DE4112048A1 - Lenkradpositions-einstellvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Position des Lenkrads eines Fahrzeugs, bei dem das Lenkrad so gelagert ist, daß es zwischen einer oberen und einer unteren Stellung verfahren werden kann.

Es sei zunächst der Stand der Technik anhand der beigefügten Fig. 11 und 12 erläutert. Hierbei ist Fig. 11 ein schematisches Diagramm einer Lenkradpositions-Einstellvorrichtung und Fig. 12 ist ein Diagramm, das den Verlauf von Signalen zeigt, wie sie in der Vorrichtung gemäß Fig. 11 auftreten.

Die Einstellvorrichtung verfügt über einen Elektromotor A mit umkehrbarer Drehrichtung, einen Handschalter C und eine Steuereinheit B, die zwischen den Elektromotor A und den Handschalter C geschaltet ist. Der Handschalter C verfügt über Drucktasten D und E für Auf- bzw. Abwärtsbewegung. Die Steuereinheit B versetzt den Elektromotor A in Drehung in solche Richtung, daß das Lenkrad in seine obere Position bewegt wird, wenn der Taster D für die Bewegung nach oben gedruckt wird. Sie steuert den Motor A nicht mehr an, wenn der Taster D losgelassen wird. Die Endposition des Lenkrades wird durch ein Potentiometer F angezeigt und in der Steuereinheit B gespeichert. Die Steuereinheit B steuert den Elektromotor A für Drehung in umgekehrter Richtung an, um das Lenkrad in die untere Lage zu verstellen, wenn der Taster E für die Bewegung nach unten betätigt wird. Sie hält den Motor A an, wenn der Taster E losgelassen wird. Die Endposition des Lenkrades wird durch das Potentiometer F angezeigt und in der Steuereinheit B gespeichert. Um die Lenkradposition fein einstellen zu können, erzeugt die Steuereinheit B einen elektrischen Puls mit einer vorgegebenen Breite T1 von 0,06 Sekunden, innerhalb welcher jeweiligen Zeitspanne der Elektromotor A jedesmal dann angetrieben wird, wenn einer der Tastschalter D bzw. E betätigt wird, wie dies durch die Signalverläufe A und B in Fig. 2 dargestellt ist. Zur Einstellvorrichtung für die Lenkradposition gehört auch ein Automatikschalter G, der mit der Steuereinheit B verbunden ist. Letztere ist so ausgebildet, daß sie den Elektromotor A so ansteuert, daß dieser das Lenkrad in die obere Position verfährt, wenn der Zündschlüssel aus dem Zündschloß gezogen wird, wobei der Automatikschalter G eingeschaltet ist. Die Steuereinheit B steuert den Elektromotor A so an, daß er das Lenkrad in die gespeicherte Position verfährt, wenn der Zündschlüssel wieder in das Zündschloß gesteckt wird.

Um die Lenksäule schnell von der oberen in die gespeicherte Position verfahren zu können, ist es erforderlich, die Drehzahl des Elektromotors A zu erhöhen. Eine erhöhte Drehzahl des Elektromotors führt jedoch zu Schwierigkeiten bei der Feineinstellung der Lenkradposition. Diesen widersprüchlichen Anforderungen wurde dadurch genügt, daß jedesmal ein Puls vorgegebener Dauer erzeugt wurde, wenn einer der Tastschalter betätigt wurde, wie oben angegeben. Diese Lösung führt jedoch zu dem Problem, daß die Feineinstellung der Lenkradposition erschwert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen der Position eines Lenkrades anzugeben, mit der es möglich ist, die Lenkradposition mit bequemer Bedienung sowohl schnell wie auch fein einstellen zu können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über eine Einstelleinrichtung, die Signale ausgibt, die anzeigen, wie weit das Lenkrad zu verstellen ist. Abhängig von diesen Signalen wird die Zeitspanne zum Ansteuern des Elektromotors gewählt. Bei Feineinstellung wird demgemäß der Motor nur kurz angesteuert, während er bei Verstellung des Lenkrads um einen großen Weg lang angesteuert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Position eines Lenkrades;

