DE4217664A1 - Kraftantrieb fuer einen einstellbaren mechanismus - Google Patents
Kraftantrieb fuer einen einstellbaren mechanismusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftantrieb für einen einstell
baren Mechanismus, insbesondere eine einstellbare Steuer
bzw. Lenksäule oder einen einstellbaren Fahrzeugsitz, mit
einem mit dem verstellbaren Mechanismus gekoppelten elektri
schen Antriebsmotor zum Verstellen des Mechanismus zwischen
einer ersten und einer zweiten Endposition, mit einer dem An
triebsmotor zugeordneten Steuerung und mit Positionssensor
einrichtungen zum Erzeugen von Positionssignalen für die
Steuerung.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Kraftantrieb
für eine Lenksäule, die teleskopierbar und kippbar ist und
für einen Fahrzeugsitz, der in Längsrichtung verfahrbar und
außerdem kippbar ist bzw. eine durch eine Kippbewegung ver
stellbare Rückenlehne aufweist.
Kraftfahrzeuge, insbesondere solche der Luxusklasse, besitzen
häufig Sitze, die durch einen Kraftantrieb verstellbar sind,
um für den jeweiligen Benutzer einen optimalen Sitzkomfort zu
gewährleisten. Außerdem werden bei solchen Fahrzeugen häufig
teleskopierbare und kippbare Steuersäulen verwendet, um das
Steuerrad bzw. das Lenkrad für den Fahrer optimal positio
nieren zu können. Ein wichtiger Vorteil von einstellbaren
Sitzen und/oder Steuersäulen besteht darin, daß sie in eine
Endposition zurückgefahren werden können, welche ein bequemes
Ein- und Aussteigen in das bzw. aus dem Kraftfahrzeug gestat
tet. Dabei erfolgt die Betätigung der einstellbaren Mechanis
men üblicherweise manuell. Nach dem Einsteigen in das Fahr
zeug entriegelt der Fahrer den Sitz oder die Lenksäule und
zieht ihn bzw. sie in die gewünschte Position, in der an
schließend eine Verriegelung erfolgt. Im Anschluß an die
Längsverstellung bzw. die axiale Verstellung erfolgt dann
noch eine Einstellung des Anstellwinkels bzw. der Schräglage
durch eine Kippbewegung. In entsprechender Weise kippt der
Fahrer vor dem Aussteigen aus dem Fahrzeug die Lenksäule nach
vorn, entriegelt sie und senkt sie in ihre zurückgezogene
Position ab und/oder bewegt gegebenenfalls den Sitz vom Lenk
rad weg.
Es ist wünschenswert, für das lineare Verstellen und/oder das
Kippen von einstellbaren Sitzen und Lenksäulen einen Kraft
antrieb zu haben, mit dem einerseits alle gewünschten Ein
stellungen vorgenommen werden können und der andererseits
diese Einstellvorgänge erleichtert und vereinfacht. Zusätz
liche Vorteile ergeben sich bei einem Kraftantrieb dann, wenn
Speichereinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die
bevorzugte Position der Lenksäule oder des Sitzes gespeichert
und nach einer Verstellung wieder angefahren werden kann. Be
kannte Kraftantriebe dieser Art für das Verstellen der Lenk
säule und/oder des Sitzes verwenden konventionelle Gleich
strommotoren zum Antreiben der einstellbaren Mechanismen und
separate Positionssensoren zur Erzeugung von Rückkopplungs
signalen für die Motorsteuerung.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf
gabe zugrunde, einen Kraftantrieb der eingangs angegebenen
Art dahingehend zu verbessern, daß keine separaten Sensorein
richtungen für das Erfassen der eingestellten Position eines
einstellbaren Mechanismus erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftantrieb der eingangs an
gegebenen Art gelöst, welcher gemäß der Erfindung durch fol
gende Merkmale gekennzeichnet ist: Der Antriebsmotor ist als
bürstenloser Motor ausgebildet;
die Sensoreinrichtungen sind mit dem Motor zur Erzeugung von
Motorpositionsimpulsen bei umlaufender Motorwelle verbunden;
die Steuerung ist elektrisch mit den Sensoreinrichtungen ver
bunden, um den Motorstrom in Abhängigkeit von den Motorposi
tionsimpulsen zu steuern;
es sind Aktiviereinrichtungen vorgesehen, um die Steuerung
zur Verstellung des Mechanismus zu aktivieren und
es sind Anhalteeinrichtungen vorgesehen, welche dazu dienen,
den Antriebsmotor bei Erreichen einer vorgegebenen gewünsch
ten Position anzuhalten und welche umfassen:
einen Zähler, der mit den Sensoreinrichtungen zum Zählen der
Motorpositionsimpulse verbunden ist, welche der Verstellung
des Mechanismus aus einer der Endpositionen entsprechen;
einen Speicher, in welchem mittels Eingabeeinrichtungen ein
Zählerstand einspeicherbar ist, der der gewünschten Position
entspricht, und Vergleichseinrichtungen zum Vergleichen des
aktuellen Zählerstandes des Zählers und des in dem Speicher
gespeicherten Zählerstandes und zum Anhalten des Antriebsmo
tors bei Gleichheit der beiden Zählerstände.
