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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Baugruppe.
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Eine solche Baugruppe umfasst eine elektromotorische Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Verstellbaugruppe in oder an dem Fahrzeug und eine Steuereinrichtung. Die Antriebsvorrichtung weist einen elektrischen Antriebsmotor auf, der zum Ausführen eines Verstellvorgangs zum Verstellen der Verstellbaugruppe elektrisch bestrombar ist. Eine Sensoreinrichtung dient zum Erzeugen eines Sensorsignals in Abhängigkeit einer Antriebsbewegung des Antriebsmotors. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, ein Sensorsignal der Sensoreinrichtung auszuwerten, um einen die aktuelle Position der Verstellbaugruppe angebenden Positionswert bei dem Verstellvorgang inkrementell in Abhängigkeit des durch die Sensoreinrichtung erzeugten Sensorsignals zu bestimmen. Die Steuereinrichtung ist zudem ausgebildet, in Abhängigkeit einer Störung einer elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts zurückzusetzten.
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Eine solche Baugruppe kann zum Beispiel Bestandteil eines Fahrzeugsitzes eines Fahrzeugs sein. Bei einem solchen Fahrzeugsitz kann beispielsweise der Fahrzeugsitz insgesamt über eine Längsverstellvorrichtung relativ zu einem Fahrzeugboden längsverstellt werden, wobei hierzu ein Verstellgetriebe, zum Beispiel ein Spindelgetriebe, über einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben und somit der Fahrzeugsitz längs zum Beispiel entlang von Führungsschienen verstellt wird. Weitere Antriebsvorrichtungen an einem Fahrzeugsitz können zum Beispiel zum Verstellen der Neigung eines Rückenlehnenteils des Fahrzeugsitzes oder zum Verstellen der Höhenposition des Fahrzeugsitzes ausgestaltet sein.
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Bei einer Antriebsvorrichtung der hier in Rede stehenden Art erfolgt die Positionsbestimmung auf inkrementelle Weise, indem ein Sensorsignal einer Sensoreinrichtung ausgewertet wird und ein Positionswert, der die aktuelle Position einer Verstellbaugruppe bei einem Verstellvorgang anzeigt, inkrementell erhöht oder reduziert wird. Zum Erzeugen eines Sensorsignals kann die Sensoreinrichtung zum Beispiel eine Anordnung eines oder mehrerer Hall-Sensoren aufweisen, die Pulssignale in Abhängigkeit einer Drehbewegung zum Beispiel einer Motorwelle des Antriebsmotors erzeugen. Anhand solcher Pulssignale kann der Positionswert inkrementell angepasst werden, um die Position der Verstellbaugruppe bei einem Verstellvorgang zu ermitteln.
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Die Bestromung des Antriebsmotors zum Ausführen eines Verstellvorgangs zum Verstellen der Verstellbaugruppe erfolgt dadurch, dass eine Motorspannung an den Antriebsmotor angelegt wird, zum Beispiel in gesteuerter Weise durch die Steuereinrichtung, zum Beispiel im Rahmen einer Pulsweitenmodulation zum Steuern der Verstellgeschwindigkeit des Antriebsmotors. Kommt es zu einer Störung in der elektrischen Versorgung beispielsweise der Steuereinrichtung, beispielsweise weil eine elektrische Zuleitung unterbrochen wird, eine Sicherung des Fahrzeugs auslöst oder in anderer Weise eine Unterbrechung in der elektrischen Versorgung eintritt, wird der Verstellvorgang unterbrochen. Hierbei kann es herkömmlich vorkommen, dass Informationen über den bei Auftritt der Störung vorliegende Position der Verstellbaugruppe nicht verfügbar sind. Zudem kann es aufgrund einer Masseträgheit zu einem Auslaufen des Antriebsmotors und der zugeordneten Verstellbaugruppe kommen, sodass die Antriebsvorrichtung bei einer Störung der elektrischen Versorgung zum Beispiel an der Steuereinrichtung zumindest über einen gewissen Verstellweg nachläuft und die Verstellbaugruppe nicht unmittelbar zum Stehen kommt.
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Weil bei einer Störung in der elektrischen Versorgung üblicherweise Sensorsignale der Antriebsvorrichtung nicht mehr ausgewertet werden können, führt ein solches Auslaufen des Antriebsmotors dazu, dass die inkrementelle Positionsbestimmung bei Wiederaufnahme des Betriebs nicht länger zuverlässig möglich ist. Aus diesem Grund ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts zurückzusetzten, wenn eine Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung auftritt, sodass bei Wiederaufnahme des Betriebs keine inkrementelle Positionsbestimmung zum Steuern eines Verstellvorgangs mehr erfolgt.
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Der Vorgang des Zurücksetzens der inkrementellen Positionsbestimmung bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung während eines Verstellvorgangs wird auch als „Denormierung“ bezeichnet.
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Um nach einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung eine inkrementelle Positionsbestimmung wieder zu ermöglichen, kann beispielsweise erforderlich sein, die Verstellbaugruppe in eine vorbestimmte Ausgangsposition zu verfahren, um eine Bezugsposition neu zu erlernen, anhand derer sodann die inkrementelle Positionsbestimmung vorgenommen werden kann. Dies erfordert gegebenenfalls das Zutun eines Nutzers, um die Verstellbaugruppe durch manuelle Betätigung der Antriebsvorrichtung in die vorbestimmte Ausgangsposition zu bewegen, was aufwendig und unkomfortabel für den Nutzer sein kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baugruppe eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die im Zusammenhang mit einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung bei einem Auftreten einer Störung einer elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung einen höheren Nutzerkomfort ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts in Abhängigkeit einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung und zusätzlich in Abhängigkeit eines Positionsfehlerkennwerts der Verstellbaugruppe zurückzusetzten.
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Die Steuereinrichtung ist generell dazu ausgestaltet, das Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung bei einem Verstellvorgang zu erkennen. Kommt es beispielsweise zu einer Unterbrechung der Stromversorgung und in diesem Zusammenhang zu einem Ausfall der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung, wird dies durch die Steuereinrichtung registriert. In Abhängigkeit von einer solchen Störung setzt die Steuereinrichtung eine inkrementelle Bestimmung des Positionswerts der Verstellbaugruppe zurück, sodass bei Wiederaufnahme des Betriebs, nach Beheben der Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung, ein weiterer Betrieb ohne eine inkrementelle Bestimmung des Positionswerts und somit ohne eine inkrementelle Positionsbestimmung an der Verstellbaugruppe erfolgt.
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Unter einem Zurücksetzen der inkrementellen Bestimmung des Positionswerts, auch bezeichnet als Denormierung, kann vorliegend zu verstehen sein, dass im weiteren Betrieb überhaupt keine Positionsbestimmung mehr durchgeführt wird. Ebenso kann durch das Zurücksetzen bewirkt werden, dass zwar noch eine Positionsbestimmung durchgeführt wird, diese jedoch als ungültig klassifiziert und beispielsweise für die Steuerung des (weiteren) Verstellvorgangs der Verstellbaugruppe, zum Beispiel zum Bereitstellen einer Einklemmschutzfunktion oder für eine Soft-Stop-Funktion, nicht verwendet wird.
