DE10330171A1 - Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator und einem von diesem betätigbaren Bauteil bestehenden Moduls - Google Patents

Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator und einem von diesem betätigbaren Bauteil bestehenden Moduls Download PDF

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (11) zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator (5 bis 7) und einem von diesem betätigbaren Bauteil (2, 3, 4) bestehenden Moduls (1), insbesondere eines Moduls eines Kraftfahrzeuges, beschrieben. Die Vorrichtung (11) ist zur Funktionsprüfung derart mit dem Aktuator (5, 6, 7) verbindbar, dass an dem Aktuator (5 bis 7) in Abhängigkeit eines Prüfprogramms verschiedene Steuerspannungen anlegbar und jeweils ein in Abhängigkeit einer an dem Aktuator (5 bis 7) anstehenden Belastung resultierende Steuerstrom bestimmbar ist. Es ist eine Auswerteeinrichtung (13) vorgesehen, mittels der die ermittelten Steuerströme mit in der Auswerteeinrichtung (13) abgelegten vordefinierten Stromwerten verglichen werden und mittels der jeweils eine Betätigungseinrichtung des Aktuators (5 bis 7) bestimmbar ist. Des Weiteren ist eine Steuereiinrichtung (19) vorgesehen, mittels der Funktionen des Moduls (1) über ein Prüfprogramm ansteuerbar sind, die in Abhängigkeit der dabei jeweils auftretenden Steuerströme des Aktuators (5, 6, 7) überprüfbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator und einem von diesem betätigbaren Bauteil bestehenden Moduls, insbesondere einer Komponente eines Kraftfahrzeuges.
  • In Kraftfahrzeugen werden im Allgemeinen Gleichstrommotoren als Starter und in unterschiedlichsten Ausführungsarten als Hilfsantriebe, z. B. bei Ventilatoren, Scheibenwischern, Sitzverstelleinrichtungen, bei Lenksäulen, Gurtbringern, Fahrzeugbeschattung, Pedalerieverstellung usw., verwendet.
  • Aus der DE 199 61 874 C1 ist ein Fahrzeugsitz mit verstellbaren Elementen bekannt, bei dem ein gegenüber einem Basissitzelement verstellbares erstes Lehnenelement vorgesehen ist, wobei das erste Lehnenelement gegenüber dem Basissitzelement über mindestens einen elektrischen Stellantrieb verstellbar ist. Der Stellantrieb ist über eine Steuerschaltung betätigbar, welche einen an einem zugehörigen Erfassungsteil ausgeübten Hand- oder Fingerdruck abfragt.
  • Aus der DE 199 54 211 A1 ist eine Bedieneinrichtung zur elektrischen Verstellung der Sitze eines Kraftfahrzeuges bekannt, welche mehrere, den einzelnen Sitzpartien zugewiesene Bedienelemente aufweist.
  • Derartige Sitzmodule sind mit elektromotorisch betriebenen Verstelleinrichtungen ausgeführt, welche auf den korrekten, freien Lauf der Motoren und die laufrichtige Verstellfunktion am Ende einer Montage zu überprüfen sind.
  • Die letztgenannte Prüfprozedur ist jedoch aufwändig und wird manuell von einer Bedienperson durchgeführt, wobei nachteilhafterweise eine fehlerfreie Überprüfung der Sitzmodule durch die Bedienperson nicht sichergestellt ist und die Herstellkosten der Sitzmodule aufgrund der zusätzlichen Lohnkosten hoch sind.
  • Aus der DE 43 22 810 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines zum Bewegen einer Fensterscheibe in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Gleichstrommotors bekannt, bei welchem der vom Motor gezogene Strom beobachtet, aus der Stromrichtung auf die Bewegungsrichtung der Fensterscheibe geschlossen und beim Schließen der Fensterscheibe die Drehrichtung des Motors umgekehrt wird, wenn in einer vorgegebenen Zeitspanne eine Änderung der Frequenz des Wechselstromanteils des Stroms zwischen einem unteren Grenzwert und einem oberen Grenzwert liegt und/oder in derselben Zeitspanne eine Änderung der gemittelten Stromstärke zwischen einem unteren Grenzwert und einem oberen Grenzwert liegt, wohingegen bei Überschreiten eines oder beider oberer Grenzwerte der Motor stillgesetzt wird.
