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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Ansteuern von zwei Antriebsmotoren einer in Längsverstellrichtung und Höhenverstellrichtung verstellbaren Lenksäule mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9.
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Verstellbare Lenksäulen dienen zur Anpassung der Position des Lenkrades an die Sitzposition des Fahrers und sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. In vielen Kraftfahrzeugen kann die vertikale Neigung der Lenksäule (Höhenverstellung) und der Abstand des Lenkrades zum Fahrer (Längsverstellung) eingestellt werden. Dabei ist es bekannt die Verstellungen mittels Verstellmotoren vorzunehmen, wobei diese herkömmlicherweise DC-Motoren sind. Jeder der Verstellmotoren wird von einem separaten Steuergerät mit einer Steuerungselektronik angesteuert. Jede Steuerungselektronik umfasst üblicherweise eine H-Brücke mit Schalterelementen der Leistungselektronik, insbesondere Leistungs-MOSFETs. Jede der H-Brücken umfasst eine Parallelschaltung von zwei Halbbrücken, wobei jede der Halbbrücken eine Reihenschaltung von zwei Schaltelementen aufweist. Somit weist eine herkömmliche Steuerungselektronik für jeden Verstellmotor vier Schalterelemente auf.
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Eine solche Ansteuerung ist aus der Offenlegungsschrift
EP 1 927 526 A1 bekannt, bei der zwei Motortreiber-Schaltungen vorgesehen sind, die den jeweiligen Motor mit Strom versorgen, um die Bewegung des Motors darzustellen. Die beiden Motortreiber-Schaltungen werden durch eine zentrale Prozessoreinheit angesteuert, die auf entsprechende Ansteuerbefehle vom Fahrer anspricht. Solche doppelten Motortreiber-Schaltungen sind aufwändig und kostenintensiv.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine höhen- und längenverstellbare Lenksäule für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges anzugeben, die besonders einfach und kostengünstig ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Ansteuern von zwei Antriebsmotoren einer in Längsverstellrichtung und Höhenverstellrichtung verstellbaren Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung genannt.
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Demnach ist eine Lenksäule für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges aufweisend einen ersten Verstellantrieb zur Verstellung der Lenksäule in einer Längsverstellrichtung und einen zweiten Verstellantrieb zur Verstellung der Lenksäule in einer Höhenverstellrichtung, wobei der erste und zweite Verstellantrieb jeweils einen Antriebsmotor zur Verstellung der Lenksäule aufweisen, vorgesehen, wobei die beiden Antriebsmotoren eine gemeinsame Steuereinheit aufweisen, die drei parallel angeordnete und zwischen zwei Spannungspotentialen geschaltete Halbbrücken umfasst, wobei die Halbbrücken jeweils zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente aufweisen, wobei eines der Schaltelemente ein High-Side-Schalter und das andere Schaltelement ein Low-Side-Schalter ist, und wobei jeweils ein Verbindungspunkt zwischen einem High-Side-Schalter und einem Low-Side-Schalter einer Halbbrücke ausgebildet ist, wobei der Verbindungspunkt einer ersten Halbbrücke mit einem ersten Anschluss eines ersten Antriebsmotors der beiden Antriebsmotoren, der Verbindungspunkt einer zweiten Halbbrücke mit einem zweiten Anschluss des ersten Antriebsmotors, der Verbindungspunkt einer dritten Halbbrücke mit einem zweiten Anschluss eines zweiten Antriebsmotors der beiden Antriebsmotoren und der Verbindungspunkt der zweiten Halbbrücke mit einem ersten Anschluss des zweiten Antriebsmotors elektrisch leitend verbunden ist. Die Zahl der Schaltelemente kann so gegenüber herkömmlichen Ansteuerungselektroniken aus dem Stand der Technik auf sechs reduziert werden, was Kosten einspart und die Komplexität verringert.
