DE3829405A1 - Actuating device for parts of motor vehicles movable by electric motors - Google Patents

Actuating device for parts of motor vehicles movable by electric motors

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Abstract

A description is given of an actuating device for parts of motor vehicles movable by electric motors, which comprises a desired value transmitter and a digital actual value transmitter with incremental detection of the actual value as well as a microprocessor for the control of the electric motor. The actuating device is characterised in that, additionally to the actual value transmitter delivering incremental counting pulses, an absolute value transmitter is provided which is connected to the incremental actual value transmitter via gearbox elements and, over the whole displacement distance of the part to be moved, emits only one signal or one pair of signals which is assigned to a specific position of the movable part. This position can be, for example, the closed position of a sliding roof or of a window pane. The emission of the absolute signal at a specific position of the parts to be displaced corrects any errors arising in counting the incremental pulses and effects the calibration of the actuating device at each passage of the parts to be moved through the closed position (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für elektromotorisch beweg­ bare Teile von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an actuating device for electromotive movement bare parts of motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er in der DE-OS 33 24 107 offenbart ist. Die dort beschriebene Betätigungseinrichtung umfaßt einen Sollwertgeber, mittels dessen eine bestimmte Stellung des bewegbaren Teiles vorwählbar ist, und sie umfaßt weiterhin einen Regelkreis, der die Ist­ stellung des bewegbaren Teiles mit der Sollstellung vergleicht und das beweg­ bare Teil so lange antreibt, bis die Iststellung gleich der Sollstellung ist.The invention is based on a prior art, as in DE-OS 33 24 107 is disclosed. The actuator described there includes a setpoint generator, by means of which a certain position of the movable Part is preselectable, and it also includes a control loop that is the actual position of the movable part is compared with the target position and the movable drives the bare part until the actual position is equal to the target position.

Unter den mehreren in der DE-OS 33 24 107 aufgeführten Ausführungsbeispie­ len ist anhand der Fig. 10 eines beschrieben, bei dem der Istwert, d.h. die Stellung des bewegbaren Teiles, mittels eines inkrementellen Istwertgebers er­ mittelt wird. Der digitale Wert wird dann in einen Analogwert umgewandelt, und der Abgleich des Regelkreises erfolgt über einen reinen Analogwertver­ gleich. In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 11) erfolgen sowohl die Sollwertvorgaben als auch die Istwerterfassung über Potentiometer, d. h. so­ mit analog, und diese Analogwerte werden über einen A/D-Wandler in digitale Werte umgewandelt und einem Mikroprozessor zugeführt, der den Regelabgleich digital durchführt.Among the several execution examples listed in DE-OS 33 24 107, one is described with reference to FIG. 10, in which the actual value, ie the position of the movable part, is determined by means of an incremental actual value transmitter. The digital value is then converted into an analog value, and the control loop is compared using a pure analog value comparison. In another exemplary embodiment ( FIG. 11), both the setpoint values and the actual value acquisition are carried out via potentiometers, that is to say with analogue, and these analogue values are converted into digital values via an A / D converter and fed to a microprocessor which carries out the control adjustment digitally .

