DE102017115586A1

DE102017115586A1 - Antriebsanordnung

Info

Publication number: DE102017115586A1
Application number: DE102017115586.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Goldmann
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-17
Also published as: US11208836B2; CN109252777B; CN109252777A; US20190017307A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung einer Heckklappe (2) eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Antrieb (3, 4), der zwei Antriebsanschlüsse (3a, 3b; 4a, 4b) zum Ausleiten von Antriebsleistung aufweist, vorgesehen ist, wobei ein erster Antrieb (3) motor- und federgetrieben ist und einen Antriebsmotor (5) sowie eine Antriebsfeder (6) aufweist, die jeweils auf die beiden dem ersten Antrieb (3) zugeordneten Antriebsanschlüsse (3a, 3b) wirken, wobei der erste Antrieb (3) einen Verstellsensor (7) zur Erzeugung eines Sensorsignals, das eine Verstellinformation hinsichtlich einer Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen (3a, 3b) des ersten Antriebs (3) repräsentiert, aufweist, wobei ein zweiter Antrieb (4) ausschließlich federgetrieben ist und eine Antriebsfeder (8) aufweist, die auf die beiden dem zweiten Antrieb (4) zugeordneten Antriebsanschlüsse (4a, 4b) wirkt, wobei eine Antriebssteuerung (9) vorgesehen ist, die eine vorbestimmte Abweichung des Sensorsignals (S) des Verstellsensors (7) von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalsignal als Fehlerzustand erfasst und bei Erfassung eines Fehlerzustands eine Fehlerroutine durchführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie eine Heckklappenanordnung mit einer solchen Antriebsanordnung gemäß Anspruch 12.
Heckklappen von Kraftfahrzeugen sind zunehmend mit einer in Rede stehenden Antriebsanordnung ausgestattet, um eine motorische Verstellung der Heckklappe zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bereitzustellen.
Es ist grundsätzlich bekannt, einen rein motorgetriebenen Antrieb zusammen mit einem rein federgetriebenen Antrieb einzusetzen, um die erforderliche Motorleistung und damit die Kosten zu reduzieren. Der rein federgetriebene Antrieb, der oft als Gasdruckfeder ausgebildet ist, wirkt regelmäßig gegen die Gewichtskraft der Heckklappe.
Angesichts des oftmals hohen Gewichts der Heckklappe kann der schlagartige Wegfall eines Antriebs der Antriebsanordnung, was vorliegend auch als „Abreißen des Antriebs“ bezeichnet wird, zu einem unerwarteten Zufallen der Heckklappe führen. Dies ergibt sich beispielsweise bei einem Bruch eines Antriebsanschlusses eines der Antriebe. Ein solcher Zustand wird vorliegend als „Fehlerzustand“ bezeichnet.
Bei einer bekannten Antriebsanordnung ( DE 10 2008 022 870 B3 ) sind in einer Variante ein rein motorgetriebener Antrieb und separat davon ein rein federgetriebener Antrieb vorgesehen. Um einen Fehlerzustand in dem rein federgetriebenen Antrieb erfassen zu können, wird ein elektrisches Signal des rein motorgetriebenen Antriebs überwacht. Die Erfassung eines den rein motorgetriebenen Antrieb betreffenden Fehlerzustands ist hier nicht vorgesehen.
Eine weitere bekannte Antriebsanordnung ( DE 10 2008 057 014 A1 ) ist auf die Erfassung eines Fehlerzustands gerichtet, der einen zumindest auch motorgetriebenen Antrieb betrifft. Zusätzlich ist ein Federantrieb vorgesehen, der in den motorgetriebenen Antrieb integriert oder aber separat davon vorgesehen sein kann.
Bei den bekannten Antriebsanordnungen ergibt sich das Problem, dass die Erfassung eines Fehlerzustands auf Seiten der motorgetriebenen Antriebe oft nicht zufriedenstellend ist. Beispielsweise lässt sich ein Abreißen eines rein motorgetriebenen Antriebs bei in der Offenstellung befindlicher Heckklappe steuerungstechnisch kaum erfassen, da dieses Abreißen nicht notwendigerweise mit einer Ausgleichsbewegung des Antriebs einhergeht, die an sich als Fehlerzustand erfasst werden könnte.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Erfassung von Fehlerzuständen optimiert wird.
