WO2016135007A1 - Antriebsanordnung für ein verschlusselement eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Antriebsanordnung für ein verschlusselement eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2016135007A1
WO2016135007A1 PCT/EP2016/053253 EP2016053253W WO2016135007A1 WO 2016135007 A1 WO2016135007 A1 WO 2016135007A1 EP 2016053253 W EP2016053253 W EP 2016053253W WO 2016135007 A1 WO2016135007 A1 WO 2016135007A1
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drive
arrangement
coupling arrangement
transmission path
energy
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PCT/EP2016/053253
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Matthias Seidl
Sebastian Schenk
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Hallstadt
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    • E05Y2900/546—Tailgates

Definitions

  • the invention relates to a drive arrangement for a closure element of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and to a motor vehicle B net according to claim 16.
  • closure element is to be understood in the present case, for example comprising a tailgate, a trunk lid, an engine hood, a side door, a cargo compartment flap, a window pane, a lifting roof or the like of a motor vehicle Adjustment of a tailgate of a motor vehicle in the foreground.
  • the motorized adjustment of a tailgate or the like has prevailed in recent years, especially in the field of combined motor vehicles.
  • the tailgate o.
  • the known drive arrangement (DE 10 2007 043 372 A1), from which the invention is based, is equipped with an electric drive which serves for a motorized adjustment of the tailgate or the like.
  • the drive is assigned a cable-based coupling arrangement by means of which the drive can be controlled electrically.
  • the coupling arrangement provides a cable connection by means of which electrical energy for the energy supply of the drive can be transmitted.
  • the cable connection additionally includes control lines for the transmission of control signals.
  • the invention is based on the problem of designing and further developing the known drive arrangement such that its versatility is increased at low cost.
  • control is to be understood as meaning not only the supply of energy to the drive with electrical energy, but also the transmission of control signals for triggering drive actions and monitoring and maintaining the drive.
  • At least one wireless transmission path can be generated by means of the drive-side coupling arrangement, via which the drive can be controlled in the above sense.
  • the wireless transmission path preferably runs between the drive and an onboard network-side coupling arrangement. In principle, the wireless transmission path but also lead to other coupling arrangements, as will be explained.
  • the proposed solution allows a partial or even completely wireless installation of the drive assembly.
  • the elimination of the known from the prior art cable connection is accompanied by an increase in the versatility of use of the drive, since the necessary for a cable connection, mechanical precautions are also eliminated.
  • the assembly required for controlling the drive is limited to a parameterization of the drive. which can be implemented in terms of control technology, in particular software-technically.
  • the drive can be used in a variety of ways, without having to make a mechanical adjustment to the particular application.
  • this results in a simplification of the assembly and thereby reducing the cycle times during production.
  • Another advantage associated with the elimination of a cable connection is the associated weight reduction of the drive.
  • a higher mechanical robustness generally results, since water ingress via cable openings in the drive on the one hand and the motor vehicle body on the other hand can no longer occur. The same applies to the omission of cable breaks o. The like ..
  • one and the same transmission path is used for the transmission of energy and for the transmission of control signals. This can be achieved, for example, by modulating the respective control signals to an AC voltage, the AC voltage originally serving the purpose of wireless energy transmission. Such a double use of the transmission path can be realized with simple hardware.
  • two transmission paths can be generated by means of the drive-side coupling arrangement, wherein a first wireless transmission path of the transmission of energy and a second wireless transmission path of the transmission of control signals is used (claim 5). This may be particularly advantageous when control signals are to be transmitted with a particularly high information content.
  • the wireless transmission path comprises an inductive transmission of energy and / or control signals.
  • inductive transmission is basically known and is based on the transmitter-side generation of a magnetic field that flows through a receiver-side inductance.
  • a transmitter-side magnetic field change induces an electrical voltage in the receiver-side productivity.
  • electrical energy and / or a control signal can be picked up accordingly.
  • the inductive energy transmission is at the same time also the inductive control signal transmission, so that the wireless transmission path is used twice as mentioned above.
  • Such an inductive transmission can be designed without further bidirectional.
  • a capacitive transmission of energy and / or control signals is realized.
  • the transmission path between the two coupling arrangements forms the dielectric of a coupling capacitor.
  • the coupling capacitor has a transmitter-side electrode and a receiver-side electrode. Due to the fact that the electrical charges on the electrodes of the coupling capacitor change in absolute value in terms of magnitude, both energy and a control signal can be transmitted via the coupling capacitor.
  • control signal transmission is realized by means of electromagnetic waves.
  • radio standards which can be used including the associated hardware. These include the industry standard "Bluetooth” and a variant of the wireless LAN (WLAN), which is preferably used in accordance with the industry standard IEEE 802.1 1.
  • a drive-side energy storage for intermediate storage of energy is provided, which has been previously transmitted by means of the onboard network-side coupling arrangement. Due to the fact that high starting currents are generally required for a motorized adjustment of a tailgate or the like of a motor vehicle, the energy store is preferably designed as a capacitor, in particular as a double-layer capacitor.
  • the wireless transmission path can only be generated in at least one predetermined coupling position. This means that energy transfer is not possible outside the coupling position. For bridging then the energy storage, so that the drive is powered over its entire displacement with energy.