Fig. 2 Querschnitt durch eine Lenkradverstellanordnung, auf die die Vorrichtung gemäß Fig. 1 wirkt;

Fig. 3 schematische Darstellung eines Lenkrades in einer oberen und unteren Position;

Fig. 4 perspektivische Darstellung eines Einstellknopfs, wie er in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 5 schematische Darstellung von Funktionsteilen eines Handschalters, wie er bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 6 zeitkorrelierte Verläufe von Signalen A und B, wie sie bei Aufwärtsverstellung eines Lenkrads mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 1 auftreten;

Fig. 7 Darstellung entsprechend der von Fig. 6, jedoch für Abwärtsbewegung;

Fig. 8 schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Position eines Lenkrades;

Fig. 9 schematische Darstellung eines einstellbaren Widerstandes , wie er in der Vorrichtung gemäß Fig. 8 verwendet wird;

Fig. 10 Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Widerstandswerts eines veränderbaren Widerstands, wie er in der Vorrichtung gemäß Fig. 8 verwendet wird;

Fig. 11 und 12 Darstellung zum Stand der Technik, wie bereits vorstehend beschrieben.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verfügt über einen Elektromotor 10 mit umkehrbarer Drehrichtung, einen Handschalter 20 und eine Steuereinheit 30, die zwischen den Elektromotor 10 und den Handschalter 20 geschaltet ist, um den Elektromotor 10 abhängig von einer Betätigung des Handschalters 20 anzusteuern.

Der Elektromotor 10 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mechanisch über ein Herabsetzgetriebe 50 mit einem Schieber 51 verbunden, der an einen oberen Hebel 52 gekoppelt ist. Der Schieber 51 bewegt sich vorwärts und rückwärts, um das Lenkrad SW zwischen einer oberen Stellung Dup und einer unteren Stellung Down zu verstellen, wie in Fig. 3 dargestellt, wobei der Elektromotor 10 vorwärts bzw. rückwärts angetrieben wird.

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, gehören zum Handschalter 20 ein Schalter für Aufwärtsbewegung und ein solcher für Abwärtsbewegung, die in einem Schaltergehäuse 21 angeordnet sind, das am Instrumentenbrett, der Konsole, der Lenksäule oder dergleichen angebracht ist. Eine nicht dargestellte Welle mit einem Betätigungsknopf 22 ist im Schaltergehäuse 21 so gelagert, daß sie sich in Uhrzeigerrichtung und dagegen drehen kann. Der Schalter für Aufwärtsbewegung verfügt über einen Reedschalter 24 und einen drehbaren Magneten 25 benachbart zum Reedschalter 24. Der drehbare Magnet 25 weist mehrere gleichbeabstandete Magnetpole N und S auf, die in solcher Weise angeordnet sind, daß benachbarte Pole umgekehrte Polarität aufweisen, wie aus Fig. 5 erkennbar. Der drehbare Magnet 25 ist auf der drehbaren Welle so angeordnet, daß er sich bei Drehung des Einstellknopfes 22 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Der Reedschalter 24 schließt, wenn er einem Magnetpol S gegenübersteht, und er öffnet, wenn er einem Magnetpol N gegenübersteht. Die Anzahl der Magnetpole wird so gewählt, daß sich der Reedschalter 24 eine vorgegebene Anzahl von Malen öffnet und schließt (beim dargestellten Beispielsfall zweimal), wenn der Einstellknopf 22 einmal in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht wird.

