DE102020001264A1 - Adjusting device for a vehicle seat and method for its use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verstell-Einrichtung für einen Fahrzeugsitz, mit mindestens einem Elektromotor (10), um zumindest Teile des Fahrzeugsitzes zu bewegen, und mindestens einer Kontroll-Einrichtung, um dem Elektromotor (10) die gewünschten Bewegungen vorzugeben, wobei der Elektromotor (10) ein Permanentmagnet-Synchronmotor ist.The invention relates to an adjustment device for a vehicle seat, with at least one electric motor (10) to move at least parts of the vehicle seat, and at least one control device to specify the desired movements for the electric motor (10), the electric motor (10 ) is a permanent magnet synchronous motor.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verstell-Einrichtung für einen Fahrzeugsitz mit mindestens einem Elektromotor, um zumindest Teile des Fahrzeugsitzes zu bewegen, und mindestens einer Kontroll-Einrichtung, um dem Elektromotor die gewünschten Bewegungen vorzugeben.The invention relates to an adjusting device for a vehicle seat with at least one electric motor in order to move at least parts of the vehicle seat, and at least one control device in order to specify the desired movements for the electric motor.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugsitzes, ein Verfahren zum individuellen Anpassen von Grund-Einstellungen eines Fahrzeugsitzes und ein Verfahren zum Erzeugen akustischer Signale für einen Passagier.The invention also relates to a method for adjusting a vehicle seat, a method for individually adapting basic settings of a vehicle seat and a method for generating acoustic signals for a passenger.
Moderne Fahrzeuge sind häufig mit sogenannten Memorysitzen ausgestattet. Das sind Fahrzeugsitze, an denen ein Benutzer einmalig die von ihm gewünschten Positionseinstellungen vornimmt. Steigt der Benutzer später erneut ein, werden die Stellung des Fahrzeugsitzes und seiner Komponenten abhängig von der Identität des Benutzers automatisch durch Motoren an die individuelle Anatomie anpasst. Derzeit werden Memorysitze überwiegend mit Bürstenmotoren ausgestattet.Modern vehicles are often equipped with so-called memory seats. These are vehicle seats on which a user makes the desired position settings once. If the user gets in again later, the position of the vehicle seat and its components are automatically adapted to the individual anatomy by motors, depending on the identity of the user. Currently, memory seats are predominantly equipped with brush motors.
Bürstenmotoren sind für die Sitzverstellung ein suboptimaler Kompromiss zwischen Genauigkeit und Kosten. Auch sind Bürstenmotoren in ihrer Leistung stark begrenzt, wenn der Bauraum knapp ist.Brushed motors are a suboptimal compromise between accuracy and cost for seat adjustment. Brush motors are also very limited in their performance when space is limited.
Die Druckschrift
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Verstellen eines Fahrzeugsitzes zu verbessern.The object on which the invention is based is to improve the adjustment of a vehicle seat.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verstell-Einrichtung der eingangs genannten Art, wobei der Elektromotor der erfindungsgemäßen Verstell-Einrichtung ein Permanentmagnet-Synchronmotor ist.The object is achieved by an adjusting device of the type mentioned at the outset, the electric motor of the adjusting device according to the invention being a permanent magnet synchronous motor.
Der Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) (auch als „permanent magnet synchronous machine“ oder „permanenterregte Synchronmaschine“ bekannt) ist ein Elektromotor, bei dem sich ein drehbarer Läufer synchron zu einem elektromagnetischen Feld in oder auf einem statischen Ständer dreht. Dabei kann der Läufer außen (Außenläufer) oder innen (Innenläufer) sein. Der Läufer ist ein Rotor des Permanentmagnet-Synchronmotors. Er ist mit Permanentmagneten bestückt.The permanent magnet synchronous motor (PMSM) (also known as "permanent magnet synchronous machine" or "permanent magnet synchronous machine") is an electric motor in which a rotatable rotor rotates synchronously with an electromagnetic field in or on a static stand. The rotor can be outside (external rotor) or inside (internal rotor). The rotor is a rotor of the permanent magnet synchronous motor. It is equipped with permanent magnets.
