FOX, Andrew (5 Ayr Court, Glen Waverley, Victoria 3150, , AU)
OIRSOUW, Harrie (Hartpury Avenue, 8/1a, 3184 Melbourne, , DE)
FOX, Andrew (5 Ayr Court, Glen Waverley, Victoria 3150, , AU)
| Ansprüche
1. Verstellvorrichtung (10) für ein bewegliches Karosserieteil (12) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Aktuator (20) zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12), und mit einer Steuervorrichtung (24) zur Ansteuerung des Aktuators (20) in einem Betriebszustand, wobei die Steuervorrichtung (24) von dem Betriebszustand in einen Ruhezustand übergeht, wenn innerhalb eines definierten Zeitraums keine Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) die Steuervorrichtung (24) wieder von dem Ruhezustand in den Betriebszustand versetzt.
2. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) in dem Aktuator (20) einen Spannung- und/oder Stromimpuls (Up) erzeugt, der als Aufwecksignal (S A ) für die Steuervorrichtung (24) dient.
3. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem beweglichen Karosserieteil (12) in einer Wirkverbindung stehendes Aufweckmittel (44), das infolge der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) eine Spannungs- und/oder Stromänderung bewirkt, die als Aufwecksignal (S A ) für die Steuervorrichtung (24) dient.
4. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweckmittel (44) ein Potentiometer (40), insbesondere ein Schiebepotentiometer, und/oder ein in dem Aktuator (20) integrierter Hall-Sensor (38) ist.
5. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Positionsdetektor (37) zur Erfassung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils (12) im Betriebszustand der Steuervorrichtung (24).
6. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils (12) detektorlos erfolgt.
7. Verstellvorrichtung (10) nach eienm der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) die erfasste, aktuelle Position des beweglichen Karosserieteils (12) vor dem übergang vom dem Betriebszustand in den Ruhezustand in einem Speicher (42) abspeichert und den Speicher (42) nach dem erneuten Versetzen in den Betriebszustand wieder ausliest.
8. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) den Positionsdetektor (37) nach dem erneuten Versetzen der Steuervorrichtung (24) in den Betriebszustand wieder aktiviert zur Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils (12).
9. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) Korrekturmittel (46) aufweist zur Korrektur der während der Aufweckphase vom Ruhezustand in den Betriebszustand veränderten Position des verstellbaren Karosserieteils (12).
10. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweckphase der Steuervorrichtung die Zeitspanne von der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) bis zum Auslesen der gespeicherten Position aus dem Speicher (42) umfasst.
11. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) zu definierten Zeitpunkten in der jeweiligen Endposition des beweglichen Karosserieteils (12) einen Kalibriervorgang durchführt.
12. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit der Kalibriervorgänge von der geforderten Genauigkeit der Aufweck- und Verstellvorgänge abhängt.
13. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Mittel (50, 66) vorgesehen sind zur Verhinderung eines ungewollten Aufweckens der Steuervorrichtung (24) infolge eines Leckstroms.
14. Verstellvorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Mittel (50, 66) zumindest ein Schaltmittel (50) umfassen, dass im Ruhezustand der Steuervorrichtung (24) einen Diagnosezweig (32) des Aktuators (20) von einem elektrischen Massepotential (GND) entkoppelt.
15. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Mittel (50, 66) zumindest ein mit dem Diagnosezweig (32) des Aktuators (20) verbundenes Widerstandsnetzwerk (66) umfassen, das derart dimensioniert ist, dass ein durch den Leckstrom hervorgerufener Spannungsabfall einen definierten Grenzwert zum Aufwecken der Steuervorrichtung (24) nicht überschreitet.
16. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Karosserieteil (12) des Kraftfahrzeugs eine Heckklappe (16), eine Fahrzeugtür (18), ein Faltverdeck, eine Motorhaube oder ein Tankdeckelverschluss ist.
17. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) ein Elektromotor (22) ist, der zur Erzeugung des Aufwecksignals (S A ) als Generator arbeitet.
18. Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsdetektor (37) der in dem Aktuator (20) integrierte Hall-Sensor (38) und/oder das mit dem beweglichen Karosserieteil (12) in einer Wirkverbindung stehende Aufweckmittel (44) ist.
19. Kraftfahrzeug (14) mit einer Verstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
20. Verfahren zur Verstellung eines beweglichen Karosserieteils (12) eines Kraftfahrzeugs mittels eines Aktuators (20), der durch eine Steuervorrichtung (24) während eines Betriebszustands angesteurt wird, wobei die Steuervorrichtung (24) von dem Betriebszustand in einen Ruhezustand versetzt wird, wenn innerhalb eines definierten Zeitraums keine Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) die Steuervorrichtung (24) wieder von dem Ruhezustand in den Betriebszustand versetzt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch die manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) ein Spannung- und/oder Stromimpuls (U A ) in dem Aktuator (20) erzeugt wird, der als Aufwecksignal (S A ) für die Steuervorrichtung (24) dient.
22. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein mit dem beweglichen Karosserieteil (12) in einer Wirkverbindung stehendes Aufweckmittel (44), wobei infolge der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) durch das Aufweckmittel (44) eine Spannungs- und/oder Stromänderung bewirkt wird, die als Aufwecksignal (S A ) für die Steuervorrichtung (24) dient.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Position des beweglichen Karosserieteils (12) im Betriebszustand der Steuervorrichtung (24) durch einen Positionsdetektor (37) erfasst wird, wobei die erfasste, aktuelle Position vor dem übergang der Steuervorrichtung (24) von dem Betriebszustand in den Ruhezustand in einem Speicher (42) der Steuervorrichtung (24) abgespeichert und der Speicher (42) nach dem erneuten Versetzen der Steuervorrichtung (24) in den Betriebszustand wieder ausgelesen wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsdetektor (37) nach dem erneuten Versetzen der Steuervorrichtung (24) in den Betriebszustand wieder von der Steuervorrichtung (24) aktiviert wird zur Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils (12).
