DE102007040711B4

DE102007040711B4 - Control device for controlling actuators

Info

Publication number: DE102007040711B4
Application number: DE200710040711
Authority: DE
Inventors: Marian Daniel Baum
Original assignee: Wilhelm Karmann GmbH
Current assignee: Valmet Automotive Oy
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: DE102007040711A1

Abstract

Steuervorrichtung zur Ansteuerung von zwei jeweils einer Fahrzeugseite zugeordneten Aktuatoren (11, 13), mittels welcher ein verfahrbares Dach (3) eines Cabriolet-Fahrzeugs (1) bewegt werden kann, mit einem Steuergerät (7), das die Aktuatoren (11, 13) zur Bewegung des Dachs (3) derart ansteuert, dass eine Bewegung des Dachs (3) in wenigstens zwei Geschwindigkeiten ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Geschwindigkeiten zur Bewegung des Dachs (3) durch eine beide Aktuatoren (11, 13) zueinander schaltende Schaltungsvorrichtung (8) einstellbar ist, wobei eine erste schnellere Geschwindigkeit zur Bewegung des Dachs (3) durch eine Parallelschaltung der beiden Aktuatoren (11, 13) einstellbar ist und eine zweite langsamere Geschwindigkeit zur Bewegung des Dachs (3) durch ein in Reihe Schalten der beiden Aktuatoren (11, 13) einstellbar ist.Control device for controlling two actuators (11, 13), each associated with one side of the vehicle, by means of which a moveable roof (3) of a convertible vehicle (1) can be moved, with a control device (7) which controls the actuators (11, 13) for the movement of the roof (3) such that a movement of the roof (3) is executable in at least two speeds, characterized in that the at least two speeds for moving the roof (3) by a two actuators (11, 13) to each other shiftable switching device (8) is adjustable, wherein a first faster speed for moving the roof (3) by a parallel connection of the two actuators (11, 13) is adjustable and a second slower speed for moving the roof (3) by a series switching the two actuators (11, 13) is adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung von zwei jeweils einer Fahrzeugseite zugeordneten Aktuatoren, mittels welcher ein verfahrbares Dach eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegbar ist, nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The The invention relates to a control device for controlling two each associated with a vehicle side actuators, by means of which a movable roof of a convertible vehicle is movable, according to the Preamble of claim 1 further defined type.

Ein Steuerverfahren und eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem aufklappbaren Dach ist aus der DE 10 2004 013 229 A1 bekannt. Hierbei wird zumindest ein Dachteil oder eine Klappe in mindestens einer Bewegungsphase bewegt, die durch einen von zwei Endlagen begrenzten Verstellweg des Dachteils oder der Klappe definiert ist, und bei dem mittels eines elektronischen Steuergeräts eine Verstelleinrichtung zur Bewegung des Dachteils oder der Klappe angesteuert wird. Mittels des elektronischen Steuergeräts wird die Verstelleinrichtung derart angesteuert, dass die Geschwindigkeit, mit der das Dachteil oder die Klappe bewegt wird, für einen den Verstellweg beginnenden ersten Wegabschnitt und für einen den Verstellweg beendenden zweiten Wegabschnitt kleiner ist als die Geschwindigkeit für den Wegabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Wegabschnitt.A control method and a control device for motor vehicles with a hinged roof is from the DE 10 2004 013 229 A1 known. In this case, at least one roof part or a flap is moved in at least one movement phase, which is defined by a limit of two end positions adjustment of the roof part or the flap, and in which an adjusting device for moving the roof part or the flap is controlled by means of an electronic control device. By means of the electronic control device, the adjusting device is controlled such that the speed at which the roof part or the flap is moved, for a path starting the first path and the path for the second path section is smaller than the speed for the path section between the first and the second path section.

Die Realisierung der zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten wird hierbei mittels einer Variation einer Drehzahl eines Elektromotors der Verstelleinrichtung durch das Steuergerät bewerkstelligt, wobei der Elektromotor beispielsweise mit einem entsprechenden pulsweitenmodulierten Signal angesteuert wird.The Realization of the two different speeds is here by means of a variation of a rotational speed of an electric motor of the adjusting device through the control unit accomplished, wherein the electric motor, for example, with a corresponding pulse width modulated signal is driven.