Die Verstell-Einrichtung weist vorzugsweise situationsabhängig ein höhere Verstellgeschwindigkeit für eine hochdynamische Sitzverstellung, besonders in Precrash- und Crashsituationen, auf. Insbesondere weist die Verstell-Einrichtung durch eine feldorientierte Regelung (FOC) eine geringere Verlustleistung auf. Durch den Wegfall von Bürsten zur Kommutierung ergibt sich eine hohe Lebensdauer. Ferner kommt es durch die höhere Leistungsdichte zu einer Gewichtseinsparung. Durch den Verzicht auf Sensoren, wie beispielsweise Hallsensoren, können Kosten eingespart werden. Eine weitere Kosteneinsparung ist durch die Verwendung von günstigen Ferritmagneten möglich.The adjustment device preferably has, depending on the situation, a higher adjustment speed for highly dynamic seat adjustment, particularly in precrash and crash situations. In particular, the adjustment device has a lower power loss due to a field-oriented control (FOC). The elimination of brushes for commutation results in a long service life. Furthermore, the higher power density results in a weight saving. By dispensing with sensors, such as Hall sensors, costs can be saved. Another cost saving is possible through the use of cheap ferrite magnets.
Es kann eine Verlustleistungsminimierung (Loss Minimization) durch negativen Strom in einer d-Achse in einem läufer-festen Koordinatensystem des Motors umgesetzt werden. Der Elektromotor kann beschädigungsfrei mehrfach überlastet werden. Ferner sind zusätzliche Drehmomentreserven durch spezielle Kontrollalgorithmen möglich (maximum torque per ampere). Das Drehmoment des Elektromotors kann gegenüber dem Normal-Betriebszustand zusätzlich erhöht werden, indem optimale Statorströme in eine q-Achse in einem läufer-festen Koordinatensystem des Motors und der d-Achse eingeprägt werden. Ferner sind zusätzliche Drehzahlreserven durch eine Feldschwächung umsetzbar. Dabei kann die Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors gegenüber einem Normal-Betriebszustand zusätzlich erhöht werden, indem ein negativer Strom in der d-Achse eingeprägt werden. Insgesamt ist eine sehr hohe Auflösung und Positioniergenauigkeit möglich. Durch eine Sinuskommutierung ergeben sich außerdem weniger Störgeräusche, sodass es zu einer Komfortsteigerung kommt.A loss minimization can be implemented by negative current in a d-axis in a rotor-fixed coordinate system of the motor. The electric motor can be overloaded several times without damage. Additional torque reserves are also possible through special control algorithms (maximum torque per ampere). The torque of the electric motor can additionally be increased compared to the normal operating state by impressing optimal stator currents in a q-axis in a rotor-fixed coordinate system of the motor and the d-axis. Furthermore, additional speed reserves can be implemented by weakening the field. The speed of rotation of the electric motor can additionally be increased compared to a normal operating state by impressing a negative current in the d-axis. Overall, a very high resolution and positioning accuracy is possible. Sinus commutation also results in less interference, so that there is an increase in comfort.
Die Permanentmagnete können auf unterschiedliche Arten am Läufer des Permanentmagnet-Synchronmotors angebracht sein. Beispielsweise sind die Permanentmagnete an der Oberfläche des Läufers angeordnet, sodass sich ein Permanentmagnet-Synchronmotor mit Oberflächen-Magneten ergibt. Ein solcher Permanentmagnet-Synchronmotor mit Oberflächenmagneten, welcher auch als „Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor“ oder „Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Machine“ bekannt ist, wird nachfolgend als SPMSM bezeichnet. Der Permanentmagnet-Synchronmotor kann auch ein bürstenloser Gleichstrommotor („Brushless DC Machine“ oder BLDC) sein. Der bürstenlose Gleichstrommotor kann ein SPMSM mit konzentrierten Wicklungen („SPMSM with concentrated windings“) sein. Alternativ können die Permanentmagnete als „vergrabene“ oder innenliegende Magnete in einem Elektroblech des Läufers eingebettet sein. Ein solcher Permanentmagnet-Synchronmotor mit vergrabenen bzw. innen-liegenden Magneten wird nachfolgend als IPMSM („Interior Permanent Magnet Synchronous Motor“) bezeichnet.The permanent magnets can be attached to the rotor of the permanent magnet synchronous motor in different ways. For example, the permanent magnets are arranged on the surface of the rotor, resulting in a permanent magnet synchronous motor with surface magnets. Such a permanent magnet synchronous motor with surface magnets, which is also known as a “surface-mounted permanent magnet synchronous motor” or “surface mounted permanent magnet synchronous machine”, is referred to below as an SPMSM. The permanent magnet synchronous motor can also be a brushless DC motor ("Brushless DC Machine" or BLDC). The brushless DC motor can be an SPMSM with concentrated windings (“SPMSM with concentrated windings”). Alternatively, the permanent magnets can be embedded as “buried” or internal magnets in an electrical sheet of the rotor. Such a permanent magnet synchronous motor with buried or internal magnets is referred to below as IPMSM (“Interior Permanent Magnet Synchronous Motor”).
