CN103723033A - 机动车的活门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的活门装置，其具有尤其被预紧的、活动地支承的活门、尤其油箱盖(8)、用于固定所述活门(8)的固定件(1)、使所述固定件(1)运动的促动器(4)和操作所述促动器(4)的操作件(5)，其中，如此设置所述促动器(4)，从而使所述固定件(1)运动以便固定和释放所述活门(8)。

Description

机动车的活门装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的活门装置，其具有尤其被预紧的、活动地支承的活门、尤其油箱盖，一种具有这种活门装置的机动车、尤其轿车以及一种控制这种活门装置的促动器的方法和计算机程序产品。

背景技术

由WO2005／077699A1已知一种通过闭锁件闭锁和解锁机动车的油箱盖的装置，该闭锁件可以通过电磁装置移动至解锁位置。闭锁件具有斜坡，在活门进行关闭运动时，通过该斜坡可以顶住压力弹簧沿解锁位置的方向移动闭锁件。当超过受几何形状限定的锁定点后，闭锁件通过压力弹簧锁止并且使活门保持关闭。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，改进活门装置。

所述技术问题通过一种用于机动车的活门装置、一种具有上述活门装置的机动车、一种控制上述活门装置的促动器的方法以及一种执行该方法的计算机程序产品得以解决。

根据本发明的一个方面的用于机动车的活门装置具有活门，该活门可移动地、尤其可转动地支承在车辆结构、尤其机动车车身上。在一种实施方式中，活门围绕轴线可转动地支承在车辆结构上，该轴线优选(至少基本上)是垂直定向的。在一种实施方式中，活门沿运动方向、尤其沿打开或关闭方向被预紧，在一种改进形式中，通过弹簧装置、尤其扭转弹簧和／或拉力弹簧实施预紧。活门尤其可以是油箱盖，以下相应尤其以油箱盖为例对本发明进行说明，但是不仅限于此。同样，所述活门可以是另外的车辆外侧的活门盖板或是车内的、尤其车辆的客舱和货舱内的活门。本发明意义上的油箱盖尤其理解为一种活门，其为了遮盖车辆的单通道或多通道的用于注入液态和／或气态原料、尤其燃料的油箱口和／或连接用于给车辆蓄电池充电的电插头的充电口而设置或安置。在一种改进形式中，关闭的油箱盖优选沿着其整个周向与包围油箱盖的车辆表面、尤其车身齐平。

根据本发明的一个方面，活门装置具有用于尤其形状接合和／或摩擦接合地固定活门的固定件、用于使固定件运动、尤其移动和／或固定的促动器和用于操作促动器的操作件，其中，如此设置所述促动器，从而使所述固定件运动以便固定和释放所述活门。

通过促动器也可以使固定件运动用于固定活门，由此可以改善固定方式。尤其可以提高可靠性。附加或备选的是，活门可以固定在预设的、优选由促动器可调的位置。在一种改进形式中，相应地如此设置或设计固定件，使活门可固定在至少两个不同的位置或状态，尤其可以在两个不同位置或状态间可变换或持续。

在一种实施方式中，活门通过固定件可以被导引地移动。对此尤其应理解的是，活门通过固定件尤其形状接合地可以被导引地从一个位置或状态移动至另一个。优选可以由此通过固定件将活门固定在一个与活门周围、尤其车身平齐的位置、一个与之相对伸出的位置和／或一个与之相对下凹的位置或移动到该位置。

在一种实施方式中，固定件具有螺纹，所述螺纹可与活门的配合螺纹相啮合，以便固定活门，其中，当螺纹和配合螺纹脱离啮合时，固定件释放活门。在此，固定件的螺纹尤其可以是外螺纹或内螺纹，配合螺纹尤其是内螺纹或外螺纹。在一种改进形式中，螺纹与固定件和／或配合螺纹与活门可以设计为一体的。尤其通过螺纹和与之啮合的配合螺纹，可以将活门固定在不同位置并且形状接合地导引地移动活门。

在一种实施方式中，可移动地支承固定件。固定件尤其可以设计为可移动地支承的轴，在一种改进形式中，该轴可以在端侧具有上述螺纹。在一种改进形式中，固定件沿活门的移动方向可移动地支承。活门的移动方向在此应尤其理解为一个方向，活门沿该方向可以在打开或释放位置或状态与关闭或固定位置或状态之间进行转换。若活门围绕轴线可转动地支承，则本发明意义上的运动方向尤其可以转动的切线方向。在一种实施方式中，固定件至少基本上可线性移动或平移地支承。尤其为了补偿上述转角变化的切线方向和线性支承的运动方向之间的偏差，上述螺纹和配合螺纹可以具有一个角度间隙。在此尤其应理解为，配合螺纹的轴相对于与之啮合的螺纹的轴可以偏移一个角度。附加或备选的是，固定件的线性支承或导引可以具有固定件转动间隙，使得固定件的轴可以对齐活门的运动方向。

