DE4331384A1 - Stellantrieb zur Betätigung einer Stelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb zur Betätigung einer Stelleinrichtung, insbesondere einer Luftvertei­ lungsklappe in einem Kraftfahrzeug-Klima- und/oder Belüf­ tungsgerät, bei dem ein von einer Steuereinrichtung ange­ steuerter Antriebsmotor über ein oder mehrere Übertra­ gungselemente, insbesondere Getrieberäder, Hebel, Ge­ stänge und/oder Bowdenzüge mit der Stelleinrichtung an­ triebsverbunden ist.

Bei Heiz-/Klimageräten werden zur stufenlosen Betätigung der Luftverteilungsklappen häufig elektrische Stellmoto­ ren benutzt. Da es aus konstruktiven Gründen nicht immer möglich ist, diese Elektromotoren direkt auf den Klappen­ achsen und damit spielfrei anzuordnen, werden für die Weiterleitung der Drehbewegung des Elektromotors Übertra­ gungselemente verschiedener Art, beispielsweise Getriebe­ räder, Hebel, Gestänge und/oder Bowdenzüge verwendet. Bei all diesen Übertragungselementen treten sog. Übertra­ gungsspiele auf, welche eine genaue Positionierung der Luftverteilungsklappen erschweren bzw. verhindern. Diese Übertragungsspiele sind vorwiegend auf Toleranzen in der Fertigung zurückzuführen.

Bei dem aus der DE 29 14 180 C2 bekannten Stellantrieb zur Betätigung der Luftverteilungsklappe einer Kraftfahr­ zeug-Heizungs- oder Klimaanlage werden zur Beseitigung dieser Übertragungsspiele Federeleinente als Übertragungs­ mittel verwendet.

Bei einer anderen Ausgestaltung dieses bekannten Stellan­ triebes ist ein Winkelsensor in Form eines Rückführpoten­ tiometers auf der Luftmischklappenachse angeordnet, der den tatsächlich eingestellten Verstellwinkel an die Steuereinrichtung des Antriebsmotors zurückmeldet. Es findet in diesem Falle also keine Steuerung der Luftver­ teilungsklappe sondern eine Regelung statt, die jedoch den Nachteil hat, daß sie einen zusätzlichen auf der Luftverteilungsklappenachse angebrachten Istwertgeber zur Sensierung des tatsächlich eingestellten Verstellwinkels der Luftverteilungsklappe benötigt, der überdies bei den beengten Raumverhältnissen im Kraftfahrzeug nur schwer Platz findet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Stellantrieb eingangs genannter Art anzugeben, der sich durch eine sehr gute Einstellgenauigkeit bei minimalem Kosten- und Raumbedarf auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung den Antriebsmotor derart ansteuert, daß dieser bei jeder Bewegungsrichtungsumkehr zusätzlich zu dem Verstellweg oder -winkel, der dem gewünschten Ver­ stellweg oder -winkel der Stelleinrichtung aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der Übertragungselementeanord­ nung entspricht, einen Verstellweg oder -winkel ausführt, der dem mechanischen Gesamtspiel der Übertragungselemen­ teanordnung entspricht.

Da all diese Übertragungs-Spiele nur bei Richtungsumkehr der Stellbewegung in Erscheinung treten, werden sie gemäß der Erfindung auch nur dann berücksichtigt. Wird eine Stelleinrichtung mehrmals in einer Bewegungsrichtung hin­ tereinander verstellt, so tritt nach Überwindung aller auftretenden Übertragungs-Spiele bei der ersten Verstell­ bewegung bei nachfolgenden weiteren Verstellbewegungen in der gleichen Bewegungsrichtung kein weiteres Übertra­ gungs-Spiel mehr auf. Erst bei einer darauffolgenden Richtungsumkehr müssen erneut wieder alle Übertragungs- Spiele überwunden werden.

Voraussetzung für die Erfindung ist, daß das Gesamtspiel der Übertragungselementeanordnung bekannt ist. In der Praxis wird dabei ein Mittelwert von im Rahmen von Versu­ chen bei verschiedenen Heiz-/Klimageräten ermittelten Übertragungs-Spielen verwendet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Stellantrieb zur Betätigung einer in der Figur nicht dargestellten Stelleinrichtung, beispielsweise einer Luftverteilungsklappe in einem Kraftfahrzeug-Klimagerät.

Der Stellantrieb besteht im wesentlichen aus einer Steuereinrichtung 1, einem von der Steuereinrichtung 1 angesteuerten Elektromotor 2 sowie aus einer Übertra­ gungselementeanordnung 3, die sich aus einer in ein Ge­ trieberad 4 eingreifenden Schneckenwelle 5 sowie aus einem Untersetzungsgetriebe mit den Getrieberädern 6 und 7 zusammensetzt. Die Getrieberäder 4 und 6 sind dabei über die Welle 8 drehfest miteinander verbunden. Über das Getrieberad 7 wird die mit diesem verbundene An­ triebsachse 9 angetrieben. An dieser Antriebsachse 9 ist die in der Figur nicht dargestellte Stelleinrichtung spiel frei angeordnet.

Wird beispielsweise die Abtriebsachse 9 zum mehrmaligen Verstellen der in der Figur nicht dargestellten Stellein­ richtung in einer Richtung angetrieben, so müssen die zwischen der Schneckenwelle 5 und dem Getrieberad 4 sowie zwischen den Getrieberädern 6 und 7 auftretenden Übertra­ gungs-Spiele nur bei der ersten Verstellbewegung überwun­ den werden. Bei allen weiteren Verstellbewegungen in der­ selben Bewegungsrichtung tritt kein weiteres Übertra­ gungs-Spiel mehr auf. Erst bei einer darauffolgenden Richtungsumkehr müssen erneut wieder alle Übertragungs- Spiele überwunden werden. Diese in der Über­ tragungselementeanordnung 3 vorhandenen mechanischen Übertragungs-Spiele sind durch Toleranzen in der Ferti­ gung bedingt und können durch Versuche ermittelt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung werden diese Übertragungs-Spiele dadurch eliminiert, daß die Steuer­ leitung 1 den Antriebsmotor 2 über die elektrischen Lei­ tungen 10 und 11 in einer Weise ansteuert, daß der An­ triebsmotor 2 bei jeder Drehrichtungsumkehr zusätzlich zu dem Verstellwinkel, der dem gewünschten Verstellwinkel der in der Figur nicht dargestellten Stelleinrichtung aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der Übertragungs­ elementeanordnung 3 entspricht, einen Verstellwinkel aus­ führt, der dem mechanischen Gesamtspiel der Übertragungselementeanordnung 3 entspricht.

Claims (1)

1. Stellantrieb zur Betätigung einer Stelleinrichtung, ins­ besondere einer Luftverteilungsklappe in einem Kraftfahr­ zeug-Klima- und/oder Belüftungsgerät, bei dem ein von einer Steuereinrichtung angesteuerter Antriebsmotor über ein oder mehrere Übertragungselemente, insbesondere Ge­ trieberäder, Hebel, Gestänge und/oder Bowdenzüge mit der Stelleinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) den Antriebsmotor (2) derart ansteuert, daß dieser bei jeder Bewegungsumkehr zusätzlich zu dem Verstellweg oder -win­ kel, der dem gewünschten Verstellweg oder -winkel der Stelleinrichtung aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der Übertragungselementeanordnung (3) entspricht, einen Verstellweg oder -winkel ausführt, der dem mechanischen Gesamtspiel der Übertragungselementeanordnung (3) ent­ spricht.