Nachteilhafterweise können durch den häufigen Flankenwechsel bei einer derartigen Ansteuerung allerdings Probleme im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit des Systems entstehen. Weiterhin ist eine Pulsweitenmodulation aufwändig zu realisieren und bei Verdeckantrieben dahingehend problematisch, dass zum Betreiben von Verdeckantrieben hohe Ströme im Bereich von etwa 25 Ampere vorteilhaft sind und bei einem häufigen Ein- und Ausschalten der Stromversorgung mithin hohe elektromagnetische Rückkopplungen und Störungen im System auftreten. Diese Störungen werden dabei sowohl vom Antrieb und dessen Zuleitungen abgestrahlt als auch leitungsgebunden in das Bordnetz des Fahrzeugs eingekoppelt.Disadvantageously can through the frequent Flank change in such a control, however, problems with regard to the electromagnetic compatibility of the system. Farther is a pulse width modulation consuming to implement and at Convertible drives problematic in that to operate Roof drives high currents in the range of about 25 amps are advantageous and with frequent inputs and Turn off the power supply and thus high electromagnetic feedback and disturbances in the System occur. These disorders are radiated both by the drive and its supply lines coupled as well as wired into the electrical system of the vehicle.

Weiterhin ist es bekannt, eine Drehzahl von eine Dachbewegung umsetzenden Elektromotoren durch eine Variation der an den Elektromotoren anliegenden Spannung mittels Schiebewiderständen zu realisieren. Hierbei sind allerdings zur Reduzierung der Geschwindigkeit teilweise sehr große Schiebewiderstände erforderlich, welche nachteilhafterweise einen entsprechend großen Bauraumbedarf erfordern.Farther It is known to convert a speed of a roof movement Electric motors by a variation of the voltage applied to the electric motors Voltage by means of sliding resistors to realize. Here, however, are to reduce the speed sometimes very large variable resistors necessary, which disadvantageously a correspondingly large space requirement require.

Aus der EP 1 800 926 A2 ist eine lastabhängige Betätigungsanordnung eines Cabriodaches mit einem Regelkreis bekannt, der abhängig von der Belastung des Antriebes die Motorleistung anpasst, so dass unabhängig von äußeren Umständen immer die gleiche Verfahrensgeschwindigkeit des Cabriodaches erreicht wird und gleichzeitig ein Erfassen plötzlicher Leistungsanstiege zur Unterbrechung oder Reversierung der Bewegung des Cabriodaches möglich ist. Die Betätigungsanordnung der EP 1 800 926 A2 weist hierzu zumindest einen Elektromotor mit einem Messsystem auf, das während des Bewegungsablaufes die Stromaufnahme und/oder die Drehzahl des Motors an die Steuereinheit meldet, welche diesen Ist-Wert mit einer Sollkurve vergleicht, die von der durch ein Positionsmesssystem erfassten und an die Steuereinheit gemeldeten Dachposition abhängt. Bei Abweichungen der Ist-Werte von den Soll-Werten wird die Stromaufnahme und/oder die Drehzahl des Motors angepasst. Eine Ansteuerung der Verdeckbetätigungseinrichtung mit unterschiedlicher Verdeckbewegungsgeschwindigkeit ist hierbei nicht vorgesehen und nicht ohne weiteres möglich.From the EP 1 800 926 A2 is a load-dependent actuation arrangement of a Cabriodaches known with a control loop, which adjusts the engine power depending on the load of the drive so that regardless of external circumstances always the same process speed of the Cabriodaches is achieved and simultaneously detecting sudden increases in power to interrupt or reverse the movement of the Cabriodaches is possible. The actuating arrangement of EP 1 800 926 A2 For this purpose, it has at least one electric motor with a measuring system which, during the motion sequence, reports the power consumption and / or the speed of the motor to the control unit, which compares this actual value with a setpoint curve derived from that detected by a position measuring system and reported to the control unit Roof position depends. If the actual values deviate from the nominal values, the current consumption and / or the speed of the motor are adjusted. A control of the top operating device with different top speed of movement is not provided here and not readily possible.

Die DE 199 60 011 A1 geht zur Lösung der Problematik, unterschiedliche Verdecklaufgeschwindigkeiten einzustellen, nämlich eine hohe Verstellgeschwindigkeit im Übergangbereich und eine niedrige Verstellgeschwindigkeit im Zulaufbereich zur Dachspitze, einen anderen Weg, indem die Mechanik des Antriebsgestänges derart gestaltet wird, dass sich für das Antriebsgestänge in der Annäherung an die Schließ- und an die Ablagestellung bei höchster Verstellgeschwindigkeit im Mittelbereich zwischen Schließ- und Ablagestellung die höchsten Stellmomente ergeben.The DE 199 60 011 A1 To solve the problem of setting different cover run speeds, namely a high adjustment speed in the transition area and a low adjustment speed in the inlet area to the rooftop, another way by the mechanics of the drive linkage is designed such that the drive rod in the approach to the closing and to the storage position at the highest adjustment speed in the middle range between closing and storage position the highest control moments arise.

