DE102021210346A1

DE102021210346A1 - Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021210346A1
Application number: DE102021210346.4A
Authority: DE
Inventors: Franck Desaindes; Christian Thomann
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (30) zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs (10) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Elektromotor (12) und ein damit entlang eines Verstellwegs (16) angetriebenes Verstellteil (14) aufweist. Wenn das Verstellteil (14) an einem Endanschlag (18) des Verstellwegs (16) anliegt, wird der Elektromotor (12) zur Verbringung des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) bestromt und ein Betriebsparameter (38) erfasst. Anhand des Betriebsparameters (38) wird ein den aktuellen Zustand des Elektromotors (12) kennzeichnender Parameter (40) ermittelt. Ferner betrifft die Erfindung einen elektromotorischen Verstellantrieb (10) eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs und einen elektromotorischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs. Der elektromotorische Verstellantrieb umfasst einen Elektromotor und ein damit angetriebenes Verstellteil.
Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen (Pkw), weisen üblicherweise eine Vielzahl an unterschiedlichen elektromotorischen Verstellantrieben auf. Bei diesen wird ein Verstellteil mittels eines Elektromotors angetrieben, sodass das Verstellteil entlang eines Verstellwegs verbracht wird. Ein derartiger elektromotorischer Verstellantrieb ist beispielsweise ein elektromotorischer Fensterheber, bei dem als Verstellteil eine Fensterscheibe herangezogen wird. In einer Alternative ist der elektromotorische Verstellantrieb eine elektromotorische Sitzverstellung, und als Verstellteil wird beispielsweise der vollständige Sitz oder ein Teil davon herangezogen.
Üblicherweise wird der Elektromotor auf eine bestimmte Drehzahl geregelt, damit das Verstellteil mit einer gewünschten Geschwindigkeit verbracht wird. Hierfür ist es erforderlich, die aktuelle Drehzahl des Elektromotors zu ermitteln, wofür beispielsweise ein entsprechender Drehzahlsensor herangezogen wird. Infolgedessen sind jedoch Herstellungskosten erhöht. Alternativ hierzu ist der Elektromotor drehzahlsensorlos ausgestaltet, und anhand von Betriebsdaten des Elektromotors, wie eines von diesem geführten elektrischen Stroms, wird die aktuelle Drehzahl des Elektromotors ermittelt. Dabei werden insbesondere in dem elektrischen Strom entstehen sogenannte Rippel erfasst.
Bei vergleichsweise geringen Drehzahlen des Elektromotors jedoch ist dies nicht oder lediglich vergleichsweise schwierig möglich. In diesem Fall wird meist ein Motormodell herangezogen, bei dem anhand von aktuellen Betriebsparameters die theoretische Drehzahl des Elektromotors ermittelt wird. Entsprechende Betriebsparameter sind dabei die Höhe des von dem Elektromotor geführten elektrischen Stroms sowie der daran anliegenden elektrischen Spannung. Hierbei nutzte das Motormodell jedoch auch die aktuelle Induktivität des Elektromotors, sowie des Innenwiderstands, die jedoch jeweils Temperatur abhängig sind. Um mittels des Motormodell eine vergleichsweise genaue Drehzahl zu ermitteln, ist somit das Wissen um die aktuelle Temperatur des Elektromotors erforderlich.
Zum Erfassen der Temperatur ist es möglich, einen entsprechenden Temperatursensor in dem Elektromotor vorzusehen, weswegen jedoch Herstellungskosten erhöht sind. Alternativ ist es möglich, eine anderweitig ermittelte Umgebungstemperatur zu verwenden, die beispielsweise für weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs erforderlich ist. Dies Temperaturmessung erfolgt dabei nicht direkt bei dem Elektromotor, sodass Abweichungen erfolgt möglich sind. Folglich ist eine Genauigkeit bei der Ermittlung der Drehzahl mittels des Motormodells vergleichsweise gering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs und einen besonders geeigneten elektromotorischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein kostengünstiges und/oder robustes Ermitteln dessen Zustands ermöglicht ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des elektromotorischen Verstellantriebs durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Verfahren dient dem Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere landgebunden und vorzugsweise mehrspurig ausgestaltet. Hierbei ist es geeigneterweise möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen frei zu positionieren, insbesondere auf einer entsprechenden Fahrbahn. Hierfür weist das Kraftfahrzeug zweckmäßigerweise entsprechende Räder auf. Zusammenfassend ist es bevorzugt möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen unabhängig von sonstigen Gegebenheiten an Land zu positionieren. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug geeigneterweise nicht schienengeführt. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus.
Der elektromotorische Verstellantrieb umfasst einen Elektromotor und ein damit entlang eines Verstellwegs angetriebenes Verstellteil. Zweckmäßigerweise ist mechanisch zwischen dem Elektromotor und dem Verstellteil eine oder mehrere weitere Komponenten angeordnet, wie insbesondere ein längenveränderliches Bauteil. Dessen eines Ende ist insbesondere an dem Verstellteil angebunden, und dessen verbleibendes Ende ist an dem Elektromotor angebunden oder zumindest angetrieben, sodass bei Betrieb des Elektromotors die Länge des Verstellteils und somit insbesondere auch die Position des Verstellteils auf dem Verstellweg verändert. Das längenveränderliche Bauteil ist beispielsweise eine Spindel oder eine Seilrolle/Seiltrommel.
Alternativ oder in Kombination hierzu ist zwischen dem Elektromotor und dem Verstellteil ein Getriebe, wie insbesondere ein Schneckenradgetriebe, angeordnet, das zum Beispiel selbsthemmend ausgestaltet ist. Insbesondere umfasst der elektromotorische Verstellantrieb, der auch lediglich als Verstellantrieb bezeichnet wird, eine Führung, mittels dessen das Verstellteil geführt ist, sodass bei einer Änderung bei Bestromung des Elektromotors und insbesondere einer Änderung der Länge des längenveränderlichen Bauteils, das Verstellteil entlang des Verstellwegs bewegt wird.
