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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen einer Klappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 13 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanordnung für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
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Im Rahmen der Komfortsteigerung bei Kraftfahrzeugen kommt der motorischen Verstellung von Klappen besondere Bedeutung zu. Bei einer solchen Klappe eines Kraftfahrzeugs handelt es sich beispielsweise um eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Hecktür, eine Fronthaube, eine Motorhaube, eine Seitentür oder dergleichen. Die Klappe kann schwenkbar nach Art einer Schwenktür, einer Schwenkklappe oder eines Schwenkdeckels, oder aber längsverschieblich nach Art einer Schiebetür ausgestaltet sein.
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Die in Rede stehende Antriebsanordnung dient der motorischen Verstellung der Klappe, beispielsweise zwischen einer vollständig geschlossenen Stellung und einer vollständig geöffneten Stellung. Der bekannte Stand der Technik (
WO 2010/083999 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, betrifft eine Antriebsanordnung mit einem Überspannungsschutz. Der Antrieb ist rücktreibbar ausgestaltet, sodass mit einer äußeren Verstellung der Klappe der Antriebsmotor beaufschlagt wird, was bei hoher Verstellgeschwindigkeit zur Beschädigung des Antriebs führen kann. Eine Antriebssteuerung der Antriebsanordnung wird im Rahmen des Überspannungsschutzes dafür genutzt, den Antrieb bei einer nicht-motorischen Verstellung des Verstellelements oberhalb einer vorgegebenen Verstellgeschwindigkeit im Kurzschlussbetrieb motorisch zu bremsen. Das Risiko einer Beschädigung der Antriebsanordnung, beispielsweise durch eine zu hohe manuelle Belastung der Klappe, kann folglich reduziert werden.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine weitere Absicherung gegen eine Überbeanspruchung der Antriebsanordnung unter einer äußeren Verstellung der Klappe erreicht wird.
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Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die motorische Bremswirkung unter einer starken manuellen Verstellung der Klappe unter Umständen nicht ausreichend ist, eine Beschädigung der Antriebsanordnung zu verhindern. Insbesondere bei der Erstmontage der Antriebsanordnung am Kraftfahrzeug kann eine manuell bewirkte Verstellung auftreten, die auch mit der motorischen Bremswirkung zu einer Beschädigung des Antriebsmotors oder auch der Antriebssteuerung führt. Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass bei einer durch die äußere Verstellung eingeleitete Antriebsbewegung der Antrieb auch zur Erzeugung eines akustischen Warnsignals genutzt werden kann.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Antriebssteuerung in der Bremsroutine den Antriebsmotor mit einem Tonsteuersignal derart betreibt, dass eine Antriebskomponente des Antriebsstrangs in dem zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert, sodass der Antrieb eine Tonabgabe im hörbaren Bereich erzeugt.
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Über die Tonabgabe kann eine intuitive Warnung dahingehend ausgegeben werden, die insbesondere manuelle Einwirkung auf die Klappe zu beenden. Da für die Tonabgabe eine Antriebskomponente herangezogen wird, sind zusätzliche akustische Ausgabemittel nicht zwingend erforderlich. Vielmehr kann die Tonabgabe durch steuerungstechnische Mittel umgesetzt werden.
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Eine besonders zweckmäßige Umsetzung des Tonsteuersignals erfolgt in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 über ein pulsweitenmoduliertes Signal, wobei die Trägerfrequenz des Tonsteuersignals für die Tonabgabe charakteristisch sein kann. Insbesondere dient hierbei der Antriebsmotor, welcher anhand der Trägerfrequenz betrieben wird, als oszillierende Antriebskomponente.
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Über eine von der Antriebsgeschwindigkeit bei der äußeren Verstellung abhängige Bremswirkung gemäß Anspruch 3 kann neben einer anpassbaren, insbesondere mit der Antriebsgeschwindigkeit ansteigenden, motorischen Bremswirkung auch eine Veränderung der Tonabgabe erfolgen.
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Zur Verbesserung der Wahrnehmung des akustischen Warnsignals kann in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 eine zeitliche Tonabfolge, beispielsweise eine intermittierende Tonabgabe wie ein sich wiederholender Piepton und/oder ein Tonfrequenzwechsel erfolgen. Die zeitliche Tonabfolge kann hierbei auf einfache Weise steuerungstechnisch umgesetzt werden, indem beispielsweise die Modulation des Tonsteuersignals variiert wird.
