DE4005044C2 - Verfahren zum Ansteuern einer elektromagnetischen Antriebsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer elektromagnetischen Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die dazu dient, eine lineare Relativbewegung zwischen zwei Körpern zu erzeugen, wie sie insbesondere in Kraftfahrzeugen, beispielsweise zum Verstellen von Außenspiegeln, als Fensterheber und dergleichen Verwendung findet.

Aus der DE-OS 27 04 973 ist es bekannt, hierfür rotierende Elektromotoren zu ver­ wenden, denen ein Getriebe nachgeschaltet ist, das die Drehgeschwindigkeit herabsetzt und das Ausgangsdrehmo­ ment entsprechend erhöht. Um die Drehbewegung des Motors in die gewünschte Linearbewegung umzusetzen, muß überdies zwischen der Getriebeausgangswelle und dem zu bewegenden Körper eine geeignete Lenker- oder Kurbelanordnung vorge­ sehen werden.

Diese Anordnung ermöglicht es zur Steuerung einen von Hand betätigbaren Umschalter zu verwenden, der eine Ruhestellung, in der dem betreffenden Motor kein Strom zugeführt wird, und zwei Arbeitsstellungen aufweist, von denen die eine dem Vorwärtslauf und die andere dem Rückwärtslauf des Motors zugeordnet ist. Die Betätigung erfolgt in der Weise, daß die Bedienungsperson den Umschalter in die gewünschte Ar­ beitsstellung bringt und dem Motor so lange kontinuierlich elektrische Energie zuführt, bis sich der zu bewegende Körper, beispielsweise der zu verstellende Außenspiegel, in der gewünschten neuen Position befindet. Zwischen dem Augenblick, in dem die Bedienungsperson das Erreichen die­ ser neuen Position erkennt, und dem Zeitpunkt, in dem sie daraufhin den Umschalter in seine Ruhestellung zurück­ bringt, ergibt sich wegen des begrenzten menschlichen Re­ aktionsvermögens eine gewisse zeitliche Verzögerung.

Da sich der zu verstellende Körper aber nur langsam bewegt und nach dem Abschalten praktisch augenblicklich zum Still­ stand kommt, läßt sich trotz dieser Verzögerungszeit die gewünschte neue Position im Regelfall mit hinreichender Schnelligkeit und Genauigkeit einstellen.

Die bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß die benötigten Motoren, Getriebe und Kurbelvorrichtungen sowohl hinsichtlich ihres Gewichts als auch ihrer Bau­ größe und der Komplexität ihres Aufbaus keinesfalls optimal sind. Außerdem sind sie mit Herstellungs- und Einbaukosten behaftet, die beispielsweise bei Kraftfahrzeugen der unteren und mittleren Preisklassen ihre serienmäßige Verwendung bisher verhindert haben.

Aus der DE-OS 16 14 350 ist ein zur Bildung des Oberbegriffs des Anspruches 1 herangezogenes Verfahren bekannt, bei dem zur Erzeugung einer linearen Relativbewegung zwischen zwei Körpern ein Linearmotor Verwendung findet, der aus wenig­ stens einer, an dem einen der beiden Körper befestigten elektromagnetischen Spule und einem an dem anderen Körper befestigten Anker mit wenigstens einem Permanentmagneten besteht. Mit Hilfe einer Steuereinrichtung wird diesem Linearmotor elektrische Energie zugeführt, wobei die Po­ lung des die elektromagnetische Spule durchfließenden Stroms die Bewegungsrichtung des Ankers bestimmt. Die Ansteuerung erfolgt jedoch in der Weise, daß der Anker mit hoher Geschwindigkeit zwischen zwei Endlagen hin und her bewegbar ist, die durch feststehende mechanische Anschläge in unverrückbarer Weise vorgegeben sind.

Dabei ist es nicht möglich, diesen Anker in irgendwelche zwischen den beiden Endlagen liegende Ruhestellungen zu bringen, bzw. das Anlaufen einer solchen Zwischen-Ruhe­ stellung mit Hilfe einer von Hand erfolgenden Steuerung so durchzuführen, daß eine Bedienungsperson in der Lage ist, die von ihr momentan gewollte Stellung des Ankers ohne große Geschicklichkeit und innerhalb kurzer Zeit zu erreichen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer elektromagnetischen Antriebsanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine Bedienungs­ person in die Lage versetzt wird, durch einfaches Be­ tätigen eines EIN/AUS-Schalters den Linearmotor so zu steuern, daß sich sein Anker zielgerichtet und in kurzer Zeit aus einer Ausgangsruhelage in eine momen­ tan gewünschte Zielruhelage verschiebt, wobei keine dieser Ruhe lagen mit einer der Endlagen des Ankers identisch sein muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im An­ spruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.

Diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen liegt die folgende Überlegung zugrunde:
Die Widerstandsmomente, insbesondere die Reibungskräfte, die von der Antriebsanordnung überwunden werden müssen, damit es zu der gewünschten Relativbewegung zwischen den beiden Körpern kommt, können aufgrund von Umweiteinflüssen innerhalb weiter Grenzen schwanken. Die Antriebsanordnung muß also so dimensioniert werden, daß auch im ungünstigsten Fall das von ihr abgegebene Moment bzw. die von ihr abgegebene Kraft ausreicht, um den zu verstellenden Körper so stark zu beschleunigen, daß er inner­ halb einer akzeptablen Zeitspanne die gewünschte Ziellage er­ reicht. Darüber hinaus unterliegt der Linearmotor selbst Um­ welteinflüssen, die z. B. eine temperaturabhängige Änderung der Magnetfeldstärke bewirken. Haben aber die Widerstandsmo­ mente aufgrund entsprechender Umgebungsbedingungen einen sehr niedrigen Wert, so führt das große Antriebsmoment der Antriebsan­ ordnung zu einer zu großen Beschleunigung vor allem dann, wenn die Magnetfeldstärke besonders hoch ist. Das kann es für eine Bedienungsperson unmöglich machen, den Betätigungsschalter so rechtzeitig in die Ruhestellung zurückzubewegen, daß sich der zu verstellende Körper nicht weit über die angestrebte Ziellage hinaus bewegt. Nun könnte man durch entsprechende Meß- und Re­ geleinrichtungen dafür sorgen, daß das vom Motor abgegebene An­ triebsmoment die zu überwindenden Widerstandsmomente unabhängig von deren aktueller Große immer nur um einen vorbestimmten Wert übersteigt. Neben den für viele Anwendungsfälle viel zu großen technischen und kostenmäßigen Aufwand hätte dies zur Folge, daß für den gesamten Zeitraum, während dessen der Be­ tätigungsschalter eingeschaltet ist, der zu verstellende Körper eine praktisch konstante Beschleunigung erfährt. Die Endgeschwindigkeit des Körpers im Abschaltzeitpunkt und da­ mit auch die Nachlauf-Wegstrecke würden damit in starkem Maße von der Betätigungsdauer des Schalters abhängen und um­ so größer sein, je weiter die gewünschte Ziellage von der Ausgangslage entfernt ist. Anders ausgedrückt: Die Geschwin­ digkeit der Verstellbewegung wäre zu jedem Zeitpunkt des Verstellvorganges eine andere und umso größer, je mehr sich der zu verstellende Körper seiner Endlage nähert.

Die Größe der Nachlaufstrecke, um die sich der zu verstellen­ de Körper weiterbewegt, nachdem der Betätigungsschalter wieder in seine Ruhestellung gebracht worden ist, wäre dann bei jeder einzelnen Verstellung eine andere und in vielen Fällen nicht mehr vernachlässigbar. In Verbindung mit der oben bereits er­ wähnten Reaktions-Verzögerung der Bedienungsperson würde dies ohne weitere Maßnahmen dazu führen, daß es außeror­ dentlich schwierig würde, die gewünschte Verstellbewegung so zu steuern, daß der bewegte Körper, beispielsweise der Kfz-Außenspiegel, in der Position, die durch Beobachten des Verstellvorganges als die günstigste erkannt wird, auch tatsächlich zur Ruhe kommt. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, sieht die Erfindung vor, daß die Steuereinrichtung der Magnetspule während einer von Hand einleit- und beendbaren Arbeitsphase die benötigte elektrische Energie in Form von mit einer vorgebbaren Folgefrequenz erzeugten, zeitlich voneinander beabstandeten elektrischen Impulsen, zuführt, die für eine ebenso impulsförmige Erregung der elektromag­ netischen Spule sorgen. Dies ermöglicht es in vielen Fällen, in Abhängigkeit von der Größe der Kräfte, die eine angestoßene Bewegung des zu verstellenden Körpers dämpfen, das Verhält­ nis der zeitlichen Länge der Impulse zum zeitlichen Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse so vorzugeben, daß es einerseits zu keiner allzu großen Geschwindigkeit des zu verstellenden Körpers kommt und andererseits zwischen zwei Impulsen ausreichend Zeit vorhanden ist, damit die die Be­ wegung dämpfenden Kräfte die in den sich bewegenden Teilen steckende kinetische Energie zumindest zu einem großen Teil aufzehren können.

