DE29621794U1 - Verstellvorrichtung insbesondere für ein Schiebe-Hebe-Dach eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Verstellvorrichtung insbesondere für ein Schiebe-Hebe-Dach eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
R. 31282
17.12.96 Sc/Ge
17.12.96 Sc/Ge
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
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Verstellvorrichtung insbesondere für ein Schiebe-Hebe-Dach
eines Kraftfahrzeugs
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Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Verstellvorrichtung
insbesondere für ein Schiebe-Hebe-Dach eines Kraftfahrzeugs
nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist bereits eine Verstellvorrichtung bekannt (DE-OS 42 29 439), die einen
Elektromotor zum Antrieb eines Schiebe-Hebe-Daches aufweist, dessen Lage präzise zu regeln ist. Die Lage des Schiebe-Hebe-Daches
wird dabei von einem inkrementellen Lagegeber und einem einzigen Absolutwert-Lagegeber erfaßt. Der
Absolutwert-Lagegeber ist als Mikroschalter ausgebildet, der
über ein Nockenrad betätigbar ist. Dieses Nockenrad unterscheidet vier Bereiche (Positionen) des Schiebe-Hebe-0
Daches, wobei lediglich zwei Schaltflanken durch direktes
Anfahren derselben ausgewertet werden können. Bei einem Schiebe-Hebe-Dach sind im wesentlichen drei Dachstellungen
möglich, welche durch eine Nullstellung bei geschlossenem Dach, einer Endstellung in Hebelage und einer Endstellung in
Schiebelage gekennzeichnet ist. Die genaue Lageermittlung des Schiebe-Hebe-Daches erfolgt dabei durch Auswertung der
elektrischen Signale des einen Absolutwert-Lagegebers sowie
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durch Auswertung der elektrischen Signale eines inkrementellen Gebers. Unter bestimmten Umständen, zum
Beispiel bei Stromausfall oder Verstellung des Schiebe-Hebe-Daches von Hand, stimmt die von den Gebern abgeleitete Lage
nicht mehr mit der tatsächlichen Lage des Schiebe-Hebe-Daches überein. Es ist somit nicht mehr eindeutig erkennbar,
in welchem Bereich beziehungsweise Position sich das Schiebe-Hebe-Dach befindet, was zu einer falschen Reaktion
des Schiebe-Hebe-Dachantriebes oder sogar zu einem Ausfall des Schiebe-Hebe-Dachantriebes führen kann. Die bekannte
Verstellvorrichtung mit nur einem einzigen Absolutwert-Lagegeber ist daher statisch nicht stabil aufgrund der
Mehrdeutigkeiten des vom Absolutwert-Lagegeber abgegebenen Schaltsignals. Außerdem ist es bei der bekannten Vorrichtung
zwingend erforderlich, die Verstellbewegung des Schiebe-Hebe-Daches in einem vorgesehenen Mikrocontroller zu
speichern. Ein möglicher Spannungsausfall führt aber dazu, daß das System keine Information über die aktuelle Lage des
Schiebe-Hebe-Daches mehr hat und unter Umständen einen falschen Bereich identifiziert, so daß eine falsche
Systemreaktionen beziehungsweise eine unerwünschte Lageänderung des Schiebe-Hebe-Daches erfolgt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, daß jederzeit eine eindeutige Lageerkennung und 0 damit Lagepositionierung des Schiebe-Hebe-Daches möglich
ist. Besonders vorteilhaft ist, daß ein möglicher Spannungsausfall oder Systemabsturz eines vorgesehenen
Mikrocontrollers keine nachteiligen Folgen hat. Damit können vorteilhafterweise ansonsten erforderliche Sonderfunktionen
eines im Mikrocontroller ablaufenden Programmes, welches
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sofort auf das Anfahren der Endbereiche des Schiebe-Hebe-Daches reagieren müßte, entfallen. Besonders vorteilhaft ist
ein sicheres Verstellen des Schiebe-Hebe-Daches innerhalb der vom Gebersystem vorgegebenen Grenzen, wobei eine
