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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR ADJUSTING A VEHICLE OUTER PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/024704
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for adjusting a vehicle outer part (12) in which a drive device (14) for adjusting the vehicle outer part is operated by means of a control circuit (20) having a controller (26), wherein at least one influencing variable (φ, T) is detected which has an external influence on a force to be applied for adjusting the vehicle outer part (12); a pilot control value (36) for a pilot control (28) of the control circuit (20) is determined on the basis of the at least one detected influencing variable (φ, T) and of a provided model (40, 42) which describes a connection between the at least one influencing variable (φ, T) and the force to be applied for adjusting the vehicle outer part (12); the pilot control (28) is operated using the determined pilot control value (36). The invention further relates to a system (18) for adjusting a vehicle outer part (12).

Inventors:
WÖLFLE, Martin (Ostracher Str. 38, Bad Saulgau, 88348, DE)
Application Number:
EP2017/069382
Publication Date:
February 08, 2018
Filing Date:
August 01, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH (Sieboldstraße 19, Nürnberg, 90411, DE)
International Classes:
E05F15/41; E05F15/70; H02H7/085
Foreign References:
FR2895100A12007-06-22
US20020180269A12002-12-05
GB2307758A1997-06-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BONN, Roman (Postfach 22 16 39, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils (12) , bei welchem eine Antriebseinrichtung (14) zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils mittels eines einen Regler (26) auf¬ weisenden Regelkreises (20) betrieben wird,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

zumindest eine Einflussgröße (φ, T) erfasst wird, welche einen äußeren Einfluss auf eine zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils (12) aufzubringende Kraft hat; ein Vorsteuerwert (36) für eine Vorsteuerung (28) des Regelkreises (20) auf Basis der zumindest einen erfassten Einflussgröße (φ, T) und eines bereitge¬ stellten Modells (40, 42), welches einen Zusammenhang zwischen der zumindest einen Einflussgröße (φ, T) und der zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils (12) aufzubringenden Kraft beschreibt, ermittelt wird; die Vorsteuerung (28) unter Verwendung des ermittelten Vorsteuerwerts (36) betrieben wird.

Verfahren nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Differenz (48) zwischen einer lastabhängigen Zu- standsgröße (35) der Antriebseinrichtung (14) und dem Vorsteuerwert (36) gebildet sowie in Abhängigkeit von der Differenz (48) ein zweiter Vorsteuerwert (38) für die Vorsteuerung (28) ermittelt und die Vorsteuerung (28) zusätzlich unter Verwendung des ermittelten zweiten Vorsteuerwerts (38) betrieben wird.

Verfahren nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf Basis der Differenz (48) eine Referenzkennlinie (50) angepasst wird, welche einen vorgegebenen Verlauf des zweiten Vorsteuerwerts (38) in Abhängigkeit von einer Position (ω) eines Stellglieds der Antriebseinrichtung (14) vorgibt .

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass innerhalb des Modells (40, 42) und/oder der Referenz¬ kennlinie (50) eine jeweilige Position (ω) des Stellglieds berücksichtigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass innerhalb der Referenzkennlinie (50) eine jeweilige An¬ steuerrichtung des Fahrzeugaußenteils (12) berücksichtigt wird .

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Antriebseinrichtung (14) zumindest einen Elektromotor umfasst, wobei die Vorsteuerwerte (36, 38) und die lastabhängige Zustandsgröße (35) jeweilige Stromwerte für den Elektromotor sind, und es sich bei der Position des Stellglieds um eine Winkelposition (ω) einer Motorwelle des Elektromotors handelt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich bei dem Fahrzeugaußenteil um eine Heckklappe (12) eines Kraftfahrzeugs (10) handelt.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Einflussgröße ein Neigungswinkel (φ) , insbesondere ein Nickwinkel, des Kraftfahrzeugs (10) ermittelt wird, wobei das bereitgestellte Modell (40) einen Zusammenhang zwischen dem Neigungswinkel (φ) des Kraftfahrzeugs (10) und einer zum Halten des Fahrzeugaußenteils (12) aufzubringenden Kraft beschreibt .

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als die Einflussgröße oder als weitere Einflussgröße eine Umgebungstemperatur (T) ermittelt wird, wobei das be¬ reitgestellte Modell oder ein weiteres bereitgestelltes Modell (42) einen Zusammenhang zwischen der Umgebungs- temperatur (T) und einer mittels wenigstens einer Feder, insbesondere einer Gasdruckfeder (16), auf die Heckklappe (12) ausgeübte Haltekraft beschreibt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Vorsteuerwert (36) und/oder der zweite Vorsteuerwert (38) in eine Einklemmschutzfunktion des Fahrzeugaußenteils (12) einfließen.