  • Nachteilig dabei ist es jedoch, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren lediglich eine Ansteuerung der Stelleinrichtung erfolgt. Eine Funktionsprüfung der Stelleinrichtung ist mit dieser Vorgehensweise nicht durchführbar.
    •
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator und einem von diesem betätigbaren Bauteil bestehenden Moduls zur Verfügung zu stellen, mittels der eine Funktionsprüfung des Moduls auf einfache Art und Wei se fehlerfrei durchführbar ist und deren Einsatz eine Reduzierung der Herstellkosten des Moduls bewirkt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Funktionsprüfung wenigstens eines Moduls, insbesondere einer Komponente eines Kraftfahrzeuges, die zur Überprüfung mit dem elektrischen Aktuator des Moduls derart verbindbar ist, dass an dem Aktuator in Abhängigkeit eines Prüfprogramms verschiedene Steuerspannungen anlegbar sind, die zur Ausführung verschiedener Funktionen des Moduls führen, und dass jeweils ein in Abhängigkeit einer an dem Aktuator anstehenden Belastung resultierender Steuerstrom bestimmbar ist, ist eine Funktionsprüfung des Moduls auf einfache Art und Weise mittels relativer Strommessung auch ohne eine Bedienperson automatisiert durchführbar. Dazu ist die Vorrichtung mit einer Auswerteeinrichtung ausgeführt, mittels der der ermittelte relative Steuerstrom mit in der Auswerteeinrichtung abgelegten vordefinierten Stromwerten vergleichbar ist. Anhand des Vergleichs ist jeweils eine Betätigungsrichtung des Aktuators sowie eine ausgeführte Funktion des Moduls bestimmbar.
  • Dadurch entfällt in vorteilhafter Weise die in der Praxis durchzuführende bedienpersonseitige Sichtprüfung sowie eine manuelle Betätigung der einzelnen Funktionen des Moduls bzw. des elektrischen Aktuators des Moduls durch eine Bedienperson.
  • Wird die Funktionsprüfung beispielsweise bei einem mit mehreren elektrischen Aktuatoren ausgeführten Modul eines Kraftfahrzeuges, wie einem Sitzmodul, durchgeführt, können während der Funktionsprüfung durch gleichzeitige Ansteuerung mehrerer elektrischer Aktuatoren mehrere Einzelfunktionen des Moduls parallel und zeitoptimiert ablaufen und überprüft werden, so dass ein Durchsatz der Funktionsprüfung, beispielsweise am En de einer Fertigung, auf einfache Art und Weise erhöht werden kann.
  • Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Funktionsprüfung die Möglichkeit, Module bzw. deren elektrische Aktuatoren anhand von vorgegebenen Prüfprozeduren zu überprüfen, die exakt wiederholbar und verifizierbar sind.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
    •
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt äußerst schematisiert eine Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mittels der eine Funktionsprüfung eines Sitzmoduls eines Kraftfahrzeuges durchführbar ist.
  • In der Figur ist ein Fahrzeugsitzmodul 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das ein Sitzteil 2, eine Rückenlehne 3 mit einer Nackenstütze 4 und mehrere elektrische Aktuatoren 5, 6, 7 zum Betätigen der einzelnen Elemente in die durch die Doppelpfeile A, B, C und D dargestellten Richtungen aufweist.
  • Dabei ist ein erster elektrischer Aktuator 5 derart ausgeführt, dass das Sitzteil 2 hinsichtlich seiner Höhenposition in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Doppelpfeil A und hinsichtlich einer Längsposition gemäß dem Doppelpfeil B verstellbar ist. Die Nackenstütze 4 ist in Bezug auf die Rückenlehne 3 über einen zweiten elektrischen Aktuator 7 gemäß dem Doppelpfeil B verstellbar ausgebildet.
  • Ein dritter elektrischer Aktuator 6 ist für eine Ansteuerung der Rückenlehne 3 und damit auch der mit der Rückenlehne 3 verbundenen Nackenstütze 4 vorgesehen, um diese beiden Elemente des Fahrzeugsitzmoduls 1 hinsichtlich ihrer Neigung gegen über dem Sitzteil 2 in die durch den Doppelpfeil D dargestellten Richtungen verschwenken zu können.
