DE102006040428A1 - Antriebsgruppe für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen, z. B. in Kraftfahrzeugsitzen - Google Patents

Antriebsgruppe für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen, z. B. in Kraftfahrzeugsitzen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsgruppe für Stellantriebe von Kraftfahrzeugen, z. B. von Kraftfahrzeugsitzen, wobei die Antriebsgruppe n Elektromotoren (M) hat, dabei hat n mindestens den Wert 2, und weiterhin aufweist DOLLAR A - ein Steuergerät, DOLLAR A - eine elektronische Modulationsstufe, a) die einen Eingang hat, an dem eine Versorgungsspannung für die Elektromotoren (M) anliegt, b) die mindestens einen schnellen elektronischen Leistungstransistor aufweist und die Versorgungsspannung in Pulsweiten-Mofulation gesteuert vom Steuergerät moduliert, c) die über eine Modulations-Steuerleitung mit dem Steuergerät verbunden ist und die d) einen Ausgang hat, und DOLLAR A - eine Schaltstufe; die die von dieser Modulationsstufe modulierte Versorgungsspannung jeweils auf die einzelnen Elektromotoren (M) schaltet, dabei hat die Schaltstufe einen Eingang, der mit dem Ausgang der Modulationsstufe verbunden ist, ist die Schaltstufe über mindestens eine Steuerleitung mit dem Steuergerät verbunden, weist die Schaltstufe mindestens n unterschiedliche Schaltzustände auf und hat n Ausgänge, wobei an jedem Ausgang einer der n Elektromotoren (M) angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsgruppe für Stellantriebe von Kraftfahrzeugen. Beispiele für derartige Stellantriebe sind motorische Antriebe zur mechanischen Verstellung in Rückspiegeln, Lenksäulen, Fensterhebern, Antennenmotoren und insbesondere in Fahrzeugsitzen. Antriebsgruppen der hier in Rede stehenden Art sind beispielsweise bekannt aus DE 199 47 500 A1 oder DE 10 2004 031 573 B3 .
  • Aus dem Stand der Technik sind derzeit zwei unterschiedliche Antriebsgruppen für Stellantriebe bekannt, sie werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert: Die Antriebsgruppe gemäß 1 hat eine Spannungsquelle 20, die im Allgemeinen als eine Kraftfahrzeugbatterie realisiert ist und die über eine elektrische Lastleitung mit einzelnen elektromechanischen Relais 28 verbunden ist, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines ggfs. steuerbaren Shunt-Widerstands I. Die Ausgänge der Relais 28 sind jeweils mit einem Elektromotor M verbunden. Dieser und das jeweils zugehörige Relais sind einzelnen Zeilen 1, 2, ... n zugeordnet, jede Zeile stellt einen Stellantrieb für eine Verstellvorrichtung dar. Es ist ein Steuergerät μC vorgesehen, das eingangsseitig mit einem Eingabeteil 38 verbunden ist. Über dieses Eingabeteil kann ein Benutzer die gewünschten Verstellungen, die durch die Stellantriebe erfolgen sollen, eingeben. Ausgangsseitig ist das Steuergerät 36 über einzelne Steuerleitungen 40 jeweils mit jedem Relais 28 verbunden und betätigt diese in Abhängigkeit von den Eingaben des Benutzers sowie den Anweisungen des Steuergeräts 36. Mit den ein zelnen Elektromotoren M1, M2 ... Mn sind mechanische Stellvorrichtungen verbunden, beispielsweise Längsverstellungen eines Kraftfahrzeugsitzes, Neigungsverstellung der Rückenlehne, Höhenverstellung, Fensterbetätigung, Einstellung der Lenksäule usw. Diese Stellvorrichtung ist an sich bekannt und werden hier nicht mehr dargestellt. Über Sensorleitungen werden die Positionen der Stellvorrichtungen oder der sie betätigenden Elektromotore dem Mikrokontroller-Steuergerät μC signalisiert, so dass dieses über die jeweilige Position informiert ist.
