用于操控用于机动车的盖的驱动装置的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于操控用于机动车的盖的驱动装置的方法、一种根据权利要求13的用于执行上述方法的控制装置、一种根据权利要求14的具有这种控制装置的驱动装置和一种根据权利要求15的具有这种驱动装置的盖装置。

背景技术：

在机动车中的舒适度提升的范围内，盖的马达式的调节是特别重要的。这种盖例如是尾门、后盖、前罩等。

基于越来越高的盖重量已知的是，提到的驱动装置装备有至少一个电驱动器，所述电驱动器例如作用在盖的一个边缘上或对置的边缘上。

在本发明以该方法为出发点的用于操控这种驱动装置的已知的方法（de102008057014a1）中设置有两个主轴驱动器，所述主轴驱动器借助控制装置操控。为此，主轴驱动器分别装备有用于检测测量运动值的传感器系统。两个传感器系统分别具有霍尔传感器。基于两个测量运动值，驱动装置可以以高的精确度操控。然而，通过两个传感器系统的操控类型是比较昂贵的。

原则上也已知的是，在没有传感器的情况下获取用于驱动器的运动值、如转角。已知的方法（ep1768250a2）例如涉及借助观察器基于驱动器模型和基于输入参量、例如电机电压和电机电流估计运动值。附加地设置了用于校正估计的运动值和用于校正驱动器模型的校正流程，其利用换向的直流电机中的换向波纹的效应。在这在原则上能够实现获取用于驱动器的运动值而不必为此必要地设置昂贵的传感器时，在获取运动值时可以期待的精确度是很小的。其原因是，电机电流中的换向波纹在相关的部件的马达式的调节期间以变化的可靠性出现。这意味着的是，可以期待的校正结果在最后提到的已知的方法中相应不太可靠。

技术实现要素：

本发明基于的问题是说明一种用于操控用于机动车的盖的驱动装置的方法，其能够实现高的可靠性和小的成本费用。

上述的问题在根据权利要求1的前序部分的方法中通过权利要求1的特征部分的特征解决。

重要的是如下原则上的思想，待获取的运动值不仅被估计而且也被测量，以便可以必要时对估计进行校正。校正仅设置用于马达式的运动周期的一个子区段或多个子区段，从而原则上可能的是，当存在可靠的测量值时才执行校正。因此，为了测量可以使用相对不太可靠的测量方法，而不会过度损害对估计的校正。

详细地首先提出的是，在估计流程中，用于驱动器的估计运动值基于能够通过模型参数集参数化的驱动器模型来估计。此外提出的是，在运动流程中，估计运动值通过估计流程持续获取，并且盖根据在控制装置中存在的运动预先规定在马达式的运动周期中基于估计运动值调节。最后提出的是，在校正流程中，在运动周期内，从估计流程获取估计运动值，并且从测量运动值和估计运动值获取估计误差，并且根据校正规则，模型参数集基于估计误差被校正并且被输送至估计流程。在此重要的是，在校正流程中，模型参数集的校正仅在马达式的运动周期的至少一个子区段内执行。

利用根据建议的解决方案，在任意时间存在估计运动值，其是实现运动预先规定的基础。校正流程可以容易地相对于不太可靠的测量运动值稳定地设计，从而总体上得到对驱动装置的可靠的操控。

根据建议的解决方案的另外的优点来自如下，估计运动值在相应的估计方法的适当的设计中在仅很小的程度中或完全没有被低通过滤，从而具有高的动态的驱动器的实际速度的改变影响估计运动值。这例如可以在实现夹住保护功能时充分利用。为此优选地设置夹住检验流程。这种夹住检验流程用于检测预先限定的夹住情况，其表现为在盖的至少一侧的调节速度的大多突然的减小。在这种夹住情况下，对盖速度的改变的快速反应是必需的。在此，估计运动值的上面提到的高的动态证明是特别有利的。

校正规则优选限定调节电路，调节电路负责减少、尤其是最小化估计误差。这种调节电路可以利用简单的控制技术器件实现。

根据权利要求2的优选的设计方案涉及运动值作为位置值、速度值或加速度值的限定。根据针对驱动装置设置哪种类型的运动控制，可以使用变型方案中的一个变型方案。

在根据权利要求3的进一步优选的设计方案中感兴趣的是如下事实，运动流程在此仅基于估计运动值，并且不基于测量运动值执行。这意味着的是，测量运动值在任何情况下间接地，即通过校正流程影响运动流程。因此确保的是，驱动装置的操控以具有连续的走势的运动值为基础。不同的是，在运动流程中，有时是估计运动值，有时是测量运动值被考虑用于操控驱动装置。操控所基于的运动值的连续性导致运动流程的特别简单的设计。