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position des beweglichen Karosserieteils (12) detektorlos erfasst wird.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Aufweckphase der Steuervorrichtung (24) vom Ruhezustand in den Betriebszustand veränderte Position des verstellbaren Karosserieteils (12) mit Hilfe eines Korrekturmittels (46) der Steuervorrichtung (24) korrigiert wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweckphase der Steuervorrichtung (24) die Zeitspanne von der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils (12) bis zum Auslesen der gespeicherten Position aus dem Speicher (42) umfasst.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zu definierten Zeitpunkten in der jeweiligen Endposition des beweglichen Karosserieteils (12) ein Kalibriervorgang durchgeführt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit der Kalibriervorgänge von der geforderten Genauigkeit der Aufweck- und Verstellvorgänge abhängt.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass durch elektrische Mittel (50, 66) ein ungewolltes Aufwecken der Steuervorrichtung (24) infolge eines Leckstroms verhindert wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Mittel (50, 66) zumindest ein Schaltmittel (50) umfassen, wobei im Ruhezustand der Steuervorrichtung (24) ein Diagnosezweig (32) des Aktuators (20) von einem elektrischen Massepotential (GND) entkoppelt wird.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Mittel (50, 66) zumindest ein Widerstandsnetzwerk (66) in einem Diagnosezweig (32) des Aktuators (20) umfassen, das derart dimensioniert ist, dass durch einen durch den Leckstrom hervorgerufenen Spannungsabfall ein definierter Grenzwert zum Aufwecken der Steuervorrichtung (24) nicht überschritten wird.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Karosserieteil (12) des Kraftfahrzeugs eine Heckklappe (16), eine Fahrzeugtür (18), ein Faltverdeck, eine Motorhaube oder ein Tankdeckelverschluss ist.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) ein Elektromotor (22) ist, der zur Erzeugung des Aufwecksignals (S A ) als Generator arbeitet.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsdetektor (37) ein in dem Aktuator (20) integrierter Hall-Sensor (38) oder das mit dem beweglichen Karosserieteil (12) in einer Wirkverbindung stehende Potentiometer (40) ist. |
Beschreibung
Titel
Verstellvorrichtung für ein bewegliches Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für ein bewegliches Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
In Kraftfahrzeugen werden zunehmend Aktuatoren eingesetzt, die ein Betätigen von beweglichen Karosserieteilen erleichtern sollen oder als Einklemmschutz bzw. Zuziehhilfe dienen. So ist beispielsweise aus der DE-A 198 13 513 ein öffhungs- und Schließsteuersystem für eine Fahrzeugsschiebetür bekannt, die an einer Seite einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Schiebetür wird durch eine Antriebsquelle, beispielsweise einen Elektromotor, entsprechend einer Neigung der Schiebetür angetrieben, wenn das Kraftfahrzeug bezüglich einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie vertikal geneigt ist, d.h. wenn das Kraftfahrzeug an einer geneigten Straße anhält.
Die DE-A 10 2005 019 846 offenbart eine Steuervorrichtung zum Verbessern der Funktion des öffhens und des Schließens einer mit einem Gasdruckdämpfer ausgestatteten Heckklappe, aufweisend einen Fühler zum Detektieren des jweiligen öffhungswinkels der Heckklappe relativ zu einem Fahrzeugkörper. Eine elektronische Steuereinheit empfängt einen detektierten Winkel von dem Fühler und gibt ein Druckregulier- Steuersignal aus. Der Gasdruckdämpfer reguliert den Druck eines Zylinders entsprechend dem Steuersignal der elektronischen Steuereinheit.
Aus der EP-A 1 652 708 ist ferner eine zweigeteilte Heckklappe mit einem oberen und einem unteren Karosserieteil bekannt. Mit Hilfe von Elektromotoren werden der obere und der untere Karosserieteil derart gesteuert, dass sie sich synchron zueinander bewegen. Die JP-A 2005 194 767 zeigt einen Bewegungssensor zur überprüfung der Position einer Schiebetür, wobei der Sensor derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass eine Tiefenentladung einer Fahrzeugbatterie vermieden wird. In der JP-A 2005 016 252 ist darüber hinaus ein Bewegungssensor offenbart, der ein Signal an eine Steueranordnung zur Ansteuerung eines Aktuators zum sanften öffnen oder Schließen einer Fahrzeugtür übergibt.
Aus der DE-A 197 55 259 ist bekannt, dass Mikroprozessoren zur Steuerung verschiedener Aktuatoren in einen Ruhemodus verbracht werden können, um den Stromverbrauch in einem Kraftfahrzeug zu reduzieren. Mittels einer elektronischen Schaltungsanordnung kann der Mikroprozessor mit Weck- und Aktionssignalen über einen der Schaltungsanordnung zugeordneten externen Schalter beaufschlagt werden, um ihn vom Ruhemodus in einen Arbeitsmodus zu verbringen. Dabei verfügt die Schaltungsanordnung über einen Ruhemodusschaltkreis zum Generieren eines einen Wake-Up-Interrupt auslösenden Wecksignals, wenn der Mikroprozessor von dem Ruhemodus in den Arbeitsmodus gebracht werden soll, und einen Arbeitsmodusschaltkreis zum Generieren von Aktionssignalen, wobei der Ruhemodusschaltkreis an einen weckfähigen Digitaleingang und der Arbeitsmodusschaltkreis an einen Analogeingang des Mikroprozessors anliegen und beiden Schaltkreisen der zumindest eine externe Schalter zugeordnet ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung für ein bewegliches Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, mit einem Aktuator zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils, und mit einer Steuervorrichtung zur Ansteuerung des Aktuators in einem Betriebszustand, wobei die Steuervorrichtung von dem Betriebszustand in einen Ruhezustand übergeht, wenn innerhalb eines definierten Zeitraums keine Verstellung des beweglichen Karosserieteils erfolgt, sowie das entsprechende Verfahren zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils weisen gegenüber dem genannten Stand der Technik den Vorteil auf, dass neben einer weiteren Reduzierung des Ruhestromverbrauchs auf ein zusätzliches Sensorelement zur Detektierung einer Bewegung des beweglichen
