DE3324107C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung
für ein bewegbares Teil zum wahlweisen Schließen oder Freigeben
von Öffnungen an Kraftfahrzeugen mit einem motorischen
Antrieb für das bewegbare Teil und einem Betätigungsglied
zum bedarfsweisen Wirksammachen des Antriebs, wobei das Betätigungsglied
als Sollwertgeber mit einem Wählglied für
die Stellung des bewegbaren Teils ausgebildet und der Antrieb
Teil eines Regelkreises ist, der die am Wählglied eingestellte
Stellung mit der IST-Stellung des bewegbaren Teils
vergleicht und das bewegbare Teil verstellt, bis die Regelabweichung
zu Null geworden ist.
Es ist eine Betätigungseinrichtung dieser Art für das Steuern
der auf- und abgehenden Schiebebewegung von Kraftfahrzeugfenstern
bekannt (DE-OS 30 25 116). Als Wählglied ist dabei ein
zwischen den beiden Vordersitzen des Fahrzeuges angebrachtes
Schiebepotentiometer vorgesehen, das von einer der Fensterschließstellung
entsprechenden Stellung in eine der Offenstellung
des Fensters entsprechende Stellung und umgekehrt
geradlinig verschoben werden kann. Eine solche Betätigungseinrichtung
eignet sich jedoch nicht zum Steuern von Schiebedächern,
d. h. Dächern, bei denen ein Deckel zusätzlich
zu einer hin- und hergehenden Bewegung wahlweise auch eine
Schwenkbewegung ausführen kann.
Bekannte Betätigungseinrichtungen für Schiebe-Hebedächer (DE-
PS 19 06 084 und DE-PS 21 00 336) weisen einen Schalter oder
eine Schaltergruppe auf, über den oder die ein mit dem Deckel
in Antriebsverbindung stehender motorischer Antrieb in der gewünschten
Antriebseinrichtung eingeschaltet und nach
Erreichen der gewünschten Deckelstellung wieder ausgeschaltet
wird. Dabei sind in der Regel zusätzliche Endschalter
vorgesehen, die den Deckel in der Schließstellung, der voll
zurückgeschobenen Stellung oder einer voll ausgestellten Lage
zum Halt kommen lassen. Die Betätigung ist jedoch umständlich.
Insbesondere das Stillsetzen des Deckels in Zwischenstellungen
ist problematisch. Um beispielsweise den Deckel in eine teilweise zurückgeschobene
oder teilweise ausgestellte Lage zu bringen, muß der Betätigungsschalter
gedrückt und in gedrückter Lage gehalten werden, bis der Deckel
die gewünschte Zwischenstellung erreicht hat. Wann und ob letzteres der
Fall ist, kann der Fahrer nur durch unmittelbares Beobachten des Deckels
feststellen, was ein Abwenden des Blickes von der Fahrbahn erfordert.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine einfach und besonders sinnfällig bedienbare
Betätigungseinrichtung für ein Schiebe-Hebedach zu schaffen,
die ein exaktes Anfahren beliebiger Deckelverschiebe- und
Schwenkstellungen gestattet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Betätigungseinrichtung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das bewegbare Teil der Deckel eines Schiebe-Hebedachs ist,
der mittels des Antriebs wahlweise hin- und hergehend verschoben
oder zu einer Schwenkbewegung veranlaßt werden kann, und
daß zur Wahl zwischen einer von einer Null-Stellung ausgehenden
Schiebebewegung und einer von dieser Null-Stellung ausgehenden
Schwenkbewegung des Deckels das Wählglied von einer
der Deckel-Null-Stellung entsprechenden Ausgangsstellung in
der einen oder der anderen Richtung verstellbar ist.
Die Betätigungseinrichtung nach der Erfindung gestattet es,
mittels eines einzigen Wählgliedes nicht nur die Größe der
jeweiligen Verstellbewegung, sondern auch die Art dieser Verstellbewegung,
d. h. entweder Verschieben oder Verschwenken
vorzugeben. Beliebige Deckelverschiebestellungen und auch
Deckelschwenkstellungen können durch Betätigen des einzigen
Wählgliedes genau angefahren werden, ohne daß der Bediener
selbst den Deckel beobachtet. Eine Ablenkung des Fahrers ist
vermieden.
Zur weiteren Erleichterung des Deckeleinstellvorganges liegt
das Wählglied vorteilhaft im normalen Blickfeld des Bedienenden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Sollwertgeber
oder dessen Wählglied eine mechanische Raste zum Erkennen der
Ausgangsstellung zugeordnet. Dadurch kann der Deckel in die
Deckel-Null-Stellung gebracht werden, ohne daß der Fahrer den
Blick von der Fahrbahn abzuwenden braucht.