  • An advantage of the energy transmission exclusively in a predetermined coupling position is the fact that, given a suitable design, the transmission path can be extremely short, which simplifies the construction of the coupling arrangement.
  • a motor vehicle electrical system is claimed with a coupling arrangement for the generation of a wireless transmission path to the coupling arrangement of a proposed drive.
  • a proposed drive which are suitable to explain the coupling arrangement of the motor vehicle electrical system, may be referenced.
  • FIG. 1 shows the rear area of a motor vehicle, which is equipped with a proposed drive arrangement
  • Fig. 2 shows a drive of the drive assembly of FIG. 1 in longitudinal section.
  • the drive arrangement 1 shown in the drawing serves for the motorized adjustment of a closure element 2 of a motor vehicle.
  • the closure element 2 is a tailgate of the motor vehicle. All versions of the tailgate 2 shown in Fig. 1 apply to all other types of closure elements accordingly.
  • the motor vehicle has an electrical motor vehicle electrical system 3 which, in addition to a motor vehicle battery, comprises a control arrangement and electrical connections for transmitting energy, control signals or the like.
  • the drive arrangement 1 has an electric drive 4, which is drivingly coupled to the tailgate 2, on the one hand, of the motor vehicle body 5, on the other hand.
  • the drive arrangement 1 preferably has two drives 4, which are each arranged on opposite side edges of the flap opening 6. The following is in the sense of a clear representation of mostly only a single drive 4 the speech. All relevant explanations apply accordingly to a possible further drive 4.
  • Fig. 2 further shows that here the entire control of the drive 4 is wireless, so that any kind of cable connection between the drive 4 and the electrical system 3 is not provided. This results in a particularly simple assembly of the drive 4, regardless of the above-described problems associated with a cable connection.
  • control signals can be transmitted via the wireless transmission path 8.
  • These control signals may be those signals which are transmitted from the electrical system to the drive 4 to trigger predetermined drive actions such as forward, reverse, drive stop o. The like. Trigger.
  • the control signals may, however, also be signals which are transmitted from the drive 4 to the vehicle electrical system 3 or the like.
  • Such control signals include, for example, sensor signals, status signals or the like.
  • the transmission path 8 here and preferably is designed to be bidirectional, at least as far as the transmission of control signals is concerned. The transmission of energy for the power supply of the drive 4 is of course provided unidirectional.
  • both energy and control signals can be transmitted via a same transmission path 8.
  • a first wireless transmission path for the transmission of energy and a separate second wireless transmission s away for the transmission of control signals can be generated.
  • a wireless transmission path 8 to a separate from the motor vehicle electrical system 3 coupling arrangement 10 is provided.
  • This coupling arrangement 10 is part of a radio key 1 1. It would be conceivable in this context that the radio key 1 1 is directly wirelessly connected to the drive 4 in control technology connection in order to drive the drive 4 accordingly.
  • a wireless transmission path 8 with the coupling arrangement of a further electric drive 4 can be generated by means of the drive-side coupling arrangement 7.
  • a wireless synchronization of two drives is conceivable.
  • the wireless transmission path 8 preferably comprises an inductive energy transmission, with the drive-side coupling arrangement 7 having an inductive energy transmission arrangement which interacts with an inductive energy transmission arrangement of the onboard-network-side coupling arrangement 9.
  • the wireless transmission path 8 comprises an inductive control signal transmission and the drive-side coupling arrangement 7 comprises an inductive control signal transmission arrangement which cooperates with an inductive control signal transmission arrangement of the on-board network-side coupling arrangement 9.
  • the above inductive power transmission arrangement is also the above inductive control signal transmission arrangement at the same time, so that the hardware required for this purpose can be used twice.
  • the wireless transmission path is provided capacitively.
  • the basic mode of operation of a capacitive transmission has also been explained in the general part of the description.
  • the wireless transmission path 8 preferably comprises a capacitive energy transmission, wherein the drive-side coupling arrangement 7 has a capacitive energy transmission arrangement which interacts with a capacitive energy transmission arrangement of the on-board-side coupling arrangement 9.
  • the wireless transmission path 8 comprises a capacitive control signal transmission and the drive-side coupling arrangement 7 has a capacitive control signal transmission arrangement which cooperates with a capacitive control signal transmission arrangement of the on-board network-side coupling arrangement 9.
  • the capacitive energy transmission arrangement is at the same time the capacitive control signal transmission arrangement, so that the relevant hardware can in turn be used twice.
  • a transmission can be provided by means of electromagnetic waves.
  • the wireless transmission path 8 comprises a wireless control signal transmission by means of electromagnetic waves and the drive-side coupling arrangement 7 has a radio-based control signal transmission arrangement which interacts with a radio-based control signal transmission arrangement of the onboard network-side coupling arrangement 9.
  • wireless control signal transmission standards such as Bluetooth, WLAN o. The like.
  • a drive-side energy storage 12 for temporary storage of energy, which has been transmitted in particular by means of the on-board coupling arrangement 9 is provided.
  • the energy store 12 has an accumulator.
  • the energy store 12 has at least one capacitor.
  • the capacitor is designed as a double-layer capacitor.
  • a double-layer capacitor is an electrochemical energy store.
