WO2023222579A1 - Antriebsanordnung zum motorischen verstellen einer klappe eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2023222579A1
WO2023222579A1 PCT/EP2023/062919 EP2023062919W WO2023222579A1 WO 2023222579 A1 WO2023222579 A1 WO 2023222579A1 EP 2023062919 W EP2023062919 W EP 2023062919W WO 2023222579 A1 WO2023222579 A1 WO 2023222579A1
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motor
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flap
control signal
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Gerald Schlegel
Thomas Goldmann
Björn Fürst-Neuendorf
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Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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    • E05Y2900/546—Tailgates

Definitions

  • the present invention relates to a drive arrangement for motorized adjustment of a flap of a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a flap arrangement for a motor vehicle according to claim 13 and a method for operating a drive arrangement for a flap of a motor vehicle according to the preamble of claim 14.
  • Such a flap of a motor vehicle is, for example, a tailgate, a trunk lid, a tailgate, a front hood, a hood, a side door or the like.
  • the flap can be designed to be pivotable in the manner of a pivoting door, a pivoting flap or a pivoting lid, or longitudinally displaceable in the manner of a sliding door.
  • the drive arrangement in question is used for the motorized adjustment of the flap, for example between a completely closed position and a completely open position.
  • the known prior art (WO 2010/083999 A1), from which the invention is based, relates to a drive arrangement with overvoltage protection.
  • the drive is designed to be retractable, so that an external adjustment of the flap acts on the drive motor, which can lead to damage to the drive at high adjustment speeds.
  • a drive control of the drive arrangement is used as part of the overvoltage protection to brake the drive by motor during a non-motor adjustment of the adjustment element above a predetermined adjustment speed in short-circuit operation. The risk of damage to the drive arrangement, for example due to excessive manual loading of the flap, can therefore be reduced.
  • the invention is based on the problem of designing and developing the known drive arrangement in such a way that further protection against overstressing of the drive arrangement is achieved by externally adjusting the flap.
  • the above problem is solved by the features of the characterizing part of claim 1.
  • the invention is based on the knowledge that the motor braking effect under strong manual adjustment of the flap may not be sufficient to prevent damage to the drive arrangement. Particularly during the initial assembly of the drive arrangement on the motor vehicle, a manually effected adjustment can occur, which, along with the motor braking effect, also leads to damage to the drive motor or the drive control. What is important is the fundamental consideration that when a drive movement is initiated by the external adjustment, the drive can also be used to generate an acoustic warning signal.
  • the drive control in the braking routine operates the drive motor with a sound control signal in such a way that a drive component of the drive train oscillates in the assigned drive movement range, so that the drive generates a sound in the audible range.
  • the sound can be used to issue an intuitive warning to stop the manual action on the flap. Since a drive component is used to emit the sound, additional acoustic output means are not absolutely necessary. Rather, the sound output can be implemented using control technology means.
  • a particularly expedient implementation of the sound control signal takes place in the embodiment according to claim 2 via a pulse width modulated signal, whereby the carrier frequency of the sound control signal can be characteristic of the sound output.
  • the drive motor which is operated based on the carrier frequency, serves as an oscillating drive component.
  • a braking effect dependent on the drive speed during the external adjustment according to claim 3 can be used in addition to an adjustable, in particular Specially, as the motor braking effect increases as the drive speed increases, the sound output also changes.
  • a temporal tone sequence for example an intermittent tone emission such as a repeating beep and / or a tone frequency change, can take place.
  • the temporal tone sequence can be implemented in a simple manner using control technology, for example by varying the modulation of the tone control signal.
  • the sound output can be designed to be variable with the drive speed or time-dependent, so that the user can intuitively associate the acoustic warning with the external adjustment.
  • Preferred configurations of the audio frequencies of the sound output are the subject of claim 8.
  • an acoustic coupling of the oscillating drive component of the drive train to further elements such as a drive housing of the drive or to the flap is provided, so that these further elements also contribute to the sound output.