Entsprechend verfügt der Schalter für Verstellung nach unten über einen Reedschalter 26 und einen drehbaren Magneten 27 benachbart zum Reedschalter 26. Der drehbare Magnet 27 weist mehrere gleichbeabstandete Magnetpole N und S auf, die in solcher Weise angeordnet sind, daß benachbarte Pole entgegengesetzte Polarität aufweisen, wie aus Fig. 5 erkennbar. Der drehbare Magnet 27 ist auf der Welle so angeordnet, daß er sich bei Verdrehung des Einstellknopfs 22 in Uhrzeigerrichtung verdreht. Der Reedschalter 26 schließt, wenn er einem Magnetpol S gegenübersteht, und er öffnet, wenn er einem Magnetpol N gegenübersteht. Die Anzahl von Magnetpolen wird so gewählt, daß der Reedschalter 26 eine vorgegebene Anzahl von Malen (im dargestellten Beispielsfall zweimal) bei einer Umdrehung in Uhrzeigerrichtung des Einstellknopfs 22 geöffnet und geschlossen wird.

Gemäß Fig. 1 verfügt die Steuereinheit 30 über einen Digitalrechner 40 mit einer CPU 41, einem Aufwärtszähler 42, einem Abwärtszähler 43, einem Aufwärts-Zeitgeber 44, einem Abwärts-Zeitgeber 45 und einer Ausgabesteuereinheit (OCU = Output Control Unit). Die zentrale Steuereinheit 41 verkehrt mit dem Rest des Rechners über einen Datenbus. Der Digitalrechner 40 wird von einer Konstantspannungsquelle 31 versorgt; die über einen Zündschalter 12 mit der Fahrzeugbatterie 11 verbunden wird. Letztere ist auch über einen Handschalter 13 mit einer Konstantspannungsquelle 32 verbunden, um jeweils einem der Anschlüsse der Reedschalter 24 und 26 eine konstante Spannung zuzuführen. Der Reedschalter 24 erzeugt am anderen Anschluß eine Reihe elektrischer Pulse, von denen jeder einer halben Umdrehung des Einstellknopfs 22 in Gegenuhrzeigerrichtung entspricht. Der Reedschalter 26 erzeugt am anderen Anschluß eine Reihe elektrischer Pulse, die jeweils einer halben Umdrehung des Einstellknopfes 22 in Uhrzeigerrichtung entspricht.

Der Aufwärtszähler 42 ist mit dem Reedschalter 24 verbunden, um elektrische Pulse zu zählen, die ihm von diesem Schalter zugeführt werden. Der im Zähler 42 aufsummierte Zählwert entspricht der Anzahl elektrischer Pulse, wie sie vom Reedschalter 24 zugeführt werden. Die CPU 41 liest den Zählwert des Auwärtszählers 42 und berechnet daraus die Länge einer Zeitspanne T1, innerhalb der der Elektromotor 10 entsprechend dem Zählwert im Aufwärtszähler 42 anzutreiben ist. Die CPU 41 setzt die berechnete Zeitspanne T1 im Aufwärts-Zeitgeber 44. Die Ausgangssteuereinheit 46 erzeugt auf einen Befehl von der CPU 41 hin ein Steuersignal für eine Motortreiberschaltung 33 zum Antreiben des Elektromotors 10 in solcher Richtung, daß das Lenkrad für die Zeitspanne T1 in Richtung zur oberen Position verstellt wird.

Entsprechend ist der Abwärtszähler 43 mit dem Reedschalter 26 verbunden, um elektrische Pulse von diesem zu zählen. Der im Abwärtszähler 43 aufsummierte Zählwert entspricht der Anzahl elektrischer Pulse vom Reedschalter 26. Die CPU 41 liest den Zählwert des Abwärtszählers 44 und berechnet hieraus die Länge einer Zeitspanne T2, innerhalb der der Elektromotor 10 auf Grundlage des Zählwerts vom Abwärtszähler 43 anzutreiben ist. Die CPU 41 setzt die berechnete Zeitspanne T2 im Abwärtszeitgeber 44. Die Ausgangssteuereinheit 46 erzeugt auf einen Befehl von der CPU 41 hin ein Steuersignal für die Motortreiberschaltung 33, um den Elektromotor 10 in solcher Richtung anzutreiben, daß das Lenkrad für die Zeitspanne T2 in Richtung zur unteren Position verstellt wird.

