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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Antriebseinheit, insbesondere für ein Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs.
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Kraftfahrzeuge weisen als Luftleitelemente bekannterweise Spoilerelemente auf, die je nach Fahrzustand bzw. Fahrgeschwindigkeit ausgefahren bzw. verstellt werden. So ist es beispielsweise bekannt, dass ein Heckspoiler bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten eingefahren ist und ab einer vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeit ausgefahren wird, um den Abtrieb zu erhöhen.
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Die
DE 10 2013 100 518 A1 offenbart eine Anordnung eines Antriebsmotors, welcher über zwei Antriebswellen mit jeweils einem damit verbundenen Getriebe gekoppelt ist, wobei die Abtriebswelle des jeweiligen Getriebes mit der Verstellkinematik des Heckspoilers verbunden ist.
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Prüfverfahren zur Ermittlung der Charakteristik von elektrischen Antriebseinheiten in Kraftfahrzeugen sind aus der
DE 33 34 363 A1 , der
DE 10 2016 100 287 A1 und der
US 2005/0192776 A1 bekannt.
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Da ein Antriebsmotor mit einem Getriebe als Antriebseinheit als Baueinheit jeweils individuell auftretende Toleranzen aufzeigt, sind die Antriebsverhältnisse im Rahmen der Toleranzstreuung von Baueinheit zu Baueinheit verschieden, was bei der Nutzung solcher Antriebseinheiten zu Komplikationen führen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Antriebseinheit zu schaffen, mit welchem die jeweilige Antriebseinheit überprüfbar ist. Auch ist es die Aufgabe eine Antriebseinheit zu schaffen zur Durchführung des Verfahrens und eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Aufgabe zum Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Antriebseinheit, insbesondere für ein Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor mit zumindest einem Getriebe, welches mit dem Antriebsmotor als Baueinheit verbunden ist und eine Antriebsmotor-Getriebeeinheit bilden, wobei in einem Kalibrierschritt in der Fertigung der Antriebseinheit eine Überwachung des Wertes des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit bei einem Erreichen eines Sollwerts des fließenden Stroms ermittelt wird und/oder eine Überwachung des Werts des fließenden Stroms bei Erreichen eines Sollwerts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit ermittelt wird. Dadurch kann jede Antriebseinheit überprüft werden, wobei der ermittelte Wert von Drehmoment und/oder Strom insbesondere auch abspeicherbar und später bei der Verwendung der Antriebseinheit nutzbar ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn der ermittelte Stromwert und/oder der ermittelte Drehmomentwert in einer Steuereinheit und/oder Speichereinheit abrufbar gespeichert wird. So kann der überprüfte Wert von Drehmoment und/oder Strom abgelegt und wiederverwendet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit und/oder Speichereinheit ein integrierter Teil der Antriebseinheit ist. Dann kann der für die individuelle Antriebseinheit ermittelte Wert bzw. es können die Werte der individuellen Antriebseinheit in der Antriebseinheit selbst gespeichert werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit und/oder Speichereinheit auf einer Elektronikplatine ausgebildet ist, die ein integrierter Teil der Antriebseinheit ist. Dadurch lässt sich eine kompakte Antriebseinheit erzeugen und das Verfahren vereinfacht durchführen.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn die Steuereinheit und/oder Speichereinheit auf einer Elektronikplatine ausgebildet ist, die ein integrierter Teil des Getriebes der Antriebseinheit ist. Dadurch wird es möglich, die Werte dort zu speichern, wo sie auch später benötigt werden, um die Eigenschaften der Antriebseinheit zu bestimmen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kalibrierschritt am Bandende erfolgt. Dann kann nach Abschluss der Fertigung bzw. Montage die Überprüfung erfolgen, so dass eine nachfolgende Verfälschung der Messwerte aufgrund fehlender nachfolgender Montageschritte ausgeschlossen werden kann.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kalibrierschritt in einer Bandendeüberprüfung in einer Bandendeprüfvorrichtung erfolgt. Dadurch kann die Vorgabe des Sollwerts des Stroms und/oder des Drehmoments spezifisch für die zu prüfende Antriebseinheit vorgegeben werden, was eine einheitliche Vorgehensweise ermöglicht.