Im Falle der bekannten Betätigungseinrichtung erhält der Prozessor bei der Verwendung eines inkrementellen Istwertgebers keine zwingende Information über die absolute Stellung des bewegbaren Teiles. Die absolute Stellung muß deshalb bei der ersten Inbetriebnahme im Prozessor abgespeichert werden. Dies kann z. B. durch Anfahren an eine definierte Endlage geschehen. Erlei­ det der Prozessor danach während des normalen Betriebes Zählfehler, etwa durch hochfrequente elektrische Störungen, so laufen Soll- und Istwert in unkontrollierbarer Weise auseinander. Auch Bordnetzunterbrechungen können zu solchen Fehlfunktionen führen. Besonders unangenehm können sich solche Fehler des Zählerstandes auswirken, wenn die Betätigungseinrichtung einen Klemmschutz in Form einer Schließkraftbegrenzung enthält, die in der Stel­ lung unmittelbar vor dem Einfahren des bewegbaren Teiles in eine Dichtung (z. B. bei einer Fensterscheibe) aufgehoben werden muß, um die zum vollstän­ digen Schließen notwendige hohe Stellkraft zu ermöglichen. Durch ein Defizit im Zählstand wird nun der Schutzmechanismus ungewollt ausgelöst, wodurch das bewegbare Teil nicht mehr zu schließen wäre. Bei der Verwendung eines absoluten Istwertgebers, etwa eines Potentiometers, besteht die Schwierigkeit, den gesamten Verstellbereich des Potentiometers durch eine formschlüssige Ver­ bindung (Getriebe) hinreichend genau abzubilden. Dies ist ohne elektrisch/me­ chanische Justierarbeit kaum möglich.In the case of the known actuating device, the processor receives the Use of an incremental actual value encoder is not mandatory information about the absolute position of the movable part. The absolute position must are therefore saved in the processor when it is started up for the first time. This can e.g. B. happen by moving to a defined end position. Erlei the processor then detects counting errors during normal operation, for example due to high-frequency electrical interference, the setpoint and actual value run in uncontrollably apart. Power supply interruptions can also occur lead to such malfunctions. These can be particularly uncomfortable Impact errors in the meter reading if the actuating device has a Clamping protection in the form of a clamping force limit, which is included in the Stel immediately before moving the movable part into a seal (e.g. with a window pane) must be kept in order to complete the enable the necessary high actuating force. Due to a deficit in the count, the protective mechanism is now triggered unintentionally, whereby  the movable part would no longer be closed. When using a absolute actual value transmitter, such as a potentiometer, there is the difficulty the entire adjustment range of the potentiometer by means of a positive Ver to map the binding (gearbox) with sufficient accuracy. This is without electrical / me Chanel adjustment work hardly possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und eine Betätigungseinrichtung anzugeben, bei der dem Mikroprozessor eine ein­ deutige und genaue Information über die absolute Stellung des bewegbaren Tei­ les zugeführt wird.The invention has for its object to overcome these disadvantages and specify an actuator in which the microprocessor one clear and precise information about the absolute position of the movable part les is fed.

Diese Aufgabe ist durch eine Betätigungseinrichtung gelöst, welche die im An­ spruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Dabei ist der Begriff "Schiebedach" allgemein zu verstehen; das heißt, er soll Schiebehebedächer, Spoilerdächer und Hebedächer mit einem oder mehreren Deckeln oder Deckelteilen ebenso um­ fassen wie Faltdächer oder Kombinationen von derartigen Dächern.This object is achieved by an actuating device which the in has given characteristics 1. The term "sunroof" generally understood; that is, it should have sunroofs, spoiler roofs and lifting roofs with one or more lids or lid parts as well grasp like folding roofs or combinations of such roofs.

Bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung ist also zusätzlich zu dem inkrementellen Istwertgeber ein absoluter Istwertgeber vorgesehen, der auf dem gesamten Verschiebeweg des bewegbaren Teiles ein Signal, insbesondere einen Impuls, angibt, das einer bestimmten Position des bewegbaren Teiles, z. B. der Schließstellung des Schiebedaches, zugeordnet ist. Beide Istwertgeber sind da­ bei durch Getriebeelemente in ihrer Stellung zueinander festgelegt. Der absolu­ te Istwertgeber kann dieses Signal unmittelbar beim Erreichen der vorbestimm­ ten Position abgeben. Der absolute Istwertgeber kann aber auch so ausgebildet sein, daß er in einem festen Abstand nach beiden Seiten von der bestimmten Position jeweils ein Signal abgibt. Durch dieses Signal kann der Prozessor ein Zahlregister auf einen Wert setzen, der dieser gerade erreichten Position ent­ spricht.In the actuating device according to the invention is therefore in addition to the incremental actual value encoder an absolute actual value encoder is provided which is based on the entire displacement of the movable part a signal, in particular a Pulse indicates that a certain position of the movable part, for. B. the Closed position of the sunroof is assigned. Both actual value transmitters are there when fixed by gear elements in their position to each other. The absolut te actual value transmitter can signal this immediately when reaching the predetermined Submit position. The absolute actual value transmitter can also be designed in this way be that it is at a fixed distance to either side of the particular one Position emits a signal. This signal enables the processor to Set the payment register to a value that corresponds to this position just reached speaks.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der inkrementelle Istwertgeber aus einem in axialer Richtung vielpolig magnetisierten Magnetring, der sich an einem oder zwei Magnetsensoren vorbeidreht und eine der gewünschten Posi­ tioniergenauigkeit entsprechende Anzahl von Zählimpulsen an den Mikroprozes­ sor liefert. In a preferred embodiment there is the incremental actual value transmitter from a magnetic ring magnetized with multiple poles in the axial direction one or two magnetic sensors and one of the desired positions corresponding number of counts on the microprocesses sor delivers.  

