over time in the context of a manual actuation action.
  • the proposed method relates to the operation of a motorized flap arrangement 1 of a motor vehicle 2 shown in the drawing, the flap arrangement 1 having a flap 4 that can be adjusted via a flap kinematics 3.
  • the term “motorized flap arrangement” means that a drive arrangement 5 is assigned to the flap 4, which motor-driven adjustment of the flap 4 between the open position shown in solid line in FIG. 1 and the closed position shown in dashed line in FIG. 1 and from an intermediate position to another intermediate position allowed.
  • overlap is to be interpreted broadly in the present case.
  • this term encompasses a tailgate, a trunk lid, a front hood, a door, in particular a side or rear door, or the like. This also includes a sliding door.
  • flap kinematics summarizes all the components that allow the flap 4 to move.
  • the flap kinematics 3 correspondingly a hinge arrangement, via which the flap 4 can be pivoted about the flap axis 4a.
  • the drive arrangement 5 preferably has at least one drive, which in turn is equipped with a drive motor and optionally with a feed gear connected downstream of the drive motor for generating drive movements.
  • the drive arrangement 5 is arranged in the region of the upper roof frame of the motor vehicle 2.
  • at least one drive is arranged on the side of the flap opening 6.
  • the drive is preferably a spindle drive.
  • a spindle drive For constructive details regarding such a spindle drive, reference may be made to DE 10 2011 118 353 A1 of November 14, 2011, which goes back to the applicant and whose content is made the subject of the present application.
  • the flap arrangement 1 also has a control arrangement 7 for controlling the drive arrangement 5, in particular for controlling the drive motor or the drive motors of the drive arrangement 5.
  • the control arrangement 7 can be a flap control device assigned to the flap 4. In principle, the control arrangement 7 can also be part of a central vehicle control.
  • the control arrangement 7 preferably has control electronics for implementing the control tasks involved here.
  • an actuation action that is initiated manually via the flap 4 into the flap kinematics 3 is recorded in the form of an actuation movement and / or an actuation load.
  • the actuation action is therefore an actuation of the flap 4, which continues into the flap kinematics 3.
  • An actuation of a button or the like arranged on the flap 4 is expressly not included in the predetermined actuation action.
  • the drive arrangement 5 is activated subject to a plausibility check for the motorized adjustment of the flap 4. This means that the detection of the predetermined actuation action alone is not sufficient to trigger the actuation of the drive arrangement 5.
  • a plausibility check must be successfully carried out before the drive arrangement 5 is actuated for the motorized adjustment of the flap 4.
  • the plausibility check of the detection of the predetermined actuation action can be connected upstream or downstream.
  • a parallel execution of the detection of the predetermined actuation action and the plausibility check can also be advantageous.
  • the drive arrangement 5 is preferably controlled by means of the control arrangement 7 for motorized adjustment exactly in the adjustment direction of the flap 4, which corresponds to the manual actuation action.
  • an environment sensor system 8 of the motor vehicle 2 is checked for the fulfillment of at least one plausibility criterion.
  • the environment sensor system 8 of the motor vehicle 2 is used to detect an object, here and preferably an operator B, in the vicinity of the motor vehicle 2, in particular the flap 4.
  • the plausibility check proposed therefore relates to the detection of an object, here and preferably the operator B. , around the motor vehicle 2, in particular the flap 4, back.
  • a plausibility criterion preferably consists in the fact that the control arrangement 7 detects an object, here and preferably the operator B, in a predetermined presence area 9 in the vicinity of the motor vehicle 2, in particular the flap 4.
  • the presence area 9 in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 and in this respect preferred is a predetermined area upstream of the flap 4.
  • a plausibility criterion is that the operator B is less than 4 m, preferably less than 2 m, from the motor vehicle 2 or from the flap 4. 1 shows that the probability of a faulty control in the event that the operator B is in the presence area 9 and a predetermined actuation action has been detected is extremely low.
  • the control arrangement 7 In order to further reduce the likelihood of incorrect control, provision is preferably made for the control arrangement 7 to detect a predetermined movement 10 of an object, here and preferably operator B, in the vicinity of the motor vehicle 2, here and preferably the flap 4.
  • the predetermined movement 10 is the approach movement of the operator B towards the flap 4.
  • the predetermined actuation action can be defined quite generally as a manually triggered movement of the flap 4, which has a predetermined movement profile. In terms of control technology, this is preferably implemented in that the predetermined actuation action is defined by at least one actuation parameter. As a result, the definition of the actuation action can be changed in a particularly simple manner by modifying the respective actuation parameter, as was mentioned above. For example, it can be provided that a movement profile assigned to the actuation action is defined by a number of actuation parameters.
  • the actuation action is further preferably defined in that the actuation movement as an actuation parameter exceeds or falls below a predetermined limit movement value.
  • the limit movement value can be, for example, a predetermined limit speed and / or a predetermined limit acceleration and / or a predetermined limit extent of the actuating movement of the flap.