Stellt also die Bedienungsperson fest, daß der zu verstel­ lende Körper seine gewünschte Lage erreicht hat, und bringt sie daraufhin den Betätigungsschalter in die Ruhestellung, so ist in den sich bewegenden Teilen im wesentlichen nur noch die aufgrund des letzten Impulses der Steuervorrich­ tung erzeugte kinetische Energie vorhanden, die insbeson­ dere dann, wenn ein großer Verstellweg zurückgelegt worden ist, klein ist gegenüber der für die gesamte Verstellung benotigten Energie. Dieser vergleichsweise geringe Rest an kinetischer Energie wird von den dämpfenden Kräften rasch aufgebraucht und die Nachlaufbewegung ist wesentlich ge­ ringer, als wenn man versuchen würde, mit einem einzigen, entsprechend großen elektrischen Impuls, der durch das Ein- und Wiederausschalten des Betätigungsschalters erzeugt wird, die gesamte für die Verstellung benotigte Energie in zeitlich ununterbrochener Form zuzuführen.

Zwar werden für die die Impulse erzeugende Steuereinrich­ tung einige elektronische Bauteile benötigt, doch sind deren Gewicht, Einbaugröße und Kosten so gering, daß insgesamt durch die Erfindung eine Antriebsanordnung geschaffen wird, die gegenüber den bekannten Vorrichtungen die gewünschten Vorteile aufweist.

Aus SAX, H.: Elektronik, Band 23, November 1987, Seiten 142 bis 152 ist es zwar bekannt, elektromagnetische Aktua­ toren mit getakteter Stromregelung zu betreiben, d. h. der Spule zeitlich beabstandete Stromimpulse zuzuführen, um die Verlustleistung und damit die Erwärmung des Aktuators möglichst gering zu halten. Die Stromimpulse sind dabei aber immer so bemessen, daß der Anker des Aktuators bereits durch den ersten Impuls aus einer mechanisch definierten Ausgangsruhestellung in eine eben­ falls mechanisch festgelegte Arbeitsstellung bewegt und durch die nachfolgenden Impulse in letzterer gehalten wird. Eine schrittweise Annäherung an eine zwischen den beiden Endlagen frei wählbare Zwischenstellung ist mit dieser bekannten Art der Ansteuerung weder vorge­ sehen noch möglich.

Insbesondere dann, wenn die eine Bewegung des zu verstellen­ den Körpers initiierenden Kräfte beispielsweise aufgrund eines geringen Trägheitsmomentes des zu beschleunigenden Körpers groß sind, wird die zeitliche Länge der Impulse für die elektromagnetische Spule klein gegenüber ihrem zeitlichen Abstand gewählt.

Allerdings gibt es Anwendungsfälle, zu denen auch die be­ reits mehrfach erwähnte Verstellung eines Kfz-Außenspiegels gehören kann, in denen die Dämpfung einer initiierten Bewegung im wesentlichen von Kräften, beispielsweise Reibungskräf­ ten abhängt, die sich in Abhängigkeit von Umgebungspara­ metern wie z. B. der Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Verschmutzung usw. bzw. in Abhängigkeit von der Alterung der verwendeten Teile innerhalb weiter Grenzen ändern kön­ nen. Wählt man in solchen Fällen die fest vorgegebene zeit­ liche Länge der Impulse so klein und/oder ihren fest vor­ gegebenen zeitlichen Abstand so groß, daß bei minimaler Dämpfung keine inakzeptablen Nachlaufeffekte auftreten, so kann es sein, daß dann, wenn die Dämpfung aufgrund der oben genannten Einflüsse einen sehr großen Wert annimmt, die vermittels so kurzer und weit beabstandeter Impulse zugeführte Energie nicht ausreicht, um den zu verstellen­ den Körper überhaupt in Bewegung zu setzen bzw. um ihn innerhalb einer akzeptablen Zeitdauer in die gewünschte neue Position zu bringen.