Gemäß der Erfindung wird also ein bürstenloser Motor verwen
det, um einen einstellbaren Mechanismus zu Einstellbewegungen
anzutreiben. Dieser bürstenlose Motor erzeugt bei seiner
Drehung bzw. bei der Drehung seiner Welle Impulse, welche
dazu benutzt werden, die Speisung der Feldwicklung des Motors
zu steuern. Gemäß der Erfindung werden diese Impulse nunmehr
für eine zusätzliche Funktion benutzt, nämlich für das Posi
tionieren eines einstellbaren Mechanismus in einer gewünsch
ten oder vorgegebenen Position.
Es ist zwar bereits bekannt, an einem bürstenlosen Motor mit
Hilfe von Hallsensoren Impulse zu erzeugen, die der Steuerung
bzw. Regelung der Motordrehzahl dienen; es ist auch bereits
bekannt, diese Impulse zur Anzeige der aktuellen Position
eines Rechner-Plattenlaufwerks zu verwenden; zu den bekannten
Anwendungszwecken von drehzahlabhängig am Motor erzeugten Im
pulsen gehört jedoch bisher nicht das Positionieren einer zu
geordneten Einrichtung bzw. eines einstellbaren Mechanismus
durch Zählen der Umdrehungen des bürstenlosen Motors durch
eine Zählung der Steuerimpulse.
Der erfindungsgemäße Kraftantrieb ist dann besonders vorteil
haft, wenn er so ausgestaltet wird, daß mit seiner Hilfe ein
Positionieren eines einstellbaren Mechanismus, wie z. B. einer
Lenksäule oder eines Fahrzeugsitzes sowohl durch Längsver
stellung bzw. durch axiale Verstellung als auch durch Kipp
verstellung vorgenommen wird. Dabei gestatten es insbesondere
die vorteilhaften Ausgestaltungen des Kraftantriebs gemäß den
verschiedenen abhängigen Ansprüchen trotz zweier unterschied
licher Betriebsarten zum Längsverstellen und zum Kippen ohne
zusätzliche Positionssensoren auszukommen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach
stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teil-Seitenansicht, teilweise im
Schnitt, einer einstellbaren Steuersäule mit einem
Kraftantrieb gemäß der Erfindung;
Fig. 1A eine schematische Teil-Seitenansicht, teilweise im
Schnitt, eines einstellbaren Fahrzeugsitzes mit
einem Kraftantrieb gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der elektrischen
Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftantriebs und
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Steuerlogik der Anordnung gemäß Fig. 2.