Zweckmäßig ist ferner dem Wählglied eine den Verstellbereich
des Deckels darstellende Anzeigevorrichtung zugeordnet. Diese
Anzeigevorrichtung ist vorzugsweise mit zusätzlichen Elementen
zur Anzeige mit der gewählten Art der Verstellbewegung versehen,
und das Wählglied kann zweckmäßig selbst zugleich
einen Teil der Anzeigevorrichtung bilden. Eine besonders
übersichtliche Anzeige wird erhalten, wenn das Wählglied
gegenüber die Sollstellungen symbolisierenden,
feststehenden Keildarstellungen verstellbar
ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat der Regelkreis
eine Dreipunkt-Übertragungskennlinie mit Hysterese,
wodurch ein unerwünschtes Ansprechen des Regelkreises
bei geringfügigen Istwert/Sollwert-Abweichungen vermieden
wird. Der Regelkreis kann eine Grob- und eine Feinregelstufe
aufweisen, die beispielsweise mit einem auf
zwei unterschiedliche Drehzahlen umschaltbaren Motor zusammenwirken
können, wobei selbsttätig von der Grob- auf
die Feinregelstufe umgeschaltet wird, um unter anderem
bei fehlenden Haltekräften eine Feinpositionierung vorzunehmen.
Auf diese Weise lassen sich z. B. auf das
Schiebe-Hebedach einwirkende Windkräfte ausgleichen.
Eine Positionsgrob- und -feinregelung kann auch in Verbindung
mit einer Motordrehzahlregelung erfolgen. Die
Sollwertvorgabe und die Istwerterfassung können grundsätzlich
wahlweise analog oder digital erfolgen. Eine
analoge Istwerterfassung hat den Vorteil, daß die Iststellung
auch bei einem Netzausfall ohne Mehraufwand
gespeichert bleibt. Für eine analoge Sollwertvorgabe
und/oder Istwerterfassung eignen sich insbesondere
Dreh- oder Schiebepotentiometer. Für eine digitale
Istwerterfassung eignet sich ein digitaler Positionsgeber
mit nachgeschaltetem Vor/Rückwärtszähler. Auch
der Regelkreis kann analog, digital oder gemischt analog/digital
ausgebildet sein. D/A-Wandler bzw. A/D-Wandler
sind gegebenenfalls vorgesehen, um digitale Geber mit
einem analogen Regelkreis oder umgekehrt analoge Geber mit
einem digitalen Regelkreis zusammenarbeiten zu lassen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens
ein zusätzlicher Geber zur Vorgabe eines festen Sollwertes
und eine auf vorbestimmte Bedingungen ansprechende
Logikschaltung zum Umschalten von dem verstellbaren Sollwertgeber
auf den Festwert-Sollwertgeber vorgesehen. Die
Logikschaltung kann beispielsweise auf das Abstellen der
Zündung oder auf einen Regensensor ansprechen, um
das Schiebe-Hebedach selbsttätig in die Schließstellung
zu bringen. Umgekehrt kann die Logikschaltung
durch einen Klemmschutzsensor betätigt werden, um den
Deckel des Schiebe-Hebedaches in
eine der Öffnungs-Endlagen zu bringen, sobald während
einer Deckelverstellbewegung eine die normalerweise
zu erwartende Verstellkraft übersteigende Gegenkraft
ermittelt wird.
Im Falle einer Anordnung mit analogen Gebern und digitaler
Signalauswertung kann zweckmäßig den Gebern ein einziger
A/D-Wandler gemeinsam zugeordnet sein, und die Geber können
an den gemeinsamen A/D-Wandler im Zeitmultiplexbetrieb
angeschaltet werden.