  • the energy storage takes place in an electrochemical double layer, which is also known as "Helmholtz layer” ("Encyclopedia-Current Terms from Computer Science and Telecommunications", 9th edition, 2007, VDF Hochschulverlag AG, page 86 ").
  • Helmholtz layer Encyclopedia-Current Terms from Computer Science and Telecommunications", 9th edition, 2007, VDF Hochschulverlag AG, page 86 ".
  • Such a double-layer capacitor is also referred to as a “supercapacitor” “supercap”, “ultracap” or the like.
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  • a high power density is required for at least a first power output to the drive 4. This ensures that start-up of the drive 4 from intermediate positions is ensured.
  • the wireless transmission path 8 can be generated independently of the position of the closure element 2. However, this places special demands on the coupling arrangements 7 since, depending on the design, comparatively large transmission distances must be bridged. In a particularly simple embodiment, however, it is the case that the wireless transmission path 8 can be generated exclusively in at least one predetermined coupling position. It is particularly advantageous if the transmission link to be bridged is particularly short, so that the hardware of the coupling arrangement 7 can be of simple design.
  • the wireless transmission path 8 can be generated only in at least one predetermined coupling position, the realization of a above energy storage 12 for temporary storage of energy particularly advantageous.
  • the energy store 12 supplies the electrical energy required for the supply of the drive 4.
  • a drive control 13 is provided which cooperates with the coupling arrangement 7.
  • the drive controller 13 acts on a driver module 14, which switches the drive power to the drive motor 4 a of the drive 4.
  • the drive 4 is designed as a spindle drive. Accordingly, the drive motor 4a of the drive 4, a spindle gear 15 is connected downstream.
  • the drive-side coupling arrangement 7 is arranged on the drive 4, while the on-board-side coupling arrangement 9 is arranged on or in the motor vehicle body 5.
  • the drive-side coupling arrangement 7 and the on-board network-side coupling arrangement 9 are each arranged on the drive 4.
  • the drive-side coupling arrangement 7 and the onboard-network-side coupling arrangement 9 are integrated in a connection joint for the movable mechanical connection of the drive 4 to the motor vehicle body 5 or the closure element 2.
  • the last-mentioned embodiment is particularly advantageous in terms of assembly, since the drive 4 and the onboard-network-side coupling arrangement 9 do not have to be mounted separately from one another.
  • a motor vehicle electrical system with a coupling arrangement 9 for the generation of a wireless transmission path 8 to the coupling arrangement 7 of a drive 4 is claimed.
  • the proposed drive 4 which are suitable to explain the motor vehicle electrical system 3, may be referenced.
  • other types of transmission may also be used.
  • the wireless transmission path 8 is realized at least in part by an optical transmission.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Verschlusselement (2) eines Kraftfahrzeugs, das ein elektrisches Kraftfahrzeug-Bordnetz (3) aufweist, wobei ein elektrischer Antrieb (4) zur motorischen Verstellung des Verschlusselements (2) vorgesehen ist, wobei dem. Antrieb (4) eine Kopplungsanordnung (7) zugeordnet ist, mittels der der Antrieb (4) elektrisch ansteuerbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung (7) mindestens ein kabelloser Übertragungsweg (8) insbesondere zu einer bordnetzseitigen Kopplungsanordnung (9) erzeugbar ist, über den der Antrieb (4) ansteuerbar ist.

Description

Antriebsanordnung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Kraftfahr- zeug-B ordnetz gemäß Anspruch 16.
Der Begriff„Verschlusselement" ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Sei- tentür, eine Laderaumklappe, eine Fensterscheibe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden steht der Anwendungsbereich der motorischen Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund.
Die motorische Verstellung einer Heckklappe o. dgl. hat sich in den letzten Jah- ren insbesondere im Bereich der Kombi-Kraftfahrzeuge durchgesetzt. Hierfür ist der Heckklappe o. dgl. eine Antriebsanordnung mit einem elektrischen Antrieb zugeordnet, der über das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist.
Die bekannte Antriebsanordnung (DE 10 2007 043 372 AI), von der die Erfin- dung ausgeht, ist mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet, der einer motori- schen Verstellung der Heckklappe o. dgl. dient. Dem Antrieb ist eine kabelba- sierte Kopplungsanordnung zugeordnet, mittels der der Antrieb elektrisch an- steuerbar ist. Im Einzelnen stellt die Kopplungsanordnung eine Kabelverbindung bereit, mittels der elektrische Energie für die Energieversorgung des Antriebs übertragbar ist. Die Kabel Verbindung umfasst zusätzlich Steuerleitungen für die Übertragung von Steuersignalen.