System (18) zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils (12), mit einer Antriebseinrichtung (14) zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils (12) und mit einem einen Regler (26) aufweisenden Regelkreis (20) zum Betreiben der Antriebseinrichtung (14),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das System (18) eine Erfassungseinrichtung (24) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, zumindest eine Einflussgröße (φ, T) zu erfassen, welche einen äußeren Einfluss auf eine zum Verstellen des Fahrzeugau¬ ßenteils (12) aufzubringende Kraft hat;

das System (18) eine Datenverarbeitungseinrichtung (22) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, einen Vorsteuerwert (36) für eine Vorsteuerung (28) des Regelkreises (20) auf Basis der zumindest einen erfassten Einflussgröße (φ, T) und eines bereitge¬ stellten Modells (40, 42), welches einen Zusammenhang zwischen der zumindest einen Einflussgröße (φ, T) und der zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils (12) aufzubringenden Kraft beschreibt, zu ermitteln; die Vorsteuerung (28) dazu ausgelegt ist, den er¬ mittelten Vorsteuerwert (36) zu verwenden.

Kraftfahrzeug (10) mit einem System (18) nach Anspruch 11

Description:
Beschreibung

System und Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.

Systeme zum Verstellen von Fahrzeugaußenteilen, wie bei- spielsweise Heckklappen, sind an sich bekannt . Um beispielsweise eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs automatisch öffnen und schließen zu können, werden als Antriebseinrichtungen dienende Elektromotoren verwendet, die mittels eines Regelkreises an ¬ gesteuert werden.

Beim automatischen Verstellen derartiger Fahrzeugaußenteile kommt es üblicherweise vor, dass gewisse mechanische Schwer- gängigkeiten auftreten. Dies erschwert eine Regelung einer Verstellbewegung derartiger Fahrzeugaußenteile und kann zudem auch eine zuverlässige Betriebsweise eines Einklemmschutzes erschweren .

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils bereitzustellen, mittels welchen ein Fahrzeugaußenteil auf besonders zuverlässige und störungsfreie Weise verstellt werden kann .

Diese Aufgabe wird durch ein System und durch ein Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestal ¬ tungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verstellen eines

Fahrzeugaußenteils wird eine Antriebseinrichtung zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils mittels eines einen Regler aufweisenden Regelkreises betrieben. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, zumindest eine Einflussgröße zu erfassen, welche einen äußeren Einfluss auf eine zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils auf ¬ zubringende Kraft hat. Ein Vorsteuerwert für eine Vorsteuerung des Regelkreises wird auf Basis der zumindest einen erfassten Einflussgröße und eines bereitgestellten Modells, welches einen Zusammenhang zwischen der zumindest einen Einflussgröße und der zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils aufzubringenden Kraft beschreibt, ermittelt. Schließlich wird die Vorsteuerung unter Verwendung des ermittelten Vorsteuerwerts betrieben.

Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung besteht also darin, einen zu erwartenden Verlauf einer von der Belastung der Antriebseinrichtung abhängigen Zustandsgröße unter Berücksichtigung messbarer äußerer Einflüsse über ein mathematisches Modell im Voraus zu berechnen. Die Verstellung des Fahrzeug ¬ außenteils kann mittels des Regelkreises momenten-, ge- schwindigkeits- oder auch positionsgeregelt sein, Kombinationen sind durch eine entsprechende Schachtelung des Regelkreises ebenfalls möglich.