Ehe nachstehend im einzelnen auf die Zeichnungsfiguren einge
gangen wird, sei noch vorausgeschickt, daß sich die nachfol
gende Beschreibung mit einem Steuersäulen-Einstellmechanismus
befaßt, welcher, separat oder in Kombination Kipp- und Teles
kopierfunktionen umfaßt sowie mit einem einstellbaren Fahr
zeugsitz mit Antriebseinrichtungen zum Herbeiführen einer
Kippbewegung und einer Vorwärts/Rückwärts-Bewegung. Dabei
kann für jede Funktion ein eigener Motor oder für beide Funk
tionen derselbe Motor verwendet werden. Auf jeden Fall wird
dasselbe Prinzip angewandt, nämlich: ein bürstenloser Motor,
welcher Positionssignale für seine eigene Stromsteuerung er
zeugt, wird als Antriebsaggregat für die Einstellung verwen
det, während dieselben Positionssignale außerdem in Verbin
dung mit einem Speicher dazu verwendet werden, festzustellen,
wann die Position der Lenksäule oder des Sitzes eine in dem
Speicher abgespeicherte, vorgegebene Position erreicht.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Steuersäule 10, welche zwei
teleskopierbare Abschnitte 12 und 14 und einen kippbaren Ab
schnitt 15 umfaßt, welcher an einer Schwenkachse 13 schwenk
bar am oberen bzw. äußeren Ende des Abschnitts 14 angebracht
ist. Eine an dem Abschnitt 12 befestigte kraftbetätigte
Einstelleinheit umfaßt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor 18, welcher eine axiale Antriebsspindel 19
antreibt, die im Eingriff mit einer elektromagnetischen Kupp
lung 20 steht, welche bei Speisung ihrer Erregerwicklung bei
rotierender Antriebsspindel für eine Axialbewegung sorgt. Die
Kupplung 20 ist derart an dem Abschnitt 14 befestigt, daß
eine von dem Motor 18 hervorgerufene Drehbewegung eine Teles
kopierbewegung der Abschnitte 12 und 14 bewirkt. Die An
triebsspindel 19 ist ferner über ein Universalgelenk 22 ge
lenkig mit einer Spindel 21 verbunden, so daß der Winkel zwi
schen den beiden Spindeln 19, 21 in Abhängigkeit von einer
Kippbewegung des kippbaren Abschnitts 15 der Steuersäule ver
änderbar ist.
Eine zweite elektromagnetische Kupplung 24 ist an dem Ab
schnitt 15 befestigt und kuppelt im eingeschalteten Zustand
die sich drehende Spindel 21 zum Herbeiführen einer Axialbe
wegung. Eine solche Axialbewegung der zweiten Kupplung 24 be
wirkt eine Kippbewegung des Abschnitts 15 um die Kippachse
13. Am vorderen bzw. oberen Enden des Abschnitts 15 ist ein
Steuerrad 26 befestigt. Das Steuerrad 26 kann beim teleskop
artigen Ineinanderfahren der Abschnitte 12 und 14 in Abhän
gigkeit vom Aktivieren der Kupplung 20 und vom Einschalten
des Motors 18 in der gewünschten Richtung nach oben oder un
ten verstellt werden. In entsprechender Weise kann das
Steuerrad 26 durch Aktivieren der Kupplung 24 und Einschalten
des Motors 18 in der gewünschten Richtung nach oben oder un
ten gekippt bzw. geschwenkt werden. Die Steuersäule kann also
insgesamt zwischen einer (oberen) Endposition und einer
(unteren) End- bzw. Ruheposition verstellt werden, in der sie
gewissermaßen zurückgezogen ist, und zwar sowohl durch Kippen
bzw. Schwenken als auch durch teleskopartige Verstellung der
Abschnitte 12 und 14 gegeneinander.