Für solche Fälle muß die Pulsdauer relativ groß sein, und es ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsge­ mäßen Antriebsanordnung vorgesehen, daß die Steuereinrichtung nach jedem Impuls gegebener Polung, mit dessen Hilfe die Antriebs­ anordnung den zu verstellenden Körper in einer vorgegebenen Richtung verschiebt, einen Bremsimpuls mit entgegengesetzter Polung erzeugt, durch den die kinetische Energie, die die beweglichen Teile der Antriebsanordnung und der mit diesen Teilen verbundene Körper durch den vorausgehenden Impuls erhalten haben, zumindest teilweise wieder vernichtet wird.

Dies ermöglicht es, die zeitliche Länge der in der gewünsch­ ten Bewegungsrichtung wirkenden Impulse so groß und/oder ihre zeitlichen Abstände so klein zu wählen und fest vor­ zugeben, daß auch bei maximaler Dämpfung die gewünschte neue Position innerhalb einer akzeptablen Zeitspanne er­ reicht wird. Damit auch bei geringer Dämpfung jeder der Bremsimpulse einen ausreichend großen Teil der durch den vorausgehenden Impuls in das System eingebrachten kine­ tischen Energie aufzehrt, ist es vorteilhaft, die zeit­ liche Länge der Bremsimpulse so zu wählen, daß bei großer Dämpfung nach jeder Bewegung in der gewünschten Richtung eine kleine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung be­ wirkt wird. Diese Gegenbewegung kann im Verhältnis zur erwünschten Bewegung so klein gehalten werden, daß die jeweils angestrebte neue Position auch bei diesen Betriebs­ bedingungen ohne große zusätzliche Verzögerungen erreicht wird. In jedem Fall erreicht man dadurch, daß nach jedem Beschleunigungsimpuls ein entgegengerichteter Bremsimpuls erzeugt wird, eine weitgehende Unabhängigkeit des Betriebs der so ausgebildeten Antriebsanordnung von den Veränderungen der Dämpfungs- insbesondere der Reibungskräfte, auch wenn diese innerhalb weiter Grenzen schwanken.

Kann ein etwas größerer apparativer Aufwand getrieben wer­ den, so ist es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, daß die zeitlichen Längen eines jeden Impulses und des nach­ folgenden Bremsimpulses in Abhängigkeit von den Änderungen der die Relativbewegung der beiden Körper dämpfenden Kräfte so immer wieder neu aufeinander abgestimmt werden, daß die durch den vorausgehenden Impuls bewirkte Bewegung der be­ weglichen Teile der Antriebsanordnung und des mit ihnen ver­ bundenen Körpers durch den Bremsimpuls gerade zum Stehen gebracht wird. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Antriebs­ anordnung zur Verstellung eines Kfz-Außenspiegels ist diese, eine messende Erfassung der Verstellbewegung bzw. der auf sie einwirkenden Dämpfung voraussetzende Vorgehensweise jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen nieder­ gelegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine von der Spiegelseite her erfolgende Drauf­ sicht auf einen Kfz-Außenspiegel, zu dessen Verstellung das erfindungsgemäße Verfahren Ver­ wendung findet,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Kfz-Außenspiegel aus Fig. 1 längs der Linie II-II, und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Steuereinrichtung zur erfindungsgemäßen Ansteuerung der beiden Motoren aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist in stark vereinfachter Form der rechte Außen­ spiegel eines Kraftfahrzeuges von der Seite des der Deut­ lichkeit halber weggelassenen Spiegelglases her gesehen dargestellt, der ein Gehäuse 3 besitzt, das über einen Arm 4 an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Im Inneren des Gehäuses 3 befindet sich eine in Fig. 1 nur durch einen Kreis schematisch ange­ deutete Kugelkalotte 6 die zur beweglichen Lagerung des Spiegels im Gehäuse 3 dient, wie weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 noch genauer erläutert wird.

Um den Spiegel in der erforderlichen Weise um zwei Achsen verkippen zu können, sind im Gehäuse 3 weiterhin zwei ebenfalls nur symbolisch durch Kreise angedeutete Motoren 8, 8′ vorge­ sehen, deren Steuerungselektronik teilweise auf einer sym­ bolisch durch ein Rechteck wiedergegebenen Schaltungsplatine 10 untergebracht sein kann. Alle diese Einzelheiten werden weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 noch ge­ nauer erläutert. Wesentlich an der Darstellung in Fig. 1 ist die bevorzugte Positionierung der beiden Motoren 8, 8′, die symmetrisch auf beiden Seiten der durch den Drehmittel­ punkt 11 der Kugelkalotte 6 und damit des Spiegels gehenden Längs-Mittelachse 12 des Gehäuses 3 und auf der gleichen Seite der durch diesen Drehmittelpunkt gehenden kurzen Mittelachse 14 des Gehäuses 6 angeordnet sind, die auf der langen Mittel­ achse 12 senkrecht steht.