Der absolute Istwertgeber besteht zweckmäßig ebenfalls aus einem axial magne­ tisierten Magnetring, der jedoch auf seinem Umfang nur einen eng begrenzten Magnetpol besitzt, während der übrige Teil nicht oder entgegengesetzt magne­ tisiert ist.The absolute actual value transmitter also advantageously consists of an axial magnet magnetized ring, but only a very limited one Has magnetic pole, while the remaining part may or may not be opposite is tized.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung nach der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the actuator according to the invention is described below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Betätigungseinrichtung mit den elektromechanischen Antriebsteilen, Fig. 1 is a block diagram of the control device with the electromechanical drive parts,

Fig. 2 schematisch die Diagramme der vom inkrementellen und absoluten Istwertgeber abgegebenen Pulse so­ wie eine schematische Ansicht der beiden Istwer­ geber, Fig. 2 schematically shows the graphs of the output from the incremental and absolute actual value pulses as a schematic view of the two Istwer donor,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Betätigungseinrich­ tung. Fig. 3 is an exploded view of the actuating device.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Elektromotor bezeichnet, der über ein nur in Fig. 3 dargestelltes Schneckengetriebe 34 auf eine Welle 2 wirkt. Mit dieser Welle ist ein Zahnritzel 3 drehfest verbunden, das in zwei gewendelte, zugdrucksteife Kabel 4, 4 a, sogenannte Steigungskabel, eingreift. Schiebedächer, heute über­ wiegend als Spoilerdächer oder Schiebe-Hebe-Dächer ausgeführt, werden mei­ stens mittels solcher Steigungskabel angetrieben. Die Fensterheber in einer Autotür wirken oft über eine Seiltrommel und ein glattes Seil auf das beweg­ bare Teil. Für die weitere Betrachtung ist es jedoch gleichgültig, mit welchen Mitteln die Krafteinleitung auf das bewegbare Teil erfolgt. Zur besseren Über­ sicht ist das bewegbare Teil, also der Dachdeckel in der Fig. 1 nicht darge­ stellt. Für ein Schiebe-Hebe-Dach ist charakteristisch, daß die Schließstellung des Deckels nicht in einer Endstellung der Steigungskabel 4, 4 a liegt, sondern in einer Zwischenstellung, die durch keinerlei mechanische Rastung gesichert ist, sondern lediglich durch den Stillstand des Motors 1 in einer genau einzu­ haltenden Position gegeben ist. Den Endstellungen der Steigungskabel 4, 4 a entsprechen auf der einen Seite die Offenstellung des Deckels und auf der an­ deren Seite die volle Hebestellung des Deckels.In Fig. 1 is referred to an electric motor 1, which acts via an image represented only in FIG. 3 worm gear 34 on a shaft 2. A toothed pinion 3 is connected in a rotationally fixed manner to this shaft and engages in two coiled cables 4 , 4 a , so-called pitch cables, which are resistant to tensile pressure. Sunroofs, today mainly designed as spoiler roofs or sliding / lifting roofs, are mostly driven by such pitch cables. The window regulators in a car door often act on the movable part via a rope drum and a smooth rope. For further consideration, however, it does not matter which means are used to apply the force to the movable part. For a better overview, the movable part, that is, the roof cover in Fig. 1 is not Darge. For a sliding-lifting roof it is characteristic that the closed position of the cover is not in an end position of the riser cable 4 , 4 a , but in an intermediate position that is not secured by any mechanical locking, but only by the standstill of the motor 1 in one position to be observed exactly is given. The end positions of the riser cables 4 , 4 a correspond on one side to the open position of the cover and on the side to the full lift position of the cover.

Der Sollwert der Schiebedachverstellung ist an einem in diesem Ausführungs­ beispiel als Potentiometer ausgebildeten Sollwertgeber 5 vorwählbar. Die bei der Vorwahl dort abgegriffene analoge Spannung wird über einen A/D-Wand­ ler 6 einem Mikroprozessor 7 zugeführt, der den digitalisierten Sollwert mit einem digitalen Istwert vergleicht, der aus der Stellung des Schiebedachs ab­ geleitet wird und der den Motor 1 stillsetzt, wenn die Differenz zwischen vor­ gegebenem Sollwert und stellungsabhängigem Istwert zu Null geworden ist.The setpoint of the sunroof adjustment can be preselected on a setpoint generator 5, which is designed as a potentiometer in this embodiment. The analog voltage tapped there during the preselection is fed via an A / D converter 6 to a microprocessor 7 which compares the digitized setpoint with a digital actual value which is derived from the position of the sunroof and which stops the engine 1 when the difference between the given setpoint and the position-dependent actual value has become zero.