Karosserieteils, auf ein zusätzliches Schaltmittel und/oder auf eine ergänzende Strommessung verzichtet werden kann, um die Steuervorrichtung wieder von dem Ruhezustand in den Betriebszustand zu versetzten. Dies wird nunmehr durch eine manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils bewirkt. In vorteilhafter Weise genügt es somit, dass die Steuervorrichtung ausschließlich auf die bereits eingesetzten Dekektoren zur Positionsbestimmung oder auf eine detektor- bzw. sensorlose Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils zurückgreift.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Aktuator ein Elektromotor, der zur Erzeugung des Aufwecksignals als Generator arbeitet und somit die Back-EMF oder Counter-EMF (Electromotive Force), die infolge der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils auf die Wicklungen wirkt, ausnutzt. Durch die manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils wird somit ein Spannungs- und/oder Stromimpuls erzeugt, der als Aufwecksignal für die Steuervorrichtung dient. In einer alternativen Ausgestaltung steht ein Aufweckmittel in einer Wirkverbindung mit dem beweglichen Karsosserieteil, so dass die manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils eine Spannungs- und/oder Stromänderung bewirkt, die als Aufwecksignal für die Steuervorrichtung dient. Dabei kommt in vorteilhafter Weise ein Potentiometer, insbesondere ein Schiebepotentiometer, und/oder ein in dem Aktuator integrierter Hall- Sensor als Aufweckmittel zum Einsatz.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Erfassung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils im Betriebszustand der Steuervorrichtung durch einen Positionsdetektor, wobei die Steuervorrichtung die mittels des Positionsdetektors erfasste, aktuelle Position des beweglichen Karosserieteils vor ihrem übergang von dem Betriebszustand in den Ruhezustand in einem Speicher abspeichert. Dies ermöglicht zudem eine Unterbrechung der Energieversorgung des Positionsdetektors durch die Steuervorrichtung zur weiteren Reduzierung des Ruhestromverbrauchs. Nach dem erneuten Versetzen der Steuervorrichtung in den Betriebszustand wird die abgespeicherte Position dann wieder aus dem Speicher ausgelesen, wobei die Steuervorrichtung den Positionsdetektor wieder zur Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils aktiviert. Dabei ist es aus Kostengründen bzw. zur Einsparung von Bauraum weiterhin
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von Vorteil, wenn der Positionsdetektor der in dem Aktuator integrierte Hall-Sensor ist. Dieser kann in vorteilhafter Weise auch die Funktion des Aufweckmittels übernehmen, wobei dann jedoch eine Unterbrechung der Energieversorgung zur Ruhestromreduzierung zu vermeiden ist. Alternativ oder ergänzend kann das mit dem beweglichen Teil in einer Wirkverbindung stehende Aufweckmittel als Positionsdetektor verwendet werden. Wie beim Hall-Sensor, so sind jedoch auch in diesem Fall keine Maßnahmen zur Unterbrechung der Energieversorgung des Aufweckmittels zu treffen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, vollständig auf einen Positionsdetektor zu verzichten, indem zur Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils die Welligkeit eines die Kommutierungsvorrichtung des als Elektromotor ausgebildeten Aktuators ansteuernden Kommutierungssignals im Rahmen eines Ripple-Count-Verfahrens durch die Steuervorrichtung ausgewertet wird. Auch in diesem Fall ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung die erfasste, aktuelle Position des beweglichen Karosserieteils vor ihrem übergang von dem Betriebszustand in den Ruhezustand in dem Speicher ablegt.
Während der Verstellung des beweglichen Karosserieteils im Ruhezustand bzw. in der Aufweckphase der Steuervorrichtung kann es zu einer Abweichung zwischen der gespeicherten und der tatsächlichen Position des beweglichen Karosserieteils kommen. In besonderes vorteilhafter Weise verfügt die Steuervorrichtung daher über Korrekturmittel zur Korrektur der während der Aufweckphase vom Ruhezustand in den Betriebszustand veränderten Position des verstellten Karosserieteils, wobei die Aufweckphase der Steuervorrichtung die Zeitspanne von der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils bis zum Auslesen der gespeicherten Position aus dem Speicher umfasst. Die Korrekturmittel können beispielsweise in Gestalt eines in der Steuervorrichtung abgelegten Algorithmus oder einer Look-Up-Tabelle ausgestaltet sein, wobei sich der Korrekturwert in Abhängigkeit von der ermittelten Back-EMF des Aktuators ergibt. Als weiterer Korrekturwert kann in diesem Zusammenhang die erfasste Steilheit der Back- EMF -änderung dienen, die ein Maß für die Krafteinwirkung auf das bewegliche Karosserieteil während der manuellen Verstellung darstellt. Ebenso ist es denkbar, eine mittlere Anzahl der Taktimpulse des Positionsdetektors während der Aufweckphase zu ermitteln und als Korrekturwert in der Steuervorrichtung abzuspeichern.
Um stets eine möglichst exakte Bestimmung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils zu gewährleisten, ist weiterhin vorgesehen, dass die Steuervorrichtung zu definierten Zeitpunkten in der jeweiligen Endposition des beweglichen Karosserieteils,
also im vollkommen geöffneten oder geschlossenen Zustand, einen Kalibriervorgang durchführt. Dabei hängt die Häufigkeit der durchgeführten Kalibriervorgänge von der geforderten Genauigkeit der Aufweck- und Verstellvorgänge ab.
Insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen kann es über den Diagnosezweig und/oder eine Entstörschaltung des Aktuators zu einem Leckstrom kommen, der zu einem unbeabsichtigten Aufwecken der Steuervorrichtung führt. Um dieses zu verhindern, sind elektrische Mittel vorgesehen, die im Falle einer Ausgestaltung als zumindest ein Schaltmittel den Diagnosezweig und/oder die Entstörschaltung des Aktuators von einem elektrischen Massepotential entkoppeln. Eine Alternative sieht vor, dass die elektrischen Mittel zumindest ein mit dem Diagnosezweig und/oder die Entstörschaltung des Aktuators verbundenes Widerstandsnetzwerk umfassen, das derart dimensioniert ist, dass ein durch den Leckstrom hervorgerufener Spannungsabfall einen definierten Grenzwert zum Aufwecken der Steuervorrichtung nicht überschreitet.
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung bzw. das entsprechende Verfahren sind in besonders vorteilhafter Weise für bewegliche Karosserieteile in Gestalt einer Heckklappe, einer Fahrzeugtür, eines Faltverdecks, einer Motorhaube oder eines Tankdeckelverschlusses des Kraftfahrzeugs geeignet.
Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 5 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere wird ein Fachmann auch die Merkmale aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen
Fig. 1 : eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung für ein bewegliches Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2: ein erstes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils,
Fig. 3 : ein zweites Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils,
Fig. 4: ein Diagramm eines durch manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils an einem Aktuator gemessenen Spannungsimpulses in Abhängigkeit von der Zeit und
Fig. 5: ein Blockschaltbild eines Diagnosezweigs des Aktuators zur Lieferung des Aufwecksignals .