Die Verstell-Einrichtung dient zum Verstellen eines Fahrzeugsitzes. Die Verstell-Einrichtung weist mindestens eine Kontroll-Einrichtung auf, um Bewegungen des Fahrzeugsitzes zu kontrollieren, insbesondere um dem Elektromotor gewünschte Bewegungen vorzugeben. Die Verstell-Einrichtung weist außerdem einen Elektromotor auf, um Einstell-Bewegungen am Fahrzeugsitz vorzunehmen, insbesondere um zumindest Teile eines Fahrzeugsitzes zu bewegen. Der Ausdruck Kontroll-Einrichtung wird hier als Oberbegriff für Regel-Einrichtungen und Steuer-Einrichtungen benutzt. Der Ausdruck Kontrollieren wird hier als Oberbegriff für Regeln und Steuern benutzt. Mit dem Ausdruck Stromanschlüsse sind hier die Phasenanschlüsse des Elektromotors gemeint.The adjustment device is used to adjust a vehicle seat. The adjustment device has at least one control device in order to control movements of the vehicle seat, in particular in order to specify desired movements for the electric motor. The adjustment device also has an electric motor in order to carry out adjustment movements on the vehicle seat, in particular in order to move at least parts of a vehicle seat. The term control device is used here as a generic term for regulating devices and control devices. The term control is used here as a generic term for regulation and control. The term power connections here means the phase connections of the electric motor.
Der Elektromotor weist vorzugsweise mehrere elektrische Spulen und Permanentmagnete auf. Der Elektromotor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Teile des Fahrzeugsitzes auf einen spezifischen Abstand zu anderen Teilen des Fahrzeugsitzes zu verfahren.The electric motor preferably has several electric coils and permanent magnets. The electric motor is preferably set up to move parts of the vehicle seat to a specific distance from other parts of the vehicle seat.
Insbesondere ist der Permanentmagnet-Synchronmotor sensorlos ausgeführt. Vorzugsweise ist der Permanentmagnet-Synchronmotor ein sensorloser Permanentmagnet-Synchronmotor mit vergrabenen bzw. innen-liegenden Magneten. Vorzugsweise befinden sich innerhalb des Gehäuses des Elektromotors keine Hall-Sensoren.In particular, the permanent magnet synchronous motor is designed without sensors. The permanent magnet synchronous motor is preferably a sensorless permanent magnet synchronous motor with buried or internal magnets. There are preferably no Hall sensors within the housing of the electric motor.
