DE102019211734A1 - Drive device for adjusting a vehicle assembly - Google Patents

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Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (11) umfasst ein Getriebe (3), eine Antriebsbaugruppe zum Antreiben des Getriebes (3), eine Abtriebsbaugruppe zum Übertragen einer Verstellkraft auf die Fahrzeugbaugruppe (11) und eine Steuereinrichtung (6) zum Steuern der Antriebsbaugruppe. Dabei ist vorgesehen, dass das Getriebe (3) ein drehbar gelagertes, erstes Getriebeteil (33), ein drehbar gelagertes, zweites Getriebeteil (30) und ein drehbar gelagertes, mit dem ersten Getriebeteil (33) und dem zweiten Getriebeteil (30) in Wirkverbindung stehendes, mit der Abtriebsbaugruppe verbundenes, drittes Getriebeteil (31) aufweist und dass die Antriebsbaugruppe einen ersten elektromotorischen Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und einen zweiten elektromotorischen Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (30) aufweist. Die Steuereinrichtung (6) ist ausgebildet, zum Verdrehen des dritten Getriebeteils (31) in einem ersten Betriebsmodus einen der Antriebe (4, 5) zum Antreiben des zugeordneten Getriebeteils (33, 30) anzusteuern und in einem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und den zweiten Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (30) anzusteuern.A drive device (2) for adjusting a vehicle assembly (11) comprises a transmission (3), a drive assembly for driving the transmission (3), an output assembly for transmitting an adjustment force to the vehicle assembly (11) and a control device (6) for controlling the Drive assembly. It is provided that the gear (3) has a rotatably mounted first gear part (33), a rotatably mounted second gear part (30) and a rotatably mounted, with the first gear part (33) and the second gear part (30) in operative connection has a standing, third gear part (31) connected to the output assembly, and that the drive assembly has a first electromotive drive (4) for driving the first gear part (33) and a second electromotive drive (5) for driving the second gear part (30). The control device (6) is designed to control one of the drives (4, 5) for driving the associated gear part (33, 30) for rotating the third gear part (31) in a first operating mode and to control the first drive (4) in a second operating mode. to drive the first gear part (33) and the second drive (5) to drive the second gear part (30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe.The invention relates to a drive device for adjusting a vehicle assembly according to the preamble of claim 1 and a method for controlling a drive device for adjusting a vehicle assembly.

Eine derartige Antriebsvorrichtung weist ein Getriebe, eine Antriebsbaugruppe zum Antreiben des Getriebes, eine Abtriebsbaugruppe zum Übertragen einer Verstellkraft auf die Fahrzeugbaugruppe und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebsbaugruppe auf.Such a drive device has a transmission, a drive assembly for driving the transmission, an output assembly for transmitting an adjusting force to the vehicle assembly and a control device for controlling the drive assembly.

Eine solche Antriebsvorrichtung kann zum Beispiel als Türantrieb zum Verstellen einer Fahrzeugtür, zum Beispiel einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, ausgebildet sein.Such a drive device can be designed, for example, as a door drive for adjusting a vehicle door, for example a vehicle side door or a tailgate.

Eine beispielsweise aus der DE 10 2015 215 627 A1 bekannte Antriebsvorrichtung ist ortsfest an einer Fahrzeugtür angeordnet und weist ein Getriebe in Form eines Planetenradgetriebes auf, das über einen elektromotorischen Antrieb angetrieben werden kann, um eine Seiltrommel zu verdrehen. Die Seiltrommel ist über ein Übertragungselement in Form eines Zugseils mit einem Verstellteil in Form eines gelenkig mit einer Fahrzeugkarosserie verbundenen Fangbands gekoppelt derart, dass durch Verdrehen der Seiltrommel das Verstellteil gegenüber der Seiltrommel verstellt und dadurch die Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie bewegt werden kann.One example from the DE 10 2015 215 627 A1 known drive device is arranged stationary on a vehicle door and has a gear in the form of a planetary gear, which can be driven by an electric motor drive to rotate a cable drum. The cable drum is coupled via a transmission element in the form of a traction cable to an adjustment part in the form of an articulated tether connected to a vehicle body such that the adjustment part can be adjusted relative to the cable drum by rotating the cable drum and the vehicle door can be moved relative to the vehicle body.

Eine Antriebsvorrichtung, zum Beispiel in Form eines Türantriebs, soll in einem Automatikbetrieb ein automatisches Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise einer Fahrzeugtür, ohne einen Nutzereingriff ermöglichen.A drive device, for example in the form of a door drive, is intended to enable an automatic adjustment of a vehicle assembly, for example a vehicle door, in an automatic mode, without user intervention.

Im Rahmen eines solchen automatischen Verstellens wird die Fahrzeugbaugruppe beispielsweise zwischen vorbestimmten Positionen elektromotorisch bewegt, wobei hierzu ein vergleichsweise großes Drehmoment zur Verfügung gestellt werden muss, bei jedoch vergleichsweise geringer Verstellgeschwindigkeit der Fahrzeugbaugruppe und somit geringer Drehzahl eines elektromotorischen Antriebs.As part of such an automatic adjustment, the vehicle assembly is moved between predetermined positions by an electric motor, for which a comparatively high torque must be made available, but with a comparatively low adjustment speed of the vehicle assembly and thus a low speed of an electric motor drive.

Bei einer solchen Antriebsvorrichtung ist zudem jedoch wünschenswert, einen Servobetrieb zur Verfügung zu stellen, in dem ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe durch einen Nutzer elektromotorisch unterstützt wird derart, dass ein Nutzer über einen Verstellweg (nur) eine nach Möglichkeit gleichförmige Verstellkraft aufzubringen hat, eine darüber hinaus erforderliche Kraft aber von der Antriebsvorrichtung zur Verfügung gestellt wird. Im Rahmen eines solchen Servobetriebs ist das von der Antriebsvorrichtung bereitzustellende Drehmoment geringer als in einem Automatikbetrieb, weil der Nutzer zumindest einen Teil der erforderlichen Verstellkraft selbst aufbringt. Das Verstellen erfolgt dabei aber üblicherweise deutlich schneller, sodass die Antriebsvorrichtung mit erhöhter Drehzahl und zudem vergleichsweise großer Leistung betrieben werden muss.With such a drive device, however, it is also desirable to provide a servo operation in which manual adjustment of the vehicle assembly by a user is supported by an electric motor in such a way that a user has to apply an adjustment force that is (only) as uniform as possible over an adjustment path, one over that but also required force is made available by the drive device. In the context of such a servo operation, the torque to be provided by the drive device is lower than in an automatic operation, because the user applies at least part of the required adjusting force himself. The adjustment usually takes place much faster, so that the drive device must be operated at an increased speed and, moreover, a comparatively high output.

Dies erfordert das Einstellen unterschiedlicher Betriebspunkte an einem elektromotorischen Antrieb der Verstelleinrichtung. Zudem kann mit einem herkömmlichen Antrieb nicht ohne weiteres ein Betriebspunkt eingestellt werden, bei dem sowohl eine große Drehzahl als auch eine große Leistung für ein servounterstütztes Verstellen bereitgestellt werden kann.This requires setting different operating points on an electromotive drive of the adjustment device. In addition, a conventional drive cannot easily set an operating point at which both a high speed and a high power can be provided for servo-assisted adjustment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe zur Verfügung zu stellen, die eine variable Auslegung eine Antriebsvorrichtung zum Bereitstellen eines Automatikbetriebs und eines Servobetriebs ermöglichen.The object of the present invention is to provide a drive device and a method for controlling a drive device for adjusting a vehicle assembly, which allow a variable design of a drive device for providing automatic mode and servo mode.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an object having the features of claim 1.