Zumindest jedoch wird bei einer Bestromung des Elektromotors das Verstellteil insbesondere entlang des Verstellwegs verbracht, wobei die Richtung vorzugsweise abhängig von der Drehrichtung des Elektromotors ist. Der Verstellweg ist dabei beispielsweise geradlinig oder zumindest teilweise gebogen ausgestaltet, wofür die etwaige Führung entsprechend angepasst ist. Der elektromotorische Verstellantrieb, insbesondere der Verstellweg, weist einen Endanschlag auf, mittels dessen der Verstellweg einseitig begrenzt ist, sodass ein Verbringen des Verstellteils über den Endanschlag hinaus verhindert ist. Zweckmäßigerweise umfasst der Verstellweg einen weiteren Endanschlag, mittels dessen der Verstellweg an der gegenüberliegenden Seite begrenzt ist, sodass das Verstellteil lediglich zwischen den beiden Endanschlägen verbracht werden kann. Beispielsweise ist der Endanschlag mittels eines robusten Metalls oder dergleichen gebildet. Vorzugsweise ist der Endanschlag mit einer Dichtung oder dergleichen ausgekleidet, sodass eine Beschädigung des Verstellteils bei dessen Verbringen gegen den Endanschlag vermieden ist, wobei dennoch eine Dichtigkeit zwischen dem Verstellteil und dem Endanschlag realisiert ist.
Zum Verbringen des Verstellteils wird der Elektromotor besonders bevorzugt geregelt betrieben, insbesondere auf eine Drehzahl, sodass eine Verstellgeschwindigkeit des Verstellteils entlang des Verstellwegs vorgegeben ist. Hierbei ist die Verstellgeschwindigkeit, also der Solldrehzahl, beispielsweise zumindest abschnittsweise konstant oder abhängig von der Position des Verstellteils entlang des Verstellwegs.
Besonders bevorzugt umfasst der elektromotorische Verstellantrieb einen Einklemmschutz, mittels dessen ein Einklemmfall erkannt werden kann, bei dem ein Objekt zwischen dem Verstellteil und dem Endanschlag eingeklemmt wird. Hierfür wird insbesondere ein entsprechender Sensor herangezogen, beispielsweise ein taktiler oder optischer Sensor. Besonders bevorzugt jedoch wird anhand von Betriebsdaten des Elektromotors, insbesondere einer mittels des Elektromotors aufgebrachten Kraft und/oder Drehmoments, dies ermittelt. Hierfür werden die Betriebsdaten erfasst und mit einem Grenzwert verglichen. Wenn der Grenzwert überschritten wird, ist insbesondere der Einklemmfall erkannt. Geeigneterweise wird die mittels des Elektromotors aufgebrachte Kraft/Drehmoment anhand eines mittels Elektromotors geführten stromelektrischen Stroms ermittelt, der insbesondere direkt gemessen oder anhand von weiteren Betriebsdaten abgeleitet wird.
Der elektromotorische Verstellantrieb ist beispielsweise eine elektromotorische Sitzverstellung, wobei das Verstellteil in diesem Fall beispielsweise der vollständige Sitz oder ein Teil des Sitzes, wie dessen Rücksitzlehne oder dessen Kopfstütze ist. Hierbei ist der Verstellweg beispielsweise geradlinig oder gebogen. Alternativ hierzu der elektromotorische Verstellantrieb beispielsweise eine elektromotorische Türantrieb oder ein elektromotorischer Heckklappenantrieb, sodass das Verstellteil eine Tür, insbesondere eine Seitentür, oder eine Heckklappe ist. Auch ist es möglich, dass das Verstellteil ein sogenannter Frunk ist. In einer weiteren Alternative ist der elektromotorische Verstellantrieb ein elektromotorischer Schiebedachantrieb oder ein elektromotorischer Verdeckantrieb.
Besonders bevorzugt jedoch ist der elektromotorische Verstellantrieb ein elektromotorischer Fensterheberantrieb, und das Verstellteil ist insbesondere eine Fensterscheibe. Der Endanschlag ist hierbei beispielsweise der in vertikaler Richtung unteren Endanschlag oder besonders bevorzugt der obere Endanschlag, der beispielsweise mittels eines Teils der Karosserie gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist der Endanschlag mit einer Dichtung ausgekleidet ist.
Das Verfahren sieht vor, dass der Elektromotor zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt wird. Mit anderen Worten wird insbesondere der Elektromotor derart bestromt, dass eine Verstellrichtung des Verstellteils in Richtung oder zumindest eine auf das Verstellteil wirkende Kraft in Richtung des Endanschlags gerichtet ist. Hierfür wird insbesondere eine entsprechende elektrische Spannung an den Elektromotor angelegt.
Gemäß dem Verfahren erfolgt das Bestromen, wenn das Verstellteil bereits an dem Endanschlag des Verstellwegs anliegt, beispielsweise direkt oder über ein weiteres Bauteil, wie die etwaige Dichtung. Infolgedessen wird mittels des Endanschlags eine Bewegung des Verstellteils trotz der Bestromung des Elektromotors unterbunden, und die Bestromung des Elektromotors ist insbesondere derart, dass eine Position des Verstellteils nicht verändert wird. Alternativ hierzu ist die Bestromung derart, dass die Position des Verstellteils geringfügig verändert wird, wobei beispielsweise die sich zwischen dem Verstellteil und dem Endanschlag befindende Dichtung weiter komprimiert wird.
Während des Bestromens des Elektromotors wird ein Betriebsparameter erfasst, also ein Parameter, der den Betrieb des Elektromotors kennzeichnet, und der somit einen Einfluss auf den Betrieb des Elektromotors aufweist. Beispielsweise ergibt sich der Betriebsparameter aufgrund des Betriebs des Elektromotors, und dieser ist insbesondere aufgrund der (aktuellen) Bestromung des Elektromotors verändert. Besonders bevorzugt jedoch ist der Betriebsparameters derart, dass sich dieser trotz der Bestromung des Elektromotors nicht oder lediglich geringfügig verändert. Mit anderen Worten ergibt sich der Betriebsparameters zumindest teilweise, beispielsweise im Wesentlichen vollständig, anhand von äußeren Umständen. Mit nochmals anderen Worten ist der Betriebsparameters insbesondere ein Umgebungsparameter, und/oder der Betriebsparameter ist insbesondere ein Parameter, der sich aufgrund eines vorhergehenden Betriebs des Elektromotors und/oder von Umgebungseinflüssen ergibt. Zumindest jedoch ist der Betriebsparameters abhängig von einem aktuellen Zustand des Elektromotors und somit ein Zustandsparameter. Beispielsweise ist der Betriebsparameters zumindest teilweise konstruktiv vorgegeben, wobei sich dieser beispielsweise aufgrund oder während des Betriebs des Elektromotors teilweise verändert. Zum Beispiel ist der Betriebsparameter abhängig von einem Verschleiß des Elektromotors.
Anhand des Betriebsparameters wird ein Parameter ermittelt, der den aktuellen Zustand des Elektromotors kennzeichnet. Mit anderen Worten besteht insbesondere ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem Betriebsparameter und dem (kennzeichnenden) Parameter, wobei zwischen diesen beispielsweise ein eineindeutiger Zusammenhang besteht. Insbesondere ist bei unterschiedlichen Zuständen des Elektromotors, jedoch der gleichen Art der Bestromung, der Betriebsparameter unterschiedlich, sodass anhand des Betriebsparameters der Parameter und folglich auch der aktuelle Zustand des Elektromotors vergleichsweise genau bestimmt werden kann.