Das Sollwertgeber-Potentiometer kann mit einem zusätzlichen
Festabgriff für ein der vorbestimmten Ausgangsstellung entsprechendes
Signal versehen sein. Einem solchen Potentiometer
kann ein Spannungsteiler mit einem im Vergleich zu dem
Gesamtwiderstand des Potentiometers kleinen Widerstand
parallel geschaltet sein, während der Potentiometer-Festabgriff
mit einem Spannungsteiler-Abgriff für das Ausgangsstellungssignal
elektrisch leitend verbunden ist. Eine
derartige Ausbildung führt zu besonders einfacher Montage
und gestattet eine einfache Anpassung der Stellkennlinie
an die jeweiligen Bedürfnisse.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden
Zeichnungen zeigt
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug-Schiebe-
Hebedach bei zurückgeschobenem
Deckel,
Fig. 2 das Schiebe-Hebedach nach Fig. 1
in der Schließstellung,
Fig. 3 das Schiebe-Hebedach nach Fig. 1
bei ausgestelltem Deckel,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung
eines Kraftfahrzeug-Armaturenbretts
mit Sollwertgeber für das Schiebe-
Hebedach nach den Fig. 1 bis 3,
Fig. 5 und 6 in größerem Maßstab schematische Darstellungen
von Ausführungsformen
des Sollwertgebers,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der
für das Schiebe-Hebedach vorgesehenen
Betätigungseinrichtung,
Fig. 8 eine Schaltbild eines analogen Regelkreises,
Fig. 9 ein Blockschaltbild für einen analogen
Regelkreis mit digitaler
Istwert-Erfassung,
Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform
mit analogen Gebern und digitaler
Gebersignalauswertung,
Fig. 11 eine bevorzugte Ausführungsform eines
analogen Sollwertgebers und
Fig. 12 die Stellkennlinie des Sollwertgebers
gemäß Fig. 11.
Das in den Fig. 1 bis 3 schematisch veranschaulichte Schiebe-
Hebedach weist einen Deckel 1 auf, der mittels eines in
seiner Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotors 2 über ein
oder mehrere Übertragungsglieder 3, zweckmäßig in Form
drucksteifer Kabel, eine Transportbrücke 4 und einen Ausstellmechanismus
5 verstellbar ist. In der Arbeitsstellung
gemäß Fig. 1 ist der Deckel 1 unter einem festen Dachteil 6
zurückgeschoben, um eine Dachöffnung 7 freizugeben. In der
Stellung gemäß Fig. 2 verschließt der Deckel 1 die Dachöffnung
7. Durch weiteres Vorbewegen der Transportbrücke 4
ausgehend von der Schließstellung nach Fig. 2 wird der
Ausstellmechanismus 5 veranlaßt, die hintere Kante des
Deckels 1 über das feste Dachteil 6 unter Verschwenken
des Deckels 1 um eine nahe der Deckelvorderkante liegende
Achse anzuheben.
Der Motor 2 liegt in einem weiter unten näher erläuterten
Regelkreis, und die gewünschte Deckelstellung läßt sich
mittels eines Sollwertgebers der in den Fig. 4 und 5
dargestellten Art vorgeben. Der Sollwertgeber ist bei
dieser Ausführungsform in das Armaturenbrett 10 des
Kraftfahrzeugs derart integriert, daß er im Blickfeld
des Fahrers liegt.
Als Wählglied ist ein Drehknopf 17 vorgesehen, der
ausgehend von der der Deckelschließstellung (Fig. 2)
entsprechenden Stellung nach Fig. 5 wahlweise im oder
entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden kann. Dem
Drehknopf 17 sind Anzeigesymbole 12, 13 zugeordnet,
die sinnfällig erkennen lassen, daß durch Drehen des
Drehknopfes 17 entgegen dem Uhrzeigersinn eine Ausstellbewegung,
durch Drehen im Uhrzeigersinn dagegen
eine Verschiebebewegung des Deckels gewählt wird. Die
Größe dieser Bewegungen wird durch die Lage eines
Pfeilsymbols 18 des Drehknopfs 17 mit Bezug auf die
Sollstellungsbereiche symbolisierenden, feststehenden
Keildarstellungen 19 bzw. 20 angezeigt.
Eine abgewandelte Ausführungsform des Sollwertgebers
ist in Fig. 6 veranschaulicht. Es ist dort ein Wählhebel
14 vorgesehen, der ausgehend von einer der Deckelschließstellung
entsprechenden Ausgangsstellung
wahlweise nach links oder nach rechts verschoben werden
kann. Eine Verschiebung nach links bewirkt entsprechend
dem Symbol 12 ein Ausstellen des Deckels 1
um einen an einem Keil 21 ablesbaren Betrag, während
durch Verschieben des Wählhebels 14 nach rechts in
der durch das Symbol 13 angedeuteten Weise der Deckel
1 um eine Strecke zurückgeschoben werden kann, die
an einem Keil 22 ablesbar ist. Entsprechend Fig. 7 ragt
der Wählhebel 14 durch einen Schlitz 25 des Armaturenbretts
10 hindurch. Er ist mit einem auf der Rückseite
des Armaturenbretts 10 sitzenden Schiebepotentiometer
28 gekoppelt. Damit der Fahrer die dem Schließzustand
des Deckels 1 entsprechende Ausgangsstellung des Wählhebels
14 erkennen kann, ohne auf den Wählhebel schauen
zu müssen, und/oder um diese Stellung genau zu definieren,
ist eine Federraste 23 mit einer unter Federvorspannung
stehenden Kugel 24 vorgesehen, die sich in eine
Ausnehmung 26 des Wählhebels 14 einlegt, wenn dieser
die Ausgangsstellung erreicht (Fig. 6). Die Federraste
23 ist in der Verschieberichtung des Wählhebels 14 justierbar.