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Um den Nutzerkomfort zu erhöhen, ist vorliegend vorgesehen, dass nicht stets bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung während eines Verstellvorgangs die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts zurückgesetzt wird, sondern in Abhängigkeit weiterer Faktoren. So ist die Steuereinrichtung dazu ausgestaltet, die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts in Abhängigkeit einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung und zusätzlich in Abhängigkeit eines Positionsfehlerkennwerts der Verstellbaugruppe zurückzusetzten. Für die Entscheidung, ob es zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung kommen soll, wird somit nicht lediglich berücksichtigt, ob eine Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung während eines Verstellvorgangs eingetreten ist oder nicht. Zusätzlich wird auch ein Positionsfehlerkennwert der Verstellbaugruppe berücksichtigt, der angibt, welcher Positionsfehler schätzungsweise an der Verstellbaugruppe aufgrund der Störung der elektrischen Versorgung während des Verstellvorgangs eingetreten ist, insbesondere aufgrund eines Auslaufens des Antriebsmotors nach Unterbrechung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung.
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Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, einen im Rahmen der inkrementellen Positionsbestimmung bestimmten, aktuellen Positionswert in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern. Die Steuereinrichtung kann zudem Informationen zum Beispiel über einen Belastungszustand, eine Verstellgeschwindigkeit, eine Verstellrichtung oder dergleichen in dem nichtflüchtigen Speicher speichern. Kommt es zu einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung bei einem gerade durchgeführten Verstellvorgang und kommt es infolgedessen zu einem (ungesteuerten) Auslaufen des Antriebsmotors, so kann für die Wiederaufnahme des Betriebs bei Wiederherstellung der elektrischen Versorgung anhand der in der Steuereinrichtung gespeicherten Informationen der Positionsfehlerkennwert bestimmt werden, um anhand des Positionsfehlerkennwerts abzuschätzen, in welchem Bereich ein aufgrund der Störung der elektrischen Versorgung aufgetretener Positionsfehler der Verstellbaugruppe liegen könnte. Der so bestimmte Positionsfehlerkennwert kann für die Entscheidung, ob die inkrementelle Positionsbestimmung für den weiteren Betrieb der Antriebsvorrichtung zurückgesetzt werden soll oder nicht, berücksichtigt werden.
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Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu ausgestaltet, den die aktuelle Position der Verstellbaugruppe angebenden Positionswert bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern.
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Die Steuereinrichtung kann beispielsweise eine Energiespeichereinrichtung aufweisen, zum Beispiel einen Kondensator (zum Beispiel einen sogenannten Logik-Puffer-Kondensator), der eine Speicherung des aktuellen Positionswerts in einem nichtflüchtigen Speicher bei Auftreten der Störung in der elektrischen Versorgung (noch) ermöglicht. Zudem können Informationen über einen Belastungszustand, eine Verstellgeschwindigkeit oder eine Verstellrichtung der Verstellbaugruppe bei Auftreten der Störung in dem nichtflüchtigen Speicher (noch) gespeichert werden.
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Die Steuereinrichtung kann beispielsweise dazu ausgestaltet sein, eine Störung in der elektrischen Versorgung durch eine Spannungsmessung an einer mit der Steuereinrichtung verbundenen elektrischen Versorgungsleitung, zum Beispiel an einem Versorgungseingang der Steuereinrichtung, zu identifizieren.
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Beispielsweise kann dann, wenn festgestellt wird, dass der Positionsfehlerkennwert unterhalb einer zulässigen Grenze liegt, die inkrementelle Positionsbestimmung nicht zurückgesetzt werden, sodass bei Wiederaufnahme des Betriebs nach Beheben der Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts anhand des in der Steuereinrichtung gespeicherten, anhand der inkrementellen Positionsbestimmung vor Eintreten der Störung bestimmten Positionswerts fortgesetzt wird.
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Weil somit die Fälle, in denen es zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung kommt, reduziert werden, kann sich ein erhöhter Nutzerkomfort ergeben. Zudem können gegebenenfalls Maßnahmen, um das Auftreten einer Störung einer elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung zu vermeiden, reduziert werden, was die Bauweise einer Antriebsvorrichtung vereinfachen kann.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den die aktuelle Position der Verstellbaugruppe angebenden Positionswert anhand einer gespeicherten Bezugsposition und eines Zählerwerts zu bestimmen. Der Zählerwert ist in Abhängigkeit des durch die Sensoreinrichtung erzeugten Sensorsignals inkrementell veränderlich. Anhand des Sensorsignals und anhand der Drehrichtung wird der Zählerwert hoch gezählt (inkrementiert) oder herunter gezählt (dekrementiert). Der Zählerwert gibt hierbei die Position mit Bezug auf die Bezugsposition an, ausgehend von der gezählt wird. Die Bezugsposition kann an der Verstellbaugruppe in einem initialen Kalibrierungsvorgang (sogenannte Normierungsfahrt) erlernt sein und ist im normalen Betrieb der Antriebsvorrichtung in der Steuereinrichtung gespeichert.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, zum Zurücksetzen der inkrementellen Bestimmung des Positionswerts die gespeicherte Bezugsposition und/oder den Zählerwert zurückzusetzten und/oder die gespeicherte Bezugsposition und/oder den Zählerwert als ungültig zu klassifizieren. Zum Zurücksetzen können in der Steuereinrichtung die Bezugsposition und/oder der Zählerwert beispielsweise gelöscht werden. In anderer Ausgestaltung können die gespeicherten Werte für die Bezugsposition und den Zählerwert gegebenenfalls beibehalten werden, in der Steuereinrichtung aber als ungültig klassifiziert werden, sodass eine über die inkrementelle Positionsbestimmung bestimmte Position nicht mehr zum Steuern eines Verstellvorgangs verwendet wird, nachdem es zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Bestimmung des Positionswerts gekommen ist.
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In einer Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung zumindest einen Hall-Sensor zum Erfassen der Antriebsbewegung des Antriebsmotors auf. Ein solcher Hall-Sensor kann im Bereich eines drehbaren Teils der Antriebsvorrichtung, insbesondere eines drehbaren Teils des Antriebsmotors oder eines mit dem Antriebsmotor wirkverbundenen Getriebes angeordnet sein. Beispielsweise kann an dem drehbaren Teil ein Magnetelement angeordnet sein, das aufgrund der Drehbewegung des drehbaren Teils an dem Hall-Sensor vorbeibewegt wird, um durch magnetische Wechselwirkung mit dem Hall-Sensor ein Pulssignal an dem Hall-Sensor zu erzeugen, das ausgewertet werden kann, um einen Zählerwert inkrementell zu verändern. In Abhängigkeit eines durch einen oder mehrere Hall-Sensoren erzeugten Signals kann der Zählerwert unter Einbeziehung der Drehrichtung des Antriebsmotors hoch gezählt oder herunter gezählt werden, um auf diese Weise den die aktuelle Position der Verstellbaugruppe anzeigenden Positionswert zu bestimmen.