Aufgrund des Bestromens (der Bestromung) des Elektromotors zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag erfolgt keine Drehbewegung des Elektromotors, sodass der Betriebsparameter aufgrund einer Drehbewegung des Elektromotors oder einer Bewegung des Verstellteils nicht verfälscht oder abgeändert wird. Somit korrespondiert der Betriebsparameter vergleichsweise genau zu dem aktuellen Zustand des Elektromotors, weswegen auch der kennzeichnende Parameter vergleichsweise den aktuellen Zustand des Elektromotors bezeichnet. Dabei ist ein vergleichsweise diffiziles Bestromen des Elektromotors, damit eine Verstellbewegung des Verstellteils unterbleibt, aufgrund des Endanschlags nicht erforderlich, und es können auch vergleichsweise große elektrische Spannung/elektrische Ströme zur Bestromung des Elektromotors herangezogen werden. Aufgrund einer derartigen Wahl der elektrischen Ströme/Spannungen ist das Ermitteln des Betriebsparameters vergleichsweise genau und relative Messungenauigkeiten sind vergleichsweise gering. Somit ist eine Genauigkeit erhöht, wobei eine Robustheit des Verfahrens ebenfalls vergrößert ist. Zudem ist aufgrund des Verfahrens kein zusätzlicher Sensor zum Ermessen des Parameters erforderlich, weswegen Herstellungskosten des elektromotorischen Verstellantriebs verringert sind. Insbesondere wird anhand des Parameters eine Kalibrierung durchgeführt, sodass es sich bei dem Verfahren um ein Kalibrierungsverfahren handelt.
Beispielsweise umfasst der Elektromotor einen Drehzahlsensor. Besonders bevorzugt jedoch wird zur Bestimmung der Drehzahl des Elektromotors ein Motormodell herangezogen, wobei als Eingangsgrößen des Motormodells insbesondere Betriebsdaten/-parameter des Elektromotors herangezogen werden, wie ein von dem Elektromotor geführter elektrischer Strom und/oder eine daran anliegende elektrische Spannung. Somit ist es möglich, den Elektromotor drehzahlsensorlos auszugestalten, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor somit auch drehzahlsensorlos ausgestaltet, und die Ermittlung der Drehzahl erfolgt insbesondere anhand des Motormodells, das beispielsweise in einem Speicher des elektromotorischen Verstellantriebs hinterlegt ist. Vorzugsweise wird anhand der Drehzahl oder zumindest des Motormodells eine Position des Verstellteils entlang des Verstellwegs ermittelt. Zum Beispiel wird in Abhängigkeit der ermittelten Position der etwaige Einklemmschutz eingestellt.
Hierbei ist der Elektromotor bevorzugt ein bürstenbehafteter Kommutatormotor, und geeigneterweise werden sogenannte Rippel in einem mittels des Elektromotors geführten elektrischen Stroms oder einer daran anliegenden elektrischen Spannung erfasst, und anhand der Rippel wird insbesondere die Drehzahl des Elektromotors vorzugsweise unter Zuhilfenahme des Motormodels ermittelt. Die Rippel entstehen hierbei insbesondere aufgrund einer gleichzeitigen elektrischen Kontaktierung zweier benachbarter Kommutatorlamellen mittels einer der Bürsten des Kommutatormotors. Alternativ hierzu ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet, jedoch auch bevorzugt drehzahlsensorlos. Hierbei wird geeigneterweise anhand einer induzierten Spannung und/oder des geführten elektrischen Stroms die Position des Rotors bezüglich des Stators und somit insbesondere die Drehzahl bestimmt.
Besonders bevorzugt erfolgt bei vergleichsweise geringen Drehzahlen des Elektromotors, insbesondere in einer Anlaufphase, das Ermitteln der Drehzahl anhand des Motormodells, wobei insbesondere keine Rippel oder dergleichen herangezogen werden. Zusammenfassend wird das Motormodel zweckmäßigerweise während einer Anlaufphase des Elektromotors hauptsächlich oder zumindest auch verwendet, insbesondere wenn eine Ermittlung der Drehzahlen anderweitig, zum Beispiel anhand der etwaigen Rippel, noch nicht möglich oder vergleichsweise ungenau ist.
Besonders bevorzugt wird mittels des Parameters das zur Bestimmung der Drehzahl dienende Motormodel angepasst. Somit ist das Motormodel auf den aktuellen Zustand des Elektromotors angepasst, weswegen eine Genauigkeit bei dem Ermitteln der Drehzahl verbessert ist. Aufgrund der Anpassung des Motormodells ist eine Abweichung zu der tatsächlichen Drehzahl vergleichsweise gering, sodass eine Genauigkeit verbessert ist. Auch ist aufgrund der Anpassung mittels des Parameters eine Adaption des Motormodells an weite Gegebenheiten erleichtert und verbessert, wobei eine falsche Adaption, insbesondere anhand eines falsch bestimmten Zustands. vermieden ist. Beispielsweise ist der Parameter direkt ein Bestandteil des Motormodells, oder anhand des Parameters wird ein weiterer Wert angepasst, der insbesondere ein Bestandteil des Motormodells ist.
Besonders bevorzugt wird als Betriebsparameters ein elektrischer Widerstand des Elektromotors herangezogen, also zweckmäßigerweise ein ohmscher Widerstand des Elektromotors. Insbesondere ändert sich der elektrische Widerstand in Abhängigkeit des Parameters und ist somit abhängig von dem aktuellen Zustand des Elektromotors. So ist insbesondere der elektrische Widerstand abhängig von einer aktuellen Temperatur des Elektromotors. Alternativ wird als Betriebsparameter die Induktivität des Elektromotors, insbesondere die Induktivität der miteinander verschalteten elektrischen Spulen, die die Elektromagneten des Elektromotors bilden, herangezogen. Zum Beispiel wird dabei lediglich die Induktivität der elektrischen Spulen, also der Elektromagneten, verwendet, die bestromt werden, wobei aufgrund des Endanschlags keine Drehbewegung des Elektromotors und somit keine Änderung der bestromten Spulen erfolgt. Die auf diese Weise ermittelte Induktivität wird vorzugsweise auch für die verbleibenden Elektromagneten verwendet. Besonders bevorzugt wird sowohl der elektrische Widerstand als auch die Induktivität als Betriebsparameter herangezogen, anhand derer somit der kennzeichnende Parameter ermittelt wird.