在一种改进形式中，固定件克服预紧力可移动地支承。为此，活门装置具有弹簧件、尤其拉力弹簧或压力弹簧，可以这样设计或安置该弹簧件，使其在活门关闭时被预紧、尤其可沿纵向拉伸或压缩。通过这种方式，尤其在打开的活门中，固定件可以预紧在已定义好的位置或状态，尤其用于开放或打开电气接触。

在一种实施方式中，通过手动移动活门可操作操作件。操作件可以尤其具有电开关、尤其非操作地打开的开关或按键、尤其压力开关。开关尤其可以通过弹簧装置预紧在打开状态。

在一种改进形式中，操作件可以直接通过活门或间接、尤其通过固定件被操作。在一种改进形式中，固定件尤其在其背对活门或与活门相对置的端侧上可以具有尤其倒圆的接触面，通过该接触面可以操作开关。在一种改进形式中，固定件自身可以具有用于接通操作件电气触点的导电接触区或构成操作件的一部分。

在一种实施方式中，促动器和固定件通过传动装置、尤其齿轮传动装置相连接。在一种实施方式中，尤其当固定件具有可与活门的配合螺纹啮合的螺纹用以移动或固定或释放活门时，固定件可转动地支承。促动器随之可以设计或安置为使固定件转动的，也就是向固定件施加扭矩。为此，促动器的、尤其促动器的电动机的输出轴通过单级或多级齿轮、尤其至少一个正齿轮和／或齿条或蜗杆和／或行星齿轮与固定件相连接。单一齿轮级、尤其正齿轮级可以包括一个齿轮和与之啮合的另一个齿轮。为了可移动地支承固定件，另一个齿轮可移动地与一个齿轮啮合。同样，另一个齿轮可以抗扭地、但可轴向移动地固定在促动器或固定件上。

在一种实施方式中为了固定和释放活门，反向使固定件运动。为此在一种改进形式中，活门装置具有使固定件方向运动的反转件。该反转件尤其可以是传动装置的开关器件，所述开关器件可以连接促动器和固定件，并且分别根据开关状态将促动器的旋转运动反向地传递给固定件。同样，反转件尤其可以是通过编程技术集成在促动器的控制件中，并且设置用于反向控制促动器。在一种改进形式中，如此设置反转件，使得促动器的电动机的转动方向被反转方向、尤其向电动机提供反向电流。

在一种实施方式中，活门装置具有控制器件，如此设置所述控制器件，从而基于对操作件的操作、操作时长和／或操作顺序和／或活门的状态、尤其活门的位置和／或车辆的状态、尤其中控锁的状态和／或供电状态和／或力的状态，使控制器件控制促动器。根据本发明的一个方面规定，基于对操作件的操作、操作时长和／或操作顺序和／或尤其位置的、活门的和／或车辆的状态控制促动器。

在一种实施方式中，基于对操作件的操作来控制促动器。尤其当操作操作件、例如闭合压力开关时，便使固定件运动。附加或备选的是，促动器可以基于对操作件的操作时长使固定件运动。当按照预设时长操作或已操作操作件时，例如按照预设时长闭合压力开关时，促动器尤其能够以预设的方式(例如移动预设的调节行程或直到达到预设的力)使固定件运动。在一种实施方式中，该时长可以很短，尤其是脉冲形式。相应地在一种实施方式中，若按照脉冲形式操作或已操作操作件，促动器功能以预设的方式(例如移动预设的调节行程或直到达到预设的力)使固定件运动。附加或备选的是，促动器还可以基于对操作件的操作顺序使固定件运动。当固定件已经被事先操作，则促动器尤其能够以预设的方式(例如沿预设的移动方向)使固定件运动。在一种改进形式中，促动器可以在连续操作操作件时使固定件交替换向地运动，尤其为电动机提供交变电流和／或交替改变其旋转方向。同样，例如可以通过按照预设的时长一次性地操作操作件来预设促动器的方向，在预设的时长内进行多次操作、例如短时的连续两次操作或者按照另一个预设的时长进行操作可以预设其反方向。

