DE602004003314T2

DE602004003314T2 - Lenksäulenmodul mit einzigem Wegsensor

Info

Publication number: DE602004003314T2
Application number: DE602004003314T
Authority: DE
Inventors: Florian Barcat
Original assignee: Nacam France SAS
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2024-09-04
Also published as: JP2005082148A; FR2859438B1; FR2859438A1; AU2004205177A1; EP1514763A1; US20050050979A1; JP4901084B2; ATE345966T1; DE602004003314D1; EP1514763B1; AU2004205177B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der für Automobile bestimmten Lenksäulen und ganz besonders Module mit einer Lenksäule und motorisierten Mitteln für die Steuerung der Neigung und der Tiefe des Lenkrades. Eine Lenksäule mit elektrischer Einstellung erlaubt die Einstellung der Position des Lenkrades gemäß zwei Achsen:

– der axialen Einstellung zur Annäherung oder der Beabstandung des Lenkrades zum/vom Fahrer.
– der radialen Einstellung zur Einstellung der Position des Lenkrades von oben nach unten oder insbesondere für die für den amerikanischen Markt bestimmten Fahrzeuge zur Einstellung der Neigung des Lenkrades zwischen einer eher horizontalen Position und einer eher vertikalen Position.

Im Stand der Technik ist die Reduktion des Gewichts und der Kosten derartiger Module durch den Einsatz eines gleichzeitig die axiale Einstellung und die Einstellung in Längsrichtung gewährleistenden Einheitsmotors bekannt. Ein oder mehrere schaltbare Mechanismen gewährleisten die Übertragung zwischen einer oder mehrerer Ausgangsachsen des Einheitsmotors, um den Antrieb der mobilen, die Ausrichtung des Lenkrades gewährleistenden Teile zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Die Patentschrift WO 03022567 betrifft eine Lenksäuleneinheit eines Automobils mit einer Lenksäule mit elektromagnetisch einstellbarer Länge und/oder Neigung. Gegenstand der Erfindung ist die Konzeption einer Einheit dieses Typs, die problemlos an unterschiedliche Fahrzeugtypen angepasst werden kann, die bereits beim Fertigungsprozess variabel gegenüber ihrer Funktionalität neu konfiguriert werden kann und die eindeutig von den anderen strukturellen Einheiten des Fahrzeugs abgegrenzt ist. Zu diesem Zweck umfasst die Lenksäuleneinheit des Automobils der Erfindung zusätzlich zu den mechanischen Elementen und Organen der Einstellung, die für die Lenksteuerung und für die elektrische Änderung der Position der Lenksäule notwendig sind, wenigstens ein Antriebssystem, eine elektronische Steuereinheit zum Herstellen von zum Antriebssystem(en) und den elektrischen Einstellorganen bestimmte Steuersignalen sowie zum Anschluss der Einheit an das Bordnetz bestimmte Anschlüsse.
Beispielhaft beschreibt das deutsche Patent DE 196 41 152 eine Lenksäuleneinheit für ein Automobil mit einem Lenksäulenkasten und einer elektrisch betätigten, zur Längseinstellung und zur Einstellung der Neigung der Lenksäule bestimmte Einstellvorrichtung. Die Einstellvorrichtung trägt eine elektrische Antriebseinheit zum Antrieb einer Einstellspindel in Rotation und zum Verschieben in Längsrichtung und jeweils zur Neigung wenigstens eines Einstellmechanismus. Für jede Verschiebungsrichtung gewährleistet eine Schaltvorrichtung das Kuppeln oder das Entkuppeln einer in der Nähe dieser Vorrichtung angebrachten Spindelmutter.
Das europäische Patent EP0461025 beschreibt eine motorisierte Einstellsteuervorrichtung der Position einer in der Tiefe und der Neigung einstellbaren Lenksäule, bei der die Lenksäule eine aus einem zum Tragen eines Lenkrades bestimmten Endabschnitt und einen ausziehbaren oder einziehbaren, aus zwei durch eine gleitende Verbindung zusammengebauten Teilen gebildeten Zwischenabschnitt gebildeten Welle umfasst, wobei Verbindungskardane diese Abschnitte zusammenfügen. Diese Vorrichtung der Vorveröffentlichungen umfasst einen mit dem Fahrzeug verbundenen festen Körper und einen aus einem relativ zum festen Körper gleitenden Element und einem relativ zum gleitenden Element mithilfe eines zur Achse (X) der Säule orthogonalen Achsgelenks (Y) kippenden Element gebildeten mobilen Körper sowie die Welle im mobilen Körper tragende Lager umfasst. Eine mit einem Einheitsmotor verbundene Übertragung weist einen mit dem Motor und zwei Ausgängen verbundenen Eingang derart auf, dass einer der Ausgänge die Translation hervorruft und der andere Ausgang die Neigung hervorruft. Die beiden Ausgänge werden in relativen paarweisen Geschwindigkeiten aktiviert, um die Einstellung der beiden Elemente des mobilen Körpers und der Wellenabschnitte, die sie tragen, in der Tiefe zu gewährleisten. Zur Gewährleistung der Einstellung in der Neigung des kippenden Elements und des Wellenabschnitts, das es trägt, wird ein einziger Ausgang aktiviert. Der feste Körper und der mobile Körper bilden eine Hülle, wobei der mobile Körper im festen Körper in einer einzigen axialen Richtung gleitet.