  • Mit einer Antriebsgruppe gemäß 1 lassen sich folgende Eigenschaften realisieren: Die Steuerung kann über einen Bus, beispielsweise CAN, Lin oder dergleichen und über Schwachlastleitungen erfolgen. Es ist eine Steuerung auf Rechtslauf und Linkslauf der Motoren individuell möglich, wenn das entsprechende Relais zusätzlich auch die Funktion: Umpolen der Spannung, also Polwenden, aufweist. Hierzu gibt es im Stand der Technik Relais mit zwei Spulen, die diese Funktion haben, sie werden beispielsweise von der Firma Panasonic Electric Works Deutschland GmbH angeboten. Über die Sensorleitungen, die zumeist mit Hallsensoren arbeiten, ist eine Memoryfunktion möglich. Schließlich wird ein weiches Anfahren der Endpositionen der Stellmechanik erreicht, wenn die Steuerung entsprechend ausgelegt ist, also ein so genannter Soft-Endanschlag.
  • 2 zeigt eine Antriebsgruppe, die weitgehende Übereinstimmung mit der Antriebsgruppe nach 1 hat, nun sind jedoch die einzelnen Schalter nicht als elektromechanische Relais, sondern als Schaltstufe mit mindestens einem Leistungstransistor, insbesondere MOSFET, vorzugsweise als sogenannte H-Brücke mit mehreren MOSFETs ausgerüstet, hierzu wird auf die Produkte von STMicroelectronics, Genf, Schweiz und INT Rectifier Inc., AI Segundo CA USA hingewiesen. Zudem sind die einzelnen elektronischen Schalter H1, H2 .... Hn über Steuerleitungen 40 mit dem Steuergerät verbunden, über diese wird auch ein Pulsweitenmodulationssignal (PWM-Signal) übertragen. Zusätzlich zu den Eigenschaften, die die Antriebsgruppe nach 1 aufweist, sind mit der Antriebsgruppe nach 2 folgende Eigenschaften möglich: Eine Drehzahlvorgabe, z.B. langsame oder schnelle Stufe für Easy-Entry-Funktion bei vorklappbaren Fahrzeugsitzen, stufenlose Änderung der Drehzahl usw.; Drehzahlregelung, z.B. über die Sensoren; lastunabhängige Drehzahl, es kann also beispielsweise das Heben und das Senken einer Sitzvorderkante mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgen; Softanlauf und Softstop; Thermoschutz. Wie auch bei der Antriebsgruppe nach 1 können alle Motoren M1, M2 bis Mn gleichzeitig betrieben werden. Die Funktion der Umschaltung von Rechtslauf auf Linkslauf setzt voraus, dass eine H-Brücke oder eine entsprechende Anordnung vorgesehen ist.
  • Aus der bisherigen Besprechung ist ersichtlich, dass die Antriebsgruppe nach 2 mehr Eigenschaften als die Antriebsgruppe nach 1 aufweist, die Herstellungskosten für die Antriebsgruppe nach 2 sind allerdings größer als für diejenige nach 1.
  • Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Antriebsgruppe zu realisieren, die im Wesentlichen die Merkmale der Antriebsgruppe nach 2 hat, jedoch deutlich günstiger in der Herstellung ist, als die Antriebsgruppe nach 2 und auch wesentliche Vorteile der Antriebsgruppe nach 1, insbesondere vollständige galvanische Trennung, aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebsgruppe für Stellantriebe von Kraftfahrzeugen, z.B. von Kraftfahrzeugsitzen, welche Antriebsgruppe n Elektromotoren hat, dabei hat n mindestens den Wert 2, und weiterhin aufweist
    • – ein Steuergerät,
    • – eine elektronische Modulationsstufe, a) die einen Eingang hat, an dem eine Versorgungsspannung für die Elektromotoren anliegt, b) die mindestens einen schnellen elektronischen Leistungstransistor aufweist und die Versorgungsspannung in Pulsweiten-Modulation gesteuert vom Steuergerät moduliert, c) die über eine Modulations-Steuerleitung mit dem Steuergerät verbunden ist, und die d) einen Ausgang hat, und
    • – eine Schaltstufe; die die von dieser Modulationsstufe modulierte Versorgungsspannung jeweils auf die einzelnen Elektromotoren schaltet, dabei hat die Schaltstufe einen Eingang, der mit dem Ausgang der Modulationsstufe verbunden ist, ist die Schaltstufe über mindestens eine Steuerleitung mit dem Steuergerät verbunden, weist die Schaltstufe mindestens n unterschiedliche Schaltzustände auf und hat n Ausgänge, wobei an jedem Ausgang einer der n Elektromotoren angeschlossen ist.