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung 10 für ein bewegliches Karosserieteil 12 eines Kraftfahrzeugs 14 am Beispiel einer Heckklappe 16 und einer hinteren Seitentür 18 dargestellt. Mit 20 ist ein Aktuator zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 gekennzeichnet, der an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 14 oder an dem beweglichen Karosserieteil 12 befestigt sein kann. Der Aktuator 20 ist im dargestellten Beispiel als ein Elektromotor 22 ausgebildet. Es können aber auch andere für die Erfindung geeignete Aktuatoren 20, wie beispielsweise Gasdruckdämpfer oder dergleichen, eingesetzt werden. Als bewegliche Karosserieteile 12 kommen neben der gezeigten Heckklappe 16 und der hinteren Seitentür 18 auch andere Türen des Kraftfahrzeugs 14, eine Motorhaube, ein Faltverdeck, ein Tankverschlussdeckel oder dergleichen in Frage.
Der Elektromotor 22 wird über eine Steuervorrichtung 24, beispielsweise einen Mikroprozessor, einen ASIC, oder einen entsprechenden diskreten oder integrierten Schaltkreis, angesteuert. Dazu wird der Steuervorrichtung 24, die mit einer Versorgungsspannung U + und einem elekrischen Massepotential GND verbunden ist, ein entsprechendes Steuersignal Ss von einem nicht gezeigten, vorzugsweise außerhalb der Verstellvorrichtung 10 angeordneten Signalgeber übergeben. Dieser kann beispielsweise als ein Funkempfänger einer Funkfernbedienung für das Kraftfahrzeug 14 oder als ein innerhalb des Kraftfahrzeugs 14 angeordnetes Schalt- bzw. Tastmittel ausgebildet sein.
Ebenso ist es aber auch denkbar, dass der Funkempfänger bereits in der Verstellvorrichtung 10 oder gar der Steuervorrichtung 24 integriert ist.
Der übersichtlichkeit halber wurde in Figur 1 auf die Darstellung einer Masseverbindung für den Elektromotor 22 verzichtet. Diese kann beispielsweise mittels einer bekannten Halbbrücke realisiert sein, die sich zwischen der Steuervorrichtung 24 und dem Elektromotor 22 befindet. über zwei Ansteuerzweige 25 und 26, in denen jeweils eine Zener-Diode 27 zur Spannungsstabilisierung angeordnet ist, kann der Elektromotor 22 in zwei unterschiedlichen Richtungen zum öffnen oder Schließen des beweglichen Karosserieteils 12 angesteuert werden. Dabei erfolgt die Umschaltung der Bewegungsrichtung durch eine Polaritätsumkehr mittels eines Relais 28, das in dem Ansteuerzweig 26 angeordnet ist. Ebenso ist es ohne Einschränkung der Erfindung möglich, dass der Ansteuerzweig 25 das Relais 28 aufweist, oder dass sich in beiden Ansteuerzweigen 25 und 26 ein entsprechendes Relais befindet.
Die Steuervorrichtung 24 verfügt über eine Diagnoseschnittstelle 30 zur Diagnose des Elektromotors 22 über entsprechende Diagnosezweige 32 während des Betriebszustands. Dabei ist es möglich, dass - wie in Figur 1 gezeigt - entweder alle Anschlüsse des Elektromotors 22 bzw. Ansteuerzweige 25, 26 über einen Diagnosezweig 32 verfügen, oder auch nur eine Untermenge der Anschlüsse überwacht wird. Die Diagnosezweige 32 sind über Schaltkreise 34, auf die im Zusammenhang mit Figur 5 noch näher eingegangen wird, und entsprechende Diagnoseleitungen 33 mit der Diagnoseschnittstelle 30 der Steuervorrichtung 24 verbunden. Alternativ kann auch für jeden Diagnosezweig 32 eine eigene Diagnoseschnittstelle 30 in der Steuervorrichtung 24 vorgesehen sein. Die Diagnosezweige 32 dienen im Ruhezustand der Steuervorrichtung 24 aber auch, wie in Verbindung mit den Figuren 2 bis 5 noch gezeigt wird, zum Aufwecken der Steuervorrichtung 24 mittels eines Aufwecksignals S A - Dazu sind sie über die Schaltkreise 34 und entsprechende Aufweckleitungen 35 mit einer Aufweckschnittstelle 36 der Steuervorrichtung 24 verbunden, die im Ruhezustand aktiv und im Betriebszustand inaktiv ist. Wie für die Diagnoseschnittstelle 30, so gilt auch für die Aufweckschnittstelle 36, dass diese alternativ für jeden Ansteuerzweig 25, 26 bzw. Anschluss des Elektromotors 22 vorgesehen sein kann. Sind beide Ansteuerzweige 25 und 26 über die Schaltkreis 34 mit der Aufweckschnittstelle 36 verbunden, so gewährleistet dies ein Aufwecken der Steuervorrichtung 24 durch ein manuelles Verstellen des beweglichen Karosserieteils 12 in beide Richtungen. Weiterhin ist es
möglich, dass die Diagnoseschnittstelle 30 und die Aufweckschnittstelle 36 in einer gemeinsamen Schnittstelle zusammengefasst sind (in Figur 1 nicht gezeigt). In diesem Fall arbeitet die gemeinsame Schnittstelle im Ruhezustand des Steuervorrichtung 24 als Aufweckschnittstelle und im Betriebszustand der Steuervorrichtung 24 als Diagnoseschnittstelle.
Zur Positionserfassung des beweglichen Karosserieteils 12 dient ein Positionsdetektor 37, der hier als ein Hall-Sensor 38 ausgebildet und im Elektromotor 22 integriert ist. über eine nicht gezeigte Magnetscheibe, die drehfest auf einer Rotorwelle des Elektromotors 22 montiert ist, kann in einfacher und bekannter Weise die Lage des Rotors und damit auch die des beweglichen Karosserieteils 12 erfasst werden. Ebenso können auch andere Positionsdetektoren, wie AMR- Sensoren (anisotrope magnetoresistive Sensoren) oder dergleichen, verwendet werden. Es ist zudem möglich, dass statt eines Hall-Sensors 38 ein Potentiometer 40 zur Positionserfassung des beweglichen Karosserieteils 12 zum Einsatz kommt, das in einer Wirkverbindung mit der Rotorwelle des Elektromotors 22 oder dem beweglichen Karosserieteil 12 selbst steht. Im Falle einer Wirkverbindung mit dem beweglichen Karosserieteil 12 könnte das Potentiometer 40 insbesondere als Schiebepotentiometer ausgebildet sein. Statt des Potentiometers 40 kann auch ein Linearsensor oder dergleichen zum Einsatz kommen. Eine weitere Alternative ergibt sich durch eine detektorlose bzw. sensorlose Erfassung der Position des beweglichen Karosserieteils, indem die Restwelligkeit eines die Kommutierungsvorrichtung des Elektromotors 22 ansteuernden Kommutierungssignals Sc im Rahmen eines Ripple- Count- Verfahrens durch die Steuervorrichtung 24 ausgewertet wird. Im Folgenden soll jedoch ohne Einschränkung der Erfindung von einem Hall-Sensor 38 ausgegangen werden, dessen Positionssignal S P an die Steuervorrichtung 24 zur Speicherung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils 12 in einem Speicher 42 übergeben wird. Ein entsprechendes Vorgehen lässt sich auch auf die bereits erwähnten Alternativen des Hall- Sensors 38 anwenden.