Die Motortreiberschaltung 33 verfügt über einen ersten und einen zweien Schalttransistor 34 bzw. 36. Der erste Transistor 34 reagiert auf das Steuersignal von der Ausgangssteuereinheit 46 so, daß er eine Relaisspule 35 mit der Fahrzeugbatterie 11 verbindet, um den Elektromotor 10 so anzutreiben, daß das Lenkrad SW abgesenkt wird. Der zweite Transistor 36 spricht auf ein Steuersignal von der Ausgangssteuereinheit 46 so an, daß er eine Relaisspule 37 mit der Fahrzeugbatterie 11 verbindet, um den Elektromotor 10 so anzutreiben, daß das Lenkrad abgesenkt wird.

Die Funktion dieser Anordnung ist die folgende: Die Steuereinheit 30 wird mit Spannung versorgt, wenn der Zündschalter 12 eingeschaltet wird. Um das Lenkrad SW in die obere Position Dup zu verstellen, verdreht der Fahrer den Einstellknopf 22 in Gegenuhrzeigerrichtung, was dazu führt, daß der Reedschalter 24 elektrische Pulse an den Aufwärtszähler 42 gibt, wie dies durch das Signal A in Fig. 6 dargestellt ist. Die Anzahl der elektrischen Pulse entspricht dem Winkel der Verdrehung des Einstellknopfs 22 in Gegenuhrzeigerrichtung. Die CPU 41 liest den Zählwert im Aufwärtszähler 42 und berechnet die Zeitspanne T1 als n × K1, wobei n der Zählwert im Aufwärtszähler 42 und K1 eine erste Konstante ist. Die CPU 41 setzt die berechnete Zeitspanne T1 im Aufwärtszeitgeber 44. Die CPU 41 erzeugt einen Befehl, der die Ausgabesteuereinheit 46 dazu veranlaßt, ein Steuersignal auszugeben, wie es in Fig. 6 als Signal B dargestellt, um dadurch den Schalttransistor 34 für die Zeitspanne T1 durchzusteuern. Infolgedessen dreht sich der Motor 10 in einer Richtung, die dazu führt, daß das Lenkrad SW für die berechnete Zeitspanne T1 in Richtung zur oberen Position Dup verstellt wird. Vorzugsweise spricht die CPU 41 auf den ersten elektrischen Puls vom Reedschalter 24 dadurch an, daß sie einen Befehl ausgibt, der die Ausgabesteuereinheit 46 dazu veranlaßt, ein Steuersignal auszugeben. In diesem Fall fügt die CPU 41 dem Restzählwert vom Aufwärtszähler 44 auf jeden folgenden elektrischen Puls vom Reedschalter 24 einen Wert hinzu, der der ersten Konstanten K1 entspricht. Wenn die durch den Aufwärtszeitgeber 44 vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist, unterbricht die CPU 41 die Ansteuerung der Ausgabesteuereinheit 46, um den Elektromotor 10 anzuhalten.

Der Wert Lup der Bewegung des Lenkrades SW in die obere Position Dup ist durch folgende Gleichung gegeben:

Lup = Vup × n × K1

wobei Vup die Drehzahl des Elektromotors 10 beim Anheben des Lenkrades SW in die obere Position Dup ist.