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Die Tonabgabe kann in der weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 mit der Antriebsgeschwindigkeit veränderlich oder zeitabhängig ausgestaltet sein, sodass der Benutzer intuitiv die akustische Warnung mit der äußeren Verstellung in Verbindung bringen kann.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Tonfrequenzen der Tonabgabe sind Gegenstand von Anspruch 8.
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Ebenfalls bevorzugt ist gemäß Anspruch 9 eine akustische Kopplung der oszillierenden Antriebskomponente des Antriebsstrangs zu weiteren Elementen wie einem Antriebsgehäuse des Antriebs oder zur Klappe vorgesehen, sodass diese weiteren Elemente ebenfalls zur Tonabgabe beitragen.
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Grundsätzlich kann die Bremsroutine unter der Tonabgabe auch bei Ausfall einer Versorgungsspannung der Antriebsanordnung, wie beispielsweise bei der Erstmontage der Antriebsanordnung, stattfinden (Anspruch 11). Die Antriebssteuerung kann hierbei die Bremsroutine auf Grundlage der Generatorspannung des Antriebs vornehmen. Auch hier entsteht eine zusätzliche Sicherheit gegen Beschädigungen dadurch, dass der Antrieb selbst zur Tonabgabe eingesetzt wird. Es kommt folglich nicht darauf an, ob weitere Ausgabemittel für Warnungen wie beispielsweise eine zentrale Kraftfahrzeugsteuerung bereits mit der Antriebsanordnung verbunden sind.
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In Anspruch 12 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Antriebsanordnung genannt, nach welcher mehrere Antriebe vorgesehen sind. Hierbei können die Tonsteuersignale für die jeweiligen Antriebe auch unterschiedlich ausfallen.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, die Klappenanordnung aufweisend eine verstellbare Klappe und eine der Klappe zugeordnete, vorschlagsgemäße Antriebsanordnung, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu Antriebsanordnung darf verwiesen werden.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanordnung einer Klappe eines Kraftfahrzeugs beansprucht.
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Dabei ist wesentlich, dass mittels der Antriebssteuerung in der Bremsroutine der Antriebsmotor mit einem Tonsteuersignal derart betreiben wird, dass eine Antriebskomponente des Antriebsstrangs in dem zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert, sodass mittels des Antriebs eine Tonabgabe im hörbaren Bereich erzeugt wird. Auf alle Ausführungen zu Antriebsanordnung und Klappenanordnung darf verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 eine perspektivische Ansicht des Heckbereichs eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung.
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung 2 zum motorischen Verstellen einer Klappe 3 eines Kraftfahrzeugs 1.
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Hier und vorzugsweise handelt es sich bei der Klappe 3 um eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs 1, welche um eine Klappenachse 4 schwenkbar gelagert ist und sich im Bereich einer Klappenöffnung verschwenken lässt. Die vorschlagsgemäße Lösung ist aber auch auf alle anderen im einleitenden Teil der Beschreibung angesprochenen Klappen 3 anwendbar. Alle Ausführungen zu der dargestellten, als Heckklappe ausgestalteten Klappe 3 gelten für alle anderen Arten von Klappen 3 entsprechend.
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Die Antriebsanordnung 2 weist mindestens einen Antrieb 5 mit zwei Antriebsanschlüssen 6 und eine dem Antrieb 5 zugeordnete Antriebssteuerung 7 auf, welche zur Ansteuerung des mindestens einen Antriebs 5 vorgesehen ist.
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Der Antrieb 5 dient dem Erzeugen von Antriebsbewegungen, die zur Verstellung der Klappe 3 in die Klappe 3 eingeleitet werden. Durch diese Antriebsbewegungen kann die Klappe 3 zwischen Klappenstellungen relativ zum Kraftfahrzeug 1 im Übrigen und beispielsweise zwischen der gezeigten Offenstellung und einer nicht dargestellten Schließstellung verstellt werden.
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Zum Erzeugen der in die Klappe 3 einzuleitenden Antriebsbewegung weist der Antrieb 5 einen Antriebsstrang 8 aus Antriebskomponenten auf. Den Antriebskomponenten ist hierfür jeweils ein Antriebs-Bewegungsfreiheitsgrad zugeordnet. Es ist dabei ganz allgemein so, dass die Antriebsbewegung von den Antriebskomponenten entlang des Antriebsstrangs 8 übertragen wird. Da mit den Antriebsbewegungen eine Verstellung der Klappe 3 einhergeht, sind auch die Antriebskomponenten relativ zueinander und/oder zum Kraftfahrzeug 1 und/oder zur Klappe 3 verstellbar. Diese Verstellung erfolgt entlang des Antriebs-Bewegungsfreiheitsgrads der jeweiligen Antriebskomponente.