Diese unterschiedlichen Dokumente der Vorveröffentlichung schlagen Lösungen zu dem Problem der Motorisierung durch einen Einheitsmotor der Einstellungen der Lenksäule vor. Damit ein derartiges Modul voll einsatzfähig ist, ist es wünschenswert, eine einem Fahrer des Fahrzeugs passende axiale und Längs-Position speichern zu können und diese Position wiedergeben zu können, wenn dieser Fahrer dies wünscht.
Zu diesem Zweck schlägt die Patentschrift WO03022657 der Firma NACAM GmbH eine Lenksäuleneinheit mit darüber hinaus mechanischen Elementen und Einstellorganen vor, die zur Richtungssteuerung und der elektrischen Änderung der Positi on der Lenksäule wenigstens eines Antriebssystems, einer elektronischen Steuereinheit zum Hervorrufen der für das/die Antriebssystem(e) und die elektrischen Einstellorgane bestimmten Steuersignale sowie zum Anschluss an das Bordnetz bestimmte Anschlüsse notwendig sind.
Diese Lösung impliziert eine kostspielige Steuerelektronik und setzt Positionssensoren um, die in die jeweiligen Einstellmechanismen längs und axial zu integrieren sind.
Bekannt ist auch das deutsche Patent DE 33 11 229 , das eine einen von Impulsfolgen gesteuerten Schrittschaltmotor vom Typ „brushless" einsetzende Einstellvorrichtung beschreibt. Eine derartige Lösung ist nicht zufrieden stellend, denn bei einer mechanischen Verstellung des Antriebsmechanismus, z. B. aufgrund von Verschleiß oder einem Überschreiten der Endstellung, ist die Positionierungssteuerung fehlerhaft.
Bekannt ist ebenfalls das deutsche Patent DE 42 17 664 , das ein Lenksäulenmodul mit motorisierter Positionierungssteuerung mit einem Einheitsmotor zur Einstellung der Position des Lenkrades gemäß einer transversalen Schwenkachse für die Einstellung der Neigung des Lenkrades einerseits beschreibt und gemäß einer Längsachse für die Einstellung der Tiefe andererseits, wobei der genannte Motor über ein erstes Gewindeverbindungselement die axiale Verschiebung in Translation der Lenksäule mit Bezug auf den festen Teil des Moduls antreibt und über ein zweites Gewindeverbindungselement die Drehung der Lenksäule mit Bezug auf eine transversale Schwenkachse der Lenksäule mit Bezug auf den festen Teil des Moduls, wobei die genannten Verbindungselemente mit einer vom genannten Einheitsmotor bewegten Einheitsgewindeschraube zusammenwirken, wobei das Modul Steuermittel der Kupplung der Verbindungselemente mit der genannten Gewindeschraube umfassen, wobei der genannte Einheitsmotor einen inkrementa len Einheitspositionssensor antreibt, der ein Positionssignal an einen Controller abgibt und der genannte Controller darüber hinaus den Zustand der genannten Kupplungen darstellende Informationen empfängt. Der Controller umfasst einen ersten Speicherzähler, der in Abhängigkeit von den Variationen des inkrementalen Sensors inkrementiert wird, wenn die Kupplung des ersten Verbindungselements aktiviert ist, und einen zweiten Speicherzähler, der in Abhängigkeit vom inkrementalen Sensor inkrementiert wird, wenn die Kupplung des zweiten Verbindungselemente aktiviert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vereinfachte Lösung zur Erfassung der Einstellungen und zur Steuerung der Speicherung und der Wiedergabe einer von einem Fahrer ausgewählten Einstellung vorzuschlagen.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung gemäß ihrer allgemeinsten Bedeutung ein Lenksäulenmodul mit motorbetriebener Positionssteuerung, das einen Einheitsmotor zur Einstellung der Lenkradposition umfasst, wobei über jeweils ein erstes und ein zweites Verbindungselement in einer transversalen Schwenkachse die Neigung des Lenkrades und in einer Längsachse die Tiefe eingestellt wird, wobei besagtes Modul Mittel zur Steuerung des Zustands der Verbindungselemente umfasst, die das Auswählen einer der Einstellachsen ermöglicht, wobei besagter Einheitsmotor mit einem einheitlichen inkrementalen Positionssensor verbunden ist, der eine Information über die Drehung des besagten Motors an einen Controller sendet, welcher ferner zumindest eine Aktivierungsinformation erhält, die repräsentativ für den Zustand von zumindest einem der besagten Verbindungselemente ist, wobei besagter Controller ein Zählsystem für die Impulse umfasst, die von besagtem Sensor ausgesendet werden, und besagtes Zählsystem einen ersten und einen zweiten Zähler umfasst, der entsprechend zumindest einer Aktivierungsinformation für jeweils eine der besagten Einstellachsen ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Modul Positionsdetektoren für besagte Verbindungselemente umfasst, die so angepasst wurden, dass sie ein Reinitialisierungssignal für die Zähler aussenden, wenn die Verbindungselemente in den Bezugspositionen stehen.