  • Die elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 sind vorliegend in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einer Steuerleitung 8 verbunden, die mit einem schematisiert dargestellten Sitzanschlussstecker 9 ausgeführt ist. Der Sitzanschlussstecker 9 ist vorliegend mit einem Anschlussadapter 10 einer Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung des Fahrzeugsitzmoduls 1 verbunden, wobei der Sitzanschlussstecker 9 und der Anschlussadapter 10 lösbar ineinander gesteckt sind.
  • Der Anschlussadapter 10 ist vorliegend mit einer Verbindungseinrichtung ausgeführt, welche ein ungewolltes selbsttätiges Lösen des Sitzanschlusssteckers von dem Anschlussadapter verhindert.
  • Die Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung wird vorzugsweise vor der endgültigen Montage des Fahrzeugsitzmoduls 1 in das Kraftfahrzeug über den Anschlussadapter 10 und den Sitzanschlussstecker 9 mit den elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 des Fahrzeugsitzmoduls 1 kontaktiert bzw. verbunden und stellt ein Prüfgerät dar, mittels welchem die elektromotorisch betriebenen Verstelleinrichtungen bzw. die Aktuatoren 5 bis 7 auf einen korrekten, freien Lauf sowie die laufrichtige Verstellfunktion für die verschiedenen Elemente des Fahrzeugmoduls 1 automatisiert überprüft werden können.
  • Dazu werden die vorliegend als Elektromotoren ausgeführten elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 von der Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung nacheinander oder gleichzeitig jeweils mit Steuerspannungen beaufschlagt, in deren Abhängigkeit jeweils eine Verstellung der einzelnen Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 in Richtung der Doppelpfeile A bis D erfolgt.
  • Jeder der elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 ist vorliegend mit einem Elektromotor und einer damit korrespondierenden Wandler einrichtung 5A, 6A und 7A ausgeführt, wobei mittels letztgenannter Wandlereinrichtungen 5A, 6A und 7A ein rotatorischer Antrieb der Elektromotoren jeweils in einen für die entsprechende Bewegungsrichtung der einzelnen Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 erforderlichen Antrieb umgewandelt wird. So wird beispielsweise der rotatorische Antrieb des Elektromotors des ersten elektrischen Aktuators 5 für eine Betätigung des Sitzteiles 2 in Richtung des Doppelpfeils B in einen linearen Antrieb umgewandelt.
  • Zusätzlich ist die Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung mit einer Messeinrichtung 12 ausgeführt, um die in Abhängigkeit der Steuerspannung jeweils durch die Elektromotoren der Aktuatoren 5, 6, 7 fließenden relativen Steuerströme messen zu können.
  • Eine Steuereinrichtung 19 der Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung bzw. des Prüfgeräts steuert das Fahrzeugsitzmodul 1 bzw. die elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 des Fahrzeugsitzmoduls 1 in Abhängigkeit eines in einer Auswerteeinrichtung 13 abgelegten Prüfprogramms an und bestimmt in der als Rechnereinheit ausgeführten Auswerteeinrichtung 13 anhand der ermittelten relativen Motorströme bzw. der Steuerströme die Bewegungsrichtungen der einzelnen Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1.
  • Diese Steuerströme werden mit in der Rechnereinheit bzw. Auswerteeinrichtung 13 abgelegten vordefinierten Stromwerten verglichen. Anhand dieses Abgleichs werden in Abhängigkeit der an den Aktuatoren 5, 6, 7 angelegten Steuerspannungen aktuell resultierende Bewegungen der einzelnen Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 ermittelt.
  • Bei der Messung und Auswertung der Steuerströme wird berücksichtigt, dass die der Betätigungsrichtung der elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 jeweils entgegen gerichtete Last für jede der Bewegungsrichtungen unterschiedlich hoch ist, was beispielsweise durch das Eigengewicht der Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 verursacht wird. Deshalb stellt sich für jede Bewegungsrichtung der Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 jeweils ein charakteristischer Steuerstrom ein, anhand dessen die jeweilige Verstellrichtung eines Elementes 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 bestimmbar ist. So stellen sich z. B. an dem Aktuator 5 unterschiedliche Belastungen bzw.