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Als Antriebskomponenten des Antriebsstrangs 8 sind zumindest ein elektrischer Antriebsmotor 9 und ein dem Antriebsmotor 9 nachgeschaltetes Vorschubgetriebe 10 vorgesehen. Der Antriebsmotor 9 ist vorzugsweise als rotatorischer Elektromotor ausgestaltet, dessen rotatorische Bewegung von dem Vorschubgetriebe 10 vorzugsweise in eine lineare Antriebsbewegung umgesetzt wird. Zum Ausleiten der, vorzugsweise linearen, Antriebsbewegung ist der Antrieb 5 im montierten Zustand über die beiden Antriebsanschlüsse 6 mit zwei Gegenantriebsanschlüssen 11, hier am Kraftfahrzeug 1 und der Klappe 3, gekoppelt.
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In der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung weist der Antrieb 5 ein als Spindel-Spindelmutter-Getriebe ausgestaltetes Vorschubgetriebe 10 auf. Weiter kann als Antriebskomponente ein Zwischengetriebe 12 vorgesehen sein, welches antriebstechnisch zwischen dem Antriebsmotor 9 und dem Vorschubgetriebe 10 geschaltet ist.
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Die Antriebssteuerung 7 kann entsprechend 1 als der Klappe 3 zugeordnetes Klappensteuergerät oder auch als im Antrieb 5 integriertes Steuergerät ausgestaltet sein, welches beispielsweise mit einer übergeordneten Kraftfahrzeugsteuerung wechselwirkt. Anstelle dieses dezentralen Ansatzes kann die Antriebssteuerung 7 auch Bestandteil einer zentralen Kraftfahrzeugsteuerung sein. Die Antriebssteuerung 7 weist eine Steuerelektronik zur Umsetzung der hier anfallenden Steuerungsaufgaben auf, hier unter anderem eine Treibereinheit 13 zur Versorgung des Antriebs 5 mit elektrischer Antriebsleistung. Die Treibereinheit 13 dient beispielsweise dem Schalten einer H-Brücke für den Antriebsmotor 9.
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Der Antriebsmotor 9 ist mittels der Antriebssteuerung 7 zur Erzeugung der Antriebsbewegung mit einem Antriebssteuersignal ansteuerbar. Beispielsweise wird in einer Verstellroutine mittels des Antriebssteuersignals eine motorische Öffnungsbewegung oder Schließbewegung der Klappe 3 umgesetzt.
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Der Antrieb 5 ist rücktreibbar ausgestaltet. Das bedeutet, dass die Einleitung einer Bewegung in die Klappe 3 zu einem Rücktreiben zumindest eines Teils des Antriebsstrangs 8 zwischen dem Antriebsmotor 9 und der Klappe 3 führt. Hier wird im montierten Zustand mit einer äußeren Verstellung der Klappe 3 der Antriebsmotor 9 beaufschlagt. Bei einer äußeren Verstellung der Klappe 3 arbeitet im montierten Zustand der Antriebsmotor 9 als Generator und erzeugt eine Generatorspannung. Unter einer äußeren Verstellung ist eine Einwirkung auf die Klappe 3 zu verstehen, welche nicht auf die motorische Wirkung der Antriebsanordnung 2 zurückgeht, beispielsweise ein manuelles, federkraftbedingtes und/oder schwerkraftbedingtes Verstellen der Klappe 3.
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Die Antriebssteuerung 7 ist dafür eingerichtet, bei Vorliegen der äußeren Verstellung eine Bremsroutine durchzuführen, in welcher die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 zum Bewirken einer motorischen Bremswirkung gegen die äußere Verstellung betreibt. Allgemein kann bei Vorliegen der äußeren Verstellung mittels der Antriebssteuerung 7 die Treibereinheit 13 derart angesteuert werden, dass die mit der äußeren Verstellung einhergehende Klappenverstellung reduziert, insbesondere verlangsamt, wird.