操控的特别快速的优化根据权利要求4以如下方式得到，估计流程总是以相应最后被校正的驱动器模型为基础。这意味着的是，被校正的驱动器模型没有延迟地进入对估计运动值的估计，并且在那里导致对估计运动值的相应无延迟的优化。

根据权利要求5和6的进一步优选的设计方案涉及用于校正流程的触发的优选的变型方案。权利要求5涉及形式为触发流程的机制，在触发流程中，模型参数集经由校正流程的校正根据触发标准触发。触发标准例如可以是用于测量运动值的可靠性特性。因此，只要不存在可靠的测量运动值，那么以简单的方式可以推迟执行校正流程。

利用根据权利要求6的优选的设计方案识别的是，测量运动值在特定的测量方法中刚好在运动周期的启动区段中是不可靠的，从而校正流程只有在启动区段结束后才执行。这尤其是涉及进一步在上面提到的、基于换向波纹的效应的测量方法。

根据权利要求7，用于驱动器的测量运动值的测量基于借助运动测量系统来测量驱动电流和/或驱动电压。当驱动器是直流电机时，这可以在不需要传感器的情况下简单地实现，如在权利要求8的变型方案中提出的那样。在该情况下得到进一步在上面提到的换向波纹，其可以根据权利要求9作为驱动电流或驱动电压中的周期性的信号脉冲检测到。

根据权利要求10和11的进一步优选的设计方案涉及用于驱动器模型的有利的实现变型方案。在根据权利要求11的电动机的情况下，驱动器模型可以优选从相关的电机类型的由电阻、电感等构成的替代电路导出。

用于估计流程的有利的实现变型方案在权利要求12中获得。在特别优选的设计方案中，配属于估计流程的估计方法根据状态观察器的类型、尤其是根据卡尔曼滤波的类型设计。用于基于驱动器模型和测量的运行参量、例如驱动电压和驱动电流估计速度的卡尔曼滤波的常见的使用由现有技术已知。其他的在此可使用的估计方法来自同样已知的lünberger观察器或其他类型的状态观察。原则上在此也可以使用简单的状态空间图示，由状态空间图示可以导出相应的估计。

按照根据具有独立的意义的权利要求13的另外的教导，要保护用于执行根据建议的方法的控制装置本身。可以参考所有用于根据建议的方法的实施方案。

按照根据同样具有独立的意义的权利要求14的另外的教导，要保护具有至少一个驱动器和根据建议的控制装置的用于机动车的盖的驱动装置本身，所述驱动器在已安装状态下在驱动技术上与盖耦合。就此而言也可参考所有用于根据建议的方法的实施方案。

按照根据同样具有独立的意义的权利要求15的另外的教导，要保护具有盖和配属于盖的根据建议的驱动装置的机动车的盖装置本身。就此而言也可参考所有用于根据建议的方法的实施方案。

附图说明

随后本发明借助示出仅一个实施例的附图详细阐述。在附图中：

图1示出了具有用于执行根据建议的方法的盖装置的机动车的尾部区域；并且

图2示出了根据图1的盖装置的控制装置的对于根据建议的教导来说重要的部分。

具体实施方式

根据建议的方法用于借助控制装置4操控用于机动车3的盖2的驱动装置1。

术语“盖”在此包括尾门、后盖、前罩（尤其是发动机罩）、机动车门（尤其是侧门和后门）等。

在所示的和就此而言优选的实施例中，盖2围绕翻转轴线2a可枢转地设计。进一步优选地，翻转轴线2a基本上水平地取向，从而盖2的重力至少通过盖2的调节区域沿盖的关闭方向作用。

控制装置4可以设计为配属于盖2的盖控制设备，盖控制设备与上级的机动车控制器相互作用。替代中心的方案地，控制装置4也可以是中央的机动车控制器的组成部分。

驱动装置1具有至少一个电驱动器5或6，在此和优选地两个驱动器5、6。驱动器分别在驱动技术上与盖2耦合。这种驱动器5、6的示例性的布置在de102006057014a1中示出，该文献来自于本申请人，并且其内容因此变为本申请的主题。

两个驱动器5、6可以遵循不同的驱动原理，优选地，如图2所示的那样，两个驱动器5、6然而分别是主轴驱动器。

随后，在清楚的图示的意义中提到仅一个唯一的驱动器5。在第一变型方案中，给另外的驱动器6配属相同的控制装置4。但原则上也可以设置的是，还将阐述的操控针对另外的驱动器6简单地进行。