  • the actuation action is defined in that the flap 4, which is in the open position or in an intermediate position, is accelerated to a limit speed VG starting at the point in time to, the acceleration being a limit acceleration a G must not exceed.
  • the limit acceleration a G results in a first approximation from the quotient of the flap speed v G and the time Ate required for the acceleration.
  • the actuation action is defined by the fact that the actuation load, that is to say the force introduced into the flap kinematics 3 or the torque introduced into the flap kinematics 3, exceeds or falls below a predetermined limit load range as an actuation parameter.
  • the actuation load that is to say the force introduced into the flap kinematics 3 or the torque introduced into the flap kinematics 3 exceeds or falls below a predetermined limit load range as an actuation parameter.
  • the actuation action is detected by means of the control arrangement 7 via a movement sensor assigned to the flap 4 and / or the drive arrangement 5.
  • the motion sensor is assigned to the drive arrangement 5, in particular to a drive motor of the drive arrangement 5.
  • the actuation action can also be detected by means of the control arrangement 7 based on an electrical drive current assigned to the drive arrangement 5. This is, and preferably, the motor current of a drive motor assigned to the drive arrangement 5, so that sensorless and thus inexpensive detection is possible.
  • the same advantage can be achieved in that the actuation action is detected by means of the control arrangement 7 based on a drive voltage assigned to the drive arrangement 5, in particular a generator voltage of an electric drive motor assigned to the drive arrangement 5.
  • the environment sensor system 8 has a proximity sensor 11 for detecting the operator B.
  • Nearby- tion sensor 11 is preferably arranged on or in a body component of motor vehicle 2, more preferably in a bumper of motor vehicle 2.
  • the proximity of the operator B to the motor vehicle 2, in particular to the flap 4, can be detected by means of the proximity sensor 11.
  • the proximity sensor 11 is a capacitive proximity sensor which can also be used in the context of gesture recognition, in particular for recognizing a foot movement or the like.
  • the environment sensor system 8 has an ultrasound sensor which, depending on the equipment of the motor vehicle 2, can be provided for the function of a parking aid. In principle, the environment sensor system 8 can also have a radar sensor or the like.
  • the environment sensor system 8 may have an imaging sensor, which is preferably a 2D camera and / or a 3D camera. Such a sensor can also be provided as part of the function of a reversing camera.
  • the environment sensor system 8 has a position sensor for detecting the position of a radio key 12 carried by the operator based on a radio connection to the control arrangement 7. The detection of the position of the radio key 12 goes back to the distance of the radio key 12 to a transceiver 13 of the control arrangement 7.
  • an environment sensor system 8 is preferably used for the proposed solution, which can be provided anyway depending on the equipment of the motor vehicle 2.
  • the environment sensor system 8 is additionally used for the function of a parking aid, as has been mentioned in connection with the ultrasonic sensor.
  • the environment sensor system 8 is also used for the function of an operator event detection, as has been explained in connection with the capacitive proximity sensor.
  • the environment sensor system 8 is additionally used for the function of an access authorization check, as has been explained in connection with the radio connection between a radio key 12 and the control arrangement 7.
  • Such double use of the respective environment sensor system 8 not only leads to a high degree of compactness, but also to a particularly cost-effective implementation.
  • a learning routine is provided, in the course of which, depending on the respective result of the plausibility check, a change in at least one operating parameter is carried out over a predetermined number of recorded operating actions.
  • the actuation of the drive arrangement 5 to be carried out on the detection of a predetermined, manual actuation action is provided such that the flap 4 follows the manual actuation action in the form of the actuation movement or actuation load.
  • the drive arrangement 5 is controlled at least as long in the adjustment direction of the flap 4 that corresponds to the manual actuation action as the manual actuation action is present. If the actuation action is omitted, the actuation of the drive arrangement 5 is also stopped or at least reduced.
  • this type of control is a motor-assisted, manual adjustment of the flap 4.
  • the control arrangement 7, which is set up to carry out the proposed method is claimed as such.
  • software runs on the control arrangement 7 and is designed to carry out the method according to the proposal. Reference may be made to all explanations regarding the proposed method.
  • the flap arrangement 1 with the flap 4 adjustable via the flap kinematics 3 is claimed as such, the flap arrangement 1 having a drive arrangement 5 assigned to the flap 4 and a proposed control arrangement.