Demnach weist das Getriebe ein drehbar gelagertes, erstes Getriebeteil, ein drehbar gelagertes, zweites Getriebeteil und ein drehbar gelagertes, mit dem ersten Getriebeteil und dem zweiten Getriebeteil in Wirkverbindung stehendes, mit der Abtriebsbaugruppe verbundenes, drittes Getriebeteil auf. Die Antriebsbaugruppe weist einen ersten elektromotorischen Antrieb zum Antreiben des ersten Getriebeteils und einen zweiten elektromotorischen Antrieb zum Antreiben des zweiten Getriebeteils auf. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, zum Verdrehen des dritten Getriebeteils in einem ersten Betriebsmodus einen der Antriebe zum Antreiben des zugeordneten Getriebeteils anzusteuern und in einem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb zum Antreiben des zweiten Getriebeteils und den zweiten Antrieb zum Antreiben des zweiten Getriebeteils anzusteuern.Accordingly, the transmission has a rotatably mounted first gear part, a rotatably mounted second gear part and a rotatably mounted third gear part that is operatively connected to the first gear part and the second gear part and connected to the output assembly. The drive assembly has a first electromotive drive for driving the first transmission part and a second electromotive drive for driving the second transmission part. The control device is designed to control one of the drives for driving the assigned transmission part in a first operating mode for rotating the third transmission part and to control the first drive for driving the second transmission part and the second drive for driving the second transmission part in a second operating mode.

Die Antriebsbaugruppe zum Antreiben des Getriebes weist demnach zwei elektromotorische Antriebe auf. Ein jeder Antrieb dient dazu, ein zugeordnetes Getriebeteil anzutreiben, sodass über die Antriebe unterschiedliche Getriebeteile des Getriebes in überlagerter Weise angetrieben werden können.The drive assembly for driving the transmission accordingly has two electromotive drives. Each drive is used to drive an assigned transmission part, so that different transmission parts of the transmission can be driven in a superimposed manner via the drives.

Gesteuert durch die Steuereinrichtung können die Antriebe hierbei wahlweise zugeschaltet oder abgeschaltet werden.Controlled by the control device, the drives can optionally be switched on or off.

So wird in dem ersten Betriebsmodus lediglich einer der Antriebe bestromt, sodass lediglich eines der Getriebeteile aktiv angetrieben wird. Ein Drehmoment wird somit im ersten Betriebsmodus lediglich über den aktiven Antrieb eingespeist, während der andere Antrieb nicht bestromt wird. Der erste Betriebsmodus kann beispielsweise einem Automatikbetrieb zugeordnet sein, sodass in dem ersten Betriebsmodus ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe ohne Nutzereingriff bei vergleichsweise geringer Verstellgeschwindigkeit erfolgt.In the first operating mode, only one of the drives is energized, so that only one of the transmission parts is actively driven. In the first operating mode, torque is thus only fed in via the active drive, while the other drive is not supplied with current. The first operating mode can be assigned to an automatic mode, for example, so that in the first operating mode the vehicle assembly is adjusted without user intervention at a comparatively low adjustment speed.

In dem zweiten Betriebsmodus hingegen werden beide Antriebe bestromt, und somit werden sowohl das erste Getriebeteil als auch das zweite Getriebeteil angetrieben. Es erfolgt somit ein überlagertes Einspeisen von Drehmomenten über die Antriebe in das Getriebe, und entsprechend wird das der Abtriebsbaugruppe zugeordnete, dritte Getriebeteil mit erhöhter Leistung zum Verstellen der Abtriebsbaugruppe angetrieben. Der zweite Betriebsmodus kann beispielsweise einem Servobetrieb zugeordnet sein, in dem ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe durch einen Nutzer elektromotorisch durch die Antriebsvorrichtung unterstützt wird, wobei das Verstellen mit vergleichsweise großer Verstellgeschwindigkeit und somit bei vergleichsweise großer Leistung der Antriebsvorrichtung erfolgt.In the second operating mode, on the other hand, both drives are energized, and thus both the first gear part and the second gear part are driven. There is thus a superimposed feeding of torques via the drives into the transmission, and accordingly the third transmission part assigned to the output assembly is driven with increased power for adjusting the output assembly. The second operating mode can for example be assigned to a servo operation in which a manual adjustment of the vehicle assembly by a user is supported by the drive device by an electric motor, the adjustment being carried out at a comparatively high adjustment speed and thus with a comparatively high output of the drive device.

Dadurch, dass die Antriebsbaugruppe der Antriebsvorrichtung zwei (gesonderte) elektromotorische Antriebe aufweist, können an der Antriebsvorrichtung zwei gesonderte Betriebspunkte eingestellt werden, die hinsichtlich der unterschiedlichen Betriebsmodi optimiert sind. So kann ein erster Betriebspunkt dem ersten Betriebsmodus zugeordnet sein und ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe in einem Automatikbetrieb mit günstigem Wirkungsgrad ermöglichen. Ein zweiter Betriebspunkt kann demgegenüber dem zweiten Betriebsmodus, in dem eine Antriebswirkung beider Antriebe überlagert ist, zugeordnet sein und ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe in einem Servobetrieb bei hoher Verstellgeschwindigkeit und großer Leistung ermöglichen.Because the drive assembly of the drive device has two (separate) electric motor drives, two separate operating points can be set on the drive device, which are optimized with regard to the different operating modes. A first operating point can thus be assigned to the first operating mode and enable the vehicle assembly to be adjusted in automatic mode with a favorable degree of efficiency. In contrast, a second operating point can be assigned to the second operating mode, in which a drive action of both drives is superimposed, and enable the vehicle assembly to be adjusted in servo mode at high adjustment speed and high power.

In einer Ausgestaltung ist das Getriebe durch ein Planetengetriebe ausgebildet. Ein solches Planetengetriebe kann beispielsweise als einstufiges Planetengetriebe ausgebildet sein und weist ein um eine Drehachse drehbares Sonnenrad mit einer um die Drehachse umlaufenden Außenverzahnung, einen um die Drehachse drehbaren Planetenträger, zumindest ein drehbar an dem Planetenträger gelagertes Planetenrad und ein um die Drehachse drehbares Hohlrad mit einer um die Drehachse umlaufenden Innenverzahnung auf. Das zumindest eine Planetenrad kämmt hierbei sowohl mit der Außenverzahnung des Sonnenrads als auch mit der Innenverzahnung des Hohlrads, sodass eine Relativbewegung zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad zu einer Drehbewegung an dem zumindest eine Planetenrad und - abhängig von der Bewegung des Hohlrads und des Sonnenrads - zu einer Bewegung des Planetenträgers führt.In one embodiment, the gear is formed by a planetary gear. Such a planetary gear can be designed, for example, as a single-stage planetary gear and has a sun gear rotatable about an axis of rotation with external toothing rotating around the axis of rotation, a planet carrier rotatable about the axis of rotation, at least one planet gear rotatably mounted on the planet carrier and a ring gear rotatable about the axis of rotation with a around the axis of rotation circumferential internal teeth. The at least one planet gear meshes with both the external teeth of the sun gear and the internal teeth of the ring gear, so that a relative movement between the sun gear and the ring gear leads to a rotary movement on the at least one planet gear and - depending on the movement of the ring gear and the sun gear a movement of the planet carrier leads.

Ein das Getriebe verwirklichende Planetengetriebe kann aber auch als zweistufiges oder mehrstufiges Planetengetriebe ausgebildet sein.A planetary gear that realizes the gear can also be designed as a two-stage or multi-stage planetary gear.

Ist das Getriebe zum Beispiel durch ein einstufiges Planetengetriebe ausgebildet, so kann das erste Getriebeteil beispielsweise durch das Sonnenrad und das zweite Getriebeteil durch das Hohlrad des Planetenradgetriebes gebildet sein. Das dritte Getriebeteil kann in diesem Fall beispielsweise durch den Planetenträger verwirklicht sein.If the transmission is formed, for example, by a single-stage planetary gear, the first transmission part can be formed, for example, by the sun gear and the second transmission part by the ring gear of the planetary gear. In this case, the third transmission part can be implemented, for example, by the planet carrier.

Es sind jedoch auch andere Zuordnungen denkbar und möglich. So kann das dritte Getriebeteil beispielsweise auch durch das Sonnenrad oder das Hohlrad verwirklicht sein. Entsprechend kann das erste Getriebeteil beispielsweise auch durch den Planetenträger oder das Hohlrad und das zweite Getriebeteil durch den Planetenträger oder das Sonnenrad ausgebildet sein.However, other assignments are also conceivable and possible. For example, the third transmission part can also be implemented by the sun gear or the ring gear. Correspondingly, the first transmission part can also be formed, for example, by the planet carrier or the ring gear and the second transmission part by the planet carrier or the sun gear.