Beispielsweise wird der Betriebsparameter direkt gemessen, oder besonders bevorzugt wird die an dem Elektromotor anliegende elektrische Spannung und/oder der mittels des Elektromotors geführte elektrische Strom gemessen und hieraus der jeweilige Betriebsparameter, insbesondere der elektrische Widerstand bzw. die Induktivität, abgeleitet und somit ermittelt. Besonders bevorzugt wird zur Bestromung des Elektromotors eine konstante elektrische Spannung an den Elektromotor angelegt, sodass lediglich ein Messen des mittels des Elektromotors geführten elektrischen Stroms erforderlich ist, weswegen eine Anzahl an benötigten Sensoren und eine Komplexität verringert ist. Folglich ist eine Robustheit erhöht. Beispielsweise werden der gemessene elektrische Strom/elektrische Spannung mit weiteren Werten oder Parametern des Elektromotors zu dem Betriebsparameter korrigiert. Insbesondere wird ein Kommutierungszustand verwendet.
Beispielsweise wird anhand des Betriebsparameters der Parameter, der den aktuellen Zustand des Elektromotors kennzeichnet, berechnet. Besonders bevorzugt jedoch ist in einer Tabelle und/oder Kennfeld der Parameter in Abhängigkeit des Betriebsparameters hinterlegt, weswegen ein Aufwand beim Ermitteln des Parameters verringert ist. Zum Beispiel korrespondiert der den Zustand kennzeichnende Parameter zu einer Oxidation eines etwaigen Kommutators des Elektromotors. Besonders bevorzugt wird als Parameter, der anhand des Betriebsparameters ermittelt wird, die Temperatur des Elektromotors herangezogen. Insbesondere ist hierbei in der etwaigen Tabelle und/oder Kennfeld die Temperatur in Abhängigkeit des Betriebsparameters hinterlegt, vorzugsweise des elektrischen Widerstands und/oder der Induktivität. Aufgrund des Verwendens der Temperatur als Parameter ist es möglich, eine Überhitzung des Elektromotors zu ermitteln, oder beispielsweise eine Vereisung des Elektromotors, bei dem Sprödigkeit erhöht und/oder eine Wirkweise eines Schmiermittels nicht mehr gegeben ist.
Zum Beispiel wird hierbei die Temperatur lediglich anhand des Betriebsparameters ermittelt. Bevorzugt erfolgt jedoch eine Korrektur und/oder Korrelation mit weiteren Messwerten, zum Beispiel einer gemessenen Umgebungstemperatur. Insbesondere wird ein Temperaturmodell herangezogen, bei dem die Umgebungstemperatur als Eingangswert verwendet wird, die mit einem geeigneten Sensor gemessen wird. Die mittels des Temperaturmodells ermittelte Temperatur wird dabei beispielsweise mittels der anhand des Betriebsparameters ermittelten Temperatur korrigiert und/oder weiterverarbeitet. Alternativ oder in Kombination hierzu wird als Parameter ein Wert des etwaigen Motormodels verwendet, mittels dessen insbesondere dessen Temperaturabhängigkeit beschrieben ist, oder der zweckmäßigerweise vergleichsweise stark temperaturabhängig ist.
Beispielsweise wird nach Beenden einer Verstellung des Verstellteils gegen den Endanschlag der Betriebsparameter erfasst. Somit wird nach dem Beenden des Verstellens der Elektromotor nochmals zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt. Vorzugsweise wird hierbei im Wesentlichen direkt anschließend an das Beenden der Verstellung des Verstellteils der Betriebsparameters erfasst, wofür beispielsweise zunächst die Bestromung unterbrochen wird, oder die Bestromung wird nach dem Beenden der Verstellung des Verstellteils gegen den Endanschlag noch kurzzeitig aufrecht erhalten, sodass der Betriebsparameters erfasst werden kann, ohne dass eine Verstellung des Verstellteils erfolgt. Infolgedessen befindet sich das Verstellteil somit bereits in der Position, bei dem der Betriebsparameters vergleichsweise genau ermittelt werden kann, weswegen ein Aufwand verringert ist. Ferner steht direkt im Anschluss an das Beenden der Verstellung des Verstellteils der Parameter zur Verfügung, der zu dem Zustand des Elektromotors korrespondiert, der sich zum Beispiel aufgrund des Verstellens des Verstellteils verändert hat. Auch steht somit der den Zustand der Parameter im Wesentlichen unverzüglich nach dem Nutzen des elektromotorischen Verstellantriebs zur Verfügung, weswegen bei einem nachfolgenden Nutzen dies bereits entsprechend des mittels des Parameters beschriebenen Zustands erfolgen kann. Somit kann eine Beschädigung des elektromotorischen Verstellantriebs verhindert werden. Zumindest jedoch kann ein an den Zustand angepasster Betrieb erfolgen.
Alternativ oder in Kombination hierzu wird zunächst eine Benutzeraufforderung, die auch als Nutzeraufforderung bezeichnet ist, zum Beabstanden des Verstellteils von dem Endanschlag erfasst. Die Benutzeraufforderung wird insbesondere mittels eines Tasters oder eines sonstigen Schalters von dem Nutzer erstellt und mittels des elektromotorischen Verstellantriebs erfasst. Aufgrund des Verstellens der Benutzeraufforderung soll dabei das Verstellteil entlang des Verstellwegs von dem Endanschlag verbracht werden. Dabei soll das Verstellteil beispielsweise den vollständigen Verstellwegs verbracht werden, oder zumindest solange, wie die Benutzeraufforderung erstellt wird.
Nach dem Erfassen der Benutzeraufforderung wird der Elektromotor zunächst zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt, also in die entgegengesetzte Richtung, die in der Benutzeraufforderung hinterlegt ist. Bei der Bestromung des Elektromotors zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag wird bei der Betriebsparameters erfasst, und insbesondere im Anschluss hieran der den aktuellen Zustand des Elektromotors kennzeichnende Parameter ermittelt. Erst im Anschluss hieran wird der Elektromotor zum Beabstanden des Verstellteils von dem Endanschlag bestromt, wobei dies insbesondere in Abhängigkeit des mittels des Parameters ermittelten Zustands des Elektromotors erfolgt, oder dieser zumindest bevorzugt genutzt wird. Somit erfolgt der Betrieb des Elektromotors insbesondere in Abhängigkeit des mittels des Parameters. Besonders bevorzugt wird mittels des Parameters das Motormodell angepasst, sodass bei dem Beabstanden des Verstellteils von dem Endanschlag die Drehzahl des Elektromotors vergleichsweise genau ermittelt werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Bestromen zum Verbringen des Verstellteils gegen den Endanschlag im Wesentlichen unverzüglich nach dem Erfassen der Benutzeraufforderung. Infolgedessen ist ein vergleichsweise baldiges Beabstanden des Verstellteils von dem Endanschlag entsprechend der Benutzeraufforderung möglich, sodass Komforteinbußen für den Nutzer nicht vorhanden sind.