Anhand der Flussdiagramme gemäß den Figuren 2 und 3 soll nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 beschrieben werden. Mit 100 ist der Betriebszustand der Verstellvorrichtung 10 bezeichnet, in dem sowohl eine manuelle Verstellung als auch eine automatische Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 über die Fernbedienung oder das innerhalb des Kraftfahrzeug 14 angeordnete Schalt- bzw. Tastmittel möglich ist. Dabei ist unter einer manuellen
Verstellung beispielsweise eine Verstellung per Hand und unter einer automatischen Verstellung eine Verstellung mittels des Aktuators 20 zu verstehen. In einem ersten Schritt 102 wird die Fernbedienung oder das Schalt- bzw. Tastmittel betätigt, wodurch das bewegliche Karosserieteil 12 in Abhängigkeit von dem Steuersignal Ss in Richtung eines geschlossenen oder geöffneten Zustands verstellt wird. über die Diagnosezweige 32 und die Diagnoseschnittstelle 30 der Steuervorrichtung 24 kann dabei der Aktuator 20 mittels eines Diagnosesignals S D überwacht werden. Darüber hinaus erfasst die mit Energie versorgte Steuervorrichtung 24 die Position des beweglichen Karosserieteils 12 mit Hilfe des Positionsdetektors 37 oder detektor- bzw. sensorlos, wie oben beschrieben. In einem nachfolgenden Schritt 104 wird das bewegliche Karosserieteil 12 in einer beliebigen Stellung gestoppt und die aktuelle, mittels des Positionsdetektors 37 erfasste Position als Positionssignal S P in dem Speicher 42 der Steuervorrichtung 24 abgelegt. Ein Abspeichern des Positionssignals S P unmittelbar nach jedem Stoppen des beweglichen Karosserieteils 12 ist jedoch nicht grundsätzlich erforderlich.
Erfolgt nun innerhalb eines definierten Zeitraums, beispielsweise 30 Sekunden nach der letzten Verstellung, keine erneute manuelle oder automatische Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12, so wird in Schritt 106 die Verstellvorrichtung 10 bzw. die Steuervorrichtung 24 in einen Ruhe-, Schlaf- oder Energiesparzustand versetzt und die aktuell erfasste Position des beweglichen Karossieteils 12 als Positionssignal S P in dem Speicher 42 der Steuervorrichtung 24 abgelegt. Dabei wird die Diagnoseschnittstelle 30 deaktiviert und die Aufweckschnittstelle 36 aktiviert. Da somit die Energieversorgung für die Steuervorrichtung 24, den Positionsdetektor 37 sowie den Elektromotor 22 stark reduziert oder ganz unterbrochen ist, stellt sich ein sehr geringer Ruhestrom ein. Dies ist insbesondere in heutigen Kraftfahrzeugen von nicht unerheblicher Bedeutung, da die zunehmende Anzahl elektrischer Verbraucher ein durchdachtes Ruhestromkonzept erforderlich macht, um eine Belastung der Kraftfahrzeugbatterie im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeugs 14 sowie die damit verbundene Gefahr einer Tiefenentladung zu minimieren bzw. zu vermeiden. Liegt eine Bus-Ansteuerung des Aktuators 20 beispielsweise über einen CAN- oder LIN-Bus des Kraftfahrzeugs 14 vor, so ist es gemäß des gestrichelt dargestellten Schritts 108 alternativ möglich, den Ruhezustand der Vestellvorrichtung 10 mittels des Datenbusses zu aktivieren.
Ein manuelles Verstellen des beweglichen Karosserieteils 12 in Schritt 110 führt dazu, dass der Elektromotor 22 als Generator arbeitet, der infolge der resultierenden Back- oder
Counter-EMF einen Spannungs- und/oder Stromimpuls erzeugt. Ein Beispiel für einen Spannungsimpuls U A in Abhängigkeit von der Zeit t zeigt Figur 4 für ein manuelles Verstellen des beweglichen Karosserieteils 12 in Richtung eines stärker geöffneten (Spannungsimpuls U A i) und eines stärker geschlossenen Zustands (Spannungsimpuls U A2 ), wobei die von einem Basiswert U 0 ausgehende positive oder negative Orientierung des Spannungsimpulses U A von der Drehrichtung des Elektromotors 22 abhängt. Der Spannungsimpuls U A wirkt über die Diagnosezweige 32 der jeweiligen Ansteuerzweige 25, 26 zum öffnen bzw. Schließen des beweglichen Karosserieteils 12, die Schaltkreise 34 und die Aufweckleitungen 35 als Aufwecksignal S A auf die Aufweckschnittstellen 36 der Steuervorrichtung 24 (vergleiche Figur 1). Daraufhin wird die Verstellvorrichtung 10 in Schritt 112 wieder von ihrem Ruhezustand in den Betriebszustand versetzt. Alternativ ist es auch möglich, dass das als Positionsdetektor 37 arbeitende Potentiometer 40 die Aufgabe eines Aufweckmittels 44 übernimmt. Dabei bewirkt die Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 eine Veränderung des ohmschen Widerstands des Potentiometers 40 und demzufolge eine Spannungs- und/oder Stromänderung, die bei einem überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes als Aufwecksignal S A für die Steuervorrichtung 24 dient. Auf die genaue Beschreibung der Schaltungstopologie in Verbindung mit dem Potentiometer 40 kann hier verzichtet werden, da beispielsweise eine Verwendung des Potentiometers 40 innerhalb eines entsprechend ausgelegten Spannungsteilers bekannt ist. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Aufweckschnittstelle 36 als Eingang für das Aufwecksignal S A ZU nutzen. Alternativ kann aber auch - wie bereits weiter oben geschildert - eine gemeinsame Schnittstelle der Steuervorrichtung 24 für die Diagnose und das Aufwecken verwendet werden.