  • the braking routine can take place with the sound being emitted even if a supply voltage to the drive arrangement fails, such as during the initial assembly of the drive arrangement (claim 11).
  • the drive control can carry out the braking routine based on the generator voltage of the drive.
  • additional security against damage is created by the fact that the drive itself is used to emit sound. It therefore does not matter whether further output means for warnings, such as a central motor vehicle control, are already connected to the drive arrangement.
  • a further preferred embodiment of the drive arrangement is mentioned in claim 12, according to which several drives are provided. Here you can The sound control signals for the respective drives are also different.
  • a flap arrangement for a motor vehicle the flap arrangement having an adjustable flap and a proposed drive arrangement assigned to the flap, is claimed. Reference may be made to all statements regarding the drive arrangement.
  • the drive motor is operated with a sound control signal in such a way that a drive component of the drive train oscillates in the assigned drive movement range, so that a sound emission in the audible range is generated by means of the drive.
  • Fig. 1 is a perspective view of the rear area of a motor vehicle with a proposed drive arrangement.
  • the invention relates to a drive arrangement 2 for motor-driven adjustment of a flap 3 of a motor vehicle 1.
  • the flap 3 is a tailgate of the motor vehicle 1, which is pivotally mounted about a flap axis 4 and can be pivoted in the area of a flap opening.
  • the proposed solution is also applicable to all other flaps 3 mentioned in the introductory part of the description. All statements about the The flap 3 shown, designed as a tailgate, applies accordingly to all other types of flaps 3.
  • the drive arrangement 2 has at least one drive 5 with two drive connections 6 and a drive control 7 assigned to the drive 5, which is provided for controlling the at least one drive 5.
  • the drive 5 is used to generate drive movements that are introduced into the flap 3 to adjust the flap 3. Through these drive movements, the flap 3 can be adjusted between flap positions relative to the motor vehicle 1 and, for example, between the open position shown and a closed position, not shown.
  • the drive 5 has a drive train 8 made up of drive components.
  • the drive components are each assigned a drive degree of freedom of movement. It is generally the case that the drive movement is transmitted by the drive components along the drive train 8. Since the drive movements are accompanied by an adjustment of the flap 3, the drive components are also adjustable relative to one another and/or to the motor vehicle 1 and/or to the flap 3. This adjustment takes place along the drive's degree of freedom of movement of the respective drive component.
  • At least one electric drive motor 9 and a feed gear 10 connected downstream of the drive motor 9 are provided as drive components of the drive train 8.
  • the drive motor 9 is preferably designed as a rotary electric motor, the rotary movement of which is preferably converted into a linear drive movement by the feed gear 10.
  • the drive 5 in the assembled state is coupled via the two drive connections 6 to two counter-drive connections 11, here on the motor vehicle 1 and the flap 3.
  • the drive 5 has a feed gear 10 designed as a spindle-spindle nut gear.
  • an intermediate gear 12 can be provided as a drive component, which is connected in terms of drive technology between the drive motor 9 and the feed gear 10.
  • the drive control 7 can be designed as a flap control device assigned to the flap 3 or as a control device integrated in the drive 5, which interacts, for example, with a higher-level motor vehicle control system. Instead of this decentralized approach, the drive control 7 can also be part of a central motor vehicle control.
  • the drive control 7 has control electronics for implementing the control tasks involved here, including a driver unit 13 for supplying the drive 5 with electrical drive power.
  • the driver unit 13 is used, for example, to switch an H-bridge for the drive motor 9.
  • the drive motor 9 can be controlled by means of the drive control 7 to generate the drive movement with a drive control signal.
  • a motorized opening movement or closing movement of the flap 3 is implemented using the drive control signal.
  • the drive 5 is designed to be retractable. This means that the initiation of a movement in the flap 3 leads to a driving back of at least part of the drive train 8 between the drive motor 9 and the flap 3.
  • the drive motor 9 in the assembled state, the drive motor 9 is acted upon by an external adjustment of the flap 3.