Ein bewegbares Teil des Fahrzeugsitzes ist beispielsweise die Lehne, welche verschwenkbar sein kann. Der zum Verstellen des Fahrzeugsitzes eingesetzte Elektromotor oder ein anderer Elektromotor der Verstell-Einrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein oder mehrere Objekte gemäß einer Vorgabe der Kontroll-Einrichtung zu bewegen. In diesem Zusammenhang kann eine Pedale mit verstellbarem Abstand zum Fahrer, ein Spoiler mit einer relativ zur Fahrbahn veränderlichen Neigung und/oder einem verstellbaren Abstand zur Karosserie, eine Fahrzeugtür, insbesondere eine Flügeltür, ein Schiebedach mit variabler Öffnungsgroße und/oder veränderbarer Neigung relativ zur Fahrbahn, eine Abschattungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Oberkopf, und/oder ein Deckel oder eine Decke eines Objektes in oder an einer Fahrzeugkabine bewegt werden.A movable part of the vehicle seat is, for example, the backrest, which can be pivoted. The electric motor used to adjust the vehicle seat or another electric motor of the adjusting device can be set up to move one or more objects in accordance with a specification of the control device. In this context, a pedal with an adjustable distance to the driver, a spoiler with a variable inclination relative to the road and / or an adjustable distance to the body, a vehicle door, in particular a wing door, a sliding roof with a variable opening size and / or variable inclination relative to the road , a shading device for a vehicle, in particular the top of the head, and / or a cover or a ceiling of an object can be moved in or on a vehicle cabin.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Verstell-Einrichtung steuert die Kontroll-Einrichtung den Elektro-Motor in mindestens einem Betriebszustand so an, dass der Elektro-Motor ein akustisches Signal erzeugt, um einen Passagier auf eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung reagiert oder reagieren wird, eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung nicht reagiert oder nicht reagieren wird, und/oder oder auf ein Ereignis oder eine Wahloption, die dem Passagier zur Verfügung steht, hinzuweisen. Eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung reagiert oder reagieren wird, kann eine Kollision oder ein Schleudern des Fahrzeugs betreffen. Eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung nicht reagiert oder nicht reagieren wird kann eine offenstehende Fahrzeugtür, ein geringer Treibstoff-Vorrat oder ein niedriger Batterie-Ladezustand sein. Ein Ereignis oder eine Wahloption, die dem Passagier zur Verfügung steht, kann ein eingehender Telefon-Anruf einer bestimmten Person, die Nähe von Tankstellen innerhalb einer bestimmten Reichweite oder eine bestimmte Bewegung von Kindern auf dem Rücksitz betreffen. Ein akustisches Signal enthält dabei vorzugsweise mindestens einen Klang, der vom Geräusch einer eventuell gerade stattfindenden Verstell-Bewegung verschieden ist.In a preferred embodiment of the adjustment device, the control device controls the electric motor in at least one operating state in such a way that the electric motor generates an acoustic signal to alert a passenger to a dangerous situation to which the control device reacts with an adjustment Movement of the adjustment device reacts or will react, a dangerous situation to which the control device does not react or will not react with an adjustment movement of the adjustment device, and / or or to an event or a choice option that the passenger is available. A dangerous situation to which the control device reacts or will react with an adjustment movement of the adjustment device can relate to a collision or a skidding of the vehicle. A dangerous situation to which the control device does not react or will not react with an adjustment movement of the adjustment device can be an open vehicle door, a low fuel supply or a low battery charge level. An event or dialing option available to the passenger may involve an incoming phone call from a specific person, the proximity of gas stations within a certain range, or a certain movement of children in the back seat. An acoustic signal preferably contains at least one sound that is different from the sound of an adjustment movement that may be taking place.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Verstell-Einrichtung ist die Kontroll-Einrichtung dazu eingerichtet, den Elektromotor dazu zu veranlassen, den Fahrzeugsitz oder Teile davon in eine spezifische Position zu verfahren, den Passagier weiter von einer Kollisionszone wegzubewegen und/oder dem Passagier mehr Raum zu verschaffen. Ferner kann die Kontroll-Einrichtung dazu eingerichtet, den Elektromotor dazu zu veranlassen, eine nachteilige Bewegung des Passagiers zu verhindern, zu vermindern oder zu verlangsamen und/oder auf den Passagier einwirkende Kräfte zu vermindern oder umzuverteilen. Eine nachteilige Bewegung des Passagiers, welche aufgrund einer fehlenden Kopfstütze und des Peitschen-Effekts zu einem Schleudertrauma führt, kann somit vermieden werden. Das Vermindern oder Umverteilen von auf den Passagier einwirkenden Kräften erfolgt vorzugsweise zumindest zeitlich oder örtlich, beispielsweise zur Herbeiführung einer vorgezogenen Abbremsung oder einer Stoßverteilung auf größere Polsterfläche. Der Hauptnutzen der Verstell-Bewegung kann dabei in der veränderten Sitzposition nach Abschluss der Bewegung liegen. Beispielsweise verhindert eine vorgeneigte Lehne bei einer Kollision das Zurückpeitschen des Körpers des Passagiers durch eine Reflex-Bewegung. Die Verstell-Bewegung kann zu einer Abbremsung des Passagiers bereits vor Kollision genutzt werden. Der Passagier kann dabei eine gefährdete Person auf, vor oder hinter dem verstellten Fahrzeugsitz sein.In a preferred embodiment of the adjustment device, the control device is set up to cause the electric motor to move the vehicle seat or parts thereof into a specific position, to move the passenger further away from a collision zone and / or to provide the passenger with more space . Furthermore, the control device can be set up to cause the electric motor to prevent, reduce or slow down a disadvantageous movement of the passenger and / or to reduce or redistribute forces acting on the passenger. A disadvantageous movement of the passenger, which leads to whiplash trauma due to the lack of a headrest and the whiplash effect, can thus be avoided. The reduction or redistribution of forces acting on the passenger is preferably carried out at least in terms of time or location, for example to bring about an early deceleration or a shock distribution over a larger padding area. The main benefit of the adjustment movement can lie in the changed sitting position after the movement has been completed. For example, a backrest tilted forward prevents the passenger's body from being lashed back by a reflex movement in the event of a collision. The adjustment movement can be used to brake the passenger even before the collision. The passenger can be an endangered person on, in front of or behind the adjusted vehicle seat.