Dieser Istwert wird von einem inkrementellen Istwertgeber 8 geliefert, der ei­ nen Magnetring 9 mit z. B. 20 Magnetpolen aufweist (Fig. 2). Der Magnetring 9 dreht sich mit der Welle 2 mit und erzeugt in Magnetsensoren 10 und 10 a Impulse, die dem Mikroprozessor 7 zugeführt und dort mittels eines bei 7 a an­ gedeuteten Zählregisters gezählt werden. Die Sensoren 10 und 10 a sind zueinan­ der phasenverschoben angeordnet und liefern daher phasenverschobene Pulse, aus deren Verschieberichtung in bekannter Weise die Information über die Dreh­ richtung des Motors 1 gewonnen wird.This actual value is supplied by an incremental actual value encoder 8 , the egg NEN magnetic ring 9 with z. B. has 20 magnetic poles ( Fig. 2). The magnetic ring 9 rotates with the shaft 2 and generates pulses in magnetic sensors 10 and 10 a , which are fed to the microprocessor 7 and are counted there by means of a counting register indicated at 7 a . The sensors 10 and 10 a are arranged phase-shifted to one another and therefore supply phase-shifted pulses, from the direction of displacement of which the information about the direction of rotation of the motor 1 is obtained in a known manner.

Über den gesamten Verschiebeweg des bewegbaren Teils liefert der inkremen­ telle Istwertgeber 8 mithin eine vorgegebene Anzahl von Pulsen, aus deren Zahl an sich die jeweilige Stellung des Schiebedaches erkennbar ist, insbeson­ dere die beiden Endstellungen (Offenstellung und Ausklappstellung) und vor allem die dazwischenliegende Schließstellung.Over the entire displacement path of the movable part, the incremental actual value transmitter 8 thus supplies a predetermined number of pulses, from the number of which the respective position of the sunroof can be recognized, in particular the two end positions (open position and unfolded position) and above all the intermediate closed position.

Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, ist diese rein auf dem Zählen der Pul­ se beruhende Information über die tatsächliche Stellung des bewegbaren Teiles, beispielsweise eines Schiebedaches, in der Praxis nicht zuverlässig, weil im Mikroprozessor Zählfehler auftreten können, die sich im Laufe der Zeit zu Ab­ weichungen summieren können, die nicht mehr tolerierbar sind.As already mentioned at the beginning, this is purely based on the counting of the pulse based information on the actual position of the movable part, For example, a sunroof, not reliable in practice because in Microprocessor counting errors can occur that decrease over time can add up rejections that are no longer tolerable.

Dieser Mangel wird vorliegend dadurch behoben, daß zusätzlich zu dem inkre­ mentellen Istwertgeber 8 noch ein absoluter Istwertgeber 11 vorgesehen ist, der dem Mikroprozessor 7 an einer bestimmten Position des bewegbaren Teiles eine absolute Information über die erreichte Stellung liefert und der das Zähl­ register 7 a des Prozessors neu setzen kann. Im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel ist diese absolute Information der Schließstellung des Schiebedaches zuge­ ordnet. Dies ist besonders vorteilhaft, da diese Stellung, wie bereits erwähnt, besonders genau und zuverlässig getroffen werden muß und andererseits die am häufigsten gewählte Stellung, d. h. die für eine Fehlerkorrektur am besten geeignete Stellung, ist. Es sei hier aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß diese Zuordnung nicht zwingend ist, sondern frei gewählt werden kann. Die absolute Information könnte z. B. auch einer Endstellung des Verschiebeweges zugeordnet sein, wobei es sich als praktisch erwiesen hat, dann die Hebestel­ lung des Daches zu wählen.This deficiency is remedied in the present case in that, in addition to the incremental actual value transmitter 8 , an absolute actual value transmitter 11 is also provided, which provides the microprocessor 7 with absolute information about the position reached at a specific position of the movable part and which counts the register 7 a Processor can reset. In the present exemplary embodiment, this absolute information is assigned to the closed position of the sunroof. This is particularly advantageous since, as already mentioned, this position must be taken particularly accurately and reliably and, on the other hand, it is the most frequently selected position, ie the position most suitable for error correction. However, it should be expressly pointed out here that this assignment is not mandatory, but can be chosen freely. The absolute information could e.g. B. also be assigned to an end position of the displacement path, it having proven practical to then select the lifting position of the roof.