Zwar stellt die Ansteuerung des elektrischen Antriebs mittels einer kabelbasier- ten Kopplungsanordnung eine hohe Robustheit bereit. Eine Voraussetzung hier- für ist allerdings eine exakte mechanische Montage, um geplante Biegebewe- gungen der Kabelverbindung während der Verstellung des Antriebs einzuhalten. Bei Abweichungen kann es während der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs zu ei- nem Kabelbruch kommen. Eine solche Exaktheit bei der Montage ist auch erfor- derlich, um die notwendige Dichtheit der Kabelverbindung zum Antrieb einer- seits und zu der Kraftfahrzeugkarosserie andererseits sicherzustellen. Entspre- chend sind in den letzten Jahren immer neue Werkzeuge und Konfektionen für die Kabelverbindungen, insbesondere für dortige Tüllen und Stecker, entwickelt worden. Dadurch ergibt sich eine geringe Einsatzflexibilität der Antriebsanord- nung, da die Antriebsanordnung stets auf einen ganz bestimmten Anwendungs- fall konfektioniert werden muss. Verschärft wird diese Situation dadurch, dass die Kabelverbindung stets an einen im Fahrzeug schon vorhandenen Kabelbaum angeschlossen werden muss, der fest vorgegebene Anschlusspunkte aufweist. Auch insoweit ist die Einsatzflexibilität der bekannten Antriebsanordnung ent- sprechend eingeschränkt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung der- art auszugestalten und weiterzubilden, dass deren Einsatzflexibilität mit gerin- gem Aufwand gesteigert wird.
Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass die Ansteuerung des Antriebs der Antriebsanordnung zumindest zum Teil kabellos erfolgen kann. Der Begriff „Ansteuerung" ist dabei weit zu verstehen. Er umfasst nicht nur die Energiever- sorgung des Antriebs mit elektrischer Energie, sondern auch die Übertragung von Steuersignalen zum Auslösen von Antriebsaktionen sowie zur Überwachung und Wartung des Antriebs.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungs- anordnung mindestens ein kabelloser Übertragungsweg erzeugbar ist, über den der Antrieb im obigen Sinne ansteuerbar ist. Der kabellose Übertragungsweg verläuft vorzugsweise zwischen dem Antrieb und einer bordnetzseitigen Kopp- lungsanordnung. Grundsätzlich kann der kabellose Übertragungsweg aber auch zu anderen Kopplungsanordnungen führen, wie noch erläutert wird.
Die vorschlagsgemäße Lösung ermöglicht eine teilweise oder sogar vollständig kabellose Montage der Antriebsanordnung. Mit dem Entfall der aus dem Stand der Technik bekannten Kabelverbindung geht eine Erhöhung der Einsatzflexibi- lität des Antriebs einher, da die für eine Kabelverbindung erforderlichen, mecha- nischen Vorkehrungen ebenfalls wegfallen. Die für die Ansteuerung des Antriebs erforderliche Konfektionierung beschränkt sich auf eine Parametrierung des ka- beilosen Ubertragungswegs, was steuerungstechnisch, insbesondere software- technisch realisiert werden kann.
Im Ergebnis Iässt sich der Antrieb in vielfältiger Weise einsetzen, ohne dass eine mechanische Anpassung auf den jeweiligen Anwendungsfall vorgenommen werden muss. Neben der Reduzierung der Werkzeugkosten ergibt sich dadurch eine Vereinfachung der Montage und dadurch eine Reduzierung der Taktzeiten bei der Herstellung. Ein weiterer Vorteil, der mit dem Wegfall einer Kabelver- bindung einhergeht, ist die hiermit verbundene Gewichtsreduzierung des An- triebs. Im Übrigen ergibt sich ganz generell eine höhere mechanische Robustheit, da ein Wassereintritt über Kabelöffnungen in den Antrieb einerseits und die Kraftfahrzeugkarosserie andererseits nicht mehr auftreten kann. Das gleiche gilt für hinsichtlich des Wegfalls von Kabelbrüchen o. dgl..
Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 dient ein und derselbe Übertragungsweg für die Übertragung von Energie und für die Übertragung von Steuersignalen. Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die jewei- ligen Steuersignale auf eine Wechselspannung aufmoduliert werden, wobei die Wechselspannung originär der kabellosen Energieübertragung dient. Eine solche Doppelnutzung des Übertragungswegs lässt sich mit einfacher Hardware realisie- ren.
In Abhängigkeit von den steuerungstechnischen Randbedingungen kann es aber auch vorteilhaft sein, dass zwei Übertragungswege mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung erzeugbar sind, wobei ein erster kabelloser Übertragungs- weg der Übertragung von Energie und ein zweiter kabelloser Übertragungsweg der Übertragung von Steuersignalen dient (Anspruch 5). Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn Steuersignale mit besonders hohem Informationsgehalt übertragen werden sollen.
Bei den weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 8 und 9 umfasst der kabellose Übertragungsweg eine induktive Übertragung von Energie und/oder Steuersignalen. Eine solche induktive Übertragung ist grundsätzlich bekannt und basiert auf der senderseitigen Erzeugung eines magnetischen Feldes, dass eine empfängerseitige Induktivität durchströmt. Eine senderseitige Magnet- feldänderung induziert eine elektrische Spannung in der empfängerseitigen In- duktivität. Empfängerseitig lässt sich entsprechend elektrische Energie und/oder ein Steuersignal abgreifen. Grundsätzlich kann es auch hier so vorgesehen sein, dass die induktive Energieübertragung gleichzeitig auch die induktive Steuersig- nalübertragung ist, so dass der kabellose Übertragungsweg wie oben angespro- chen doppelt genutzt wird. Eine solche induktive Übertragung kann ohne weite- res bidirektional ausgelegt sein.