Für diesen Zweck ist beispielsweise eine parallel
zu dem Schlitz 25 verlaufende Führungsstange 27
vorgesehen, auf welcher die Federraste 23 verschoben
und mittels einer Klemmschraube 27 a fixiert werden kann.
Es versteht sich, daß weitere vorgegebene Stellungen
auf gleiche oder ähnliche Weise kenntlich gemacht werden
können.
Das Potentiometer 28 setzt die vom Fahrer eingestellte
Lage des Wählhebels 14 in ein elektrisches Sollwertsignal
um, das über eine Leitung 29 einem Regler 30 zugeht. Das
Übertragungsglied 3 wird vom Elektromotor 2 über eine
Rutschkupplung 31 und ein Ritzel 32 angetrieben. Auf der
Ritzelwelle 33 sitzt ein Zahnrad 34, das mit einem Zahnrad
35 auf der Stellwelle eines Mehr-Gang-Potentiometers
36 kämmt. Das Potentiometer 36 wandelt die Iststellung
des Deckels 1 in ein elektrisches Istwertsignal um, das
dem Regler 30 über eine Leitung 37 zugeht.
Die gewünschte Stellung des Deckels 1 wird am Wählhebel 14
eingestellt. Der Wählhebel 14 verstellt dabei das Potentiometer
28. Weicht das vom Potentiometer 28 an den Regler 30
gegebene Sollwertsignal von dem vom Potentiometer 36 angelieferten
Istwertsignal ab, beaufschlagt der Regler 30
über eine Leitung 38 den Motor 2 mit einem Treibersignal.
Der Motor 2 treibt über die Rutschkupplung 31 und das
Ritzel 32 den Deckel an. Aufgrund der Verstellung des Deckels
ändert sich das vom Potentiometer 36 auf die Leitung
37 gegebene Istwertsignal. Sobald letzteres mit dem Sollwertsignal
vom Potentiometer 28 in Übereinstimmung gebracht
ist, wird das Treibersignal auf der Leitung 38 zu Null. Der
Motor 2 bleibt stehen. Der Deckel 1 wird in der mittels des
Wählhebels 14 vorgegebenen Stellung stillgesetzt. Der Fahrer
kann dabei die Deckelstellung an den Keilen 19,
20 bzw. 21, 22 leicht ablesen. Er braucht nicht den Kopf
zu wenden, um sich zu vergewissern, welche Zwischenstellung
oder auch Endstellung der Deckel 1 einnimmt.
In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines analogen
Regelkreises dargestellt. Eine Schaltung dieser Art
ist an sich bekannt (Elektronik, Heft 2, 1982, Seiten 67
und 68), so daß eine kurze Erläuterung ausreicht. Das
Sollwertsignal geht vom Potentiometer 28 über die Leitung
29 und einen Widerstand 40 an den invertierenden
Eingang eines Operationsverstärkers 41, an dessen nichtinvertierendem
Eingang das Istwertsignal über einen Widerstand
42 anliegt. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers
41 und Masse liegt ein Spannungsteiler mit
Widerständen 43, 44. Der Koppelpunkt der Widerstände 43,
44 ist über einen Gegenkopplungswiderstand 45 an den invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 41 angeschlossen.
Die vom Operationsverstärker 41 verstärkte
Regelabweichung gelangt auf ein Dreipunktglied, zu dem
insbesondere zwei in Reihe geschaltete, entgegengesetzt
gepolte Z-Dioden 46, 47 und ein Operationsverstärker 48
gehören. Die Z-Dioden liegen zwischen dem Ausgang des
Operationsverstärkers 41 und dem invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 48, der über einen Widerstand
49 gegengekoppelt ist. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers
48 und Masse liegt ein Spannungsteiler
mit Widerständen 51, 52. Der Koppelpunkt der Widerstände
51, 52 ist an den nichtinvertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 48 angeschlossen, wodurch für
eine Mitkopplung gesorgt wird. Zwischen dem nichtinvertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 48 und
Masse liegt ein Kondensator 53, der Schwingungen bei
den Umschaltpunkten des Dreipunktgliedes verhindert.