  • the drive motor 9 works as a generator in the assembled state and generates a generator voltage.
  • An external adjustment is to be understood as an effect on the flap 3 which is not due to the motor effect of the drive arrangement 2, for example a manual adjustment of the flap 3 caused by spring force and/or gravity.
  • the drive control 7 is set up to carry out a braking routine when the external adjustment is present, in which the drive control 7 operates the drive motor 9 to bring about a motor braking effect against the external adjustment.
  • the driver unit 13 can be controlled in this way by means of the drive control 7 be that the flap adjustment associated with the external adjustment is reduced, in particular slowed down.
  • the drive control 7 operates the drive motor 9 in the braking routine with a sound control signal in such a way that a drive component of the drive train 8 oscillates in the assigned drive movement range, so that the drive 5 generates a sound in the audible range.
  • the sound control signal here is to be understood as meaning the control signal used for the drive motor 9 in the braking routine, which is intended here to generate the sound.
  • the sound is intended to be emitted in the audible range, which covers the audio frequency range between 16 Hz and 20 kHz. However, since sounds in the 20 kHz range can no longer be perceived by adults, the sound output is preferably in the range below 10 kHz.
  • the term “sound emission” is to be interpreted broadly. It includes individual tones, superimposed tones, tone sequences and any complex tones. In particular, it also includes sounds in which only some of the sound frequencies are in the audible range.
  • Oscillation refers to a multiple back and forth movement along the drive's degree of freedom of movement, which then produces a sound.
  • the sound-generating drive component may be any of the drive components.
  • the sound-generating drive component can also consist of several drive components.
  • the drive control 7 operates the drive motor 9 with a modulated sound control signal.
  • the modulated tone control signal is used, for example, to convert a direct voltage for supplying the drive 5 into a time-dependent voltage, in particular into a periodic voltage signal, here by time-dependent switching by means of the driver unit 13.
  • a preferred embodiment of the drive control signal is a pulse width modulated signal. This has a carrier frequency within which the drive motor 9 has a Duty cycle is operated as a percentage of recurring time periods.
  • the carrier frequency of the sound control signal is in the audible range, with the drive motor 9 oscillating in the associated drive movement range.
  • the audio frequency or audio frequencies of the sound output can therefore be easily adjusted and, in particular, varied via the carrier frequency.
  • the drive train 8 can have the intermediate gear 12 between the drive motor 9 and the feed gear 10.
  • the sound-generating drive component can then be formed by the intermediate gear 12.
  • the sound-generating drive component can be a gear of the intermediate gear 12.
  • the sound-generating drive component can also be formed by the feed gear 10.
  • the sound-generating drive component is preferably the spindle or the spindle nut of the spindle-spindle nut gear.
  • the carrier frequency can also be selected such that, for example, an oscillation of the drive motor 9 occurs outside the audible range, while another drive component oscillates in the audible range due to the gear ratio, such as the gear ratio of the intermediate gear 12.
  • the drive control 7 effects the motor braking effect, in particular by varying a duty cycle of a pulse width modulated tone control signal, depending on the drive speed in the braking routine.
  • the drive speed is generally understood to be a variable that is characteristic of the translational and/or rotational speed of at least one drive component, for example the speed of the drive motor 9.
  • the motor braking effect can be achieved by the drive control system. 7 can be changed with the drive speed.
  • the duty cycle can be a function of the drive speed.
  • the sound control signal can be provided with increasing drive speed to bring about an increasing motor braking effect, in particular with an increasing duty cycle. Consequently, a higher driving speed tends to achieve a higher braking effect.
  • the duty cycle is an increasing, in particular monotonically increasing, function of the drive speed. In addition to a practical increase in the braking effect, this can also ensure that the sound output also changes with the drive speed.
  • the drive control 7 in the braking routine operates the drive motor 9 via the sound control signal to bring about the motor braking effect as a short-circuit brake.