Der Absolutwertgeber 11 besteht aus einem auf einem Zahnrad 12 angeordneten Magnetring 13, mit dem ein Magnetsensor 14 zusammenwirkt. Der Magnetring 13 hat auf seinem Umfang nur einen schmalen Polbereich 15, während der übrige Teil entgegengesetzt oder nicht magnetisiert ist (Fig. 2). Angetrieben wird das Zahnrad 12 von einem Einzahngetriebe 16, das seinerseits von der Welle 2 ge­ dreht wird. Dabei ist die in Fig. 1 gezeigte Anordnung rein schematisch, um die Funktion besser darstellen zu können. In der praktischen Ausführungsform kann dieser getriebliche Teil konstruktiv völlig anders gestaltet sein.The absolute encoder 11 consists of a magnetic ring 13 arranged on a toothed wheel 12 , with which a magnetic sensor 14 interacts. The magnetic ring 13 has only a narrow pole area 15 on its circumference, while the remaining part is opposite or not magnetized ( FIG. 2). The gear 12 is driven by a single-tooth gear 16 , which in turn is rotated by the shaft 2 . The arrangement shown in FIG. 1 is purely schematic in order to better illustrate the function. In the practical embodiment, this gear part can be designed completely different in construction.

Um die durch den Sollwertgeber 5 bestimmte Stellung zu erreichen, kann die Dreh­ richtung des Motors 1 durch zwei Relais 17 und 17 a sowie deren Umschaltkontak­ te 17′ bzw. 17 a′ entsprechend gesteuert werden. In Abhängigkeit von der Kine­ matik eines Schiebe-Hebe-Daches kann es schwierig sein, eine gewählte Stellung des Deckels durch den Regelkreis genau und ohne Überschwingen einzustellen. Der Zusammenhang zwischen dem Drehwinkel der Welle 2 und der Deckelstellung ist im Hebebereich stark nichtlinear. Die Reibungs- und Windkräfte sowie variie­ rende Bordnetzspannung haben Einfluß auf das Verhalten des Regelkreises. Des­ halb ist es vorteilhaft, die Motordrehzahl mittels einer Pulsbreitenmodulation durch den Prozessor 7 entsprechend dem Verstellprogramm stufenlos anzupassen. So kann z. B. das Einfahren in die Schließstellung stark verlangsamt erfolgen, um auf eine eventuelle Korrektur des Zählerstandes noch rechtzeitig vor dem Überschießen der Schließstellung reagieren zu können. Durch einen weichen Motorenanlauf werden auch die Mechanik und das Bordnetz entlastet. In order to achieve the position determined by the setpoint generator 5 , the direction of rotation of the motor 1 can be controlled accordingly by two relays 17 and 17 a and their changeover contacts 17 ′ and 17 a ′. Depending on the kinematics of a sliding and lifting roof, it can be difficult to set a selected position of the cover precisely by the control loop and without overshoot. The relationship between the angle of rotation of shaft 2 and the cover position is strongly non-linear in the lifting area. The friction and wind forces as well as the varying vehicle electrical system voltage influence the behavior of the control loop. It is therefore advantageous to continuously adjust the engine speed by means of pulse width modulation by the processor 7 in accordance with the adjustment program. So z. B. the entry into the closed position is slowed down in order to be able to react to a possible correction of the counter reading in good time before the closed position is exceeded. The mechanics and the electrical system are relieved by a soft engine start.

Ein für diese Drehzahlanpassung vorgesehener Pulsbreitenmodulator 18 besteht aus einem Dreieckgenerator 19 und einem Komparator 20, der die Dreieckspan­ nung mit einer vom Prozessor 7 auf einer Leitung 21 angelieferten Analogspan­ nung vergleicht und mit der hierdurch entstehenden Rechteckspannung einen im Speisestromkreis des Elektromotors 1 liegenden Transistor 22 ansteuert.A pulse width modulator 18 provided for this speed adjustment consists of a triangle generator 19 and a comparator 20 , which compares the triangular voltage with an analog voltage supplied by the processor 7 on a line 21 and controls the resulting square-wave voltage to a transistor 22 in the supply circuit of the electric motor 1 .