Alternativ kann es gemäß den Ansprüchen 10 und 1 1 vorgesehen sein, dass eine kapazitive Übertragung von Energie und/oder Steuersignalen realisiert ist. Bei einer kapazitiven Übertragung bildet die Übertragungsstrecke zwischen den bei- den Kopplungsanordnungen das Dielektrikum eines Koppelkondensators. Ent- sprechend weist der Koppelkondensator eine senderseitige Elektrode und eine empfängerseitige Elektrode auf. Dadurch, dass sich die elektrischen Ladungen an den Elektroden des Koppelkondensators betragsmäßig gleich verändern, lässt sich über den Koppelkondensator sowohl Energie als auch ein Steuersignal über- tragen.
Insbesondere für den Fall, dass die Energieübertragung separat von der Signal- übertragung erfolgt, kann es gemäß Anspruch 12 vorteilhaft sein, dass die Steu- ersignalübertragung mittels elektromagnetischer Wellen realisiert ist. Vorteilhaft dabei ist die relativ große Reichweite und die Tatsache, dass für eine solche Sig- nalübertragung bereits zahlreiche Funkstandards existieren, die einschließlich der dazugehörigen Hardware genutzt werden können. Dazu gehört der Industriestan- dard„Bluetooth" und eine Variante des Wireless-Lan (WLAN), das vorzugswei- se nach dem Industriestandard IEEE-802.1 1 Anwendung findet.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 ist ein an- triebsseitiger Energiespeicher zur Zwischenspeicherung von Energie vorgesehen, der zuvor mittels der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung übertragen worden ist. Dadurch, dass für eine motorische Verstellung einer Heckklappe o. dgl. eines Kraftfahrzeugs in der Regel hohe Anlaufströme erforderlich sind, ist der Ener- giespeicher vorzugsweise als Kondensator, insbesondere als Doppelschichtkon- densator, ausgestaltet.
Der obige Zwischenspeicher ist insbesondere für eine Ausgestaltung gemäß An- spruch 14 vorteilhaft, bei der in einer Alternative der kabellose Übertragungsweg ausschließlich in mindestens einer vorbestimmten Kopplungsstellung erzeugbar ist. Dies bedeutet, dass außerhalb der Kopplungsstellung eine Energieübertra- gung nicht möglich ist. Zur Überbrückung dient dann der Energiespeicher, so dass der Antrieb über seinen gesamten Verstellweg mit Energie versorgt ist. Vor- teilhaft bei der Energieübertragung ausschließlich in einer vorbestimmten Kopp- lungsstellung ist die Tatsache, dass die Übertragungsstrecke bei geeigneter Aus- legung außerordentlich kurz sein kann, was den Aufbau der Kopplungsanord- nung vereinfacht.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer Kopplungsanordnung für die Erzeugung eines kabellosen Übertragungswegs zu der Kopplungsanordnung eines vorschlagsgemäßen Antriebs beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb, die geeignet sind, die Kopplungsanordnung des Kraftfahrzeug-Bordnetzes zu erläutern, darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs, das mit einer vorschlagsge- mäßen Antriebsanordnung ausgestattet ist, und
Fig. 2 einen Antrieb der Antriebsanordnung gemäß Fig. 1 im Längsschnitt.
Die in der Zeichnung dargestellte Antriebsanordnung 1 dient der motorischen Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs. Vorliegend han- delt es sich bei dem Verschlusselement 2 um eine Heckklappe des Kraftfahr- zeugs. Alle Ausführungen zu der in Fig. 1 dargestellten Heckklappe 2 gelten für alle anderen Arten von Verschlusselementen entsprechend.
Das Kraftfahrzeug weist ein elektrisches Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 auf, das ne- ben einer Kraftfahrzeugbatterie eine Steuerungsanordnung sowie elektrische Verbindungen zur Übertragung von Energie, Steuersignalen o. dgl. umfasst. Die Antriebsanordnung 1 weist einen elektrischen Antrieb 4 auf, der antriebstech- nisch mit der Heckklappe 2 einerseits der Kraftfahrzeugkarosserie 5 andererseits gekoppelt ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel weist die Antriebs anordnung 1 vorzugsweise zwei Antriebe 4 auf, die jeweils an gegenüberliegenden Seitenrändern der Klappenöffnung 6 ange- ordnet sind. Im Folgenden ist im Sinne einer übersichtlichen Darstellung meist von nur einem einzigen Antrieb 4 die Rede. Alle diesbezüglichen Ausführungen gelten für einen eventuellen weiteren Antrieb 4 entsprechend.
Fig. 2 zeigt, dass dem Antrieb 4 eine Kopplungsanordnung 7 zugeordnet ist, mit- tels der der Antrieb 4 elektrisch ansteuerbar ist.
Wesentlich ist, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung 7 mindes- tens ein kabelloser Übertragungsweg 8 insbesondere zu einer bordnetzseitigen Kopplungsanordnung 9 erzeugbar ist, über den der Antrieb 4 ansteuerbar ist. Hinsichtlich der weiten Auslegung des Begriffs„Ansteuerung des Antriebs" darf auf die Ausführungen im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen werden.