附加或备选的是，可以基于活门的状态、尤其活门的位置控制促动器。当活门处于打开状态并且当操作操作件时，促动器尤其可以使固定件运动以便固定活门，和／或当活门处于关闭状态并且当操作操作件时，促动器可以使固定件运动以便释放活门。附加或备选的是，促动器可以基于力使固定件运动。简而言之，本发明意义上的力也可以理解为一对非平行力偶，即扭矩。当预设的力作用于操作件、活门、固定件和／或促动器时、尤其当作用在其上的力超过或低于预设值时，促动器尤其能够以预设的方式使固定件运动。由此，促动器可以使固定件运动，直到一个超过预设极值的(尤其由止挡决定的)反作用力阻止其运动。

在本发明的一种实施方式中，控制器件一般基于行程控制促动器或为此设计、尤其按照预设的调节行程发出指令，在一种改进形式中，该调节行程可以至少基本上对应固定件和活门的螺纹和配合螺纹的旋入深度。基于行程的控制尤其也应理解为转速控制。附加或备选的是，控制器件可以基于力控制促动器或为此设计、尤其按照预设的调节力发出指令和／或在达到预设的调节力时促发运动。简而言之，本发明意义上的控制也应理解为一种调节，即根据测取到的、优选借助传感器测取到的实际值、例如油箱盖的实际位置或促动器的实际力来进行控制。

附加或备选的是，可以基于车辆状态、尤其中控锁的状态和／或供电状态、尤其车辆发动情况控制促动器。当中控锁关闭和／或供电(尤其车辆发动)中断时，尤其可以中断沿打开方向或用于释放的运动，或当中控锁打开和／或供电(尤其车辆发动)接通时，才允许沿打开方向或用于释放的运动。附加或备选的是，当中控锁关闭和／或供电(尤其车辆发动)中断时，也可以允许沿关闭方向或用于关闭的运动。由此，驾驶员也可以通过关闭中控锁或中断供电借助促动器关闭活门。

本发明意义上的器件可以硬件和／或软件技术地设计，该器件尤其具有优选与存储系统和／或总线系统进行数据或信号交换的、尤其数字的处理单元、尤其微处理单元(CPU)和／或一个或多个程序或程序模块。此外，如此设计CPU，使其处理指令，该指令被实现作为在存储系统中存储的程序、获取数据总线的输入信号和／或向数据总线发出输出信号。存储系统可以具有一个或多个、尤其不同的存储介质，尤其是光学的、磁性的、固件的和／或其它非易失性介质。如此提供所述程序，使其能够实现或实施在此所述的方法，使得CPU可以实施该方法的步骤并且尤其可以控制促动器。

附加地或替代力的控制(尤其在活门达到尤其由碰撞限制的使其不再被拉入或关闭的阻力时停止促动器、)，可以在促动器和活门之间、尤其在促动器和固定件之间安置打滑离合器，该打滑离合器在超过预设的力时断开。

附图说明

由以下对优选实施例的说明获得本发明的其它有利的改进形式。在附图中：

图1示出根据本发明的实施方式在关闭或固定活门时的活门装置的剖面示意图；

图2示出相对图1手动压下活门时的图1的活门装置示意图；

图3示出相对图2沿打开方向移动的手动压下活门时的图2的活门装置示意图；

图4示出相对图3释放活门时的图3的活门装置示意图；

图5示出相对图4手动压下活动时的图4的活门装置示意图；

图6示出相对图5沿关闭方向移动的手动压下活门时的图5的活门装置示意图；

图7示出根据本发明的实施方式控制图1-6的活门装置的促动器的方法。

具体实施方式

图1示出根据本发明实施方式的活门装置的剖面图。

该活门装置具有油箱盖8，该油箱盖8可移动地支承在轿车的车身3上(在图1中未示出)。车身3具有一个凹形结构，在其中设置有可被油箱盖8覆盖的(未示出的)油箱开口。油箱盖8借助(未示出的)铰链装置可围绕垂直于图1的附图平面的转动轴转动，其中(未示出的)扭转弹簧沿顺时针方向将图1的实施方式中的油箱盖8预紧在关闭状态或关闭位置，在变形方案中，可以沿逆时针方向预紧在打开状态或打开位置。在图1所示的位置中，油箱盖8沿其周向与包围油箱盖8的车身3边缘齐平。

活门装置具有用于固定油箱盖8的转轴形式的固定件1、用于使固定件1运动的具有电动机4的促动器、用于操控电动机4的压力开关5形式的操作件和CPU6形式的控制件，该CPU与电动机4和压力开关5信号连接或电连接。CPU6可以与车辆控制单元(ECU)信号连接或者至少部分集成在其中或通过其执行。