Gemäß Fig. 1A umfaßt ein erfindungsgemäß einstellbarer Mecha
nismus einen Sitzrahmen 10′ mit einer kipp- bzw. schwenkbaren
Rückenlehne 12′ und einer Sitzfläche 14′. Eine kraftbetätigte
Einstelleinheit 16′, die an der Sitzfläche bzw. Basis 14′ be
festigt ist, umfaßt einen bürstenlosen Gleichstrommotor 18′,
welcher eine axial verlaufende Antriebsspindel 19′ antreibt,
die mit einer elektromagnetischen Kupplung 20′ zusammenwirkt,
mit deren Hilfe bei rotierender Spindel eine axiale Verstel
lung des kompletten Sitzes herbeiführbar ist. Die Kupplung
20′ ist an der Basis 14′ derart befestigt, daß ein Einschal
ten des Motors 18′ eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des
Sitzrahmens bzw. der Basis 14′ bewirkt. Die Antriebsspindel
19′ ist über ein Universalgelenk 22′ mit einer weiteren Spin
del 21′ verbunden, deren Einstellwinkel gegenüber der Spindel
19′ beim Verschwenken der Rückenlehne 12′ des Fahrzeugsitzes
veränderbar ist. Eine zweite elektromagnetische Kupplung 24′
ist an der Rückenlehne 12′ befestigt und wird im eingekuppel
ten Zustand von der sich drehenden Spindel 21′ zu einer
Axialbewegung angetrieben. Eine solche Axialbewegung der
zweiten Kupplung 24′ bewirkt eine Kippbewegung der Rücken
lehne 12′ um eine Kippachse 13′. Der Sitzrahmen 10′ kann also
durch Einschalten der ersten Kupplung 20′ und Antreiben des
Motors 18′ in dem richtigen Drehsinn in der gewünschten Weise
nach vorn oder hinten verstellt werden. In entsprechender
Weise kann der Rahmen 10′ bzw. die Lehne 12′ durch Einschal
ten der Kupplung 24′ und Einschalten des Motors 18′ mit dem
richtigen Drehsinn nach oben oder unten gekippt werden. Der
Sitz kann somit zwischen einer (vorderen) Endposition und
einer (hinteren) End- bzw. Ruheposition bewegt werden, in der
er beispielsweise für ein leichtes Ein- und Aussteigen zu
rückgefahren ist.
Der Motor 18 ist ein bürstenloser Dreiphasen-Motor, welcher
einen permanentmagnetischen Rotor aufweist, der drehbar in
einer stationären Dreiphasen-Feldwicklung angeordnet ist, die
ihn umgibt. Der Feldstrom wird dem Motor über zwei Leitungen
27 über eine Motor-Decoder- und -Treiberschaltung 28 zuge
führt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Zum Synchronisieren
des Stroms in jeder Phase mit der Drehung des Rotors erfassen
drei Halleffektschalter 30 an dem Motor die Winkelstellung
des Rotors und liefern an die Decoder- und Treiberschaltung
28 über Leitungen 32, 34, und 36 Ausgangs-Positionssignale.
Jeder Halleffekt-Schalter erzeugt eine Serie von Rechteckim
pulsen, und zwar zwei volle Rechteckimpulszyklen pro Motorum
drehung. Bürstenlose Motoren, welche als Motor 18 verwendet
werden können, sowie Decoder- und Treiberschaltungen 28 sind
bekannt und im Handel erhältlich.
Zum Verfolgen der Bewegungen der Steuersäule bzw. des Sitzes
zum Gewinnen einer Ausgangsbasis für eine automatische Ver
stellung in eine vorgegebene Position ist eine Steuerung vor
gesehen, welche das Ausmaß der Drehung des Motors 18 über
wacht, um in Abhängigkeit von den empfangenen Signale Befehle
für einen Vorwärtslauf, einen Rückwärtslauf oder ein Anhalten
des Motors zu erzeugen. Die Steuerung umfaßt einen Zähler 40,
dessen Takteingang mit der Leitung 36 verbunden ist, einen
ersten Speicher 42 mit einem Eingang, der über einen Bus 43
mit dem Ausgang des Zählers 40 verbunden ist, einen Kompara
tor mit Eingängen, die mit Ausgangs-Datenbussen 43, 45 des
Zählers 40 bzw. des Speichers 42 verbunden sind, einen zwei
ten Speicher 46, welcher ebenfalls einen Eingang besitzt, der
mit dem Bus 43 verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Kom
parator 44 über einen Datenbus 48 verbunden ist sowie eine
logische Schaltung 56 zur Steuerung der Wechselwirkung
zwischen den übrigen Elementen 40 bis 46. Der Komparator 44
besitzt einen Ausgang, der über eine Leitung 58 mit der
Motor-Decoder- und Treiberschaltung 28 verbunden ist, um den
Motor 18 anzuhalten, wenn die Eingangssignale für den Kompa
rator 44 gleich sind.