Eine genaue Beschreibung der Aufweckphase sowie der Korrektur der abgespeicherten Position des beweglichen Karosserieteils 12 gemäß Schritt 110 erfolgt nachfolgend in Verbindung mit Figur 3. Die manuelle Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 in Schritt 110a, erzeugt in Schritt 110b den bereits erwähnten Spannungs- und/oder Stromimpuls gemäß Figur 4 in dem Elektromotor 22. Dieser Impuls wirkt als Aufwecksignal S A über die Diagnosezweige 32 auf die Aufweckschnittstelle 36 der Steuervorrichtung 24. Ebenso ist es mit Bezug auf die obige Beschreibung denkbar, dass statt des Aktuators 20 das als Aufweckmittel 44 dienende Potentiometer 40 oder der Hall- Sensor 38 das Aufwecksignal S A erzeugt.
In Schritt 110c wird die Steuervorrichtung 24 infolge des Aufwecksignals S A von ihrem Ruhezustand in den Betriebszustand versetzt und mit Energie versorgt. Daraufhin liest sie in Schritt HOd die in ihrem Speicher 42 vor dem Versetzen in den Ruhezustand abgespeicherte Position des beweglichen Karosserieteils 12 wieder aus. Die während der Schritte 110a bis 11 Od verstrichene Zeitspanne definiert somit die Aufweckphase der Steuervorrichtung 24.
In Schritt 11 Oe bewirkt die Steuervorrichtung 24 eine Energieversorgung des als Hall- Sensor 38 oder Potentiometer 40 ausgebildeten Positionsdetektors 37 zur erneuten Erfassung der aktuellen Position des beweglichen Karosserieteils 12 in Schritt HOf. Arbeitet das Potentiometer 40 dagegen zusätzlich als Aufweckmittel 44, so ist ein erneutes Beaufschlagen mit der Versorgungsspannung U + nicht erforderlich, da diese ohnehin zur Erzeugung des Aufwecksignals S A permanent anliegen muss. In diesem Fall kann Schritt 110e entfallen. Entsprechendes gilt, wenn der Hall-Sensor 38 neben seiner Funktion als Positionsdetektor 37 auch zur Erzeugung des Aufwecksignals S A dient.
Nachdem die aktuelle Position in Schritt 110f mittels des Positionsdetektors 37 erfasst wurde, erfolgt in Schritt 110g eine Aktualisierung der abgespeicherten Position mit der aktuellen Position durch die Steuervorrichtung 24. Somit ist gewährleistet, dass die Verstellvorrichtung 10 mit den korrekten Daten arbeitet. Nichtsdestotrotz ist aufgrund der kurzzeitigen Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 während des Ruhezustands bzw. der Aufweckphase der Steuervorrichtung 24 das Auftreten eines ungenauen Positionssignals S P möglich, da die tatsächliche Position des beweglichen Teils 12 und die in dem Speicher 42 abgespeicherte Position voneinander abweichen können. Die Steuervorrichtung 24 verfügt daher über Korrekturmittel 46, die eine Korrektur der während der Aufweckphase vom Ruhezustand in den Betriebszustand veränderten Position des verstellten Karosserieteils 12 ermöglichen. Die Korrekturmittel 46 können beispielsweise in Gestalt eines in der Steuervorrichtung 24 abgelegten Algorithmus oder einer Look-Up-Tabelle ausgestaltet sein, wobei sich der Korrekturwert in Abhängigkeit von der ermittelten Back-EMF des Elektromotors 22 ergibt. Als weiterer Korrekturwert kann in diesem Zusammenhang die erfasste Steilheit der Back-EMF-änderung dienen, die ein Maß für die Krafteinwirkung auf das bewegliche Karosserieteil 12 während der manuellen Verstellung darstellt. Ebenso ist es denkbar, eine mittlere Anzahl der Taktimpulse des Positionsdetektors 37 während der Aufweckphase zu ermitteln und als Korrekturwert in dem Speicher 42 der Steuervorrichtung 24 abzulegen, um die das
ursprünglich abgespeicherte Positionssignal S P in Abhängigkeit von der Verstellrichtung des beweglichen Karosserieteils 12 korrigiert wird. Dabei ist eine Detektion der Verstellrichtung - wie aus Figur 4 ersichtlich - anhand des von dem Elektromotor 22 erzeugten Spannungs- und/oder Stromimpulses möglich.
Nach der möglichen Korrektur der aus dem Speicher 42 gelesenen Position ist Schritt 110 abgeschlossen, und das Verfahren geht in Schritt 112 gemäß Figur 2 über. Die Verstellvorrichtung 10 hat nun wieder ihren normalen Betriebszustand eingenommen und ermöglicht eine manuelle oder automatische Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12. Die Diagnoseschnittstelle 30 befindet sich sodann in einem aktivierten und die Aufweckschnittstelle 36 in einem deaktivierten Zustand. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung 24 zu definierten Zeitpunkten in der jeweiligen Endposition des beweglichen Karosserieteils, also im vollkommen geöffneten oder geschlossenen Zustand, einen Kalibriervorgang durchführt, so dass diese absoluten Positionen eine Referenz (0 % bzw. 100 %) für die detektorlos oder mittels des Positionsdetektors 37 während der Verstellung gemessenen Positionen bilden. Dabei ist die Häufigkeit der Kalibriervorgänge unter anderem abhängig von der jeweiligen Anwendung, d.h. welche Art von beweglichem Karosserieteil 12 verstellt wird, und/oder von der geforderten Genauigkeit der Verstell- und Aufweckvorgänge. Je höher demnach die Anforderungen an die Genauigkeit sind, desto öfter sollte ein Kalibriervorgang durchgeführt werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Kalibriervorgang nach jedem Zurücksetzen der Steuervorrichtung 24 bzw. der Verstellvorrichtung 10, beispielsweise infolge einer Batteriespannungsunterbrechung oder -reduzierung, durchzuführen. Dabei kann eine frühzeitige Erkennung der Batteriespannungsreduzierung durch das überwachen eines nicht gezeigten Spannungsreglers oder dergleichen erfolgen, wobei ein entsprechend abgegebenes Signal den Kalibriervorgang auslöst. In Verbindung mit einer durchgeführten Neukalibrierung kann die Funktionalität der Verstellvorrichtung 10 derart eingeschränkt werden, dass unmittelbar nach der Neukalibrierung keine automatische Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 mittels des Aktuators 20 möglich ist. Eine Ausnahme hiervon ist jedoch in Verbindung mit einer nicht gezeigten Einklemmschutzsensorik für das bewegliche Karosserieteil 12 möglich, die zur Erhöhung der Sicherheit einen Automatiklauf trotz fehlender Kalibrierung erlaubt. Weiterhin ist es denkbar, eine maximale Anzahl erlaubter Verstellvorgänge zu definieren, bei dessen Erreichen ein Kalibriervorgang durchgeführt werden muss. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das bewegliche Karosserieteil 12 nach jedem hundersten oder
zweihundersten Verstellvorgang automatisch beim nächsten vollständigen öffnen und/oder Schließen kalibriert wird. Ebenso kann eine Kalibrierung auch nach jedem vollständigen, manuellen öffnen oder Schließen erfolgen, wobei ein entsprechend angebrachter Sensor die jeweilige Endposition signalisiert und an die Steuervorrichtung 12 weiterleitet.