Weitere Ausführungsformen der Verstell-Einrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche.Further embodiments of the adjustment device are the subject of the claims.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Verstellen eines Fahrzeugsitzes gelöst, wobei dafür eine Verstell-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 benutzt wird. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen dieses Verfahrens wird auch auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Verstell-Einrichtung verwiesen.The object on which the invention is based is also achieved by a method for adjusting a vehicle seat, an adjusting device according to one of claims 1 to 11 being used for this purpose. Regarding the advantages and modifications this method is also referred to the advantages and modifications of the adjustment device according to the invention.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum individuellen Anpassen von Grund-Einstellungen eines Fahrzeugsitzes gelöst, wobei dafür eine Verstell-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 benutzt wird. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen dieses Verfahrens wird auch auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Verstell-Einrichtung verwiesen.The object on which the invention is based is also achieved by a method for individually adapting basic settings of a vehicle seat, an adjustment device according to one of claims 1 to 11 being used for this purpose. With regard to the advantages and modifications of this method, reference is also made to the advantages and modifications of the adjusting device according to the invention.
Vorzugsweise erfolgt ein Unterstützen des Passagiers beim Verschieben des Fahrzeugsitzes oder einer seiner Komponenten in die gewünschte Richtung oder Stellung durch aktives Verfahren des Fahrzeugsitzes oder einer seiner Komponenten durch den Elektromotor in die gewünschte Richtung oder Stellung. Das Unterstützen erfolgt vorzugsweise zumindest solange bis der Passagier keine mechanische Kraft mehr auf den Fahrzeugsitz oder eine seiner Komponenten ausübt. Insbesondere wird die neue Position des Fahrzeugsitzes oder seiner Komponente zumindest gespeichert oder fixiert.The passenger is preferably assisted in moving the vehicle seat or one of its components in the desired direction or position by actively moving the vehicle seat or one of its components by the electric motor in the desired direction or position. The assistance preferably takes place at least until the passenger no longer exerts any mechanical force on the vehicle seat or one of its components. In particular, the new position of the vehicle seat or its component is at least saved or fixed.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Erzeugen akustischer Signale für einen Passagier gelöst, wobei dafür eine Verstell-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 benutzt wird. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen dieses Verfahrens wird auch auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Verstell-Einrichtung verwiesen. The object on which the invention is based is also achieved by a method for generating acoustic signals for a passenger, an adjustment device according to one of claims 1 to 11 being used for this purpose. With regard to the advantages and modifications of this method, reference is also made to the advantages and modifications of the adjusting device according to the invention.
Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
-
1 einen Permanentmagnet-Synchronmotor mit Oberflächenmagneten (SPMSM) im Schnitt senkrecht zur Rotationsachse des Motors; und -
2 einen Permanentmagnet-Synchronmotor mit vergrabenen Magneten (IPMSM) ebenfalls im Schnitt senkrecht zur Rotationsachse des Motors.
-
1 a permanent magnet synchronous motor with surface magnets (SPMSM) in a section perpendicular to the axis of rotation of the motor; and -
2 a permanent magnet synchronous motor with buried magnets (IPMSM), also in a section perpendicular to the axis of rotation of the motor.