Positionierung des elektrischen Antriebs in der Zuposition des Schiebe-Hebe-Daches (Nullstellung) jederzeit möglich
ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Anspruch 1 angegebenen Verstellvorrichtung möglich.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in schematisch vereinfachter Darstellungsweise eine
erfindungsgemäße Verstellvorrichtung, Figur 2 eine Abbildung von Nockenzuständen (Abwicklung in Umfangsrichtung)
vorgesehener Nocken in Abhängigkeit von der aktuellen Lage des Schiebe-Hebe-Daches.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist in schematisch vereinfachter Darstellungsweise eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung
0 1 gezeigt, die einen Elektromotor 10 zum Antrieb eines bewegbaren Teils 11, insbesondere eines Schiebe-Hebe-Daches
eines Kraftfahrzeuges, aufweist. Die Lage des Schiebe-Hebe-Daches 11 wird dabei von einem inkrementellen Lagegeber 15
sowie erfindungsgemäß von zwei Absolutwert-Lagegebern 16 und
17 erfaßt. Die beiden Absolutwert-Lagegeber 16, 17 sind über
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ein Getriebe 14 mit dem Elektromotor 15 verbunden. Der inkrementelle Lagegeber 15 ist vorzugsweise als Magnetsensor
ausgebildet und zum Beispiel unmittelbar mit dem Elektromotor 10 an dessen Anker verbunden. Der Lagegeber 15
besteht beispielsweise aus einem Hallschalter und einem am Anker des Elektromotors 10 vorgesehenen Ringmagneten, um die
Ankerumdrehungen des Elektromotors 10 zählen zu können. Eine zum Beispiel in Form eines Mikrocontrollers ausgebildete
Lageistwert-Ermittlungseinheit 27 ist vorgesehen, um elektrische Lagesignale 19, 20 des inkrementellen Lagegebers
15 auswerten zu können. Die Lagesignale 19, 20 des Lagegebers 15 reichen jedoch allein nicht aus, um die
absolute Lage des Schiebe-Hebe-Daches 11 ermitteln zu können. Die fehlende Information über die absolute Lage
erhält die Lageistwert-Ermittlungseinheit 27 von den zwei Absolutwert-Lagegebern 16 und 17. Der erste Absolutwert-Lagegeber
16 ist beispielsweise als Nockenscheibe 22 ausgebildet, die eine erste Nocke 23 und eine zweite Nocke
24 aufweist. Die Nocken 23, 24 wirken mit Schaltmitteln 25 zusammen, die ein Absolutwert-Lagesignal 26 an die
Lageistwert-Ermittlungseinheit 27 abgeben. In gleicher Weise ist der zweite Absolutwert-Lagegeber 17 beispielsweise auch
als Nockenscheibe 30 ausgebildet, die eine erste Nocke 31 und eine zweiten Nocke 32 aufweist. Die Nocken 31, 32 wirken
mit Schaltmitteln 33 zusammen, die ein entsprechendes Absolutwert-Lagesignal 34 an die Lageistwert-Ermittlungseinheit
27 abgeben. Die beiden Schaltmittel 25, 33 können zum Beispiel in Form von Mikroschaltern
ausgebildet sein. Ein Überfahren einer Nockenflanke der 0 Nockenscheiben 22, 30, die einer bestimmten Referenzlage des
Schiebe-Hebe-Daches 11 entspricht, löst einen Schaltvorgang aus, der von der Lageistwert-Ermittlungseinheit 27
detektierbar ist. Während des Betriebs kann somit bei jedem Überfahren einer Nockenflanke der Nocken 23, 24, 31, 32 eine
Kalibrierung des inkrementellen Lagegebers 15
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beziehungsweise der Lageregelung stattfinden. Die Absolutwert-Lagegeber 16, 17 liefern nur dann ein
eindeutiges Signal, wenn der maximale Lageversteilweg des
Schiebe-Hebe-Daches 11 maximal einer Umdrehung der Nockenscheiben 22, 30 entspricht. Zur Anpassung ist daher im
allgemeinen das Getriebe 14 erforderlich.
Ein vom Mikrocontroller 27 abgegebenes Lageistsignal 37 wird
in einem Regler 39 mit einem von einem Lagesollwert-Geber 40 abgegebenen Lagesollwert-Signal 41 verglichen. Der Regler 39
gibt ein Lageregelungssignal 42 an eine Stelleinrichtung 43 ab, die ein Stellsignal 44 für den Elektromotor 10 erzeugt.