Das obige Problem wird nach einer ersten Lehre durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist zunächst die Überlegung, bei der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung einen motor- und federgetriebenen Antrieb mit einem rein federgetriebenen Antrieb zu kombinieren. Zwar ergibt sich hierdurch eine gewisse Redundanz im Hinblick auf die entsprechend zweifach vorgesehenen Antriebsfedern. Allerdings ergibt sich auch eine Verbesserung der Erfassbarkeit von Fehlerzuständen. Vorschlagsgemäß sorgt nämlich bei einem Abreißen des motor- und federgetriebenen Antriebs die dortige Antriebsfeder stets für eine Ausgleichsbewegung, die als Fehlerzustand erfasst werden kann. Bei einem Abreißen des rein federgetriebenen Antriebs dagegen kommt es zu einer Reduzierung der auf die Heckklappe wirkenden Federkraft und durch das Klappengewicht meist zu einer als Fehlerzustand erfassbaren Ausgleichsbewegung des motor- und federgetriebenen Antriebs.
Basierend auf der obigen, grundlegenden Struktur der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung ist weiter erkannt worden, dass es für die Erfassung der beiden genannten Fehlerzustände ausreicht, nur den motor- und federgetriebenen Antrieb mit einem Verstellsensor auszustatten. Die Erfassung einer vorbestimmten Abweichung des Sensorsignals des Verstellsensors von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalsignal als Fehlerzustand wird von einer Antriebssteuerung vorgenommen, die bei der Erfassung eines solchen Fehlerzustands eine entsprechende Fehlerroutine durchführt.
Zusammengefasst ist die erste vorschlagsgemäße Lehre eine Kombination einer speziellen Struktur der Antriebsanordnung mit einer speziellen Art der steuerungstechnischen Erfassung eines Fehlerzustands, und zwar derart, dass die beide Antriebe betreffenden Fehlerzustände sicher erfassbar sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 erfasst die Antriebssteuerung aus dem Sensorsignal des Verstellsensors eine Verstellung der Antriebsanschlüsse des ersten Antriebs jenseits eines vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normal-Verstellbereichs als Fehlerzustand. Im Falle des Abreißens des motor- und federgetriebenen Antriebs bedeutet dies, dass die Antriebsanschlüsse von der Antriebsfeder in eine Stellung gebracht werden, die im Normalzustand, also bei montiertem Antrieb, nie erreicht werden kann. Diese bevorzugte Variante lässt sich steuerungstechnisch besonders einfach erfassen, ohne dass eine aufwendige Signalverarbeitung erforderlich ist.
Die letztgenannte Variante für die erstgenannte Lehre ist Gegenstand einer weiteren Lehre, bei der es auf die Existenz zweier Antriebe nicht ankommt. Vielmehr wird die Erfassung eines Fehlerzustands basierend auf dem Überschreiten des Normal-Verstellbereichs als solches beansprucht. Auf die Ausführungen zu den beiden Lehren darf wechselweise verwiesen werden.
Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich in besonders kompakter Weise gemäß Anspruch 5 derart ausgestalten, dass mindestens ein Antrieb als Spindelantrieb und mindestens ein Antrieb als Gasdruckfeder ausgestaltet ist. Eine gute Bauraumausnutzung lässt sich dadurch erzielen, dass die beiden Antriebe an zwei gegenüberliegenden Seiten einer der Heckklappe zugeordneten Heckklappenöffnung angeordnet sind, wie dies schon in Anspruch 2 vorgeschlagen wird.
Die Verstellinformation, welche die Basis für die Erfassung des Fehlerzustands bildet, lässt sich auf ganz unterschiedliche Weise realisieren. In einer Alternative von Anspruch 7 weist der Verstellsensor zur Erzeugung des Sensorsignals ein Sensorelement auf. Alternativ kann es gemäß Anspruch 7 jedoch vorgesehen sein, dass der Verstellsensor schlicht eine Auswerteeinheit zur Auswertung eines Motorstroms des Antriebsmotors aufweist. Insoweit ist der Begriff „Verstellsensor“ weit zu verstehen.