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Beispielsweise kann der zumindest eine Hall-Sensor ausgebildet sein, das Sensorsignal in Abhängigkeit einer Drehbewegung einer Motorwelle des Antriebsmotors zu erzeugen. Der zumindest eine Hall-Sensor kann zum Beispiel eine Gegenüberlage zu der Motorwelle einnehmen und beispielsweise mit einem an der Motorwelle angeordneten Magnetelement zusammenwirken, sodass anhand des Hall-Sensors ein Pulssignal erzeugt werden kann, dass die Drehbewegung der Motorwelle anzeigt.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Positionsfehlerkennwert anhand eines Schätzwertes für einen Positionsfehler aufgrund eines Auslaufens des Antriebsmotors bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung zu bestimmen. Kommt es während eines Verstellvorgangs zu einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung, zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung einer elektrischen Zuleitung oder bei Auslösen einer Sicherung, so läuft der Antriebsmotor üblicherweise aufgrund einer Masseträgheit der Antriebsvorrichtung über einen gewissen Verstellweg aus. Der Positionsfehlerkennwert wird durch die Steuereinrichtung anhand von Informationen bestimmt, die die Steuereinrichtung vor Auftreten der Störung erfasst und gespeichert hat. Der Positionsfehlerkennwert entspricht hierbei einem Schätzwert, der das Abschätzen eines Positionsfehlers der Verstellbaugruppe aufgrund eines Nachlaufens nach Auftreten der Störung ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den Positionsfehlerkennwert in Abhängigkeit eines Belastungszustands der Verstellbaugruppe, einer Verstellgeschwindigkeit der Verstellbaugruppe, einer Drehrichtung des Antriebsmotors und/oder der Position der Verstellbaugruppe bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung zu ermitteln.
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Der Belastungszustand hängt insbesondere von an der Verstellbaugruppe wirkenden Gewichtskräften, zum Beispiel aufgrund von durch einen Nutzer an der Verstellbaugruppe bewirkten Kräften, ab. Handelt es sich bei der Verstellbaugruppe zum Beispiel um einen Fahrzeugsitz, so hängt der Belastungszustand zum Beispiel davon ab, ob ein Nutzer auf dem Fahrzeugsitz sitzt und welche Gewichtskraft der Nutzer auf den Fahrzeugsitz aufbringt. Eine Belastung an der Verstellbaugruppe kann zum Beispiel über eine Sensorik ermittelt werden, zum Beispiel eine Gewichtssensorik an der Verstellbaugruppe (zum Beispiel dem Fahrzeugsitz), einer Innenraumsensorik, einer Sitzbelegungserkennung oder dergleichen. Der Belastungszustand beeinflusst insbesondere die an der Verstellbaugruppe wirkende Masseträgheit.
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Die Verstellgeschwindigkeit wird zum Beispiel anhand des durch die Sensoreinrichtung zur inkrementellen Positionsbestimmung erzeugten Sensorsignals ermittelt, wobei die jeweils aktuelle Verstellgeschwindigkeit zum Beispiel durch die Steuereinrichtung gespeichert wird, sodass auch nach Auftreten einer Störung die unmittelbar vor Auftreten der Störung an der Verstellbaugruppe vorliegende Verstellgeschwindigkeit in der Steuereinrichtung bekannt ist und ausgewertet werden kann. Auch die Verstellgeschwindigkeit beeinflusst wesentlich das Auslaufverhalten der Verstellbaugruppe.
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Abhängig von der Drehrichtung kann sich das Auslaufverhalten des Antriebsmotors verändern. So kann beispielsweise bei einer Neigungsverstellung einer Rückenlehne das Auslaufverhalten davon abhängen, ob die Rückenlehne aus einer aufrechten Position in Richtung einer abgeflachten Position oder aus einer abgeflachten Position in Richtung einer aufrechten Position verstellt wird. Dies kann bei der Bestimmung des Positionsfehlerkennwerts berücksichtigt werden.
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Der Positionsfehlerkennwert kann auch von der Position der Verstellbaugruppe bei Auftreten der Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung abhängen. Beispielsweise kann das Auslaufverhalten des Antriebsmotors davon abhängig sein, welche Position die Verstellbaugruppe bei Auftreten der Störung eingenommen hat. Handelt es sich bei der Verstellbaugruppe zum Beispiel um die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, kann das Auslaufverhalten des Antriebsmotors davon abhängen, ob bei Eintreten der Störung sich die Rückenlehne in einer aufrechten Position, in einer Zwischenstellung zwischen einer aufrechten Position und einer abgeflachten Position oder einer abgeflachten Position befunden hat.
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Bei dem Positionsfehlerkennwert kann es sich beispielsweise um einen Schätzwert handeln, der den maximalen Positionsfehler angibt. Die Steuereinrichtung schätzt somit ab, über welchen Weg der Antriebsmotor auch abhängig von dem Belastungszustand, der Verstellgeschwindigkeit, der Drehrichtung und der Position bei Auftreten der Störung der elektrischen Versorgung maximal ausgelaufen ist. Abhängig von dem so bestimmten Positionsfehlerkennwert kann bestimmt werden, ob es bei Auftreten einer Störung zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung kommen soll oder nicht.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den Positionsfehlerkennwert als Summe eines aktuellen Positionsfehlerkennwerts und eines vorherigen Positionsfehlerkennwerts zu bestimmen. Bei einem aktuell aufgetretenen Störungsereignis bestimmt die Steuereinrichtung einen aktuellen Positionsfehlerkennwert, der sich zum Beispiel anhand eines Belastungszustands der Verstellbaugruppe, einer Verstellgeschwindigkeit der Verstellbaugruppe, einer Drehrichtung des Antriebsmotors und/oder der Position der Verstellbaugruppe bei Auftreten der aktuellen Störung ergibt. Der aktuelle Positionsfehlerkennwert entspricht beispielsweise einem Schätzwert, der den maximale Positionsfehler angibt, der infolge der aktuellen Störung eingetreten sein kann. Zusätzlich berücksichtigt die Steuerbaugruppe zum Bestimmen des Positionsfehlerkennwerts auch einen vorherigen Positionsfehlerkennwert, der bei einem vorherigen Störungsereignis seit der letzten Normierung bestimmt worden ist. Ist es vor dem aktuellen Störungsereignis bereits zu einem oder mehreren Störungsereignissen gekommen, so ist auch für diese vorherigen Störungsereignisse ein Positionsfehlerkennwert bestimmt worden. Bei dem aktuell aufgetretenen Störungsereignis wird der Positionsfehlerkennwert somit als Summe des aktuellen, auf das aktuelle Störungsereignis bezogenen Positionsfehlerkennwerts und des vorherigen, in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Positionsfehlerkennwerts gebildet.