  • the flap arrangement 1 having a drive arrangement 5 assigned to the flap 4 and a proposed control arrangement.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei die Klappenanordnung (1) eine über eine Klappenkinematik (3) verstellbare Klappe (4) aufweist, wobei die Klappenanordnung (1) eine der Klappe (4) zugeordnete Antriebsanordnung (5) und eine Steuerungsanordnung (7) zur Ansteuerung der Antriebsanordnung (5) aufweist, wobei mittels der Steuerungsanordnung (7) eine manuell über die Klappe (4) in die Klappenkinematik (3) eingeleitete Betätigungsaktion in Form einer Betätigungsbewegung und/oder einer Betätigungsbelastung erfasst wird und auf die Erfassung einer vorbestimmten Betätigungsaktion die Antriebsanordnung (5) vorbehaltlich einer Plausibilitätsprüfung zur motorischen Verstellung der Klappe (4) angesteuert wird. Es wird vorgeschlagen, dass im Rahmen der Plausibilitätsprüfung mittels der Steuerungsanordnung (7) eine Umfeldsensorik (8) des Kraftfahrzeugs (2), die der Erfassung eines Objekts, insbesondere eines Bedieners (B), im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2) dient, auf die Erfüllung mindestens eines Plausibilitätskriteriums überprüft wird.

Description

Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung
eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , eine Steuemngsanordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß Anspruch 13 sowie eine Klappenanordnung mit einer solchen Steuerungsanordnung gemäß Anspruch 14.
Die in Rede stehende Klappenanordnung weist eine über eine Klappenkinematik verstellbare Klappe auf, bei der es sich beispielsweise um eine Heckklappe, einen Heckdeckel oder dergleichen handeln kann. Der Klappe ist eine Antriebsanordnung zugeordnet, die der motorischen Verstellung der Klappe dient. Eine Steuerungsanordnung dient der Ansteuerung der Antriebsanordnung, indem eine manuelle Betätigungsaktion des Bedieners in eine motorische Verstellung der Klappe umgesetzt wird.
Bei dem bekannten Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung (DE 10 2009 035 321 A1), von dem die Erfindung ausgeht, handelt es sich bei der bedienerseitigen, manuellen Betätigungsaktion um eine in die Klappenkinematik eingeleitete Betätigungsbewegung, beispielsweise um eine manuelle Schließbewegung. Auf die Erfassung einer solchen manuellen Betätigungsaktion wird die Antriebsanordnung mittels der Steuerungsanordnung angesteuert, sodass die Betätigungsbewegung motorisch fortgeführt wird.
Um zu vermeiden, dass beispielsweise mechanische Schwingungseffekte an der Klappe fehlerhafterweise als Betätigungsaktion erfasst werden, ist zusätzlich zu der Erfassung der Betätigungsaktion eine Plausibilitätsprüfung vorgesehen. Hierfür ist es in einer Variante bekannt, die Erfassung einer Betätigungsaktion erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Erreichen der Offenstellung der Klappe zu erlauben. Damit ist sichergestellt, dass eventuelle Schwingungseffekte, die auf das Erreichen der Offenstellung zurückgehen können, abgeklungen sind, bevor die Erfassung der Betätigungsaktion stattfin- det. Mit dem bekannten Verfahren lässt sich eine nur geringe Sicherheit gegen eine Fehlansteuerung der Klappe erreichen. Beispielsweise kann mit dem bekannten Verfahren nicht verhindert werden, dass ein auf die in der Offenstellung befindliche Klappe wirkender Windstoß fehlerhafterweise als Betätigungsaktion erfasst wird, was zu einer Fehlansteuerung der Antriebsanordnung führt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Wahrscheinlichkeit einer Fehlansteuerung der Antriebsanordnung mit einfachen Mitteln reduziert wird.
Das obige Problem wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass die in Rede stehende, manuelle Betätigungsaktion, die stets auf die Berührung der Klappe durch den Bediener zurückgeht, die Anwesenheit des Bedieners im Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Klappe, erfordert. Vorschlagsgemäß ist erkannt worden, dass eine Plausibilitätsprüfung, die auf die Erfassung eines Objekts, insbesondere des Bedieners, im Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Klappe, gerichtet ist, die Anfälligkeit der Steuerungsanordnung gegenüber einer Fehlansteuerung der Antriebsanordnung drastisch reduziert.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass im Rahmen der Plausibilitätsprüfung mittels der Steuerungsanordnung eine Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs, die der Erfassung eines Objekts, insbesondere eines Bedieners, im Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Umfeld der Klappe, dient, auf die Erfüllung mindestens eines Plausibilitätskriteriums überprüft wird. Nur wenn das Plausibilitätskriterium erfüllt wird, löst die Steuerungsanordnung die motorische Verstellung der Klappe über eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsanordnung aus.
Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich auf einfache Weise umsetzen, da die Erfassung des Bedieners im Umfeldbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Klappe, steuerungstechnisch unproblematisch ist. Hierbei wird vorzugswei- se auf eine Umfeldsensorik zurückgegriffen, die je nach Ausstattung des Kraftfahrzeugs ohnehin vorgesehen sein kann.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 lässt sich die Lage des Bedieners im Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Klappe, mittels der Umfeldsensorik erfassen. Diese Variante stellt vergleichsweise geringe Anforderungen an die Auswertung der Sensorsignale der Umfeldsensorik, da lediglich statische Informationen hinsichtlich der Lage des Bedieners in die Auswertung eingehen.