Dadurch, dass die zumindest eine Einflussgröße erfasst wird, welche einen äußeren Einfluss auf die zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils aufzubringende Kraft hat, kann unter Ver ¬ wendung des ermittelten Vorsteuerwerts das Fahrzeugaußenteil auf verbesserte Weise angesteuert werden. Da die Vorsteuerung unter Verwendung des ermittelten Vorsteuerwerts betrieben wird, können äußere Einflüsse, welche einen äußeren Einfluss auf die zur Verstellung des Fahrzeugaußenteils aufzubringende Kraft haben, besonders schnell und zuverlässig beim Verstellen des Fahr- zeugaußenteils berücksichtigt werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Differenz zwischen einer lastabhängigen Zustandsgröße der Antriebseinrichtung, beispielsweise in Form eines an der An- triebseinrichtung angelegten oder gemessenen Stroms, und dem Vorsteuerwert gebildet sowie in Abhängigkeit von der Differenz ein zweiter Vorsteuerwert für die Vorsteuerung ermittelt und die Vorsteuerung zusätzlich unter Verwendung des ermittelten zweiten Vorsteuerwerts betrieben wird. Mechanische Effekte an dem Fahrzeugaußenteil, welche aufgrund der zumindest einen Ein ¬ flussgröße beeinflusst werden, können zu Laststromschwankungen führen. Infolgedessen kann der von der Antriebseinrichtung aufzubringende Strom zur Verstellung des Fahrzeugaußenteils sehr unterschiedlich ausfallen. Dadurch, dass eine Differenz zwischen der lastabhängigen Zustandsgröße der Antriebseinrichtung und dem Vorsteuerwert gebildet wird, können mechanische Effekte über die Vorsteuerung kompensiert werden. Infolgedessen treten ideal- erweise keine oder nur noch minimale akustische und/oder optische Störungen während des Verstellvorgangs des Fahrzeugaußenteils auf. Die besagte ermittelte Differenz zeigt dann die nicht berücksichtigten beziehungsweise nicht modellierten mechanischen Effekte auf. Diese Effekte, die wiederholt immer wieder auftreten, können dann adaptiert beziehungsweise gelernt werden, sodass immer weniger Reglereingriffe notwendig sind. Im ab ¬ soluten Idealfall wäre sogar eine Regelung obsolet, wenn durch die besagte Differenzbildung eine vollständige Adaption be ¬ ziehungsweise Anlernung aller vorhandenen mechanischen Effekte bei der Verstellung des Fahrzeugaußenteils bekannt wäre.

Beispielsweise könnte das Fahrzeugaußenteil herstellungsbe ¬ dingte Unregelmäßigkeiten, beispielsweise unerwünschte Nuten oder dergleichen, aufweisen, die an sich zu einem sprunghaften Verstellverhalten des Fahrzeugaußenteils führen würden. Der- artige, insbesondere fertigungsbedingte Unregelmäßigkeiten, lassen sich nur schwer oder gar nicht modellhaft abbilden. Aufgrund der beschriebenen Differenzbildung zwischen der lastabhängigen Zustandsgröße der Antriebseinrichtung und dem ersten Vorsteuerwert können dennoch Rückschlüsse auf derartige, schwer modellierbare Eigenschaften bei der Verstellung des Fahrzeugaußenteils geschlossen werden. Eine besonders stö ¬ rungsfreie Betriebsweise bei der Verstellung des Fahrzeugau ¬ ßenteils wird dadurch begünstigt. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass auf Basis der Differenz eine Referenzkennlinie, vorzugweise langsam, also kontinuierlich mit jeder Ansteuerung der Antriebseinrichtung, angepasst wird, welche einen vorge- „

gebenen Verlauf des zweiten Vorsteuerwerts in Abhängigkeit von einer Position eines Stellglieds der Antriebseinrichtung vorgibt. Bei dieser Kennlinie kann es sich um eine Art Me ¬ chanik-Referenz-Strom-Kennlinie für die Antriebseinrichtung handeln. Diese wird auf Basis der ermittelten Differenz zwischen der lastabhängigen Zustandsgröße der Antriebseinrichtung, also beispielsweise dem gemessenen Strom, und dem Vorsteuerwert angepasst. Durch Veränderung der Referenzkennlinie im Hinblick auf den zweiten Vorsteuerwert werden also die extern beein- flussbaren mechanischen Einflüsse, welche beim Verstellen des Fahrzeugaußenteils auftreten können, berücksichtigt. Alternativ kann die Referenzkennlinie beispielsweise durch einen Probelauf beim Verstellen des Fahrzeugaußenteils gewonnen werden. Dadurch kann z.B. ein Verlauf eines Stromwerts über einem Verstellweg der Antriebseinrichtung, im Falle eines Elektromotors z.B. eine