Dieser inkrementale Einheitssensor kann sich entweder direkt auf dem Motor oder auf einem beliebigen Element der Übertragung oder sogar auf der Ausgangsachse befinden.
Dieser Zustand kann „gekuppelt" oder „entkuppelt" sein, wenn das Verbindungselement eine Kupplung umfasst, oder „aktiv" oder „inaktiv", wenn es sich um einen Motor mit zwei Ausgangsachsen handelt, von denen die eine oder die andere angetrieben ist. Die Information über den Zustand der Verbindungselemente kommt vom Steuerschaltkreis, der den Betrieb des Einstellmechanismus kontrolliert.
Ein Vorteil dieses Systems ist es, nur einen einzigen relativen notwendigen Sensor für alle Positionierungsfunktionen der Säule gemäß den beiden Achsen zu haben. Dieser Sensor ist darüber hinaus problemlos in den Motor oder auf ein Element der Übertragung integrierbar, das die Einstellung betätigt und damit die Anzahl der auf der Säule notwenigen Komponenten verringert und damit auch die notwendige Verkabelung vereinfacht.
Gemäß einer ersten Variante zieht eines der Verbindungselemente die axiale Verschiebung in Translation der Lenksäule mit Bezug auf den festen Teil des Moduls nach sich, und das andere Verbindungselement zieht die Rotation der Lenksäule mit Bezug auf eine transversale Schwenkachse der Lenksäule mit Bezug auf den festen Teil des Moduls nach sich, wobei jedes der genannten Verbindungselemente mit einer durch den genannte Einheitsmotor bewegten Einheitsgewindeschraube zu sammenwirkt, wobei das Modul Steuermittel der Kupplung wenigstens einer der Verbindungselemente mit der genannten Gewindeschraube umfasst, wobei die genannten Steuermittel die genannten, dem Zustand der genannten Kupplungen entsprechenden Aktivierungsinformation ausgeben.
Gemäß einer zweiten Variante befindet sich eines der Verbindungselemente in permanentem Eingreifen mit der genannten, vom Einheitsmotor bewegten Schraube. Der Controller umfasst eine erstes Speicherverzeichnis, das in Abhängigkeit von den Variationen des inkrementalen Sensors nur dann inkrementiert wird, wenn die Kupplung des ersten Verbindungsmittels aktiviert wird, und ein zweites Speicherverzeichnis, das in Abhängigkeit von den Variationen des genannten inkrementalen Sensors permanent inkrementiert wird.
Gemäß einem Realisierungsmodus, der geeignet ist, um im Wesentlichen die Neigung des Lenkrades zu steuern, befindet sich der genannte Drehpunkt auf der Seite der Lenksäule und dem dem Lenkrad am nächsten liegenden festen Teil.
Gemäß einem Realisierungsmodus, der geeignet ist, um im Wesentlichen die Höhe des Lenkrades zu steuern, befindet sich der genannte Drehpunkt auf der Seite der Lenksäule und des vom Lenkrad am weitesten entfernten festen Teil.
Unabhängig von der o. g. Variante umfasst das Modul vorteilhaft Sensoren für die Position der Verbindungselemente mit Bezug auf eine Bezugsposition und die ein Reinitialisierungssignal der genannten Speicherverzeichnisse abgeben. Diese Sensoren können z.B. Mikro-Switche sein, ein optischer, magnetischer, induktiver oder kapazitiver Sensor, usw.
Gemäß einer Variante wird jedes Verbindungselement über eine Kupplung mit der genannten vom Einheitsmotor bewegten Schraube gekoppelt und dadurch, dass der Controller ein erstes Speicherverzeichnis umfasst, das in Abhängigkeit von den Variationen des inkrementalen Sensors inkrementiert wird, wenn die Kupplung des ersten Verbindungsmittels aktiviert wird, und ein zweites Speicherverzeichnis in Abhängigkeit von den Variationen des genannten inkrementalen Sensors, wenn die Kupplung der beiden Verbindungsmittel aktiviert wird.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Modul Sensoren der Position der Verbindungselemente mit Bezug auf eine Bezugsposition, wobei jeder der genannten Sensoren ein Reinitialisierungssignal eines der genannten Speicherverzeichnisse ausgibt.
Gemäß einem besonderen Realisierungsmodus umfasst der Einheitsmotor zwei Ausgangsachsen und ein die Auswahl der einen oder der anderen der genannten Achsen oder beider Achsen gleichzeitig gewährleistendes Schaltmittel.
Eines der Verbindungselemente wirkt durch eine Schrauben-Schraubenmutter-Verbindung mit einer der Ausgangsachsen zusammen, um die axiale Verschiebung in Translation der Lenksäule im Verhältnis zum festen Teil des Moduls anzutreiben und wobei das andere der Verbindungselemente durch eine Schrauben-Schraubenmutter-Verbindung mit der anderen Ausgangsachse zusammenwirkt, um die Rotation der Lenksäule mit Bezug auf eine transversale Schwenkachse der Lenksäule mit Bezug auf den festen Teil des Moduls anzutreiben, wobei das Modul die genannte, dem Zustand der genannten Ausgangsachsen entsprechende Aktivierungsinformation ausgebende Schaltmittel umfasst.