Alternativ oder besonders bevorzugt Kombination hierzu wird nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne seit dem zeitlich vorhergehenden Ermitteln des Parameters der Elektromotor zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt und der Betriebsparameters erfasst. Insbesondere wird der Parameter anhand des neu erfassten Betriebsparameters erneut ermittelt. Zusammenfassend wird somit sichergestellt, dass in zumindest bestimmten zeitlichen Abständen der Parameter jeweils neu ermittelt wird, sodass der aktuelle Zustand des Elektromotors bekannt ist. Hierbei wird als bestimmte Zeitspanne beispielsweise ein Monat, ein Tag, 1 Stunde, 10 Minuten oder 1 Minute herangezogen. Infolgedessen ist vergleichsweise genau der Zustand des Elektromotors bekannt, und es ist insbesondere möglich, eine signifikante Veränderung des Zustands zu ermitteln. Geeigneterweise erfolgt dabei das Bestimmen des Parameters auch wenn weitere Bedingungen vorliegen, insbesondere wenn die Benutzeraufforderung erfasst wird, oder nachdem eine Verstellung des Verstellteils gegen den Endanschlag beendet wird. Anhand der bestimmten Zeitspanne wird somit lediglich sichergestellt, dass zumindest nach jeweils der bestimmten Zeitspanne der aktuelle Zustand des Elektromotors bekannt ist.
Beispielsweise wird beim Ermitteln des Betriebsparameters der Elektromotor derart bestromt, dass eine maximale Kraft aufgebracht wird. Besonders bevorzugt jedoch ist die mittels des Elektromotors aufgebrachte Kraft begrenzt, wofür insbesondere eine Strombegrenzung herangezogen wird. Auf diese Weise ist eine mechanische Belastung des elektromotorischen Verstellantriebs verringert. Besonders bevorzugt wird die aufgebrachte Kraft derart begrenzt, dass diese geringer als bei dem vorhergehenden Verstellen des Verstellteils gegen den Endanschlag ist. Somit ist sichergestellt, dass eine tatsächliche Bewegung des Verstellteils unterbleibt, da zum Beispiel die etwaige Dichtung, die zwischen dem Verstellteil und dem Endanschlag angeordnet ist, bereits aufgrund der vorhergehenden Verstellung entsprechend komprimiert wurde und nicht weiter komprimiert wird. Auch ist auf diese sichere Weise sichergestellt, dass beispielsweise ein Einklemmschutz oder dergleichen nicht fälschlicherweise den Einklemmfall erfasst. Dabei ist jedoch auch ein Aufbringen einer vergleichsweise hohen Kraft mittels des Elektromotors möglich, sodass das Erfassen des Betriebsparameters vereinfacht ist.
Beispielsweise wird der Parameter lediglich anhand des Betriebsparameters ermittelt. Besonders bevorzugt jedoch wird bei dem Ermitteln des Parameters zudem ein Zeitraum seit der letzten Bestromung des Elektromotors berücksichtigt. Somit ist es möglich, eine etwaige Oxidation des etwaigen Kommutators des Elektromotors zu berücksichtigen, aufgrund derer beispielsweise ein elektrischer Widerstand des Elektromotors erhöht ist. Auch ist es möglich, dass bei einem vergleichsweise großen Zeitraum seit der letzten Bestromung des Elektromotors eine Verschmutzung etwaiger Führungen erfolgt, also dass sich Schmutzpartikel anlagern, die beispielsweise zu einer Verfälschung des Betriebsparameters führen, was somit insbesondere berücksichtigt wird.
Der elektromotorische Verstellantrieb ist im Montagezustand ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Das Kraftfahrzeug ist zum Beispiel landgebunden und beispielsweise ein Lastkraftwagen (Lkw), Bus oder bevorzugt ein Personenkraftwagen (Pkw). Der elektromotorische Verstellantrieb umfasst einen Elektromotor und ein damit entlang eines Verstellwegs angetriebenes Verstellteil. Der elektromotorische Verstellantrieb ist beispielsweise ein elektromotorischer Schiebedachantrieb, ein elektromotorischer Fensterheber(-antrieb), eine elektrisch, ein elektromotorischer Seitentürantrieb oder ein elektromotorischer Heckklappenantrieb.
Der elektromotorische Verstellantrieb ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem, wenn das Verstellteil an einem Endanschlag des Verstellwegs anliegt, der Elektromotor zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt und ein Betriebsparameter erfasst wird. Anhand des Betriebsparameters wird ein den aktuellen Zustand des Elektromotors kennzeichnender Parameter ermittelt. Der elektromotorische Verstellantrieb weist insbesondere ein Steuergerät auf, das vorgesehen und eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen. Das Steuergerät umfasst beispielsweise einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC) oder besonders bevorzugt einen Computer, der geeigneterweise programmierbar ausgestaltet ist. Insbesondere umfasst das Steuergerät ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt, das auch als Computerprogramm bezeichnet ist, gespeichert ist, wobei bei Ausführung dieses Computerprogrammprodukts, also des Programms, der Computer veranlasst wird, das Verfahren durchzuführen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen elektromotorischen Verstellantrieb. Auch betrifft die Erfindung ein sprechendes Computerprogrammprodukt, das eine Anzahl an Befehlen umfasst, die bei der Ausführung des Programms (Computerprogrammprodukts) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs durchzuführen, der einen Elektromotor und ein damit entlang eines Verstellwegs angetriebenes Verstellteil aufweist, Gemäß dem Verfahren wird, wenn das Verstellteil an einem Endanschlag des Verstellwegs anliegt, der Elektromotor zur Verbringung des Verstellteils gegen den Endanschlag bestromt und ein Betriebsparameter erfasst. Anhand des Betriebsparameters wird ein den aktuellen Zustand des Elektromotors kennzeichnender Parameter ermittelt. Der Computer ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil eines Steuergeräts oder Elektronik und beispielsweise mittels dieser gebildet. Der Computer umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor oder ist mittels dessen gebildet. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise eine Datei oder ein Datenträger, der ein ausführbares Programm enthält, das bei einer Installation auf einem Computer das Verfahren automatisch ausführt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist. Ein derartiges Speichermedium ist beispielsweise eine CD-ROM, eine DVD oder eine Blu-Ray Disc. Alternativ hierzu ist das Speichermedium ein USB-Stick oder ein sonstiger Speicher, der zum Beispiel wiederbeschreibbar oder lediglich einmalig beschreibbar ist. Ein derartiger Speicher ist beispielsweise ein Flash Speicher, ein RAM oder ein ROM.