Auch bei der DE 202 19 800 U1 wird eine Änderung der Verdecklaufgeschwindigkeiten durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung des Antriebsgestänges erreicht, wobei die Wirklinie bzw. Längsachse eines die Lenker der Dachkinematik verbindenden Verbindungshebels in den Endpositionen einen größeren Abstand zu einem Drehgelenk aufweist, über das der Dachlenker verschwenkbar an dem Fahrzeugbauteil gelagert ist, als in einer Zwischenposition des Daches.Also at the DE 202 19 800 U1 a change in the speed of the hood is achieved by a corresponding structural design of the drive linkage, wherein the line of action or longitudinal axis connecting the handlebar of the roof kinematics connecting lever in the end positions has a greater distance from a hinge through which the roof handle is pivotally mounted on the vehicle component, as in an intermediate position of the roof.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung von Aktuatoren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher die genannten Probleme überwunden werden und auf einfache Weise wenigstens zwei Geschwindigkeiten zur Dachbewegung realisierbar sind.It is therefore an object of the present invention, a control device to create actuators of the type mentioned, by means of which overcomes the mentioned problems and easily at least two speeds for roof movement are feasible.

Diese Aufgabe wird mit einer Steuervorrichtung zur Ansteuerung von Aktuatoren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with a control device for controlling actuators according to the Characteristics of claim 1 solved.

Es ist somit eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung von zwei jeweils einer Fahrzeugseite zugeordneten Aktuatoren vorgese hen, mittels welcher ein verfahrbares Dach eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegbar ist, mit einem Steuergerät, das die Aktuatoren zur Bewegung des Dachs derart ansteuert, dass eine Bewegung des Dachs in wenigstens zwei Geschwindigkeiten ausführbar ist, wobei erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, dass die wenigstens zwei Geschwindigkeiten zur Bewegung des Dachs durch eine beide Aktuatoren zueinander schaltende Schaltungsvorrichtung einstellbar sind, wobei die erste schnellere Geschwindigkeit durch eine Parallelschaltung der beiden Aktuatoren und die zweite langsamere Geschwindigkeit durch ein in Reihe Schalten der beiden Aktuatoren eingestellt wird.It is thus a control device for driving two in each case vorgese a vehicle side associated actuators, by means of which a movable roof of a convertible vehicle is movable, with a control unit that the Actuators for moving the roof such controls that a movement the roof is executable in at least two speeds, according to the invention proposed is that the at least two speeds to move the Badger by a two actuators switching to each other switching device are adjustable, with the first faster speed through a parallel connection of the two actuators and the second slower Speed through a series switching of the two actuators is set.

Mit einer derartigen Steuervorrichtung kann eine Variation der Geschwindigkeiten zur Bewegung des Dachs auf sehr einfache Weise mittels der Schaltungsvorrichtung realisiert werden, wobei die Schaltungsvorrichtung entsprechend klein und ohne eine Pulsweitenmodulation und deren negativer elektromagnetischer Eigenschaften ausgebildet sein kann.With Such a control device can be a variation of the speeds for movement of the roof in a very simple manner by means of the circuit device be realized, wherein the circuit device according to small and without a pulse width modulation and its negative electromagnetic Properties can be formed.

Eine Geschwindigkeit der Dachbewegung kann hierbei vorteilhafterweise jederzeit, insbesondere in einem Bereich des Dachs kurz vor dem Erreichen seiner geschlossenen oder offenen Position, reduziert werden. Dies ist in den Endlagen der Dachbewegung möglich, kann aber auch in Kombination mit einem Einklemmschutz, d. h. bei Annäherung einer Person oder eines Gegenstandes an einen Bewegungsraum des Dachs realisiert werden. Bei einem Eingriff in den Bewegungsraum durch eine Person oder einen Gegenstand ist ein Bewegungsstopp des Dachs bei reduzierter Dachgeschwindigkeit somit vorteilhafterweise schnell möglich.A Speed of the roof movement can hereby advantageously at any time, especially in an area of the roof just before the Reaching its closed or open position, reduced become. This is possible in the end positions of the roof movement but also in combination with a pinch protection, d. H. when approaching a person or an object realized to a movement space of the roof become. During an intervention in the movement space by a person or An object is a movement stop of the roof at reduced Roof speed thus advantageously quickly possible.

