CN111630243A - 用于运行机动车的车身盖的驱动系统的方法 - Google Patents

用于运行机动车的车身盖的驱动系统的方法 Download PDF

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R.坎普夫曼
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Brose Bamberg Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车（4）的车身盖（2）、尤其发动机罩（3）的驱动系统（1）的方法，其中驱动系统（1）具有马达式驱动装置（5）和用于控制驱动装置（5）的控制装置（6），其中车身盖（2）在打开过程中从关闭位置朝打开方向被调节。提出的是，在探测程序中，借助控制装置（6）探测车身盖（2）的错误打开过程，并且在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向控制驱动装置（5）。

Description

用于运行机动车的车身盖的驱动系统的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于运行机动车的车身盖的驱动系统的方法、根据权利要求12的用于执行这种方法的用于机动车的车身盖的驱动系统、根据权利要求13的具有这种驱动系统的盖装置以及根据权利要求14的具有这种盖装置的机动车。
背景技术
现在，在混合动力车辆的后盖的区域中，可马达式操纵的车身盖已变得特别普遍。到目前为止，在这种范围内还没有将提到的驱动系统用于发动机罩。
本发明以其为出发点的已知的方法（DE 10 2010 054 975 B3）涉及用于盖翼（Klappenfluegel）的驱动系统的运行。驱动系统具有驱动装置和用于控制驱动装置的控制装置，其中导流板能够在马达式打开过程中借助驱动装置被打开，并且在马达式关闭过程中借助驱动装置关闭。防止针对设计为导流板的车身盖的由错误导致的并且因此不期望的打开过程（其当前被称为“错误打开过程”）的措施在已知的方法中没有涉及，从而在一定程度上限制了运行安全。这种错误打开过程可以来源于机械的或控制技术的故障。
发明内容
本发明的任务在于，设计和改进已知的方法，从而利用简单的结构器件提高驱动系统的运行安全。
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。
重要的是如下的基本构思，即驱动装置在错误打开过程的情况下可以用于抵抗不期望的打开过程的继续。
详细地提出的是，在探测程序中，借助控制装置探测车身盖的错误打开过程，并且在探测到错误打开过程时，借助控制装置朝关闭方向控制驱动装置。这意味着的是，借助控制装置控制驱动装置，从而使驱动力或驱动力矩沿车身盖的关闭方向作用到车身盖上。
利用根据建议的解决方案，鉴于车身盖的不期望的上摆可以提高所提到的驱动系统的运行安全，从而车身盖作为发动机罩的设计方案现在是没有问题的。在车身盖作为发动机罩的设计方案中通常需要特别高的安全性，以防错误打开过程，因为车身盖的产生的、不期望的上摆始终与机动车驾驶员的视线障碍相关联。
补充的是，在行驶运行期间的错误打开过程可以导致的是，尤其当车身盖在一定程度上作用为行驶风中的帆时，行驶风还支持发动机罩的上摆。就此，抵抗打开过程的措施在朝机动车的行驶方向打开的发动机罩中是几乎强制性的。因为在这种发动机罩中，在打开过程的范围内形成的罩开口朝行驶方向指向。
针对如上所提出的措施使用原本设置的驱动装置会导致廉价的且同时紧凑的整体装置。
根据建议的解决方案可以例如用于具有内燃机的机动车，其中内燃机位于发动机罩下方。然而在特别优选的设计方案中，根据建议的解决方案使用在具有电动行驶驱动器的机动车中。其原因是，在适当安置配属于行驶驱动器的电动机的情况下，在那里的发动机罩可以封闭行李舱，行李舱可以用舒适的方式借助驱动装置被马达式打开和关闭。
在根据权利要求2的优选的设计方案中，发动机罩在已安装状态中、在打开过程的范围内朝机动车的行驶方向打开。如上面提到的那样，这意味着，在打开过程的范围内形成的罩开口沿行驶方向指向。在此，如上所述，根据建议的解决方案的优点特别明显。