Um das Lenkrad SW in die untere Position Ddown zu verstellen, verdreht der Fahrer den Einstellknopf 22 in Uhrzeigerrichtung, was dazu führt, daß der Reedschalter 26 elektrische Pulse an den Abwärtszähler 43 liefert, wie sie durch das Signal A in Fig. 7 dargestellt sind. Die Anzahl dieser elektrischen Pulse entspricht dem Verstellwinkel des Einstellknopfes 22 in Uhrzeigerrichtung. Die CPU 41 liest den im Abwärtszähler 43 aufsummierten Zählwert und berechnet daraus die Zeitspanne T2 zu n × K2, wobei n der Zählwert im Abwärtszähler 43 und K2 eine zweite Konstante ist. Die CPU 41 setzt die berechnete Zeitspanne T2 im Abwärtszeitgeber 45. Sie erzeugt weiterhin einen Befehl, der die Ausgabesteuereinheit 46 dazu veranlaßt, ein Steuersignal auszugeben, wie es als Signal B in Fig. 7 dargestellt ist, um den Schalttransistor 46 für die Zeitspanne T2 durchzusteuern. Infolgedessen dreht der Elektromotor in einer Richtung, die dazu führt, daß sich das Lenkrad SW für die Zeitspanne T2 in Richtung zur unteren Stellung Ddown bewegt. Vorzugsweise spricht die CPU 41 auf den ersten elektrischen Puls vom Reedschalter 26 dadurch an, daß sie einen Befehl erzeugt, der die Ausgabesteuereinheit 46 dazu veranlaßt, das Steuersignal an den Schalttransistor 36 zu liefern. In diesem Fall fügt die CPU 41 dem Restwert des Abwärtszeitgebers 46 auf jeden folgenden elektrischen Puls vom Reedschalter 46 einen Wert hinzu, der der zweiten Konstanten K2 entspricht. Wenn die im Abwärtszeitgeber 45 gesetzte Zeitspanne abgelaufen ist, unterbricht die CPU 41 den Befehl zur Ausgabesteuereinheit 46, um den Elektromotor 10 anzuhalten.

Der Wert Ldown der Bewegung des Lenkrades SW in Richtung zur unteren Position Ddown ist durch folgende Gleichung gegeben:

Ldown = Vdown × n × K2,

wobei Vdown die Drehzahl des Elektromotors 10 beim Absenken des Lenkrades SW in Richtung zur unteren Position Ddown ist.

Normalerweise ist die Geschwindigkeit Vup wegen des Gewichts der Lenksäule geringer als die Geschwindigkeit Vdown. Um die Werte für Lup und Ldown für die Verstellung des Lenkrades SW für jeweils gleiche Drehwinkel des Einstellknopfes 22 gleich zu machen, werden die beiden Konstanten K1 und K2 so gewählt, daß die Bedingung K1/K2 = Vdown/Vup gilt.

Die Änderung der Position des Lenkrades ist proportional zum Verdrehwinkel des Einstellknopfes 22. Der Fahrer kann das Lenkrad alleine dadurch in die gewünschte Position stellen, daß er den Einstellknopf 22 in eine zugehörige Stellung dreht. Es ist nicht erforderlich, daß der Fahrer die Hand am Einstellknopf 22 läßt.

Anhand der Fig. 8 und 9 wird nun eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einstellen der Position eines Lenkrades beschrieben. In Fig. 8 werden dabei für Komponenten, die solchen entsprechen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, gleiche Bezugszeichen verwendet.

Bei dieser Ausführungsform ist der Handschalter 20 mit Reedschalter durch einen Handschalter mit einem einstellbaren Widerstand 50 ersetzt, der zwischen die Konstantspannungsquelle 32 und Masse geschaltet ist. Der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 ist eine Funktion des Drehwinkels des Einstellknopfs 22. Ein Schieber 51 ist mit dem Einstellknopf 22 verbunden, um den Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 zu verändern, wenn der Einstellknopf 22 in Uhrzeigerrichtung oder dagegen verdreht wird. Der einstellbare Widerstand 51 erzeugt eine Spannung, die dem Drehwinkel des Einstellknopfs 22 proportional ist. Die von ihm ausgegebene Spannung wird einem A/D-Wandler 60 zugeführt, der es zur Weiterverarbeitung durch eine Steuereinheit 40 in ein digitales Signal umwandelt. Die Steuereinheit 40 arbeitet mit einem Digitalrechner zum Berechnen der Änderung des Widerstandswerts des variablen Widerstandes 50, und sie stellt die Dauer einer Zeitspanne ein, innerhalb der der Elektromotor 10 anzutreiben ist, um das Lenkrad SW zur oberen oder unteren Stellung Dup bzw. Ddown zu verstellen.