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Wesentlich ist nun, dass die Antriebssteuerung 7 in der Bremsroutine den Antriebsmotor 9 mit einem Tonsteuersignal derart betreibt, dass eine Antriebskomponente des Antriebsstrangs 8 in dem zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert, sodass der Antrieb 5 eine Tonabgabe im hörbaren Bereich erzeugt.
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Unter dem Tonsteuersignal ist hierbei das für den Antriebsmotor 9 in der Bremsroutine verwendete Steuersignal zu verstehen, welches hier zum Erzeugen der Tonabgabe vorgesehen ist. Die Tonabgabe ist im hörbaren Bereich vorgesehen, welcher den Tonfrequenzbereich zwischen 16 Hz und 20 kHz umfasst. Da jedoch Töne im Bereich von 20 kHz von Erwachsenen nicht mehr wahrnehmbar sein können, liegt die Tonabgabe vorzugsweise im Bereich unter 10 kHz. Der Begriff „Tonabgabe“ ist dabei weit auszulegen. Er umfasst einzelne Töne, überlagerte Töne, Tonabfolgen und beliebig komplexe Tonabgaben. Insbesondere sind auch Tonabgaben umfasst, bei welchen nur ein Teil der Tonfrequenzen im hörbaren Bereich liegt.
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Mit der Oszillation ist dabei eine mehrfache Hin- und Rückbewegung entlang des Antriebs-Bewegungsfreiheitsgrads gemeint, die dann eine Tonabgabe erzeugt. Die tonerzeugende Antriebskomponente kann jegliche der Antriebskomponenten sein. Insbesondere kann die tonerzeugende Antriebskomponente auch aus mehreren Antriebskomponenten bestehen.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 mit einem modulierten Tonsteuersignal betreibt. Dabei wird mit dem modulierten Tonsteuersignal beispielsweise eine Gleichspannung zur Versorgung des Antriebs 5 in eine zeitabhängige Spannung, insbesondere in ein periodisches Spannungssignal, umgewandelt, hier durch ein zeitabhängiges Schalten mittels der Treibereinheit 13. Eine bevorzugte Ausführungsform des Antriebssteuersignals ist ein pulsweitenmoduliertes Signal. Dieses weist eine Trägerfrequenz auf, im Rahmen derer der Antriebsmotor 9 mit einem Tastgrad zu einem prozentualen Teil wiederkehrender Zeitabschnitte betrieben wird.
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Vorzugsweise liegt die Trägerfrequenz des Tonsteuersignals im hörbaren Bereich, wobei der Antriebsmotor 9 im zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert. Über die Trägerfrequenz lässt bzw. lassen sich folglich auf einfache Weise die Tonfrequenz bzw. Tonfrequenzen der Tonabgabe einstellen und insbesondere variieren.
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Wie bereits angesprochen, sind als tonerzeugende Antriebskomponente auch andere Antriebskomponenten denkbar. Zusätzlich oder alternativ kann der Antriebsstrang 8 zwischen dem Antriebsmotor 9 und dem Vorschubgetriebe 10 das Zwischengetriebe 12 aufweisen. Die tonerzeugende Antriebskomponente kann dann durch das Zwischengetriebe 12 ausgebildet sein. Insbesondere kann die tonerzeugende Antriebskomponente ein Zahnrad des Zwischengetriebes 12 sein.
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Ebenfalls kann die tonerzeugende Antriebskomponente durch das Vorschubgetriebe 10 ausgebildet sein. Die tonerzeugende Antriebskomponente ist vorzugsweise die Spindel oder die Spindelmutter des Spindel-Spindelmutter-Getriebes. Insofern kann die Trägerfrequenz auch derart gewählt sein, dass beispielsweise eine Oszillation des Antriebsmotors 9 außerhalb des hörbaren Bereichs auftritt, während eine weitere Antriebskomponente aufgrund der Übersetzung, etwa der Übersetzung des Zwischengetriebes 12, im hörbaren Bereich oszilliert.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 die motorische Bremswirkung, insbesondere anhand eines Variierens eines Tastgrads eines pulsweitenmodulierten Tonsteuersignals, abhängig von der Antriebsgeschwindigkeit in der Bremsroutine bewirkt.
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Unter der Antriebsgeschwindigkeit wird allgemein eine Größe verstanden, die charakteristisch für die translatorische und/oder rotatorische Geschwindigkeit mindestens einer Antriebskomponente ist, beispielsweise für die Drehzahl des Antriebsmotors 9. Die motorische Bremswirkung kann durch die Antriebssteuerung 7 mit der Antriebsgeschwindigkeit verändert werden. Beispielsweise kann der Tastgrad eine Funktion der Antriebsgeschwindigkeit sein.