Anspruch 9 betrifft das Abreißen des ersten Antriebs, bei dem es stets zu einer Ausgleichsverstellung zwischen den beiden Antriebsanschlüssen des ersten Antriebs kommt. Die Ausgleichsverstellung kann von der Antriebsfeder und/oder von dem Antriebsmotor des ersten Antriebs getrieben sein. Eine solche Ausgleichsverstellung ist stets mit einer Abweichung des Sensorsignals des Verstellsensors von einem dem Normalzustand entsprechenden Normalsignal verbunden und wird von der Antriebssteuerung entsprechend als Fehlerzustand erfasst.
Für die Überprüfung der Ausgleichsverstellung im Hinblick auf das Auftreten eines Fehlerzustands gibt es verschiedene bevorzugte Varianten. Bei der bevorzugten Variante gemäß Anspruch 9 liegt die Ausgleichsverstellung zumindest zum Teil außerhalb des Normal-Verstellbereichs, was von der Antriebsanordnung als Fehlerzustand erfasst wird.
Bei der weiter bevorzugten Alternative gemäß Anspruch 10 erfasst die Antriebssteuerung im Rahmen der Ausgleichsbewegung eine vorbestimmte Abweichung des Signalverlaufs des Sensorsignals des Verstellsensors von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalverlauf als Fehlerzustand.
Beide Varianten, insbesondere die Variante gemäß Anspruch 10, erlauben bzw. erlaubt die Erfassung eines Fehlerzustands, ohne dass aufwendige Maßnahmen zur Signalverarbeitung erforderlich sind.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Heckklappenanordnung mit einer Heckklappe, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar ist, als solche beansprucht.
Wesentlich ist, dass die Heckklappenanordnung mit einer der Heckklappe zugeordneten Antriebsanordnung gemäß einer der erstgenannten Lehren ausgestattet ist. Auf die diesbezüglichen Ausführungen darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine Heckansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung, wobei die Heckklappe des Kraftfahrzeugs transparent dargestellt ist,
2 a) den ersten, motor- und federgetriebenen Antrieb und b) den zweiten, ausschließlich federgetriebenen Antrieb der Antriebsanordnung gemäß 1 jeweils im Längsschnitt,
3 die Situation des Abreißens des ersten Antriebs a) aus der Offenstellung der Heckklappe heraus und b) während der motorischen Öffnungsbewegung der Heckklappe, jeweils im Hinblick auf die Verstellbewegung des ersten Antriebs und
4 verschiedene Verstellbereiche des ersten Antriebs in einer ganz schematischen Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Antriebsanordnung 1 dient der motorischen Verstellung einer Heckklappe 2 eines Kraftfahrzeugs. Zur Erzeugung der hierfür erforderlichen Antriebsleistung ist mindestens ein Antrieb 3, 4 vorgesehen. Hier und vorzugsweise sind zwei Antriebe 3, 4 vorgesehen, die jeweils zwei Antriebsanschlüsse 3a, 3b, 4a, 4b zum Ausleiten der Antriebsleistung aufweisen. Die Antriebsanschlüsse 3a, 3b, 4a, 4b sind in dem in 1 gezeigten, montierten Zustand antriebstechnisch mit der Heckklappe 2 gekoppelt. Hierfür sind die Antriebsanschlüsse 3a, 3b, 4a, 4b bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils Bestandteil einer Kugelbolzen-Kugelpfannen-Lagerung.
Ein erster Antrieb 3, 4 der beiden Antriebe 3, 4, der in 1 links und in 2a) dargestellt ist, ist motor- und federgetrieben und weist entsprechend einen Antriebsmotor 5 sowie eine Antriebsfeder 6 auf, die jeweils auf die beiden dem ersten Antrieb 3 zugeordneten Antriebsanschlüsse 3a, 3b wirken.
Der erste Antrieb 3 weist ferner einen Verstellsensor 7 zur Erzeugung eines Sensorsignals auf, das eine Verstellinformation hinsichtlich einer Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen 3a, 3b des ersten Antriebs 3 repräsentiert.
Der erste Antrieb 3 ist ferner bezogen auf die beiden Antriebsanschlüsse 3a, 3b nicht-selbsthemmend ausgestaltet. Dies bedeutet, dass der Antrieb 3 bei unbestromtem Antriebsmotor 5 durch eine Krafteinleitung in die Antriebsanschlüsse 3a, 3b verstellbar ist.