Anhand von Fig. 10 wird nun die Funktion dieser Vorrichtung beschrieben.

Es sei angenommen, daß der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 abnimmt, wenn der Einstellknopf 22 in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht wird, was bedeutet, daß das Lenkrad SW in Richtung zur oberen Stellung Dup verstellt werden soll. Entsprechend wird angenommen, daß sich der Widerstandswert verringert, wenn der Einstellknopf 22 in Uhrzeigerrichtung verdreht wird, um das Lenkrad SW zur unteren Stellung Ddown hin zu verstellen. Der Wert L der Bewegung des Lenkrades SW ist gegeben durch:

L = V × τ = V × ΔR × K,

wobei V die Drehzahl des Elektromotors 10, τ die Zeitspanne, innerhalb der der Elektromotor 10 anzutreiben ist, ΔR die Änderung im Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 und K eine Konstante ist.

Wenn der Fahrer den Einstellknopf 22 zu einem Zeitpunkt t1 in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht und diese Verdrehung zu einem Zeitpunkt t2 beendet, nimmt der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 von einem Wert R1 auf einen Wert R2 ab. Die Widerstandsänderung ΔR 1 ist gegeben durch:

ΔR1 = R1 - R2.

Die Widerstandsänderung ΔR1 ist hierbei positiv und zeigt an, daß der Fahrer möchte, daß das Lenkrad SW in Richtung zur oberen Position Dup verstellt wird. Die CPU berechnet die Länge einer Zeitspanne τ, innerhalb der der Elektromotor 10 anzutreiben ist, zu:

τ = ΔR1 × Kup,

wobei Kup eine Konstante ist. Die CPU erzeugt ein Signal, das dazu führt, daß der Elektromotor 10 so angetrieben wird, daß das Lenkrad SW während der Zeitspanne τ in Richtung zur oberen Position verstellt ist. Der Wert Lup der Bewegung des Lenkrades SW ist gegeben zu:

Lup = Vup × ΔR1 × Kup,

wobei Vup die Drehzahl des Elektromotors 10 in derjenigen Richtung ist, die dazu führt, daß das Lenkrad SW in Richtung zur oberen Stellung Dup bewegt wird.

Wenn der Fahrer den Verstellknopf 22 zu einem Zeitpunkt t3 wiederum in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht und diese Verdrehung zu einem Zeitpunkt t5 beendet, nimmt der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 vom Wert R2 zu einem minimal möglichen Wert Rmin (zu einem Zeitpunkt t4) ab, springt dann auf einen maximal möglichen Wert Rmax (zum Zeitpunkt t4) und nimmt dann auf einen Wert R3 ab. Die Widerstandsänderung ΔR2 ist gegeben zu:

ΔR2 = (R2 - Rmin) + (Rmax - R3).

Die Widerstandsänderung ΔR2 ist hierbei positiv und zeigt an, daß der Fahrer wünscht, daß das Lenkrad SW in Richtung zur oberen Position Dup verstellt wird. Die CPU berechnet die Länge einer Zeitspanne τ, innerhalb der der Elektromotor 10 anzutreiben ist, zu:

τ = ΔR2 × Kup.

Die CPU erzeugt einen Befehl, der den Elektromotor 10 zu einer Drehung veranlaßt, die das Lenkrad SW zur oberen Stellung hin während der Zeitspanne τ bewegt. Der Wert Lup der Bewegung des Lenkrades SW ist gegeben zu:

Lup = Vup × ΔR2 × Kup.