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In einer ersten Ausführungsform sind der zweite Anschluss des ersten Antriebsmotors und der erste Anschluss des zweiten Antriebsmotors von der zweiten Halbbrücke gleichzeitig ansteuerbar. Durch geschickte Wahl der Ansteuerung der Schaltelemente, kann so eine gleichzeitige Verstellung in beiden Richtungen erzielt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der zweite Anschluss des ersten Antriebsmotors und der erste Anschluss des zweiten Antriebsmotors von der zweiten Halbbrücke abwechselnd ansteuerbar sind. Dann werden die Verstellantriebe getrennt voneinander angesteuert.
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Für den Fall, dass die Antriebe gleichzeitig angesteuert werden, ist die Drehrichtung der beiden Antriebsmotoren vorzugsweise entgegengesetzt, so dass bevorzugt ein Ein- und Hochfahren oder Aus- und Runterfahren der Lenksäule gleichzeitig erfolgt.
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Vorzugsweise sind die Schaltelemente n-Kanal MOSFETs, die normal sperrend sind.
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Zur Regelung des Drehmomentes der beiden Antriebsmotoren sind die Schaltelemente der ersten und dritten Halbbrücke bevorzugt mit einem PWM-Signal ansteuerbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Lenksäule ein Tragrohr, in dem ein Mantelrohr in der Längsverstellrichtung mittels des ersten Verstellantriebs verschiebbar gehalten ist, wobei eine Lenkspindel in dem Mantelrohr drehbar gelagert ist, und wobei das Tragrohr verschwenkbar an einer mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt verbindbaren Konsole befestigt ist, wobei die Verschwenkung eine Verstellung des Mantelrohrs und der Lenkspindel gegenüber der Trageinheit in Höhenverstellrichtung bewirkt.
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Die beiden Antriebsmotoren sind vorteilhafterweise bürstenbehaftete DC-Motoren. Alternativ können jedoch bürstenlose bevorzugt synchron gesteuerte DC-Motoren eingesetzt werden.
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Weiterhin ist ein Verfahren zum Ansteuern von zwei Antriebsmotoren einer in Längsverstellrichtung und Höhenverstellrichtung verstellbaren Lenksäule für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei eine Steuereinheit zur Ansteuerung der zwei Antriebsmotoren drei parallel angeordnete und zwischen zwei Spannungspotentialen geschaltete Halbbrücken umfasst, wobei die Halbbrücken jeweils zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente aufweisen, wobei eines der Schaltelemente ein High-Side-Schalter und das andere Schaltelement ein Low-Side-Schalter ist, und wobei jeweils ein Verbindungspunkt zwischen einem High-Side-Schalter und einem Low-Side-Schalter einer Halbbrücke ausgebildet ist, wobei der Verbindungspunkt einer ersten Halbbrücke mit einem ersten Anschluss eines ersten Antriebsmotors der beiden Antriebsmotoren, der Verbindungspunkt einer zweiten Halbbrücke mit einem zweiten Anschluss des ersten Antriebsmotors, der Verbindungspunkt einer dritten Halbbrücke mit einem zweiten Anschluss eines zweiten Antriebsmotors der beiden Antriebsmotoren und der Verbindungspunkt der zweiten Halbbrücke mit einem ersten Anschluss des zweiten Antriebsmotors elektrisch leitend verbunden ist, wobei mittels der drei Halbbrücken der erste und der zweite Antriebsmotor angesteuert werden. Wie bereits oben dargelegt, ergibt sich durch die reduzierte Anzahl an Schaltelementen ein Kostenvorteil.
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In einer ersten Ausführungsform werden die beiden Antriebsmotoren gleichzeitig angesteuert, wobei ein Schaltelement der zweiten Halbbrücke permanent und jeweils ein Schaltelement der ersten und dritten Halbbrücke permanent oder taktend leitend geschaltet wird, wobei das Schaltelement der zweiten Halbbrüche einer ersten Versorgungsleitung (High- oder Low-Side) zugeordnet wird und die anderen beiden Schalter jeweils einer anderen Versorgungsleitung (Low- oder High-Side) zugeordnet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die beiden Antriebsmotoren entgegengesetzt angetrieben werden und ein Ein- und Hochfahren oder Aus- und Runterfahren der Lenksäule bewirken.