Die logische Schaltung 56 liefert über Leitungen 60 und 62
Ausgangssignale an die Decoder- und Treiberschaltung 28, um
den Motor 18 selektiv in der Weise anzusteuern, daß der in
dem richtigen Drehsinn läuft, um eine Aufwärts- oder Abwärts
bewegung der Steuersäule herbeizuführen. Weitere Ausgangssig
nale der logischen Schaltung 56 werden über Leitungen 64, 66
und 67 den Anschlüssen "Rückstellung", "Vorwärts" und "rück
wärts" des Zählers 40 zugeführt, um den Zähler zurückzustel
len und die Zählrichtung vorzugeben. Logische Ausgangssignale
auf zwei weiteren Leitungen 68, 69 werden den elektromagne
tischen Kupplungen 20 bzw. 24 zugeführt, um diese selektiv zu
aktivieren. Logische Ausgangssignale auf zwei weiteren Lei
tungen 70 und 71 werden den Speichern 42 bzw. 46 zugeführt,
um diese zu veranlassen, Daten von dem Bus 43 abzuspeichern.
Verschiedene Schalter liefern Eingangssignale für die logi
sche Schaltung. Ein Schalter 72 "Auf" und ein Schalter 74
"Ab" werden vom Fahrer bzw. von der Bedienungsperson von Hand
eingestellt, um eine Verstellung eines einstellbaren Mecha
nismus, wie z. B. der Steuersäule, durch Kippen oder durch
Ein- und Ausfahren herbeizuführen, wobei die Art der Verstel
lung, nämlich Kippen oder Teleskopieren mittels eines weite
ren Schalters 73 eingestellt wird. Die Betätigung der genann
ten Schalter führt zu einer Speisung der Leitungen 60, 62 zum
Herbeiführen einer Drehbewegung des Motors in dem einen oder
dem anderen Drehsinn. Mit Hilfe eines Rückführschalters 76
wird das Verstellen der Steuersäule in eine in dem Speicher
42 gespeicherte Position eingeleitet.
Das Aktivieren der logischen Schaltung 56 erfolgt über den
Kraftfahrzeugzündschalter 78, bei dessen Einschalten auch die
übrigen, vorstehend erwähnten Schalter aktiviert bzw. frei
gegeben werden. Wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird,
dann bewirkt dies, daß der Motor die Steuersäule in die Ruhe
stellung zurückzieht. Schließlich erfaßt ein Endschalter 80
der Eintreffen der Steuersäule in der Position, in der sie
voll zurückgefahren ist, und veranlaßt, daß der Motor abge
schaltet wird. Eine entsprechende Steuerung erfolgt hinsicht
lich der Verstellung des Sitzes 10′. In diesem Fall dienen
die Schalter 72 und 74 dem Verstellen des Sitzes durch Kippen
oder Verschieben, wobei der Schalter 73 wieder der Auswahl
der betreffenden Verstellbewegung ist.
Die logische Schaltung 56 ist relativ einfach aufgebaut und
kann ohne weiteres unter Verwendung diskreter logischer Bau
steine realisiert werden. Das Flußdiagramm gemäß Fig. 3
illustriert die logischen Schritte bzw. das Programm, welches
mit Hilfe der logischen Schaltung 56 in Verbindung mit dem
Zähler 40, dem Speicher 42 und dem Komparator 44 ausgeführt
wird. Dabei beziehen sich in der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Fig. 3 die in spitzen Klammern (nn) angege
benen Nummern auf die einzelnen Blöcke des Flußdiagramms.
Wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist (90), ist der Motor
abgeschaltet und die Steuersäule "wartet" in ihrer Ruhepo
sition, d. h. in ihrer voll zurückgezogenen Position (92). Der
Einstellvorgang beginnt, wenn der Zündschalter in die Stel
lung "Ein" gebracht wird (90), um den Zähler 40 zu speisen
und freizugeben (94). Anschließend trifft der Fahrer durch
Betätigen des Rückführschalters 76 die Wahl, die Verstellung
in die vorgegebene gespeicherte Position vorzunehmen (96).
Wenn dieser Schalter betätigt wird, wird der Speicher 42
ausgewählt. Außerdem wird die Kupplung 20 aktiviert, um einen
Teleskopierbetrieb einzuleiten. Weiterhin wird eine Flagge
auf 1 gesetzt (97). Anschließend wird der Motor 18 über die
Leitung 60 eingeschaltet (98) und die von den Halleffekt-
Schaltern 30 erzeugten Positionssignale auf der Leitung 36
werden von dem Zähler 40 gezählt (100). Der Komparator 44
vergleicht den Inhalt des Zählers mit einer digital codierten
Position, welche der vorgegebenen Teleskopierposition ent
spricht, die in dem Speicher 42 gespeichert ist (102). Wenn
der Zählerstand gleich dem im Speicher gespeicherten Wert ist
(103) wird der Zähler zurückgestellt und der Motor angehalten
(104). Weiterhin wird die Flagge geprüft (105) und die
Steuerung schaltet dann, wenn deren Wert 1 ist, auf den Kipp
betrieb. Zum Herbeiführen der Kippbewegung wird der Speicher
45 ausgewählt. Außerdem wird die Kupplung 24 eingeschaltet
und die Flagge auf 0 zurückgesetzt (106). Dann werden die
Schritte gemäß den Blöcken (98-103) wiederholt, bis der
Zählerstand gleich dem in dem Speicher 42 für die Kipp-Posi
tion gespeicherten Wert ist, und der Motor wird gestoppt
(104). Anschließend wird das Programm, da die Flagge nicht
mehr 1 ist (105) gemäß Block (108) fortgesetzt.
Wenn der Motor bei eingeschaltetem Zündschalter in der ge
speicherten Position angehalten wird (108) oder wenn der
Rückführschalter 76 nicht betätigt wurde (96) kann der
Schalter 72 "Auf" oder der Schalter 74 "Ab" betätigt werden,
um eine Aufwärts- bzw. eine Abwärtsbewegung einzuleiten
(110), wobei mit Hilfe des Schalters 73 entsprechend der
gewünschten Einstellung ein Kippen oder Teleskopieren
ausgewählt wird (111). Während der Motor läuft, werden die
Motorpositionssignale gezählt (112). Ferner wird der
betätigte Schalter freigegeben, wenn die gewünschte Position
erreicht ist (114). Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt der
Inhalt des Zählers durch Ansteuern der Leitung 70 in dem
Speicher abgespeichert (116). Auf diese Weise wird eine neue
Position in den Speicher geladen. Diese Einstellung der
Steuersäule (bzw. des Sitzes) und das Zurücksetzen des Spei
chers kann wiederholt werden, solange der Zündschalter auf
"Ein" steht (108). Wenn der Zündschalter auf "Aus" geschaltet
wird (108), wird der Zähler durch Ansteuerung der Leitung 64
gelöscht (118) und der Motor wird durch Ansteuerung der Lei
tung 62 eingeschaltet, um die Steuersäule voll zurückzuziehen
(120). Schließlich wird der Motor bei Betätigung des End
schalters 80 abgeschaltet.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß durch
Zählen der Positionssignale auf der Leitung 36 und durch Ver
gleichen des Zählerstandes mit dem im Speicher abgespeicher
ten Wert die Position der Steuersäule bzw. des Sitzes ohne
einen separaten Positionssensor überwacht werden kann. Das
Positionssignal, welches bereits vorhanden ist, um die Win
kelstellung zur Steuerung des Erregerfeldes für den Motor an
zuzeigen, wird also gemäß der Erfindung zum Bestimmen der Po
sition eines verstellbaren Mechanismus verwendet.