Diese Anordnung außerhalb der beiden Mittelachsen, um die der Spiegel verkippbar sein soll, hat zwar zur Folge, daß für jede Kippbewegung des Spiegels beide Motoren und zwar einmal gleichsinnig und einmal gegensinnig betätigt werden müssen. Dies erfolgt jedoch genauso wie bei herkömm­ lichen Außenspiegeln mit Hilfe eines mechanischen Schalters, der aus seiner zentralen Ruhelage in vier verschiedene Ar­ beitsstellungen gebracht werden kann, von denen jeweils eine der Verkippung um eine der beiden Mittelachsen zugeordnet ist. Dies wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch genauer erläutert. Der Vorteil dieser gegen die Achsen versetzten Anordnung besteht darin, daß beide Motoren jeweils nur die halbe Kraft aufbringen müssen und daher die verwen­ dete Spule und der Permanentmagnet wesentlich schwächer dimensioniert werden können, als dies der Fall sein müßte, wenn einer der beiden Motoren ausschließlich die Verkippung um die eine Mittelachse und der andere ausschließ­ lich die Verkippung um die andere Mittelachse bewerkstelligen müßte. Dies führt zu einer erheblichen Kupfer- und Magnet- und damit Kosten- und Gewichtsersparnis.

Außerdem werden bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung die Schwierigkeiten vermieden, die hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raums entstehen würden, wenn man versuchen würde, für die Verkippung um die lange Mittelachse 12 den Motor 8′ auf der kurzen Mittelachse 14 neben der Kugelkalotte 6 unterzubringen.

Die Schnittansicht der Fig. 2 gibt die Einzelheiten des mit Antriebsanordnungen ausgestatteten KFZ-Außenspiegels aus Fig. 1 mit größerer Genauigkeit wieder. Auf der Rückseite 19 des Spiegels ist konzentrisch zum Dreh­ mittelpunkt 11 die bereits erwähnte Kugelkalotte 6 befestigt, die aus einem ferromagnetischen Material besteht und von einem an der Rückwand 17 des Gehäuses 3 befestigten kreis­ ringförmigen Permanentmagneten 27 so gehalten wird, daß der an ihr befestigte Spiegel 20 sich auch bei starken Erschüt­ terungen nicht aus seiner momentanen Lage herausbewegen kann, weil Schwer- und Drehpunkt zusammenfallen.

Der Permanentmagnet 27 ist von einer ebenfalls kreisringför­ migen Lagerschale 28 umgeben, deren Materialdicke in Fig. 2 der Deutlichkeit halber übertrieben groß dargestellt ist. Die Lagerschale 28 besteht aus Eisenblech und umschließt zusätzlich zum Permanentmagneten 27 eine kreisringförmige, vom Permanentmagneten 27 konzentrisch umschlossene elektro­ magnetische Spule 29, die so angeordnet ist, daß sie dann, wenn sie von einem Strom durchflossen wird, das Feld des Per­ manentmagneten 27 so weit kompensiert, daß der Spiegel 20 zwar immer noch ausreichend stark festgehalten wird, aber mit Hilfe der Motoren 8, 8′ verstellt werden kann. Die Magnet­ spule 29 wird immer nur für die Zeitspannen erregt, in denen eine Verstellung des Spiegels 20 stattfinden soll.

Neben der Kugelkalotte 6 ist in Fig. 2 der vordere der bei­ den Motoren 8 dargestellt, der den hinter ihm liegenden Motor 8′ verdeckt.