Das Dreipunktglied hat, wie bekannt, als Übertragungskennlinie
eine Dreipunkt-Kennlinie mit Hysterese, wobei
die Hysterese über das Teilerverhältnis der Widerstände
51, 52 beliebig einstellbar ist. Die Einschaltpunkte
werden dagegen von der Zenerspannung der
Z-Dioden 46, 47 bestimmt. Bei Gleichheit von Sollwert
und Istwert wird das Stellsignal am Ausgang des Operationsverstärkers
zu Null. Im Falle eines positiven
Stellsignals wird über einen Treibertransistor 55 ein
Leistungstransistor 56 stromführend gemacht, in dessen
Kollektor-Emitterkreis ein Relais 57 liegt. Der
Relaiskontakt 58 wird umgeschaltet. Gleichzeitig bleiben
ein Treibertransistor 59 und ein diesem zugeordneter
Leistungstransistor 60 stromlos. Der Relaiskontakt
61 eines im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 60
liegenden Relais 62 bleibt in der in Fig. 8 gezeigten
Schaltstellung. In diesem Betriebszustand wird an die
eine Klemme 63 des Motors 2 positives Potential angelegt,
während an der anderen Klemme 64 des Motors 2
negatives Potential anliegt. Der Motor 2 läuft, bis
das Stellsignal am Ausgang des Operationsverstärkers
48 zu Null wird und das Relais 57 abfällt. Überschreitet
dagegen das Stellsignal einen vorbestimmten negativen
Wert, werden die Transistoren 59, 60 stromführend
gemacht, wodurch die Spannung am Motor mit Bezug
auf den zuvor erläuterten Betriebszustand umgepolt
wird. Der Motor 2 läuft in entgegengesetzter Drehrichtung,
bis die Regelabweichung wieder zu Null wird.
Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des
Regelkreises mit digitaler Istwerterfassung. Dabei
ist an den Motor 2 ein digitaler Positionsgeber 67
angeschlossen, der insbesondere als mechanischer,
optischer oder magnetischer Positionsgeber ausgelegt
sein kann. In Fig. 9 ist eine vom Motor 2 angetriebene
Strichscheibe oder Blendenscheibe 68 mit zwei
zugeordneten Lichtschranken 69, 70 angedeutet. Die
Lichtschranken 69, 70 sind an einen Richtungsdiskriminator
71 angeschlossen, der aus der Phasenlage der
Ausgangssignale der Lichtschranken 69, 70 die Drehrichtung
des Motors 2 bestimmt. Dem Richtungsdiskriminator
71 ist ein Vor/Rückwärtszähler 72 nachgeschaltet,
der die Positionssignale des Positionsgebers
67 in der einen Drehrichtung des Motors 2 in
Vorwärtsrichtung sowie in der anderen Drehrichtung
des Motors 2 in Rückwärtsrichtung zählt. Auf den
Zähler 72 folgt ein D/A-Wandler 73 zum Umwandeln des digitalen
Istwertsignals in ein analoges Istwertsignal.
Letzteres wird in einem Fensterkomparator 74 mit dem vom
Potentiometer 28 kommenden Sollwertsignal verglichen.
Bei einer außerhalb der Fensterbreite des Komparators
74 liegenden Regelabweichung in der einen oder der anderen
Richtung geht über eine Leitung 75 und einen Schaltkontakt
76 ein Stellsignal an eine elektronische Leistungsstufe
77, die den Motor 2 zu einer Drehung in der
einen oder der anderen Richtung veranlaßt. Wird das
Stellsignal des Komparators 74 zu Null, wird über eine
Leitung 78 der Kontakt 76 auf den Ausgang eines Differenzverstärkers
79 umgeschaltet, der gleichfalls mit dem Istwert-
und dem Sollwertsignal beaufschlagt ist, jedoch einen
Feinpositionierkreis bildet, um beispielsweise bei
fehlenden Haltekräften auf den Deckel 1 einwirkende Windkräfte
auszugleichen. Dabei kann ein z. B. durch Umschalten
von Motorwicklungen auf zwei Drehzahlen umschaltbarer
Elektromotor 2 vorgesehen sein, und die hohe Drehzahlstufe
kann an den den Komparator 74 aufweisenden Grobpositionierkreis
sowie die niedrige Drehzahlstufe an den
Feinpositionierkreis mit dem Differenzverstärker 79 angeschlossen
sein, um auf diese Weise eine Grobpositionierung
mit hoher Verstellgeschwindigkeit sowie eine Feinpositionierung
mit niedriger Verstellgeschwindigkeit durchzuführen.