  • Eine derartige Antriebsgruppe hat alle Vorteile, wie sie auch die Antriebsgruppe nach 2 aufweist. Sie hat allerdings nicht die Fähigkeit, dass mehrere oder alle Motoren zur gleichen Zeit betätigt werden können, vielmehr kann pro Modulationsstufe immer nur ein Motor gestellt werden. In einer Verbesserung werden mehrere Modulationsstufen vorgesehen, entsprechend der Anzahl der Modulationsstufen können mehrere Motoren gleichzeitig verstellt werden. Es ist allerdings auch möglich, bestimmte Schaltzustände der Schaltstufe vorzusehen, in denen zwei Motoren parallel betrieben werden, hierzu muss die Modulationsstufe für ausreichend hohe Ströme ausgelegt werden.
  • Bei einer normalen Betätigung von Stellantrieben ist eine serielle Bedienung die Regel. Sie belastet auch die Spannungsquelle weniger als eine gleichzeitige Betätigung mehrerer Stellantriebe, welche zu sehr hohen Stromstärken führen kann. Der zeitliche Vorteil bei zeitgleichem Betrieb mehrerer Stellantriebe ist, wie es die Praxis zeigt, relativ gering.
  • Die Vorteile der Antriebsgruppe nach der Erfindung zeigen sich insbesondere dann, wenn die Anzahl der Elektromotoren groß ist. Üblicherweise hat ein Kraftfahrzeugsitz heute fünf Elektromotoren, weitere Elektromotoren werden eingesetzt für andere Stellantriebe im Kraftfahrzeug. Auf diese Weise kann ein erheblicher Kostenvorteil erzielt werden. Bei einer Anzahl von n Elektromotoren benötigt man beispielsweise minimal einen Leistungstransistor für die Modulationsstufe und (n-1) Einzelschalter, beispielsweise Relais, für die Aufteilung auf die einzelnen Elektromotoren, dabei sind die Relais in binärer Baumstruktur angeordnet. Die Gesamtzahl der Schalter, wenn man auch die Modulationsstufe als einen Schalter mitzählt, ist daher nicht größer als bei den Antriebsgruppen nach 1 oder 2.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist in der Schaltstufe und/oder in der Modulationsstufe die Funktion „Polumschalten" realisiert und wird über eine entsprechende Leitung vom Steuergerät angesteuert. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn in der Modulationsstufe ein Relais vorgesehen ist, das die Spannung umpolt. Mit diesem einen Relais kann für alle Elektromotoren die Umschaltung von Rechtslauf auf Linkslauf erfolgen. Alternativ kann die Modulationsstufe auch eine so genannte H-Brücke aufweisen, also mit mehreren Leistungstransistoren aus gestattet sein. Die H-Brücke hat die Möglichkeit einer Umschaltung der Spannungspole als eigenes Merkmal, so dass ein separates Umschaltmittel nicht erforderlich ist. Eine H-Brücke ist aber teurer als die Kombination eines einzelnen Leistungstransistors und eines Polwende-Relais. Wiederum alternativ kann das erste Relais in einem binären Baum von Relais in der Schaltstufe das Relais bilden, das von Rechtslauf auf Linkslauf umschaltet, und zwar für jeden einzelnen, durch die späteren Relais zugeschalteten Motor. Grundsätzlich kann anstelle einzelner Relais auch eine Mehrfachschaltanordnung in der Schaltstufe vorgesehen sein, beispielsweise ein Mehrfachschalter, der motorisch betätigt unterschiedliche Schaltstufen anfährt, beispielsweise betätigt über einen Elektromagneten.
  • Aufgrund der Tatsache, dass in der Modulationsstufe mindestens ein Leistungstransistor vorgesehen ist, ergibt sich die Möglichkeit, über diesen Leistungstransistor den Einschalt- und den Ausschaltvorgang zu steuern. Die Schaltvorgänge in der Schaltstufe werden stromlos durchgeführt, dadurch werden auch die Relais bzw. Schalter deutlich weniger belastet und können entsprechend einfacher ausgelegt sein. Im praktischen Betrieb wird also zunächst über die Modulationsstufe die Versorgungsspannung abgeschaltet, sie liegt dann nicht mehr an der Schaltstufe an. Anschließend wird die Schaltstufe umgeschaltet. Ist dies abgeschlossen, wird die Versorgungsspannung über die Modulationsstufe wieder an die Schaltstufe und damit den ausgewählten Motor angelegt.