Über das dritte Getriebeteil erfolgt im Betrieb der Abtrieb. Das dritte Getriebeteil ist hierzu mit einer Welle der Abtriebsbaugruppe verbunden, sodass eine Drehbewegung des dritten Getriebeteils in eine Drehbewegung der Welle übertragen wird. Die Welle ist der Abtriebsbaugruppe zugeordnet, sodass über die Welle ein Drehmoment zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise der Fahrzeugtür relativ zu einer Fahrzeugkarosserie, bewirkt wird.The third gear part is used for output during operation. For this purpose, the third gear part is connected to a shaft of the output assembly, so that a rotary movement of the third gear part is converted into a rotary movement of the shaft. The shaft is assigned to the output assembly, so that a torque for adjusting the vehicle assembly, for example the vehicle door relative to a vehicle body, is brought about via the shaft.

In dem ersten Betriebsmodus wird lediglich einer der Antriebe bestromt und somit lediglich eines der Getriebeteil angetrieben. Das dem anderen Antrieb zugeordnete Getriebeteil wird demgegenüber festgehalten, sodass das Getriebe als übliches Standgetriebe wirkt, bei dem eine Drehbewegung des dem aktiven Antrieb zugeordneten Getriebeteils in eine Drehbewegung des dem Abtrieb zugeordneten Getriebeteils übersetzt wird. Wird beispielsweise das Sonnenrad über einen zugeordneten, aktiven Antrieb angetrieben, kann das Hohlrad festgestellt sein, sodass eine Antriebsbewegung des Sonnenrads in eine Drehbewegung des Planetenträgers übersetzt und über den Planetenträger auf den Abtrieb übertragen wird.In the first operating mode, only one of the drives is energized and thus only one of the transmission parts is driven. The gear part assigned to the other drive is held in place, so that the gear acts as a conventional stationary gear, in which a rotary movement of the gear part assigned to the active drive is translated into a rotary movement of the gear part assigned to the output. If, for example, the sun gear is driven via an associated, active drive, the ring gear can be locked so that a drive movement of the sun gear is translated into a rotary movement of the planet carrier and transmitted to the output via the planet carrier.

Das Feststellen des dem anderen Antrieb zugeordneten Getriebeteils kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann der andere Antrieb oder eine Getriebeverbindung, über die der andere Antrieb mit dem zugeordneten Getriebeteil verbunden ist, zum Beispiel selbsthemmend ausgebildet sein. In diesem Fall wird das Getriebeteil über den Antrieb bzw. die den Antrieb mit dem Getriebeteil verbindende Getriebeverbindung festgehalten. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung beispielsweise eine (schaltbare) Bremse aufweisen, über die der andere Antrieb und/oder das dem anderen Antrieb zugeordnete Getriebeteil im ersten Betriebsmodus festgestellt wird.The gear part assigned to the other drive can be locked in different ways. For example, the other drive or a transmission connection via which the other drive is connected to the associated transmission part can be designed to be self-locking. In this case, the transmission part is held in place via the drive or the transmission connection connecting the drive to the transmission part. Alternatively, the drive device can, for example, be a ( switchable) brake, via which the other drive and / or the transmission part assigned to the other drive is determined in the first operating mode.

Einer oder beide der Antriebe können über eine eine Übersetzungsstufe bereitstellende Getriebeverbindung mit dem zugeordneten Getriebeteil verbunden sein. Zwischen dem Antrieb und dem jeweils zugeordneten Getriebeteil kann somit eine zusätzliche Übersetzungsstufe vorhanden sein, sodass eine Antriebsbewegung des jeweiligen Antriebs übersetzt wird in eine Drehbewegung des jeweils zugeordneten Getriebeteils. One or both of the drives can be connected to the assigned transmission part via a transmission connection providing a transmission stage. An additional transmission stage can thus be present between the drive and the respectively assigned transmission part, so that a drive movement of the respective drive is translated into a rotary movement of the respectively assigned transmission part.

Beispielsweise kann eine solche Getriebeverbindung durch ein Schneckengetriebe verwirklicht sein. Beispielsweise kann eine Antriebswelle des jeweiligen Antriebs eine Antriebsschnecke tragen, die mit einer Stirnradverzahnung des jeweils zugeordneten Getriebeteils kämmt, sodass über die Getriebeverbindung eine Untersetzung der Drehzahl, aber eine Übersetzung des Drehmoments erfolgt.For example, such a gear connection can be realized by a worm gear. For example, a drive shaft of the respective drive can carry a drive worm which meshes with a spur gear toothing of the respectively assigned transmission part, so that the speed is reduced via the transmission connection, but the torque is translated.

Eine solche Getriebeverbindung kann vorteilhafterweise selbsthemmend ausgebildet sein.Such a gear connection can advantageously be designed to be self-locking.

In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, in dem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb für eine gleichgerichtete Bewegung des ersten Getriebeteils und des zweiten Getriebeteils anzusteuern. Im zweiten Betriebsmodus werden somit beide Antriebe aktiv bestromt und somit angetrieben, sodass das Getriebe als Überlagerungsgetriebe wirkt, das durch die Antriebe eingeleitete Drehmomente überlagert und auf das dem Abtrieb zugeordnete dritte Getriebeteil überträgt.In one embodiment, the control device is designed to control the first drive and the second drive in the second operating mode for a rectified movement of the first gear part and the second gear part. In the second operating mode, both drives are thus actively energized and thus driven, so that the gearbox acts as a superimposed gearbox that superimposes the torques introduced by the drives and transfers it to the third gearbox part assigned to the output.

Dadurch, dass die den Antrieben zugeordneten Getriebeteile gleichgerichtet bewegt werden, überlagern sich die Drehbewegungen, sodass sich die Drehzahl des dritten Getriebeteils vergrößert. Werden die durch die Antriebe angetriebenen Getriebeteile mit gleicher Drehzahl verdreht, so entspricht die Drehzahl des dritten Getriebeteils beispielsweise der Drehzahl des ersten und zweiten Getriebeteils. Das Getriebe wirkt somit als Kupplung, die die Drehzahl der Getriebeteile unverändert auf das dritte Getriebeteil überträgt.Because the gear parts assigned to the drives are moved in the same direction, the rotary movements are superimposed so that the speed of the third gear part increases. If the gear parts driven by the drives are rotated at the same speed, the speed of the third gear part corresponds, for example, to the speed of the first and second gear parts. The transmission thus acts as a clutch that transmits the speed of the transmission parts unchanged to the third transmission part.

Insbesondere kann die Drehzahl des dritten Getriebeteils in dem ersten Betriebsmodus kleiner sein als in dem zweiten Betriebsmodus. Der erste Betriebsmodus kann hierbei vorzugsweise einem Automatikbetrieb zugeordnet sein, im Rahmen dessen die Fahrzeugbaugruppe automatisch, also ohne Nutzereingriff, verstellt wird. Der zweite Betriebsmodus ist demgegenüber vorzugsweise einem Servobetrieb zugeordnet, im Rahmen dessen ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe elektromotorisch durch die Antriebsvorrichtung unterstützt wird. Im zweiten Betriebsmodus ist die Verstellgeschwindigkeit der Fahrzeugbaugruppe höher, und dementsprechend ist die durch die Antriebsvorrichtung bereitzustellende Drehzahl deutlich größer als in dem dem Automatikbetrieb zugeordneten, ersten Betriebsmodus.In particular, the speed of the third transmission part can be lower in the first operating mode than in the second operating mode. The first operating mode can in this case preferably be assigned to an automatic mode, in the context of which the vehicle assembly is adjusted automatically, that is to say without user intervention. In contrast, the second operating mode is preferably assigned to a servo operation, in the context of which manual adjustment of the vehicle assembly is supported by the drive device by an electric motor. In the second operating mode, the adjustment speed of the vehicle assembly is higher, and accordingly the speed to be provided by the drive device is significantly greater than in the first operating mode assigned to the automatic mode.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe, bei dem eine Steuereinrichtung eine Antriebsbaugruppe zum Antreiben einer über ein Getriebe mit der Antriebsbaugruppe verbundenen Abtriebsbaugruppe steuert, um eine Verstellkraft auf die Fahrzeugbaugruppe zu übertragen. Dabei ist vorgesehen, dass das Getriebe ein drehbar gelagertes, erstes Getriebeteil, ein drehbar gelagertes, zweites Getriebeteil und ein drehbar gelagertes, mit dem ersten Getriebeteil und dem zweiten Getriebeteil in Wirkverbindung stehendes, mit der Abtriebsbaugruppe verbundenes, drittes Getriebeteil aufweist. Weiter ist vorgesehen, dass die Antriebsbaugruppe einen ersten elektromotorischen Antrieb zum Antreiben des ersten Getriebeteils und einen zweiten elektromotorischen Antrieb zum Antreiben des zweiten Getriebeteils aufweist. Die Steuereinrichtung steuert zum Verdrehen des dritten Getriebeteils in einem ersten Betriebsmodus einen der Antriebe zum Antreiben des zugeordneten Getriebeteils an. In einem zweiten Betriebsmodus hingegen steuert die Steuereinrichtung den ersten Antrieb zum Antreiben des ersten Getriebeteils und den zweiten Antrieb zum Antreiben des zweiten Getriebeteils an.The object is also achieved by a method for controlling a drive device for adjusting a vehicle assembly, in which a control device controls a drive assembly for driving an output assembly connected to the drive assembly via a transmission in order to transmit an adjustment force to the vehicle assembly. It is provided that the transmission has a rotatably mounted first gear part, a rotatably mounted second gear part and a rotatably mounted third gear part that is operatively connected to the first gear part and the second gear part and connected to the output assembly. It is further provided that the drive assembly has a first electromotive drive for driving the first gear part and a second electromotive drive for driving the second gear part. In order to rotate the third transmission part in a first operating mode, the control device controls one of the drives for driving the assigned transmission part. In a second operating mode, on the other hand, the control device controls the first drive for driving the first transmission part and the second drive for driving the second transmission part.