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Zum Bestimmen des Positionsfehlerkennwerts können die Beträge des aktuellen Positionsfehlerkennwerts und des vorherigen Positionsfehlerkennwerts summiert werden.
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In anderer Ausgestaltung können zum Bestimmen des Positionsfehlerkennwerts der aktuelle Positionsfehlerkennwert und der vorherige Positionsfehlerkennwert vorzeichenbehaftet, beispielsweise abhängig von der Drehrichtung des Antriebsmotors bei Auftreten des jeweiligen Störungsereignisses, summiert werden, sodass sich die einzelnen Positionsfehlerkennwerte addieren oder subtrahieren können.
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Der Positionsfehlerkennwert wird somit als Schätzwert für den maximalen Positionsfehler infolge aller Störungsereignisse seit der letzten Normierung gebildet.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts nur dann zurückzusetzten, wenn der Positionsfehlerkennwert größer als ein vorbestimmter Fehlergrenzwert ist. Tritt eine Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung auf und ist der Positionsfehlerkennwert größer als ein vorbestimmter Fehlergrenzwert, so setzt die Steuereinrichtung die inkrementelle Positionsbestimmung zurück, sodass im weiteren Betrieb keine inkrementelle Positionsbestimmung anhand vorher bestimmter Werte mehr durchgeführt wird. Ist der Positionsfehlerkennwert jedoch kleiner als der vorbestimmte Fehlergrenzwert, kommt es nicht zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung.
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Der Fehlergrenzwert kann zum Beispiel anhand von Anforderungen von bestimmten Funktionen der Antriebsvorrichtung gesetzt werden und ist zum Beispiel vorbestimmt. Beispielsweise kann aufgrund einer Einklemmschutzfunktion oder einer Soft-Stop-Funktion eine Mindestgenauigkeit in der Positionsbestimmung erforderlich sein, durch die der Fehlergrenzwert bestimmt ist.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, einen Störungszählerwert bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung zu erhöhen und den Störungszählerwert zu berücksichtigen, um die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts zurückzusetzten. Die Steuereinrichtung kann hierzu den Störungszählerwert in einem nichtflüchtigen Speicher speichern. Bei jedem Auftreten eines Störungsereignisses, im Rahmen dessen es zu einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung kommt, kann der Störungszählerwert um 1 hoch gezählt werden, sodass der Störungszählerwert die Anzahl der aufgetretenen Störungsereignisse angibt. Auch abhängig vom Störungszählerwert entscheidet die Steuereinrichtung, wenn ein erneutes Störungsereignis auftritt, ob es zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung kommen soll.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung stets die inkrementelle Positionsbestimmung bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung bei einem Verstellvorgang zurücksetzt, wenn der Störungszählerwert einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
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In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den Positionswert anhand des Positionsfehlerkennwerts bei Auftreten einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung anzupassen. Kommt es zu einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung bei einem Verstellvorgang und kommt es nicht zu einem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung, so kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung im weiteren Betrieb dadurch verbessert werden, dass der Positionswert anhand des durch die Steuereinrichtung bei Auftreten der Störung ermittelten Positionsfehlerkennwerts korrigiert wird. Der Positionsfehlerkennwert gibt einen Schätzwert für einen Positionsfehler aufgrund eines Nachlaufens des Antriebsmotors an. Anhand dieses Positionsfehlerkennwerts kann der im Rahmen der inkrementellen Positionsbestimmung vor Auftreten der Störung bestimmte Positionswert korrigiert werden, sodass die Genauigkeit des Positionswerts für die weitere inkrementelle Positionsbestimmung nach Wiederaufnahme des Betriebs verbessert sein kann.
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In einer Ausgestaltung umfasst ein Fahrzeugsitz eine Baugruppe der vorangehend beschriebenen Art. Bei der Antriebsvorrichtung kann es sich entsprechend um eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Verstellbaugruppe des Fahrzeugsitzes handeln. Bei der Antriebsvorrichtung kann es sich zum Beispiel um eine Antriebsvorrichtung für eine Längsverstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzsitzes, eine Neigungsverstelleinrichtung einer Rückenlehne, eine Höhenverstelleinrichtung, eine Sitztiefenverstelleinrichtung oder um eine andere Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes handeln.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem darin angeordneten Fahrzeugsitz, umfassend eine Mehrzahl von Antriebsvorrichtungen;
- 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung;
- 3 ein Ablaufschema zum Bestimmen, ob bei Auftreten einer Störung in der elektrischen Versorgung einer Steuereinrichtung und/oder einer Sensoreinrichtung eine inkrementelle Positionsbestimmung zurückgesetzt werden soll;
- 4 eine schematisches Prinzipbild einer Steuereinrichtung;
- 5 eine graphische Darstellung von Spannungsverläufen bei Auftreten einer Störung in der elektrischen Versorgung.
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 7 mit einem darin angeordneten Fahrzeugsitz 1, der ein Sitzteil 10 und ein zu dem Sitzteil 10 neigungsverstellbares Rückenlehnenteil 11 aufweist. In einem Fahrzeug 7 sind üblicherweise eine Mehrzahl von Fahrzeugsitzen 1 angeordnet, beispielsweise zwei vordere Fahrzeugsitze, in einer zweiten Sitzreihe mehrere einzelne Fahrzeugsitze oder eine durchgehende Sitzbank und gegebenenfalls zusätzlich in einer dritten Sitzreihe weitere Fahrzeugsitze.
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Der in 1 beispielhaft dargestellte Fahrzeugsitz 1 ist über eine Längsverstelleinrichtung 13 in dem Fahrzeug 7 längsverstellbar. An bodenseitigen, unteren Führungsschienen 130 sind hierzu obere Führungsschienen 131 längs geführt, die dem Fahrzeugsitz 1 zugeordnet sind. Über eine Höhenverstelleinrichtung 12 ist der Fahrzeugsitz 1 an die oberen Führungsschienen 131 angebunden. Über die Höhenverstelleinrichtung 12 ist der Fahrzeugsitz 1 relativ zu einem Fahrzeugboden höhenverstellbar. Schwenkelemente 120, 121, die gelenkig einerseits mit der Anordnung von oberen Führungsschienen 131 und zudem gelenkig mit einem Sitzrahmen des Sitzteils 10 verbunden sind, können zum Einstellen der Höhenposition verschwenkt werden, um auf diese Weise das Sitzteil 10 mit dem daran angeordneten Rückenlehnenteil 11 relativ zum Fahrzeugboden abzusenken oder anzuheben.