Bei einer einfachen Ausbildung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Schaltungsvorrichtung mit einer Spannungsquelle bzw. Stromquelle zur Betätigung der beiden Aktuatoren ausgebildet ist, wobei die Schaltungsvorrichtung weiterhin als Relais ausgebildete Schalteinrichtungen aufweist, mittels welcher die Aktuatoren in Reihe oder parallel zueinander schaltbar sind.at a simple embodiment of a control device according to the invention can it can be provided that the circuit device with a voltage source or power source for actuating the two actuators is formed, wherein the circuit device furthermore has switching devices designed as relays, by means of which the actuators can be connected in series or in parallel with one another are.

Mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann vorteilhafterweise ausgewählt werden, ob die Schalteinrichtungen manuell und/oder automatisch von dem Steuergerät betätigbar sind.With a control device according to the invention can be selected advantageously be whether the switching devices manually and / or automatically from the controller actuated are.

In einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung können die Aktuatoren als Motoren, insbesondere Elektromotoren, ausgebildet sein.In appropriate training of the invention the actuators as motors, in particular electric motors formed be.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen einer Steuervorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung.Further Advantages and advantageous embodiments a control device according to the invention will become apparent from the Claims, the drawing and the description.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zur Ansteuerung von Aktuatoren sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung prinzipmäßig näher erläutert.One embodiment a control device according to the invention for driving actuators are schematically in the drawing simplified and will be described in the following description explained in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine vereinfachte dreidimensionale Ansicht eines Dachs eines Cabriolet-Fahrzeugs, von welchem eine in Fahrzeugfrontrichtung linke Fahrzeugseite dargestellt ist; 1 a simplified three-dimensional view of a roof of a convertible vehicle, of which a front left in the vehicle front side of the vehicle is shown;

2 eine prinzipmäßige Darstellung einer Schaltungsvorrichtung einer Steuervorrichtung zur Ansteuerung von zwei Elektromotoren in einer ersten Schaltstellung; und 2 a schematic representation of a circuit device of a control device for controlling two electric motors in a first switching position; and

3 eine prinzipmäßige Darstellung der Schaltungsvorrichtung der 2 in einer zweiten Schaltstellung. 3 a schematic representation of the circuit device of 2 in a second switching position.

In 1 ist ein zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position verfahrbares Dach 3 eines Cabriolet-Fahrzeugs 1 in einem geschlossenen Zustand gezeigt, wobei von dem Dach 3 nur eine in Fahrzeugfrontrichtung linke Hälfte dargestellt ist, welche bei der vorliegenden Ausführung im Wesentlichen baugleich zu einer in Fahrzeugfrontrichtung rechten Hälfte des Dachs 3 ausgebildet ist.In 1 is a roof movable between an open and a closed position 3 a convertible vehicle 1 shown in a closed state, being from the roof 3 only one in the vehicle front left half is shown, which in the present embodiment is substantially identical to a vehicle front right half of the roof 3 is trained.

Das fahrbare Dach 3 des Cabriolet-Fahrzeugs umfasst einen Verdeckmechanismus 5 und kann mittels einer Steuervorrichtung 6, welche ein als Verdecksteuergerät 7 ausgebildetes Steuergerät aufweist, und eines Verdeckantriebs 9 zwischen seiner geöffneten und seiner an einem Windschutzscheibenrahmen angeordneten geschlossenen Stellung bewegt werden.The mobile roof 3 The convertible vehicle includes a top mechanism 5 and can by means of a control device 6 , which as a top control unit 7 has trained control unit, and a convertible top drive 9 be moved between its open and its arranged on a windshield frame closed position.

Der Verdeckantrieb 9 weist zwei im Wesentlichen baugleiche als Elektromotoren 11 und 13 ausgebildete Aktuatoren im Bereich eines Hauptlagers 15 des Verdeckmechanismus 5 auf, wobei in 1 nur der der linken Fahrzeugseite zugeordnete Elektromotor 11 dargestellt ist.The convertible top drive 9 has two essentially identical as electric motors 11 and 13 trained actuators in the area of a main camp 15 the top mechanism 5 on, in 1 only the left side of the vehicle associated electric motor 11 is shown.