Der Controller umfasst ein durch die vom genannten inkrementalen, vom Einheitsmotor angetriebenen Sensor gelieferte Impulse inkrementiertes erstes Verzeichnis, wenn eine axiale Einstellung ausgewählt wird, und ein von den vom genannten inkrementalen, vom Einheitsmotor angetriebenen Sensor gelieferten Impulsen inkrementiertes zweites Verzeichnis, wenn eine Neigungseinstellung ausgewählt ist.
Das erste Verzeichnis wird durch ein von einem ersten Sensor geliefertes Signal reinitialisiert, wenn das axiale Verbindungselement sich in der Bezugsposition befindet, und ein zweites Verzeichnis wird durch ein von einem zweiten Sensor geliefertes Signal reinitialisiert, wenn das radiale Verbindungselement sich in der Bezugsposition befindet.
Gemäß einer Variante umfasst der Controller ein erstes, von den von dem genannten durch den Einheitsmotor angetriebenen inkrementalen Sensor gelieferten Impulsen inkrementiertes Verzeichnis, wenn eine Einstellung gemäß einem der Einstellmodi ausgewählt ist, und ein durch die vom genannten inkrementalen, vom Einheitsmotor angetriebenen Sensor gelieferten Impulse inkrementiertes zweites Verzeichnis.
Die genannten Verzeichnisse werden von zwei, von Sensoren gelieferten Signalen reinitialisiert, wenn die beiden Verbindungselemente sich jeweils in der Bezugsposition befinden. Diese Sensoren können z. B. Mikro-Switche, ein optischer, magnetischer, induktiver oder kapazitiver Sensor sein, usw..
Die Erfindung wird bei der Lektüren der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, die nicht einschränkenden Realisierungsbeispielen entsprechen, in denen:
1 eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor und zwei Kupplungen darstellt
2 eine schematische Sicht des Controllers des Moduls darstellt.
3 eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor mit zwei Ausgangsachsen darstellt, von der eine einzige sich gleichzeitig in Rotation befindet.
4 eine schematische Ansicht eines zweiten Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem mobilen Motor, einer festen Kupplung und einer permanenten Schraubenmutter darstellt.
5 eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor, einer Kupplung und einer permanenten Schraubenmutter darstellt.
6 eine schematische Ansicht eines zweiten Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor mit zwei Ausgangsachsen (entweder nur Achse 1 dreht sich für die radiale Einstellung oder die beiden Achsen drehen sich in derselben Geschwindigkeit für die axiale Einstellung).
Die Erfindung kann in verschiedenen Realisierungsformen mit einem gemeinsamen Motorisierungsmerkmal durch einen Einheitsmotor, mit einem inkrementalen Einheitssensor auf dem Motor oder einem Übertragungselement umgesetzt werden. Die Kontrolle der Positionseinstellung einer Säule mit einem Motor greift auf einen einzigen relativen kaptiven zyklischen Sensor zurück, z. B. eine Hallsonde oder einen optischen oder magnetischen Sensor, der eine Rotationsinformation des Motors liefert, der die Ausgangsschraube oder Ausgangsschrauben bewegt, auf der oder auf denen sich die Verbindun gen verschieben, die die axiale oder winkelförmige Einstellung gewährleisten.
Gemäß der mit dem Motor und dem Einbau des Sensors relativ im System angeschlossenen Übertragung ist die Anzahl der von diesem Sensor vorgegebenen Zyklen pro Motorumdrehung von einer Säule zur anderen variabel, und dieses Übertragungsverhältnis muss in der nachstehenden Beschreibung berücksichtigt werden.
Der Controller umfasst ein Zählsystem der von diesem Sensor gelieferten Impulse. Diese Impulse werden in einer Rotationsrichtung des Motors hinzugezählt und in der anderen Rotationsrichtung abgezogen. Gemäß der ausgewählten Einstellachse sind diese Impulse entweder für die axiale Verschiebungsmessung oder für die radiale Verschiebungsmessung zu berücksichtigen.
1 stellt eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor und zwei Kupplungen dar.
Das unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Modul umfasst eine mobile Lenksäule (1) gemäß zwei Achsen mit Bezug auf einen zur Gewährleistung der Verbindung des Moduls mit der Kabine des Automobils bestimmten festen Teil (2).
Die Lenksäule (1) ist in Translation mit Bezug auf einer fest mit dem festen Teil (2) verbundenen Stulpe (3) mobil. Diese Stulpe (3) ist in Rotation um eine transversale Achse (4) senkrecht zur durch die Achse der Lenksäule (1) hindurch tretenden vertikalen Ebene mobil. Diese Achse (4) ist auf der entgegen gesetzten Seite am Ende der Säule angeordnet, auf der das Lenkrad angebracht ist. Das Kippen der Stulpe (3) im Verhältnis zu dieser Achse (4) gewährleistet die Ein stellung des Lenkrades in der Höhe und eine leichte Änderung der Neigung des Lenkrades.
Das Modul umfasst einen eine zur Längsachse der Lenksäule (1) parallele Endlasschnecke (6) antreibenden Einheitsmotor (5).
Auf dieser Endlosschnecke (6) sind zwei Verbindungselemente (7) angebracht.