Auch betrifft die Erfindung ein Steuergerät, das vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs durchzuführen. Das Steuergerät weist beispielsweise einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC) und/oder einen Mikroprozessor auf, mittels dessen das Verfahren zumindest teilweise durchgeführt wird. Insbesondere umfasst das Steuergerät ein Computerprogrammprodukt, das auf einem Speicher abgespeichert ist, und das bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, wie den Mikroprozessor, diesen veranlasst, das Verfahren durchzuführen.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den elektromotorischen Verstellantrieb / das Kraftfahrzeug /das Computerprogrammprodukt/ das Speichermedium / das Steuergerät sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einem elektromotorischen Verstellantrieb, und
2 ein Verfahren zum Betrieb des elektromotorischen Verstellantriebs.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst eine Karosserie 4, an der über ein nicht näher dargestelltes Fahrwerk mehrere Räder 6 angebunden sind, mittels derer ein Kontakt zu einer nicht näher dargestellten Fahrbahn erfolgt. An der Karosserie 4 ist mittels eines nicht dargestellten Scharniers eine Seitentür 8 schwenkbar gelagert, die einen elektromotorischen Verstellantrieb 10 in Form eines elektromotorischen Fensterhebers aufweist.
Der elektromotorische Verstellantrieb 10 weist einen Elektromotor 12 auf, mittels dessen ein Verstellteil 14, nämlich eine Fensterscheibe, entlang eines Verstellwegs 16 angetrieben ist. Der Elektromotor 12 ist als bürstenbehafteter Kommutatormotor ausgestaltet, und zwischen das Verstellteil 14 und den Elektromotor 12 ist mechanisch ein nicht näher dargestelltes Getriebe angeordnet, nämlich ein Schneckenradgetriebe. Mittels des Schneckenradgetriebes wiederum ist eine nicht dargestellte Seiltrommel angetrieben, die auf das Verstellteil 14 wirkt. Das Verstellteil 14, also die Fensterscheibe, ist mittels nicht näher dargestellter Führungen geführt, sodass bei Betrieb des Elektromotors 12 das Verstellteil 14 entlang des Verstellwegs 16 verbracht wird. Zusammenfassend umfasst der elektromotorische Verstellantrieb 10 somit den Elektromotor 12 und das damit entlang des Verstellwegs 16 angetriebene Verstellteil 14.
Der Verstellweg 16 ist geradlinig und ist mittels eines Endanschlags 18 und eines weiteren Endanschlags 20 begrenzt. Somit erstreckt sich der Verstellweg 16 zwischen den beiden Endanschlägen 18, 20, und es ist lediglich möglich, das Verstellteil 14 zwischen den beiden Endanschlägen 18, 20 zu verbringen. Der Endanschlag 18 bildet das in vertikaler Richtung obere Ende des Verstellwegs 16 und ist mittels eines Bestandteils der Karosserie gebildet. Wenn das Verstellteil 14 an dem Endanschlag 18 anliegt, ist somit die Fensterscheibe geschlossen. Dabei ist an dem Endanschlag 18 auf der dem Verstellteil 14 zugewandten Seite eine nicht näher dargestellte Dichtung angeordnet, innerhalb derer das Verstellteil 14 einliegt, wenn dieses an dem Endanschlag 18 anliegt. Somit liegt in diesem Fall das Verstellteil 14 über die Dichtung an dem Endanschlag 18 an, und zwischen diesen ist eine Fluiddichtigkeit realisiert, wobei eine Beschädigung des Verstellteils 14 vermieden ist.
Ferner weist der elektromotorische Verstellantrieb 10 ein Steuergerät 22 auf, das elektrisch mit dem Elektromotor 12 verbunden ist. Mittels des Steuergerät 22 ist es hierbei möglich, eine elektrische Spannung an den Elektromotor 12 anzulegen, sodass dieser bestromt wird. In diesem Fall wird aufgrund der mechanischen Wirkverbindung das Verstellteil 14 entlang des Verstellwegs 16 verstellt. Das Steuergerät 22 umfasst einen nicht näher dargestellten Stromsensor, mittels dessen der sich aufgrund des Anliegens elektrische Spannung ergebende elektrische Strom durch den Elektromotor 12 gemessen wird. Auch umfasst das Steuergerät 22 einen Regler, mittels dessen der Elektromotor 12 auf eine bestimmte (Soll-)Drehzahl geregelt wird, sodass das Verstellteil 14 mit einer bestimmten Verstellgeschwindigkeit entlang des Verstellwegs 16 verbracht wird. Die tatsächliche Drehzahl des Elektromotors 12, die dem Regler als Ist-Drehzahl zugeführt wird, wird anhand von (Strom-)Rippeln des elektrischen Stroms, der mittels des Stromsensors erfasst wurde, bestimmt, die sich aufgrund einer elektrischen Kontaktierung zweier Kommutatorlamellen mit einer der Bürsten des Elektromotors 12 ergeben. Zumindest weist der Elektromotor 12 keinen Drehzahlsensor auf und ist somit drehzahlsensorlos ausgestaltet.
Zudem umfasst das Steuergerät 22 einen Einklemmschutzsensor, mittels dessen überwacht wird, ob bei Betrieb des elektromotorischen Verstellantriebs 10 das Verstellteil 14 gegen ein Objekt, wie eine Extremität eines Nutzers, verbracht wird, also ein Einklemmfall vorliegt. Hierfür wird der mittels des Stromsensors gemessene elektrische Strom verwendet. So ist der Einklemmfall erkannt, wenn der gemessene elektrische Strom einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Wenn der Einklemmfall mittels des Einklemmschutzsensors erfasst oder bestimmt wurde, wird eine Bestromung des Elektromotors 12, also insbesondere das Anlegen der elektrischen Spannung 28, beendet und dieser somit stillgesetzt. In einer Weiterbildung wird der Elektromotor 12 nachfolgend reversiert, sodass das etwaige eingeklemmte Objekt erneut freigegeben wird.
Das Steuergerät 22 umfasst ferner einen Computer 24 in Form eines programmierbaren Mikroprozessors. Zudem umfasst das Steuergerät 22 ein Speichermedium 26 in Form eines Speichers. Auf dem Speichermedium 28 ist ein Computerprogrammprodukt 28 abgespeichert, das mehrere Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch den Computer 24 diesen veranlassen ein in 2 dargestelltes Verfahren 30 zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs 10 durchzuführen. Mit anderen Worten ist das Steuergerät 22 vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren 30 auszuführen, und der elektromotorische Verstellantrieb 10 ist gemäß dem Verfahren 30 betrieben.