Mittels einer Ansteuerung der Elektromotoren 11 und 13 durch das Verdecksteuergerät 7 der Steuervorrichtung 6 kann das Dach 3 dabei von seiner geschlossenen Position in seine offene Position und umgekehrt verfahren werden.By means of a control of the electric motors 11 and 13 through the top control unit 7 the control device 6 can the roof 3 move from its closed position to its open position and vice versa.

In 2 und 3 ist jeweils eine Schaltungsvorrichtung 8 der Steuervorrichtung 6 mit einer Strom- bzw. Spannungsquelle 17 gezeigt, mittels welcher die beiden Elektromotoren 11 und 13 betrieben werden können. Die Schaltungsvorrichtung 6 weist weiterhin drei als Relais ausgebildete Schalteinrichtungen auf, welche entweder direkt durch einen Bediener oder durch das Verdecksteuergerät 7 betätigt werden können.In 2 and 3 is each a scarf processing device 8th the control device 6 with a current or voltage source 17 shown by means of which the two electric motors 11 and 13 can be operated. The circuit device 6 also has three trained as a relay switching devices, which either directly by an operator or by the top control unit 7 can be operated.

In 2 sind die Relais derart geschaltet, dass die beiden Elektromotoren 11 und 13 parallel zueinander geschaltet sind. In diesem Standardfall sind ein erstes Relais 19 und ein zweites Relais 21 geschlossen und ein drittes Relais 23 geöffnet, wobei eine Dachbewegung in diesem Zustand mit einer ersten schnelleren Geschwindigkeit ausgeführt wird, da eine Spannung der Strom- bzw. Spannungsquelle 17 beispielsweise in Höhe von 12 Volt in diesem Fall direkt an den beiden Elektromotoren 11 und 13 anliegt.In 2 the relays are switched so that the two electric motors 11 and 13 are connected in parallel to each other. In this standard case, a first relay 19 and a second relay 21 closed and a third relay 23 opened, wherein a roof movement is carried out in this state at a first faster speed, as a voltage of the power source or voltage source 17 for example, in the amount of 12 volts in this case directly to the two electric motors 11 and 13 is applied.

Durch ein Öffnen der Relais 19 und 21 und ein Schließen des Relais 23 werden die Elektromotoren 11 und 13 gemäß 3 elektrisch zueinander in Reihe geschaltet. Die an den Elektromotoren 11 und 13 anfallende Spannung ist dann nur noch halb so groß wie in dem in der 2 dargestellten Schaltungszustand und beträgt in diesem Fall 6 Volt, wodurch sich eine Motordrehzahl der Elektromotoren 11 und 13 ändert und die Dachbewegung in einer zweiten langsameren Geschwindigkeit ausgeführt wird. Hierdurch können beispielsweise Aufschlaggeräusche bei einem Schließen des Dachs 3 vermieden werden.By opening the relay 19 and 21 and a closing of the relay 23 become the electric motors 11 and 13 according to 3 electrically connected in series. The at the electric motors 11 and 13 resulting voltage is then only half as large as in the 2 shown circuit state and is in this case 6 volts, resulting in an engine speed of the electric motors 11 and 13 changes and the roof movement is performed at a second slower speed. As a result, for example, impact noise when closing the roof 3 be avoided.

Claims

Control device for controlling two actuators each assigned to a vehicle side ( 11 . 13 ), by means of which a movable roof ( 3 ) of a convertible vehicle ( 1 ) can be moved with a control unit ( 7 ), which the actuators ( 11 . 13 ) for movement of the roof ( 3 ) such that a movement of the roof ( 3 ) is executable in at least two speeds, characterized in that the at least two speeds for movement of the roof ( 3 ) by a two actuators ( 11 . 13 ) interconnecting circuit device ( 8th ), whereby a first faster speed for moving the roof ( 3 ) by a parallel connection of the two actuators ( 11 . 13 ) and a second slower speed for moving the roof ( 3 ) by a series switching of the two actuators ( 11 . 13 ) is adjustable.

Control device according to Claim 1, characterized in that the circuit device ( 8th ) with a voltage source or current source ( 17 ) for actuating the two actuators ( 11 . 13 ) is trained.

Control device according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the circuit device ( 8th ) as a relay ( 19 . 21 . 23 ) has trained switching means by which the actuators ( 11 . 13 ) are switchable in series or in parallel to each other.

Control device according to Claim 3, characterized in that the switching devices ( 19 . 21 . 23 ) are manually operated.

Control device according to one of Claims 3 or 4, characterized in that the switching devices ( 19 . 21 . 23 ) from the controller ( 7 ) are operable.

Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actuators ( 11 . 13 ) are designed as motors, in particular electric motors.