Das erste Verbindungselement (7) gewährleistet die Kippbewegung der Stulpe (3) mit Bezug auf den festen Teil (2). Es umfasst zu diesem Zweck ein Pleuel (9), dessen eines Ende auf dem Verbindungselement (7) artikuliert ist und dessen anderes Ende mit Bezug auf eine Verbindungsachse mit dem festen Teil (2) artikuliert ist.
Die Verschiebung des ersten Verbindungselements (7) entlang der Endlosschnecke (6) verändert den von diesem Pleuel (9) mit der Längsachse gebildeten Winkel und damit die transversale Beabstandung des Verbindungspunktes (10) mit der Achse der Lenkstange (1) und infolgedessen den Winkel, den die Achse der Lenkstange (1) mit dem festen Teil (2) bildet sowie die Position des Lenkrades in der Höhe.
Die Verschiebung des ersten Verbindungselements (7) gewährleistet die winkelförmige Verschiebung der Lenksäule (1) für die Einstellung des Lenkrades in der Höhe. Es wird nicht permanent durch die Schnecke (6) angetrieben, sondern wirkt mit dieser über eine Kupplung zusammen. Wenn das Verbindungselement (7) sich im gekuppelten Zustand befindet, gewährleistet es die winkelförmige Einstellung der Lenksäule (1): Jedes Mal, wenn der Motor sich in der einen oder der anderen Richtung dreht, wird das Verbindungselement (7) in Translation in der einen oder der anderen Richtung gedreht, und die winkelförmige Position der Lenksäule (1) wird mit Bezug auf den festen Teil (2) verändert. Wenn das Verbindungselement (7) sich im gekuppelten Zustand befindet, verschiebt sich dieses Verbindungselement nicht, selbst wenn die Schnecke (6) sich in Rotation befindet.
Die Verschiebung des zweiten Verbindungselements (8) gewährleistet die axiale Verschiebung der Lenksäule (1) für die Einstellung des Lenkrades in der Tiefe. Es wird nicht permanent durch die Schnecke (6) angetrieben, sondern wirkt mit dieser über eine Kupplung zusammen. Wenn das Verbindungselement (8) sich im gekuppelten Zustand befindet, gewährleistete es die axiale Einstellung der Lenksäule (1): Jedes Mal, wenn sich der Motor in der einen oder der anderen Richtung dreht, wird das Verbindungselement (9) in Translation in der einen oder der anderen Richtung verschoben, und die axiale Position der Lenkstange (1) wird verändert. Wenn das Verbindungselement (8) sich im gekuppelten Zustand befindet, verschiebt sich dieses Verbindungselement nicht, selbst wenn die Schnecke (6) sich in Rotation befindet.
Der Motor (5) wird direkt oder indirekt mit dem einen Impuls bei jeder Rotation ausgebenden relativen Sensor mit Hallsensor gekoppelt.
In dem in 1 beschriebenen Realisierungsbeispiel umfasst der Controller zwei Zähler. Ein erster Zähler empfängt die aus dem relativen Sensor stammenden Impulse und wird in Abhängigkeit von dem Signal der Rotationsrichtung jedes Mal dann inkrementiert, wenn der Motor die Schnecke (6) antreibt und das zweite Verbindungselement (8) gekuppelt ist. Der Zustand dieses ersten Zählers entspricht der axialen Position der Lenksäule.
Der zweite Zähler empfängt ebenfalls die aus dem relativen Sensor stammenden Impulse und wird in Abhängigkeit von dem Rotationsrichtungssignal jedes Mal dann inkrementiert oder dekrementiert, wenn der Motor die Schnecke (6) antreibt und das erste Verbindungselement (7) sich im gekuppelten Zustand befindet. Der Zustand dieses zweiten Zählers entspricht der winkelförmigen Position der Lenksäule.
2 stellt eine schematische Ansicht eines Controllers dar. Sie umfasst einen ersten Zähler (20) der axialen Position und nimmt Folgendes auf:

– auf einem ersten Eingang ein dem Zustand der Kupplung des zweiten Verbindungselements (8) entsprechendes Signal. Diese Information stammt aus dem logischen Steuerschaltkreis.
– auf einem zweiten Eingang die aus dem relativen Sensor stammenden Impulse
– auf einem dritten Eingang ein der Rotationsrichtung des Motors entsprechendes Signal. Diese Information stammt aus dem logischen Steuerschaltkreislauf.
- auf einem vierten Eingang ein Reinitialisierungssignal.

Dieser Zähler (20) wird bei jedem auf dem zweiten Eingang eingegangenen Impuls inkrementiert, wenn der erste Eingang ein dem gekuppelten Zustand entsprechendes Signal empfängt und wenn der dritte Eingang ein einer ersten Rotationsrichtung entsprechendes Signal empfängt.
Dieser Zähler (20) wird bei jedem auf dem zweiten Eingang empfangenen Impuls dekrementiert, wenn der erste Eingang ein dem gekuppelten Zustand entsprechendes Signal empfängt und wenn der dritte Eingang ein einer umgekehrten Rotationsrichtung entsprechendes Signal empfängt.
Dieser Zähler (20) wird in den anderen Fällen in seinem vorherigen Zustand beibehalten.
Der Controller umfasst einen zweiten Zähler (30) der radialen Position, der Folgendes umfasst:

– auf einem ersten Eingang ein dem Zustand der Kupplung des ersten Verbindungselements (7) entsprechendes Signal. Diese Information stammt vom logischen Steuerkreislauf.