Den tragenden Teil dieses Motors bildet eine Hülse 30, die mit einem sich gegen ihre ansonsten zylindrische Form etwas verbreiternden Fuß 31 in eine entsprechende Aus­ nehmung an der Rückwand 17 des Gehäuses 3 einrastend einge­ setzt ist. Bei dieser Variante greift die Hülse 30 durch eine entsprechend dimensionierte Öffnung in der gedruckten Schaltungsplatine 10 hindurch, die hier zur Minimierung der zwischen dem Betätigungsschalter und den Motoren 8, 8′ und der Spule 29 zur Schwächung des Haltemagneten 27 benötigten Verbindungsleitungen Dioden 55 bis 58 (siehe Fig. 3) trägt. Nach ihrem Einrasten in die Gehäuserückwand 17 hält die Hülse 30 diese Schaltungsplatine 10 mit ihren vorspringenden Schul­ tern 32 fest.

Auf das vordere, d. h. in Fig. 2 untere Ende der Hülse 30 ist eine elektromagnetische Spule 33 fest aufgesetzt. Im zylin­ drischen Innenraum der Hülse 30 ist ein zylindrischer aus Eisen bestehender Körper 35 angeordnet, der sich in Richtung des Doppelpfeils 36 hin- und herbewegen kann. Der hierfür erforderliche Spalt zwischen dem zylindrischen Körper 35 und der Innenwand der Hülse 30 ist in der Fig. 2 nicht darge­ stellt, in Wirklichkeit aber vorhanden.

Entsprechendes gilt auch für den Zwischenraum zwischen der Außenseite der Spule 33 und dem sie umgebenden zylindrischen Permanentmagneten 38, der von einem zylindrischen Eisenman­ tel 39 umgeben ist, dessen in Fig. 2 untere Stirnwand 37 ihn magnetisch mit dem zylindrischen Körper 35 verbindet. An seinem dem Spiegel 20 zugewendeten Stirnende besitzt der zylindrische Körper 35 eine stiftförmige axiale Verlängerung 40, die durch eine Öffnung der Stirnwand 37 hindurchragt und einen linsenförmigen Gleiter 41 trägt, der an der Rückseite 19 des Spiegels 20 anliegt und dort mit Hilfe einer Halterung 43 so gehalten wird, daß er auf den Spiegel 20 zwar Zug- und Druckkräfte in Richtung des Doppelpfeils 36 ausüben kann, senkrecht zur Richtung dieser Kräfte aber eine gewisse Beweg­ lichkeit relativ zum Spiegel 20 besitzt. Dies ist deshalb er­ forderlich, weil sich bei der Verkippung des Spiegels 20 der Winkel zwischen der Längsachse des zylindrischen Körpers und seiner stiftförmigen Verlängerung 40 und der Spiegelrückseite 19 ständig ändert.

Zur Homogenisierung des Magnetfeldes umgreift der Eisenmantel 39, der ebenso wie der zylindrische Körper 35 auch aus einem anderen ferromagnetischen Material bestehen kann, das der Gehäuserückwand 17 zugewandte Ende des Permanentmagneten 38 mit seinem Stirnendflansch 42, der eine für eine freie Be­ weglichkeit gegenüber der Hülse 30 ausreichend große zentrale Durchtrittsöffnung aufweist.

Der zweite Motor 8′ ist in identischer Weise aufge­ baut, so daß auf eine gesonderte Beschreibung verzichtet wer­ den kann. Soweit im folgenden auf Teile des zweiten Motors 8′ oder auf Teile der zur Ansteuerung des zweiten Motors 8 dienenden Schaltung Bezug genommen wird, werden alle diese Teile mit dem selben, durch ′ ergänzten Bezugszeichen versehen, wie die entsprechenden Teile des Motors 8.

Die zur erfindungsgemäßen Ansteuerung der beiden Motoren 8, 8′ erforderlichen Einrichtungen sind in Fig. 3 wiedergegeben. Dies ist eine Lösung mit Entregung des Halte­ magneten 27, die einen von Hand betätigbaren Schalter 45 zeigt, der aus einer mittleren Ruhestellung in vier Arbeits­ stellungen bringbar ist, die durch die Buchstaben O (Ver­ stellung des KFZ-Spiegels nach oben), U (Verstellung nach unten), R (Verstellung nach rechts) und L (Verstellung nach links) gekennzeichnet sind. Der Schalter 45 besitzt zwei Ein­ gangsanschlüsse 46, 47, von denen der erstere von einer Steue­ rungselektronik 49 mit positiven Stromimpulsen versorgt wird, während der andere mit der System-Masse verbunden ist.