Die
Die Permanentmagnet-Synchronmotoren
Außerdem erübrigt es teure Sensorik, wenn der Elektromotor
Eine solche Verstell-Einrichtung erlaubt es, dass die Kontroll-Einrichtung beim Erkennen einer Gefahrensituation den Elektromotor
Zur Optimierung der Wirkung der Verstell-Einrichtung gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- 1) Der Sitz oder Teile davon werden in eine Position verfahren,
- - die einen Passagier weiter von einer Kollisionszone entfernt,
- - die dem Passagier mehr Raum verschafft, und/oder
- - die eine nachteilige Bewegung des Passagiers verhindert, vermindert oder verlangsamt. (z.B. Peitschen-Effekt bei Schleudertrauma ohne Kopfstütze);
- 2) Auf den Passagier einwirkende Kräfte werden durch die Verstell-Bewegung vermindert oder umverteilt, was vorzugsweise zumindest zeitlich oder örtlich erfolgt (z.B. vorgezogene Abbremsung oder Stoßverteilung auf größere Polsterfläche).
- 1) The seat or parts of it are moved into a position
- - which removes one passenger further from a collision zone,
- - which gives the passenger more space, and / or
- - which prevents, reduces or slows down an adverse movement of the passenger. (e.g. whiplash effect in whiplash injuries without a headrest);
- 2) Forces acting on the passenger are reduced or redistributed by the adjustment movement, which preferably takes place at least in terms of time or location (for example, advanced braking or impact distribution over a larger cushion area).
Der Hauptnutzen der Verstell-Bewegung kann dabei in der veränderten Sitzposition nach Abschluss der Bewegung sein (vorgeneigte Lehne bei Kollision verhindert Zurückpeitschen des Körpers des Passagiers durch Reflex-Bewegung), aber auch die Verstell-Bewegung selbst und ihre Wirkung während des Bewegungsvorgangs (z.B. Abbremsung des Passagiers bereits vor Kollision).The main benefit of the adjustment movement can be in the changed sitting position after the movement has been completed (tilted backrest in the event of a collision prevents the passenger's body from lashing back through reflex movement), but also the adjustment movement itself and its effect during the movement process (e.g. braking of the passenger before the collision).
Der Passagier kann dabei eine gefährdete Person auf, vor oder hinter dem verstellten Fahrzeugsitz sein. Mit Position kann dabei mindestens eine der folgenden Möglichkeiten gemeint sein:
- - eine Höhenposition relativ zum Chassis des Fahrzeuges,
- - ein Abstand relativ zur Fahrzeuglängsachse,
- - eine Position längs des Fahrzeuges entlang der Fahrzeug-Längsachse,
- - ein Abstand zu anderen Teilen des Fahrzeugsitzes,
- - ein Neigungswinkel relativ zum Passagier,
- - ein Neigungswinkel relativ zum Boden des Fahrzeugs, und/oder
- - ein Neigungswinkel relativ zu anderen Teilen des Fahrzeugsitzes.
- - a height position relative to the chassis of the vehicle,
- - a distance relative to the vehicle's longitudinal axis,
- - a position along the vehicle along the vehicle's longitudinal axis,
- - a distance to other parts of the vehicle seat,
- - an angle of inclination relative to the passenger,
- - an angle of inclination relative to the floor of the vehicle, and / or
- - an angle of inclination relative to other parts of the vehicle seat.
Es kann zweckmäßig sein, wenn die Kontroll-Einrichtung den Elektro-Motor
- - eine Bereitschaft der Verstell-Einrichtung, manuelle Verstellungen am Fahrzeugsitz zu erlauben, vorzugsweise durch einfaches Drücken oder Ziehen am Fahrzeugsitz oder seiner zu verstellenden Komponente,
- - eine Verriegelung der Verstell-Einrichtung, die eine manuelle Verstellung am Fahrzeugsitz danach unterbindet,
- - eine gerade ablaufende oder zeitnah erfolgende Verstell-Bewegung, um Passagiere auf ein möglicherweise nötig werdendes Ausweichen ihrerseits oder auf eine Anpassung ihrer Körperhaltung vorzubereiten,
- - eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung reagiert oder reagieren wird (z.B. eine Kollision oder ein Schleudern des Fahrzeugs),
- - eine Gefahrensituation, auf die die Kontroll-Einrichtung mit einer Verstell-Bewegung der Verstell-Einrichtung nicht reagiert oder nicht reagieren wird (z.B. eine offenstehende Fahrzeugtür, geringer Treibstoff-Vorrat oder niedriger Batterie-Ladezustand); und/oder
- - ein Ereignis oder eine Wahloption, die dem Passagier zur Verfügung steht (z.B. ein eingehender Telefon-Anruf einer bestimmten Person, die Nähe von Tankstellen innerhalb einer bestimmten Reichweite oder bestimmte Bewegungen von Kindern auf dem Rücksitz).