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In einer anderen Ausführungsform werden die beiden Antriebsmotoren abwechselnd angesteuert.
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Die Schaltelemente sind vorzugsweise n-Kanal MOSFETs, die normal sperrend sind.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleichartige oder gleichwirkende Bauteile werden in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen:
- 1: eine schematische perspektivische Darstellung einer Lenksäule mit einer elektrischen Verstellung,
- 2: die Lenksäule aus 1 in einer schematischen Seitenansicht,
- 3: die Lenksäule aus 1 in einer weiteren schematischen Seitenansicht,
- 4: eine schematische Schnittdarstellung durch die Lenksäule der 2 entlang der Ebene A- A aus 2,
- 5: eine Blockschaltung einer Ansteuerung der Verstellantriebe der Lenksäule bei Ansteuerung eines einzelnen Verstellantriebs,
- 6: die Blockschaltung der 5 bei Ansteuerung eines einzelnen Verstellantriebs,
- 7: die Blockschaltung der 5 bei Ansteuerung eines einzelnen Verstellantriebs,
- 8: die Blockschaltung der 5 bei Ansteuerung eines einzelnen Verstellantriebs,
- 9: die Blockschaltung der 5 bei Ansteuerung der beiden Verstellantriebe, sowie
- 10: die Blockschaltung der 5 bei Ansteuerung der beiden Verstellantriebe.
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Die 1 bis 4 zeigen eine Lenksäule 1, welche eine mit dem Chassis eines hier nicht gezeigten Kraftfahrzeugs verbindbare Trageinheit 10 aufweist, an welcher eine Stelleinheit 16 verstellbar gehalten ist. Die Trageinheit 10 umfasst eine Konsole 100, welche am Chassis des Kraftfahrzeugs, beispielsweise über Befestigungsbohrungen 102, befestigt werden kann.
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Die Stelleinheit 16 umfasst ein Mantelrohr 12, in welchem eine Lenkspindel 14 drehbar gelagert ist. Am lenkradseitigen Ende 141 der Lenkspindel 14 kann ein hier nicht gezeigtes Lenkrad befestigt werden. Die Lenkspindel 14 dient dazu, ein von einem Fahrer über das Lenkrad auf die Lenkspindel 14 eingebrachtes Lenkmoment in bekannter Weise auf ein hier nicht gezeigtes lenkbares Rad zu übertragen. Die Lenkspindel 14 kann dabei die Lenkbewegung von dem Lenkrad auf das lenkbare Rad unter Zwischenschaltung eines Lenkgetriebes, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Hilfskraftunterstützung, übertragen.
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Das Mantelrohr 12 ist in einem Tragrohr 104 in einer Längsverstellrichtung X verschiebbar gehalten, wobei sich die Längsverstellrichtung X in Achsenrichtung der Lenkspindel 14 erstreckt. Durch eine Verstellung des Mantelrohrs 12 gegenüber dem Tragrohr 104 kann entsprechend eine Längsverstellung der Lenkspindel 14 und damit des nicht dargestellten Lenkrades zur Anpassung der Position des Lenkrades an die Sitzposition eines Fahrers des Kraftfahrzeugs erreicht werden.