Der zweite Antrieb 4, der in 1 rechts und in 2b) dargestellt ist, ist ausschließlich federgetrieben und weist entsprechend eine Antriebsfeder 8 auf, die auf die beiden dem zweiten Antrieb 4 zugeordneten Antriebsanschlüsse 4a, 4b wirkt.
Die Antriebsanordnung 1 ist Bestandteil einer vorschlagsgemäßen Heckklappenanordnung, der die Heckklappe 2 zugeordnet ist. Die Heckklappe 2 ist zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung mittels der Antriebsanordnung 1 motorisch verstellbar. Die Verstellung in Öffnungsrichtung, also in Richtung der Offenstellung, erfolgt vorzugsweise gegen die Gewichtskraft der Heckklappe 2.
Die Antriebsfedem 6, 8 der beiden Antriebe 3, 4 arbeiten zumindest über einen Teil des Verstellwegs der Heckklappe 2 vorzugsweise gegen die Gewichtskraft der Heckklappe 2, so dass zum Öffnen der Heckklappe 2 eine vergleichsweise geringe motorische Antriebsleistung erforderlich ist.
In der Offenstellung der Heckklappe 2 ist es vorzugsweise so, dass sich ein Gleichgewichtszustand derart einstellt, dass sich die Heckklappe 2 auch bei unbestromtem Antrieb 3 selbsttätig hält. Entsprechend ist die Anordnung gerade so getroffen, dass sich die Gewichtskraft, die Federkräfte der Antriebsfedern 6, 8 sowie die in den jeweiligen Antriebssträngen herrschenden Reibungskräfte gerade aufheben.
Interessant bei der vorschlagsgemäßen Lösung ist die Tatsache, dass sowohl ein Abreißen des ersten Antriebs 3 als auch ein Abreißen des zweiten Antriebs 4 zu einer Ausgleichsbewegung des ersten Antriebs 3 führt, die von einem Normalzustand abweicht.
Der Normalzustand ist vorzugsweise so definiert, dass alle Antriebsanschlüsse 3a, 3b, 4a, 4b für den normalbetriebsgemäßen Gebrauch in antriebstechnischer Kopplung mit der Heckklappe 2 stehen.
Entsprechend wird vorgeschlagen, dass eine Antriebssteuerung 9 vorgesehen ist, die eine vorbestimmte Abweichung des Sensorsignals S des Verstellsensors 7 von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalsignal N als Fehlerzustand erfasst und bei Erfassung eines Fehlerzustands eine Fehlerroutine durchführt. Das Normalsignal N ist vorzugsweise in der Antriebssteuerung 9 gespeichert. Dies kann durch die Speicherung einzelner Signalwerte, durch die Speicherung einer irgendwie gearteten Signalbeschreibung o. dgl. erfolgen.
Es lässt sich der Darstellung gemäß 1 entnehmen, dass im montierten Zustand der erste Antrieb 3 und der zweite Antrieb 4 an zwei gegenüberliegenden Seiten einer der Heckklappe 2 zugeordneten Heckklappenöffnung 10 angeordnet sind. Dabei ist es vorzugsweise so, dass die beiden Antriebe 3, 4, wie in 2 gezeigt, jeweils länglich ausgestaltet sind und dass die beiden länglichen Antriebe 3, 4 im montierten Zustand längs zueinander angeordnet sind. In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind die beiden Antriebe 3, 4 jeweils in einer Regenrinne 11, 12, die sich jeweils seitlich der Heckklappenöffnung 10 befindet, angeordnet, sofern die Heckklappe 2 in der Schließstellung steht.
Beide Antriebe 3, 4 sind jeweils als Linearantrieb ausgestaltet, so dass sich die jeweils zugeordneten Antriebsanschlüsse 3a, 3b, 4a, 4b entlang einer Linearachse 13, 14 verstellen lassen.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel bewirkt das Ausfahren des ersten Antriebs 3 eine Öffnungsbewegung der Heckklappe 2, während das Einfahren des Antriebs 3 eine Schließbewegung der Heckklappe 2 bewirkt.