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Der Fahrzeugsitz 1 kann eine Mehrzahl von elektromotorischen Antriebsvorrichtungen 2, 3, 4 aufweisen, die jeweils einer Verstellvorrichtung zugeordnet sind, nämlich zum Beispiel der Längsverstellvorrichtung 13 (Antriebsvorrichtung 2), der Höhenverstellvorrichtung 12 (Antriebsvorrichtung 3) und einer Lehnenneigungsverstellvorrichtung zum Einstellen der Neigung des Rückenlehnenteils 11 (Antriebsvorrichtung 4). Eine Steuereinrichtung 5 dient zum Steuern der Antriebsvorrichtungen 2, 3, 4, wobei eine jede Antriebsvorrichtung 2, 3, 4 eine dedizierte, eigene Steuerung aufweisen kann oder der Fahrzeugsitz 1 eine einheitliche Steuereinrichtung zum Steuern der unterschiedlichen Antriebsvorrichtungen 2, 3, 4 aufweisen kann. Ebenso ist möglich, dass im Fahrzeug 7 eine zentrale Steuerung vorgesehen ist, die (auch) die Steuerung der Antriebsvorrichtungen 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzes 1 übernimmt.
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Es sei angemerkt, dass das vorliegend beschriebene Ausführungsbeispiel auf eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Verstellbaugruppe eines Fahrzeugsitzes 1 gerichtet ist, dies aber in keiner Weise beschränkend zu verstehen ist. Eine Antriebsvorrichtung kann auch zum Verstellen einer anderen Verstellbaugruppe in einem Fahrzeug 7 Verwendung finden, zum Beispiel zum Verstellen eines Konsolenelements, einer Tischbaugruppe, eines Klappenelements oder einer anderen Baugruppe im Fahrzeug 7.
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Beispielsweise zum Längsverstellen des Fahrzeugsitzes 1 kann eine der Längsverstellvorrichtung 13 zugeordnete Antriebsvorrichtung 2 ein Spindelgetriebe aufweisen, um eine Relativbewegung zwischen Paaren von Führungsschienen 130, 131 zu bewirken. Wie dies schematisch in 2 dargestellt ist, kann eine solche Antriebvorrichtung 2 einen Antriebsmotor 20 mit einer drehbaren, angetriebenen Motorwelle 200 aufweisen, die ein Antriebselement in Form einer Antriebsschnecke 21 trägt. Die Antriebsschnecke 21 steht in kämmender Verbindung mit einer Spindelmutter 22, die wiederum mit einer Spindel 23 in Gewindeeingriff steht. Der Antriebsmotor 20 ist beispielsweise gemeinsam mit der Spindelmutter 22 ortsfest an einer oberen Führungsschiene 131 angeordnet, während die Spindel 23 feststehend an einer unteren Führungsschiene 130 angeordnet ist. Im Betrieb treibt der Antriebsmotor 20 über die Antriebsschnecke 21 die Spindelmutter 22 an und versetzt diese in eine Drehbewegung derart, dass die Spindelmutter 22 aufgrund des Gewindeeingriffs an der Spindel 23 abrollt und somit längs relativ zu der Spindel 23 verstellt wird. Auf diese Weise wird eine Längsbewegung entlang der Spindel 23 und somit eine Relativbewegung zwischen den Führungsschienen 130, 131 zum Längsverstellen des Fahrzeugsitzes 1 bewirkt.
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Ein über den Antriebsmotor 20 der Antriebsvorrichtung 2 angetriebener Verstellvorgang wird durch die Steuereinrichtung 5 gesteuert. Dazu wird über die Steuereinrichtung 5 eine durch ein elektrisches Versorgungssystem 6 des Fahrzeugs 7 bereitgestellte Motorspannung an den Antriebsmotor 20 angelegt und darüber der Antriebsmotor 20 bestromt. Zum Steuern des Antriebsmotors 20 kann hierbei beispielsweise eine Pulsweitenmodulation zum Einsatz kommen, wobei der Antriebsmotor 20 über die Steuereinrichtung 5 zum Beispiel stromgeregelt oder spannungsgeregelt betrieben werden kann.
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Die Steuerung über die Steuereinrichtung 5 erfolgt generell in positionsgesteuerter Weise, um beispielsweise eine sogenannte Soft-Stop-Funktion bei automatischem Verstellen in eine definierte Position einer zugeordneten Verstellbaugruppe zu verwirklichen oder einen positionsabhängigen Einklemmschutz zur Verfügung zu stellen. Eine Positionsbestimmung der zugeordneten Verstellbaugruppe erfolgt hierbei in inkrementeller Weise, indem über eine Sensoreinrichtung 24, zum Beispiel aufweisend einen oder mehrere Hall-Sensoren, eine Bewegung der Motorwelle 200 des Antriebsmotors 20 erfasst und anhand eines durch die Sensoreinrichtung 24 erzeugten Pulssignals ein Positionswert, der die Position der zugeordneten Verstellbaugruppe angibt, inkrementell erhöht oder reduziert wird.
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Die inkrementelle Positionsbestimmung erfolgt vorzugsweise dadurch, dass ausgehend von einer Bezugsposition ein Zählerwert inkrementell herauf gezählt oder herunter gezählt wird. Ein die Position der zugeordneten Verstellbaugruppe angebender Positionswert ergibt sich somit aus dem Zählerwert mit Bezug auf die Bezugsposition, wobei der Zählerwert die relative Position zu der bekannte Bezugsposition angibt.
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Die Bezugsposition wird üblicherweise in einem Kalibrierungsvorgang eingelesen, beispielsweise indem die Verstellbaugruppe, beispielsweise der Fahrzeugsitz 1, in eine vorbestimmte Position, zum Beispiel eine Endposition im Rahmen einer Längsverstellung, gebracht wird und der Zählerwert initialisiert wird. Im nachfolgenden Betrieb wird sodann der die aktuelle Position der Verstellbaugruppe anzeigende Positionswert inkrementell mit Bezug auf die eingelernte Bezugsposition ermittelt.
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Kommt es im Betrieb bei einem gerade durch die Antriebsvorrichtung 2 durchgeführten Verstellvorgang jedoch zu einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24, beispielsweise weil ein Fehler in dem elektrischen Versorgungssystem 6 des Fahrzeugs 7 auftritt (zum Beispiel aufgrund eines Wackelkontakts oder aufgrund des Auslösens einer Sicherung) und somit die Ansteuerung und damit der Betrieb des Antriebsmotors 20 unterbrochen wird, so kann eine inkrementelle Positionsbestimmung nach Wiederherstellung der elektrischen Versorgung mit Ungenauigkeiten behaftet sein. Dies ist dadurch begründet, dass bei einem Abfall der Motorspannung bei einem laufenden Verstellvorgang der Antriebsmotor 20 nicht unmittelbar stoppt, sondern aufgrund der Masseträgheit insbesondere der zugeordneten Verstellbaugruppe über einen gewissen Weg ausläuft, bis der Antriebsmotor 20 zur Ruhe kommt. Aufgrund eines solchen Auslaufverhaltens stimmt der vor Eintritt der Störung zuletzt bestimmte Positionswert (entsprechend dem Zählerwert mit Bezug auf die bekannte Bezugsposition) nicht mehr ohne weiteres mit der tatsächlichen Position der Verstellbaugruppe überein.