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Das Tonsteuersignal kann mit ansteigender Antriebsgeschwindigkeit zum Bewirken einer ansteigenden motorischen Bremswirkung, insbesondere mit einem ansteigenden Tastgrad, vorgesehen ist. Folglich wird mit höherer Antriebsgeschwindigkeit tendenziell eine höhere Bremswirkung erzielt. Beispielsweise ist der Tastgrad eine steigende, insbesondere monoton steigende, Funktion der Antriebsgeschwindigkeit. Neben einem zweckmäßigen Ansteigen der Bremswirkung kann hiermit erreicht werden, dass sich auch die Tonabgabe mit der Antriebsgeschwindigkeit verändert.
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Hier und vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 in der Bremsroutine den Antriebsmotor 9 über das Tonsteuersignal zum Bewirken der motorischen Bremswirkung als Kurzschlussbremse betreibt.
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Beispielsweise kann die Treibereinheit 13 die H-Brücke und den Antriebsmotor 9 über ein pulsweitenmoduliertes Tonsteuersignal als Kurzschlussbremse beschalten. Hiermit kann eine insbesondere periodische Bremswirkung am Antriebsmotor 9 bewirkt werden, die der Erzeugung der Tonabgabe dient. Denkbar ist ebenfalls eine Bestromung des Antriebs 5, insbesondere zum Bewirken einer der äußeren Verstellung entgegenwirkenden Antriebskraft.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 die Bremsroutine auf Erfüllen eines vorgegebenen Überlastkriteriums auslöst. Das Überlastkriterium ist repräsentativ dafür, dass eine Beschädigung einer der Antriebskomponten, insbesondere des Antriebsmotors 9, oder der Antriebssteuerung 7 droht, sodass die Bremsroutine und die Tonabgabe lediglich bei Bedarf vorgenommen werden.
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Vorzugsweise betrifft das Überlastkriterium die Antriebsgeschwindigkeit, weiter vorzugsweise das Überschreiten eines Überlast-Schwellwertes durch die Antriebsgeschwindigkeit. Der Überlast-Schwellwert kann repräsentativ für eine Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsmotors 9, beispielsweise eine Drehzahl von mindestens 10.000 min-1, vorzugsweise mindestens 16.000 min-1 sein.
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Die Bremsroutine kann auch im Rahmen einer mittels der Antriebsanordnung 2 durchgeführten Unterstützungsroutine vorgenommen werden, in welcher eine manuell in die Klappe 3 eingeleitete Betätigungseinwirkung durch den Antrieb 5 motorisch unterstützt wird. Erfolgt beispielsweise eine zu rasche manuelle Verstellung, kann die Bremsroutine, insbesondere ausgelöst anhand eines Erfüllens des vorgegebenen Überlastkriteriums, vorgenommen werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 mit dem Tonsteuersignal derart betreibt, dass der Antrieb 5 als Tonabgabe eine zeitliche Tonabfolge im hörbaren Bereich erzeugt.
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Mit der zeitlichen Tonabfolge weist die Tonabgabe eine zeitliche Variation auf, beispielsweise eine zeitliche Veränderung der Lautstärke und/oder der Tonfrequenz. Die zeitliche Tonabfolge weist vorzugsweise eine intermittierende Tonabgabe und/oder Tonfrequenzwechsel der Tonabgabe auf. Mit einer intermittierenden Tonabgabe ist eine sich insbesondere wiederholende, zeitlich begrenzte Tonabgabe gemeint, welche durch Pausen unterbrochen ist. Vorzugsweise wird hiermit ein Warnton erzeugt, welcher dem Benutzer beispielsweise von Industriefahrzeugen vertraut ist. Eine variierende Tonfrequenz kann ebenfalls die Wahrnehmung der Tonabgabe verbessern.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 mit einem von der Antriebsgeschwindigkeit abhängigen Tonsteuersignal und/oder mit einem zeitabhängigen Tonsteuersignal betreibt, vorzugsweise derart, dass die Tonfrequenz und/oder die intermittierende Tonabgabe abhängig von der Antriebsgeschwindigkeit und/oder der Zeit ausgestaltet ist bzw. sind.