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Die Aufgabe zur Antriebseinheit wird mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für ein Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor mit zumindest einem Getriebe, welches mit dem Antriebsmotor als Baueinheit verbunden ist und eine Antriebsmotor-Getriebeeinheit bilden, wobei in einem Kalibrierschritt in der Fertigung der Antriebseinheit eine Überwachung des Werts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit bei einem Erreichen eines Sollwerts des fließenden Stroms ermittelbar ist und/oder eine Überwachung des Werts des fließenden Stroms bei Erreichen eines Sollwerts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit ermittelbar ist, wobei der ermittelte Wert des Drehmoments und/oder des Stroms in einer Steuereinheit und/oder Speichereinheit der Antriebseinheit speicherbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel betrifft eine Prüfvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere gemäß den obigen Ausführungen, zur Prüfung insbesondere einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,
- 2 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Antriebseinheit,
- 3 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Antriebseinheit, und
- 4 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit mit einer Prüfvorrichtung.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 2 zur Verstellung bzw. Betätigung eines Luftleitelements 3, wie beispielsweise eines Heckspoilers. Dabei kann das Luftleitelement auch beispielsweise ein anderes Luftleitelement sein, wie beispielsweise ein Frontspoiler etc.
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Die Antriebseinheit 2 für die Verstellung des Luftleitelements 3 des Kraftfahrzeugs 1 weist einen Antriebsmotor mit zumindest einem Getriebe auf, welches mit dem Antriebsmotor als Baueinheit verbunden ist und eine Antriebsmotor-Getriebeeinheit bilden, wobei die Antriebsmotor-Getriebeeinheit an ihren beiden axialen Endbereichen eine drehbare Welle 4 aufweist, welche von dem zumindest einen Getriebe antreibbar ist, zur Verstellung des Luftleitelements 3.
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Dabei treibt die jeweilige Welle 4 einen Mechanismus 5 an, welcher beiderseits des Luftleitelements vorgesehene Hebel 6 zum Heben oder Senken des Luftleitelements 3 veranlassen.
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Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 10 mit einem Antriebsmotor 11 und mit einem Getriebe 12, welches axial benachbart zu dem Antriebsmotor 11 angeordnet und mit diesem zu einer Baueinheit verbunden ist. Das Getriebe 12 ist entsprechend an einem axialen Endbereich 13 des Antriebsmotors 11 angeordnet. Ausgangsseitig des Antriebsmotors 11 ist eine Hohlwelle 14 vorgesehen, welche ein Getriebeeingangselement antreibt. Ausgangsseitig des Getriebes 12 ist eine Welle 15 vorgesehen. Diese Welle 15 ist mit einem Ausgangselement 16 des Getriebes 12 antriebsseitig verbunden.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Getriebe 12 ein Planetengetriebe, insbesondere ein mehrstufiges Planetengetriebe, wie insbesondere ein dreistufiges oder vierstufiges Planetengetriebe.
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Das Ausgangselement 16 des Getriebes 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Planetenträger. Die Welle 15 wird also von dem Planetenträger angetrieben, die Welle 15 ist entsprechend mit einem Planetenträger einer Planetenstufe des Planetengetriebes verbunden.
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Alternativ kann das Ausgangselement 16 jedoch auch ein anderes Element des Getriebes sein.
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Die 2 zeigt, dass die Welle 15 in einer ersten axialen Richtung 17 von dem Getriebe 12 abragt und in der anderen, zweiten axialen Richtung 18 durch den hohl ausgebildeten Antriebsmotor 11 durchgreift und von diesem abragt.
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Der Antriebsmotor 11 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Hohlwellenmotor, welcher von der Welle 15 durchgriffen ist. Dabei wird auch die Hohlwelle 14 von der Welle 15 durchgriffen.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 20 mit einem Antriebsmotor 21 und mit zwei Getrieben 22, 23, die an jeweils einem axialen Endbereich 24, 25 des Antriebsmotors 21 angeordnet und insbesondere befestigt sind und mit diesem zu einer Baueinheit verbunden sind.
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An beiden axialen Endbereichen 24, 25 des Antriebsmotors 21 ist somit ein Getriebe 22, 23 angeordnet, wobei der Antriebsmotor 21 jeweils an beiden Endbereichen 24, 25 eine Welle 26, 27 aufweist, die antriebsseitig mit dem jeweiligen Getriebe 22, 23 mit einem Getriebeeingangselement verbunden ist.
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Ausgangsseitig ist jeweils eine Welle 28, 29 vorgesehen, die jeweils von dem jeweiligen Getriebe angetrieben wird. Mittels des jeweiligen Getriebes 22, 23 ist somit jeweils eine drehbare Welle 28, 29 antreibbar, wobei die jeweilige Welle 28, 29 in einer axialen Richtung 30, 31 von dem jeweiligen Getriebe 22, 23 abragt.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn das jeweilige Getriebe 22, 23 ein Planetengetriebe ist, wie insbesondere das jeweilige Getriebe 22, 23 ein mehrstufiges Planetengetriebe, wie insbesondere ein dreistufiges oder vierstufiges Planetengetriebe, ist.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die jeweilige Welle 28, 29 mit einem Planetenträger einer Planetenstufe des Planetengetriebes als Ausgangselement verbunden ist.