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Aus diesem Grund ist die Steuereinrichtung 5 dazu eingerichtet, unter Umständen bei Eintritt einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 bei einem laufenden Verstellvorgang eine sogenannte Denormierung der inkrementellen Positionsbestimmung vorzunehmen. Im Rahmen der Denormierung wird der Positionswert zurückgesetzt, indem er gelöscht oder als ungültig klassifiziert wird, sodass bei Wiederaufnahme des Betriebs nach Wiederherstellung der elektrischen Versorgung keine inkrementelle Positionsbestimmung erfolgt.
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Ein solches Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung erfordert, dass die Bezugsposition für die Wiederaufnahme des Betriebs neu eingelernt wird. Hierzu ist erforderlich, dass die Verstellbaugruppe durch manuelle Betätigung der Antriebsvorrichtung 2 durch einen Nutzer in eine definierte, der Bezugsposition entsprechende Position, zum Beispiel eine Endposition, verstellt wird, um die inkrementelle Positionsbestimmung neu zu normieren, sodass im weiteren Betrieb sodann mit Bezug auf die nunmehr wiederum normierte, bekannte Bezugsposition inkrementell ein Zählerwert hoch oder herunter gezählt werden kann und somit ein Positionswert bestimmt werden kann, der die aktuelle Position der zugeordneten Verstellbaugruppe angibt.
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Weil eine solche erneute Normierung ein Nutzerzutun erfordert, kann dies aufwendig und für einen Nutzer unkomfortabel und gegebenenfalls nur schwer umzusetzen sein (insbesondere wenn es sich um einen nichtfachmännischen Nutzer handelt).
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Aus diesem Grund wird vorliegend vorgeschlagen, die inkrementelle Positionsbestimmung nicht stets zurückzusetzten, wenn eine Störung in der Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 bei einem Verstellvorgang auftritt. Vielmehr ist die Steuereinrichtung 5 dazu ausgebildet, die inkrementelle Bestimmung des Positionswerts in Abhängigkeit einer Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 und zusätzlich in Abhängigkeit eines Positionsfehlerkennwerts der Verstellbaugruppe zurückzusetzten.
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Der Positionsfehlerkennwert kann insbesondere anhand eines Schätzwertes bestimmt werden, der einen geschätzten Verstellweg angibt, den der Antriebsmotor 20 nach Unterbrechen der elektrischen Bestromung noch zurücklegt, insbesondere aufgrund einer Masseträgheit der Verstellbaugruppe. Der Positionsfehlerkennwert soll also insbesondere einen geschätzten Positionsfehler angeben, der sich aufgrund eines Auslaufens des Antriebsmotors 20 mit der zugeordneten Verstellbaugruppe nach einer Störung in der elektrischen Versorgung bei einem Verstellvorgang ergibt.
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Der Positionsfehlerkennwert kann beispielsweise einen Schätzwert für den maximal entstehenden Positionsfehler beim Auslaufen im System des Antriebsmotors 20 und der zugeordneten Verstellbaugruppe angeben.
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Zur Berechnung des Positionsfehlerkennwerts kann die Steuereinrichtung 5 insbesondere einen Belastungszustand der Verstellbaugruppe, eine Verstellgeschwindigkeit der Verstellbaugruppe bei Eintreten der Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24, eine Drehrichtung des Antriebsmotors 20 bei Eintreten der Störung und/oder die Position der Verstellbaugruppe bei Eintreten der Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 mit einbeziehen.
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Handelt es sich bei der Verstellbaugruppe zum Beispiel um einen Fahrzeugsitz 1, so wird das Auslaufen nach Auftreten einer Störung in der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 beispielsweise davon abhängen, ob ein Nutzer auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzt oder nicht und welche Gewichtskraft auf den Fahrzeugsitz 1 ausgeübt wird. Ein Belastungszustand kann somit zum Beispiel dadurch ermittelt werden, dass ein Belegungszustand des Fahrzeugsitzes 1 ermittelt wird, zum Beispiel über einen Belegungssensor oder eine Innenraumsensorik. Zudem kann eine Gewichtskraft an der Verstellbaugruppe, beispielsweise an dem Sitzteil 10 des Fahrzeugsitzes 1, durch eine Gewichtssensorik, zum Beispiel einen Gewichtssensor in dem Sitzteil 10, bestimmt werden, um auf diese Weise eine Trägheitskraft an der Verstellbaugruppe abzuschätzen.
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Das Auslaufverhalten wird zudem durch die Verstellgeschwindigkeit bei Eintreten der Störung beeinflusst. Hierzu kann der zuletzt gespeicherte Geschwindigkeitswert durch die Steuereinrichtung 5 berücksichtigt werden.
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Ebenso kann ein Auslaufverhalten von der Position und der Bewegungsrichtung der Verstellbaugruppe bei Eintreten der Störung abhängen. Beispielsweise kann für eine Neigungsverstellung sich ein anderes Auslaufverhalten abhängig davon ergeben, ob sich das Rückenlehnenteil 11 in einer aufrechten Stellung oder einer abgeflachten Stellung befindet und ob das Rückenlehnenteil 11 gerade abgesenkt oder angehoben wird.
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Ein übliches Auslaufverhalten kann zum Beispiel in einer Kalibrierungsroutine initial vor Inbetriebnahme einer Antriebsvorrichtung 2, 3, 4 eingemessen und zum Beispiel in einem Kennfeld in Form einer Matrix in einem Speicher der Steuereinrichtung 5 hinterlegt werden, in der Positionsfehlerkennwerte in Abhängigkeit von einem Belastungszustand, einer Verstellgeschwindigkeit, einer Drehrichtung und einer Position der Verstellbaugruppe hinterlegt sind.
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Für die Bestimmung des Positionsfehlerkennwerts kann auch ein vorheriger Positionsfehlerkennwert berücksichtigt werden. So kann der Positionsfehlerkennwert als die Summe aus dem aktuellen Positionsfehlerkennwert und eines vorherigen Positionsfehlerkennwerts bestimmt werden. Der aktuelle Positionsfehlerkennwert wird für das aktuelle Störungsereignis bestimmt, zum Beispiel abhängig von einem Belastungszustand, einer Verstellgeschwindigkeit, einer Verstellrichtung und einer Verstellposition der Verstellbaugruppe bei Auftreten des aktuellen Störungsereignisses. Ist es (nach einer Nominierung) vorher bereits zu einem oder zu mehreren Störungsereignissen gekommen, so sind auch für diese Störungsereignisse Positionsfehlerkennwerte bestimmt worden. Für das aktuelle Störungsereignis wird dann der Positionsfehlerkennwert anhand der Summe des aktuellen Positionsfehlerkennwerts und eines vorher ermitteln Positionsfehlerkennwerts bestimmt werden, sodass sich die Positionsfehlerkennwerte der Störungsereignisse aufsummieren.
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Für die Bestimmung des Positionsfehlerkennwerts können hierbei die Beträge der einzelnen Positionsfehlerkennwerte addiert werden.