Die vorangehend für die Antriebsvorrichtung beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen sind identisch auch auf das Verfahren anwendbar, sodass diesbezüglich auf das vorangehend Ausgeführte verwiesen werden soll.The advantages and advantageous configurations described above for the drive device can also be applied identically to the method, so that reference should be made in this regard to what has been stated above.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

  • 1 eine Ansicht einer Fahrzeugbaugruppe in Form einer Fahrzeugseitentür, die relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu verstellen ist;
  • 2 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung, mit einer zwei Antriebe umfassenden Antriebsbaugruppe und einem als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebe;
  • 3 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung, nach einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Antriebsvo rrichtu ng ;
  • 5A eine Ansicht einer veränderlichen Drehzahl, bei feststehendem Hohlrad des als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebes;
  • 5B eine Ansicht einer veränderlichen Drehzahl, bei feststehendem Sonnenrad des als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebes;
  • 5C eine Ansicht der Drehzahl, bei Antreiben sowohl des Sonnenrads als auch des Hohlrads;
  • 6 eine Ansicht der veränderlichen Drehzahl, bei Betreiben der Antriebsvorrichtung in unterschiedlichen Betriebsmodi;
  • 7 eine Ansicht einer Motorkennlinie; und
  • 8 eine Ansicht von überlagerten Motorkennlinien zweier Antriebe der Antriebsvorrichtung.
The idea on which the invention is based is to be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
  • 1 a view of a vehicle assembly in the form of a vehicle side door, which is to be adjusted relative to a vehicle body;
  • 2 a view of an embodiment of a drive device, with a drive assembly comprising two drives and a transmission designed as a planetary gear;
  • 3 a schematic view of a drive device, according to an embodiment;
  • 4th a view of another embodiment of a Antriebvo rrichtu ng;
  • 5A a view of a variable speed, with a stationary ring gear of the transmission designed as a planetary gear;
  • 5B a view of a variable speed, with a stationary sun gear of the gearbox designed as a planetary gear;
  • 5C a view of the speed when driving both the sun gear and the ring gear;
  • 6th a view of the variable speed when operating the drive device in different operating modes;
  • 7th a view of a motor characteristic; and
  • 8th a view of superimposed motor characteristics of two drives of the drive device.

1 zeigt eine Anordnung eines Fahrzeugs 1, bei der eine Fahrzeugbaugruppe 11 in Form einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Fahrzeugseitentür, über einen Türscharnier 111 verschwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie 10 angeordnet ist. Die Fahrzeugbaugruppe 11 kann entlang einer Öffnungsrichtung O zwischen einer geschlossenen Stellung, in der eine Öffnung in der Fahrzeugkarosserie 10 verschlossen ist, und einer geöffneten Stellung verschwenkt werden, um beispielsweise einem Nutzer einen Einstieg in das Fahrzeug 1 zu ermöglichen. 1 shows an arrangement of a vehicle 1 , in which a vehicle assembly 11 in the form of a vehicle door, in particular a vehicle side door, via a door hinge 111 pivotable on a vehicle body 10 is arranged. The vehicle assembly 11 can along an opening direction O between a closed position in which an opening in the vehicle body 10 is locked, and can be pivoted to an open position, for example to allow a user to get into the vehicle 1 to enable.

Die Fahrzeugbaugruppe 11 kann über eine Antriebsvorrichtung 2 elektromotorisch verstellt werden. Die Antriebsvorrichtung 2 ist beispielsweise ortsfest in einem Innenraum 110 der Fahrzeugbaugruppe 11 angeordnet und wirkt auf ein über ein Gelenk 20 gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie 10 verbundenes Verstellteil, zum Beispiel in Form eines Fangbands ein, um darüber eine Relativkraft zwischen der Fahrzeugbaugruppe 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 zu bewirken.The vehicle assembly 11 can have a drive device 2 be adjusted by an electric motor. The drive device 2 is for example stationary in an interior 110 the vehicle assembly 11 arranged and acts on one via a joint 20th articulated with the vehicle body 10 connected adjustment part, for example in the form of a tether, in order to create a relative force between the vehicle assembly 11 and the vehicle body 10 for adjusting the vehicle assembly 11 to effect.

Eine in 2 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Antriebsvorrichtung 2 weist ein Getriebe 3 auf, das als Planetengetriebe ausgebildet ist und zum Antreiben einer einen Abtrieb bereitstellenden, um eine Drehachse D drehbaren Welle 34 dient. Über die Welle 34 kann beispielsweise ein Abtriebselement angetrieben werden, beispielsweise eine Seiltrommel wie in der DE 10 2015 215627A1 beschrieben, um auf diese Weise das Verstellteil 21 relativ zu der Antriebsvorrichtung 2 zu verstellen und darüber die Fahrzeugbaugruppe 11 zu bewegen. Die Welle 34 kann dazu an einem Ende 340 mit einem Abtriebselement, zum Beispiel einer Seiltrommel oder einem Zahnrad, gekoppelt sein. An einem gegenüberliegenden Ende 341 der Welle 34 kann demgegenüber beispielsweise eine Sensoreinrichtung zum Detektieren der (absoluten oder relativen) Position der Welle 34 angeordnet sein,One in 2 Drive device shown in one embodiment 2 has a transmission 3 on, which is designed as a planetary gear and for driving an output providing an axis of rotation D. rotatable shaft 34 serves. Over the wave 34 For example, an output element can be driven, for example a cable drum as in the DE 10 2015 215627A1 described in this way the adjustment part 21st relative to the drive device 2 to adjust and above the vehicle assembly 11 to move. The wave 34 can do this at one end 340 be coupled to an output element, for example a cable drum or a gear. At an opposite end 341 the wave 34 In contrast, for example, a sensor device for detecting the (absolute or relative) position of the shaft 34 be arranged

Das Getriebe 30 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als einstufiges Planetengetriebe ausgebildet, das ein äußeres Hohlrad 30, ein inneres Sonnenrad 33, einen Planetenträger 31 und eine Mehrzahl von drehbar um Lagerachsen 320 an dem Planetenträger 31 gelagerten Planetenrädern 32 aufweist. Das Hohlrad 30 weist eine innenseitig umlaufende Innenverzahnung 301 auf. Das Sonnenrad 33 bildet demgegenüber eine außenseitig umlaufende Außenverzahnung 330 aus. Die Planetenräder 32 sind als Stirnräder ausgebildet und kämmen sowohl mit der Innenverzahnung 301 des Hohlrads 30 als auch mit der Außenverzahnung 330 des Sonnenrads 33.The gear 30th is designed in the illustrated embodiment as a single-stage planetary gear, which has an outer ring gear 30th , an inner sun gear 33 , a planet carrier 31 and a plurality of rotatable about bearing axles 320 on the planet carrier 31 mounted planetary gears 32 having. The ring gear 30th has internal teeth running around the inside 301 on. The sun gear 33 In contrast, forms a circumferential external toothing on the outside 330 out. The planet gears 32 are designed as spur gears and mesh with both the internal teeth 301 of the ring gear 30th as well as with the external teeth 330 of the sun gear 33 .