Eine weitere Sicherheit im Hinblick auf die Vermeidung einer Fehlansteuerung der Antriebsanordnung ergibt sich gemäß Anspruch 3 dadurch, dass im Rahmen der Plausibilitätsprüfung geprüft wird, ob eine vorbestimmte Bewegung eines Objekts, insbesondere des Bedieners, vorliegt. Beispielsweise kann in diesem Rahmen geprüft werden, ob sich der Bediener der Klappe genähert hat, bevor es zu einer Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion gekommen ist. Eine Fehlansteuerung der Antriebsanordnung lässt sich mit dieser zusätzlichen Prüfung nahezu ausschließen.
Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 betreffen die Definition der vorbestimmten Betätigungsaktion durch mindestens einen Betätigungsparameter, bei dem es sich vorzugsweise um einen Schwellwert handelt. Die Erfassung der Betätigungsaktion geht dann auf die Prüfung zurück, ob die jeweiligen Betätigungsparameter oder Betätigungsparameterbereiche erreicht sind oder nicht. Mit dieser Art der Abbildung der vorbestimmten Betätigungsaktion lässt sich eine hohe Flexibilität in steuerungstechnischer Hinsicht erreichen, da die Betätigungsparameter leicht modifizierbar und/oder austauschbar sind.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 ist in einer ersten Variante ein der Klappe und/oder der Antriebsanordnung zugeordneter Bewegungssensor vorgesehen, über dessen Sensorsingale die vorbestimmte, manuelle Betätigungsaktion erfasst wird. Hiermit lässt sich bei geeigneter Auslegung des Bewegungssensors eine hohe Genauigkeit bei der Erfassung der Betätigungsaktion erreichen. Alternativ oder zusätzlich wird gemäß Anspruch 7 ein der Antriebsanordnung zugeordneter, elektrischer Antriebsstrom erfasst. Hierbei kann es sich um den durch einen Antriebsmotor der Antriebsanordnung fließenden Antriebsstrom handeln. Eine solche Erfassung des Antriebsstroms ermöglicht grundsätzlich eine sensorlose und damit kostengünstige Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion. Weiter alternativ oder zusätzlich kann die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung auch basierend auf einer der Antriebsanordnung zugeordneten Antriebsspannung, insbesondere einer Generatorspannung, erfasst werden. Auch hiermit ist eine sensorlose und damit kostengünstige Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion möglich.
Die ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 8 bis 11 betreffen vorteilhafte Varianten für die Umsetzung der Umfeldsensorik, die für die Plausibilitätsprüfung genutzt wird. Insbesondere die Doppelnutzung der Umfeldsensorik gemäß Anspruch 11 führt zu einem besonders kompakten und gleichzeitig kostengünstigen Aufbau der Klappenanordnung insgesamt.
Die weiter bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 betrifft die Realisierung einer Lernroutine, In der In Abhängigkeit des jeweiligen Ergebnisses der Plausibilitätsprüfung über eine vorbestimmte Anzahl erfasster Betätigungsaktionen eine Änderung mindestens eines Betätigungsparameters vorgenommen wird. Für den beispielhaften Fall, dass das Ergebnis der Plausibilitätsprüfung über die Anzahl erfasster Betätigungsaktionen mit großer Häufigkeit negativ ist, ist die Definition der Betätigungsaktion offensichtlich nicht praxisgerecht, so- dass eine entsprechende Anpassung des mindestens einen Betätigungsparameters vorgenommen wird. Mit einer solchen Lernroutine wird sichergestellt, dass tatsächlich vorliegende Betätigungsaktionen sicher erfasst werden und dass eine fehlerhafte Erfassung tatsächlich nicht vorliegender Betätigungsaktionen weiter vermieden wird.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die oben angesprochene Steuerungsanordnung, die für die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die obige Klappenanordnung, die der Durchführung des vor- schlagsgemäßen Verfahrens zugrunde liegt, als solche beansprucht. Auch insoweit darf auf die obigen Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Klappenanordnung zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2 die Betätigungsgeschwindigkeit der Klappe der Klappenanordnung gemäß Fig. 1 über der Zeit im Rahmen einer manuellen Betätigungsaktion.
Das vorschlagsgemäße Verfahren betrifft den Betrieb einer in der Zeichnung dargestellten, motorischen Klappenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 2, wobei die Klappenanordnung 1 eine über eine Klappenkinematik 3 verstellbare Klappe 4 aufweist.
Der Begriff „motorische Klappenanordnung“ bedeutet vorliegend, dass der Klappe 4 eine Antriebsanordnung 5 zugeordnet ist, die eine motorische Verstellung der Klappe 4 zwischen der in Fig. 1 in durchgezogener Linie dargestellten Offenstellung und der in Fig. 1 in gestrichelter Linie dargestellten Schließstellung sowie von einer Zwischenstellung zu einer anderen Zwischenstellung erlaubt.