可以在控制装置中以不同的方式定义错误打开过程。在根据权利要求4的优选的变型方案中，只要在行驶运行时探测到打开过程，那么打开过程始终被视作错误打开过程。这也是合适的，因为在行驶运行时总是不希望打开车身盖、尤其是发动机罩。
在另外的变型方案中（其是权利要求6的主题），每个打开过程被视作错误打开过程，该错误打开过程在没有事先探测到根据权利要求5的所配属的操作事件的情况下被探测到。换言之，仅来源于根据权利要求5的预先确定的操作事件的这种打开过程被归类为根据运行的。
为了探测上述的打开过程，同样可想到不同的有利的变型方案。例如，根据权利要求7可以设置的是，为此设置了传感器，用于探测对车身盖的调节。因此尤其地，对打开过程的进展的获知是可探测到的。根据权利要求8，可特别简单地实现的用于探测打开过程的变型方案是配属于车身盖的机动车锁的锁状态传感器的查询。
根据权利要求9和10的进一步优选的设计方案涉及控制装置对错误打开过程的探测起反应。根据权利要求9的优选的变型方案通常涉及车身盖朝关闭方向的调节，而根据权利要求10设置车身盖的调节，从而使配属的机动车锁转移至关闭位置、尤其预关闭位置。根据权利要求9和10的所有的变型方案涉及，以简单的方式消除部分打开的车身盖的状态。
根据权利要求11的进一步优选的设计方案考虑到以下情况，即尤其是在发动机罩中，保持或关闭机动车盖根据造型或多或少是耗力的。相应提出的是，以根据探测到的车速而不同的驱动功率控制驱动装置。因此一方面在不同的车速中确保了高的运行安全，而特殊地在低的车速中，避免通过以过大的驱动功率进行控制而损坏驱动装置和与驱动装置耦合的部件。
根据具有独立意义的根据权利要求12的另外的教导，要求保护上述的用于机动车的车身盖、尤其发动机罩的驱动系统本身。
对于根据建议的驱动系统来说重要的是如下事实，即其设计用于执行根据建议的方法。这尤其涉及控制装置的设计，从而在探测到错误打开过程时，朝关闭方向控制驱动装置。
根据具有独立意义的根据权利要求13的另外的教导，要求保护一种盖装置，其具有机动车的车身盖、尤其发动机罩和配属于车身盖的上述的驱动系统本身。
在根据建议的盖装置中又尤其重要的是控制装置的设计，从而在探测到错误打开过程时，朝关闭方向控制驱动装置。
根据具有独立意义的根据权利要求14的另外的教导，要求保护一种具有上述的盖装置的机动车本身。在此，在上述的意义中的控制装置的设计也是重要的。
在根据权利要求15的特别优选的设计方案中，鉴于车身盖的造型、运动学和布置来设置驱动装置的特殊的设计，从而使车身盖在错误打开过程中、即使在比较高的车速的情况下也可以得到保持，或朝关闭方向被调节。
关于根据权利要求12、13、14和15的另外的教导，可以参考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示出了根据建议的机动车的前部区域，机动车设计用于执行根据建议的方法。
具体实施方式
根据建议的方法涉及用于机动车4的车身盖2、尤其发动机罩3的驱动系统1的运行。鉴于可利用根据建议的解决方案实现的、高的运行安全，根据建议的方法特别地适用于发动机罩3。但原则上，根据建议的方法也可以用于后盖、后罩、侧门、后门等。
驱动系统1具有马达式驱动装置5和用于控制驱动装置5的控制装置6。通常，车身盖2可以在打开过程中从关闭位置朝打开位置的方向、即朝打开方向调节，如从根据图1的图示看到的那样。打开过程可以由驱动装置5驱动。但也可想到的是，打开过程通过从外部作用到车身盖2上的力驱动。这种力可以来源于手动的操纵、行驶运行时的行驶风等。
错误打开过程、即这种没有按计划进行的打开过程例如可以来源于还将阐述的机械部件的断裂。但错误打开过程也可以来源于控制错误，其导致以错误方式释放车身盖2。
现在重要的是，借助控制装置6、在探测程序中探测到车身盖2的错误打开过程，并且在探测到错误打开过程时，借助控制装置6沿车身盖2的关闭方向控制驱动装置5。
在此并且优选地，驱动装置5装备有至少一个主轴驱动器7，其具有驱动马达8和后置于驱动马达8的主轴-主轴螺母-传动装置9。其他的类型的驱动设计对于驱动装置5来说是可想到的。
在特别优选的设计方案中，驱动装置5非自锁地设计。这意味着的是，通过主轴驱动器7的接头7a、7b可以开始运动到主轴驱动器7中，并且可以导致主轴-主轴螺母-传动装置9和必要时驱动马达8的反向驱动。因此，以特别简单的方式可能的是，不仅马达式地，而且还手动地调节车身盖2。