给驱动器5配属运动测量系统7，借助运动测量系统，在测量流程8中测量用于驱动器5的测量运动值nm。在此提到的运动值优选是驱动器5的转速。另外的还将阐述的变型方案是可想到的。

如此外在上面提到的那样，当测量运动值以相对不那么可靠的方式存在时，用于驱动装置的测量运动值的测量是不足够的。相应地根据建议设置的是，在估计流程9中，用于驱动器5的估计运动值ne基于能够通过模型参数集参数化的驱动器模型来估计。

盖2的运动控制以估计运动值ne为基础。为此，在运动流程10中，估计运动值ne通过估计流程9持续获取，并且盖2根据在控制装置4中存在的运动预先规定在马达式的运动周期中基于估计运动值ne调节。运动周期涉及盖2的运动。在此可以设置打开运动周期，其涉及盖2从其关闭位置到打开位置的调节。此外可以设置关闭运动周期，其涉及盖2从打开位置到关闭位置的调节。给相应的运动周期配属运动预先规定，其包括待起动的盖位置、待遵循的运动走势等。运动预先规定在控制装置4中存在，这意味着的是，运动预先规定存储或可以存储在控制装置4中。运动预先规定可以例如根据用户期望修改。

如上面提到的那样，估计运动值基于驱动器模型来估计。驱动器模型是驱动器5的至少一个部分的状态模型，以该状态模型为基础执行对估计运动值ne的估计。驱动器模型能够通过模型参数集参数化。模型参数集包括至少一个模型参数，其值可以用于使驱动器模型参数化。

估计运动值ne的上述的估计原则上遭受误差，其大多来自驱动器5的通过驱动器模型的有误差的映射。为了减小这些误差的影响，根据建议设置校正流程。

在校正流程11中，在盖2的相关的运动周期内，估计运动值ne由估计流程9获取。因此，由测量运动值nm和估计运动值ne获取估计误差。最后，根据校正规则，模型参数集和因此驱动器模型基于估计误差δn被校正并且输送至估计流程9。

现在对于根据建议的教导来说重要的是，在校正流程中，模型参数集的校正仅在马达式的运动周期的至少一个子区段内执行。这意味着的是，在校正流程中，模型参数集的校正没有持续地执行，而是更确切地说，在马达式的运动周期的至少一个预先确定的子区段中执行。这可以意味着的是，当存在用于测量运动值nm的可靠的测量值时，才执行校正流程。这在下面还将进一步详细阐述。

如进一步在上面说明的那样，术语“运动值”在此通常代表任意的代表驱动器5和因此盖2的运动的参量。原则上，运动值可以是用于驱动器5和/或盖2的位置值。但备选地，运动值也可以是用于驱动器5和/或盖2的速度值或加速度值。

在此和优选地，在运动流程10中，测量运动值nm本身在调节盖2时保持没有被考虑到。这意味着的是，测量运动值nm没有直接，而是更确切地说间接地通过校正流程进入对盖2的运动控制。

优选地，模型参数集根据校正规则如此修改，从而减少、尤其是最小化估计误差δn。在最简单的情况下，模型参数集在校正流程11中根据估计误差δn逐步修改，从而分别得到修改的模型参数集。

优选地，在估计流程9中，用于驱动器5的估计运动值ne总是基于最后校正的驱动器模型来估计。但原则上也可以设置的是，只有当校正的驱动器模型被检验了可靠性时，校正的驱动器模型才被考虑用于估计。为此，在控制装置中设置了相应的可靠性流程。

对于根据建议的解决方案特别重要的是，适当地选择执行校正流程的时间点。为此优选地设置触发流程12，其中在触发流程12中，根据触发标准触发模型参数集经由校正流程11的校正。在最简单的情况下，触发标准是盖2的运动周期的至少一个预先确定的子区段。备选地或附加地可以设置的是，触发标准是存在具有预先确定的可靠性特性的测量运动值nm。可靠性特性是用于测量运动值nm以什么样的概率代表驱动器5的实际运动特性的程度。例如可以设置的是，可靠性特性是低于随机意义中的测量运动值nm的极限变化。

用于执行校正流程11的时间点的固定的预先规定如上面提到的那样是同样可能的。在此例如以此为出发点，盖2的相关的运动周期以启动区段开始，并且马达式的运动周期的配属于校正流程11的子区段处于启动区段以外。因此考虑到如下情况，在启动区段中测量运动值的可靠性可能是很小的。