  • Steuerströme ein, wenn das Sitzteil 2 des Fahrzeugsitzmoduls 1 aufwärts oder abwärts bzw. vorwärts oder rückwärts bewegt wird.
  • Da die Steuerströme bzw. relativen Motorströme bei unterschiedlichen Drehrichtungen der Elektromotoren der elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 in Abhängigkeit der unterschiedlich anliegenden Lasten variieren, ist die jeweils tatsächlich vorliegende Bewegungsrichtung eines Elementes 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1 und eine eventuell vorliegende Fehlpolung der Elektromotoren der elektrischen Aktuatoren 5 bis 7 auf einfache Art und Weise bestimmbar, wenn in Abhängigkeit der angelegten Steuerspannung ein von dem erwarteten Wert des Steuerstromes abweichender Wert des tatsächlichen Steuerstromes ermittelt wird.
  • Um eine variable Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 zu ermöglichen, ist diese mit einer Umschalteinrichtung 14 ausgeführt, mittels welcher zwischen einem Automatikbetrieb und einem manuellen Betrieb der Vorrichtung 1 umgeschaltet werden kann. Das bedeutet, dass die Funktionsprüfung des Fahrzeugsitzmoduls 1 im Automatikbetrieb entweder vollständig automatisiert über das in die Rechnereinheit 13 integrierte Prüfprogramm durchführbar ist oder im manuellen Betrieb einzelne Prüfroutinen der Vorrichtung 11 für das Fahrzeugsitzmodul 1 gezielt von einer Bedienperson separat aufgerufen werden können, um beispielsweise eventuell über die Vorrichtung 11 als fehlerhaft erkannte Funktionen des Fahrzeugsitzmoduls 1 nochmals einzeln überprüfen zu können.
  • Insbesondere für den manuellen Betrieb ist die Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung mit einer Eingabeeinrichtung 15 ausgeführt, über welche die einzelnen Elemente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzmoduls 1, d. h. das Sitzteil 2, die Rückenlehne 3 und die Nackenstütze 4, unabhängig voneinander in verschiedene Positionen verstellbar und hierzu ansteuerbar sind. Dabei kann die Einstelleinrichtung 15 einer in der DE 199 54 211 A1 offenbarten Bedieneinrichtung zur elektrischen Verstellung eines Fahrzeugsitzmoduls entsprechen oder als eine Computertastatur, eine Computermaus, ein berührungssensitiver Bildschirm oder in Form einer anderen geeigneten Einrichtung ausgeführt sein.
  • Damit die über die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 durchgeführte Funktionsprüfung von einer Bedienperson verifizierbar ist, ist diese Vorrichtung 11 mit einer Anzeigeeinrichtung 16 ausgebildet, über die Betriebszustände des Fahrzeugsitzmoduls 1 während der Funktionsprüfung sowie Messgrößen und auch Fehlermeldungen über eventuell als fehlerhaft ermittelte Funktionen des Fahrzeugsitzmoduls 1 von einer Bedienperson abrufbar und für diese darstellbar sind.
  • Als weitere Komponente weist die Vorrichtung 11 nach der Erfindung eine Ausgabeeinrichtung 17 auf, mittels welcher Prüfergebnisse der Funktionsprüfung in elektronischer Form an eine Speichereinheit ausgegeben werden können oder mittels welcher eine Druckereinrichtung ansteuerbar ist, in der ein Prüfprotokoll ausdruckbar ist.
  • Dabei kann die Druckereinrichtung vorzugsweise als ein Etikettendrucker zur Ausgabe der Prüfergebnisse ausgeführt sein und das Etikett auf einfache Art und Weise an dem Fahrzeugsitzmodul 1 zur Dokumentation aufgeklebt werden. Selbstverständlich liegt es im Ermessen des Fachmannes, die Vorrichtung nach der Erfindung auch mit einer integrierten Druckereinrichtung auszuführen.