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Das Tragrohr 104 ist verschwenkbar an der Konsole 100 befestigt und kann um eine Schwenkachse 106 gegenüber der Konsole 100 verschwenkt werden. Eine Verstellbarkeit der Stelleinheit 16 in einer Höhenverstellrichtung Z, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsverstellrichtung X orientiert ist, wird darüber ermöglicht, dass das Mantelrohr 12 über einen Verschwenkmechanismus 18 an der Konsole 100 gehalten ist. Damit ergibt sich eine Verschwenkbarkeit des Mantelrohrs 12 und der Lenkspindel 14 gegenüber der Trageinheit 10 und insbesondere gegenüber der Konsole 100 um die Schwenkachse 106 derart, dass auch eine Höhenverstellung des hier nicht gezeigten und an der Lenkspindel 14 angeordneten Lenkrades erreicht wird, um auch auf diese Weise eine Anpassung der Position des Lenkrades an die Sitzposition des Fahrers zu erreichen.
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Im Ausführungsbeispiel ist für jede der beiden Verstellrichtungen ein separater Verstellantrieb 2,2'vorgesehen mit jeweils einem separatem Verstellgetriebe, umfassend eine Gewindestange 26,26', sowie eine Spindelmutter 3.
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Ein erster Verstellantrieb 2 ist vorgesehen, mittels welchem eine Verstellung der Stelleinheit 16 gegenüber der Trageinheit 10 in Längsverstellrichtung X erreicht werden kann. Der Verstellantrieb 2 umfasst eine Gewindestange 26, welche über einen Anlenkhebel 120 mit dem Mantelrohr 12 verbunden ist. Der Anlenkhebel 120 ist in einem Schlitz 110 in dem Tragrohr 104 so verschiebbar geführt, dass eine Verschiebung des Anlenkhebels 120 gegenüber dem Tragrohr 104 zu einer Verschiebung der Stelleinheit 16 gegenüber der Trageinheit 10 führt.
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Die Gewindestange 26 ist an dem Anlenkhebel 120 gehalten und erstreckt sich in Längsverstellrichtung X. Die Gewindestange 26 ist auch in einer Spindelmutter 3 gehalten, welche ein Innengewinde 32 aufweist, das mit dem Außengewinde der Gewindestange 26 in Eingriff steht. Die Spindelmutter 3 ist drehbar aber ortsfest bezüglich des Tragrohrs 104 in einem Getriebegehäuse 34 gelagert, so dass eine Drehung der Spindelmutter 3 wegen des Gewindeeingriffs mit der Gewindestange 26 zu einer Axialbewegung der Gewindestange relativ zur Spindelmutter 3 führt. Mit anderen Worten findet durch eine Drehung der Spindelmutter 3 eine Relativbewegung zwischen Mantelrohr 12 und Tragrohr 104 so statt, dass eine Verstellung der Position der Stelleinheit 16 gegenüber der Trageinheit 10 durch die Drehung der Spindelmutter 3 bewirkt wird.
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Der Verstellantrieb 2 umfasst weiterhin einen Antriebsmotor 20, auf dessen Abtriebswelle 24 eine in 4 gut zu erkennende Schneckenwelle 22 angeordnet ist. Die Schneckenwelle 22 greift in eine Außenverzahnung 30 der Spindelmutter 3 ein, wobei die Außenverzahnung 30 als Schneckenrad ausgebildet ist. Die Rotationsachse der Schneckenwelle 22 und die Rotationsachse der Spindelmutter 3 stehen senkrecht aufeinander, wie es bei einem Schneckengetriebe an sich bekannt ist.
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Entsprechend kann durch eine Rotation der Abtriebswelle 24 des Antriebsmotors 20 die Spindelmutter 3 rotiert werden, wodurch eine Längsverstellung in X-Richtung der Stelleinheit 16 gegenüber dem Tragrohr 104 und damit eine Verschiebung der Stelleinheit 16 gegenüber der Trageinheit 10 stattfindet.