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In anderer Ausgestaltung können die einzelnen Positionsfehlerkennwerte vorzeichenbehaftet berücksichtigt werden. So kann ein Positionsfehlerkennwert abhängig von der Drehrichtung des Antriebsmotors 20 bei Auftreten einer Störung mit einem Vorzeichen behaftet sein, das angibt, in welche Richtung es zu einem Auslaufen des Antriebsmotors 20 bei Auftreten der Störung gekommen ist. Der aktuelle Positionsfehlerkennwert und der vorherigen Positionsfehlerkennwert können sich somit vorzeichenbehaftet addieren oder subtrahieren.
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Um zu bestimmen, ob ein Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung bei Auftreten einer Störung vorgenommen werden soll, prüft die Steuereinrichtung 5 den Positionsfehlerkennwert, der sich abhängig von dem durchgeführten Verstellvorgang ergibt.
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Beispielsweise prüft die Steuereinrichtung 5, ob der ermittelte Positionsfehlerkennwert größer als ein Fehlergrenzwert ist. Ist dies der Fall, setzt die Steuereinrichtung 5 die inkrementelle Positionsbestimmung zurück, sodass im weiteren Betrieb, bei Wiederherstellung der elektrischen Versorgung des Antriebsmotors 20, keine inkrementelle Positionsbestimmung erfolgt. Ist der Positionsfehlerkennwert demgegenüber kleiner als der Fehlergrenzwert, so kommt es zu keinem Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung, und bei Wiederaufnahme des Betriebs und bei Wiederherstellung der elektrischen Versorgung wird die inkrementelle Positionsbestimmung fortgeführt, mit der gleichen Normierung, also der gleichen Bezugsposition wie vor Auftreten der Störung.
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Um die Genauigkeit der inkrementellen Positionsbestimmung nach Auftreten einer Störung ohne Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung zu verbessern, kann ein anhand der Bezugsposition und des Fehlerwerts ermittelter Positionswert anhand des Positionsfehlerkennwerts korrigiert werden. Beispielsweise kann der Zählerwert korrigiert werden anhand des ermittelten Positionsfehlerkennwerts, sodass das Auslaufverhalten nach Eintreten der Störung in der weiteren inkrementellen Positionsbestimmung nach Wiederaufnahme des Betriebs berücksichtigt wird.
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Zusätzlich kann die Steuereinrichtung 5 für die Entscheidung, ob die inkrementelle Positionsbestimmung zurückgesetzt werden soll oder nicht, auch berücksichtigen, wie viele Störungsereignisse insgesamt bereits eingetreten sind. So kann die Steuereinrichtung (in einem nichtflüchtigen Speicher) einen Störungszählerwert speichern, der bei Auftreten einer Störung jeweils um 1 hoch gezählt wird. Der Störungszählerwert gibt somit die Gesamtzahl der aufgetretenen Störungen nach einer Normierung der inkrementelle Positionsbestimmung an. Für die Entscheidung, ob die inkrementelle Positionsbestimmung zurückgesetzt werden soll, kann der Störungszählerwert berücksichtigt werden, beispielsweise indem geprüft wird, ob der Störungszählerwert oberhalb eines Grenzwerts liegt und somit bereits mehr als eine definierte Anzahl von Störungen eingetreten sind. Ist dies der Fall, kann die Steuereinrichtung 5 die inkrementelle Positionsbestimmung zum Beispiel auch unabhängig von einem ermittelten Positionsfehlerkennwert zurücksetzen.
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3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines durch die Steuereinrichtung 5 durchgeführten Verfahrens zum Zurücksetzen der inkrementellen Positionsbestimmung.
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In einem Schritt S1 wird durch die Steuereinrichtung 5 festgestellt, dass eine Störung der elektrischen Versorgung der Steuereinrichtung 5 und/oder der Sensoreinrichtung 24 bei einem Verstellvorgang aufgetreten ist.
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Ist eine solche Störung eingetreten, wird in einem Schritt S2 ein Positionsfehlerkennwert bestimmt, wobei der Positionsfehlerkennwert zum Beispiel unter Einbeziehung eines Belastungszustands, einer Verstellgeschwindigkeit, einer Verstellrichtung und einer Position (jeweils bei Auftreten der Störung) der Verstellbaugruppe abgeschätzt wird, indem ein sich ergebender Auslaufweg geschätzt wird, aus dem sich der Positionsfehlerkennwert ergibt.
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In einem Schritt S3 wird geprüft, ob der Positionsfehlerkennwert größer ist als ein vorbestimmter Fehlergrenzwert. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S4 die inkrementelle Positionsbestimmung zurückgesetzt. Eine inkrementelle Positionsbestimmung bei Wiederaufnahme des Betriebs kann somit erst wieder vorgenommen werden, nachdem die inkrementelle Positionsbestimmung wiederum normiert worden ist.
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Ist der Positionsfehlerkennwert jedoch kleiner als der Fehlergrenzwert, so wird in einem Schritt S5 geprüft, ob der Störungszählerwert größer ist als ein Grenzwert. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S6 die inkrementelle Positionsbestimmung zurückgesetzt.
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Ist dies jedoch nicht der Fall, wird die inkrementelle Positionsbestimmung im Schritt S7 nicht zurückgesetzt, sodass nach Wiederaufnahme des Betriebs nach Wiederherstellung der elektrischen Versorgung des Antriebsmotors 20 die inkrementelle Positionsbestimmung mit der vorher geltenden Normierung fortgesetzt wird.
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4 zeigt in einem schematischen Prinzipbild ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 5, die über eine elektrische Versorgungsleitung 60 mit einem elektrischen Versorgungssystem 6 des Fahrzeugs, zum Beispiel einer Fahrzeugbatterie, verbunden ist. Über die Steuereinrichtung 5 wird der Antriebsmotor 20 der Verstelleinrichtung 2 angesteuert und mit elektrischer Leistung versorgt, sodass der Antriebsmotor 20 im Betrieb in gesteuerter Weise, zum Beispiel unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation, bestromt wird.
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Die Steuereinrichtung 5 weist eine Logikschaltung 50 und eine Leistungsschaltung 51 auf. Sowohl die Logikschaltung 50 als auch die Leistungsschaltung 51 sind mit der an einen Versorgungseingang 52 der Steuereinrichtung 5 angeschlossenen elektrischen Versorgungsleitung 60 verbunden und werden im Betrieb über die elektrische Versorgungsleitung 60 mit elektrischer Energie versorgt.
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Die Leistungsschaltung 51 weist eine Verpolschutzschaltung 510, zum Beispiel ausgestaltet mit einer Anordnung von MOSFET-Transistoren, eine Filterschaltung 511, die zum Beispiel eine Zwischenkreiskapazität aufweisen kann, und eine Brückenschaltung 512, zum Beispiel in Form einer B6-Brücke, auf. Über die Leistungsschaltung 51 wird der Antriebsmotor 20 der Verstelleinrichtung 2 mit elektrischer Leistung versorgt, insbesondere indem an den Antriebsmotor 20 eine Motorspannung angelegt wird und beispielsweise im Rahmen einer Stromregelung ein Motorstrom gestellt wird.