- - A readiness of the adjustment device to allow manual adjustments to the vehicle seat, preferably by simply pushing or pulling the vehicle seat or its component to be adjusted,
- - a locking of the adjustment device, which then prevents manual adjustment of the vehicle seat,
- - an adjustment movement that is currently taking place or is about to take place in order to prepare passengers for an evasive action that may become necessary on their part or for an adjustment of their posture,
- - a dangerous situation to which the control device reacts or will react with an adjustment movement of the adjustment device (e.g. a collision or a skidding of the vehicle),
- a dangerous situation to which the control device does not react or will not react with an adjustment movement of the adjustment device (for example an open vehicle door, low fuel supply or low battery charge status); and or
- - an event or a choice option available to the passenger (e.g. an incoming phone call from a specific person, the proximity of gas stations within a certain range or certain movements of children in the back seat).
Ein akustisches Signal enthält dabei mindestens einen Klang, der vom Geräusch einer eventuell gerade stattfindenden Verstell-Bewegung verschieden ist.An acoustic signal contains at least one sound that is different from the sound of an adjustment movement that may be taking place.
Zweckmäßig ist, wenn für verschiedene Situationen verschiedenartige Signale vorgesehen sind und wenn sich mindestens zwei Signale hinsichtlich der Dauer von Klängen, der Dauer von Pausen oder Intervallen, der zumindest zeitweise verwendeten Frequenzen, der Häufigkeit von Klängen und/oder der Frequenzveränderungen während der Klangerzeugung unterscheiden.It is useful if different types of signals are provided for different situations and if at least two signals differ in terms of the duration of sounds, the duration of pauses or intervals, the frequencies used at least temporarily, the frequency of sounds and / or the frequency changes during the sound generation.
Hat eine Verstell-Einrichtung eine Kontroll-Einrichtung mit Daten-Speicher, lässt sich mindestens einer der folgenden Werte speichern:
- - eine von einem individuellen Benutzer gewünschte Grund-Position, und/oder
- - eine in einer Gefahrensituation sinnvolle Verstell-Bewegung oder Ziel-Position.
- - a basic position desired by an individual user, and / or
- - an adjustment movement or target position that makes sense in a dangerous situation.
Ein Verfahren zum Verstellen oder zum individuellen Anpassen von Grund-Einstellungen eines Fahrzeugsitzes ist vorteilhaft, wenn dafür eine erfindungsgemäße Verstell-Einrichtung benutzt wird. Dies erfolgt vorteilhafterweise in folgenden Schritten:
- - Der Fahrzeugsitz wird zur Verstellung freigeschaltet. Das kann durch Eintritt unterschiedlicher Ereignisse ausgelöst oder gestattet werden (z.B. eine Bedienung einer Benutzerschnittstelle oder ein Öffnen einer Fahrzeugtür kann eine Freischaltung verursachen, vorzugsweise unter der gleichzeitig zu erfüllenden Bedingung, dass der zu verstellende Fahrzeugsitz unbesetzt ist).
- - Der Passagier übt eine mechanische Kraft direkt auf den Fahrzeugsitz oder eine seiner Komponenten aus, um ihn eine gewünschte Richtung oder Stellung zu verschieben.
- - The vehicle seat is enabled for adjustment. This can be triggered or permitted by the occurrence of different events (for example operating a user interface or opening a vehicle door can cause activation, preferably under the condition to be fulfilled at the same time that the vehicle seat to be adjusted is unoccupied).
- The passenger exerts a mechanical force directly on the vehicle seat or one of its components in order to move it in a desired direction or position.