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Ein zweiter Verstellantrieb 2' ist besonders gut in 3 zu erkennen. Dieser zweiter Verstellantrieb 2' west im Prinzip den gleichen Aufbau, wie der erste Verstellantrieb 2 auf. Der zweite Verstellantrieb 2' treibt mittels eines Antriebsmotors 20' eine Verstellbewegung der Stelleinheit 16 in Höhenverstellrichtung Z an. Über die Verdrehung einer Spindelmutter 3 wird eine Gewindestange 26' in Axialrichtung verschoben. Die Gewindestange 26' ist über ein Gelenk 182 mit einem Stellhebel 181 verbunden. Der Stellhebel 181 ist verschwenkbar in einer Gelenkachse 183 am Tragrohr 104 und in einer Gelenkachse 184 an der Konsole 100. Dadurch wird erreicht, dass über die Spindelmutter 3 die Gewindestange 26' eine entsprechende Verstellung auf den Verschwenkmechanismus 18 und damit auf die Stelleinheit 16 und das Tragrohr 104 aufbringt. Für einen erforderlichen Längenausgleich ist in einem der Gelenke eine entsprechende Ausgleichsfunktion integriert. Im Beispiel ist dies durch eine Langlochaufnahme eines die Schwenkachse 106 bildenden Bolzens in der Konsole dargestellt.
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Die beiden Antriebsmotoren 20,20' der beiden Verstellantriebe 2,2' werden über Motorleitungen 51,52 von einer gemeinsamen Steuereinheit 50 angesteuert.
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Die 5 bis 10 zeigen eine Blockschaltung der Steuereinheit 50, die dazu eingerichtet ist, die beiden DC-Antriebsmotoren 20,20' anzusteuern, wobei verschiedene Steuerzustände dargestellt sind. Die Versorgungsleitung 13+ ist dem positiven Pol der Versorgungsleitung, die Versorgungsleitung 13- ist mit dem negativen Pol der Versorgungsleitung oder dem Masseanschluss der Bordelektrik des Kraftfahrzeugs verbunden, die in üblicher Weise mit Gleichspannung mit negativer Masse arbeitet. Die Steuereinheit umfasst drei Halbbrücken HB1, HB2, HB3, wobei eine erste Halbbrücke HB1 eine Reihenschaltung eines ersten und eines vierten MOSFETs S1 S4 umfasst. Eine zweite, mittlere Halbbrücke HB2 umfasst eine Reihenschaltung eines zweiten und eines fünften MOSFETs S2, S5. Eine dritte Halbbrücke HB3 umfasst eine Reihenschaltung eines dritten und eines sechsten MOSFETs S3, S6. Die MOSFETs S1, S2, S3, sind der Versorgungsleitung 13+ zugeordnet und somit sogenannte High-Side-Schalter der jeweiligen Halbbrücke. Die MOSFETs S4, S5, S6, sind der Versorgungsleitung 13- zugeordnet und somit sogenannte Low-Side-Schalter der jeweiligen Halbbrücke. Die drei Halbbrücken HB1, HB2, HB3 sind untereinander parallel geschaltet, wobei jeweils ein Verbindungspunkt zwischen einem ersten MOSFET einer der Halbbrücken HB1, HB2, HB3 und einem zweiten MOSFET einer der Halbbrücken HB1, HB2, HB3 mit jeweils einer der Wicklungen der Antriebsmotoren 20,20' elektrisch leitend verbunden ist. Ein Verbindungspunkt zwischen dem zweiten MOSFET S2 und dem fünften MOSFET S5 der zweiten Halbbrücke HB2 ist mit jeweils einer Wicklung beider Antriebsmotoren 20,20' elektrisch leitend verbunden.
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Somit wird jeder der beiden Antriebsmotoren 20,20' von jeweils zwei Halbbrücken angesteuert, wobei ein erster Antriebsmotor 20 von der ersten und zweiten Halbbrücke HB1, HB2 und ein zweiter Antriebsmotor 20' mit Hilfe der zweiten und dritten Halbbrücke HB2, HB3 angesteuert wird. Die zweite Halbbrücke HB2 ist also zur gemeinsamen Ansteuerung beider Antriebsmotoren 20,20' ausgebildet.