  • the driver unit 13 can act as a short-circuit brake on the H-bridge and the drive motor 9 via a pulse-width-modulated tone control signal. This can be used to bring about a particularly periodic braking effect on the drive motor 9, which serves to generate the sound. It is also conceivable to supply power to the drive 5, in particular to bring about a driving force that counteracts the external adjustment.
  • the drive control 7 triggers the braking routine when a predetermined overload criterion is met.
  • the overload criterion is representative of the risk of damage to one of the drive components, in particular the drive motor 9, or the drive control 7, so that the braking routine and the sound are only carried out when necessary.
  • the overload criterion preferably relates to the drive speed, more preferably the drive speed exceeding an overload threshold value.
  • the overload threshold value can be representative of a drive speed of the drive motor 9, for example a speed of at least 10,000 min -1 , preferably at least 16,000 min -1 .
  • the braking routine can also be carried out as part of a support routine carried out by means of the drive arrangement 2, in which an actuation action introduced manually into the flap 3 is supported by the drive 5 by a motor. For example, if a manual adjustment is made too quickly, the braking routine can be carried out, in particular triggered based on the fulfillment of the specified overload criterion.
  • the drive control 7 operates the drive motor 9 with the sound control signal in such a way that the drive 5 generates a temporal sound sequence in the audible range as a sound output.
  • the tone output has a temporal variation, for example a temporal change in the volume and/or the tone frequency.
  • the temporal tone sequence preferably has an intermittent tone emission and/or tone frequency change of the tone emission.
  • Intermittent sound emission means, in particular, a repetitive, time-limited sound emission, which is interrupted by pauses. This preferably generates a warning tone that is familiar to the user, for example from industrial vehicles. Varying sound frequency can also improve the perception of sound output.
  • the drive control 7 operates the drive motor 9 with a sound control signal that is dependent on the drive speed and/or with a time-dependent sound control signal, preferably in such a way that the sound frequency and/or the intermittent sound output depends on the drive speed and/or the time is or are designed.
  • the tone frequency can change with the drive speed and/or with the time that has elapsed since the start of the braking routine.
  • the sound output can be changed in such a way that the user's perception is increasingly increased, for example by shifting the sound frequency to a frequency range that is unpleasant for the human sense of hearing.
  • the drive control 7 operates the drive motor 9 with a first sound control signal when the braking routine is triggered and, when the drive speed exceeds a predetermined warning threshold value, operates the drive motor 9 with a second sound control signal that is different from the first sound control signal.
  • the first tone control signal causes a moderate warning tone to be emitted
  • the second tone control signal causes a more urgent warning tone to be emitted.
  • the warning threshold value can be representative of a second drive speed that is higher than the overload criterion.
  • sound is preferably emitted with a sound frequency in the range from 16 Hz to 20 kHz.
  • the drive control 7 can operate the drive motor 9 with the sound control signal in such a way that the sound frequency of the sound emission is at least 500 Hz, preferably at least 1 kHz, and/or at most 5 kHz, preferably at most 2 kHz, so that the drive control 7 also drives the drive motor 9 the tone control signal operates in such a way that the tone frequency of the tone output is at least 500 Hz, preferably at least 1 kHz, and / or at most 5 kHz, preferably at most 2 kHz.
  • the sound frequency here is to be understood as meaning a characteristic frequency, preferably a frequency that is dominant in a frequency spectrum, of the sound output.
  • At least one sound frequency is used, which is in the range of a maximum volume of the sound output for the respective drive arrangement.
  • the volume of the sound output from the drive arrangement 2 can be measured using different sound frequencies and the sound frequency to be used in the braking routine can be determined based on the volume.
  • an acoustic coupling of the drive component of the drive train 8, which oscillates in the braking routine via the sound control signal, to a drive housing 14 of the drive 5 and/or to the flap 3 is provided.
  • the drive motor 9 is mounted in the drive housing 14 in such a way that a significant acoustic transmission of the oscillation of the drive motor 9 to the drive housing 14 is possible.