Dem Motor 2 kann ferner eine Drehzahlregelstufe
zugeordnet sein, und die Solldrehzahl kann abhängig von
der Größe der Regelabweichung im Positionsregelkreis gemacht
werden. Auf diese Weise kann bei einer großen Abweichung
der Sollstellung von der Iststellung des Deckels 1
letzterer rasch in die Nähe der Iststellung gebracht werden,
um dann die gewünschte Lage verhältnismäßig langsam und
mit entsprechend erhöhter Genauigkeit anzufahren.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 erfolgt die Auswertung
der von den Potentiometern 28 und 36 sowie von zusätzlichen
Potentiometern 83, 84 kommenden Soll- und Iststellungssignale
digital. Für diesen Zweck sind die Ausgänge
der Potentiometer 28, 36, 83, 84 über elektronische
Schalter 85, 86, 87, 88 im Zeitmultiplexbetrieb an einen
A/D-Wandler 89 anschaltbar, der die analogen Stellungssignale
in digitale Signale umwandelt. Mit diesen digitalen
Stellungssignalen wird ein Mikrocomputer 90 beaufschlagt.
Der aus dem Bordnetz über eine Spannungsversorgungs-
und Takterzeugungsstufe 91 gespeiste Mikrocomputer
90 führt den oben erläuterten Vergleich von
Soll- und Iststellung durch, und er gibt bei entsprechenden
Regelabweichungen Stellsignale über Steuerleitungen
92 bzw. 93 an die Leistungstransistoren 56 bzw.
60. Der Motor 2 wird über die Kontakte 58, 61 der Relais
57, 62 bedarfsweise an Spannung gelegt. Die Ansteuerung
der Schalter 85 bis 88 erfolgt über Steuerleitungen 94,
95, 96 bzw. 97 vom Mikrocomputer 90. Mittels der Potentiometer
83 und 84 werden vorbestimmten Deckelstellungen,
beispielsweise der Schließstellung bzw. der vollen Offenstellung
des Deckels 1, entsprechende Sollstellungssignale
angeliefert. An Eingänge des Mikrocomputers 90
sind eine Logikschaltung 98 und Kodierschalter 99 angeschlossen,
um besonders vorprogrammierte Bewegungsvorgänge
auszulösen. Beispielsweise kann die Logikschaltung
98 in Abhängigkeit von dem Zündschloß des Kraftfahrzeuges
über einen Sensor 104 betätigt werden, um beim Verriegeln
des Zündschlosses den Eingang des A/D-Wandlers 89 von
dem Potentiometer 28 auf das Potentiometer 83 umzuschalten
und damit unabhängig von der jeweiligen Einstellage
des Potentiometers 28 den Deckel 1 unter dem
Einfluß des festen Sollstellungssignals des Potentiometers
83 selbsttätig in die Schließstellung zu überführen.
Ein solches automatisches Schließen des Deckels
1 kann beispielsweise auch von der Logikschaltung
98 aufgrund eines mit ihr verbundenen Regensensors
105 ausgelöst werden, so daß der Deckel 1 schließt,
wenn Regen einsetzt. Des weiteren kann die Logikschaltung
98 mit einem Klemmschutzsensor 106 gekoppelt sein,
der anspricht, wenn der Verstellbewegung des Deckels 1
ein übermäßiger Widerstand entgegengesetzt wird. In diesem
Fall wird über den Mikrocomputer 90 ein Umschalten
des A/D-Wandlers 89 von dem Potentiometer 28 auf das Potentiometer
84 bewirkt, um den Deckel 1 in Richtung auf
die voll geöffnete Stellung zu bewegen. Die Kodierschalter
99 ermöglichen eine Anpassung an verschiedenen Kundenwünsche
bezüglich der einzelnen Funktionsabläufe.
Die gezeigte Relaisansteuerung des Motors 2 kann durch
eine beliebige Leistungselektronikstufe ersetzt werden.
In der Praxis werden die einzelnen Baugruppen der geschilderten
Betätigungseinrichtung in der Regel für die
Serienmontage getrennt angeliefert. Dies bedingt eine
Abstimmung zwischen dem Regelkreis, insbesondere den
Soll- und Istwertgebern, und dem zu positionierenden
Teil (Deckel 1). Diese Abstimmung kann im Falle der
Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 10 zweckmäßig so
vorgenommen werden, daß der eigentliche Regler 30 mit
dem Istwertgeber 36, dem Sollwertgeber 28 und dem Motor
2 elektrisch verbunden wird. Der Sollwertgeber 28 wird
in die gewünschte Ausgangsstellung (Null-Lage) gebracht.