  • In einer besonderen Weiterbildung hat die Antriebsgruppe mindestens zwei Untergruppen. Jede Untergruppe hat mindestens jeweils zwei Elektromotoren, eine eigene Modulationsstufe und eine eigene Schaltstufe, die der Anzahl der Elektromotoren der Untergruppe angepasst ist und die eine entsprechende Anzahl von Schaltzuständen aufweist. Vorzugsweise haben die mindestens zwei Untergruppen ein gemeinsames Steuergerät. Auf diese Weise können mehrere Elektromotoren gleichzeitig gefahren werden, nämlich pro Untergruppe jeweils ein Elektromotor. Beispielsweise können die fünf Elektromotoren, die üblicherweise in einem Kraftfahrzeugsitz vorgesehen sind, in zwei Untergruppen aufgeteilt werden. Die Aufteilung in Untergruppen erfolgt so, dass die Verstellvorgänge, die gemeinsam ablaufen sollen, in unterschiedlichen Untergruppen angeordnet sind. Dabei kann in die eine oder andere Untergruppe vorzugsweise auch ein Stellantrieb aufgenommen werden, der beispielsweise für die Lenksäulenverstellung und/oder eine andere Verstelleinrichtung vorgesehen ist. Gerade hierin liegt ein besonderer Vorzug der Erfindung. Der gemeinsamen Modulationsstufe können insbesondere Elektromotoren zugeordnet werden, die üblicherweise nicht gleichzeitig betätigt werden, beispielsweise Fensterheber und Sitzeinstellung, Lenksäulenverstellung und Fensterheber, Rückenlehne und Längsverstellung des Sitzes usw.
  • Unter Elektromotoren werden solche Motoren verstanden, wie sie für die hier in Rede stehenden Stellantriebe geeignet sind. Sie werden auch als elektrische Kleinleistungsantriebe bezeichnet, zu ihnen gehören permanenterregte Gleichstrommotoren mit Kommutator oder mit elektronischer Kommutierung, geschaltete Reluktanzmotoren sowie mehrphasige Asychron- und Synchronmotoren.
  • Von den n Elektromotoren ist vorzugsweise mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet und mindestens ein anderer Elektromotor ist einer zweiten Stellvorrichtung eines zweiten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Fensterheber, zugeordnet.
  • Vorzugsweise ist von den n Elektromotoren derselben Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet ist und mindestens ein anderer Elektromotor ist einer zweiten Stellvorrichtung desselben Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs zugeordnet, dabei sind die erste Stellvorrichtung und die zweite Stellvorrichtung so ausgewählt, dass ein Benutzer im praktischen Betrieb die erste Stellvorrichtung praktisch niemals gleichzeitig mit der zweiten Stellvorrichtung betätigt.
  • Vorzugsweise ist von den n1 Elektromotoren einer ersten Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet ist und von den n2 Elektromotoren einer zweiten Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer zweiten Stellvorrichtung desselben Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs zugeordnet, dabei sind die erste Stellvorrichtung und die zweite Stellvorrichtung so ausgewählt, dass ein Benutzer im praktischen Betrieb die erste Stellvorrichtung durchaus gleichzeitig mit der zweiten Stellvorrichtung betätigt.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Folgenden näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigen:
  • 1: eine Antriebsgruppe mit Relais nach dem Stand der Technik,
  • 2: eine Antriebsgruppe mit H-Brücken, die mit MOSFETs ausgerüstet sind, nach dem Stand der Technik,
  • 3: eine Darstellung einer Antriebsgruppe nach der Lehre des Patentanspruchs 1, die Modulationsstufe ist mit einer H-Brücke ausgerüstet, die Schaltstufe hat n einzelne Relais,
  • 4: eine Darstellung wie 3, jedoch ist die Schaltstufe nunmehr mit einzelnen MOSFETs ausgerüstet,
  • 5: eine Darstellung ähnlich 3, jedoch mit Untergruppen,
  • 6: eine Darstellung ähnlich 3, jedoch nun mit in einer binären Baumstruktur angeordneten Relais und
  • 7: eine Darstellung wie 3, jedoch nun mit nur einem Einzel-Transistor in der Modulationsstufe und mit einem Mehrfachschalter in der Schaltstufe.
