DE3633347C2

DE3633347C2 -

Info

Publication number: DE3633347C2
Application number: DE3633347A
Authority: DE
Inventors: Ingo Dr.-Ing. 7056 Weinstadt De Dudeck; Peter Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Herges; Manfred 7300 Esslingen De Maass; Harald 7000 Stuttgart De Ruoff
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1990-08-16
Also published as: DE3633347A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufschaltung für einen Stellmotor, insbesondere zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes.The invention relates to a starting circuit for a Servomotor, in particular for adjusting a vehicle seat.

Es ist bereits eine manuell oder automatisch betätigbare Sitzverstellung bekannt (DE-OS 33 13 633), bei welcher die Stellmotoren bei einer erforderlichen Verstellung an die Versorgungsspannung gelegt werden, wodurch sich der Sitz ruckartig in Bewegung setzt. Zumindest bei der Längsverstellung des Sitzes (in oder gegen die Fahrtrichtung) wird dies als unangenehm empfunden.It is already a manually or automatically operated seat adjustment known (DE-OS 33 13 633), in which the servomotors with a necessary adjustment to the supply voltage be placed, causing the seat to jerk in Movement sets. At least when adjusting the length of the seat (in or against the direction of travel) this becomes uncomfortable felt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlaufschaltung für einen Stellmotor so auszubilden, daß ein sanftes Anlaufen ohne Totzeit mit Beschleunigung bis zur Nenndrehzahl erreicht wird.The object of the invention is to provide a starting circuit for a Train the actuator so that it starts gently without dead time is reached with acceleration up to the nominal speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. This object is achieved by the in the characteristics of Features mentioned claim solved.

Gleichstrommotoren benötigen eine bestimmte Mindest gleichspannung, um nach Überwinden von Trägheit und Haftreibung sicher anzulaufen. Es ist bekannt, daß impulsförmige Ansteuerung für sanften Motoranlauf und geringe Drehzahlen vorteilhaft ist. Da jedoch die Höhe der Versorgungsspannung in Fahrzeugbordnetzen je nach angeschalteter Last und Batteriebeschaffenheit großen Schwankungen unterliegt, muß die Anlaufimpuls breite bei gegebener Taktfrequenz auf die niedrigste zulässige Versorgungsspannung ausgelegt werden, was bei normal hoher Versorgungsspannung bereits wieder zu einem merklichen Anlaufruck führt. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, das Anlauftastverhältnis von der Höhe der Versorgungsspannung abhängig zu machen, um jederzeit ein sicheres Anlaufen ohne Ruck und ohne Totzeit zu erreichen.DC motors need a certain minimum DC voltage to overcome inertia and To start stiction safely. It is known that pulsed control for smooth motor start and low speeds is advantageous. However, since the Amount of supply voltage in vehicle electrical systems each after switched on load and battery condition is subject to large fluctuations, the starting pulse width to the lowest for a given clock frequency permissible supply voltage, what already at a normal high supply voltage again leads to a noticeable start-up jolt. According to the invention therefore provided the startup duty cycle from the To make the amount of the supply voltage dependent Safe starting without jerk at any time To achieve dead time.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.Further details of the invention are as follows Description of an embodiment can be found.

In der Zeichnung ist schematisch die Schaltung einer Ver stelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes dargestellt.In the drawing, the circuit of a Ver adjusting device of a vehicle seat shown.

Ein Stellmotor 1 ist mit seinen Anschlüssen 2 und 3 mit je einem Umschalter 4 bzw. 5 verbunden, welcher, über Handtasten oder einen Mikroprozessor (beides nicht dar gestellt) steuerbar, den Stellmotor entweder kurz schließt, wie gezeichnet, oder je nach Stellung in der einen oder anderen Drehrichtung an die Versorgungs spannung U _v anlegt. Die beiden mit + bezeichneten Kontakte beider Umschalter 4, 5 sind miteinander und mit dem Pluspol direkt, die beiden mit - bezeichneten Kontakte ebenfalls miteinander und über eine Schalt einrichtung 7 mit dem Minuspol der Versorgungsspannung U _v verbunden.A servomotor 1 is connected with its connections 2 and 3 , each with a changeover switch 4 or 5 , which can be controlled via hand buttons or a microprocessor (neither of which is shown), either short-circuits the servomotor, as shown, or, depending on the position in the one or the other direction of rotation applies to the supply voltage U _v . The two contacts marked + with both changeover switches 4 , 5 are connected to each other and to the positive pole directly, the two contacts marked - are also connected to one another and via a switching device 7 to the negative pole of the supply voltage U _v .