Mit Hilfe des inkrementellen Lagegebers 15 sowie der zwei Absolutwert-Lagegeber 16, 17 ist es möglich, bei jeder
beliebigen Lage des Schiebe-Hebe-Daches 11 eine eindeutige Zuordnung zu den von den Gebern 15, 16, 17 abgegebenen
elektrischen Signalen zu erhalten, und zwar unabhängig davon, ob zuvor ein Ausfall der Verstellvorrichtung 1
beziehungsweise eine manuelle Lageänderung des Schiebe-Hebe-0 Daches stattgefunden hat. Dies ermöglicht jederzeit eine
präzise Bestimmung der aktuellen Lage des Schiebe-Hebe-Daches 11.
Bei der Verstellvorrichtung 1 handelt es sich um ein elektronisches System, welches das Öffnen und Schließen des
beweglichen Teils 11 zum Beispiel in Form eines Schiebe-Hebe-Daches für ein Kraftfahrzeug sicherstellt. Zur
Betätigung des Elektromotors 10 und Ansteuerung desselben 0 ist ein nicht näher dargestellter Logikschalter sowie ein
Türschloßkontakt vorgesehen. Wie in Figur 2, einer Abbildung von Nockenzuständen des ersten, im folgenden als Hubnocken
22 bezeichneten Nockens 22 und des zweiten, im folgenden als Endnocken 30 bezeichneten Nockens 3 0 in Abhängigkeit von der
5 aktuellen Lage des Schiebe-Hebe-Daches 11, dargestellt ist,
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kann das Schiebe-Hebe-Dach 11 vier Zustände annehmen. Die Zustände setzen sich aus dem Zustand O „Schieben", dem
Zustand 1 „Heben", dem Zustand 2 „Anschlag-Schieben" und dem
Zustand 3 „Anschlag-Heben" zusammen. Die drei Endstellungen des Schiebe-Hebe-Daches 11 Nullstellung (Dach geschlossen),
gekennzeichnet in Figur 2 durch „ZU", die Endstellung Hebelage, gekennzeichnet durch „ANGEH", die Endstellung
Schiebelage, gekennzeichnet durch „AUF", sind in Figur 2 entsprechend eingezeichnet. Betätigt der Fahrer den
Logikschalter des Elektromotors 10, so bewegt sich das Schiebe-Hebe-Dach 11 entsprechend der zugeordneten Richtung
bis zur jeweiligen, durch den inkrementellen Lagegeber 15 ermittelten Stopposition, sofern der Logikschalter nicht
vorher losgelassen wird. Soll das Schiebe-Hebe-Dach 11 dabei zum Beispiel aus der Schiebelage in die Hebelage gebracht
werden, dann muß der Logikschalter für die Hebelage solange betätigt werden, bis die Endstellung Hebelage erreicht ist.
Dabei überfährt der Elektromotor 10 die Nullstellung „ZU" ohne Zwischenstopp. Wird der Logikschalter vor dem Erreichen
der Endstellung losgelassen, dann wird der Elektromotor 10 sofort gestoppt. Wird der Logikschalter für „Schließen"
betätigt, dann fährt das Schiebe-Hebe-Dach 11 unabhängig von der jeweiligen Position in seine Nullstellung, sofern der
Logikschalter nicht vorher losgelassen wird.
Des weiteren ist auch ein Automatikbetrieb möglich. Der Automatikbetrieb wird eingeleitet, wenn der Logikschalter
beim Öffnen in der Schiebelage oder in der Hebelage des Schiebe-Hebe-Daches 11 für eine Zeit von 50 ms
< t < 0,4 s 0 betätigt wird. Ab diesem Zeitpunkt kann der zum Beispiel als
Wippschalter ausgebildete Logikschalter losgelassen werden, wonach sich das Schiebe-Hebe-Dach 11 selbsttätig zur
jeweiligen Endstellung bewegt. Wird der Logikschalter nach dem eingeleiteten Automatikbetrieb erneut betätigt, dann
wird der Elektromotor 10 sofort gestoppt. Der Elektromotor
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10 bleibt danach solange in Ruhe, bis der Logikschalter wieder losgelassen wird und eine erneute Betätigung erfolgt.