Dann wird die Versorgungsspannung angelegt und eingeschaltet.
Der Motor 2 und der Istwertgeber 36 laufen automatisch
in die Null-Lage. Daraufhin wird an Stelle des
Motors 2 ein Spannungsmeßgerät mit dem Regler verbunden,
und der weiterhin in der Null-Lage stehende Sollwertgeber
28 wird an Stelle des Istwertgebers 36 angeschlossen.
Nunmehr wird der Wählhebel 14 zusammen mit der eingerasteten
Federraste 23 mechanisch verstellt, bis an
den Motoranschlüssen keine Spannung mehr anliegt. In
dieser Stellung wird die Federraste 23 fixiert. Die Originalverschaltung
wird wiederhergestellt. Schließlich
wird der Antrieb in die Schiebedachmechanik 3, 4, 5 eingebaut,
die sich in der Null-Lage befindet. Nach der
Kopplung des so abgeglichenen Regelkreises mit der Dachmechanik
ist der Einbau beendet.
Die erläuterte Abstimmung läßt sich weiter vereinfachen,
wenn statt des Potentiometers 28 ein Sollwertgeberpotentiometer
100 mit Null-Lagen-Festabgriff 100 a verwendet
wird, dem entsprechend Fig. 11 ein Spannungsteiler, bestehend
aus Widerständen 101 und 102, parallel geschaltet
ist. Der Gesamtwiderstand R 1 + R 2 des Spannungsteilers
101, 102 ist klein im Vergleich zu dem Gesamtwiderstand
P 1 des Potentiometers 100. Der Abgriff 100 a ist mit dem
Spannungsteilerabgriff 103 elektrisch leitend verbunden,
und die mechanische Raststellung (Federraste 23) wird in
Übereinstimmung mit dem Abgriff 100 a vorjustiert. Damit
kann die oben beschriebene Justierung der Stellmechanik
entfallen. Durch geeignete Wahl der Widerstandswerte
R 1 und R 2 der Widerstände 101 bzw. 102 kann die Null-
Lage in Anpassung an den jeweiligen Dachtyp auf jeden
gewünschten Wert des Stellbereichs des Sollwertgebers,
z. B. in die Mitte dieses Stellbereiches, gelegt werden.
Letzteres ist in der Stellkennlinie gemäß Fig. 12 angedeutet.
Dort sind, normiert bezüglich der anliegenden
Versorgungsspannung U B des Potentiometers 100, das
variable Sollstellungssignal U S und das Nullstellungssignal
U N in Abhängigkeit von dem Prozentsatz des
Stellbereichs wiedergegeben. Unter der Bedingung, daß
R 1, R 2 « P 1
ist
Die gezeigte Parallelschaltung von Potentiometer 100
und Spannungsteiler 101, 102 sorgt zugleich für eine
vorteilhafte Linearisierung der Stellkennlinie.
Der Abgriff 100 a kann z. B. auf das Potentiometer 100 aufgedampft
sein. Es ist aber auch möglich, die Anordnung
so zu treffen, daß sich der Festabgriff 100 a im Stellbereich
beliebig festlegen läßt. In einem solchen Fall
kann für eine Kennlinienverstellung im gesamten darstellbaren
Bereich gesorgt werden.
Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche
Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise kann die
Anordnung voll digital ausgelegt sein. In einem solchen
Fall kann als Sollwertgeber an Stelle des Potentiometers
28 z. B. ein Kodierschalter vorgesehen sein. Der Motor 2
kann als impulsgesteuerter Schrittmotor ausgelegt sein.
Die Rutschkupplung 31 stellt einen Einklemmschutz dar,
der bewirkt, daß der Deckel 1 bei Überschreiten eines
vorgegebenen Betätigungswiderstands stehenbleibt. Dabei
geht der Istwert nicht verloren, weil der Istwertgeber
mit dem abtriebsseitigen Teil der Rutschkupplung
31 verbunden ist. Zusätzlich oder an Stelle der Rutschkupplung
31 kann auch eine elektrische Abschaltvorrichtung
vorgesehen sein, um bei übermäßigem Betätigungswiderstand
den Motor 2 stromlos zu machen.
