DE102013016039A1 - Drive device for driving e.g. rear flap of passenger car, has holding device switchable from locking condition into opening condition when force acts on holding device for moving component from sides of component or sides of electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung zum Antreiben eines bewegbaren Bauelements eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 3.The invention relates to a drive device for driving a movable component of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating such a drive device according to the preamble of patent claim 3.
Ein solches Verfahren und eine solche Antriebseinrichtung zum Antreiben eines bewegbaren Bauelements eines Kraftwagens ist der
Die Antriebseinrichtung umfasst ferner eine Halteeinrichtung, beispielsweise eine Bremse, welche zwischen wenigstens einem das Bauelement in wenigstens einer Stellung haltenden Sperrzustand und wenigstens einem eine Bewegung des Bauelements freigebenden Öffnungszustand umschaltbar ist. Mit anderen Worten wird eine Bewegung des Bauelements in den Sperrzustand der Halteeinrichtung mittels dieser gesperrt, so dass das Bauelement in der einen Stellung gehalten ist. In dem Öffnungszustand ist die Bewegung des Bauelements freigegeben, so dass das Bauelement aus der wenigstens einen Stellung in eine demgegenüber andere Stellung bewegt werden kann.The drive device further comprises a holding device, for example a brake, which can be switched over between at least one blocking state holding the component in at least one position and at least one opening state which releases a movement of the component. In other words, a movement of the component in the blocking state of the holding device is locked by means of this, so that the component is held in one position. In the open state, the movement of the component is released, so that the component can be moved from the at least one position into a position which is different from that of the other.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung zum Antreiben eines bewegbaren Bauelements sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung zu schaffen, mit welchen sich ein besonders effizienter belastungsarmer Betrieb realisieren lässt. Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.The object of the present invention is to provide a drive device for driving a movable component and a method for operating such a drive device with which a particularly efficient low-load operation can be realized. This object is achieved by a drive device having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 3. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Antriebseinrichtung zum Antreiben eines bewegbaren Bauelements eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, zu schaffen, mittels welcher ein besonders effizienter und belastungsarmer Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteeinrichtung aus dem Sperrzustand in den Öffnungszustand umschaltbar ist, wenn eine Kraft zum Bewegen des Bauelements von Seiten des Bauelements oder von Seiten des Motors auf die Halteeinrichtung wirkt. Dies bedeutet, dass die Halteeinrichtung in den Öffnungszustand umgeschaltet wird, wenn eine Kraft zum Bewegen des Bauelements von dem Bauelement auf die Halteeinrichtung wirkt. Ferner wird die Halteeinrichtung in den Öffnungszustand geschaltet, wenn eine Kraft zum Bewegen des Bauelements von dem Motor auf die Halteeinrichtung wirkt.In order to provide a drive device for driving a movable component of a motor vehicle, in particular a passenger car, by means of which a particularly efficient and low-stress operation can be realized, it is provided according to the invention that the holding device can be switched from the locked state to the open state when a force for moving the component from the side of the component or from the side of the motor acts on the holding device. This means that the holding device is switched to the open state when a force for moving the device from the device acts on the holding device. Further, the holding means is switched to the opening state when a force for moving the component from the motor acts on the holding means.
Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung dazu ausgebildet, die Halteeinrichtung sowohl dann aus dem Sperrzustand in den Öffnungszustand umzuschalten, wenn eine Kraft zum Bewegen des Bauelements antriebsseitig, das heißt vom Motor aus auf die Halteeinrichtung wirkt, als auch dann aus dem Sperrzustand in den Öffnungszustand umzuschalten, wenn eine Kraft zum Bewegen des Halteelements abtriebsseitig, das heißt vom Bauelement selbst auf die Halteeinrichtung wirkt. Hierdurch ist einerseits ein besonders effizienter Betrieb des Motors realisierbar, da der Motor das Bauelement nicht entgegen einer von der Halteeinrichtung ausgehenden Haltekraft zum Halten des Bauelements in der wenigstens einen Stellung antreiben muss. Andererseits können auf das Bauelement umgebende, weitere Bauelemente wirkende Reaktionskräfte und Belastungen geringgehalten werden, wenn beispielsweise eine Person das Bauelement manuell bewegt und dazu eine entsprechende Kraft auf das Bauelement ausübt, da auch dann die Halteeinrichtung aus ihrem Sperrzustand in ihren Öffnungszustand umgeschaltet wird.In other words, the drive device according to the invention is designed to switch the holding device from the locked state to the open state both when a force for moving the component on the drive side, that is from the engine acts on the holding device, and then from the locked state to the open state switch over when a force to move the retaining element on the output side, that is, from the component itself acts on the holding device. As a result, on the one hand, a particularly efficient operation of the engine can be realized, since the motor does not have to drive the component against holding force emanating from the holding device for holding the component in the at least one position. On the other hand, acting on the component, other components acting reaction forces and loads can be kept low, for example, if a person moves the component manually and to exert a corresponding force on the device, since then the holding device is switched from its locked state to its open state.
Dieser effiziente sowie belastungsarme Betrieb ist dabei ohne Beeinträchtigung der Haltefunktion der Halteeinrichtung darstellbar, das das Bauelement mittels der Halteeinrichtung in der wenigstens einen Stellung gehalten werden kann, wenn weder der Motor noch eine Person eine entsprechende Kraft zum Bewegen des Bauelements auf dieses aufbringt.This efficient and low-load operation is thereby represented without affecting the holding function of the holding device, which can be held by means of the holding device in the at least one position when neither the motor nor a person applies a corresponding force for moving the device on this.
Wünscht eine Person beispielsweise, das Bauelement aus der wenigstens einen Stellung zu bewegen, so bringt die Person eine Kraft zum Bewegen des Bauelements auf dieses auf. Diese Kraft wirkt dann über das Bauelement abtriebsseitig auf die Halteeinrichtung. Die Halteeinrichtung wird dann aus ihrem Sperrzustand in ihren Öffnungszustand umgeschaltet, so dass die Person das Bauelement manuell und auf einfache Weise bewegen kann.For example, if a person wishes to move the component out of the at least one position, the person applies a force to move the component to it. This force then acts on the component on the output side on the holding device. The holding device is then switched from its locked state to its open state, so that the person can move the device manually and easily.
Soll das Bauelement mittels des Motors bewegt werden, so wirkt eine vom Motor ausgehende Kraft zum Bewegen des Bauelements antriebsseitig auf die Halteeinrichtung. Die Halteeinrichtung wird dann aus ihrem Sperrzustand in ihren Öffnungszustand umgeschaltet, so dass das Bauelement mittels des Motors leichtgängig und somit effizient bewegt werden kann.If the component is to be moved by means of the motor, a force emanating from the motor for moving the component on the drive side acts on the holding device. The holding device is then switched from its locked state into its open state, so that the device can be moved easily and thus efficiently by means of the motor.
Bei der Antriebseinrichtung kann ein sogenannter Vier-Quadranten-Betrieb der Halteeinrichtung, welche beispielsweise als Bremse ausgebildet ist, realisiert werden. In einem ersten Quadraten wird das Bauelement mittels des Motors angetrieben und dadurch in eine erste Richtung bewegt, wobei sich die Halteeinrichtung in ihrem Öffnungszustand befindet, um einen einfachen und effizienten Betrieb zu ermöglichen. In einem zweiten Quadranten wird das Bauelement mittels des Motors in eine der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung bewegt, wobei sich die Halteeinrichtung in ihrem Öffnungszustand befindet. In einem dritten Quadranten wird das Bauelement manuell von einer Person in die erste Richtung bewegt. Auch hierbei befindet sich die Halteeinrichtung in ihrem Öffnungszustand. Im vierten Quadranten schließlich wird das Bauelement von der Person manuell in die zweite Richtung bewegt, wobei sich die Halteeinrichtung abermals in ihrem Öffnungszustand befindet. Die Quadranten unterscheiden sich somit dadurch