Im sogenannten normierten Zustand, bei welchem der inkrementelle Lagegeber 15 geeicht beziehungsweise
zurückgesetzt wird, ist sowohl manueller als auch Automatikbetrieb möglich. Das Schiebe-Hebe-Dach 11 ist
geschlossen, wenn der Elektromotor 10 die fallende Nockenflanke des Hubnockens 22 von Hebelage in Schiebelage
erkennt. Aus Schiebelage kommend wird in Nullstellung reversiert, das heißt zurückgesetzt. Damit wird
sichergestellt, daß der Elektromotor 10 immer nur an einer Schaltflanke abgeschaltet wird.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in Verbindung mit dem inkrementellen Lagegeber 15 die Positionen Ende
Hebe- und Schiebelage nicht mehr mit der Schaltflanke El und E2 des Lagesignals 34 des zweiten Absolutwert-Lagegebers 17
angefahren werden müssen. Diese Schaltflanken El und E2
0 dienen lediglich zur Festlegung einer Bereichsgrenze, die auf keinen Fall überschritten werden darf. Die Schaltflanken
El und E2 werden ebenfalls zur Vornormierung und gegebenenfalls zur Codierung des Systems benutzt. Zum
Schließen des Schiebe-Hebe-Daches 11 aus der Hebelage kommend, wird die Schaltflanke Hl, H2 des Lagesignals 26 des
ersten Absolutwert-Lagegebers 15 benutzt. Aus der Schiebelage kommend wird die Zugposition mittels des
inkrementellen Lagegebers 15 bestimmt, indem der Nachlaufwert des Elektromotors 10 zur Positionierung benutzt
0 wird. Aus Toleranzgründen ist die Zuordnung der beiden Nocken 22, 3 0 zueinander sehr kritisch. Durch die
erfindungsgemäße Verwendung zweier Absolutwert-Lagegeber 16,
17, die Endschalter darstellen, und die nur noch zur Bereichsüberwachung benutzt werden, kann mit einem
erweiterten Toleranzbereich gearbeitet werden. Die Endwinkel
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zum präzisen Ansteuern des Elektromotors 10 werden dabei beim normierten System nur noch durch den inkrementeilen
Lagegeber 15 bestimmt. Die Zuposition des Schiebe-Hebe-Daches 11 wird außerdem nur noch aus der Hebelage kommend
durch die Schaltflanken Hl, H2 bestimmt. Aus der Schiebelage kommend wird in der Nullstellung nicht mehr durch
Reversieren an der Schaltflanke angefahren, sondern durch den inkrementellen Geber 15 unter Einbeziehung des letzten
Elektromotornachlaufs angefahren.
Die Normierung des inkrementellen Gebers 15 erfolgt bei einem Neustart beziehungsweise Ausfall des Systems in der
Weise, daß der Logikschalter zur Betätigung des Elektromotors 10 dauerhaft betätigt wird und der
Elektromotor 10 im Manuellbetrieb eine der jeweiligen Drehrichtung zugeordnete Schaltflanke des
Mikroschaltersystems 25, 33 erkennt. Bei nicht normiertem Elektromotor 10 ist der Automatikbetrieb gesperrt und der
Elektromotor 10 wird mit kleiner Geschwindigkeit betrieben.
In Undefiniertem, das heißt endnormiertem Zustand (nach
einem Spannungsausfall beziehungsweise Reset) kann sich das Schiebe-Hebe-Dach 11 in verschiedenen Zuständen befinden.