In Figur 5 ist eine Detailansicht eines der in Figur 1 dargestellten Schaltkreise 34 zur Diagnose des Elektromotors 22 bzw. zum Aufwecken der Steuervorrichtung 24 über den Ansteuerzweig 25 gezeigt. Dabei ist in vorteilhafter Weise jeweils ein Schaltkreis 34 mit dem Ansteuerzweig 25 und 26 verbunden, um ein Aufwecken in beide Verstellrichtungen des beweglichen Karosserieteils 12 zu ermöglichen. Jeder Schaltkreis 34 ist weiterhin über die Diagnoseleitung 33 mit der Diagnoseschnittstelle 30 und über die Aufweckleitung 35 mit der Aufweckschnittstelle 36 der Steuervorrichtung 24 zur übergabe des Diagnosesignals S D im Betriebszustand bzw. des Aufwecksignals S A im Ruhezustand verbunden.
Die Schaltkreise 34 verfügen über einen ersten Spannungteiler 48 bzw. 49, der zum Einen an den Ansteuerzweig 25 bzw. 26 zwischen die Anode der Zener-Diode 27 und einen Anschluss des als Aktuator 20 arbeitenden Elektromotors 22 geschaltet ist und zum Anderen über ein Schaltmittel 50 mit dem elektrischen Massepotential GND verbindbar ist. Zu diesem Zweck ist das beispielsweise als Bipolartransistor, Feldeffekttransistor, Relais oder dergleichen ausgebildete Schaltmittel 50 mittels eines Diagnoseschaltsignals S D s über einen zweiten Spannungsteiler 52 aktiverbar oder deaktivierbar. Dabei kann das Diagnosesschaltsignal S D s beispielsweise eine Gleichspannung von ca. 5 V sein und von einer außerhalb der Verstellvorrichtung 10 angeordneten Steuervorrichtung oder von der Steuervorrichtung 24 selbst erzeugt werden.
Der mit dem Ansteuerzweig 26 verbundene Schaltkreis 34 ist zur besseren übersichtlichkeit nur in Teilen dargestellt. Sein Aufbau entspricht im Wesentlichen demjenigen des mit dem Ansteuerzweig 25 verbundenen Schalkreises 34. Für den Fall, dass ein Aufwecken der Steuervorrichtung 24 nur in eine Bewegungsrichtung erforderlich ist oder nur einer der Ansteuerzweige 25, 26 überwacht werden soll, können die Schaltkreise 34 durchaus auch voneinander abweichen, indem beispielsweise auf die Aufweckleitung 35 oder die Diagnoseleitung 33 sowie den damit in Verbindung stehenden Bauelementen verzichtet wird. Im Folgenden soll die Funktionsweise und der
Aufbau der Schaltkreise 34 anhand des mit dem Ansteuerzweig 25 verbundenen Schaltkreises 34 erläutert werden. Zwischen den beiden Widerständen 48a und 48b des ersten Spannungsteileres 48 ist ein Mittenabgriff 48c für ein aus einem Widerstand 54 und einem Kondensator 56 bestehendes RC-Glied 58 vorgesehen, wobei ein erster Anschluss 56a des Kondensators 56 über einen Mittenabgriff 58a des RC-Glieds 58 mit der Anode einer Diode 60 und ein zweiter Anschluss 56b des Kondensators 56 mit dem elektrischen Massepotential GND verbunden ist. Weiterhin besteht eine Verbindung des Mittenabgriffs 58a über die Diagnoseleitung 33 zu dem Diagnoseeingang 30 der Steuervorrichtung 24 zur übergabe des Diagnosesignals S D im Betriebszustand der Steuervorrichtung 24 bei aktiviertem bzw. niederohmigem Schaltmittel 50. Die Kathode der Diode 60 ist schließlich über einen Widerstand 62 und die Aufweckleitung 35 mit der Aufweckschnittstelle 36 der Steuervorrichtung 24 zur übergabe des Aufwecksignals S A im Ruhezustand verbunden, während sie über einen weiteren Widerstand 64 auf dem elektrischen Massepotential GND liegt.
Im Betriebszustand der Steuervorrichtung 24 ist des Schaltmittel 50 mittels des Diagnoseschaltsignals S D s aktiviert, so dass der zweite Widerstand 48b des ersten Spannungsteilers 48 über eine Verbindung zum elektrischen Massepotential GND verfügt. In diesem Fall ist infolge des Stromflusses über den ersten Widerstand 48a des ersten Spannungsteilers 48, den Widerstand 54 des RC-Glieds 58 und die Diagnoseleitung 33 eine eindeutige Diagnose des Elektromotors 22 durch die Steuervorrichtung 24 möglich.
Im Ruhezustand der Steuervorrichtung 24 ist deren Diagnoseschnittstelle 30 deaktiviert, so dass ein Stromfluss lediglich auf die Aufweckschnittstelle 36 wirken kann. Infolge einer erhöhten Umgebungstemperatur (z.B. 80 0 C) kann es bei einer direkten Masseverbindung des ersten Spannungsteilers 48 jedoch zu einem Leckstrom durch die Zener-Diode 27 kommen, der ein unbeabsichtigtes Aufwecken der Steuervorrichtung 24 über die Aufweckschnittstelle 36 nach sich zieht. Ein entsprechender Leckstrom kann auch durch eine nicht gezeigte und mit dem Elektromotor 22 verbundene Entstörschaltung hervorgerufen werden. Um derartige Leckströme zu vermeiden, wird das Schaltmittel 50 zur Entkopplung des ersten Spannungsteilers 48 von dem elektrischen Massepotential GND mittels Zunullsetzen des Diagnoseschaltsignals S D s deaktiviert. Ist der Kondensator 56 des RC-Glieds 58 aufgeladen, so besteht auch über diesen keine Verbindung zum elektrischen Massepotential GND. Da sich die Steuervorrichtung 24 im
Ruhemodus befindet, erfolgt keine Diagnose des Elektromotors 22 über die Diagnoseschnittstelle 30.