Fig. 2 zeigt weiter, dass hier die gesamte Ansteuerung des Antriebs 4 kabellos erfolgt, so dass eine irgendwie geartete Kabelverbindung zwischen dem Antrieb 4 und dem Bordnetz 3 nicht vorgesehen ist. Daraus ergibt sich bereits eine be- sonders einfache Montage des Antriebs 4, und zwar unabhängig von den oben beschriebenen, mit einer Kabel Verbindung einhergehenden Problemen.
Wie oben angedeutet, ist es hier und vorzugsweise vorgesehen, dass über den kabellosen Übertragungsweg 8 Energie für die Energieversorgung des Antriebs 4 übertragbar ist. Zusätzlich ist es vorzugsweise so, dass über den kabellosen Übertragungsweg 8 Steuersignale übertragbar sind. Bei diesen Steuersignalen kann es sich um solche Signale handeln, die vom Bordnetz an den Antrieb 4 übermittelt werden, um vorbestimmte Antriebsaktionen wie Vorwärtslauf, Rückwärtslauf, Antriebsstopp o. dgl. auszulösen. Bei den Steuersignalen kann es sich aber auch um solche Signale handeln, die vom Antrieb 4 an das Bordnetz 3 o. dgl. übermittelt werden. Solche Steuersignale umfassen beispielsweise Sen- sorsignale, Statussignale o. dgl.. Es darf darauf hingewiesen werden, dass der Übertragungsweg 8 hier und vorzugsweise bidirektional ausgelegt ist, zumindest soweit die Übertragung von Steuersignalen betroffen ist. Die Übertragung der Energie für die Energieversorgung des Antriebs 4 ist selbstredend unidirektional vorgesehen. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel ist es so, dass über ein denselben Übertragungsweg 8 sowohl Energie als auch Steuersig- nale übertragbar sind. Es ist aber auch denkbar, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung 7 ein erster kabelloser Übertragungsweg zur Übertragung von Energie und ein separater zweiter kabelloser Übertragung s weg zur Übertra- gung von Steuersignalen erzeugbar ist.
Grundsätzlich kann es auch vorteilhaft sein, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung 7 ein kabelloser Übertragungsweg 8 zu einer von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 separaten Kopplungsanordnung 10 vorgesehen ist. Ei- ne solche von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 separate Kopplungsanordnung 10 ist in Fig. 1 angedeutet. Diese Kopplungsanordnung 10 ist Bestandteil eines Funkschlüssels 1 1. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang, dass der Funk- schlüssel 1 1 direkt kabellos mit dem Antrieb 4 in steuerungstechnischer Verbin- dung steht, um den Antrieb 4 entsprechend anzusteuern.
Weiter ist es denkbar, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung 7 ein kabelloser Übertragungsweg 8 mit der Kopplungsanordnung eines weiteren elektrischen Antriebs 4 erzeugbar ist. Damit ist beispielsweise eine kabellose Synchronisierung zweier Antriebe denkbar.
Eine Möglichkeit der vorschlagsgemäßen Übertragung mittels der antriebsseiti- gen Kopplungsanordnung 7 ist eine induktive Übertragung. Die grundsätzliche Funktionsweise einer induktiven Übertragung wurde im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert.
Vorzugsweise umfasst der kabellose Übertragungsweg 8 eine induktive Energie- übertragung, wobei die antriebsseitige Kopplungsanordnung 7 eine induktive Energieübertragungsanordnung aufweist, die mit einer induktiven Energieüber- tragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung 9 zusammen- wirkt.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der kabellose Übertra- gungsweg 8 eine induktive Steuersignalübertragung umfasst und die antriebssei- tige Kopplungsanordnung 7 eine induktive Steuersignalübertragungsanordnung aufweist, die mit einer induktiven Steuersignalübertragungsanordnung der bord- netzseitigen Kopplungsanordnung 9 zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist die obige induktive Energieübertragungsanordnung gleichzeitig auch die obige induktive Steuersignalübertragungsanordnung, so dass die hierfür erforderliche Hardware doppelt genutzt werden kann.
Grundsätzlich kann es aber auch sein, dass der kabellose Übertragungsweg kapa- zitiv vorgesehen ist. Auch die grundsätzliche Funktionsweise einer kapazitiven Übertragung wurde im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.
Vorzugsweise umfasst der kabellose Übertragungsweg 8 eine kapazitive Ener- gieübertragung, wobei die antriebsseitige Kopplungsanordnung 7 eine kapazitive Energieübertragungsanordnung aufweist, die mit einer kapazitiven Energieüber- tragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung 9 zusammen- wirkt.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der kabellose Übertra- gungsweg 8 eine kapazitive Steuersignalübertragung umfasst und die antriebssei- tige Kopplungsanordnung 7 eine kapazitive Steuersignalübertragungsanordnung aufweist, die mit einer kapazitiven Steuersignalübertragungsanordnung der bord- netzseitigen Kopplungsanordnung 9 zusammenwirkt.
Auch hier kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass die kapazitive Energie- übertragungsanordnung gleichzeitig die kapazitive Steuersignalübertragungsan- ordnung ist, so dass die diesbezügliche Hardware wiederum doppelt genutzt werden kann.