  • the coupling of the drive connections 6 with the counter-drive connections 11 can also be designed in such a way that a significant acoustic transmission of the oscillation to the flap 3 is effected.
  • the drive control 7 can determine the drive speed based on electrical drive values, in particular drive current and/or drive voltage, and/or by means of a motion sensor assigned to the drive 5 and/or the flap 3, preferably an incremental displacement sensor.
  • the incremental displacement sensor is designed in particular as a Hall sensor, which can be assigned to the drive motor 9, the feed gear 10 or the flap 3.
  • the drive control 7 in the assembled state supplies the drive 5 in normal operation via a supply voltage from an on-board electrical system of the motor vehicle 1 and that the drive control 7 in a special operation, when the supply voltage is missing, for a supply from a generator voltage of the drive motor 9 is set up under the external adjustment.
  • the braking routine can be carried out even if there is no supply voltage, which is the case in many cases during the initial assembly, repair or maintenance of the drive arrangement 2.
  • the braking routine and the sound are particularly relevant here, as the flap 3 usually has to be adjusted manually.
  • the drive control 7 can be supplied with electrical energy via the generator voltage, which is also used to emit sound as part of the braking routine.
  • the drive arrangement 2 carries out the braking routine, in particular the operation of the drive motor 9 with the sound control signal, depending on whether normal operation or special operation is present.
  • the braking routine in particular the operation of the drive motor 9 with the sound control signal, depending on whether normal operation or special operation is present.
  • This can also take into account the fact that that in special operation, for example when there is no connection to a central battery 15 of the motor vehicle 1 via the on-board electrical system, the generator voltage cannot be dissipated via the on-board electrical system, so that, for example, the drive control 7 can be more susceptible to damage due to overvoltage.
  • the drive arrangement 2 preferably has exactly two drives 5, which are arranged on opposite sides of the flap 3 in the assembled state.
  • the drives 5 are preferably designed in the same way, in particular identically. The above statements regarding the drive 5 also apply accordingly to several drives 5.
  • the multiple drives 5 are each operated with an identical sound control signal.
  • the drive control 7 can also operate the drives 5 differently in the braking routine, in particular with different sound control signals. For example, with several drives 5, a superposition of different sound outputs can be achieved in order to improve the user's perception. It is also conceivable that the drive control 7 operates the drives 5 with a sound control signal that depends on the respective drive speed.
  • a flap arrangement 16 for a motor vehicle 1 having an adjustable flap 3 and a proposed drive arrangement 2 assigned to the flap 3.
  • the drive control 7 is set up to carry out a braking routine when the external adjustment is present, in which the drive control 7 operates the drive motor 9 to bring about a motor braking effect against the external adjustment. It is essential here that the drive control 7 in the braking routine operates the drive motor 9 with a sound control signal in such a way that a drive component of the drive train 8 oscillates in the assigned drive movement range, so that a sound output in the audible range is generated by the drive 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen einer 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 sind, 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. Es wird vorgeschlagen, 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.

Description

Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen einer Klappe eines Kraftfahrzeugs
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.
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.
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.
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. Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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.
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.
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.
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.
Über eine von der Antriebsgeschwindigkeit bei der äußeren Verstellung abhängige Bremswirkung gemäß Anspruch 3 kann neben einer anpassbaren, insbe- sondere mit der Antriebsgeschwindigkeit ansteigenden, motorischen Bremswirkung auch eine Veränderung der Tonabgabe erfolgen.
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.
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.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Tonfrequenzen der Tonabgabe sind Gegenstand von Anspruch 8.
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.
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.
In Anspruch 12 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Antriebsanordnung genannt, nach welcher mehrere Antriebe vorgesehen sind. Hierbei kön- nen die Tonsteuersignale für die jeweiligen Antriebe auch unterschiedlich ausfallen.
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.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanordnung einer Klappe eines Kraftfahrzeugs beansprucht.
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.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Heckbereichs eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung.
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung 2 zum motorischen Verstellen einer Klappe 3 eines Kraftfahrzeugs 1 .