Winkelposition einer Antriebswelle des Elektromotors, in Form der Referenzkennlinie gewonnen werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass innerhalb des Modells und/oder der Refe ¬ renzkennlinie eine jeweilige Position des Stellglieds be ¬ rücksichtigt wird. Vorzugsweise ist es darüber hinaus vorge ¬ sehen, dass innerhalb der Referenzkennlinie eine jeweilige Ansteuerrichtung des Fahrzeugaußenteils berücksichtigt wird. Dadurch kann eine Adaption getrennt für jeweils unterschiedliche Bewegungsrichtungen beziehungsweise Verstellrichtungen des Fahrzeugaußenteils angepasst werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn konstruktionsbedingt teilweise richtungs ¬ abhängig unterschiedliche mechanische Effekte beim Verstellen des Fahrzeugaußenteils auftreten.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Antriebseinrichtung zumindest einen Elektromotor umfasst, wobei die Vorsteuerwerte und die lastabhängige Zu- Standsgröße jeweilige Stromwerte für den Elektromotor sind und es sich bei der Position des Stellglieds um eine Winkelposition einer Motorwelle des Elektromotors handelt. Bei der An ¬ triebseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Ser- vomotor handeln. Als Servomotor werden spezielle Elektromotoren bezeichnet, die die Kontrolle der Winkelposition ihrer Mo ¬ torwelle sowie der Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Ein derartiger Elektromotor lässt sich besonders gut in der erfindungsgemäßen Weise ansteuern.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass es sich bei dem Fahrzeugaußenteil um eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs handelt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass es sich bei dem Fahrzeugaußenteil bei ¬ spielsweise um eine Schiebetür, ein Cabrioverdeck, einen Spoiler oder dergleichen handelt. Im Wesentlichen kann es sich bei dem Fahrzeugaußenteil um beliebige verstellbare Fahrzeugaußenteile handeln .

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass - im Falle des als Heckklappe ausgebildeten Fahr ¬ zeugaußenteils - als Einflussgröße ein Neigungswinkel, ins ¬ besondere ein Nickwinkel, des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, wobei das bereitgestellte Modell einen Zusammenhang zwischen dem Neigungswinkel des Kraftfahrzeugs und einer zum Halten des Fahrzeugaußenteils aufzubringenden Kraft beschreibt. Bei dem Modell kann es sich um ein statisches Modell, beispielsweise in Form einer Gewichtskraft-Strom-Kennlinie handeln. Durch ein derartiges statisches Modell lässt sich bereits anhand ent ¬ sprechender Kinematik- und Motordaten berechnen, welcher Motorstrom benötigt wird, um an der entsprechenden Winkelposition der Motorwelle des Elektromotors die an der Heckklappe an ¬ greifende Gewichtskraft zu kompensieren. Die dabei gerade vorliegende Fahrzeugneigung, insbesondere der Nickwinkel des Kraftfahrzeugs, hat einen relativ großen Einfluss auf die alleine zum Halten der Heckklappe mittels des Elektromotors aufzu ¬ bringende Kraft. Durch Berücksichtigung des Neigungswinkels, insbesondere des Nickwinkels, des Kraftfahrzeugs kann diesem Umstand besonders gut Rechnung getragen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass -im Falle des als Heckklappe ausgebildeten Fahr- zeugaußenteils - als die Einflussgröße oder als weitere Ein ¬ flussgröße eine Umgebungstemperatur ermittelt wird, wobei das bereitgestellte Modell oder ein weiteres bereitgestelltes Modell einen Zusammenhang zwischen der Umgebungstemperatur und einer mittels wenigstens einer Feder, insbesondere einer Gasdruck ¬ feder, auf die Heckklappe ausgeübte Haltekraft beschreibt. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem üblichen Antriebskonzept von Heckklappen meist noch eine me ¬ chanische Feder oder eine Gasdruckfeder zur Unterstützung eingebaut ist, die bereits einen großen Anteil der Gewichtskraft der Heckklappe kompensiert. Die unterstützende Kraftwirkung der Feder kann ebenfalls anhand von Kinematik-, Feder- und Motordaten in eine motorseitige Stromkennlinie umgerechnet werden. Diese kann allerdings zum Beispiel bei der Verwendung von Gas- druckfedern sehr stark temperaturabhängig sein. Durch Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und Bereitstellung des Modells, welches einen Zusammenhang zwischen der Umgebungstemperatur und der mittels der Feder auf die Heckklappe ausgeübte Haltekraft beschreibt, kann eine Temperaturabhängigkeit der eingesetzten Feder besonders gut berücksichtigt werden. Ins ¬ besondere wenn sowohl der Neigungswinkel als auch die Umge ¬ bungstemperatur beim Verstellen der Heckklappe berücksichtigt werden, können diese Effekte bereits im Rahmen der Vorsteuerung berücksichtigt werden. Es treten dann idealerweise keine oder nur noch minimale akustische und optische Störungen beim Verstellen des Fahrzeugaußenteils auf. Gleichzeitig können auch Klemm- kraftschwellen reduziert werden, da die bei jedem Verstell ¬ vorgang des Fahrzeugaußenteils auftretenden Störungen beziehungsweise Stromanstiege bereits bekannt sind und über die Adaption nicht mehr in die Berechnung der Klemmkraft mit eingehen .