Das Hohlrad 30 ist über einen Lagerbund 300 drehbar zu der Welle 34 gelagert und somit um die Drehachse D relativ zur Welle 34 drehbar. Das Sonnenrad 33 ist ebenso an der Welle 34 drehbar gelagert und somit ebenfalls um die Drehachse D zur Welle 34 drehbar. Der Planetenträger 31 demgegenüber ist drehfest mit der Welle 34 verbunden, sodass eine Drehbewegung des Planetenträgers 31 zu einer Drehbewegung der Welle 34 führt.The ring gear 30th is about a bearing collar 300 rotatable to the shaft 34 stored and thus around the axis of rotation D. relative to the wave 34 rotatable. The sun gear 33 is also on the wave 34 rotatably mounted and thus also around the axis of rotation D. to the wave 34 rotatable. The planet carrier 31 in contrast, it is rotationally fixed to the shaft 34 connected so that a rotary movement of the planet carrier 31 to a rotary movement of the shaft 34 leads.

Die Antriebsvorrichtung 2 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Antriebsbaugruppe auf, die aus zwei gesonderten elektromotorischen Antrieben 4, 5 besteht. Die Antriebe 4, 5 dienen zum Antreiben unterschiedlicher Getriebeteile des Getriebes 3, sodass über die Antriebe 4, 5 in überlagerter Weise Drehmomente in das Getriebe 3 und darüber in die Welle 34 eingeleitet werden können.The drive device 2 has, in the illustrated embodiment, a drive assembly consisting of two separate electromotive drives 4th , 5 consists. The drives 4th , 5 serve to drive different parts of the gearbox 3 so about the drives 4th , 5 in a superimposed way torques in the transmission 3 and over into the wave 34 can be initiated.

Eine Steuereinrichtung 6 dient zum Steuern der Antriebe 4, 5, insbesondere zum Schalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi.A control device 6th is used to control the drives 4th , 5 , especially for switching between different operating modes.

Ein erster Antrieb 4 ist dem Sonnenrad 33 zugeordnet und steht über eine Getriebeverbindung 40 in Form eines Schneckengetriebes mit einer an dem Sonnenrad 33 geformten Stirnradverzahnung 331 in Verzahnungseingriff. Die Getriebeverbindung 40 ist durch eine an einer Antriebswelle 400 angeordnete Antriebsschnecke 401 des Antriebs 4 gebildet, die mit der Stirnradverzahnung 331 kämmt, sodass eine Drehbewegung der Antriebswelle 400 bei untersetzter Drehzahl, aber übersetztem Drehmoment in eine Drehbewegung des Sonnenrads 33 umgesetzt wird.A first drive 4th is the sun gear 33 assigned and is via a gear connection 40 in the form of a worm gear with one on the sun gear 33 shaped spur gear teeth 331 in meshing engagement. The gear connection 40 is by one on a drive shaft 400 arranged drive worm 401 of the drive 4th formed with the spur gear teeth 331 meshes so that a rotary movement of the drive shaft 400 at reduced speed, but translated torque into a rotary movement of the sun gear 33 is implemented.

Ein zweiter Antrieb 5 ist demgegenüber dem Hohlrad 30 zugeordnet und dient zum Antreiben des Hohlrads 30. Hierzu ist der Antrieb 5 über eine (in 2 nicht im Detail ersichtliche) Getriebeverbindung 50 mit dem Hohlrad 30 wirkverbunden, beispielsweise über ein Schneckengetriebe, analog wie dies bei dem Antrieb 4 verwirklicht ist. Insbesondere kann eine Antriebsschnecke des Antriebs 5 mit einer umlaufenden, außenseitigen Stirnradverzahnung 302 des Hohlrads 30 in Verzahnungseingriff stehen, sodass über den Antrieb 5 das Hohlrad 30 in eine Drehbewegung versetzt werden kann.A second drive 5 on the other hand is the ring gear 30th assigned and is used to drive the ring gear 30th . This is where the drive is 5 via a (in 2 Gear connection not visible in detail 50 with the ring gear 30th operatively connected, for example via a worm gear, analogous to the drive 4th is realized. In particular, a drive worm of the drive 5 with circumferential, external spur gear teeth 302 of the ring gear 30th are in meshing engagement so that over the drive 5 the ring gear 30th can be set in a rotary motion.

Die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 2 ist - in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen - in den schematischen Ansichten gemäß 3 und 4 veranschaulicht. Antriebe 4, 5 sind unterschiedlichen Getriebeteilen, nämlich dem Sonnenrad 33 und dem Hohlrad 30, zugeordnet und dienen zum (überlagerten) Antreiben der Getriebeteile 33, 30. Die abtriebsseitige Welle 34 ist demgegenüber mit dem Planetenträger 31 verbunden, sodass eine Drehbewegung des Planetenträgers 31 in eine Drehbewegung der Welle 34 um die Drehachse D umgesetzt wird.The functioning of the drive device 2 is - in different embodiments - according to the schematic views 3 and 4th illustrated. Drives 4th , 5 are different transmission parts, namely the sun gear 33 and the ring gear 30th , assigned and are used to (superimposed) drive the gear parts 33 , 30th . The output shaft 34 is on the other hand with the planet carrier 31 connected so that a rotary movement of the planet carrier 31 into a rotary motion of the shaft 34 around the axis of rotation D. is implemented.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 die Antriebe 4, 5 über je eine Kupplung und somit ohne wesentliche Über-/Untersetzung mit den zugeordneten Getriebeteilen 33, 30 verbunden sind, sind die Antriebe 4, 5 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 über zusätzliche Getriebeverbindungen 40, 50, die Über-/Untersetzungsstufen darstellen können, mit den zugeordneten Getriebeteilen 33, 30 gekoppelt. Über die Getriebeverbindungen 40, 50 können die durch die Antriebe 4, 5 bereitgestellten Antriebsmomente und Drehzahlen für eine Überlagerung am Getriebe 3 in geeigneter Weise angepasst werden.While in the embodiment according to 3 the drives 4th , 5 each with a clutch and thus without any significant step-up / step-down with the associated gear parts 33 , 30th are connected, are the drives 4th , 5 in the embodiment according to 4th via additional gear connections 40 , 50 , which can represent step-up / step-down steps, with the assigned gear parts 33 , 30th coupled. About the gear connections 40 , 50 can that through the drives 4th , 5 provided drive torques and speeds for superposition on the gearbox 3 be adjusted in an appropriate manner.

Die Antriebsvorrichtung 2 kann in unterschiedliche Betriebsmodi geschaltet werden.The drive device 2 can be switched to different operating modes.

Ein erster Betriebsmodus kann beispielsweise einem Automatikbetrieb zum automatischen, nutzerunabhängigen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 zugeordnet sein. In einem solchen Automatikbetrieb soll die Fahrzeugbaugruppe 11 zum Beispiel mit vergleichsweise niedriger Verstellgeschwindigkeit verstellt werden, sodass eine vergleichsweise geringe Drehzahl an der abtriebsseitigen Welle 34 erforderlich ist.A first operating mode can, for example, be an automatic mode for automatic, user-independent adjustment of the vehicle assembly 11 be assigned. In such an automatic mode, the vehicle assembly should 11 for example, can be adjusted with a comparatively low adjustment speed, so that a comparatively low speed on the output-side shaft 34 is required.

In dem ersten Betriebsmodus ist vorgesehen, dass lediglich einer der Antriebe 4, 5 aktiv angetrieben und somit ein Drehmoment lediglich über eins der Getriebeteile 33, 30 in das Getriebe 3 eingeleitet wird. Der andere Antrieb 5, 4 ist demgegenüber inaktiv und wird entsprechend nicht bestromt.In the first operating mode it is provided that only one of the drives 4th , 5 actively driven and thus a torque only via one of the transmission parts 33 , 30th into the transmission 3 is initiated. The other drive 5 , 4th is inactive on the other hand and is accordingly not energized.