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Alternativ kann als Ausgangselement des jeweiligen Getriebes 22, 23 auch ein anderes Element des Getriebes vorgesehen sein.
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Die 4 zeigt in eine Prüfvorrichtung 50 zur Durchführung eines Verfahrens zur Kalibrierung einer Antriebseinheit 51, insbesondere für ein Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs.
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Die Antriebseinheit 51 weist dabei einen Antriebsmotor und zumindest ein Getriebe auf, welches mit dem Antriebsmotor als Baueinheit verbunden ist und eine Antriebsmotor-Getriebeeinheit bilden. Die Prüfvorrichtung 50 ist über elektrische Leitungen, wie Signalleitungen und Stromversorgungsleitungen 52 mit der Antriebseinheit 51 verbunden. Weiterhin sind optional Mittel vorgesehen 53 zur Einleitung eines Prüfdrehmoments, falls dies benötigt wird und es sind optional ebenso Mittel zur Strommessung vorgesehen. Weiterhin sind optional Mittel vorgesehen zur Einleitung eines Prüfstroms, falls dies benötigt wird und es sind optional ebenso Mittel zur Drehmomentmessung vorgesehen.
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Das Verfahren sieht vor, dass in einem Kalibrierschritt in der Fertigung der Antriebseinheit eine Überwachung des Werts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit 51 bei einem Erreichen eines Sollwerts des fließenden Stroms ermittelt wird und/oder eine Überwachung des Werts des fließenden Stroms bei Erreichen eines Sollwerts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit 51 ermittelt wird.
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Entsprechend wird optional ein zu erreichendes Drehmoment vorgegeben, so dass der entsprechende Strom zur Erreichung des Drehmoments gemessen wird. Entsprechend kann optional auch ein Strom vorgegeben sein, so dass das diesem Stromwert entsprechende Drehmoment bei Erreichung des Sollstroms gemessen wird.
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Dabei wird der ermittelte Stromwert und/oder der ermittelte Drehmomentwert in einer Steuereinheit 54 und/oder Speichereinheit abrufbar gespeichert. Die Steuereinheit 54 und/oder Speichereinheit ist dabei vorteilhaft und optional integrierter Teil der Antriebseinheit 51.
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Die Steuereinheit 54 und/oder Speichereinheit ist bzw. sind auf einer Elektronikplatine ausgebildet, die ein integrierter Teil der Antriebseinheit 51 ist. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Steuereinheit 54 und/oder Speichereinheit auf einer Elektronikplatine 55 ausgebildet ist, die ein integrierter Teil des Getriebes der Antriebseinheit 51 ist.
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Gemäß einem vorteilhaften Gedanken ist es auch vorteilhaft, wenn der Kalibrierschritt am Bandende erfolgt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kalibrierschritt in einer Bandendeüberprüfung in einer Bandendeprüfvorrichtung, siehe 50, erfolgt.
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Die zu überprüfende Antriebseinheit 51, insbesondere für ein Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs, weist also einen Antriebsmotor 56 und zumindest ein Getriebe 57 auf, welches mit dem Antriebsmotor 56 als Baueinheit verbunden ist und eine Antriebsmotor-Getriebeeinheit bilden. In einem Kalibrierschritt in der Fertigung der Antriebseinheit erfolgt eine Überwachung des Werts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit bei einem Erreichen eines Sollwerts des fließenden Stroms und/oder eine Überwachung des Werts des fließenden Stroms bei Erreichen eines Sollwerts des ausgangsseitigen Drehmoments der Antriebseinheit. Der ermittelte Wert des Drehmoments und/oder des Stroms wird dann in einer Steuereinheit 54 und/oder Speichereinheit der Antriebseinheit 51 gespeichert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- Luftleitelement
- 4
- Welle
- 5
- Mechanismus
- 6
- vorgesehene Hebel
- 10
- Antriebseinheit
- 11
- Antriebsmotor
- 12
- Getriebe
- 13
- axialer Endbereich
- 14
- Hohlwelle
- 15
- Welle
- 16
- Ausgangselement
- 17
- erste axiale Richtung
- 18
- zweite axiale Richtung
- 20
- Antriebseinheit
- 21
- Antriebsmotor
- 22
- Getriebe
- 23
- Getriebe
- 24
- axialer Endbereich
- 25
- axialer Endbereich
- 26
- Welle
- 27
- Welle
- 28
- Welle
- 29
- Welle
- 30
- axiale Richtung
- 31
- axiale Richtung
- 50
- Prüfvorrichtung
- 51
- Antriebseinheit
- 52
- Stromversorgungsleitungen
- 53
- Mittel
- 54
- Steuereinheit
- 55
- Elektronikplatine
- 56
- Antriebsmotor
- 57
- Getriebe