Die Verstell-Einrichtung erlaubt dem Elektromotor
Die neue Position des Fahrzeugsitzes oder seiner Komponente wird zumindest gespeichert oder fixiert. Die Speicherung oder Fixierung kann ebenfalls wieder durch Eintritt unterschiedlicher Ereignisse ausgelöst oder davon abhängig gemacht werden (z.B. durch eine Bedienung einer Benutzerschnittstelle oder ein Schließen einer Fahrzeugtür kann eine Fixierung oder Speicherung verursachen). Eine Speicherung der neuen Position kann in der Kontroll-Einrichtung oder in einem anderen Steuergerät des Fahrzeugs erfolgen.The new position of the vehicle seat or its component is at least saved or fixed. The storage or fixation can likewise be triggered again by the occurrence of different events or made dependent thereon (for example by operating a user interface or closing a vehicle door can cause a fixation or storage). The new position can be stored in the control device or in another control unit of the vehicle.
Es kann vorteilhaft sein, akustische Signale für einen Passagier dadurch zu erzeugen, dass dafür eine erfindungsgemäße Verstell-Einrichtung benutzt wird.It can be advantageous to generate acoustic signals for a passenger by using an adjustment device according to the invention.
Der Permanentmagnet-Synchronmotor
Zur Bestimmung der Rotorlage werden an den Stromanschlüssen des Elektromotors
Vorzugsweise besitzt die Regeleinrichtung dazu ein virtuelles Modell des Elektromotors
Vorzugsweise ist das virtuelle Modell der Synchronmaschine auch in der Lage, die Temperatur von Wicklungen
Die Positionierung des Fahrzeugsitzes erfolgt, ohne auf Daten zurückzugreifen, die bei üblichen Verstell-Motoren von Sensoren im Motor abgefragt werden.The vehicle seat is positioned without resorting to data that is queried by sensors in the motor with conventional adjustable motors.
Für eine sensorlose Positionierung des Permanentmagnet-Synchronmotors
Der Grad der Ausprägung eines Pols des Permanentmagnet-Synchronmotors
In der Praxis werden Elektromotoren mit einem Verhältnis von Lq = (1,05 ... 3) Ld verwendet. Zur sensorlosen Sitzsteuerung kommen Werte von Lq/Ld bei 1,05 aber nicht in Betracht, weil der Messaufwand dafür zu hoch ist. Von Interesse ist vielmehr ein Verhältnis Lq/Ld von mindestens 2, vorzugsweise höher.In practice, electric motors with a ratio of Lq = (1.05 ... 3) Ld are used. For sensorless seat control, however, values of Lq / Ld at 1.05 cannot be considered because the measurement effort is too high. Rather, an Lq / Ld ratio of at least 2, preferably higher, is of interest.
Zum Betrieb des Elektromotors
Da Permanentmagnet-Synchronmotoren weitgehend verschleißfrei sind, kann man damit Töne oder Melodien erzeugen, ohne dass der Permanentmagnet-Synchronmotor
Die hohe Regelgüte und die hohen Drehmomentreserven des Elektromotors
Ein direktes manuelles Verstellen hat den Vorteil, dass zusätzliche Bedien-Knöpfe und deren Verkabelung entfallen. Außerdem ist das Einstellen intuitiv einfacher, da nun nicht mehr der Benutzer herausfinden muss, wie sich der Fahrzeugsitz auf die Bedienung eines Knopfes hin verändert. Vielmehr muss nun die Sitz-Sensorik bzw. die Kontroll-Einrichtung der Verstell-Einrichtung ermitteln, wie sie die gewünschten Verstell-Bewegungen des Passagiers zweckmäßig in Bewegungen von Elektromotoren umsetzt.Direct manual adjustment has the advantage that additional control buttons and their wiring are not required. In addition, setting is intuitively easier, since the user no longer has to find out how the vehicle seat changes when a button is operated. Rather, the seat sensor system or the control device of the adjustment device must now determine how it expediently converts the desired adjustment movements of the passenger into movements of electric motors.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- ElektromotorElectric motor
- 1212th
- Statorstator
- 1414th
- WicklungWinding
- 1616
- Wellewave
- 1818th
- Rotorrotor
- 2020th
- PermanentmagnetePermanent magnets
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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