Der Begriff "Klappe" ist vorliegend weit auszulegen. Entsprechend umfasst dieser Begriff eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Fronthaube, eine Tür, insbesondere eine Seiten- oder Hecktür, o. dgl.. Auch eine Schiebetür ist hiervon umfasst.
Unter dem Begriff „Klappenkinematik“ sind alle Komponenten zusammengefasst, die die Bewegung der Klappe 4 erlauben. Bei dem in Fig. 1 gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Klappenkinematik 3 entsprechend eine Schamieranordnung, über die sich die Klappe 4 um die Klappenachse 4a schwenken lässt.
Die Antriebsanordnung 5 weist vorzugsweise mindestens einen Antrieb auf, der seinerseits mit einem Antriebsmotor und gegebenenfalls mit einem dem Antriebsmotor nachgeschalteten Vorschubgetriebe zur Erzeugung von Antriebsbewegungen ausgestattet ist.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsanordnung 5 im Bereich des oberen Dachrahmens des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass mindestens ein Antrieb seitlich der Klappenöffnung 6 angeordnet ist. Im letztgenannten Fall handelt es sich bei dem Antrieb vorzugsweise um einen Spindelantrieb. Für konstruktive Einzelheiten hinsichtlich eines solchen Spindelantriebs darf auf die DE 10 2011 118 353 A1 vom 14. November 2011 verwiesen werden, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Die Klappenanordnung 1 weist außerdem eine Steuerungsanordnung 7 zur Ansteuerung der Antriebsanordnung 5, insbesondere zur Ansteuerung des Antriebsmotors bzw. der Antriebsmotoren der Antriebsanordnung 5 auf. Bei der Steuerungsanordnung 7 kann es sich um ein der Klappe 4 zugeordnetes Klappensteuergerät handeln. Grundsätzlich kann die Steuerungsanordnung 7 aber auch Bestandteil einer zentralen Fahrzeugsteuerung sein. Die Steuerungsanordnung 7 weist vorzugsweise eine Steuerelektronik zur Umsetzung der hier anfallenden Steuerungsaufgaben auf.
Mittels der Steuerungsanordnung 7 wird eine manuell über die Klappe 4 in die Klappenkinematik 3 eingeleitete Betätigungsaktion in Form einer Betätigungsbewegung und/oder einer Betätigungsbelastung erfasst. Bei der Betätigungsaktion geht es also um eine Betätigung der Klappe 4, die sich in die Klappenkinematik 3 fortsetzt. Eine Betätigung eines an der Klappe 4 angeordneten Tasters oder dergleichen ist von der vorbestimmen Betätigungsaktion ausdrücklich nicht umfasst. Auf die Erfassung einer vorbestimmten Betätigungsaktion wird die Antriebsanordnung 5 vorbehaltlich einer Plausibilitätsprüfung zur motorischen Verstellung der Klappe 4 angesteuert. Dies bedeutet, dass die Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion allein nicht ausreicht, um die Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 auszulösen. Vielmehr muss eine Plausibilrtätsprüfung erfolgreich durchlaufen werden, bevor die Antriebsanordnung 5 zur motorischen Verstellung der Klappe 4 angesteuert wird. Dabei kann die Plausibilitätsprüfung der Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion vor- oder nachgeschaltet sein. Auch eine parallele Durchführung der Erfassung der vorbestimmten Betätigungsaktion und der Plausibilitätsprüfung kann vorteilhaft sein.
Nach dem erfolgreichen Durchlaufen der Plausibilitätsprüfung wird die Antriebsanordnung 5 mittels der Steuerungsanordnung 7 zur motorischen Verstellung vorzugsweise genau in der Verstellrichtung der Klappe 4 angesteuert, die der manuellen Betätigungsaktion entspricht.
Wesentlich ist nun, dass im Rahmen der Plausibilitätsprüfung mittels der Steuerungsanordnung 7 eine Umfeldsensorik 8 des Kraftfahrzeugs 2 auf die Erfüllung mindestens eines Plausibilitätskriteriums überprüft wird. Dabei dient die Umfeldsensorik 8 des Kraftfahrzeugs 2 der Erfassung eines Objekts, hier und vorzugsweise eines Bedieners B, im Umfeld des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere der Klappe 4. Ganz allgemein geht die Plausibilitätsprüfung vorschlagsgemäß also auf die Erfassung eines Objekts, hier und vorzugsweise des Bedieners B, im Umfeld des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere der Klappe 4, zurück.
Vorzugsweise besteht ein Plausibilitätskriterium darin, dass mittels der Steuerungsanordnung 7 ein Objekt, hier und vorzugsweise der Bediener B, in einem vorbestimmten Anwesenheitsbereich 9 im Umfeld des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere der Klappe 4, erfasst wird. Der Anwesenheitsbereich 9 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ein vorbestimmter, der Klappe 4 vorgelagerter Bereich. In besonders bevorzugter Ausgestaltung besteht ein Plausibilitätskriterium darin, dass der Bediener B weniger als 4m, vorzugsweise weniger als 2m, von dem Kraftfahrzeug 2 oder von der Klappe 4 entfernt ist. Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ergibt sich, dass die Wahrscheinlichkeit einer Fehlansteuerung für den Fall, dass sich der Bediener B In dem Anwesenheit^ bereich 9 befindet und eine vorbestimmte Betätigungsaktion erfasst worden ist, außerordentlich gering ist.