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Die Logikschaltung 50 weist einen Mikrocontroller 502 auf, der elektronische Steuerungsaufgaben übernimmt, insbesondere zur Steuerung des Motors 20. Der Mikrocontroller 502 ist mit der Sensoreinrichtung 24 verbunden und führt insbesondere eine Routine für die inkrementelle Positionsbestimmung durch, um anhand der Positionsbestimmung den Antriebsmotor 20 zu steuern.
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Die Logikschaltung 50 weist weiter eine Diode 500 und eine Energiespeichereinrichtung 501, zum Beispiel in Form eines Kondensators (sogenannter Logik-Puffer-Kondensator) auf. Über die Diode 500 wird die Energiespeichereinrichtung 501 mit Energie aus der elektrischen Versorgungsleitung 60 geladen, sodass nach einer Störung in der elektrischen Versorgung in der Energiespeichereinrichtung 501 elektrische Energie gepuffert ist, die zumindest ein ordnungsgemäßes Herunterfahren der Steuereinrichtung 5 ermöglicht. Die Diode 500 verhindert ein Rückspeisen der gespeicherten Energie in Richtung des Versorgungssystems 6.
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Im Betrieb steuert der Mikrocontroller 502 der Steuereinrichtung 5 den Antriebsmotor 20 an. Über die Leistungsschaltung 51 wird hierbei eine Motorspannung an den Antriebsmotor 20 angelegt und damit der Antriebsmotor 20 elektrisch versorgt. Kommt es zu einem Störungsereignis E in der elektrischen Versorgung, zum Beispiel aufgrund eines Bruchs oder eines Wackelkontakts an der Versorgungsleitung 60 oder bei Auslösen einer Sicherung, so wird die elektrische Versorgung der Steuereinrichtung 5 und damit auch die elektrische Versorgung des Antriebsmotors 20 unterbrochen.
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Die Steuereinrichtung 5 ist dazu ausgestaltet, eine solche Unterbrechung der elektrischen Versorgung beispielsweise darüber zu detektieren, dass an dem Versorgungseingang 52 eine Eingangsspannung gemessen wird. Kommt es zu einem Abfall der Eingangsspannung, wird darauf geschlossen, dass eine Störung der elektrischen Versorgung vorliegt.
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5 zeigt ein Beispiel von möglichen Spannungsverläufen (über der Zeit) bei Eintritt einer Störung in der elektrischen Versorgung, zum Beispiel an der Versorgungsleitung 60.
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Kommt es zu einer Störung in der elektrischen Versorgung, fällt die Versorgungspannung UV an dem Versorgungseingang 52 der Steuereinrichtung 5 ab. Unterschreitet die Versorgungsspannung UV zum Beispiel einen vorbestimmten Schwellwert, wird zu einem Zeitpunkt T1 ein Störungsereignis E identifiziert.
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Wird die elektrische Versorgung der Steuereinrichtung 5 unterbrochen, wird auch der Antriebsmotor 20 nicht länger über die Leistungsschaltung 51 elektrisch versorgt. Entsprechend fällt die Motorspannung UM ab. Beispielsweise wird, nach Detektion einer Störung der elektrischen Versorgung zum Zeitpunkt T1, die Bestromung des Antriebsmotors 20 zu einen Zeitpunkt T2 beendet.
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Aufgrund der in der Energiespeichereinrichtung 501 gespeicherten Energie kann der Mikrocontroller 502 der Steuereinrichtung 5 über die durch die Energiespeichereinrichtung 501 bereitgestellte Spannung UL zumindest über einen gewissen Zeitraum weiterbetrieben werden.
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Insbesondere kann unter Verwendung der in den Energiespeichereinrichtung 501 der Steuereinrichtung 5 gespeicherten Energie der momentane Positionswert, der die aktuelle Position der Verstellbaugruppe zum Zeitpunkt des Auftretens der Störung angibt, zum Zeitpunkt T3 in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden. Zudem können auch Informationen über eine Verstellgeschwindigkeit, eine Belastung und eine Verstellrichtung an der Verstellbaugruppe zum Zeitpunkt des Auftretens der Störung in dem nichtflüchtigen Speicher des Mikrocontrollers 502 gespeichert werden.
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Zum Zeitpunkt T4 wird, bei abfallender Spannung UL an der Energiespeichereinrichtung 501, der Mikrocontroller 502 in geregelter Weise heruntergefahren. Die Steuereinrichtung 5 wird somit ausgeschaltet.
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Wird die elektrische Versorgung wiederhergestellt, wird der zum Zeitpunkt des Auftretens der Störung gespeicherte Positionswert verwendet und zudem unter Verwendung der gespeicherten Informationen ein Positionsfehlerkennwert bestimmt, der ein Nachlaufverhalten des Antriebsmotors 20 bei Auftreten der Störung angibt, um zu ermitteln, ob ein Zurücksetzen der inkrementelle Positionsbestimmung erforderlich ist oder nicht und um gegebenenfalls den Positionswert für eine nachfolgende inkrementelle Positionsbestimmung (ohne Zurücksetzen) zu korrigieren, wie dies vorangehend beschrieben worden ist.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
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Eine Antriebsvorrichtung kann zum Verstellen ganz unterschiedlicher Verstellbaugruppen in einem Fahrzeug dienen und ist insofern nicht auf die Verwendung an einem Fahrzeugsitz beschränkt. Über eine Antriebsvorrichtung der hier beschriebenen Art kann generell eine beliebige Innenraumbaugruppe, zum Beispiel ein Konsolenelement, ein Klappenelement, eine Ablageeinrichtung, eine Displayeinrichtung oder dergleichen, verstellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 10
- Sitzteil
- 11
- Rückenlehnenteil
- 12
- Höhenverstelleinrichtung
- 120, 121
- Schwenkelemente
- 13
- Längsverstelleinrichtung
- 130, 131
- Führungsschienen
- 2
- Verstelleinrichtung
- 20
- Elektrischer Antriebsmotor
- 200
- Motorwelle
- 21
- Antriebsschnecke
- 22
- Spindelmutter
- 23
- Spindel
- 24
- Sensoreinrichtung (Hall-Sensor)
- 3
- Verstelleinrichtung
- 4
- Verstelleinrichtung
- 5
- Steuereinrichtung
- 50
- Logikschaltung
- 500
- Diode
- 501
- Energiespeichereinrichtung
- 502
- Mikrocontroller
- 51
- Leistungsschaltung
- 510
- Verpolschutzschaltung
- 511
- Filterschaltung
- 512
- Brückenschaltung
- 52
- Versorgungseingang
- 6
- Elektrisches Versorgungssystem
- 60
- Versorgungsleitung
- 7
- Fahrzeug
- E
- Störung
- S1-S7
- Schritte
- UL
- Spannung an Mikrocontroller
- UM
- Motorspannung
- UV
- Versorgungsspannung