Insbesondere für die Steuersignalübertragung kann eine Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen vorgesehen sein. Im Einzelnen wird hierzu vorge- schlagen, dass der kabellose Übertragungsweg 8 eine kabellose Steuersignal- übertragung mittels elektromagnetischen Wellen umfasst und die antriebsseitige Kopplungsanordnung 7 eine funkbasierte Steuersignalübertragungsanordnung aufweist, die mit einer funkbasierten Steuersignalübertragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung 9 zusammenwirkt. Vorzugsweise finden für die kabellose Steuersignalübertragung Standards wie Bluetooth, WLAN o. dgl. Anwendung.
Insbesondere für den Fall, dass der kabellose Übertragungsweg 8 nicht über den gesamten Verstellbereich des Antriebs 4 zur Verfügung steht, ist vorzugsweise ein antriebsseitiger Energiespeicher 12 zur Zwischenspeicherung von Energie, die insbesondere mittels der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung 9 übertragen worden ist, vorgesehen. Für die Ausgestaltung des Energiespeichers 12 können ganz unterschiedliche Varianten Anwendung finden. Grundsätzlich ist es denk- bar, dass der Energiespeicher 12 einen Akkumulator aufweist. Hier und vor- zugsweise ist es allerdings so, dass der Energiespeicher 12 mindestens einen Kondensator aufweist. Weiter vorzugsweise ist der Kondensator als Doppel- schichtkondensator ausgestaltet. Bei einem Doppelschichtkondensator handelt es sich um einen elektrochemischen Energiespeicher. Die Energiespeicherung er- folgt in einer elektrochemischen Doppelschicht, die auch als „Helmholtz- Schicht" bekannt ist („Lexikon-Aktuelle Fachbegriffe aus Informatik- und Tele- kommunikation", 9. Auflage, 2007, VDF Hochschulverlag AG, Seite 86"). Ein solcher Doppelschichtkondensator wird auch als„Superkondensator'%„Super- cap", „Ultracap" o. dgl. bezeichnet. Interessant bei einem solchen Doppel- schichtkondensator ist neben der kurzen Ladezeit eine hohe Leistungsdichte zu- mindest für eine erste Leistungsabgabe an den Antrieb 4. Damit ist gewährleistet, dass auch ein Anlaufen des Antriebs 4 aus Zwischenstellungen heraus gewähr- leistet ist.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass der kabellose Übertragungsweg 8 unabhängig von der Stellung des Verschlusselements 2 erzeugbar ist. Dies stellt jedoch besondere Anforderungen an die Kopplungsanordnungen 7, da je nach Auslegung vergleichsweise große Übertragungsstrecken überbrückt werden müs- sen. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform dagegen ist es so, dass der kabellose Übertragungsweg 8 ausschließlich in mindestens einer vorbestimmten Kopplungsstellung erzeugbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zu über- brückende Übertragungsstrecke besonders kurz ist, so dass die Hardware der Kopplungsanordnung 7 einfach aufgebaut sein kann.
Für den Fall, dass der kabellose Übertragungsweg 8 ausschließlich in mindestens einer vorbestimmten Kopplungsstellung erzeugbar ist, ist die Realisierung eines obigen Energiespeichers 12 zur Zwischenspeicherung von Energie besonders vorteilhaft. In den Zwischenstellungen, in denen der Übertragungsweg 8 nicht erzeugbar ist, liefert der Energiespeicher 12 die für die Versorgung des Antriebs 4 erforderliche elektrische Energie.
Antriebsseitig sind unterschiedliche steuerungstechnische Strukturen denkbar. Bei dem in Fig. 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Antriebssteuerung 13 vorgesehen, die mit der Kopplungsanordnung 7 zu- sammenwirkt. Die Antriebssteuerung 13 wirkt auf einen Treiberbaustein 14, der die Antriebsleistung auf den Antriebsmotor 4a des Antriebs 4 schaltet.
Grundsätzlich können mit der vorschlagsgemäßen Lösung alle Arten von Antrie- ben 4 Anwendung finden. Hier und vorzugsweise ist der Antrieb 4 als Spindelan- trieb ausgestaltet. Entsprechend ist dem Antriebsmotor 4a des Antriebs 4 ein Spindelgetriebe 15 nachgeschaltet.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist nur die antriebsseitige Kopplungsanordnung 7 am Antrieb 4 angeordnet, während die bordnetzseitige Kopplungsanordnung 9 an oder in der Kraftfahrzeugkarosserie 5 angeordnet ist. Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass die antriebsseitige Kopplungsanordnung 7 und die bordnetzseitige Kopplungsanordnung 9 jeweils am Antrieb 4 angeordnet sind. Dann ist es vorzugsweise so, dass die antriebssei- tige Kopplungsanordnung 7 und die bordnetzseitige Kopplungsanordnung 9 in ein Anschlussgelenk für den bewegbaren mechanischen Anschluss des Antriebs 4 an die Kraftfahrzeugkarosserie 5 oder das Verschlusselement 2 integriert sind. Die letztgenannte Ausgestaltung ist montagetechnisch besonders vorteilhaft, da der Antrieb 4 und die bordnetzseitige Kopplungsanordnung 9 nicht separat von- einander montiert werden müssen.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer Kopplungsanordnung 9 für die Erzeugung ei- nes kabellosen Übertragungswegs 8 zu der Kopplungsanordnung 7 eines An- triebs 4 beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb 4, die geeignet sind, das Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 zu erläutern, darf verwiesen werden. Es darf schließlich noch darauf hingewiesen werden, dass neben den obenge- nannten Möglichkeiten der Übertragung durch induktive Übertragung, kapazitive Übertragung und Übertragung über elektromagnetische Wellen auch andere Ar- ten der Übertragung Anwendung finden können. Grundsätzlich ist es beispiels- 5 weise denkbar, dass der kabellose Übertragungsweg 8 zumindest zum Teil durch eine optische Übertragung realisiert ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Antriebsanordnung für ein Verschlusselement (2) eines Kraftfahrzeugs, das ein elektrisches Kraftfahrzeug-Bordnetz (3) aufweist, wobei ein elektrischer An- trieb (4) zur motorischen Verstellung des Verschlusselements (2) vorgesehen ist, wobei dem Antrieb (4) eine Kopplungsanordnung (7) zugeordnet ist, mittels der der Antrieb (4) elektrisch ansteuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung (7) mindestens ein kabel- loser Übertragungsweg (8) insbesondere zu einer bordnetzseitigen Kopplungsan- ordnung (9) erzeugbar ist, über den der Antrieb (4) ansteuerbar ist.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den kabellosen Übertragungsweg (8) Energie für die Energieversorgung des An- triebs (4) übertragbar ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den kabellosen Übertragungsweg (8) Steuersignale übertragbar sind.
4. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass über ein und denselben Übertragungsweg (8) sowohl Energie als auch Steuersignale übertragbar sind.
5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung (7) ein erster ka- belloser Übertragungsweg zur Übertragung von Energie und ein separater zwei- ter kabelloser Übertragungsweg zur Übertragung von Steuersignalen erzeugbar ist.
6. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung (7) ein ka- belloser Übertragungsweg (8) zu einer von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz (3) se- paraten Kopplungsanordnung ( 10) erzeugbar ist.
7. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mittels der antriebsseitigen Kopplungsanordnung (7) ein ka- belloser Übertragungsweg (8) mit der Kopplungsanordnung eines weiteren elektrischen Antriebs erzeugbar ist.
8. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 und ggf. nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) eine in- duktive Energieübertragung umfasst und die antriebsseitige Kopplungsanord- nung (7) eine induktive Energieübertragungsanordnung aufweist, die mit einer induktiven Energieübertragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsan- ordnung (9) zusammenwirkt.
9. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 und ggf. nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) eine in- duktive Steuersignal Übertragung umfasst und die antriebsseitige Kopplungsan- ordnung (7) eine induktive Steuersignalübertragungsanordnung aufweist, die mit einer induktiven Steuersignalübertragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopp- lungsanordnung (9) zusammenwirkt.
10. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 und ggf. nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) eine ka- pazitive Energieübertragung umfasst und die antriebsseitige Kopplungsanord- nung (7) eine kapazitive Energieübertragungsanordnung aufweist, die mit einer kapazitiven Energieübertragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsan- ordnung (9) zusammenwirkt.
11. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 und ggf. nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) eine kapazitive Steuersignalübertragung umfasst und die antriebsseitige Kopplungs- anordnung (7) eine kapazitive Steuersignalübertragungsanordnung aufweist, die mit einer kapazitiven Steuersignalübertragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung (9) zusammenwirkt.
12. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 und ggf. nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) eine kabellose Steuersignalübertragung mittels elektromagnetischer Wellen umfasst und die antriebsseitige Kopplungsanordnung (7) eine funkbasierte Steuersignal- übertragungsanordnung aufweist, die mit einer funkbasierten Steuersignalüber- tragungsanordnung der bordnetzseitigen Kopplungsanordnung (9) zusammen- wirkt, vorzugsweise, dass die kabellose Steuersignalübertragung eine Übertra- gung mittels Bluetooth, WLAN, o. dgl. umfasst.
13. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 und ggf. nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein antriebsseitiger Energiespeicher ( 12) zur Zwischenspeicherung von Energie, die insbesondere mittels der bordnetzsei- tigen Kopplungsanordnung (9) übertragen worden ist, vorgesehen ist, vorzugs- weise, dass der Energiespeicher (12) mindestens einen Kondensator, insbesonde- re mindestens einen Doppelschichtkondensator, aufweist.
14. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der kabellose Übertragungsweg (8) unabhängig von der Stel- lung des Verschlusselements (2) erzeugbar ist, oder, dass der kabellose Übertra- gungsweg (8) ausschließlich in mindestens einer vorbestimmten Kopplungsstel- lung des Verschlusselements (2) erzeugbar ist.
15. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die antriebsseitige Kopplungsanordnung (7) und die bord- netzseitige Kopplungsanordnung (9) am Antrieb (4) angeordnet sind, vorzugs- weise, dass die antriebsseitige Kopplungsanordnung (7) und die bordnetzseitige Kopplungsanordnung (9) in ein Anschlussgelenk für den bewegbaren mechani- schen Anschluss des Antriebs (4) an die Kraftfahrzeugkarosserie (5) oder das Verschlusselement (2) integriert sind.
16. Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer Kopplungsanordnung (9) für die Erzeu- gung eines kabellosen Übertragungswegs (8) zu der Kopplungsanordnung (7) ei- nes Antriebs (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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