In einem ersten Arbeitsschritt 32, der ausgeführt wird, wenn das Verstellteil 14 an dem Endanschlag 18 des Verstellwegs 16 anliegt, wird eine Benutzeraufforderung 34 zum Öffnen der Fensterscheibe, also zum Beabstanden des Verstellteils 14 von dem Endanschlag 18 erfasst. Die Benutzeraufforderung 34 wurde hierbei mittels eines nicht näher dargestellten Tasters durch einen Nutzer erstellt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Benutzeraufforderung 34 von einem nicht näher dargestellten Bordcomputer des Kraftfahrzeugs 2 erstellt wurde.
In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 36 wird zunächst der Elektromotor 12 zur Verbringung des Verstellteils 14 gegen den Endanschlag 18 bestromt. Mit anderen Worten wird aufgrund des Anlegens einer elektrischen Spannung mittels der Steuereinheit 22 an den Elektromotor 12 zunächst mittels des Elektromotors 12 eine Kraft auf das Verstellteil 14 aufgebracht, die in Richtung des Endanschlags 18 gerichtet ist. Hierbei ist eine Strombegrenzung aktiv. Mit anderen Worten wird die sichergestellt, dass der sich aufgrund des Anlegens der elektrischen Spannung ergebende, mittels des Elektromotors 12 geführte elektrische Strom eine bestimmte Schwelle nicht überschreitet. Hierfür wird die an den Elektromotor 12 angelegte elektrische Spannung entsprechend angepasst wird.
Dabei ist die Bestromung derart, dass die aufgebrachte Kraft geringer als bei dem vorhergehenden Verstellen des Verstellteils 14 gegen den Endanschlag 18 ist. Hierfür wird zunächst ein auf dem Speichermedium 26 abgespeicherter Wert ausgelesen, der der Kraft entspricht oder zumindest dieser korrespondiert, die bei Abschluss der letzten Verstellung des Verstellteils 14 gegen den Endanschlag 18 auf dieses ausgeübt wurde. Bei dem auf dem Speichermedium 26 abgespeicherten Wert handelt es sich insbesondere um einen Wert für den elektrischen Strom, der somit nicht überschritten werden wird. Vorzugsweise wird mittels der Strombegrenzungen dabei sichergestellt, dass der mittels des Elektromotors 12 getragene elektrische Strom einen Bruchteil hiervon nicht überschreitet, beispielsweise 90 % oder 80 %.
Infolgedessen wirkt zwar auf das Verstellteil 14 eine Kraft in Richtung des Endanschlags 18. Jedoch bewirkte diese Kraft keine Verstellung des Verstellteils 14 in Richtung des Endanschlags 18, und die Dichtung wird nicht weiter komprimiert. Infolgedessen ist eine auf das Verstellteil 14 wirkende Belastung vergleichsweise gering.
Während der Bestromung des Elektromotors 12 wird ein Betriebsparameters 38 erfasst. Hierfür wird zunächst der mittels des Elektromotors 12 geführte elektrische Strom sowie die an den Elektromotor 12 angelegt elektrische Spannung bestimmt, wofür der Stromsensor verwendet wird. Der Wert der angelegten elektrischen Spannung wird anhand der Ansteuerung des Elektromotors 12 mittels der Steuereinheit 22 ermittelt oder gemessen. Anhand dieser beiden Werte wird der Betriebsparameter 38 ermittelt, wobei als Betriebsparameters 38 sowohl der elektrische Widerstand als auch die Induktivität des Elektromotors 12 herangezogen werden. Da kein Bewegen des Verstellteils 14 erfolgt, wird auch der Elektromotor 12 nicht rotiert, sodass anhand der elektrischen Spannung sowie des elektrischen Stroms diese beiden Werte vergleichsweise einfach ermittelt werden können.
Anhand des Betriebsparameters 38, also des elektrischen Widerstands sowie der Induktivität, wird ein den aktuellen Zustand des Elektromotors 12 kennzeichnender Parameter 40 ermittelt. Als Parameter 40 wird hierbei die Temperatur des Elektromotors 12 herangezogen. Mit anderen Worten wird anhand des elektrischen Widerstands sowie der Induktivität die Temperatur des Elektromotors 12 ermittelt. Hierbei hierfür wird ein in dem Speichermedium 26 hinterlegtes Kennfeld herangezogen, in dem die Temperatur in Abhängigkeit des elektrischen Widerstands sowie der Induktivität hinterlegt ist. Zudem wird bei der Ermittlung des Parameters 40 ein Zeitraum seit der letzten Bestromung des Elektromotors 12 berücksichtigt. Falls der Zeitraum nämlich vergleichsweise groß ist, erfolgt eine Oxidation der Kommutatorlamellen des Kommutators des Elektromotors 12. Infolgedessen ist der elektrische Widerstand vergrößert, was bei der Ermittlung der Temperatur berücksichtigt, insbesondere anhand einer Formel. In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ist in dem Kennfeld auch die Temperatur in Abhängigkeit des Zeitraums seit der letzten Bestromung des Elektromotors 12 hinterlegt.
Mittels des Parameters 40 wird ein in dem Speichermedium 26 abgespeichertes Motormodell 42 angepasst. Das Motormodell 42 dient hierbei der Bestimmung der Drehzahl des Elektromotors 12 und wird insbesondere dann verwendet, wenn die Drehzahl des Elektromotors 12 vergleichsweise gering ist und somit nicht anhand der Rippel in dem elektrischen Strom bestimmt werden kann. Hierbei dienen als Eingangsgrößen des Motormodells 42 die an den Elektromotor 12 angelegte elektrische Spannung sowie der mittels des Elektromotors 12 geführte elektrische Strom, und anhand dieser wird die Drehzahl berechnet. Hierfür umfasst das Motoröl 12 mehrere Konstanten, die jedoch abhängig von der Temperatur des Elektromotors 12 sind. Somit wird anhand des Parameters 40 das Motormodell 42 an die aktuelle Temperatur des Elektromotors 12 angepasst, sodass eine Genauigkeit beim Ermitteln der Drehzahl erhöht ist.