Eine steuerungstechnisch besonders einfach zu realisierende Variante für die Erfassung eines Fehlerzustands besteht darin, dass die Antriebssteuerung 9 aus dem Sensorsignal S des Verstellsensors 7 eine Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen 3a, 3b des ersten Antriebs 3 jenseits eines vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normal-Verstellbereichs 15 als Fehlerzustand erfasst. Dies ist schematisch der Darstellung gemäß 4 zu entnehmen.
4 zeigt zunächst den Maximal-Verstellbereich 16 des ersten Antriebs 3. Der Maximal-Verstellbereich 16 ergibt sich durch die maximale Verstellbarkeit des ersten Antriebs 3 in seinem unmontierten Zustand.
Im montierten Zustand des ersten Antriebs 3 ergibt sich durch die Kinematik der Heckklappe 2 eine beschränkte maximale Verstellbarkeit des ersten Antriebs 3. Diese beschränkte Verstellbarkeit ist in 4 durch den Normal-Verstellbereich 15 gezeigt.
4 zeigt weiter, dass sich im montierten Zustand unerlaubte Verstellbereiche 17, 18 ergeben, deren Anfahren im montierten Zustand durch die Kinematik der Heckklappe 2 ausgeschlossen ist. Für den Fall, dass sich aus dem Sensorsignal S des Verstellsensors 7 eine Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen 3a, 3b in einen unerlaubten Verstellbereich 17, 18 ergibt, kann darauf geschlossen werden, dass der Antrieb 3 abgerissen sein muss, was wiederum mittels der Antriebssteuerung 9 als Fehlerzustand erfasst wird.
Die letztgenannte Erfassung eines Fehlerzustands, die mit besonders einfachen steuerungstechnischen Mitteln umsetzbar ist, ist Gegenstand einer weiteren, unabhängigen Lehre. Bei der Antriebsanordnung 1 gemäß dieser weiteren Lehre spielt es keine Rolle, ob ein Antrieb 3 vorgesehen ist oder ob mehrere Antriebe 3, 4 vorgesehen sind. Wesentlich ist lediglich, dass die Antriebssteuerung 9 aus dem Sensorsignal S des Verstellsensors 7 eine Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen 3a, 3b jenseits eines vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normal-Verstellbereichs 15 als Fehlerzustand erfasst und bei der Erfassung eines Fehlerzustands eine Fehlerroutine durchführt.
Eine besonders kompakte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass mindestens ein Antrieb 3, hier und vorzugsweise der erste Antrieb 3, als Spindelantrieb ausgestaltet ist, wie in 2a) gezeigt, der mit einem Spindel-Spindelmutter-Getriebe zur Erzeugung von Antriebsbewegungen ausgestattet ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass mindestens ein Antrieb 4, hier und vorzugsweise der zweite Antrieb 4, als Gasdruckfeder ausgestaltet ist. Sofern, wie hier dargestellt, der erste Antrieb 3 als Spindelantrieb und der zweite Antrieb 4 als Gasdruckfeder ausgestaltet sind, ergibt sich der Vorteil, dass beide Antriebe 3, 4 von ähnlicher, länglicher Gestalt sind. Dies ermöglicht eine symmetrische Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1, was nicht nur optisch ansprechend ist, sondern auch hinsichtlich der resultierenden Verteilung der Antriebskräfte vorteilhaft sein kann.
Je nach genutztem Verstellsensor 7 kann es sich bei der hier in Rede stehenden Verstellinformation um den Verstellweg, die Verstellgeschwindigkeit oder die Verstellbeschleunigung der betreffenden Antriebsanschlüsse 3a, 3b zueinander handeln.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass der Verstellsensor 7 zur Erzeugung des Sensorsignals S ein Sensorelement 19 aufweist, aus dem die Antriebssteuerung 9 die entsprechende Verstellinformation, hier die Verstellgeschwindigkeit, ermittelt. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Verstellinformation aus dem Sensorsignal S eines Drehgebers, der einer Antriebswelle des Antriebsmotors 5 des ersten Antriebs 3 zugeordnet ist, abgeleitet wird. Dabei wird hier über die Kenntnis der Übersetzung des Spindel-Spindemuttergetriebes von dem Sensorsignal S auf den Verstellweg oder die Verstellgeschwindigkeit oder die Verstellbeschleunigung der betreffenden Antriebsanschlüsse 3a, 3b zueinander geschlossen. Grundsätzlich kann das Sensorsignal S aber auch unmittelbar eine Information über die Auslängung des hier und vorzugsweise als Spindelantriebs ausgestalteten Antriebs 3 repräsentieren.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Sensorelement 19 um einen inkrementellen Drehgeber, der als Hall-Sensor, als MR-Sensor, als optischer Sensor o. dgl. ausgestaltet ist.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Verstellsensor 7 zur Erzeugung des Sensorsignals S eine nicht dargestellte Auswerteeinheit zur Auswertung eines Motorsignals, insbesondere eines Motorstroms oder einer Motorspannung, des Antriebsmotors 5 aufweist. Hierzu gehört beispielsweise die Erfassung einer Verstellinformation basierend auf dem Strom-Rippie eines Gleichstrommotors o. dgl..