原则上也可想到的是，驱动装置5自锁地设计。这意味着的是，通过接头7a、7b之间的驱动系封锁经由接头7a、7b开始到主轴驱动器7中的运动。这是有利的，因为车身盖2自动保持在每个盖位置中。
已经指出的是，根据建议的方法可以以特别有利的方式用于机动车4的发动机罩3。当发动机罩3在安装的状态中，朝机动车4的行驶方向10在打开过程的范围内被打开时，尤其如此。图1中示出了发动机罩3的这种设计。
车身盖2的特别可重复的调节以如下方式实现，即借助驱动装置5产生从关闭位置出发、朝车身盖2的打开方向的马达式打开过程，并且产生从打开位置出发、朝车身盖2的关闭方向的马达式关闭过程。原则上也可以设置的是，借助驱动装置5产生两个过程的仅一个过程。例如可想到的是，借助驱动装置5产生仅一个马达式关闭过程，而弹性驱动地设置打开过程。
错误打开过程的定义可以在控制装置6中来源于机动车4的行驶运行的探测。详细地相关提出的是，借助控制装置6探测机动车4的行驶运行、在此和优选地机动车4的行驶速度。错误打开过程在控制装置6中则优选以如下方式定义，即在尤其具有在预先确定的极限速度以上的车速的行驶运行期间探测打开过程。极限速度可以是大于10km/h、优选大于30km/h并且进一步优选大于50km/h的行驶速度。
机动车4的行驶速度的探测优选来源于控制装置6与上级的控制装置的通信，上级的控制装置通过车辆总线11提供车辆数据、如行驶速度。
为了可以受操作员控制地触发马达式打开或关闭过程优选的是，借助控制装置6、在操作事件监控程序中探测预先确定的操作事件的出现。这种操作事件可以例如是操纵无线电钥匙等。也可想到的是，上级的控制装置提供姿势识别，从而可以通过操作员姿势、例如操作员的脚运动触发打开或关闭过程。又优选由上级的控制装置通过车辆总线11提供操作事件的出现。
针对设置了上述的操作事件监控程序的情况，在控制装置6中优选以如下方式产生错误打开过程的定义，即在未事先探测到所配属的操作事件的情况下，探测到打开过程。
为了探测打开过程，在所示的和就此优选的机动车4中不同的变型方案可以是有利的。
用于探测打开过程的优选的变型方案来源于：给驱动装置5、在此是主轴驱动器7配属与控制装置6耦合的位置传感器12，通过位置传感器探测车身盖2朝打开方向的调节和进而探测打开过程。由于主轴驱动器7在此通过摆臂13与车身盖2运动耦合，所以位置传感器12的传感器信号给出关于车身盖2的位置的说明。备选地，位置传感器12也可以配属于车身盖2、尤其上述的摆臂13，从而可以直接获知车身盖2的位置。
上述的、配属于驱动装置5的位置传感器12可以例如包括一个霍尔传感器元件或多个霍尔传感器元件，其获知驱动部件、例如驱动装置5的驱动马达8的马达轴的转速。在此得到的是，车身盖2的调节产生驱动部件的相应的调节。备选地也可以设置的是，基于对在配属的马达绕组中感应出的发电机电压进行测量而获知对驱动装置5的驱动马达8的马达轴的调节（其来源于对车身盖的调节）。根据驱动马达8的布线，对发电机电流的测量在此也可以用于获知对车身盖2的调节。
用于探测打开过程的另外的优选的变型方案来源于机动车锁14的存在。从根据图1的图示可看到，给车身盖2配属机动车锁14，机动车锁在位于关闭位置中的车身盖2中处于主关闭位置中。机动车锁14具有常见的关闭元件、即锁销15和止动爪16。锁销15可被带入到在图1所示的主关闭位置中，在主关闭位置中，锁销与关闭部件17保持嵌接。锁销15的主关闭位置在图1中以实线示出。
此外，锁销15可以被带入到以虚线所示的打开位置中，在打开位置中，锁销释放关闭部件17。
最后，锁销15可以被带入到预关闭位置中，预关闭位置位于主关闭位置与打开位置之间，并且在预关闭位置中，锁销15同样与关闭部件17保持嵌接。
在主关闭位置和预关闭位置中，锁销15通过止动爪16止动，以防锁销15朝其打开位置枢转。止动爪16朝其图1所示的进入位置弹性预紧，并且可以借助止动爪驱动器18取下，从而释放锁销15，并且总体上打开机动车锁。
上述的预关闭位置在一定程度上是用于如下情况的安全位置，即止动爪16应该从配属于主关闭位置的锁销15的主卡槽19滑出。在这种情况下，止动爪16与配属于预关闭位置的锁销15的前卡槽20止动嵌接。