In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 44 wird der Elektromotor zum Beabstanden des Verstellteils 14 von dem Endanschlag 18 bestromt. Hierfür wird insbesondere die Polarität der an den Elektromotor 12 angelegten elektrischen Spannung umgekehrt. Somit wird mittels des Elektromotors 12 auf das Verstellteil 14 eine von dem Endanschlag 18 weg gerichtete Kraft aufgebracht und folglich das Verstellteil 14 entlang des Verstellwegs 16 verbracht. Dabei wird die Drehzahl des Elektromotors 12 auf die gewünschte Soll-Drehzahl geregelt, wobei während der Anlaufphase, also wenn die Drehzahl des Elektromotors 12 vergleichsweise gering ist, das Motormodel 42 zum Bestimmen der Ist-Drehzahl verwendet wird. Erst wenn die Drehzahl einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, wird nachfolgend die Drehzahl des Elektromotors 12 anhand der Rippel in dem elektrischen Strom bestimmt. Zudem erfolgt mittels des Motormodels 42, sowie anhand der erfassten Rippel eine Bestimmung der Position des Verstellteils 14 entlang des Verstellwegs 16. Anhand des Bestimmens der Position des Verstellteils 14 ist es möglich, den Elektromotor 12 kurz vor Erreichen des weiteren Endanschlags 20 durch das Verstellteil 14 stillzusetzen. Somit ist eine mechanische Belastung auf das Verstellteil 14 sowie die weiteren mechanischen Komponenten des elektromotorischen Verstellantriebs 10 reduziert, wobei jedoch die Fensterscheibe vollständig geöffnet werden kann.
Wenn nachfolgend die Fensterscheibe erneut geschlossen wird, sodass das Verstellteil 14 gegen den Endanschlag 18 verbracht wird, wird ein vierter Arbeitsschritt 46 durchgeführt. Wenn dabei das Verstellen des Verstellteils 14 gegen den Endanschlag 18 beendet wurde, da das Verstellteil 14 an dem Endanschlag 18 über die Dichtung anliegt, und aufgrund der wirkenden Kräfte eine weitere Bewegung des Verstellteils 14 unterbleibt, wird einerseits ein zu der aktuell wirkenden Kraft korrespondierender Wert, nämlich der von dem Elektromotor 12 geführte elektrische Strom in dem Speichermedium 26 hinterlegt. Somit steht dieser die einem nachfolgenden Ausführen des zweiten Arbeitsschritts 36 zur Verfügung, weswegen die Strombegrenzung entsprechend angepasst werden kann. Andererseits wird die Bestromung des Elektromotors 12 noch kurzzeitig aufrechterhalten, beispielsweise für bis zu 5 Sekunden, wobei jedoch zweckmäßigerweise ebenfalls eine Strombegrenzung verwendet wird. Aufgrund der Strombegrenzung wird die Kraft, die mittels des Elektromotors 12 aufgrund der andauernden Bestromung auf das Verstellteil 14 aufgebracht wird, auf 90 %, 80 % oder 50 % der Kraft begrenzt, bei der das Verstellen des Verstellteils 14 in Richtung des Endanschlags 18 endete. Während der Bestromung wird ebenfalls der Betriebsparameter 38 erfasst sowie der Parameter 40, also die Temperatur, ermittelt. Somit ist auch im Anschluss an das Verstellen des Verstellteils 14 die aktuelle Temperatur des Elektromotors 12 bekannt.
Zudem wird ein fünfter Arbeitsschritt 48 nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne seit dem letzten Ermitteln des Parameters 40 durchgeführt. Als bestimmte Zeitspanne wird hierbei ein Monat herangezogen, und der fünfte Arbeitsschritt 48 wird durchgeführt, wenn das Verstellteil 14 an dem Endanschlag 18 anliegt, oder sich zumindest in dessen Bereich befindet, also zu diesem insbesondere einen Abstand geringer als 10 cm, 5 cm oder 2 cm aufweist. Das Verstellteil 14 wird zunächst, sofern noch nicht geschehen, gegen den Endanschlag 18 verbracht, sodass das Verstellteil 14 an dem Endanschlag 18 anliegt. Nachfolgend wird der Elektromotor 12 (weiterhin) zur Verbringung des Verstellteils 14 gegen den Endanschlag 18 bestromt und der Betriebsparameter 38 erfasst sowie davon ausgehend der Parameter 40 ermittelt. Vorzugsweise wird hierbei ebenfalls die Strombegrenzung verwendet. Somit wird nach Ablauf der bestimmten Zeitspanne der Parameter 40 jeweils neu ermittelt.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Karosserie
6: Rad
8: Seitentür
10: elektromotorischer Verstellantrieb
12: Elektromotor
14: Verstellteil
16: Verstellweg
18: Endanschlag
20: weiterer Endanschlag
22: Steuergerät
24: Computer
26: Speichermedium
28: Computerprogrammprodukt
30: Verfahren
32: erster Arbeitsschritt
34: Benutzeraufforderung
36: zweiter Arbeitsschritt
38: Betriebsparameter
40: Parameter
42: Motormodell
44: dritter Arbeitsschritt
46: vierter Arbeitsschritt
48: fünfter Arbeitsschritt

Claims

Verfahren (30) zum Betrieb eines elektromotorischen Verstellantriebs (10) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Elektromotor (12) und ein damit entlang eines Verstellwegs (16) angetriebenes Verstellteil (14) aufweist, wobei, - wenn das Verstellteil (14) an einem Endanschlag (18) des Verstellwegs (16) anliegt, der Elektromotor (12) zur Verbringung des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) bestromt und ein Betriebsparameter (38) erfasst wird, und - anhand des Betriebsparameters (38) ein den aktuellen Zustand des Elektromotors (12) kennzeichnender Parameter (40) ermittelt wird.
Verfahren (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Bestimmung einer Drehzahl dienendes Motormodell (42) mittels des Parameters (40) angepasst wird.
Verfahren (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter (38) ein elektrischer Widerstand und/oder eine Induktivität herangezogen wird.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter (40) eine Temperatur herangezogen wird.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beenden einer Verstellung des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) der Betriebsparameter (38) erfasst wird.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Benutzeraufforderung (34) zum Beabstanden des Verstellteils (14) von dem Endanschlag (18) erfasst und zunächst der Elektromotor (12) zur Verbringung des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) bestromt und der Betriebsparameter (38) erfasst wird, und dass anschließend der Elektromotor (12) zum Beabstanden des Verstellteils (14) von dem Endanschlag (18) bestromt wird.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne seit dem Ermitteln des Parameters (40) der Elektromotor (12) zur Verbringung des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) bestromt und der Betriebsparameter (38) erfasst wird.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (12) derart bestromt wird, dass eine aufgebrachte Kraft geringer als bei dem vorhergehenden Verstellen des Verstellteils (14) gegen den Endanschlag (18) ist.
Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Ermitteln des Parameters (40) ein Zeitraum seit der letzten Bestromung des Elektromotors (12) berücksichtigt wird.
Elektromotorischer Verstellantrieb (10) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Elektromotor (12) und ein damit angetriebenes Verstellteil (14) aufweist, und der gemäß einem Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 betrieben ist.