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Die MOSFETs sind als Treiber vorgesehen, die üblicherweise so geschaltet, dass ihre intrinsischen oder Body-Dioden bezüglich der Bordspannung in Sperrrichtung geschaltet sind. In Abhängigkeit von den Steuersignalen verbinden sie die Leitungen 51,52 entweder mit dem positiven Potenzial oder mit dem Massepotenzial. Als MOSFETs werden daher bevorzugt n-Kanal MOSFETs, die normal sperrend sind, eingesetzt. Die MOSFETs werden jeweils über Steuerleitung 54 mittels eines Gate-Treibers 53 angesteuert. Die momentan angesteuerten und somit leitend geschalteten MOSFETs sind in Figuren durch einen Kreis gekennzeichnet.
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In den 5 bis 8 wird eine Ansteuerung nur eines einzelnen Antriebsmotors gezeigt, wobei die 5 und 6 die Ansteuerung des Antriebsmotors 20 der Längsverstelleinrichtung X und die 7 und 8 die Ansteuerung des Antriebsmotors 20' der Höhenverstelleinrichtung Z zeigen.
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5 zeigt die Durchschaltung der MOSFETs S1 und S5. Der MOSFET S5 legt daher eine der Motorleitungen des Antriebsmotors 20 der Längsverstelleinrichtung X auf GND, während die zweite Motorleitung über den MOSFET S1 positive Spannung erhält. Die MOSFETs S2,S3,S4 und S6 sind gesperrt. Der Antriebsmotor 20 dreht sich daher rechts herum (Rechtslauf). Um die Drehzahl mittels Pulsweitenmodulation, kurz als PWM bezeichnet, zu steuern wird der MOSFET S5 dauerhaft eingeschaltet und die Steuerelektrode (gate) des MOSFETs S1 mit dem erforderlichen Signal in Form einer Pulsweitenmodulation, kurz als PWM-Steuersignal oder PWM Signal bezeichnet, beaufschlagt. Die Lenksäule wird in Längsverstellrichtung X ausgefahren. Der Antriebsmotor 20' der Höhenverstelleinrichtung Z ist ausgeschaltet.
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In der 6 ist der Linkslauf des Antriebsmotors 20 der Längsverstelleinrichtung X dargestellt. Die Lenksäule wird in Längsverstellrichtung X eingefahren. Die MOSFETs S2 und S4 sind leitend geschaltet. Die übrigen MOSFETs sperren. Um die Drehzahl mittels PWM zu steuern, wird der MOSFET S2 dauerhaft eingeschaltet und ein PWM-Steuersignal an den MOSFET S4 gelegt. Der Antriebsmotor 20' der Höhenverstelleinrichtung Z ist ausgeschaltet.
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7 zeigt den Schaltzustand für das Hochfahren der Lenksäule durch die Höhenverstelleinrichtung Z. Die MOSFETs S2 und S6 sind leitend geschaltet. Die übrigen MOSFETs sperren. Der MOSFET S2 ist dauerhaft eingeschaltet und ein PWM Signal ist am MOSFET S6 angelegt. Der Antriebsmotor 20' der Höhenverstelleinrichtung Z dreht sich rechts herum. Der Antriebsmotor 20 der Längsverstelleinrichtung X ist ausgeschaltet.
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In der 8 ist der Schaltzustand für das Runterfahren der Lenksäule mittels der Höhenverstelleinrichtung Z dargestellt. Die MOSFETs S3 und S5 sind leitend geschaltet. Die übrigen MOSFETs sperren. Der MOSFET S4 ist dauerhaft eingeschaltet und ein PWM Signal ist an dem MOSFET S3 angelegt. Der Antriebsmotor 20' der Höhenverstelleinrichtung Z dreht sich links herum. Der Antriebsmotor 20 der Längsverstelleinrichtung X ist ausgeschaltet.