  • Die Antriebsgruppe ist für den Antrieb unterschiedlicher Stellvorrichtungen in Kraftfahrzeugen bestimmt. Wie 3 zeigt, hat die dort dargestellte Antriebsgruppe n Elektromotoren M, und zwar pro Zeile einen Elektromotor M1, M2 ... Mn. Jeder Elektromotor ist einer anderen mechanischen Stellvorrichtung zugeordnet. Man erkennt, dass der Elektromotor M1 einer Höhenverstellung der Sitzvorderkante zugeordnet ist. Der Motor M2 in der zweiten Zeile ist einer Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes zugeordnet. Der n-te Motor Mn ist einer Rückenlehnen-Neigungsverstellung zugeordnet.
  • Die einzelnen Elektromotoren M werden von einer Spannungsquelle 20 mit Strom versorgt, die hier als Batterie ausgeführt ist. Mit ausgezogenen (dicken) Strichen ist in den Figuren der Laststromkreis dargestellt, hier fließen Ströme von üblicherweise 20 bis 50 Ampere, was den tatsächlichen Strombereich jedoch nur andeutet und nicht einschränkt. Über einen Shuntwiderstand I erreicht die Versorgungsspannung der Spannungsquelle 20 eine Modulationsstufe 22, die hier als sogenannte H-Brücke ausgebildet ist. Zu derartigen H-Brücken wird auf die US-Patentschriften 6,917,169 B2; 5,969,919; 5,552,684 und 6,274,993 B1 verwiesen, diese Zusammenstellung ist nur beispielhaft, in den jeweiligen Patentschriften sind noch weitere Schriften als zitierte Schriften genannt, die ebenfalls berücksichtigt werden sollten.
  • Die Modulationsstufe 22 hat einen Eingang 24, der mit dem Shuntwiderstand I verbunden ist. Dieser Widerstand kann auch entfallen, der Eingang 24 kann direkt mit der Spannungsquelle 20 verbunden sein. Die Modulationsstufe 22 hat schließlich einen Ausgang 26. An diesem sind der Anzahl n der Zeilen entsprechend viele einpolige Relais 28 angeordnet, die n Relais 28 bilden zusammen eine Schaltstufe 30. Aufgabe der Schaltstufe 30 ist es, den Ausgang der Modulationsstufe 22 selektiv auf einen einzelnen der n-Elektromotoren M zu schalten. Im gezeigten Zustand der 3 ist keiner der n-Elektromotoren eingeschaltet. Wird das obere Relais 28 der Zeile 1 betätigt, so ist der zugehörige Elektromotor M eingeschaltet. Die Schaltstufe hat einen Eingang 32, der mit dem Ausgang 36 verbunden ist. Sie hat weiterhin n Ausgänge, jeder Ausgang 34 ist an einem Elektromotor M angeschlossen.
  • Die Modulationsstufe 22 weist vier schnelle elektronische Leistungstransistoren auf, sie sind als MOSFETs in der Zeichnung eingezeichnet. Die Modulationsstufe 22 ist in der Lage, die Versorgungsspannung in Impulse, insbesondere in Rechteckimpulse, zu unterteilen. Dies Gleichspannung der Spannungsquelle 20 wird mit einer vorgegebenen Frequenz in eine impulsförmige Spannung in im wesentlichen rechteckförmigen Impulsverlauf zerhackt, der Anteil der Einschaltzustände im Verhältnis zu den Ausschaltzuständen kann frei variiert werden.
  • Weiterhin hat die Antriebsgruppe ein Steuergerät 36, das mit einem hier nicht dargestellten Prozessor und vorzugsweise auch mit einem hier nicht dargestellten Speicher ausgerüstet ist. Das Steuergerät 36 hat die Aufgabe, die von einem Eingabegerät 38, das beispielsweise Taster, Schalter oder dergleichen hat, von einem Benutzer eingegebenen Anweisungen zur Verstellung von Verstellvorrichtungen auf die Modulationsstufe 22 und die Schaltstufe 30 weiterzuleiten. Drückt der Benutzer eine Bedienfunktion des Eingabegerätes 38, setzt das Steuergerät 36 die Anweisung in ein Steuersignal um, dieses Steuersignal wird an die Modulationsstufe 22 und an die Schaltstufe 30 weitergeleitet. Bei Beginn eines Bestellvorganges ist die Modulationsstufe 22 gesperrt, keiner der n-Elektromotoren M ist stromdurchflossen. In diesem Zustand werden die einzelnen Relais der Schaltstufe 30 eingestellt. Beispielsweise wird ausgehend von der Situation, wie sie 3 zeigt, das Relais 28 der ersten Zeile eingeschaltet. Wird nun durch das Steuergerät die Modulationsstufe 22 eingeschaltet, wobei auch noch die richtige Polarität durch das Steuersignal vorgegeben wird, wird der Motor M1 mit Spannung versorgt und kann einen Verstellvorgang durchführen. Dies erfolgt weiterhin in Steuerung durch das Steuergerät 36.