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Hierbei kann sich die Tonfrequenz mit der Antriebsgeschwindigkeit und/oder mit der seit dem Beginn der Bremsroutine verstrichenen Zeit verändern. Insbesondere kann die Tonabgabe derart verändert werden, dass die Wahrnehmung durch den Benutzer zunehmend gesteigert wird, etwa durch eine Verschiebung der Tonfrequenz in einen für den menschlichen Hörsinn unangenehmen Frequenzbereich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 mit Auslösen der Bremsroutine den Antriebsmotor 9 mit einem ersten Tonsteuersignal betreibt und auf Überschreiten eines vorgegebenen Warn-Schwellwerts durch die Antriebsgeschwindigkeit den Antriebsmotor 9 mit einem zweiten, vom ersten Tonsteuersignal verschiedenen, Tonsteuersignal betreibt. Das erste Tonsteuersignal bewirkt beispielsweise eine Tonabgabe eines moderaten Warntons, während das zweite Tonsteuersignal die Tonabgabe eines eindringlicheren Warntons bewirkt. Der Warn-Schwellwert kann repräsentativ für eine zweite, im Vergleich zum Überlastkriterium höhere, Antriebsgeschwindigkeit sein.
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Wie bereits angesprochen, erfolgt vorzugsweise eine Tonabgabe mit einer Tonfrequenz im Bereich von 16 Hz bis 20 kHz. Die Antriebssteuerung 7 kann den Antriebsmotor 9 mit dem Tonsteuersignal derart betreiben, dass die Tonfrequenz der Tonabgabe mindestens 500 Hz, vorzugsweise mindestens 1 kHz, und/oder, höchstens 5 kHz, vorzugsweise höchstens 2 kHz, beträgt. dass die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 mit dem Tonsteuersignal derart betreibt, dass die Tonfrequenz der Tonabgabe mindestens 500 Hz, vorzugsweise mindestens 1 kHz, und/oder, höchstens 5 kHz, vorzugsweise höchstens 2 kHz, beträgt. Unter der Tonfrequenz ist hier eine charakteristische Frequenz, vorzugsweise eine in einem Frequenzspektrum dominante Frequenz, der Tonabgabe zu verstehen.
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Vorzugsweise wird mindestens eine Tonfrequenz verwendet, welche für die jeweilige Antriebsanordnung im Bereich eines Maximums der Lautstärke der Tonabgabe liegt. Beispielsweise kann die Lautstärke der Tonabgabe der Antriebsanordnung 2 über verschiedene Tonfrequenzen gemessen und die in der Bremsroutine zu verwendende Tonfrequenz anhand der Lautstärke festgelegt werden.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine akustische Kopplung der in der Bremsroutine über das Tonsteuersignal oszillierenden Antriebskomponente des Antriebsstrangs 8 zu einem Antriebsgehäuse 14 des Antriebs 5 und/oder zur Klappe 3 vorgesehen ist.
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Beispielsweise ist der Antriebsmotor 9 im Antriebsgehäuse 14 derart gelagert, dass eine wesentliche akustische Übertragung der Oszillation des Antriebsmotors 9 auf das Antriebsgehäuse 14 möglich ist. Ebenfalls kann die Kopplung der Antriebsanschlüsse 6 mit den Gegenantriebsanschlüssen 11 derart ausgestaltet sein, dass eine wesentliche akustische Übertragung der Oszillation auf die Klappe 3 bewirkt wird.
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Die Antriebssteuerung 7 kann die Antriebsgeschwindigkeit anhand von elektrischen Antriebswerten, insbesondere Antriebsstrom und/oder Antriebsspannung, und/oder mittels eines dem Antrieb 5 und/oder der Klappe 3 zugeordneten Bewegungssensor, vorzugsweise einem inkrementellen Wegsensor, ermitteln. Der inkrementelle Wegsensor ist insbesondere als Hall-Sensor ausgestaltet, welcher dem Antriebsmotor 9, dem Vorschubgetriebe 10 oder der Klappe 3 zugeordnet sein kann.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 7 im montierten Zustand in einem Normalbetrieb den Antrieb 5 über eine Versorgungsspannung aus einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 1 versorgt und dass die Antriebssteuerung 7 in einem Sonderbetrieb, bei Ausbleiben der Versorgungsspannung, für eine Versorgung aus einer Generatorspannung des Antriebsmotors 9 unter der äußeren Verstellung eingerichtet ist.