在特别优选的设计方案中，现在给机动车锁14配属与控制装置6耦合的锁状态传感器21，通过锁状态传感器探测到离开主关闭位置和进而探测到打开过程。锁状态传感器21在此设计为用于探测锁销15的位置的位置传感器，如在图1中示出的那样。通常，机动车锁14在此设置用于检测车身盖2是否完全是关闭的。在第二次提到的情况下开始打开过程，打开过程必要时是错误打开过程。
为了探测打开过程也可以使用其他的、优选总归存在的传感器系统。这种传感器系统可以设置用于提供用于操作事件监控程序的传感器测量值。传感器系统可以不同地设计。例如，传感器系统可以装备有至少一个接近传感器，其例如用于检测机动车4与障碍物的即将发生的碰撞或用于检测操作员姿势。在适当的设计中，打开过程导致通过传感器系统产生相应的传感器测量值，从而借助传感器系统可以容易地探测到打开过程。在此优选使用电容式的或电感式的接近传感器，其可以布置在车身盖2上或机动车4的车身上。
此外，传感器系统（其具有至少一个光学传感器）可以用于探测打开过程。这种光学传感器可以是照相机传感器，照相机传感器例如布置在挡风玻璃的上方区域中，并且其检测方向指向行驶方向。备选地，光学传感器可以是光栅传感器，当车身盖2在打开过程期间进入光栅传感器的检测路线时，或离开光栅传感器的检测路线时，尤其触发光栅传感器。
控制装置6可以以不同的方式响应对错误打开过程的探测。例如可以设置的是，在探测到错误打开过程时，借助控制装置6朝关闭方向控制驱动装置5，从而保持车身盖2。备选地或附加地可以设置的是，在探测到错误打开过程时，借助控制装置6朝关闭方向控制驱动装置5，从而发生车身盖2朝关闭方向的调节。此外备选地或附加地可以设置的是，在探测到错误打开过程时，借助控制装置6朝关闭方向控制驱动装置5，从而发生使车身盖2到其关闭位置中的调节。在此，在此并且优选设置的是，在探测到错误打开过程时，借助控制装置6朝关闭方向控制驱动装置5，从而机动车锁14转移至关闭位置、尤其上述的预关闭位置。如果驱动装置5被相应设计，那么也可以设置的是，朝关闭方向控制驱动装置5，从而将机动车锁14转移至主关闭位置。
在用于控制装置6对错误打开过程的探测起反应的所有上述的、优选的变型方案中确保的是，车身盖2不能够进一步沿车身盖2的打开方向被调节，因为对驱动装置5的根据建议的控制与朝打开方向的这种调节相反地作用。
特别有效地避免机动车盖2的不期望的上摆进一步优选以如下方式得到，即在探测到错误打开过程时，借助控制装置6朝关闭方向以根据探测到的车速而不同的驱动功率控制驱动装置5。在此尤其设置的是，在行驶速度升高时升高驱动功率。原则上可以设置的是，驱动功率随着行驶速度成正比地、尤其线性地升高。但备选地也可以设置的是，随着达到预先确定的行驶速度水平，驱动功率相应地不连续地升高。
为了尽可能提前给车辆驾驶员提供在出现错误打开过程时减小机动车的行驶速度的可能性，进一步优选设置的是，在探测到错误打开过程时，借助控制装置6通过人机界面将警告讯息下发至车辆驾驶员。可以光学地、然而尤其声学地设置这种警告讯息。
根据具有独立意义的另外的教导，要求保护一种用于机动车4的车身盖2、尤其发动机罩3的、用于执行根据建议的方法的驱动系统1。此外，在同样独立的教导中要求保护一种盖装置本身，其具有机动车4的车身盖2、尤其发动机罩3和配属于车身盖2的上述的驱动系统1。最后要求保护一种具有这种盖装置的机动车4本身。为了阐述所有另外的独立的教导，可以参考根据建议的方法的所有实施方案。
鉴于机动车4可以指出的是，针对根据建议的方法，与针对车身盖2自身的根据正常运行的马达式调节所需要的功率相比，配属于车身盖2的驱动装置5必须优选更高功率地设计。在任何情况下优选设置的是，驱动装置5设置用于在10km/h、优选30km/h、进一步优选50km/h的车速时保持发动机罩3打开10%，和/或沿发动机罩3的关闭方向调节、尤其调节到其关闭位置中。表述“发动机罩打开10%”当前意味着，发动机罩从其关闭位置打开发动机罩3的关闭位置与打开位置之间的整个调节路径的10%。甚至在车辆驾驶员对错误打开过程的出现相对晚地响应的情况下，驱动装置5的这种设计也能够实现显著的运行安全。

Claims (15)