Die strichliert umrahmte Schaltung soll die prinzipielle Wirkungsweise der Schalteinrichtung 7 darstellen. Zwischen den Polen der Versorgungsspannung U _v ist ein Spannungs teiler aus zwei Widerständen 8, 9 angeordnet. Sein Ab griff ist über einen Umschalter 10 mit der Parallel schaltung eines Kondensators 11 und eines Widerstandes 12 verbunden, welche er in seiner gezeichneten Ruhe stellung parallel zum Widerstand 9 schaltet.The circuit framed by dashed lines is intended to represent the principle of operation of the switching device 7 . A voltage divider consisting of two resistors 8 , 9 is arranged between the poles of the supply voltage U _v . From his handle is connected via a changeover switch 10 to the parallel circuit of a capacitor 11 and a resistor 12 , which he switches in parallel to the resistor 9 in his drawn rest position.

Der Arbeitskontakt des Umschalters 10 ist mit einem Eingang eines Komparators 13 verbunden, an dessen anderen Eingang das Ausgangssignal eines Generators 14 gelangt, der ein Dreieckspannungssignal konstanter Frequenz und Amplitude erzeugt, welches erforderlichenfalls durch einen Gleichspannungsanteil in seiner Amplitude ange hoben ist. Der Ausgang des Komparators 13 steuert über eine nicht dargestellte Verstärkerschaltung einen Schalttransistor 6, der die Umschalter 4 und 5 mit dem Minuspol der Versorgungsspannung U _v verbindet, wenn er aufgesteuert wird. Der mit dem Umschalter 10 ver bundene Eingang des Komparators 13 ist über einen sog. "pull up"-Widerstand 15 mit dem Pluspol der Versorgungs spannung U _v verbunden. The normally open contact of the changeover switch 10 is connected to an input of a comparator 13 , at the other input of which the output signal of a generator 14 arrives, which generates a triangular voltage signal of constant frequency and amplitude, which, if necessary, is increased in amplitude by a DC voltage component. The output of the comparator 13 controls a switching transistor 6 via an amplifier circuit, not shown, which connects the changeover switches 4 and 5 to the negative pole of the supply voltage U _v when it is turned on. The ver connected to the switch 10 input of the comparator 13 is connected via a so-called "pull up" resistor 15 with the positive pole of the supply voltage U _v .

Am Abgriff des Spannungsteilers 8, 9 ist ein zum momentanen Wert der Versorgungsspannung U _v pro portionaler Spannungswert abgreifbar, auf welchen der Kondensator 11 in Ruhestellung des Umschalters 10 auf geladen wird. Im Moment des Einschaltens des Stellmotors 1 wird auch der Umschalter 10 betätigt, so daß der geladene Kondensator 11 an den Komparator 13 gelegt wird. Der Kondensator 11 und sein Parallelwiderstand 12 bilden mit dem Widerstand 15 einen weiteren Spannungsteiler, an dessen Abgriff, dem Komparatoreingang, im Einschalt moment des Umschalters 10 die Kondensatorspannung liegt. Anschließend entlädt sich der Kondensator auf einen durch die Widerstände 12 und 15 vorgegebenen Wert.At the tap of the voltage divider 8, 9 is a _v tapped to the instantaneous value of the supply voltage U per-proportional voltage value to which the capacitor 11 is charged to 10 in the rest position of the switch. When the servomotor 1 is switched on, the changeover switch 10 is also actuated, so that the charged capacitor 11 is connected to the comparator 13 . The capacitor 11 and its parallel resistor 12 form with the resistor 15 a further voltage divider, at the tap, the comparator input, when the switch 10 is turned on, the capacitor voltage. The capacitor then discharges to a value specified by resistors 12 and 15 .

Die Kondensatorspannung wird im Komparator 13 mit dem Dreiecksignal des Generators 14 verglichen. Wenn die Kondensatorspannung kleiner als der Momentanwert des Dreieckspannungssignals ist, erscheint am Ausgang des Komparators 13 ein Ausgangssignal, welches den Schalt transistor 6 durchsteuert (öffnet) und einen Strom fluß vom Pluspol durch den Stellmotor 1 zum Minuspol der Versorgungsspannung zuläßt.The capacitor voltage is compared in the comparator 13 with the triangular signal of the generator 14 . If the capacitor voltage is less than the instantaneous value of the delta voltage signal, an output signal appears at the output of the comparator 13 , which controls the switching transistor 6 (opens) and allows a current to flow from the positive pole through the servomotor 1 to the negative pole of the supply voltage.