Des Weiteren ist es möglich, dass ein Beschleunigungsverlauf bezüglich der Verstellbewegung des Fahrzeugaußenteils vorge- geben wird. Beispielsweise kann aus einem vorgegebenen Drehzahlverlauf für den Elektromotor ein Geschwindigkeitsverlauf und somit auch ein Beschleunigungsverlauf für die Verstellbewegung des Fahrzeugaußenteils, beispielsweise in Form der Heckklappe, ermittelt werden. Es ist auch möglich, einen Beschleunigungssensor an der Heckklappe anzubringen und so den tatsächlichen Beschleunigungsverlauf zu ermitteln. Unter Be ¬ rücksichtigung der Massenträgheit der Heckklappe kann bei Zugrundelegung des Beschleunigungsverlaufs - entweder vorge ¬ gebenen oder gemessen - ein zu erwartender Stromwertverlauf, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Winkelposition einer Motorwelle der als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinrichtung berechnet werden. In Abhängigkeit von einer aktuellen Winkelposition der Motorwelle kann dann ein jeweiliger Stromwert aus dem Stromwertverlauf als weiterer Vorsteuerwert für die Vorsteuerung verwendet werden. Dadurch wird in der Vorsteuerung zumindest schon einmal eine Art ideales dynamisches Verhalten der Heckklappe berücksichtigt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Vorsteuerwert und/oder der zweite Vorsteuerwert in eine Einklemmschutzfunktion des Fahrzeugaußenteils einfließen. Bei der Einklemmschutzfunktion kann es sich um einen Ein- klemmschutzalgorithmus handeln, welcher verhindert, dass beispielsweise Personen beim automatischen Verstellen des Fahrzeugaußenteils verletzt werden. Durch Berücksichtigung von einem oder beiden Vorsteuerwerten bei der Einklemmschutzfunktion können äußere und innere Einflüsse, welche Einfluss auf die mechanische Schwergängigkeit des Fahrzeugaußenteils haben, berücksichtigt werden. Dadurch kann ein besonders zuverlässiger Einklemmschutz gewährleistet werden.

Das erfindungsgemäße System zum Verstellen eines Fahrzeugau- ßenteils umfasst eine Antriebseinrichtung zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils und einen Regelkreis zum Betreiben der Antriebseinrichtung. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, zumindest eine Einflussgröße zu erfassen, welche einen äußeren Einfluss auf eine zum Verstellen des

Fahrzeugaußenteils aufzubringende Kraft hat. Ferner weist das erfindungsgemäße System eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, welche dazu ausgelegt ist, einen Vorsteuerwert für eine Vor- Steuerung des Regelkreises auf Basis der zumindest einen er- fassten Einflussgröße und eines bereitgestellten Modells, welches einen Zusammenhang zwischen der zumindest einen Einflussgröße und der zum Verstellen des Fahrzeugaußenteils aufzubringenden Kraft beschreibt, zu ermitteln. Zudem ist die Vorsteuerung dazu ausgelegt, den ermittelten Vorsteuerwert beim Ansteuern der Antriebseinrichtung zu verwenden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei das System insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße System zum Verstellen eines Fahrzeugaußenteils oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbe ¬ schreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches eine mittels eines Elektromotors verstellbare Heckklappe aufweist, wobei das Kraftfahrzeug zudem ein System mit einem Regelkreis umfasst, mittels welchem der Elektromotor zum Verstellen des Fahrzeugaußen- teils ansteuerbar ist; Fig. 2 eine schematische Darstellung des Regelkreises des Systems zum Verstellen der Heckklappe, wobei der Regelkreis eine Vorsteuerung umfasst; und in Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorgehensweise zur Ermittlung und adaptiven Anpassung von in die Vorsteuerung des Regelkreises einfließenden Vorsteuerwerten . In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Heckklappe 12, welche mittels eines Elektromotors 14 automatisch verstellbar ist, ist in einer schematischen Darstellung in Fig. 1 gezeigt. An der Heckklappe 12 sind zudem noch Gasdruckfedern 16 angebracht, welche als Unterstützung dienen, da sie im geöffneten Zustand der Heckklappe 12 einen gewissen Anteil der Gewichtskraft der Heckklappe 12 halten bzw. kompensieren.

Das Kraftfahrzeug 10 umfasst des Weiteren ein System 18, welches einen Regelkreis 20, eine Datenverarbeitungseinrichtung 22 und eine Erfassungseinrichtung 24 aufweist. Der Regelkreis 20 dient zum Regeln und Ansteuern des Elektromotors 14 während eines Verstellvorgangs des Fahrzeugaußenteils, also der Heckklappe 12. Die Erfassungseinrichtung 24 ist dazu ausgelegt, einen Neigungswinkel φ des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Nickwinkel des Kraftfahrzeugs 10, sowie eine Umgebungstemperatur T zu ermitteln. Die Datenverarbeitungseinrichtung 22 ist dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung der gerade vorherrschenden Umgebungstemperatur T und dem aktuellen Neigungswinkel φ, insbesondere unter Berücksichtigung des aktuellen Nickwinkels des Kraftfahrzeugs 10, Werte beziehungsweise Parameter des Regelkreises zu adaptieren.