  • In der Ausbildung nach 4 sind die einzelnen Relais 28 durch einfache Transistorschalter 28 ersetzt. Ein derartiger Transistorschalter, der hier auch mit MOSFETs ausgerüstet ist, entspricht im Grunde einem Zweig der vier Zweige einer H-Brücke.
  • In der Ausbildung nach 5 hat die Antriebsgruppe mehrere Untergruppen. Es ist ein gemeinsames Steuergerät 36 vorgesehen, das für alle Vorgänge zuständig ist. Es ist über eine verzweigte Steuerleitung 40 mit den einzelnen noch zu besprechenden Teilen verbunden. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist bis auf das Steuergerät jede Untergruppe so aufgebaut wie der Stellantrieb nach den 3 oder 4. Die erste Untergruppe ist mit A bezeichnet, sie hat die Zeilen A1 bis An, sie verfügt über n-Elektromotoren M. Leitungsmäßig entspricht sie der Anordnung gemäß 3. Unterhalb der Untergruppe A befindet sich die Untergruppe B, sie entspricht schaltungsmäßig der Darstellung nach 4. Sie hat m-Elektromotoren M und entsprechend die Zeilen B1, B2 ... Bm, wobei wiederum jede Zeile einen individuellen Stellantrieb für eine konkrete Verstellvorrichtung darstellt. 5 zeigt noch die Untergruppe X, die jedoch nicht im Einzelnen ausgeführt ist. Es ist dadurch angedeutet, dass eine beliebige Anzahl von Unter gruppen gebildet werden kann.
  • Über die Steuerleitung 40, die mehradrig, als Bus oder dergleichen ausgeführt ist, werden auch Signale an das Steuergerät 36 gegeben. Wie die Figuren zeigen, hat jeder Motor M oder jede von diesem Motor betätigte mechanische Verstellvorrichtung einen Sensor 42, der beispielsweise als Hallsensor ausgeführt ist. Das Sensorsignal über die jeweilige Position wird über die Steuerleitung 40 dem Steuergerät 36 zugeleitet, schließlich ist über die Steuerleitung 40 der wahlweise vorhandene Schaltwiderstand I in seinem Widerstandswert steuerbar.
  • In 6 ist wiederum eine Antriebsgruppe ähnlich 3 und ohne Untergruppen dargestellt. Im Unterschied zu 3 ist die Schaltstufe 30 anders aufgebaut. Während in 3 alle Einzelschalter 28, die hier als Relais ausgeführt sind, eingangsseitig an den Ausgang 34 der Schaltstufe 30 angeschlossen sind, sind die als elektromagnetische Schalter ausgebildeten Schalter in 6 als binärer Baum hintereinander angeordnet. Dadurch wird zahlenmäßig ein Schalter eingespart. Es ergibt sich auch der Vorteil, dass dann, wenn das erste, also in der Zeichnung am weitesten links dargestellte Relais auch eine Polwendefunktion hat, in der Modulationsstufe auf eine Polwendefunktion, wie sie eine H-Brücke bietet, zu verzichten und stattdessen nur einen einfachen Transistor, also nur einen Zweig einer H-Brücke, in der Modulationsstufe 22 vorzusehen. Dies bedeutet eine erhebliche Einsparung.
  • Eine derartige einfache Modulationsstufe 22 ist in 7 gezeigt. Im Unterschied zu 6 ist weiterhin die Schaltstufe 30 anders aufgebaut, sie ist nunmehr mit einem Mehrfachschalter 28 ausgestattet. Dieser schaltet, schrittweise angesteuert durch einen Elektromagneten, die einzelnen Motoren M nacheinander an. In der Ausführung nach 6 hat er vier Schaltstufen, kann also vier unterschiedliche Elektromotoren auswählen.