Im folgenden Beispiel wird von einem für eine Heckklappen- Applikation typischen Leckstrom von ca. 200 μA bei 80 0 C ausgegangen. Dieser entspricht einem maximalen Ruhestrom für Anwendungen in Kraftfahrzeugen und für einen Temperaturbereich von -40 0 C bis +85 0 C, wobei die Einstellung beispielsweise über den ersten Spannungsteiler 49 des mit dem Ansteuerzweig 26 verbundenen Schaltkreises 34 erfolgt. Geht man davon aus, dass dieser erste Spannungsteiler 49 zwei Widerstände 49a und 49b mit Werten von jeweils 6,8 kω bzw. 1 kω aufweist, wobei der 1- kω -Widerstand mit dem elektrischen Massepotential GND verbindbar ist, so ergibt sich infolge des Leckstroms von 200 μA eine über dem Elektromotor 22 abfallende Spannung in Höhe von ca. 1,56 V, die auch über dem mit dem Ansteuerzweig 25 verbundenen Schaltkreis 34 abfällt. Die Schaltkreise 34 sind in diesem Fall zwar überwiegend gleich aufgebaut, weisen aber unterschiedlich dimensionierte Bauteile auf.
Geht man exemplarisch davon aus, dass der erste Widerstand 48a und der zweite Widerstand 48b des ersten Spannungsteiler 48 des mit dem Ansteuerzweig 25 verbundenen Schaltkreises 34 Werte von 47 kω bzw. 27 kω besitzen und dass der zweite Widerstand 48b des ersten Spannungsteilers 48 aufgrund des deaktivierten Schaltmittels 50 sowie der mit 27 kω dimensionierte Widerstand 54 des RC-Glieds 58 aufgrund des aufgeladenen Kondensators 56 keine Verbindung zu dem elektrischen Massepotential GND aufweisen, so liegt über dem mit 1 Mω demensionierten Widerstand 64 unter der Berücksichtigung, dass über der Diode 60 eine Durchlassspannung von 0,6 V abfällt, eine Spannung von ca. 0,9 V an. Da der über die Aufweckleitung 35 mit der Aufweckschnittstelle 36 der Steuervorrichtung 24 verbundene Widerstand 62 gegenüber dem Widerstand 64 einen vernachlässigbaren Wert von 1 ,2 kω besitzt, liegt demzufolge auch an der Aufweckschnittstelle 36 eine Spannung von nahezu 0,9 V an.
Die Aufweckschnittstelle 36 ist nun derart ausgelegt, dass eine Spannung von mindestens 1 V benötigt wird, um die Steuervorrichtung 24 von ihrem Ruhezustand in den Betriebszustand zu versetzen. Wird das bewegliche Karosserieteil 12 manuell verstellt, so wirkt es auf den Elektromotor 22, der infolge der Back- EMF bzw. Counter-EMF als Generator arbeitet und einen Spannungsimpuls U A gemäß Figur 4 erzeugt. Infolge dieses
Spannungsimpulses U A erhöht sich die an der Aufweckschnittstelle 36 anliegende Spannung von ca. 0,9 V auf über 1 V, so dass der Spannungsimpuls U A im Sinne eines Aufwecksignal S A die Steuervorrichtung 24 aufweckt. Ein entsprechendes Verhalten ist auch möglich, wenn die Diagnoseschnittstelle 30 und die Aufweckschnittstelle 36 in einer gemeinsamen Schnittstelle vereinigt sind. In diesem Fall ist lediglich ein Umschalten der Funktion der gemeinsamen Schnittstelle durch die Steuervorrichtung 24 in Abhängigkeit von ihrem Zustand erforderlich.
Die Widerstände 48a, 48b, 54, 62 und 64 bilden zusammen ein mit dem Diagnosezweig 32 des Elektromotors 22 verbundenes Widerstandsnetzwerk 66, das derart dimensioniert ist, dass der durch den Leckstrom hervorgerufener Spannungsabfall an der Aufweckschnittstelle 36 den definierten Grenzwert von IV zum Aufwecken der Steuervorrichtung 24 nicht überschreitet. Auch die Widerstände 49a und 49b sowie weitere nicht gezeigte Widerstände des mit dem Ansteuerzweig 26 verbundenen Schaltkreises 34 können Bestandteil des Widerstandsnetzwerks 66 sein. Dies ist insofern sinnvoll, als mit den Widerständen 49a und 49b beispielsweise die über dem Elektromotor 22 infolge des Leckstroms abfallende Spannung eingestellbar ist, die einen wesentlichen Offset für das über- oder Unterschreiten des definierten Grenzwertes (in diesem Fall 1 V) zum Aufwecken der Steuervorrichtung 24 infolge der manuellen Verstellung des beweglichen Karosserieteils 12 bildet. Die entsprechenden Widerstände beider Schaltkreise 34 können demnach das Widerstandsnetzwerk 66 zur Feineinstellung des Aufweckvorgangs bilden. Dabei sind die hier erwähnten Widerstandswerte nicht einschränkend sondern nur beispielhaft zu verstehen. Ein Fachmann ist in der Lage, die Widerstände den jeweiligen Anforderungen, beispielsweise in Abhängigkeit vom Grenzwert und/oder vom Leckstrom, anzupassen.
Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele weder auf die Figuren 1 bis 5 noch auf die genannten Werte für die Widerstände oder die Spannungen beschränkt ist. Auch der Einsatz der Zener-Dioden 27 in den Ansteuerzweigen 25, 26 ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Ebenso ist es denkbar, dass die Schaltkreise 34 bzw. die Widerstandsnetzwerke 66 für jeden Ansteuerzweig unterschiedlich dimensioniert sein können. Dass dies eine durchaus sinnvolle Maßnahme darstellt, zeigt unter Anderem Figur 4, aus der hervorgeht, dass die Back-EMF bzw. Counter-EMF stark von der Verstellrichtung abhängen kann.
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