CPU6具有优选通过编程技术设计的、用于使固定件反向运动的反转件，方法是将该反转件设计为，对电动机4施加可选的反向作用，也就是可选的数学中的正或负意义上的或者可选的顺时针或与顺时针意义上的反向作用，下面将进行进一步说明。

固定件1在其朝向油箱盖8的端侧上(图1中上方)具有螺纹1.1，该螺纹1.1可与油箱盖8的配合螺纹8.1啮合，用于将活门固定。固定件1在其另一端侧上具有经倒圆的接触面，通过该接触面可对压力开关5进行操作。

由此，固定件1在油箱盖8运动方向上(图1中垂直方向)可移动地支承在车身3或电动机支架的两个平齐的凹槽中，并且通过压力弹簧7反向于沿油箱盖8的关闭方向的运动被预紧。如下所述，通过手动使油箱盖8沿关闭方向(图1中向下)运动，借助固定件1可操作压力开关5。

电动机4和固定件1通过具有齿轮4.1以及与之啮合的另一齿轮2的齿轮传动装置相耦连，齿轮2与转轴形状的固定件1抗扭地且轴向固定地构成，因此可与固定件1一同移动。

通过电动机4使固定件1可选地沿顺时针或逆时针方向运动。由于螺纹1.1和配合螺纹8.1，固定件1在螺纹1.1和配合螺纹8.1啮合时形状接合地引导油箱盖8沿打开或关闭方向移动。若螺纹1.1和配合螺纹8.1处于或达到啮合状态，则上述螺纹将油箱盖8形状接合或摩擦接合地固定。若螺纹1.1和配合螺纹8.1不处于或脱离啮合，则由此释放油箱盖8。

下面将结合附图顺序图1→图2→图3→图4→图5→图6→图1或图7对控制电动机4和因此打开或释放(附图顺序图1→图2→图3→图4)和关闭或固定(附图顺序图4→图5→图6→图1)油箱盖8的方法进行说明，该方法尤其可通过CPU6实施。图7以状态图的形式表示该方法。

在图7中，“A”表示一个状态，该状态尤其与图1相对应，即完全关闭的油箱盖8。

通过手动压下油箱盖8(附图顺序图1→图2)操作压力开关5，压力开关5将信号“S”传输至CPU6，直到压力开关5被关闭。

中控锁将信号“ZV”传输至CPU6，该信号“ZV”表示中控锁是(“ZV=1”)否(“ZV=0”)被锁住。

若信号“S”和“ZV=0”都出现，也就是操作人员通过油箱盖8和固定件1操作压力开关5，并且中控锁没有被锁住，则CPU6进入状态B，该状态与图3相对应(附图顺序图2→图3)。其中，CPU6这样控制电动机4，从而电动机4使固定件1运动用以释放油箱盖8。为此，在CPU6中通过编程技术实现的反转件按照图3中由箭头所示的转动方向运转，该转动方向使油箱盖8沿打开方向(图3中向上)运动。

只要信号“S”存在，即操作人员按压在油箱盖8上，则CPU6就保持在该状态下。若信号“S”消失(图7：“-S”)，则CPU6进入状态C，该状态尤其与图4相对应(附图顺序图3→图4)。其中，CPU6切断电动机4供电。

若操作人员按压在油箱盖8上直到电动机4将螺纹1.1从配合螺纹8.1中转出或使其脱离啮合，则转出的油箱盖8被释放，并且可以通过操作人员和／或沿打开方向预紧的扭转弹簧完全打开，从而开放油箱入口。

若操作人员在油箱盖8到达释放位置或释放状态之前停止按压油箱盖8，则在该实施例中，固定的油箱盖8保持在转出位置(参考图3)。

在一种变形方案中，CPU6可以保持在状态B直到传感器获取到螺纹1.1和配合螺纹8.1脱离啮合，和／或直到固定件1将油箱盖8转出相应的调节行程或电动机4达到相应的转数。这可以与压力开关5的持续操作无关。这尤其有利的是，通过预设的、短时间的、尤其脉冲形式的下压油箱盖8来操作压力开关，并且随后通过释放经预紧的油箱盖8来将其打开。在图7中可以具体认为，“-S”意味着出现了以下条件的至少一个：(1)(不再)操作或者关闭压力开关5；(2)螺纹1.1和配合螺纹8.1脱离啮合；(3)油箱盖8转出预设的调节行程或电动机4达到相应的转数，该调节行程或转数与油箱盖8的完全释放，例如螺纹1.1和配合螺纹8.1的最大螺纹长度相对应。