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Antriebssteuerung 7 kann entsprechend Fig. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 Antriebssteue- rung 7 mit der Antriebsgeschwindigkeit verändert werden. Beispielsweise kann der Tastgrad eine Funktion der Antriebsgeschwindigkeit sein.
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.
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.
Beispielsweise kann die Treibereinheit 13 die H-Brücke und den Antriebsmotor 9 über ein pulsweitenmoduliertes Tonsteuersignal als Kurzschlussbremse beschälten. 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.
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 Antriebskom- ponten, insbesondere des Antriebsmotors 9, oder der Antriebssteuerung 7 droht, sodass die Bremsroutine und die Tonabgabe lediglich bei Bedarf vorgenommen werden.
Vorzugsweise betrifft das Überiastkriterium 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. 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.
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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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 wer- den, 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.
Wie in der Fig. 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.
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.
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.
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 zu- geordnet 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 An- triebsmotor 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. 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.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen einer 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 sind, 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, dadurch gekennzeichnet, 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.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) den Antriebsmotor (9) mit einem modulierten, insbesondere pulsweitenmodulierten, Tonsteuersignal betreibt, vorzugsweise, dass eine Trägerfrequenz des Tonsteuersignals im hörbaren Bereich liegt und dass der Antriebsmotor (9) im zugeordneten Antriebs-Bewegungsbereich oszilliert.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) die motorische Bremswirkung, insbesondere anhand eines Variierens eines Tastgrads eines pulsweitenmodulierten Tonsteuersignals, abhängig von der Antriebsgeschwindigkeit in der Bremsroutine bewirkt, vorzugsweise, dass das Tonsteuersignal mit ansteigender Antriebsgeschwin- digkeit zum Bewirken einer ansteigenden motorischen Bremswirkung, insbesondere mit einem ansteigenden Tastgrad, vorgesehen ist.
4. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) in der Bremsroutine den Antriebsmotor (9) mit dem Tonsteuersignal zum Bewirken der motorischen Bremswirkung als Kurzschlussbremse betreibt.
5. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) die Bremsroutine auf Erfüllen eines vorgegebenen Überlastkriteriums auslöst, vorzugsweise, dass das Überlastkriterium die Antriebsgeschwindigkeit, weiter vorzugsweise das Überschreiten eines Überlast-Schwellwertes durch die Antriebsgeschwindigkeit, betrifft.
6. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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, vorzugsweise, dass die zeitliche Tonabfolge eine intermittierende Tonabgabe und/oder mindestens einen Tonfrequenzwechsel der Tonabgabe aufweist.
7. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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, und/oder vorzugsweise derart, 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.
8. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) den Antriebsmotor (9) mit dem Tonsteuersignal derart betreibt, dass die Tonfrequenz der Tonabgabe mindestens 16 Hz und höchstens 20 kHz beträgt, vorzugsweise, dass die Tonfrequenz der Tonabgabe mindestens 500 Hz, weiter vorzugsweise mindestens 1 kHz, und/oder, höchstens 5 kHz, weiter vorzugsweise höchstens 2 kHz, beträgt.
9. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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.
10. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuerung (7) die Antriebsgeschwindigkeit anhand von elektrischen Antriebswerten, insbesondere einem Antriebsstrom und/oder einer Antriebsspannung, und/oder mittels eines dem Antrieb (5) und/oder der Klappe (3) zugeordneten Bewegungssensor, vorzugsweise einem inkrementellen Wegsensor, ermittelt.
11. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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, vorzugsweise, 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.
12. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei elektrische Antriebe (5) vorgesehen sind, vorzugsweise, dass die Antriebssteuerung (7) die Antriebe (5) in der Bremsroutine unterschiedlich, insbesondere mit unterschiedlichen Tonsteuersignalen, betreibt.
13. Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug (1 ), die Klappenanordnung (16) aufweisend eine verstellbare Klappe (3) und eine der Klappe (3) zugeordnete Antriebsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. 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, dadurch gekennzeichnet, 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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