Um die Wahrscheinlichkeit einer Fehlansteuerung weiter zu reduzieren, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mittels der Steuerungsanordnung 7 eine vorbestimmte Bewegung 10 eines Objekts, hier und vorzugsweise des Bedieners B, im Umfeld des Kraftfahrzeugs 2, hier und vorzugsweise der Klappe 4, erfasst wird. Bei dem in Fig. 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der vorbestimmten Bewegung 10 um die Annäherungsbewegung des Bedieners B auf die Klappe 4 zu.
Die vorbestimmte Betätigungsaktion kann ganz allgemein als manuell ausgelöste Bewegung der Klappe 4 definiert sein, die ein vorbestimmtes Bewegungsprofil aufweist. Dies ist steuerungstechnisch vorzugsweise dadurch umgesetzt, dass die vorbestimmte Betätigungsaktion durch mindestens einen Betätigungsparameter definiert ist. Dadurch lässt sich die Definition der Betätigungsaktion auf besonders einfache Weise ändern, indem der jeweilige Betätigungsparameter modifiziert wird, wie weiter oben angesprochen wurde. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass ein der Betätigungsaktion zugeordnetes Bewegungsprofil durch eine Anzahl von Betätigungsparametern definiert ist.
Weiter vorzugsweise ist die Betätigungsaktion dadurch definiert, dass die Betätigungsbewegung als Betätigungsparameter einen vorbestimmten Grenz- Bewegungswert über- oder unterschreitet. Bei dem Grenz-Bewegungswert kann es sich beispielsweise um eine vorbestimmte Grenz-Geschwindigkeit und/oder um eine vorbestimmte Grenz-Beschleunigung und/oder um eine vorbestimmte Grenz-Ausdehnung der Betätigungsbewegung der Klappe handeln.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsaktion dadurch definiert, dass die in der Offenstellung oder in einer Zwischenstellung befindliche Klappe 4, beginnend im Zeitpunkt to auf eine Grenz-Geschwindigkeit VG beschleunigt wird, wobei die Beschleunigung eine Grenz-Beschleunigung aG nicht überschreiten darf. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ergibt sich die Grenzbeschleunigung aG in erster Näherung aus dem Quotienten aus der Klappengeschwindigkeit vG und der für die Beschleunigung benötigten Zeit Ate.
Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Betätigungsaktion dadurch definiert ist, dass die Betätigungsbelastung, also die in die Klappenkinematik 3 eingeleitete Kraft oder das in die Klappenkinematik 3 eingeleitete Drehmoment, als Betätigungsparameter einen vorbestimmten Grenz- Belastungsweit über- oder unterschreitet. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn die Antriebsanordnung 5 selbsthemmend ausgestaltet ist, sodass eine manuelle Verstellung der Klappe 4 unter einem Rücktreiben der Antriebsanordnung 5 gesperrt ist. In diesem Fall lässt sich die Betätigungsaktion erfassen, indem die Belastungssituation an der Klappe 4 erfasst wird, ohne dass es einer Klappenbewegung bedarf.
Für die Erfassung der Betätigungsaktion können unterschiedliche Erfassungskonzepte Anwendung finden. Hier und vorzugsweise wird die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung 7 über einen der Klappe 4 und/oder der Antriebsanordnung 5 zugeordneten Bewegungssensor erfasst. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Bewegungssensor der Antriebsanordnung 5, insbesondere einem Antriebsmotor der Antriebsanordnung 5 zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich lässt sich die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung 7 auch basierend auf einem der Antriebsanordnung 5 zugeordneten, elektrischen Antriebsstrom erfassen. Dabei handelt es sich hier und vorzugsweise um den Motorstrom eines der Antriebsanordnung 5 zugeordneten Antriebsmotors, sodass eine sensorlose und damit kostengünstige Erfassung möglich ist. Der gleiche Vorteil lässt sich dadurch erzielen, dass die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung 7 basierend auf einer der Antriebsanordnung 5 zugeordneten Antriebsspannung, insbesondere einer Generatorspannung eines der Antriebsanordnung 5 zugeordneten, elektrischen Antriebsmotors, erfasst wird.