Die Kondensatorspannung im Augenblick des Umschaltens des Umschalters 10 bestimmt demnach das Anlauftastver hältnis (=Öffnungsdauer zu Periodendauer des Schalt transistors 6) und damit die Impulsbreite der dem Motor zugeführten Spannungsimpulse, deren Spannungs/Zeit-Fläche so eingestellt wird, daß der unter Last stehende Stell motor sicher anläuft. Mit fortschreitender Entladung des Kondensators 11 werden die Spannungsimpulse immer breiter und damit wird die Motordrehzahl immer größer, bis die Vollaussteuerung, die durch das Widerstandsverhältnis der Widerstände 12 und 15 bestimmt wird, erreicht ist und der Stellmotor mit seiner Solldrehzahl läuft. Zum Abbremsen des Stellmotors ist ein sanfter Auslauf zwar in umgekehrter Reihenfolge denkbar, jedoch nicht er forderlich, da lediglich ein ruckartiger Anlauf, nicht aber ein plötzliches Abbremsen als unangenehm und störend empfunden wird. Nach Beendigung der Stellbewegung wird der Motor durch Umschalten des Umschalters 10 in seine gezeichnete Ruhestellung und durch Kurzschließen über die beiden Umschalter 4, 5 gebremst.The capacitor voltage at the moment of switching the switch 10 thus determines the Anlauftastver ratio (= opening duration to the period of the switching transistor 6 ) and thus the pulse width of the voltage pulses supplied to the motor, the voltage / time area is set so that the position under load motor starts safely. With the progressive discharge of the capacitor 11 , the voltage pulses become ever wider and thus the engine speed becomes ever greater until the full modulation, which is determined by the resistance ratio of the resistors 12 and 15 , is reached and the servomotor runs at its desired speed. To slow down the servomotor, a gentle run-down in reverse order is conceivable, but not necessary, since only a jerky start-up, but not sudden braking, is perceived as unpleasant and annoying. After the end of the actuating movement, the motor is braked by switching the switch 10 into its drawn rest position and by short-circuiting via the two switches 4 , 5 .

Je niedriger also die Versorgungsspannung wird, um so geringer wird auch die Spannung am Kondensator und um so größer wird das Anlauftastverhältnis für den Schalttransistor 6 und um so breiter werden deshalb die Anfangsimpulse für den Stellmotor 1.Thus, the lower the supply voltage, the lower the voltage across the capacitor and the greater the starting pulse duty factor for the switching transistor 6 and the wider the initial pulses for the servomotor 1 .

Damit ist unter allen Werten der Versorgungsspannung ein sanfter Motoranlauf ohne Totzeit und ohne Ruck möglich.This means that the supply voltage is below all values a smooth engine start without dead time and without jerk possible.

Anstelle eines einzelnen Motors kann auch eine Vielzahl von Motoren 1′, 1′′ usw. zwischen die beiden Umschalter 4 und 5 geschaltet werden, wie in der Zeichnung darge stellt. Zum individuellen Ein- bzw. Ausschalten ist jedem Stellmotor zusätzlich wenigstens ein Ausschalter oder, wie in der Zeichnung dargestellt, ein Umschalter 16′, 16′′ usw. zuzuordnen.Instead of a single motor, a variety of motors 1 ', 1 '', etc. can be switched between the two switches 4 and 5 , as shown in the drawing Darge. For individual switching on and off, each servomotor is additionally assigned at least one switch or, as shown in the drawing, a switch 16 ', 16 ''etc.

Claims

1. Start-up circuit for a servomotor, in particular for adjusting a vehicle seat, characterized in that a switching device ( 7 ) is provided, which the servomotor ( 1 ) when it is switched on cyclically with a starting duty cycle dependent on the level of the supply voltage (U _v ) The supply voltage switches and then the pulse duty factor is increased with the specified rate of increase until full control.

2. starting circuit according to claim 1, characterized, that the starting duty cycle with falling supply voltage enlarged and with increasing supply voltage is reduced.