In Fig. 2 ist der zum Regeln und Ansteuern des Elektromotors 14 ausgelegte Regelkreis 20 schematisch dargestellt. Der Regelkreis 20 umfasst einen Regler 26 und eine Vorsteuerung 28, welche auf eine Regelstrecke 30 und somit also auf den Elektromotor 14 einwirken. In an sich bekannter Weise fließt in den Regelkreis 20 eine Führungsgröße 32 ein, bei welcher es sich beispielsweise um eine vorgegebene Verstellgeschwindigkeit der Heckklappe 12 handeln kann. Der Regler 26 und die Vorsteuerung 28 wirken in Summe mit einer Stellgröße 34, beispielsweise in Form eines bestimmten Spannungswerts, auf die Regelstrecke 30 ein.

In Fig. 3 ist schematisch eine Vorgehensweise gekennzeichnet, wie ein erster Vorsteuerwert 36 und ein zweiter Vorsteuerwert 38 für die Vorsteuerung 28 des Regelkreises 20 gewonnen werden. Bei den Vorsteuerwerten 36, 38 kann es sich um Stromwerte handeln. Diese können nach Zuführung zur Vorsteuerung 28 mittels dieser beispielsweise in entsprechende Spannungswerte umgerechnet werden, falls der Elektromotor 14 spannungsgesteuert wird.

Es werden ein erstes Modell in Form einer Gewichts ¬ kraft-Strom-Kennlinie 40 und ein zweites Modell in Form eines Unterstützungs-Strom-Kennfelds 42 bereitgestellt. In die Ge- wichtskraft-Strom-Kennlinie 40 fließen der mittels der Er ¬ fassungseinrichtung 24 aktuell erfasste Neigungswinkel φ, insbesondere in Form eines aktuellen Nickwinkels des Kraft ¬ fahrzeugs 10, sowie eine Winkelposition ω einer Motorwelle des Elektromotors 14 ein. Die Gewichtskraft-Strom-Kennlinie 40 ermöglicht in Kenntnis des Neigungswinkels φ und der Winkel ¬ position ω die Ermittlung eines ersten Werts 44 für den Motorstrom, welcher für einen ganz bestimmten Neigungswinkel φ und eine ganz bestimmte Winkelposition ω am Elektromotor 14 anliegen muss, um die Heckklappe 12 zu halten. Je nach aktueller Neigung des Kraftfahrzeugs 10, also je nach Neigungswinkel φ, können ganz unterschiedliche erste Werte 44 zum alleinigen Halten der Heckklappe 12 erforderlich sein.

In das Unterstützungs-Strom-Kennfeld 42 fließt die aktuell mittels der Erfassungseinrichtung 24 erfasste Umgebungstemperatur T und wiederum die Winkelposition ω der Motorwelle des Elektromotors 14 ein. Das Unterstützungs-Strom-Kennfeld 42 beschreibt einen Zusammenhang zwischen der mittels der Gas- druckfedern 16 zum Halten der Heckklappe 12 aufgebrachten Haltekraft in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur T und der Winkelposition ω sowie einem zweiten Wert 46 für den Motorstrom des Elektromotors 14. Dieser zweite Wert 46 müsste am Elekt- romotor 14 angelegt werden, um die durch die Gasdruckfedern 16 aufgebrachte Haltekraft an der Heckklappe 12 zu realisieren. Je nach gemessener Umgebungstemperatur T verhalten sich die Gasdruckfedern 16 anders und bringen daher unterschiedliche Haltekräfte an der Heckklappe 12 auf. Ferner sind die durch die Gasdruckfedern 16 aufbringbaren Haltekräfte auch abhängig von der aktuellen Stellung der Heckklappe 12, welche mit der Winkelposition ω der Motorwelle des Elektromotors 14 korres ¬ pondiert. Statt der Winkelposition ω der Motorwelle des

Elektromotors 14 könnte also in das Unterstüt- zungs-Strom-Kennfeld 42 auch genauso gut eine bestimmte Win ¬ kelposition der Heckklappe 12 einfließen.