Claims (10)

  1. Antriebsgruppe für Stellantriebe von Kraftfahrzeugen, z.B. von Kraftfahrzeugsitzen, wobei die Antriebsgruppe n Elektromotoren (M) hat, dabei hat n mindestens den Wert 2, und weiterhin aufweist – ein Steuergerät (36), – eine elektronische Modulationsstufe (22), a) die einen Eingang (24) hat, an dem eine Versorgungsspannung für die Elektromotoren (M) anliegt, b) die mindestens einen schnellen elektronischen Leistungstransistor aufweist und die Versorgungsspannung in Pulsweiten-Modulation gesteuert vom Steuergerät (36) moduliert, c) die über eine Modulations-Steuerleitung mit dem Steuergerät (36) verbunden ist, und die d) einen Ausgang (26) hat, und – eine Schaltstufe (30); die die von dieser Modulationsstufe (22) modulierte Versorgungsspannung jeweils auf die einzelnen Elektromotoren (M) schaltet, dabei hat die Schaltstufe (30) einen Eingang (32), der mit dem Ausgang (26) der Modulationsstufe (22) verbunden ist, ist die Schaltstufe (30) über mindestens eine Steuerleitung (40) mit dem Steuergerät (36) verbunden, weist die Schaltstufe (30) mindestens n unterschiedliche Schaltzustände auf und hat n Ausgänge (34), wobei an jedem Ausgang (34) einer der n Elektromotoren (M) angeschlossen ist.
  2. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Modulationsstufe (22) mindestens einen Leistungstransistor, der insbesondere ein Power-MOSFET ist, aufweist, und dass die elektronische Modulationsstufe (22) vorzugsweise eine Brückenschaltung derartiger Leistungstransistoren aufweist.
  3. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltstufe (30) oder in der Modulationsstufe (22) die Funktion Polumschalten realisiert ist und über eine entsprechende Steuerleitung (40) vom Steuergerät (36) angesteuert wird.
  4. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstufe (30) mindestens (n-1) Schalter, die vorzugsweise als Relais oder als einfache Schalter ausgebildet sind, aufweist, oder dass die Schaltstufe (30) einen Mehrfachschalter mit mindestens n Schaltpositionen aufweist, oder dass die Schaltstufe (30) eine Mischung einzelner Schalter und Mehrfachfachschalter mit insgesamt mindestens n Schaltpositionen aufweist.
  5. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung und damit des jeweilig über die Schaltstufe (30) mit der Versorgungsspannung verbundenen Elektromotors (M) in der Modulationsstufe (22) erfolgt und in Steuerung durch das Steuergerät (36) ausgeführt wird, und dass die Umschaltvorgänge in der Schaltstufe (30) jeweils zu Zeitpunkten erfolgen, wenn zu dem jeweiligen Elektromotor kein Strom fließt.
  6. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Untergruppen (A, B, X) aufweist, wobei jede Untergruppe jeweils mindestens zwei Elektromotoren (M), eine Modulationsstufe (22) der Untergruppe und eine der Zahl der Elektromotoren (M) angepasste Schaltstufe (30) der Untergruppe aufweist.
  7. Antriebsgruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Untergruppen ein gemeinsames Steuergerät (36) haben, vorzugsweise dass alle Untergruppen ein gemeinsames Steuergerät (36) haben.
  8. Antriebsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den n Elektromotoren (M) mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet ist und mindestens ein anderer Elektromotor einer zweiten Stellvorrichtung eines zweiten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Fensterheber, zugeordnet ist.
  9. Antriebsgruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den n Elektromotoren (M) derselben Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet ist und mindestens ein anderer Elektromotor einer zweiten Stellvorrichtung desselben Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, und dass die erste Stellvorrichtung und die zweite Stellvorrichtung so ausgewählt sind, dass ein Benutzer im praktischen Betrieb die erste Stellvorrichtung praktisch niemals gleichzeitig mit der zweiten Stellvorrichtung betätigt.
  10. Antriebsgruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den n1 Elektromotoren (M) einer ersten Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer ersten Stellvorrichtung eines ersten Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs, z.B. Kraftfahrzeugsitz, zugeordnet ist und von den n2 Elektromotoren (M) einer zweiten Untergruppe mindestens ein Elektromotor einer zweiten Stellvorrichtung desselben Ausrüstungsgegenstands des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, und dass die erste Stellvorrichtung und die zweite Stellvorrichtung so ausgewählt sind, dass ein Benutzer im praktischen Betrieb die erste Stellvorrichtung gleichzeitig mit der zweiten Stellvorrichtung betätigt.
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