启动区段优选超过盖2的相关的运动周期的小于0.1%。原则上，启动区段的延伸也可以基于驱动器5的驱动器部件的圈来限定。例如，启动区段优选在驱动器5的驱动器部件、尤其是电机轴的小于10圈内延伸。用于启动区段的另外的限定是可想到的。

优选地，估计运动值ne在运动周期的启动区段中基于在之前的运动周期中校正的驱动器模型来估计。这可以原则上是在相应的启动区段之前最后校正的驱动器模型。备选地可以设置的是，估计运动值ne在运动周期的启动区段中基于预先限定的、例如在控制装置4中存储的驱动器模型来估计。利用两个最后提到的备选方案确保的是，在启动区段中存在用于估计估计运动值ne的驱动器模型。

用于驱动器5的测量运动值nm的测量可以原则上基于任意的传感器值，例如基于配属于驱动器5的驱动器部件的霍尔传感器的传感器值。然而，在此和优选地设置的是，用于驱动器5的测量运动值nm的测量基于借助运动测量系统来测量驱动电流im和/或驱动电压um。驱动电流im和驱动电压um优选是驱动电机的电流或电压。

在此和优选地相应设置的是，驱动器5具有驱动电机13，其进一步优选地是直流电机。驱动电机13产生盖2的相应的运动周期。

驱动器5现在优选如此设计，驱动电流im和/或驱动电压um关于驱动器5的驱动运动具有驱动电流im或驱动电压um中的周期性的信号脉冲。信号脉冲优选借助运动测量系统测量，其中从测量的信号脉冲获取测量运动值。

驱动器模型通常代表驱动器5的测量的运行参量集与估计运动值ne之间的关系。其中估计运动值ne基于运行参量集和驱动器模型获取。

在所示的和就此而言优选的实施例中，驱动器5如上面提到的那样装备有驱动电机13，其根据应用情况可以设计为具有换向器的直流电机，设计为无刷直流电机，设计为通用电机等。

驱动器模型提供配属于驱动电机13的运行参量集和待估计的估计运动值ne之间的关系。

上述的运行参量集作为相应的运行参量在此和优选地包括电机电流im和/或电机电压um。为了测量电机电流im或电机电压um，控制装置4提供在此没有示出的测量装置。

针对驱动器模型源自驱动电机13由电阻、电感等构成的替代电路的情况优选设置的是，模型参数集作为相应的模型参数包括塑造驱动电机13的驱动器模型中的驱动器绕组的绕组电感和/或这种驱动器绕组的绕组电阻。用于限定模型参数的另外的可能性是可想到的。

在估计流程9中，估计运动值ne的估计根据估计方法执行。在此和优选地，配属于估计流程9的估计方法根据卡尔曼滤波的类型设计。从现有技术已知的是，针对电动机，基于驱动器模型和基于测量的运行参量，即电机电流和电机电压执行用于运动值的估计。可以参考相关的现有技术。但也可以指出的是，原则上另外的估计方法可以用于根据建议的解决方案。

详细地优选的是，在估计流程9中根据估计方法在考虑到驱动器模型的情况下，由测量的运行参量集对估计运动值ne进行估计。

已经指出的是，估计运动值ne附加地可以在夹住保护功能的范围内使用。因此，在夹住检验流程中，估计运动值ne根据出现预先限定的夹住情况被检验。在检测夹住情况时执行夹住反应流程，在夹住反应流程中例如触发盖2的停止和/或倒转。

最后还可以指出的是，术语“流程”在此总是代表根据建议的方法的区段，其中不同的流程部分同时运行。根据建议的方法优选以在控制装置4上运行的软件实现。就此而言，流程优选是相应的软件流程。

根据具有独立的意义的另外的教导，要保护控制装置4本身，其设定用于执行根据建议的方法。在此重要的是如下事实，控制装置4设定用于实现估计流程9和校正流程11。可以参考所有相关的涉及根据建议的方法的实施方案。

根据另外的同样具有独立的意义的教导，要保护具有驱动器5和上述的控制装置4的驱动装置1本身，驱动器在已安装状态下在驱动技术上与盖2耦合。在此明显也可以设置的是，另外的驱动器6与盖2耦合。鉴于该另外的教导也可以参考所有用于根据建议的方法的实施方案。

最后，根据另外的同样具有独立的意义的教导，要保护具有盖2和配属于盖2的根据建议的驱动装置1的机动车的盖装置本身。就此而言也可参考所有相关的用于根据建议的方法的实施方案。