Wenn es erwünscht ist, kann man den Zähler 40 rückwärts zäh
len lassen, um die verstellbare Vorrichtung in ihre Ruhe
oder Ausgangsstellung zurückzuführen.
Während die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit der Ver
stellung eines einstellbaren Sitzes oder einer einstellbaren
Steuersäule beschrieben wurde, versteht es sich für den Fach
mann, daß die genannten Einrichtungen lediglich als Beispiele
für verstellbare Einrichtungen allgemein genannt wurden, bei
denen es wünschenswert ist, das Anfahren bestimmter Positio
nen zu steuern und zu überwachen. Im übrigen stehen dem Fach
mann, ausgehend von dem erläuterten Ausführungsbeispiel,
zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen
zu Gebote, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung
verlassen müßte.
Claims (6)
1. Kraftantrieb für einen einstellbaren Mechanismus, insbe
sondere eine einstellbare Lenksäule oder einen einstell
baren Fahrzeugsitz, mit einem mit dem verstellbaren Me
chanismus gekoppelten elektrischen Antriebsmotor zum Ver
stellen des Mechanismus zwischen einer ersten und einer
zweiten Endposition, mit einer dem Antriebsmotor zugeord
neten Steuerung und mit Positionssensoreinrichtungen zum
Erzeugen von Positionssignalen für die Steuerung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Antriebsmotor ist als bürstenloser Motor (18) ausge bildet;
die Sensoreinrichtungen (30) sind mit dem Motor (18) zur Erzeugung von Motorpositionsimpulsen bei umlaufender Mo torwelle verbunden;
die Steuerung (Fig. 2) ist elektrisch mit den Sensorein richtungen (30) verbunden, um den Motorstrom in Abhängig keit von den Motorpositionsimpulsen zu steuern;
es sind Aktiviereinrichtungen (78) vorgesehen, um die Steuerung zur Verstellung des Mechanismus (10) zu akti vieren und
es sind Anhalteeinrichtungen vorgesehen, welche dazu die nen, den Antriebsmotor (18) bei Erreichen einer vorgege benen gewünschten Position anzuhalten und welche umfas sen:
einen Zähler (40), der mit den Sensoreinrichtungen (30) zum Zählen der Motorpositionsimpulse verbunden ist, wel che der Verstellung des Mechanismus (10) aus einer der Endpositionen entsprechen;
einen Speicher (42, 46), in welchem mittels Eingabeein richtungen (72, 73, 74) ein Zählerstand einspeicherbar ist, der der gewünschten Position entspricht, und
Vergleichseinrichtungen (44) zum Vergleichen des aktuel len Zählerstandes des Zählers (40) und des in dem Spei cher (42, 46) gespeicherten Zählerstandes und zum Anhal ten des Antriebsmotors (18) bei Gleichheit der beiden Zählerstände.
Der Antriebsmotor ist als bürstenloser Motor (18) ausge bildet;
die Sensoreinrichtungen (30) sind mit dem Motor (18) zur Erzeugung von Motorpositionsimpulsen bei umlaufender Mo torwelle verbunden;
die Steuerung (Fig. 2) ist elektrisch mit den Sensorein richtungen (30) verbunden, um den Motorstrom in Abhängig keit von den Motorpositionsimpulsen zu steuern;
es sind Aktiviereinrichtungen (78) vorgesehen, um die Steuerung zur Verstellung des Mechanismus (10) zu akti vieren und
es sind Anhalteeinrichtungen vorgesehen, welche dazu die nen, den Antriebsmotor (18) bei Erreichen einer vorgege benen gewünschten Position anzuhalten und welche umfas sen:
einen Zähler (40), der mit den Sensoreinrichtungen (30) zum Zählen der Motorpositionsimpulse verbunden ist, wel che der Verstellung des Mechanismus (10) aus einer der Endpositionen entsprechen;
einen Speicher (42, 46), in welchem mittels Eingabeein richtungen (72, 73, 74) ein Zählerstand einspeicherbar ist, der der gewünschten Position entspricht, und
Vergleichseinrichtungen (44) zum Vergleichen des aktuel len Zählerstandes des Zählers (40) und des in dem Spei cher (42, 46) gespeicherten Zählerstandes und zum Anhal ten des Antriebsmotors (18) bei Gleichheit der beiden Zählerstände.
2. Kraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aktiviereinrichtungen einen Zündschalter (78) umfas
sen, der derart angeschlossen ist, daß durch sein Ein
schalten eine Verstellung des einstellbaren Mechanismus
(10) auslösbar ist und daß der Zündschalter (78) außerdem
Bestandteil von Rückführeinrichtungen und derart ange
schlossen ist, daß die Steuerung durch Ausschalten des
Zündschalters (78) zum Zurückführen des einstellbaren Me
chanismus (10) in seine eine Endstellung aktivierbar ist.
3. Kraftantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückführeinrichtungen Rückstelleinrichtungen zum
Zurückstellen des Zählers (40) in Abhängigkeit vom Aus
schalten des Zündschalters umfassen.
4. Kraftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingabeeinrichtungen zum Einspeichern eines Zähler
standes in dem Speicher umfassen:
von Hand betätigbare Schalteinrichtungen (72, 73, 74) zum Steuern der Bewegung des einstellbaren Mechanismus (10) in eine gewünschte Position und
Einrichtungen, die auf die Betätigung der Schalteinrich tungen ansprechen, um den bei Erreichen der gewünschten Position erreichten Zählerstand des Zählers (40) in den Speicher (42, 46) einzuspeichern, wenn die Schalteinrich tungen (72, 73, 74) freigegeben werden.
von Hand betätigbare Schalteinrichtungen (72, 73, 74) zum Steuern der Bewegung des einstellbaren Mechanismus (10) in eine gewünschte Position und
Einrichtungen, die auf die Betätigung der Schalteinrich tungen ansprechen, um den bei Erreichen der gewünschten Position erreichten Zählerstand des Zählers (40) in den Speicher (42, 46) einzuspeichern, wenn die Schalteinrich tungen (72, 73, 74) freigegeben werden.
5. Kraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für einen
durch Längs- und Kippbewegungen einstellbaren Mechanis
mus, der in den beiden Betriebsarten "Längsbewegung" und
"Kippbewegung" verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (Fig. 2) derart ausgebildet ist, daß
der einstellbare Mechanismus (10) in beiden Betriebsarten
zwischen jeweils zwei Endpositionen verstellbar ist, daß
Betriebsarten-Wähleinrichtungen (73) vorgesehen sind, mit
deren Hilfe bei einem Einstellvorgang selektiv eine der
Betriebsarten "Längsbewegung" bzw. "Kippbewegung" ein
stellbar ist, daß die Aktiviereinrichtungen (72, 73, 74)
derart ausgebildet sind, daß die Steuerung durch sie zur
Verstellung des Mechanismus in der ausgewählten Betriebs
art aktivierbar ist, daß in dem einen Speicher (42) ein
der gewünschten Position für die eine Betriebsart ent
sprechender Zählerstand einspeicherbar ist, daß ein wei
terer Speicher (46) vorgesehen ist, in welchem mit Hilfe
der Eingabeeinrichtungen ein Zählerstand einspeicherbar
ist, der der gewünschten Position in der zweiten Be
triebsart entspricht, und daß die Vergleichseinrichtungen
(44) derart angeschlossen sind, daß der Vergleich der
Zählerstände jeweils in Abhängigkeit von dem Zählerstand
erfolgt, der in dem der ausgewählten Betriebsart zugeord
neten Speicher (42, 46) eingespeichert ist.
6. Kraftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Zähleinrichtungen vorgesehen sind,
mit deren Hilfe der einstellbare Mechanismus (10) durch
Rückwärtszählen in seine eine Endposition bzw. seine
einen Endpositionen zurückführbar ist.
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US70911691A | 1991-06-03 | 1991-06-03 |
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Publication Number | Publication Date |
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