In dem ersten Betriebsmodus kann vorgesehen sein, dass das dem inaktiven Antrieb 5, 4 zugeordnete Getriebeteil 30, 33 festgehalten wird, sodass das Getriebe 3 als Standgetriebe wirkt. Hierzu kann der jeweilige Antrieb 5, 4 und/oder die dem Antrieb zugeordnete Getriebeverbindung 50, 40 selbsthemmend ausgebildet sein, sodass das zugeordnete Getriebeteil 30, 33 über den Antrieb 5, 4 bzw. die Getriebeverbindung 50, 40 festgestellt ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Bremsvorrichtung vorgesehen sein, die geschaltet werden kann, um im ersten Betriebsmodus das zugeordnete Getriebeteil festzustellen.In the first operating mode it can be provided that the inactive drive 5 , 4th assigned transmission part 30th , 33 is held so that the transmission 3 acts as a stationary gear. The respective drive can do this 5 , 4th and / or the gear connection assigned to the drive 50 , 40 be designed to be self-locking, so that the associated gear part 30th , 33 about the drive 5 , 4th or the gear connection 50 , 40 is established. Additionally or alternatively, a braking device can be provided which can be switched in order to determine the assigned gear part in the first operating mode.

Möglich ist hierbei, im ersten Betriebsmodus den dem Sonnenrad 33 zugeordneten Antrieb 4 zu bestromen und somit das Sonnenrad 33 anzutreiben, während der dem Hohlrad 30 zugeordnete Antrieb 5 inaktiv ist. Umgekehrt ist aber auch möglich, im ersten Betriebsmodus das Hohlrad 30 über den Antrieb 5 anzutreiben, während das Sonnenrad 33 festgestellt ist.What is possible here is the sun gear in the first operating mode 33 assigned drive 4th to energize and thus the sun gear 33 to drive during the the ring gear 30th assigned drive 5 is inactive. Conversely, however, it is also possible to use the ring gear in the first operating mode 30th about the drive 5 to drive while the sun gear 33 is established.

Wird das Hohlrad 30 festgehalten, so wird eine Drehzahl (nan_Sonne) des Sonnenrads 33 in eine reduzierte Drehzahl (nan_Steg) des Planetenträgers 31 und damit der abtriebsseitigen Welle 34 untersetzt, wie dies in 5A (anhand der zum Beispiel über der Zeit t veränderlichen Drehzahl) dargestellt ist. Wird, wie in 5B dargestellt, hingegen das Sonnenrad 33 festgehalten und das Hohlrad 30 angetrieben, wird die Drehzahl (nan_Hohlrad) des Hohlrads 30 in eine ebenfalls reduzierte Drehzahl (nab_steg) des Planetenträgers 31 und somit der abtriebsseitigen Welle 34 untersetzt. Die sich ergebende, maximale Drehzahl (nmax1, nmax2) ist hierbei bei festgehaltenem Sonnenrad 33 (5B) größer als bei festgehaltenem Hohlrad 30 (5A).Will the ring gear 30th held, a speed (n an_Sonne ) of the sun gear 33 into a reduced speed (n an_steg ) of the planet carrier 31 and thus the shaft on the output side 34 stocky, as shown in 5A (on the basis of the variable speed over time t, for example). Will, as in 5B shown, however, the sun gear 33 held and the ring gear 30th driven, the speed (n an_Hohlrad ) of the ring gear 30th into a likewise reduced speed (n ab_steg ) of the planet carrier 31 and thus the output-side shaft 34 stocky. The resulting maximum speed (n max1 , n max2 ) is when the sun gear is held 33 ( 5B) larger than when the ring gear is held 30th ( 5A) .

Im ersten Betriebsmodus kann durch Antreiben des Getriebes 3 durch einen (einzigen) Antrieb 4, 5 die Antriebsvorrichtung 2 auf einen Betriebspunkt BP1 mit hoher Leistung (Pmax) und hohem Wirkungsgrad optimiert werden, wie sich dies aus der schematisch in 7 dargestellten Motorkennlinie eines einzelnen Antriebs 4, 5 ergibt. Im ersten Betriebsmodus kann somit durch Ansteuern eines einzigen Antriebs 4, 5 die Fahrzeugbaugruppe 11 mit vergleichsweise niedriger Verstellgeschwindigkeit, aber gutem Wirkungsgrad verstellt werden.In the first operating mode, by driving the gearbox 3 by a (single) drive 4th , 5 the drive device 2 to an operating point BP1 can be optimized with high power (P max ) and high efficiency, as can be seen from the schematic in 7th shown motor characteristic of a single drive 4th , 5 results. In the first operating mode, it is thus possible to control a single drive 4th , 5 the vehicle assembly 11 can be adjusted with a comparatively low adjustment speed, but with good efficiency.

Im zweiten Betriebsmodus werden beide Antriebe 4, 5 aktiv bestromt und treiben somit das jeweils zugeordnete Getriebeteil 33, 30 an. Die Steuereinrichtung 6 steuert hierbei die Antriebe 4, 5 derart, dass die Getriebeteile 33, 30 mit gleichgerichtetem Drehsinn um die Drehachse D angetrieben werden. Werden die Getriebeteile 33, 30 beispielsweise mit gleicher Drehzahl (nan_Sonne, nan_Hohlrad) verdreht, so entspricht die Drehzahl des Planetenträgers 31 und damit der abtriebsseitigen Welle 34 (nab_Steg) der Drehzahl der Getriebeteile 33, 30, wie dies schematisch in 5C veranschaulicht ist. Ein gleichgerichtetes, gleichförmiges Antreiben der Getriebeteile 33, 30 über die getrennten Antriebe 4, 5 ermöglicht somit ein Verstellen der abtriebsseitigen Welle 34 mit maximaler Drehzahl (nmaxll).In the second operating mode, both drives are 4th , 5 actively energized and thus drive the respectively assigned transmission part 33 , 30th at. The control device 6th controls the drives 4th , 5 such that the gear parts 33 , 30th with the same direction of rotation around the axis of rotation D. are driven. Will the transmission parts 33 , 30th for example rotated at the same speed (na n_sun , n an_hohlrad ), then corresponds to the speed of the planet carrier 31 and thus the shaft on the output side 34 (n ab_steg ) the speed of the gear parts 33 , 30th as shown schematically in 5C is illustrated. A rectified, uniform driving of the gear parts 33 , 30th via the separate drives 4th , 5 thus enables the output-side shaft to be adjusted 34 with maximum speed (n maxll ).

Während bei Bestromen lediglich eines Antriebs 4, 5 das Getriebe 3 als Standgetriebe mit durch die Bauform des Planetenradgetriebes vorgegebener Übersetzung / Untersetzung wirkt, wirkt das Getriebe 3 bei Antreiben beider Antriebe 4, 5 als Überlagerungsgetriebe (3-Wellen-Getriebe). Werden die den Antrieben 4, 5 zugeordneten Getriebeteile 33, 30 mit gleicher Drehzahl bewegt, so wirkt das Getriebe 3 im Wesentlichen als Kopplung, bei der die Drehzahl der Getriebeteile 33, 30 direkt in eine Drehbewegung des Planetenträgers 31 und darüber der Welle 34 umgesetzt wird.While only one drive is energized 4th , 5 The gear 3 acts as a stationary gear with the gear ratio specified by the design of the planetary gear, the gear acts 3 when driving both drives 4th , 5 as a superposition gear (3-shaft gear). Will the Drives 4th , 5 assigned gear parts 33 , 30th moves at the same speed, so the gear acts 3 essentially as a coupling, in which the speed of the transmission parts 33 , 30th directly into a rotary movement of the planet carrier 31 and above the wave 34 is implemented.