Wie oben angesprochen, steht vorliegend das Abreißen einer der Antriebe 3, 4 als Fehlerzustand im Vordergrund. Hier ist es so, dass ein fehlerverursachtes, insbesondere schlagartiges, Lösen der antriebstechnischen Kopplung zwischen dem ersten Antrieb 3 und der Heckklappe 2 eine Ausgleichsverstellung zwischen den beiden Antriebsanschlüssen 3a, 3b des ersten Antriebs 3 auslöst. Diese Ausgleichsverstellung kann von der Antriebsfeder 6 des ersten Antriebs 3 getrieben sein. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Ausgleichsverstellung von dem Antriebsmotor 5 des ersten Antriebs 3 getrieben ist, insbesondere wenn das Abreißen des ersten Antriebs 3 während der motorischen Verstellung der Heckklappe 2 stattfindet.
In allen Fällen ist das Auftreten der Ausgleichsverstellung ein Zeichen dafür, dass ein Fehlerzustand vorliegt. Entsprechend ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausgleichsverstellung über das Sensorsignal S von der Antriebssteuerung 9 als Fehlerzustand erfasst wird.
In dem weiter oben schon angedeuteten, einfachen Fall liegt die Ausgleichsverstellung zumindest zum Teil außerhalb des Normal-Verstellbereichs 15, was durch das resultierende Sensorsignal S des Verstellsensors 7 von der Antriebssteuerung 9 als Fehlerzustand erfasst wird (4). In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es dabei so, dass die Ausgleichsverstellung in eine Endstellung mündet, in der der erste Antrieb 3 die in 4 links dargestellte Maximalstellung annimmt. In besonders bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei der Endstellung um eine Blockierstellung, die durch einen Blockieranschlag zwischen den beiden Antriebsanschlüssen 3a, 3b bestimmt wird. Letztlich ist es vorzugsweise so, dass die Antriebsfeder 6 des ersten Antriebs 3 den ersten Antrieb 3 in die Blockierstellung drängt.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Antriebssteuerung 9 im Rahmen der Ausgleichsbewegung eine vorbestimmte Abweichung des Signalverlaufs des Sensorsignals S des Verstellsensors 7 von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalverlauf als Fehlerzustand erfasst. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, dass die Antriebssteuerung 9 eine zeitliche Sensorsignaländerung mit einer Steigung, die größer ist als eine vorbestimmte Fehler-Steigung ist, als Fehlerzustand erfasst.
In 3 sind zwei Varianten für eine Überwachung des Signalverlaufs des Sensorsignals S des Verstellsensors 7 (durchgezogene Linie) und des Normalsignals (gestrichelte Linie) dargestellt. In beiden Varianten sind das Sensorsignal und das Normalsignal, die jeweils den Verlauf der Verstellgeschwindigkeit des ersten Antriebs 3 repräsentieren, über der Zeit aufgetragen.
3a) zeigt die Situation der in der Offenstellung befindlichen Heckklappe 2, in der zum Zeitpunkt t₀ der erste Antrieb 3 abreißt. Das Abreißen ist mit einer sprungartigen Beschleunigung des ersten Antriebs 3 verbunden, bis der erste Antrieb 3 im Zeitpunkt t₁ in der in 4 links gezeigten Blockierstellung blockiert wird. Diese Ausgleichsbewegung wird hier allein durch die Antriebsfeder 6 des ersten Antriebs 3 erzeugt. Dadurch, dass die Verstellgeschwindigkeit eine den Normalzustand repräsentierende Geschwindigkeitsschwelle weit übersteigt, wird dieser Zustand als Fehlerzustand erfasst. Hier hat die dem Normalzustand entsprechende Verstellgeschwindigkeit einen Nullwert, da die Heckklappe 2 in der Offenstellung lediglich gehalten werden soll.