Für die Ausgestaltung der Umfeldsensorik 8 sind je nach Ausstattung des Kraftfahrzeugs 2 zwei unterschiedliche vorteilhafte Varianten denkbar. In einer ersten bevorzugten und in Fig. 1 dargestellten Variante weist die Umfeldsensorik 8 einen Näherungssensor 1 1 zur Erfassung des Bedieners B auf. Der Nähe- rungssensor 11 ist vorzugsweise an oder in einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs 2, weiter vorzugsweise in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 2, angeordnet.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel lässt sich mittels des Näherungssensors 11 der Abstand des Bedieners B zum Kraftfahrzeug 2, insbesondere zu der Klappe 4, erfassen. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem Näherungssensor 11 um einen kapazitiven Näherungssensor, der auch im Rahmen einer Gestenerkennung, insbesondere zur Erkennung einer Fußbewegung oder dergleichen, Einsatz finden kann. Denkbar ist auch, dass die Umfeldsensorik 8 einen Ultraschallsensor aufweist, der in Abhängigkeit von der Ausstattung des Kraftfahrzeugs 2 für die Funktion einer Einparkhilfe vorgesehen sein kann. Grundsätzlich kann die Umfeldsensorik 8 auch einen Radarsensor oder dergleichen aufweisen.
Weiter kann es vorteilhaft sein, dass die Umfeldsensorik 8 einen bildgebenden Sensor aufweist, bei dem es sich vorzugsweise um eine 2D-Kamera und/oder um eine 3D-Kamera handelt. Ein solcher Sensor kann auch im Rahmen der Funktion einer Rückfahrkamera vorgesehen sein.
Schließlich ist es denkbar, dass die Umfeldsensorik 8 einen Lagesensor zur Erfassung der Lage eines vom Bediener mitgeführten Funkschlüssels 12 basierend auf einer Funkverbindung zu der Steuerungsanordnung 7 aufweist. Die Erfassung der Lage des Funkschlüssels 12 geht hier auf die Entfernung des Funkschlüssels 12 zu einer Sende-Empfangseinheit 13 der Steuerungsanordnung 7 zurück.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass für die vorschlagsgemäße Lösung vorzugsweise eine Umfeldsensorik 8 genutzt wird, die in Abhängigkeit von der Ausstattung des Kraftfahrzeugs 2 ohnehin vorgesehen sein kann. Im Einzelnen kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Umfeldsensorik 8 zusätzlich für die Funktion einer Einparkhilfe genutzt wird, wie im Zusammenhang mit dem Ultraschallsensor angesprochen worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Umfeldsensorik 8 zusätzlich für die Funktion einer Bedienereigniserkennung genutzt wird, wie im Zusammenhang mit dem kapazitiven Näherungssensor erläutert worden ist. Weiter alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Umfeldsensorik 8 zusätzlich für die Funktion einer Zugangsberechtigungsprüfung genutzt wird, wie im Zusammenhang mit der Funkverbindung zwischen einem Funkschlüssel 12 und der Steuerungsanordnung 7 erläutert worden ist. Eine derartige Doppelnutzung der jeweiligen Umfeldsensorik 8 führt nicht nur zu einer hohen Kompaktheit, sondern auch zu einer besonders kostengünstigen Realisierung.
Für den Fall, dass sich Plausibilitätsprüfungen mit negativem Ergebnis häufen, obwohl die vorbestimmte Betätigungsaktion jeweils als erfasst gilt, ist eine Anpassung der Definition der Betätigungsaktion erforderlich. Hierfür ist eine Lem- routine vorgesehen, in deren Rahmen in Abhängigkeit des jeweiligen Ergebnisses der Plausibilitätsprüfung über eine vorbestimmte Anzahl erfasster Betätigungsaktionen eine Änderung mindestens eines Betätigungsparameters vorgenommen wird.
Ist beispielsweise die Grenzbeschleunigung aG zu groß eingestellt, werden auch mechanische Schwingungen an der Klappe 4 mit vergleichsweise hoher Schwingungsfrequenz als Betätigungsaktion erfasst. Die resultierende Häufung von Plausibilitätsprüfungen mit negativem Ergebnis führt im Rahmen der Lem- routine vorzugsweise dazu, dass die Grenzbeschleunigung aG auf die Grenzbeschleunigung a'G herabgesetzt wird. Damit werden alle hochfrequenten Schwingungen der Klappe 4 gewissermaßen ausgefiltert derart, dass diese Schwingungen nicht als vorbestimmte Betätigungsaktion erfasst werden. Andere Varianten für die Anpassung der Definition der Betätigungsaktion sind denk- bar.