– auf einem zweiten Eingang die vom relativen Sensor stammenden Impulse.
– auf einem dritten Eingang ein der Rotationsrichtung des Motors entsprechendes Signal
– auf einem vierten Eingang ein Reinitialisierungssignal.

Dieser Zähler (30) wird bei jedem auf dem zweiten Eingang empfangenen Impuls inkrementiert, wenn der erste Eingang ein dem gekuppelten Zustand entsprechendes Signal empfängt und wenn der dritte Eingang ein einer ersten Rotationsrichtung entsprechendes Signal empfängt.
Dieser Zähler (30) wird bei jedem auf dem zweiten Eingang empfangenen Impuls dekrementiert, wenn der erste Eingang ein dem gekuppelten Zustand entsprechendes Signal empfängt und wenn der dritte Eingang ein einer umgekehrten Rotationsrichtung entsprechendes Signal empfängt.
Dieser Zähler (30) wird in den anderen Fällen in seinem vorherigen Zustand beibehalten.
Der Schaltkreis umfasst darüber hinaus für jeden der beiden Zähler als Variante einen die der ausgewählten Motorausgangsachse entsprechende Information empfangenden Eingang (anstelle der Eingänge jede der ein dem Zustand der Kupplung entsprechendes Signal empfangenden Eingänge).
Wenn schließlich die beiden Verbindungselemente in eine Bezugsposition kommen, in die Positionssensoren platziert sind, reinitialisiert ein Signal zum Zurücksetzen auf Null die Zähler (20, 30). Die beiden Zurücksetzungen auf Null erfolgen nicht gleichzeitig.
Jeder der Zähler (20, 30) ist für die Aufzeichnung von Positionspaaren durch einen Fahrer mit einem Speicherverzeichnis (21, 31) verbunden. Diese Positionspaare erlauben dem Fahrer, der sie gespeichert hat, seine bevorzugte Position wieder einzunehmen. Die Wiedergabe einer vor-gespeicherten Position erfolgt mithilfe von zwei Vergleichsvorrichtungen (22, 32), wobei die erste die Schaltung des zweiten Verbindungselements (8) steuert, wenn die durch den ersten Zähler (20) gemessene axiale Position der im ersten Verzeichnis (21) vor-gespeicherten Position entspricht und wobei die zweite Vergleichsvorrichtung die Kupplung des ersten Verbindungselements (7) steuert, wenn die vom zweiten Zähler (30) gemessene radiale Position der vor-gespeicherten Position im zweiten Verzeichnis (31) entspricht.
Die Verarbeitung der Informationen durch den Rechner kann verschiedene Varianten ergeben.
3 stellt eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor mit zwei Ausgangsachsen dar, von denen nur eine einzige gleichzeitig in Rotation ist.
Es handelt sich um eine Realisierungsvariante der vorherigen Lösung. Der Motor (4) bewegt zwei Schrauben (27, 28) über einen die Bewegung der Schrauben (27) oder (ausschließlich) der Schraube (28) gewährleistenden Schaltmechanismus. Der Motor (5) wird direkt oder indirekt an einen relativen, ein an den Controller übertragenes Signal ausgebenden Einheitssensor gekoppelt. Der Zähler der radialen Position wird je nach der Rotationsrichtung des Motors (5) inkrementiert oder dekrementiert, wenn die das Verbindungselement (17) antreibende Schraube (27) aktiv ist.
Wenn die das Verbindungselement (18) antreibende Schraube (28) aktiv ist, ist es der Zähler der axialen Position, der je nach der Rotationsrichtung des Motors (5) inkrementiert oder dekrementiert wird. Darüber hinaus liefern die Sensoren der Bezugsposition ein Reinitialisierungssignal der Zähler.
4 stellt eine schematische Ansicht eines zweiten Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem mobilen Motor, einer festen Kupplung und einer permanenten Schraubenmutter dar. In diesem Umsetzungsspeispiel ist der Einheitsmotor (5) mit Bezug auf die Kabine nicht fest, sondern mit der mobilen Säule (1) fest verbunden, mit der er sich verschiebt.
Der Motor (5) bewegt eine zur Lenksäule (1) parallele, durch eine permanente Schrauben-Mutterschrauben-Verbindung ein erstes Verbindungselement (37) antreibende Schraube (36), das ein Pleuel betätigt, dessen entgegen gesetztes Ende mit dem festen Teil (2) durch eine transversale Artikulation verbunden ist. Es gewährleistet die schwenkende Einstellung des Lenkrads.
Diese Schraube (36) treibt ebenfalls durch eine ausschaltbare Schrauben-Schraubenmutter-Verbindung ein zweites, mit dem festen Teil (2) verbundenes Verbindungselement (38) an. Es gewährleistet die Einstellung des Lenkrades in der Tiefe. Auf dieselbe Weise wird ein relativer Sensor direkt oder indirekt mit dem Motor gekoppelt und liefert Impulse an zwei Sensoren, von denen einer bei jeder Rotation des Motors inkrementiert und dekrementiert wird und der andere, wenn das zweite Verbindungselement (38) gekuppelt ist.