Diese Steuerungselektronik umfaßt im wesentlichen einen Oszilla­ tor zur Erzeugung von Steuerimpulsen sowie einen Stromverstärker, der die Steuerimpulse in Antriebsimpulse umsetzt und durch eine Kompensationselektronik so gesteuert wird, daß die Strom­ ausgangsamplitude der Antriebsimpulse die Auswirkungen der Temperatureinflüsse auf Spulen und Magnet sowie die Einflüsse veränderlicher Spannung auf die Spulen 29, 33, 33′ eliminiert. Die vier Ausgangsanschlüsse des Schalters 45 sind über Lei­ tungen 50, 51, 52 und 53 mit den Anschlüssen A und B des Motors 8 bzw. den Anschlüssen C und D des Motors 8′ verbunden. Von den beiden Motoren sind lediglich die zwischen die beiden Anschlüsse A und B bzw. C und D gelegten Spulen 33 und 33′ widergegeben. Mit der vom Anschluß A zur Spule 33 führenden Leitung ist die Anode einer Diode 55 verbunden, deren Kathode mit einer zur Spule 29 führenden Leitung ver­ bunden ist. Ebenso ist mit der vom Anschluß B zur Spule 33 führenden Leitung die Anode einer Diode 56 verbunden, deren Kathode mit dem Verbindungspunkt zwischen der Kathode der Diode 55 und der Spule 29 verbunden ist.

Die nicht mit den Dioden 55 und 56 verbundene Seite der Spu­ le 29 ist mit den Anoden von zwei Dioden 57, 58 verbunden, von denen die erstere mit ihrer Kathode an die vom Anschluß C zur Spule 33′ führende Verbindungsleitung gelegt ist, wäh­ rend die Kathode der Diode 58 mit der vom Anschluß D zur an­ deren Seite der Spule 33 führenden Verbindungsleitung verbun­ den ist.

Links unten ist in Fig. 3 eine Tabelle widergegeben, die an­ zeigt, welche Signale bzw. Potentiale der Schalter 45 in sei­ nen vier verschiedenen Arbeitsstellungen an die Ausgangslei­ tungen 50 bis 53 und damit an die Anschlüsse A, B, C, D legt.

Das Zeichen "+" bedeutet dabei, daß an den betreffenden Anschluß die vom Oszillator 49 kommenden Impulse gelegt wer­ den, während das Zeichen "-" bedeutet, daß der betreffende Anschluß mit der Systemmasse verbunden ist.

Man sieht, daß z. B. in der "OBEN"-Stellung des Schalters 45 an die Anschlüsse A und D die Oszillatorimpulse gelegt wer­ den, während die Anschlüsse B und C mit Masse verbunden sind. Somit fließen die Stromimpulse für den Motor 8 vom Anschluß A durch die Spule 33 und über den Anschluß B zur Masse. Außerdem gelangen sie vom Anschluß A über die Diode 55 zur Spule 29, die in Richtung des Pfeiles 60 durchflos­ sen wird, und von dieser über die Diode 57 zum Anschluß C des Motors 8′. Die für diese Antriebsanordnung bestimm­ ten Impulse fließen vom Anschluß D durch die Spule 33′ eben­ falls zum Anschluß C.

Entsprechende Stromflußrichtungen ergeben sich auch für die anderen drei Stellungen des Schalters 45, wobei die beiden Spulen 33, 33′ entweder gleichsinnig oder gegensinnig sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung von Strom durchflossen werden können, wie dies durch die Doppelpfeile 61, 62 angedeutet ist. Die Spule 29 dagegen wird immer in der gleichen, durch den Pfeil 60 widergegebenen Richtung von Strom durchflossen, da ihr Magnetfeld ja immer dazu dient, die Kraft des Haltemagneten 27 so weit zu schwächen, daß der Spiegel 20 gegen das Gehäuse 3 verstellt werden kann.

Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß für die gesamte Ansteuerung der drei Spulen 29, 33 und 33′ nur ein einziger Oszillator 49 und vier Dioden benötigt werden, so daß nur geringe Materialkosten entstehen und eine hohe Zuverlässigkeit erzielbar ist.