Die auf die Erfassung einer vorbestimmten, manuellen Betätigungsaktion vorzunehmende Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 ist in einer Alternative so vorgesehen, dass die Klappe 4 der manuellen Betätigungsaktion in Form der Betätigungsbewegung bzw. Betätigungsbelastung folgt. Dies bedeutet, dass die Antriebsanordnung 5 zumindest so lange genau in der Verstellrichtung der Klappe 4 angesteuert wird, die der manuellen Betätigungsaktion entspricht, wie die manuelle Betätigungsaktion voriiegt. Fällt die Betätigungsaktion weg, so wird auch die Ansteuerung der Antriebsanordnung 5 gestoppt oder zumindest reduziert. Insoweit handelt es sich bei dieser Art der Ansteuerung gewissermaßen um eine motorisch unterstützte, manuelle Verstellung der Klappe 4. Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Steuerungsanordnung 7, die auf die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, als solche beansprucht. In besonders bevorzugter Ausgestaltung läuft auf der Steuerungsanordnung 7 eine Software, die auf die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens hin ausgelegt ist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Klappenanordnung 1 mit der über die Kiappenkinematik 3 verstellbaren Klappe 4 als solche beansprucht, wobei die Klappenanordnung 1 eine der Klappe 4 zugeordnete Antriebsanordnung 5 und eine vorschlagsgemäße Steuerungsanordnung aufweist. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für den Betrieb einer motorischen Klappenanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei die Klappenanordnung (1 ) eine über eine Klappenkinematik (3) verstellbare Klappe (4) aufweist, wobei die Klappenanordnung (1) eine der Klappe (4) zugeordnete Antriebsanordnung (5) und eine Steuerungsanordnung (7) zur Ansteuerung der Antriebsanordnung (5) aufweist, wobei mittels der Steuerungsanordnung (7) eine manuell über die Klappe (4) in die Klappenkinematik (3) eingeleitete Betätigungsaktion in Form einer Betätigungsbewegung und/oder einer Betätigungsbelastung erfasst wird und auf die Erfassung einer vorbestimmten Betätigungsaktion die Antriebsanordnung (5) vorbehaltlich einer Plausibilitätsprüfung zur motorischen Verstellung der Klappe (4) angesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Rahmen der Plausibilitätsprüfung mittels der Steuerungsanordnung (7) eine Umfeldsensorik (8) des Kraftfahrzeugs (2), die der Erfassung eines Objekts, insbesondere eines Bedieners (B), Im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2) dient, auf die Erfüllung mindestens eines Plausibilitätskriteriums überprüft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Plausibilitätskriterium darin besteht, dass mittels der Steuerungsanordnung (7) ein Objekt, insbesondere ein Bediener (B), in einem vorbestimmten Anwesenheitsbereich (9) im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2), insbesondere der Klappe (4), erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Plausibilitätskriterium darin besteht, dass mittels der Steuerungsanordnung (7) eine vorbestimmte Bewegung eines Objekts, insbesondere eines Bedieners (B), im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2), insbesondere der Klappe (4), erfasst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Betätigungsaktion durch mindestens einen Betätigungsparameter definiert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsaktion dadurch definiert ist, dass die Betätigungsbewegung als Betätigungsparameter einen vorbestimmten Grenz-Bewegungswert, insbesondere eine vorbestimmte Grenz-Geschwindigkeit und/oder eine vorbestimmte Grenz- Beschleunigung und/oder eine vorbestimmte Grenz-Ausdehnung, über- oder unterschreitet
6. Verfahren nach Anspruch 4 und ggf. nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsaktion dadurch definiert ist, dass die Betätigungsbelastung als Betätigungsparameter einen vorbestimmten Grenz- Belastungswert, insbesondere eine vorbestimmte Kraft, über- oder unterschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung (7) über einen der Klappe (4) und/oder der Antriebsanordnung (5) zugeordneten Bewegungssensor erfasst wird, und/oder, dass die Betätigungsaktion mittels der Steuerungsanordnung (7) basierend auf einem der Antriebsanordnung (5) zugeordneten, elektrischen Antriebsstrom und/oder basierend auf einer der Antriebsanordnung (5) zugeordneten Antriebsspannung, insbesondere einer Generatorspannung, erfasst wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (8) einen Näherungssensor zur Erfassung eines Bedieners (B) aufweist, vorzugsweise, dass der Näherungssensor (11) als kapazitiver Näherungssensor, als Ultraschallsensor, als Radarsensor o. dgl. ausgestaltet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (8) einen bildgebenden Sensor aufweist, vorzugsweise, dass der bildgebende Sensor eine 2D-Kamera und/oder eine 3D-Kamera aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (8) einen Lagesensor zur Erfassung der Lage eines Funkschlüssels (12) basierend auf einer Funkverbindung aufweist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (8) zusätzlich für die Funktion einer Einparkhilfe genutzt wird, und/oder, dass die Umfeldsensorik (8) zusätzlich für die Funktion einer Bedienereigniserkennung genutzt wird, und/oder, dass die Umfeldsensorik (8) zusätzlich für die Funktion einer Zugangsberechtigungsprüfung genutzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen einer Lernroutine in Abhängigkeit des jeweiligen Ergebnisses der Plausibilitätsprüfung über eine vorbestimmte Anzahl erfasster Betätigungsaktionen eine Änderung mindestens eines Betätigungsparameters vorgenommen wird.
13. Steuerungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Klappenanordnung mit einer über eine Klappenkinematik (3) verstellbaren Klappe (4), wobei die Klappenanordnung (1 ) eine der Klappe (4) zugeordnete Antriebsanordnung (5) und eine Steuerungsanordnung (7) nach Anspruch 13 aufweist.
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