5 stellt eine schematische Ansicht eines Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor, einer Kupplung und einer permanenten Mutter dar. Die Lenksäule (1) weist an ihrem dem Lenkrad am nächsten liegenden Ende einen die Neigung einer Platine (51) erlaubenden Angelpunkt (52) auf, die den oberen Teil der Achse der Lenksäule umfasst, auf dem das Lenkrad angebracht wird. Die Lenksäule (1) ist mit Bezug auf eine Stulpe (50) axial gleitend. Ein elektrischer Einheitsmotor (5) gewährleistet die Bewegung einer Schraube, mit der ein erstes ausschaltbares, die axiale Verschiebung der Lenksäule (1) mit Bezug auf die feste Stulpe (50) gewährleistendes Verbindungselement (54) und ein zweites Verbindungselement (55) mit permanentem Eingreifen durch eine Schrauben-Schrauben-Mutterverbindung zusammenwirkt. Dieses zweite Verbindungselement (55) betätigt einen mit der Platine (51) durch eine Artikulation zusammenwirkender Pleuel (56).
Wie in den vorherigen Lösungen wird ein relativer Einheitssensor direkt oder indirekt mit dem Motor gekoppelt, um Impulse an einen ersten Zähler der axialen Position, der nur inkrementiert oder dekrementiert wird, wenn das Verbindungselement (59) gekuppelt wird, und an einen zweiten, permanent inkrementierten oder dekrementierten Zähler der Position zu liefern.
Der erste Zähler empfängt aus dem relativen Sensor stammende Impulse und wird in Abhängigkeit des Rotationsrichtungssignals jedes Mal dann inkrementiert oder dekrementiert, wenn der Motor die Schraube (56) bewegt und das erste Verbindungselement (59) sich im gekuppelten Zustand befindet. Der Zustand dieses ersten Zählers entspricht der axialen Position der Lenksäule.
Der zweite Zähler empfängt ebenfalls die aus dem relativen Zähler stammenden Impulse und wird in Abhängigkeit von dem Rotationsrichtungssignal jedes Mal dann inkrementiert oder dekrementiert, wenn der Motor die Schraube (56) bewegt. Die winkelförmige Position der Säule entspricht dem Zustand dieses zweiten Zählers, von dem der erste Zähler abgezogen wird.
Wie in den anderen Beispielen wird die Reinitialisierung der Zähler mithilfe von Sensoren der Bezugsposition durchgeführt.
6 stellt eine schematische Ansicht eines zweiten Modulbeispiels mit unabhängigen axialen und radialen Einstellungen mit einem Motor mit zwei Ausgangsachsen (entweder dreht sich nur die Achse (65) für die radiale Einstellung oder die beiden Achsen drehen sich mit derselben Geschwindigkeit für die axiale Einstellung) dar. Diese Version entspricht einer einen zwei Ausgangsachsen (64, 65) antreibenden Einheitsmotor (5) umsetzenden Realisierung. Die erste Achse (64) treibt das die axiale Verschiebung der Lenksäule (1) gewährleistende Verbindungselement (54) an. Die zweite Achse (65) treibt das die Ausrichtung der Platine (51) gewährleistende Verbindungselement (55) an.
Der mit diesen unterschiedlichen Mechanismen verbundene Controller weist alle folgenden Merkmale auf:
ein gleichzeitig die Einstellung in der Tiefe und die Einstellung in der Tiefe oder der Ausrichtung gewährleistender Einheitsmotor
ein direkt oder indirekt mit dem Einheitsmotor gekoppelter relativer Einheitssensor
entweder Ausschaltmittel wenigstens eines der Verbindungselemente oder ein Schaltmittel der Ausgangsachse des Motors.
zwei die Anzahl der durch den Positionssensor gelieferten Impulse zählenden Zähler in Abhängigkeit von zusätzlichen Informationen über die Rotationsrichtung und den Zustand des oder der Ausschaltmittel oder des Zustandes der aktiven Ausgangsachse(m)
ein oder mehrere ein Reinitialisierungssignal der Zähler ausgebende Positionssensoren der Verbindungselemente.
Die Zähler können entweder ein Bild jeweils der axialen Position und der radialen Position liefern oder jeweils ein Bild einer ihrer beiden Positionen und ein Bild der Kombination der beiden Positionen. In diesem letzteren Fall wird die der anderen Position entsprechende Information durch Subtraktion zwischen dem Inhalt der beiden Zähler bestimmt.
Die unterschiedlichen Zählmodi können auf folgende Weise dargestellt werden.
In dem Fall von zwei Ausgangsschrauben, wobei eine die „radiale" Schraube für den Antrieb des die Einstellung beim Schwenken gewährleistenden Verbindungsmittels ist und das andere die „axiale" Schraube für den Antrieb des die Einstellung in Translation gewährleistenden Verbindungsmittels ist:
Entweder der „axiale" Zähler zählt alle Impulse, wenn die „axiale" Schraube aktiv ist. Der zweite Zähler ist ein alle Impulse unabhängig von der eingegriffenen Schraube zählender „kombinierter" Zähler. Die Information über die „radiale" Position wird per Differenz zwischen den beiden Zählern berechnet.
Oder der „axiale" Zähler zählt alle Impulse, wenn die „axiale" Schraube aktiv ist. Der zweite Zähler ist ein „radialer" Zähler, der alle Impulse zählt, wenn die „axiale" Schraube nicht eingegriffen ist.