Die in 3b) gezeigte Situation betrifft den motorischen Öffnungsvorgang der Heckklappe 2, wobei im Zeitpunkt t₂ der erste Antrieb 3 abreißt. Im Zeitpunkt t₂ wirken sowohl der Antriebsmotor 5 als auch die Antriebsfeder 6 des ersten Antriebs 3 in Öffnungsrichtung der Heckklappe 2, so dass die resultierende Ausgleichsbewegung wiederum mit einer Verstellung des Antriebs 3 in die in 4 links dargestellte Blockierstellung verbunden ist. Die Ausgleichsbewegung ist nun sowohl vom Antriebsmotor 5 als auch von der Antriebsfeder 6 des ersten Antriebs 3 getrieben. Die Erfassung des Fehlerzustands lässt sich leicht von der Abweichung der Verstellgeschwindigkeit von der in gestrichelter Linie dargestellten, dem Normalzustand entsprechenden Verstellgeschwindigkeit, also dem Normalsignal, ableiten.
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, im Rahmen der Fehlerroutine auf die Erfassung des Fehlerzustands zu reagieren. Vorzugsweise bewirkt die Antriebssteuerung 9 in der Fehlerroutine eine Bremsung des ersten Antriebs 3. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Antriebssteuerung 9 in der Fehlerroutine eine Warnmeldung abgibt, so dass der Bediener durch eine entsprechende Ausweichbewegung eine Kollision mit der Heckklappe 2 vermeiden kann. Eine solche Warnmeldung kann optisch durch entsprechende Anzeigeelemente, akustisch durch einen Wamton, eine Sprachausgabe oder dergleichen oder haptisch, beispielsweise durch ein Vibrieren einer Funkfernbedienung, oder dergleichen vorgesehen sein.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Heckklappenanordnung mit der Heckklappe 2, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar ist, und mit einer der Heckklappe 2 zugeordneten Antriebsanordnung 1 nach einer der beiden vorgenannten Lehren als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu den beiden vorgenannten Lehren darf verwiesen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008022870 B3 [0005]
DE 102008057014 A1 [0006]

Claims

Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung einer Heckklappe (2) eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Antrieb (3, 4), der zwei Antriebsanschlüsse (3a, 3b; 4a, 4b) zum Ausleiten von Antriebsleistung aufweist, vorgesehen ist, wobei die Antriebsanschlüsse (3a, 3b; 4a, 4b) im montierten Zustand antriebstechnisch mit der Heckklappe (2) gekoppelt sind, wobei ein erster Antrieb (3) motor- und federgetrieben ist und einen Antriebsmotor (5) sowie eine Antriebsfeder (6) aufweist, die jeweils auf die beiden dem ersten Antrieb (3) zugeordneten Antriebsanschlüsse (3a, 3b) wirken, wobei der erste Antrieb (3) einen Verstellsensor (7) zur Erzeugung eines Sensorsignals (S), das eine Verstellinformation hinsichtlich einer Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen (3a, 3b) des ersten Antriebs (3) repräsentiert, aufweist, wobei der erste Antrieb (3) bezogen auf die beiden Antriebsanschlüsse (3a, 3b) nicht-selbsthemmend ausgestaltet ist, wobei ein zweiter Antrieb (4) ausschließlich federgetrieben ist und eine Antriebsfeder (8) aufweist, die auf die beiden dem zweiten Antrieb (4) zugeordneten Antriebsanschlüsse (4a, 4b) wirkt, wobei eine Antriebssteuerung (9) vorgesehen ist, die eine vorbestimmte Abweichung des Sensorsignals (S) des Verstellsensors (7) von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalsignal als Fehlerzustand erfasst und bei Erfassung eines Fehlerzustands eine Fehlerroutine durchführt.
Heckklappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand der erste Antrieb (3) und der zweite Antrieb (4) an zwei gegenüberliegenden Seiten einer der Heckklappe (2) zugeordneten Heckklappenöffnung (10) angeordnet sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (9) aus dem Sensorsignal des Verstellsensors (7) eine Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen (3a, 3b) des ersten Antriebs (3) jenseits eines vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normal-Verstellbereichs als Fehlerzustand erfasst.
Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung einer Heckklappe (2) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Antrieb (3, 4), der zwei Antriebsanschlüsse (3a, 3b; 4a, 4b) zum Ausleiten von Antriebsleistung aufweist, vorgesehen ist, wobei die Antriebsanschlüsse (3a, 3b; 4a, 4b) im montierten Zustand antriebstechnisch mit der Heckklappe (2) gekoppelt sind, wobei der Antrieb (3) bzw. einer der Antriebe (3, 4) einen Verstellsensor (7) zur Erzeugung eines Sensorsignals (S), das eine Verstellinformation hinsichtlich einer Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen (3a, 3b) des Antriebs (3) repräsentiert, aufweist, wobei eine Antriebssteuerung (9) vorgesehen ist, die aus dem Sensorsignal (S) des Verstellsensors (7) eine Verstellung zwischen den Antriebsanschlüssen (3a, 3b) jenseits eines vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normal-Verstellbereichs als Fehlerzustand erfasst und bei Erfassung eines Fehlerzustands eine Fehlerroutine durchführt.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb, insbesondere der erste Antrieb (3), als Spindelantrieb ausgestaltet ist, und/oder, dass mindestens ein Antrieb (4), insbesondere der zweite Antrieb (4), als Gasdruckfeder ausgestaltet ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Verstellsensor (7) zugeordnete Verstellinformation der Verstellweg, die Verstellgeschwindigkeit oder die Verstellbeschleunigung der betreffenden Antriebsanschlüsse (3a, 3b) zueinander ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellsensor (7) zur Erzeugung des Sensorsignals ein Sensorelement (19), insbesondere einen inkrementellen Drehgeber, aufweist, oder, dass der Verstellsensor (7) zur Erzeugung des Sensorsignals eine Auswerteeinheit zur Auswertung eines Motorsignals des Antriebsmotors (5), insbesondere eines Motorstroms oder einer Motorspannung des Antriebsmotors (5), aufweist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlerverursachtes, insbesondere schlagartiges, Lösen der antriebstechnischen Kopplung zwischen dem ersten Antrieb (3) und der Heckklappe (2) eine Ausgleichsverstellung zwischen den beiden Antriebsanschlüssen (3a, 3b) des ersten Antriebs (3) auslöst, die von der Antriebsfeder (6) und/oder von dem Antriebsmotor (5) des ersten Antriebs (3) getrieben ist und von der Antriebssteuerung (9) als Fehlerzustand erfasst wird.
Antriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsverstellung zumindest zum Teil außerhalb eines Normal-Verstellbereichs (15) liegt und durch das resultierende Sensorsignal des Verstellsensors (7) von der Antriebssteuerung (9) als Fehlerzustand erfasst wird, vorzugsweise, dass die Ausgleichsverstellung in eine Endstellung mündet, weiter vorzugsweise, dass die Endstellung eine Blockierstellung ist, die durch einen Blockieranschlag zwischen den beiden Antriebsanschlüssen (3a, 3b) bestimmt wird.
Antriebsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (9) im Rahmen der Ausgleichsbewegung eine vorbestimmte Abweichung des Signalverlaufs (8) des Sensorsignals (S) des Verstellsensors (7) von einem vorbestimmten, dem Normalzustand entsprechenden Normalverlauf als Fehlerzustand erfasst, vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung (9) eine zeitliche Sensorsignaländerung mit einer Steigung, die größer als eine vorbestimmte Fehler-Steigung ist, als Fehlerzustand erfasst.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (9) in der Fehlerroutine eine Bremsung des ersten Antriebs (3) bewirkt, und/oder, dass die Antriebssteuerung (9) in der Fehlerroutine eine Warnmeldung abgibt.
Heckklappenanordnung mit einer Heckklappe (2), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar ist, und mit einer der Heckklappe (2) zugeordneten Antriebsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.