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Demnach kann die Bremsroutine auch bei Ausbleiben der Versorgungsspannung, was in vielen Fällen bei der Erstmontage, Reparatur oder Wartung der Antriebsanordnung 2 der Fall ist, durchgeführt werden. Hierbei sind die Bremsroutine und die Tonabgabe besonders relevant, da dann die Klappe 3 in der Regel manuell verstellt werden muss. Über die Generatorspannung kann die Antriebssteuerung 7 mit elektrischer Energie versorgt werden, welche auch für die Tonabgabe im Rahmen der Bremsroutine eingesetzt wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebsanordnung 2 die Bremsroutine, insbesondere das Betreiben des Antriebsmotors 9 mit dem Tonsteuersignal, abhängig davon durchführt, ob der Normalbetrieb oder der Sonderbetrieb vorliegt. Hiermit kann auch dem Umstand Rechnung getragen werden, dass im Sonderbetrieb, beispielsweise wenn keine Verbindung zu einer Zentralbatterie 15 des Kraftfahrzeugs 1 über das Bordnetz vorliegt, die Generatorspannung nicht über das Bordnetz abgeführt werden kann, sodass beispielsweise die Antriebssteuerung 7 anfälliger für eine Beschädigung durch Überspannung sein kann.
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Wie in der 1 dargestellt und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind mindestens zwei elektrische Antriebe 5 vorgesehen. Vorzugsweise weist die Antriebsanordnung 2 genau zwei Antriebe 5 auf, die im montierten Zustand auf gegenüberliegenden Seiten der Klappe 3 angeordnet sind. Die Antriebe 5 sind vorzugsweise gleichartig, insbesondere identisch, ausgestaltet. Die obigen Ausführungen zum Antrieb 5 gelten entsprechend auch für mehrere Antriebe 5 entsprechend.
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Denkbar ist, dass die mehreren Antriebe 5 mit einem jeweils identischen Tonsteuersignal betrieben werden. Ebenfalls kann die Antriebssteuerung 7 die Antriebe 5 in der Bremsroutine unterschiedlich, insbesondere mit unterschiedlichen Tonsteuersignalen, betreiben. Beispielsweise kann mit mehreren Antrieben 5 eine Überlagerung unterschiedlicher Tonabgaben erreicht werden, um die Wahrnehmung durch den Benutzer zu verbessern. Ebenfalls denkbar ist, dass die Antriebssteuerung 7 die Antriebe 5 mit einem von der jeweiligen Antriebsgeschwindigkeit abhängigen Tonsteuersignal betreibt.
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Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, eine Klappenanordnung 16 für ein Kraftfahrzeug 1, die Klappenanordnung 16 aufweisend eine verstellbare Klappe 3 und eine der Klappe 3 zugeordnete, vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 2.
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Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanordnung 2 für eine Klappe 3 eines Kraftfahrzeugs 1, die Antriebsanordnung 2 aufweisend mindestens einen elektrischen Antrieb 5 und eine dem Antrieb 5 zugeordnete Antriebssteuerung 7, wobei der Antrieb 5 zum Erzeugen einer in die Klappe 3 einzuleitenden Antriebsbewegung einen Antriebsstrang 8 aus Antriebskomponenten aufweist, denen hierfür jeweils ein Antriebs-Bewegungsfreiheitsgrad zugeordnet ist, wobei als Antriebskomponenten zumindest ein elektrischer Antriebsmotor 9 und ein dem Antriebsmotor 9 nachgeschaltetes Vorschubgetriebe 10 vorgesehen ist, wobei der Antrieb 5 rücktreibbar ausgestaltet ist, sodass im montierten Zustand mit einer äußeren Verstellung der Klappe 3 der Antriebsmotor 9 beaufschlagt wird, wobei die Antriebssteuerung 7 dafür eingerichtet ist, bei Vorliegen der äußeren Verstellung eine Bremsroutine durchzuführen, in welcher die Antriebssteuerung 7 den Antriebsmotor 9 zum Bewirken einer motorischen Bremswirkung gegen die äußere Verstellung betreibt.
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Hierbei ist wesentlich, dass mittels der Antriebssteuerung 7 in der Bremsroutine der Antriebsmotor 9 mit einem Tonsteuersignal derart betreiben wird, dass eine Antriebskomponente des Antriebsstrangs 8 in dem zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert, sodass mittels des Antriebs 5 eine Tonabgabe im hörbaren Bereich erzeugt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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