Claims (21)
1. Betätigungseinrichtung für ein bewegbares Teil zum wahlweisen Schließen
oder Freigeben von Öffnungen an Kraftfahrzeugen mit einem motorischen
Antrieb für das bewegbare Teil und einem Betätigungsglied zum bedarfsweisen
Wirksammachen des Antriebs, wobei das Betätigungsglied als Sollwertgeber mit
einem Wählglied für die Stellung des bewegbaren Teils ausgebildet und der
Antrieb Teil eines Regelkreises ist, der die am Wählglied eingestellte Stellung
mit der Ist-Stellung des bewegbaren Teils vergleicht und das bewegbare Teil
verstellt, bis die Regelabweichung zu Null geworden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegbare Teil der Deckel (1) eines Schiebe-
Hebedachs ist, der mittels des Antriebs wahlweise hin- und hergehend verschoben
oder zu einer Schwenkbewegung veranlaßt werden kann, und daß zur Wahl zwischen
einer von einer Null-Stellung ausgehenden Schiebebewegung und einer von
dieser Null-Stellung ausgehenden Schwenkbewegung des Deckels das Wählglied (14,
17) von einer der Deckel-Null-Stellung entsprechenden Ausgangsstellung in der
einen oder der anderen Richtung verstellbar ist.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wählglied (14, 17) im normalen Blickfeld des Bedienenden liegt.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Sollwertgeber (28, 100) oder dessen Wählglied (14, 17)
eine mechanische Raste (23) zum Erkennen der Ausgangsstellung zugeordnet ist.
4. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Wählglied (14, 17) eine den Verstellbereich
des Deckels (1) darstellende Anzeigevorrichtung (18, 19, 20, 21, 22)
zugeordnet ist.
5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeigevorrichtung (18, 19, 20, 21, 22)
mit zusätzlichen Elementen (12, 13) zur Anzeige der gewählten
Art der Verstellbewegung versehen ist.
6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wählglied (14, 17) selbst zugleich
einen Teil der Anzeigevorrichtung (18, 19, 20, 21, 22) bildet.
7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wählglied (14, 17) gegenüber die Sollstellungen
symbolisierenden, feststehenden Keildarstellungen
(19, 20, 21, 22) verstellbar ist.
8. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (28, 30, 36)
eine Dreipunkt-Übertragungskennlinie mit Hysterese aufweist.
9. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis eine Grob- und
eine Feinregelstufe (74, 79) aufweist und von der Grob- auf die
Feinregelstufe selbsttätig umschaltbar ist.
10. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwertvorgabe und/
oder zur Istwerterfassung analoge Geber, insbesondere Dreh-
oder Schiebepotentiometer (28, 36, 100), vorgesehen sind.
11. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwertvorgabe und/oder zur
Istwerterfassung digitale Geber (67) vorgesehen sind.
12. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß dem digitalen Geber (67) ein Vor/Rückwärtszähler
(72) nachgeschaltet ist.
13. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis mindestens
teilweise als analoger Regelkreis ausgebildet ist.
14. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Vor/Rückwärtszähler (72) ein
D/A-Wandler (73) nachgeschaltet und der Regelkreis im übrigen
als analoger Regelkreis ausgebildet ist.
15. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis mindestens teilweise
als digitaler Regelkreis ausgebildet ist.
16. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 10 und 15, dadurch
gekennzeichnet, daß den analogen Gebern (28, 36, 100) ein A/D-
Wandler (89) nachgeschaltet ist.
17. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlichen
Geber (83, 84) zur Vorgabe eines festen Sollwertes und eine
auf vorbestimmte Bedingungen ansprechende Logikschaltung (98)
zum Umschalten von dem verstellbaren Sollwertgeber (28, 100)
auf den Festwert-Sollgeberwertgeber (83, 84).
18. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Logikschaltung (98) durch mindestens einen
auf eine vorbestimmte externe Bedingung ansprechenden Sensor
(104, 105, 106) selbsttätig zum Ansprechen bringbar ist.
19. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß den analogen Gebern (28, 36, 83, 84) ein
einziger A/D-Wandler (89) gemeinsam zugeordnet ist und die Geber
an den gemeinsamen A/D-Wandler im Zeitmultiplexbetrieb
anschaltbar sind.
20. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertgeber-Potentiometer
(100) mit einem zusätzlichen Festabgriff (100 a) für ein der
vorbestimmten Ausgangsstellung entsprechendes Signal versehen
ist.
21. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Sollwertgeber-Potentiometer (100) ein Spannungsteiler
(101, 102) mit einem im Vergleich zu dem Gesamtwiderstand
des Potentiometers kleinen Widerstand parallel geschaltet
und der Potentiometerfestabgriff (100 a) mit einem
Spannungsteilerabgriff (103) für das Ausgangsstellungssignal
elektrisch leitend verbunden ist.
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