若在状态C中再次操作压力开关5(附图顺序图4→图5)，则CPU6进入状态D，该状态尤其与图6相对应(附图顺序图5→图6)。

其中，CPU6这样控制电动机4，从而电动机4使固定件1反向运动至状态B或使油箱盖8固定。为此，在CPU6中通过编程技术实现的反转件按照图6中由箭头所示的反转方向运转，这种反向转动使油箱盖8被拉入。

只要电动机4的力没有超过预设的极值(图7：“K=<K0”)，则CPU6保持在该状态。这例如可以通过对行程控制、尤其转速控制的电动机4的功率记录器进行测取。

若电动机4将油箱盖8完全拉入，例如螺纹1.1和配合螺纹8.1被止挡，则由电动机4输出的力将上升并且超过预设的极值(图7：“K>K0”)。

因此，CPU6进入状态A(附图顺序图6→图1)。其中，CPU6切断电动机4电流，被拉入的油箱盖8凭借电动机4的自动制动通过螺纹1.1和配合螺纹8.1被固定。

同样，尤其当通过扭转弹簧将油箱盖8预紧在关闭位置时，CPU6也可以通过关闭中控锁从状态C进入D。通过这种方式也可以在中控锁关闭时，完全关闭并固定打开的、被预紧在固定件1上的油箱盖8以及没有完全释放的油箱盖8(参考上述在完全释放前取消手动操作油箱盖8的情况)。附加或替代关闭中控锁的是，可以类似考虑使车辆熄火。

为了避免在状态D中在螺纹1.1和配合螺纹8.1无啮合时不停的空转，如果电动机达到预设的转数，CPU6也可以随后进入状态A。在图7中，可以具体认为，“K>K0”意味着出现以下条件的至少一个：(1)由电动机4施加的力超过预设的极值；(2)电动机4达到预设的转数。

虽然在上述说明中示例性地描述了一些实施方式，但是需要指出的是，仍然可以产生大量变化。此外还需指出的是，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术教导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1     固定件

1.1   螺纹

2     另一个齿轮

3     车身

4     电动机(促动器)

4.1   齿轮

5     压力开关(操作件)

6     CPU(控制器件，反转件)

7     压力弹簧

8     (油箱)活门

8.1   配合螺纹

Claims (12)

1.一种用于机动车的活门装置，其具有尤其被预紧的、活动地支承的活门、尤其油箱盖(8)、用于固定所述活门(8)的固定件(1)、使所述固定件(1)运动的促动器(4)和操作所述促动器(4)的操作件(5)，其中，所述促动器(4)被设置成，能够使所述固定件(1)运动，以便固定和释放所述活门(8)。

2.根据权利要求1所述的活门装置，其中，所述活门(8)通过所述固定件(1)可以被导引地移动。

3.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其中，所述固定件(1)具有螺纹(1.1)，所述螺纹(1.1)可被置于与所述活门(8)的配合螺纹(8.1)相啮合，以便固定所述活门(8)，其中，当所述螺纹(1.1)和配合螺纹(8.1)脱离啮合时，所述固定件(1)释放所述活门(8)。

4.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其中，所述固定件(1)尤其沿所述活门(8)的移动方向和／或克服预紧力地可移动地支承。

5.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其中，通过手动移动所述活门(8)、尤其通过所述固定件(1)可操作所述操作件(5)。

6.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其中，所述促动器(4)和所述固定件(1)通过传动装置、尤其具有齿轮(4.1)和另一个与该齿轮(4.1)啮合的、尤其可移动地支承的齿轮(2)的齿轮传动装置相连接。

7.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其中，所述促动器具有电动机(4)。

8.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其具有反转件(6)，用于使所述固定件(1)反向运动，以便可选地固定和释放所述活门(8)。

9.根据上述权利要求之一所述的活门装置，其具有控制器件(6)，如此设置所述控制器件(6)，从而基于对所述操作件(5)的操作、操作时长和／或操作顺序和／或活门(8)的状态、尤其活门(8)的位置和／或车辆的状态、尤其中控锁的状态和／或供电状态和／或力的状态，使所述控制器件(6)控制所述促动器(4)。

10.一种机动车、尤其轿车，其具有如上述权利要求之一所述的活门装置，其中，所述活门(8)支承在车辆结构上、尤其机动车车身(3)上。

11.一种控制如上述权利要求之一所述的活门装置的促动器(4)的方法，其中，基于对所述操作件(5)的操作、操作时长和／或操作顺序和／或活门(8)的状态、尤其活门(8)的位置和／或车辆的状态、尤其中控锁的状态和／或供电状态和／或力的状态实施控制。

12.一种具有程序编码的计算机程序产品，所述程序编码存储在计算机可读取的介质中，用于执行权利要求11所述的方法。

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