  • Um eine Bedienperson vor eventuellen Verletzungen während einer Funktionsprüfung des Fahrzeugsitzmoduls 1 schützen zu können, ist die Vorrichtung 11 zur Funktionsprüfung mit einem Not-Aus-Taster 18 ausgeführt, bei dessen Betätigung eine Ansteuerung des Fahrzeugsitzmoduls 1 durch die Vorrichtung 11 sofort beendet wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wahlweise als Prüfgerät in der Produktion, im Wareneingang oder in der Qualitätskontrolle einsetzbar, um schnell und kostengünstig Module eines Kraftfahrzeuges mit elektrischen Aktuatoren einer Funktionsprüfung unterziehen zu können. Bei den Modulen eines Kraftfahrzeuges kann es sich insbesondere um Fensterhebereinrichtungen, Sitzverstelleinrichtungen, Antriebseinrichtungen für Schiebedächer, Heckrollos oder auch eine Lenkradverstelleinrichtung handeln.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Halteeinrichtung vorgesehen, mittels welcher in Abhängigkeit einer Betätigungsrichtung des Aktuators eine der Betätigungsrichtung des Aktuators entgegengerichtete vordefinierte Last an dem Aktuator aufbringbar ist, um für die verschiedenen Betätigungsrichtungen verschiedene Steuerströme zu erhalten. Dies ist unter Umständen dann erforderlich, wenn beispielsweise eine Vor- und Rückwärtsbewegung des Sitzteiles des Fahrzeugsitzmodules 1 mit der gleichen Kraft durchgeführt wird und bei diesen beiden Bewegungen keine unterschiedlichen Steuerströme auftreten, da mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die vorbeschriebene Funktionsprüfung dann nicht durchführbar ist.
  • Dabei kann die Halteeinrichtung als ein angefedertes Halteteil ausgeführt sein, welches der Vorwärtsbewegung oder der Rückwärtsbewegung des Sitzteiles oder eines anderen Bauteiles entgegenwirkt und somit zu unterschiedlichen Lastverhältnissen zwischen zwei Bewegungsrichtungen eines über einen elektrischen Aktuator angesteuerten Bauteiles führt.

Claims (8)

  1. Vorrichtung (11) zur Funktionsprüfung eines aus wenigstens einem elektrischen Aktuator (5, 6, 7) und einem von diesem betätigbaren Bauteil (2, 3, 4) bestehenden Moduls (1), insbesondere einer Komponente eines Kraftfahrzeuges, die zur Funktionsprüfung derart mit dem Aktuator (5, 6, 7) verbindbar ist, dass an dem Aktuator (5, 6, 7) Steuerspannungen anlegbar und jeweils ein in Abhängigkeit einer an dem Aktuator (5, 6, 7) anstehenden Belastung resultierender Steuerstrom bestimmbar ist, wobei eine Auswerteeinrichtung (13) vorgesehen ist, mittels der der ermittelte Steuerstrom mit in der Auswerteeinrichtung (13) abgelegten vordefinierten Stromwerten vergleichbar und eine Betätigungsrichtung des Aktuators (5, 6, 7) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (19) vorgesehen ist, mittels der Funktionen des Moduls (1) über ein Prüfprogramm ansteuerbar sind, die in Abhängigkeit der dabei jeweils auftretenden Steuerströme des Aktuators (5, 6, 7) überprüfbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (8) über einen Anschlussadapter (10) herstellbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabeeinrichtung (15) für eine Bedienperson vorgesehen ist, über die verschiedene Funktionen aktivierbar und vorzugsweise eine bestimmte Prüffunktion des Prüfprogramms für das Modul (1) aufrufbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (16) für Betriebszustände des Moduls (1) und/oder Messgrößen und/oder eine Fehlerausgabe vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Not-Aus-Taster (18) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinrichtung (17) zum Drucken von Prüfergebnissen vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels welcher in Abhängigkeit einer Betätigungsrichtung des Aktuators eine der Betätigungsrichtung des Aktuators entgegengerichtete vordefinierte Last aufbringbar ist.
  8. Verwendung der Vorrichtung (11) gemäß einem der vorstehend genannten Ansprüche zur Funktionsprüfung eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzmoduls (1) eines Kraftfahrzeuges mit mehreren als Elektromotoren ausgeführten Aktuatoren (5, 6, 7).
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