Folgende Reaktionen sind dabei möglich. Erster Zustand „0":
Es ist sowohl Rechts- als auch Linkslauf des Elektromotors
10 erlaubt. Bei Linkslauf wird das System an der Schaltflanke Hl normiert, wobei die Sollposition „ZU"
entsprechend reversiert wird. Bei Rechtslauf hingegen erfolgt ein Stopp beim Erreichen der Schaltflanke E4. Im
0 zweiten Zustand „1" sind sowohl Rechts- als auch Linkslauf des Elektromotors 10 erlaubt. Bei Rechtslauf kann das System
entsprechend an der Schaltflanke H2 normiert werden. Bei Linkslauf hingegen erfolgt ein Stopp beim Erreichen der
Schaltflanke E2. Im dritten Zustand ist kein Rechtslauf 5 zugelassen, so daß bei Linkslauf das System entsprechend an
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E3 vornormiert wird. Eine endgültige Normierung erfolgt danach an der Schaltposition Hl. Ein Rechtslauf ist danach
erst möglich, wenn die Istposition im normalen Bereich liegt (erster Zustand „0" und zweiter Zustand „1"). Im vierten
Zustand „3" ist kein Linkslauf zugelassen, das heißt, daß das System an der Schaltflanke E3 bei einem Rechtslauf des
Elektromotors 10 entsprechend vornormiert und endgültig an der Schaltflanke H2 normiert wird. Ein Linkslauf ist danach
erst möglich, wenn die Istposition im normalen Bereich liegt (erster Zustand „0" und zweiter Zustand „1"). Das normierte
System kann sich nur im ersten Zustand „0" und im zweiten Zustand „1" befinden. Hier ist die Verstellung im normalen
Bereich „Heben und Schieben" möglich. Wird im normierten System der dritte Zustand „2W oder vierte Zustand „3"
erreicht, dann wird der Elektromotor 10 sofort gestoppt und • das System ist entnormiert. Der erste Zustand ist in Figur 2
durch eine eingezeichnete „0", der zweite Zustand durch eine eingezeichnete „1", der dritte Zustand durch eine
eingezeichnete „2" und der vierte Zustand durch eine eingezeichnete „3" entsprechend gekennzeichnet.
Alle Positionierungen des Elektromotors 10, auch die Endstellung Hebelage und Schiebelage des Schiebe-Hebe-Daches
11, erfolgen mittels des inkrementellen Lagegebers 15. Nur die Nullstellung ist immer auf die fallende Schaltflanke am
Nullnocken (Hubnocken 22) bezogen. Der Lagegeber 15 wird bei
jedem Flankenwechsel in Nullstellung neu initialisiert. War das System vorher entnormiert, so werden die Schaltflanken
El oder E3 zur Vornormierung benutzt. Die endgültige 0 Normierung erfolgt dann am Schaltpunkt Hl und H2. Der
Schaltpunkt Hl ist die Referenz für den Hebewinkel und H2 für den Schiebewinkel. Die Nullage befindet sich am Übergang
des Hubnockens 22 von der Hebelage in die Schiebelage. Um den Einfluß der Hysterese am Hubnocken 22 auszuschließen,
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erfolgt ein Anfahren des Elektromotors 10 stets aus dem Hebebereich in die Nullage.
Claims (6)
1. Verstellvorrichtung insbesondere für ein Schiebe-Hebe-Dach eines Kraftfahrzeugs, die über einen elektrischen
Antrieb, einen inkrementellen Lagegeber und einen Absolutwert-Lagegeber verfügt, wobei eine Ermittlungseinheit
die Lage eines vom elektrischen Antrieb angetriebenen ;:
beweglichen Teils, insbesondere eines Schiebe-Hebe-Daches, ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Absolutwert-Lagegeber,
ein erster Lagegeber (16) und ein zweiter Lagegeber (17), vorgesehen sind, von denen ein jeder zwei
Schaltzustände (El, E2 beziehungsweise E3, E4) zur Abgabe entsprechender elektrischer Signale an die
Ermittlungseinheit (27) annehmen kann.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Schaltwechsel der zwei
Absolutwert-Lagegeber (16, 17) abhängig von der Drehrichtung 0 des elektrischen Antriebs (10) die Lage des beweglichen
Teils (11) bestimmbar ist.
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Absolutwert-Lagegeber (16, 17)
über zumindest zwei Nocken (23, 24 beziehungsweise 31, 32)
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verfügt, die mit Schaltmitteln (25, 33) entsprechend zusammenwirken.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (25, 33) als Mikroschalter ausgebildet sind.
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen des beweglichen Teils (11)
die vom zweiten Absolutwert-Lagegeber (17) abgegebene Schaltflanke (Hl, H2) erfaßt wird.
6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinheit (27) in Form
eines Mikrocontrollers ausgebildet ist.
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| GB2320586A (en) | 1998-06-24 |
| GB9726399D0 (en) | 1998-02-11 |
| GB2320586B (en) | 1998-11-11 |
| US6028370A (en) | 2000-02-22 |
| FR2757110B3 (fr) | 1998-12-04 |
| FR2757110A3 (fr) | 1998-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980520 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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Effective date: 20050223 |
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| R071 | Expiry of right |