Durch Erfassung des Neigungswinkels φ und der Umgebungstemperatur T sowie Berücksichtigung dieser Parameter in den je- weiligen Modellen 40, 42 werden also Einflussgrößen berücksichtigt und erfasst, welche einen äußeren Einfluss auf eine zum Verstellen der Heckklappe 12 aufzubringende Kraft haben. Von dem ersten Wert 44 für den Motorstrom wird der zweite Wert 46 für den Motorstrom abgezogen, infolgedessen sich der erste Vorsteuerwert 36 ergibt. Der erste Vorsteuerwert 36 berücksichtigt also, wie viel Strom am Elektromotor 14 tatsächlich angelegt werden muss, um die Heckklappe 12 unter Berücksichtigung des Neigungswinkels φ, der Winkelposition ω und der Umgebungstemperatur T zu halten. Dieser erste Vorsteuerwert 36 fließt schon einmal in die Vorsteuerung 28 ein. Im Zuge der Vorsteuerung 28 wird also beim Ansteuern des Elektromotors 14 bereits berücksichtigt, wie sich die Gasdruckfedern 16 temperaturabhängig verhalten und welche Kraft in Abhängigkeit von der Neigung des Kraftfahrzeugs 10 an der Heckklappe 12 zum Verstellen der Heckklappe 12 aufgebracht werden muss. Dadurch können schon einmal wesentliche äußere Einflussfaktoren bei der Verstellung der Heckklappe 12 berücksichtigt werden. Neben den äußeren Einflussfaktoren, nämlich dem Neigungswinkel φ und der Umgebungstemperatur T, gibt es aber noch weitere Faktoren beziehungsweise Einflussgrößen, welche die Verstellung der Heckklappe 12 beeinflussen und nicht mittels der Modelle 40, 42 berücksichtigt werden. Die Heckklappe 12 kann beispielsweise fertigungstoleranzbedingte oder auch aufgrund anderer Ein ¬ flussfaktoren bedingte innere Widerstände aufweisen, welche sich auf die Verstellung der Heckklappe 12 auswirken können. Mit anderen Worten können also noch andere mechanische Schwer- gängigkeiten auftreten beziehungsweise bestehen, welche idealerweise beim Verstellen der Heckklappe 12 berücksichtigt werden sollten, insbesondere um unerwünschte akustische Stö ¬ rungen beim Verstellen der Heckklappe 12 zu vermeiden und gegebenenfalls auch zu vermeiden, dass die Heckklappe 12 nicht mit einem wunschgemäßen Geschwindigkeitsprofil auf- und zu ¬ geklappt wird.

Daher ist es vorgesehen, eine lastabhängige Zustandsgröße in Form eines am Elektromotor 14 gemessenen Stromwerts 35 mit dem ersten Vorsteuerwert 36 zu vergleichen. Der Stromwert 35 stellt sich lastabhängig und in Abhängigkeit von der Stellgröße 34 ein, welche aus dem Regler 26 und der Vorsteuerung 28 resultiert. Alternativ könnte auch die Drehzahl des Elektromotors 14 gemessen und basierend darauf der Strom 35 berechnet werden.

Der erste Vorsteuerwert 36 wird also von dem Stromwert35 ab ¬ gezogen, infolgedessen sich eine Differenz 48 ergibt. Wären der Neigungswinkel φ und die Umgebungstemperatur T die alleinigen Einflussgrößen auf die zum Verstellen der Heckklappe 12 aufzubringende Kraft, so wäre die Differenz 48 nicht vorhanden, also wären der Stromwert 35 und der erste Vorsteuerwert 36 gleich groß . Da jedoch noch weitere Schwergängigkeiten beim Verstellen der Heckklappe 12 üblicherweise auftreten, welche nicht nur in Abhängigkeit vom Neigungswinkel φ und der Umgebungstemperatur T variieren, ergibt sich für die Differenz 48 ein Wert ungleich Null. Es wird eine Referenzkennlinie in Form einer Mecha ¬ nik-Referenz-Strom-Kennlinie 50 bereitgestellt, welche einen vorgegebenen Verlauf eines zweiten Vorsteuerwerts 52, in Form eines Stromwerts, in Abhängigkeit wiederum von der Winkelpo ¬ sition ω der Motorwelle des Elektromotors 14 und einer An ¬ steuerrichtung 54 der Heckklappe 12 beschreibt. In Abhängigkeit davon, wie groß die Differenz 48 zwischen dem Stromwert 35 und dem ersten Vorsteuerwert 36 ausfällt, wird also der zweite Vorsteuerwert 38 entsprechend angepasst. Der so ermittelte zweite Vorsteuerwert 38 fließt ebenso in die Vorsteuerung 28 des Regelkreises 20 ein.