Will man die zum Umpolen einer einfach gewickelten Spule erforderlichen Schalter vermeiden, so kann man jeweils eine aus zwei gleichzeitig gewickelten, entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisenden Wicklungen bestehende Doppelspule verwenden.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß es die impulsförmige Ansteuerung ermöglicht, mit Hilfe einer zentralen Überwachungseinheit bestimmte Merkpositionen vorzugeben. Wird z. B. ein Kraftfahrzeug von zwei verschie­ denen Personen unterschiedlicher Körpergröße regelmäßig ge­ fahren, so kann sich jede dieser beiden Personen eine be­ stimmte Spiegelstellung vorprogrammieren. Wird dann ein entsprechender Abrufschalter betätigt, so läßt die zen­ trale Einheit jeden der beiden Motoren des Spie­ gels in eine Endstellung laufen, bestimmt dann die Anzahl der Impulse, die jeder der beiden Motoren benötigt, um die andere Endstellung zu erreichen, und gibt dann ge­ mäß der programmierten Soll-Stellung die für die momentanen Betriebsbedingungen erforderliche Impulszahl frei.

Claims (10)

1. Verfahren zum Ansteuern einer elektromagnetischen Antriebsanordnung, die zur Erzeugung einer linearen Relativbewegung zwischen zwei Körpern folgende Be­ standteile umfaßt

• - einen Linearmotor (8, 8′), der aus wenigstens einer elektromagnetischen Spule (33), die an dem einen Körper (3) befestigt ist, und
• - einem an dem anderen Körper (20) befestigten Anker besteht, der wenigstens einen Permanent­ magneten (38) umfaßt und sich je nach Polung des die Spule (33) durchfließenden Stroms im Magnetfeld der Spule (33) linear hin- oder her­ bewegt, sowie
• - eine Steuereinrichtung (49), mit deren Hilfe die Zufuhr elektrischer Energie zum Linearmotor (8, 8′) gesteuert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (49) während einer von Hand einleit- und beendbaren Arbeitsphase der elektro­ magnetischen Spule (33) die elektrische Energie, die der Linearmotor (8, 8′) benötigt, um den einen Körper (20) gegen den anderen (3) aus einer Aus­ gangsruhelage heraus um eine wählbare Wegstrecke in eine Zielruhelage zu verschieben, so lange in Form von zeitlich voneinander getrennten Antriebs­ impulsen zuführt, bis die Arbeitsphase bei Erreichen der Zielruhelage beendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zeitliche Länge der An­ triebsimpulse für die elektromagnetische Spule (33) klein gegenüber ihrem zeitlichen Abstand ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der eine der beiden Körper (20) am anderen (3) reibschlüssig mit Hilfe eines Permanentmagneten (27) gehalten wird, dessen Haltekraft mit Hilfe einer elektromagnetischen Spule (29) verminderbar ist, die immer nur dann erregt wird, wenn eine Relativbewegung zwischen den beiden Körpern (3, 20) erfolgen soll.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregung der Spule (29) mit Hilfe der Antriebsimpulse erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (49) nach jedem Antriebsimpuls gegebener Polung, mit dessen Hilfe der Motor (8, 8′) den einen Körper (20) gegen den anderen (3) in einer vorgegebenen Richtung verschiebt, einen Bremsimpuls mit entgegengesetzter Polung erzeugt, durch den die kinetische Energie, die die beweglichen Teile des Motors und der mit diesen Teilen verbundene Körper (20) durch den vorausgehenden Antriebsimpuls erhalten haben, zumindest teilweise wieder vernichtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zeitliche Länge des Brems­ impulses fest vorgegeben und so gewählt ist, daß dann, wenn die die Relativbewegung der beiden Körper (3, 20) dämpfenden, variablen Kräfte ihren größten zu erwarten­ den Wert besitzen, der bewegliche Teil des Motors (8, 8′) und der mit ihm verbundene Körper (20) sich entgegen der durch den vorausgehenden Antriebsimpuls bewirkten Bewegung etwas zurück bewegen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zeitlichen Längen eines jeden Antriebsimpulses und des nachfolgenden Brems­ impulses in Abhängigkeit von den Änderungen der die Relativbewegungen der beiden Körper (3, 20) dämpfen­ den Kräfte so aufeinander abstimmbar sind, daß die durch den vorausgehenden Antriebsimpuls bewirkte Bewegung der beweglichen Teile des Motors (8, 8′) und des mit ihnen verbundenen Körpers (20) durch den Bremsimpuls gerade zum Stehen gebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsimpulse aus den Antriebsimpulsen abgeleitet werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (49) eine Kompensationselektronik umfaßt, durch die ein Stromverstärker, der die Steuerimpulse in Antriebsimpulse umsetzt, zur Eli­ minierung von kraftverändernden Umwelteinflüssen auf Spulen und Magnete angesteuert wird.