Das Betriebsverhalten in den unterschiedlichen Betriebsmodi ist in 6 schematisch veranschaulicht. In dem ersten Betriebsmodus (Bereich I) ist lediglich ein Antrieb 4, 5 (zum Beispiel der Antrieb 4) aktiv, während der andere Antrieb 5, 4 nicht bestromt und das diesem Antrieb 5, 4 zugeordnete Getriebeteil 30 festgehalten ist. In einem zweiten Betriebsmodus (Bereich II) ist demgegenüber der andere Antrieb 5, 4 zugeschaltet. Es ergibt sich eine Überlagerung der Drehzahlen der Getriebeteile 33, 30 (nan1, nan2) und eine resultierende Drehzahl der Welle 34 (nab_Steg).The operating behavior in the different operating modes is in 6th illustrated schematically. In the first operating mode (area I) there is only one drive 4th , 5 (for example the drive 4th ) active while the other drive 5 , 4th not energized and this drive 5 , 4th assigned transmission part 30th is held. In contrast, the other drive is in a second operating mode (area II) 5 , 4th switched on. The speeds of the transmission parts are superimposed 33 , 30th (n an1 , n an2 ) and a resulting rotational speed of the shaft 34 (n from_steg ).

In dem ersten Betriebsmodus kann hierbei zum Beispiel auf einen ersten Betriebspunkt BP1 bei einer ersten Drehzahl (n1) optimiert werden (zum Beispiel über eine Drehzahlregelung). In dem zweiten Betriebsmodus kann demgegenüber auf einen zweiten Betriebspunkt BP2 bei einer zweiten Drehzahl (n2) optimiert werden (zum Beispiel unter Verwendung einer Drehzahlregelung und/oder einer Stromregelung).In the first operating mode, for example, a first operating point can be used BP1 can be optimized at a first speed (n 1 ) (for example via a speed control). In contrast, a second operating point can be accessed in the second operating mode BP2 be optimized at a second speed (n2) (for example using a speed control and / or a current control).

Das Verwenden der zwei Antriebe 4, 5 ermöglicht hierbei auch neue Regelstrategien, indem wahlweise zum Beispiel drehzahlabhängig einer der Antriebe 4, 5 zugeschaltet oder abgeschaltet wird, beispielsweise wenn das durch einen Antrieb 4, 5 bereitgestellte Drehmoment zum Verstellen der Verstellbaugruppe 11 (zum Beispiel ab einer Grenzdrehzahl nG) nicht (mehr) hinreichend ist und somit der andere Antrieb 5, 4 unterstützend mitwirken soll.Using the two drives 4th , 5 also enables new control strategies, for example by using one of the drives depending on the speed 4th , 5 is switched on or off, for example if this is done by a drive 4th , 5 torque provided for adjusting the adjustment assembly 11 (for example from a limit speed n G ) is no longer sufficient and thus the other drive 5 , 4th should play a supportive role.

Wie in 8 veranschaulicht ist, ergibt sich abhängig vom Betriebsmodus eine Überlagerung der Drehmomente, sodass im zweiten Betriebsmodus die Antriebe 4, 5 in überlagerter Weise zusammenwirken, um ein Verstellen der Welle 34 bei hoher Drehzahl und hoher Leistung zu ermöglichen (Betriebspunkt BP1). Im ersten Betriebsmodus hingegen ist nur einer der Antriebe 4, 5 aktiv, und entsprechend wird die Drehzahl und das zur Verfügung stehende Drehmomente durch die Motorkennlinie des aktiven Antriebs 4, 5 bestimmt (Betriebspunkt BP1).As in 8th is illustrated, there is a superposition of the torques depending on the operating mode, so that the drives in the second operating mode 4th , 5 cooperate in a superimposed manner in order to adjust the shaft 34 at high speed and high power (operating point BP1 ). In the first operating mode, however, only one of the drives is 4th , 5 active, and the speed and the available torque are accordingly determined by the motor characteristic of the active drive 4th , 5 determined (operating point BP1 ).

Dies ermöglicht, im Automatikbetrieb die Fahrzeugbaugruppe 11 mit vergleichsweise kleiner Verstellgeschwindigkeit, aber hinreichender Leistung und gutem Wirkungsgrad zu verstellen (erster Betriebsmodus). Im Servobetrieb hingegen kann ein Verstellen der Fahrzeugbaugruppe 11 mit großer Verstellgeschwindigkeit und hoher Leistung unterstützt werden, wobei in diesem Fall die Antriebe 4, 5 gemeinsam zum Bereitstellen einer großen Leistung bei großer Drehzahl wirken (zweiter Betriebsmodus).This enables the vehicle assembly in automatic mode 11 Can be adjusted with a comparatively low adjustment speed, but with sufficient power and good efficiency (first operating mode). In the servo mode, however, the vehicle assembly can be adjusted 11 with high adjustment speed and high performance are supported, in this case the drives 4th , 5 act together to provide high power at high speed (second operating mode).

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.The idea on which the invention is based is not restricted to the exemplary embodiments described above, but can also be implemented in other ways.

Ein Überlagerungsgetriebe kann grundsätzlich auch anders ausgestaltet sein. Insbesondere kann ein Planetengetriebe anderer Bauform, beispielsweise mit anders dimensionierten Elementen und mehr als einer Stufe verwendet werden.A superposition gear can basically also be designed differently. In particular, a planetary gear of a different design, for example with differently dimensioned elements and more than one stage, can be used.

Durch den zweiten Antrieb ergibt sich die Möglichkeit für eine variable Drehzahlübersetzung hin zum Abtrieb. Die Auslegung des ersten Antriebs kann auf den Betriebspunkt des elektrischen Betriebs hin erfolgen, was ermöglicht, die Motorleistung des Antriebs kleiner auszuwählen als für den Fall, dass der Antrieb sowohl den Automatikbetrieb als auch den Servobetrieb abdecken müsste. Hierdurch können sich Kosteneinsparungen durch eine verringerte elektrische Leistung bei Motor und Steuerelektronik ergeben.The second drive offers the possibility of a variable speed ratio to the output. The design of the first drive can be based on the operating point of electrical operation, which makes it possible to select the motor power of the drive to be smaller than in the event that the drive would have to cover both automatic mode and servo mode. This can result in cost savings through reduced electrical power in the motor and control electronics.

Da die Motorleistung und das Motormoment der einzelnen Antriebe gegebenenfalls kleiner ausgewählt werden kann, kann sich auch der Bauraumbedarf der Antriebsvorrichtung verringern.Since the motor power and the motor torque of the individual drives can optionally be selected to be smaller, the space requirement of the drive device can also be reduced.

Durch die Wahl einer Übersetzung einer vorgeschalteten Getriebestufe kann ein Unterstützungsbereich (bei Verwendung beider Antriebe) variiert werden, was die Anpassung an verschiedenen Last- und Drehzahlanforderungen ermöglicht.By choosing a ratio of an upstream gear stage, a support range (when using both drives) can be varied, which enables adaptation to different load and speed requirements.

Die Wahl einer zusätzlichen Bremse oder eines selbsthemmenden Getriebes ermöglicht den Einsatz von Antrieben mit einer niedrigen Leistung.The choice of an additional brake or a self-locking gear enables the use of drives with a low power.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugvehicle
1010
Karosseriebody
1111
Fahrzeugbaugruppe (Fahrzeugtür)Vehicle assembly (vehicle door)
110110
TürinnenraumDoor interior
111111
TürscharnierDoor hinge
22
AntriebsvorrichtungDrive device
2020th
Gelenkjoint
2121st
Verstellteil (Fangband)Adjustment part (tether)
33
Getriebetransmission
3030th
Zweites Getriebeteil (Hohlrad)Second gear part (ring gear)
300300
LagerbundBearing collar
301301
InnenverzahnungInternal gearing
302302
StirnradverzahnungSpur gear teeth
3131
Drittes Getriebeteil (Planetenträger)Third gear part (planet carrier)
3232
PlanetenräderPlanetary gears
320320
LagerachseBearing axis
3333
Erstes Getriebeteil (Sonnenrad)First gear part (sun gear)
330330
VerzahnungInterlocking
331331
StirnradverzahnungSpur gear teeth
3434
Wellewave
340,341340.341
Endeend
44th
Antriebdrive
4040
ÜbersetzungsgetriebeTransmission gear
400400
Antriebswelledrive shaft
401401
AntriebsschneckeDrive screw
55
Antriebdrive
5050
ÜbersetzungsgetriebeTransmission gear
66
SteuereinrichtungControl device
BP1, BP2BP1, BP2
BetriebspunktOperating point
DD.
DrehachseAxis of rotation
OO
ÖffnungsrichtungOpening direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015215627 A1 [0004, 0035]DE 102015215627 A1 [0004, 0035]