voneinander, dass eine manuelle Bewegung des Bauelements in die erste Richtung, eine manuelle Bewegung des Bauelements in die zweite Richtung, eine motorische Bewegung des Bauelements in die erste Richtung oder eine motorische Bewegung des Bauelements in die zweite Richtung erfolgt.In the drive device may be a so-called four-quadrant operation of the holding device, which, for example, designed as a brake is to be realized. In a first squares, the device is driven by the motor and thereby moved in a first direction with the holder in its open state to allow for easy and efficient operation. In a second quadrant, the component is moved by means of the motor in a direction opposite to the second direction, the second direction, wherein the holding device is in its open state. In a third quadrant, the component is manually moved by a person in the first direction. Again, the holding device is in its open state. Finally, in the fourth quadrant, the component is manually moved by the person in the second direction with the retainer again in its open state. The quadrants thus differ from one another in that a manual movement of the component in the first direction, a manual movement of the component in the second direction, a motor movement of the component in the first direction or a motorized movement of the component in the second direction.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass im Sperrzustand der Halteeinrichtung eine Bewegung des Bauelements in eine erste Richtung mittels der Halteeinrichtung gesperrt und eine Bewegung des Bauelements in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung freigegeben ist. Hierdurch kann das Bauelement – motorisch oder manuell – einfach beziehungsweise leichtgängig und somit effizient in die zweite Richtung bewegt werden. Eine Bewegung des Bauelements in die erste Richtung ist jedoch mittels der Halteeinrichtung gesperrt, so dass das Bauelement sicher in allen Lagen beziehungsweise Stellungen und bei allen Temperaturen gehalten wird, insbesondere wenn der Motor nicht betrieben beziehungsweise nicht mit Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgt wird und demzufolge einen stromlosen Zustand einnimmt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that, in the blocking state of the holding device, movement of the component in a first direction is blocked by means of the holding device and movement of the component in a second direction opposite to the first direction is enabled. As a result, the component can be moved easily or smoothly and thus efficiently in the second direction - motorically or manually. However, a movement of the device in the first direction is locked by means of the holding device, so that the device is securely held in all positions or positions and at all temperatures, especially when the engine is not operated or not supplied with energy, in particular electrical current, and consequently assumes a de-energized state.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, wobei es zur Realisierung eines besonders effizienten und belastungsarmen Betriebs erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Halteeinrichtung aus dem Sperrzustand in den Öffnungszustand umgeschaltet wird, wenn eine Kraft zum Bewegen des Bauelements von Seiten des Bauelements oder von Seiten des Motors auf die Halteeinrichtung wirkt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a method for operating a drive device, wherein it is provided according to the invention for realizing a particularly efficient and low-load operation, that the holding device is switched from the locked state to the open state, when a force for moving the device from the side of the device or of Pages of the engine acts on the holding device. Advantageous embodiments of the drive device according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen inFurther advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in
Die Antriebseinrichtung
Das Zahnrad
Mittels der Antriebseinrichtung
Die Antriebseinrichtung
Die Gesamtkinematik des Bauelements beziehungsweise der Heckklappe kann „fallend” oder „hebend” ausgebildet sein. Ist die Gesamtkinematik fallend ausgebildet, so würde sich die Heckklappe aus einer Zwischenstellung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung selbsttätigt aufgrund ihrer Gewichtskraft in die Schließstellung in Fahrzeugrichtung nach unten bewegen, wenn die Bremse
Um nun einen besonders effizienten und belastungsarmen Betrieb der Antriebseinrichtung
Befindet sich die Heckklappe beispielsweise in einer Stellung, aus welcher sich die Heckklappe aufgrund ihrer Gewichtskraft in die Schließstellung bewegen würde, wenn sich die Bremse
Wird diese Kraft zum Öffnen der Heckklappe nun nicht vom Elektromotor
Werden entsprechende Kräfte zum Schließen der Heckklappe von der Person oder von dem Elektromotor
Hierdurch ist ein sogenannter Vier-Quadranten-Betrieb oder ein Vier-Bereiche-Betrieb der Bremse
In einem ersten Quadranten des Vier-Quadranten-Betriebs erfolgt ein elektrischer beziehungsweise motorischer Betrieb, bei welchem die Heckklappe mittels des Elektromotors
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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