In dem Fall einer Einheitsausgangsschraube:
Entweder der „axiale" Zähler zählt alle Impulse, wenn das „axiale" Verbindungselement gekuppelt ist. Der zweite Zähler ist ein „kombinierter" Zähler, der alle Impulse unabhängig vom Zustand der Kupplung zählt. Die Information über die „radiale" Position wird per Differenz zwischen den beiden Zählern berechnet. Oder der „axiale" Zähler zählt alle Impulse, wenn das „axiale" Verbindungselement gekuppelt ist. Der zweite Zähler ist ein „radialer" Zähler, der alle Impulse zählt, wenn das „axiale" Verbindungselement nicht gekuppelt ist.
Oder der „axiale" Zähler zählt alle Impulse, wenn das „axiale" Verbindungselement gekuppelt ist. Der zweite Zähler ist ein „radialer" Zähler, der alle Impulse zählt, wenn das „radiale" Verbindungselement gekuppelt ist.

Claims

Lenksäulenmodul (1) mit motorbetriebener Positionssteuerung, das einen Einheitsmotor (5) zur Einstellung der Lenkradposition umfasst, wobei über jeweils ein erstes und ein zweites Verbindungselement (7) (8) in einer transversalen Schwenkachse (9) die Neigung des Lenkrads und in einer Längsachse die Tiefe eingestellt wird, wobei besagtes Modul Mittel zur Steuerung des Zustands der Verbindungselemente umfasst, die das Auswählen einer der Einstellachsen ermöglicht, wobei besagter Einheitsmotor (5) mit einem einheitlichen inkrementalen Positionssensor verbunden ist, der eine Information über die Drehung des besagtes Motors an einen Controller sendet, welcher ferner zumindest eine Aktivierungsinformation erhält, die repräsentativ für den Zustand von zumindest einem der besagten Verbindungselemente ist, wobei besagter Controller ein Zählsystem für die Impulse umfasst, die von besagtem Sensor ausgesendet werden, und besagtes Zählsystem einen ersten und einen zweiten Zähler umfasst, der entsprechend zumindest einer Aktivierungsinformation für jeweils eine der besagten Einstellachsen ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Modul Positionsdetektoren für besagte Verbindungselemente umfasst, die so angepasst wurden, dass sie ein Reinitialisierungssignal für die Zähler aussenden, wenn die Verbindungselemente in den Bezugspositionen stehen.
Lenksäulenmodul (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungselement mit einer einheitlichen Gewindeschraube zusammenwirkt, die von besagtem Einheitsmotor (5) bewegt wird, wobei besagtes Modul Mittel zur Steuerung des Einkuppelns von zumindest einem der Verbindungselemente in besagte Gewindeschraube umfasst, und besagte Steuermittel besagte Aktivierungsinformation aussenden, die dem Zustand besagter Kupplungen entsprechen.
Lenksäulenmodul (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass besagter einheitlicher Inkrementalsensor aus einer Hall-Sonde, einem magnetischen, optischen oder induktiven/kapazitiven Sensor besteht, der mit der Achse des Motors, einem Übertragungselement oder der Ausgangsachse verbunden ist.
Lenksäulenmodul (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Verbindungselemente dauerhaft in besagte, vom Einheitsmotor (5) bewegte Gewindeschraube eingreift, und der Controller einen ersten Speicherzähler umfasst, dessen Einheiten sich entsprechend den Schwankungen des Inkrementalsensors nur dann erhöhen, wenn die Kupplung des ersten Verbindungsmittels aktiviert ist, und einen zweiten Speicherzähler, dessen Einheiten sich entsprechend den Schwankungen besagten Inkrementalsensors erhöhen.
Lenksäulenmodul (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungselement durch eine Kupplung mit besagter, durch den Einheitsmotor (5) bewegten Schraube verbunden ist und der Controller einen ersten Speicherzähler umfasst, dessen Einheiten sich entsprechend den Schwankungen des Inkrementalsensors erhöhen, wenn die Kupplung des ersten Verbindungsmittels aktiviert ist, und einen zweiten Speicherzähler, dessen Einheiten sich entsprechend den Schwankungen des Inkrementalsensors erhöhen, wenn die Kupplung des zweiten Verbindungsmittels aktiviert ist.
Lenksäulenmodul (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einheitsmotor (5) zwei Ausgangsachsen und ein Schaltmittel zur Auswahl einer der besagten Achsen oder beider Achsen umfasst, wobei ein Verbindungsmittel über eine Schraube-Mutter-Verbindung mit einer der Ausgangsachsen zusammenwirkt, um die axiale Verschiebung der Lenksäule (1) in Bezug auf den feststehenden Teil des Moduls zu bewirken, und das andere Verbindungselement über eine Schraube-Mutter-Verbindung mit der anderen Ausgangsachse zusammenwirkt, um die Drehung der Lenksäule (1) in Bezug auf eine quer verlaufende Schwenkachse der Lenksäule (1) in Bezug auf den feststehenden Teil des Moduls herbeizuführen, wobei besagtes Schaltmittel besagte Aktivierungsinformation über den Zustand besagten Schaltmittels aussendet.