Wenn der Fahrer den Einstellknopf 22 zu einem Zeitpunkt t6 in Uhrzeigersinn verdreht und diese Verdrehung zu einem Zeitpunkt t7 beendet, nimmt der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 vom Wert R3 zu einem Wert R4 zu. Diese Widerstandsänderung ΔR3 ist gegeben zu:

ΔR3 = R3 - R4.

Die Widerstandsänderung ΔR3 ist in diesem Fall negativ und zeigt an, daß der Fahrer wünscht, daß das Lenkrad SW zur unteren Position Ddown hin verstellt wird. Die CPU berechnet die Länge einer Zeitspanne τ, innerhalb der der Motor 10 anzutreiben ist, zu:

τ = | ΔR3 | × Kdown,

wobei Kdown eine Konstante ist. Die CPU erzeugt einen Befehl, der den Elektromotor 10 dazu veranlaßt, das Lenkrad SW während der Zeitspanne τ in Richtung zur unteren Position zu verstellen. Der Wert Ldown der Bewegung des Lenkrades SW ist:

Ldown = Vdown × | ΔR3 | × Kdown,

wobei Vdown die Drehzahl des Elektromotors 10 in derjenigen Richtung ist, die dazu führt, daß das Lenkrad SW sich nach unten bewegt.

Wenn der Fahrer den Einstellknopf 22 zu einem Zeitpunkt t8 nochmals in Uhrzeigerrichtung verstellt und dieses Verstellen zu einem Zeitpunkt t10 beendet, nimmt der Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 50 vom Wert R4 auf den maximal möglichen Wert Rmax zu, springt dann auf den minimal möglichen Wert Rmin (Zeitpunkt t9) und erhöht sich dann auf einen Wert R5. Die Widerstandsänderung ΔR4 ist gegeben zu:

ΔR4 = (R4 - Rmax) + (Rmin - R5).

Die Widerstandsänderung ΔR4 ist hierbei negativ und zeigt an, daß der Fahrer wünscht, daß das Lenkrad SW in Richtung zur unteren Stellung Ddown verstellt wird. Die CPU berechnet die Länge der Zeitspanne, innerhalb der der Elektromotor 10 zu verstellen ist, zu:

t = ΔR4 × Kdown.

Die CPU erzeugt einen Befehl der den Elektromotor 10 veranlaßt, das Lenkrad SW während der Zeitspanne τ in Richtung zur unteren Stellung zu bewegen. Der Wert Ldown der Bewegung des Lenkrades SW ist gegeben zu:

Ldown = Vdown × | ΔR4 | × Kdown.

Die Drehzahl Vup ist wegen des Gewichts der Lenksäule geringer als die Drehzahl Vdown. Um die Werte von Lup und Ldown für die Verstellung des Lenkrades SW für jeweils denselben Verdrehwinkel des Einstellkopfes 22 gleich zu machen, werden die erste und die zweite Konstante Kup bzw. Kdown so gewählt, daß die Beziehung Vup/Vdown = Kdown/Kup gilt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Einstellen der Position eines Lenkrades bei einem Fahrzeug, bei dem das Lenkrad zwischen einer oberen und einer unteren Stellung verstellt werden kann, mit:

• - einer Verstelleinrichtung (10), die so betrieben werden kann, daß sie das Lenkrad in einer ersten Richtung zur oberen Stellung oder einer zweiten Richtung zur unteren Stellung hin verstellt;
• - einer Einstelleinrichtung (20, 50) zum Vorgeben der Stellung des Lenkrades; und
• - einer Steuereinheit (30), die auf das Signal von der Einstelleinrichtung hin die Verstelleinrichtung so betätigt, daß letztere das Lenkrad in diejenige Stellung führt, wie sie durch die Einstelleinrichtung vorgegeben wird; dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Einstelleinrichtung (20, 50) so ausgebildet ist, daß sie in zwei Richtungen verstellbar ist, um ein Signal auszugeben, das die gewünschte Lenkradpositionsänderung abhängig vom Ausmaß und der Richtung der Verstellung der Einstelleinrichtung anzeigt; und
• - die Steuereinheit (30) so ausgebildet ist, daß sie eine Zeitspanne einstellt, deren Dauer der gewünschten Änderung der Lenkradposition entspricht, und die Verstelleinrichtung während der berechneten Zeitspanne antreibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) so ausgebildet ist, daß sie die Zeitspannen für die Bewegung des Lenkrads nach oben bzw. unten so berechnet, daß sich für gleiche Verstellwege der Einstelleinrichtung in den zwei Gegenrichtungen jeweils derselbe Verstellweg des Lenkrades ergibt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

• - ein Drehteil (22), das in einer ersten und einer zweiten Richtung verdrehbar ist,
• - eine erste Pulserzeugungseinrichtung (24, 25) zum Erzeugen erster Pulse, deren Anzahl dem Ausmaß der Verstellung des Drehteils in der ersten Drehrichtung entspricht,
• - eine zweite Pulserzeugungseinrichtung (26, 27) zum Erzeugen zweiter Pulse, deren Anzahl dem Ausmaß der Verdrehung des Drehteils in der zweiten Richtung entspricht,
• - eine Einrichtung zum Vorgeben einer ersten Zeitspanne t1 als n × K1, wobei n die Anzahl erster Pulse von der ersten Pulserzeugungseinrichtung und K1 eine Konstante ist,
• - eine Einrichtung zum Einstellen einer zweiten Zeitspanne t2 als n × K1, wobei n die Anzahl zweiter Pulse von der zwiten Pulserzeugungseinrichtung und K2 eine Konstante ist,
• - eine Einrichtung (33, 44) zum Betätigen der Verstelleinrichtung (10) für die erste Zeitspanne zum Vornehmen der gewünschten Einstelländerung des Lenkrades in der ersten Richtung; und
• - eine Einrichtung (33, 45) zum Betätigen der Verstelleinrichtung für die zweite Zeitspanne zum Vornehmen der gewünschten Positionsänderung des Lenkrades in der zweiten Richtung.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

• - ein Drehteil (22), das in einer ersten und einer zweiten Richtung verdrehbar ist,
• - eine Einrichtung (51) zum Erzeugen eines elektrischen Signals einer ersten Größe, die dem Ausmaß der Verdrehung des Drehteils in der ersten Richtung entspricht, und einer zweiten Größe, die dem Ausmaß und der Verdrehung des Drehteils in der zweiten Richtung entspricht,
• - eine Einrichtung (40) zum Ermitteln einer Änderung ΔR1 des ersten Signals, um eine erste Zeitspanne t1 zu ΔR1 × K1 einzustellen, wobei K1 eine Konstante ist,
• - eine Einrichtung (40) zum Ermitteln einer Änderung ΔR2 des zweiten Signals zum Einstellen einer zweiten Zeitspanne T2 zu ΔR2 × K2, wobei K2 eine Konstante ist,
• - eine Einrichtung (33, 40) zum Betätigen der Verstelleinrichtung (10) für die erste Zeitspanne t1 zum Vornehmen der gewünschten Stellungsänderung des Lenkrades in der ersten Richtung; und
• - eine Einrichtung (33, 40) zum Betätigen der Verstelleinrichtung für die zweite Zeitspanne t2 zum Vornehmen der gewünschten Stellungsänderung des Lenkrades in der zweiten Richtung.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten K1 und K2 so ausgewählt sind, daß die Beziehung K1/K2 = V2/V1 gilt, wobei V2 die Geschwindigkeit ist, mit der die Verstelleinrichtung (10) das Lenkrad in der ersten Richtung verstellt, und V2 die Geschwindigkeit ist, mit der die Verstelleinrichtung das Lenkrad in der Gegenrichtung verstellt.