Claims (14)

Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (11), mit einem Getriebe (3), einer Antriebsbaugruppe zum Antreiben des Getriebes (3), einer Abtriebsbaugruppe zum Übertragen einer Verstellkraft auf die Fahrzeugbaugruppe (11) und einer Steuereinrichtung (6) zum Steuern der Antriebsbaugruppe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) ein drehbar gelagertes, erstes Getriebeteil (33), ein drehbar gelagertes, zweites Getriebeteil (30) und ein drehbar gelagertes, mit dem ersten Getriebeteil (33) und dem zweiten Getriebeteil (30) in Wirkverbindung stehendes, mit der Abtriebsbaugruppe verbundenes, drittes Getriebeteil (31) aufweist und dass die Antriebsbaugruppe einen ersten elektromotorischen Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und einen zweiten elektromotorischen Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (30) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (6) ausgebildet ist, zum Verdrehen des dritten Getriebeteils (31) in einem ersten Betriebsmodus einen der Antriebe (4, 5) zum Antreiben des zugeordneten Getriebeteils (33, 30) anzusteuern und in einem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und den zweiten Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (30) anzusteuern.Drive device (2) for adjusting a vehicle assembly (11), with a transmission (3), a drive assembly for driving the transmission (3), an output assembly for transmitting an adjustment force to the vehicle assembly (11) and a control device (6) for controlling the Drive assembly, characterized in that the gear (3) has a rotatably mounted, first gear part (33), a rotatably mounted, second gear part (30) and a rotatably mounted, with the first gear part (33) and the second gear part (30) in Has an operative connection, connected to the output assembly, third gear part (31) and that the drive assembly has a first electromotive drive (4) for driving the first gear part (33) and a second electromotive drive (5) for driving the second gear part (30) , wherein the control device (6) is designed to rotate the third gear part (31) in a first operating mode e one of the drives (4, 5) to drive the associated gear part (33, 30) and, in a second operating mode, the first drive (4) to drive the first gear part (33) and the second drive (5) to drive the second gear part (30) to be controlled. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) durch ein Planetengetriebe ausgebildet ist.Drive device (2) after Claim 1 , characterized in that the gear (3) is formed by a planetary gear. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe ein um eine Drehachse (D) drehbares Sonnenrad mit einer um die Drehachse (D) umlaufenden Außenverzahnung (330), einen um die Drehachse (D) drehbaren Planetenträger (31), zumindest ein drehbar an dem Planetenträger (31) gelagertes Planetenrad (32) und ein um die Drehachse (D) drehbares Hohlrad mit einer um die Drehachse (D) umlaufenden Innenverzahnung (301) aufweist, wobei das zumindest eine Planetenrad (32) mit der Außenverzahnung (330) des Sonnenrads und mit der Innenverzahnung (301) des Hohlrads kämmt.Drive device (2) after Claim 2 , characterized in that the planetary gear is a sun gear rotatable about an axis of rotation (D) with external teeth (330) rotating about the axis of rotation (D), a planet carrier (31) rotatable about the axis of rotation (D), at least one rotatable on the planet carrier ( 31) has mounted planetary gear (32) and a ring gear rotatable about the axis of rotation (D) with internal teeth (301) rotating around the axis of rotation (D), the at least one planetary gear (32) with the external teeth (330) of the sun gear and with meshes with the internal toothing (301) of the ring gear. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeteil (33) durch das Sonnenrad des Planetengetriebes und das zweite Getriebeteil (30) durch das Hohlrad des Planentengetriebes gebildet ist.Drive device (2) after Claim 3 , characterized in that the first gear part (33) is formed by the sun gear of the planetary gear and the second gear part (30) is formed by the ring gear of the planetary gear. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Getriebeteil (31) durch den Planetenträger gebildet ist.Drive device (2) after Claim 3 or 4th , characterized in that the third gear part (31) is formed by the planet carrier. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Getriebeteil (31) mit einer Welle (34) der Abtriebsbaugruppe zum Übertragen einer Drehbewegung auf die Abtriebsbaugruppe verbunden ist.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the third gear part (31) is connected to a shaft (34) of the output assembly for transmitting a rotary movement to the output assembly. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Betriebsmodus das dem anderen der Antriebe (5, 4) zugeordnete Getriebeteil (30, 33) festgehalten wird.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the gear part (30, 33) assigned to the other of the drives (5, 4) is held in the first operating mode. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Antriebe (5, 4) über eine Getriebeverbindung mit dem zugeordneten Getriebeteil (30, 33) verbunden ist.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the drives (5, 4) is connected to the assigned gear part (30, 33) via a gear connection. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeverbindung durch ein Schneckengetriebe ausgebildet ist.Drive device (2) after Claim 8 , characterized in that the gear connection is formed by a worm gear. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeverbindung selbsthemmend ist.Drive device (2) after Claim 8 or 9 , characterized in that the gear connection is self-locking. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) ausgebildet ist, in dem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb (4) und den zweite Antrieb (5) für eine gleichgerichtete Bewegung des ersten Getriebeteils (33) und des zweiten Getriebeteils (30) anzusteuern.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (6) is designed, in the second operating mode, the first drive (4) and the second drive (5) for a rectified movement of the first gear part (33) and the second transmission part (30) to be controlled. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) des dritten Getriebeteils (31) in dem ersten Betriebsmodus kleiner ist als in dem zweiten Betriebsmodus.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the speed (n) of the third transmission part (31) is lower in the first operating mode than in the second operating mode. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (2) ausgebildet ist, in dem ersten Betriebsmodus die Fahrzeugbaugruppe (11) in einem Automatikbetrieb automatisch zu verstellen und in dem zweiten Betriebsmodus ein manuelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe (11) in einem Servobetrieb elektromotorisch zu unterstützen.Drive device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device (2) is designed to automatically adjust the vehicle assembly (11) in an automatic mode in the first operating mode and manual adjustment of the vehicle assembly (11) in the second operating mode. to support electromotively in a servo operation. Verfahren zum Steuern einer Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe (11), bei dem eine Steuereinrichtung (6) eine Antriebsbaugruppe zum Antreiben einer über ein Getriebe (3) mit der Antriebsbaugruppe verbundenen Abtriebsbaugruppe steuert, um eine Verstellkraft auf die Fahrzeugbaugruppe (11) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) ein drehbar gelagertes, erstes Getriebeteil (33), ein drehbar gelagertes, zweites Getriebeteil (30) und ein drehbar gelagertes, mit dem ersten Getriebeteil (33) und dem zweiten Getriebeteil (30) in Wirkverbindung stehendes, mit der Abtriebsbaugruppe verbundenes, drittes Getriebeteil (31) aufweist und dass die Antriebsbaugruppe einen ersten elektromotorischen Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und einen zweiten elektromotorischen Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (30) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (6) zum Verdrehen des dritten Getriebeteils (31) in einem ersten Betriebsmodus einen der Antriebe (4, 5) zum Antreiben des zugeordneten Getriebeteils (33, 30) ansteuert und in einem zweiten Betriebsmodus den ersten Antrieb (4) zum Antreiben des ersten Getriebeteils (33) und den zweiten Antrieb (5) zum Antreiben des zweiten Getriebeteils (33) ansteuert.Method for controlling a drive device (2) for adjusting a vehicle assembly (11), in which a control device (6) controls a drive assembly for driving an output assembly connected to the drive assembly via a transmission (3) in order to apply an adjustment force to the vehicle assembly (11) to transfer, characterized in that the gear (3) has a rotatably mounted, first gear part (33), a rotatably mounted, second gear part (30) and a rotatably mounted, with the first gear part (33) and the second gear part (30) in operative connection, connected to the output assembly, third gear part (31) and that the Drive assembly comprises a first electromotive drive (4) for driving the first gear part (33) and a second electromotive drive (5) for driving the second gear part (30), the control device (6) for rotating the third gear part (31) in one first operating mode controls one of the drives (4, 5) for driving the assigned gear part (33, 30) and in a second operating mode the first drive (4) for driving the first gear part (33) and the second drive (5) for driving the second transmission part (33) controls.
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