Des Weiteren kann der zweite Vorsteuerwert 38 darüber hinaus noch in einen hier nicht dargestellten Einklemmschutzalgorithmus einfließen, welcher dazu dient, den Elektromotor 14 im Falle eines Einklemmens von Objekten, wie beispielsweise von

Gliedmaßen eines Fahrzeuginsassen oder dergleichen, zu stoppen bzw. abzuschalten.

Trotz der relativ starken Einflüsse der Fahrzeugneigung und der Umgebungstemperatur T auf den Stromverlauf des Elektromotors 14 ist es unter Berücksichtigung des zweiten Vorsteuerwerts 38 also möglich, einen Einklemmschutzalgorithmus an die betreffende Heckklappe 12 zu adaptieren. Denn der zu erwartende Stromverlauf am Elektromotor 14 wird unter Berücksichtigung der Fahrzeugneigung, also des Neigungswinkels φ, und der Umgebungstemperatur T unter Zuhilfenahme der Gewichtskraft-Strom-Kennlinie 40 und des Unterstützungs-Strom-Kennfelds 42 im Voraus berechnet und bei der Regelung und Ansteuerung des Elektromotors 14 beim Verstellen der Heckklappe 12 berücksichtigt. Darüber hinaus können durch Adaption des zweiten Vorsteuerwerts 52 auf Basis der Mechanik-Referenz-Strom-Kennlinie 50 und der ermittelten Differenz 48 in den Modellen 42, 44 noch nicht berücksichtigte beziehungsweise modellierte mechanische Effekte erfasst werden. Dadurch können von dem Neigungswinkel φ und der Umgebungstemperatur T wenig oder gar nicht abhängige mechanische Schwergängigkeiten bei der Verstellung der Heckklappe 12 bereits über die Vorsteuerung 28 des Regelkreises 20 kompensiert werden. Infolgedessen kann das Auftreten von akustischen und optischen Störungen bei Verstellen der Heckklappe 12 minimiert oder vollständig verhindert werden.

Darüber hinaus können jeweilige Klemmkraftschwellen reduziert werden, da die bei jedem Verstellvorgang der Heckklappe 12 auftretenden Störungen beziehungsweise Stromanstiege bereits bekannt sind und über die Adaption nicht mehr in die Berechnung der Klemmkraft mit eingehen müssen. Dadurch, dass die beschriebene Adaption in Form der Ermittlung der beiden Vor- steuerwerte 36, 38 getrennt für die jeweils unterschiedlichen Ansteuerrichtungen 54 stattfindet, kann auch eine richtungsabhängige Verhaltensweise der Heckklappe 12 berücksichtigt werden . Die beschriebene Vorgehensweise ist dabei nicht nur auf mittels Elektromotoren 14 verstellbare Heckklappen 12 anwendbar.

Vielmehr ist es möglich, diese Vorgehensweise auf verschiedenste andere verstellbare Fahrzeugaußenteile, wie beispielsweise elektrisch verstellbare Schiebetüren, Cabrioverdecke, Spoiler, Fensterheber und dergleichen zu übertragen. Das Grundprinzip bleibt dabei das gleiche wie beschrieben, nämlich dass zum einen äußere Randbedingungen beziehungsweise Faktoren berücksichtigt werden, um den ersten Vorsteuerwert 36 zu ermitteln. Ebenso wird die Differenz 48 zwischen dem Stromwert 35, oder auch einer anderen sinnvollen lastabhängigen Zustandsgröße, und dem ermittelten ersten Vorsteuerwert 36 gebildet, um den zweiten Vorsteuerwert 38 zu ermitteln. Auf diese Art und Weise ist es möglich, verschiedenste Fahrzeugaußenteile besonders stö ¬ rungsfrei und wunschgemäß anzusteuern. Bezugs zeichenliste

10 Kraftfahrzeug

12 Heckklappe

14 Elektromotor

16 Gasdruckfeder

18 System

20 Regelkreis

22 Datenverarbeitungseinrichtung

24 Erfassungseinrichtung

26 Regler

28 Vorsteuerung

30 Regelstrecke

32 Führungsgroße

34 Stellgröße

35 Stromwert

36 erster Vorsteuerwert

38 zweiter Vorsteuerwert

40 Gewichtskraft-Strom-Kennlinie

42 Unterstützungs-Strom-Kennfeld

44 erster Wert für Motorstrom

46 zweiter Wert für Motorstrom

48 Differenz

50 Mechanik-Referenz-Strom-Kennlinie

52 Ansteuerrichtung

φ Neigungswinkel

ω Winkelposition der Motorwelle des Elektromotors

T Umgebungstemperatur