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Bei den Schaltzuständen der 5 bis 8 steht für beide Drehrichtungen der beiden Antriebsmotoren 20 und 20' jeweils die volle Betriebsspannung zur Verfügung. Eine gleichzeitige Verstellung durch beide Antriebsmotoren ist nicht vorgesehen. Die Verstellvorgänge der beiden Richtungen erfolgen nacheinander. Die Ansteuerung der beiden Antriebsmotoren kann aber mit hoher Frequenz erfolgen, die für den Fahrer kaum spürbar ist. Diese hohe Frequenz liegt beispielsweise in einem Bereich von 5Hz bis 50Hz. Dabei kann ein steter Wechsel zwischen den beiden Antriebsmotoren, die gerade angesteuert werden, ausgeführt werden, um eine quasi gleichzeitige Verstellung darzustellen. Es ist auch eine Zwischenspeicherung nicht gleichzeitig zulässiger Verstelloperationen denkbar, so dass nach Abschluss einer ersten Verstelloperation, beispielweise der gewünschten Höhenverstellung, eine weitere Verstelloperation, beispielsweise die Längenverstellung, realisiert werden kann.
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Die 9 und 10 zeigen eine gleichzeitige Ansteuerung beider Antriebsmotoren 20,20' für die beiden Verstellrichtungen in Längsverstellrichtung X und in Höhenverstellrichtung Z durch die mittlere Halbbrücke HB2. Je nach gewünschter Polarität einer Steuerspannung, mit der die beiden Antriebsmotoren 20,20' betrieben werden sollen und die eine entgegengesetzte Drehrichtung beider Antriebsmotoren 20,20' gewährleistet, wird entweder der zweite MOSFET S2 oder der fünfte MOSFET S5 der zweiten Halbbrücke HB2 geschlossen.
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Die in 9 dargestellte Ansteuerung bewirkt ein Einfahren der Lenksäule in Längsverstellrichtung und ein Hochfahren der Lenksäule in Höhenverstellrichtung. Dazu sind die MOSFETs S2 und S4 und S6 leitend und die übrigen MOSFETs sperrend geschaltet. An den MOSFETs S4 und S6 liegen PWM-Signale an. Der MOSFET S2 wird durchgeschaltet betrieben. Dies bedeutet, dass je nach Taktfrequenz des taktend betriebenen vierten und sechsten MOSFETs S4, S6 die effektiven Spannungshöhen für die beiden Antriebsmotoren 20,20' eingestellt werden können.
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In der 10 ist hingegen die Drehrichtung der Antriebsmotoren 20,20' umgekehrt. Die MOSFETs S1,S3 und S5 sind leitend geschaltet und die übrigen MOSFETs sperren. PWM-Signale liegen an den MOSFETs S1 und S3 an. Der MOSFET S5 wird durchgeschaltet betrieben. Dies bewirkt ein Ausfahren der Lenksäule in Längsrichtung und ein Runterfahren der Lenksäule in Höhenverstellrichtung.
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Die beiden gleichzeitig möglichen Verstelloperationen Ein- und Hochfahren und Aus- und Runterfahren der Lenksäule sind häufig verwendete Bewegungsmuster, die beispielsweise beim Easy-Entry oder bei der Memory-Funktion des Easy-Entry verwendet werden. Die entgegengesetzte gleichzeitige Bewegung der Lenksäule, die mit der Ansteuerung nicht möglich ist, wird nur sehr selten angefragt und kann durch Verstelloperation der einzelnen Verstellantriebe nacheinander umgesetzt werden.
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Es ist denkbar und möglich, die zuvor beschriebenen Ansteuerungsmöglichkeiten in einer zeitlichen unmittelbaren Abfolge beliebig miteinander zu kombinieren und somit beispielsweise nach einer gleichzeitigen Verstellung beider Verstellantriebe, eine Verstelloperation eines einzelnen Verstellantriebs durchzuführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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