1.用于运行机动车（4）的车身盖（2）的驱动系统（1）的方法，所述车身盖尤其是发动机罩（3），其中所述驱动系统（1）具有马达式驱动装置（5）和用于控制所述驱动装置（5）的控制装置（6），其中所述车身盖（2）能够在打开过程中从关闭位置朝打开方向被调节，其特征在于，在探测程序中，借助控制装置（6）探测车身盖（2）的在控制装置（6）中定义的错误打开过程，并且在探测到错误打开过程时，借助所述控制装置（6）朝关闭方向控制所述驱动装置（5）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发动机罩（3）在已安装状态下、朝机动车（4）的行驶方向（10）在打开过程的范围内打开。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助驱动装置（5）产生从关闭位置出发、朝打开方向的马达式打开过程，和/或产生从打开位置出发、朝关闭方向的马达式关闭过程。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助控制装置（6）、探测机动车（4）的行驶运行、尤其是机动车（4）的行驶速度，并且在控制装置（6）中以如下方式定义错误打开过程，即在尤其具有在预先确定的极限速度以上的车速的行驶运行期间，探测打开过程。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助控制装置（6）、在操作事件监控程序中探测预先确定的操作事件的出现，并且在探测到预先确定的操作事件时，借助控制装置（6）执行对驱动装置（5）的控制，该控制配属于预先确定的操作事件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在控制装置中以如下方式定义错误打开过程，即在未事先探测到所配属的操作事件的情况下，探测到打开过程。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给车身盖（2）和/或驱动装置（5）配属与控制装置（6）耦合的位置传感器（12），通过所述位置传感器探测车身盖（2）朝打开方向的调节并且进而探测打开过程。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给车身盖（2）配属机动车锁（14），所述机动车锁在位于关闭位置中的车身盖（2）中处于主关闭位置中，并且给机动车锁（14）配属与控制装置（6）耦合的锁状态传感器（21），通过锁状态传感器探测到离开主关闭位置，并且进而探测到打开过程。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向控制驱动装置（5），从而保持车身盖（2），和/或在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向控制驱动装置（5），从而发生车身盖（2）朝关闭方向的调节，和/或在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向控制驱动装置（5），从而发生将车身盖（2）到其关闭位置中的调节。
10.根据权利要求8和可能根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向控制驱动装置（5），从而机动车锁（14）转移至关闭位置、尤其预关闭位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在探测到错误打开过程时，借助控制装置（6）朝关闭方向以根据探测到的车速而不同的驱动功率控制驱动装置（5），优选的是，在行驶速度升高时升高驱动功率。
12.用于机动车（4）的车身盖（2）的驱动系统，所述车身盖尤其是发动机罩（3），所述驱动系统用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
13.盖装置，具有机动车（4）的车身盖（2）、尤其发动机罩（3）和根据权利要求12所述的配属于车身盖（2）的驱动系统。
14.具有根据权利要求13所述的盖装置的机动车。
15.根据权利要求14所述的机动车，其特征在于，所述驱动装置（5）设置用于在10km/h、优选30km/h、进一步优选50km/h的车速时保持发动机罩（3）打开10%，和/或朝关闭方向调节、尤其调节到关闭位置中。
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