Durch Veränderung der Analogspannung auf der Leitung 21 ist damit die auf den Motor 1 wirkende mittlere Spannung verstellbar. Da Prozessoren im allge­ meinen keine Analogausgänge besitzen, kann diese durch Mittelung einer Recht­ eckspannung an einem Prozessoraufgang 25 durch nachgeschaltete Integrierglie­ der 23 und 24 erzeugt werden. In dieser Darstellung sind alle in der Praxis notwendigen Hilfsmittel wie Freiläufe, Schutzbeschaltungen etc. weggelassen.The mean voltage acting on the motor 1 can thus be adjusted by changing the analog voltage on the line 21 . Since processors generally have no analog outputs, this can be generated by averaging a square-wave voltage at a processor riser 25 by means of downstream integrating elements 23 and 24 . In this illustration, all aids required in practice, such as freewheels, protective circuits, etc., are omitted.

Zur Messung des Motorstromes dienen ein mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22 in Reihe geschalteter Nebenwiderstand 26 und, da der Mo­ torstrom nur in den Einschaltphasen des Transistors 22 über diesen Nebenwi­ derstand fiießt, eine an den Widerstand 26 angeschlossene sample-hold-Schal­ tung 27. Aus dem Stromverlauf, dem Geschwindigkeitsverlauf und der Batterie­ spannung kann der Prozessor 7 entscheiden, ob ein Gegenstand eingeklemmt oder ob das bewegbare Teil schwergängig ist.To measure the motor current, a shunt resistor 26 connected in series with the collector-emitter path of the transistor 22 and, since the motor current flows through this shunt resistor only in the switch-on phases of the transistor 22 , a sample-hold connected to the resistor 26 Scarf device 27 . From the current curve, the speed curve and the battery voltage, the processor 7 can decide whether an object is jammed or whether the movable part is stiff.

An Steuereingängen 28, 29, 30 liegen beispielsweise ein Signal vom Zündschloß, um die gesamte Vorrichtung betriebsbereit zu schalten, ein Signal von der Zentral­ verriegelung, um den bewegbaren Teil automatisch zu schließen, und ein Signal vom Tachometer an, um den bewegbaren Teil oberhalb einer Grenzgeschwindig­ keit automatisch zu schließen. Die genaue Funktionsweise ist durch die Prozes­ sorsoftware nahezu beliebig wählbar. Es können auch andere Signale aus dem Fahrzeug in die Funktionen einbezogen werden. Eine Schutzbeschaltung 31 schützt den Prozessor 7 vor Überspannungen und Störsignalen aus dem Fahr­ zeugkabelsatz. Eine Stromversorgung und ein sogenanntes watch-dog für den Prozessor sind als Block 32 angedeutet.At control inputs 28 , 29 , 30 are, for example, a signal from the ignition lock to switch the entire device ready for operation, a signal from the central locking to automatically close the movable part, and a signal from the speedometer to the movable part above one Limit speed to close automatically. The processor software can be used to select the exact mode of operation. Other signals from the vehicle can also be included in the functions. A protective circuit 31 protects the processor 7 from overvoltages and interference signals from the vehicle cable set. A power supply and a so-called watch-dog for the processor are indicated as block 32 .

Es hat sich als praktisch erwiesen, bestimmte optionelle Funktionen durch ei­ nen mit dem Potentiometer 5 kombinierten Drucktaster 33 auszulösen. So kann hier beispielsweise die Zentralverriegelung unwirksam geschaltet werden, um trotz automatischer Türverriegelung das Dach bewußt etwas geöffnet zu halten. It has proven to be practical to trigger certain optional functions by a pushbutton 33 combined with the potentiometer 5 . For example, the central locking system can be deactivated here in order to consciously keep the roof slightly open despite the automatic door locking system.

In Fig. 2 ist eine vorteilhafte Zuordnung der Signale des inkrementellen und des absoluten Istwertgebers zueinander gezeigt. Oben ist der inkrementelle Istwertgeber 8, bestehend aus einem vielpolig magnetisierten Magnetring 9 und den beiden Magnetsensoren 10, 10 a, dargestellt, die bei einer Drehung des Mag­ netrings 9 in Pfeilrichtung die beiden veranschaulichten, um 90 Grad elektrisch versetzten Impulsreihen A und B abgeben, die eindeutig auf die Drehrichtung schließen lassen. Unten ist der absolute Istwertgeber 11, bestehend aus dem Magnetring 13 mit dem relativ schmalen, gegenpolig magnetisierten Polsegment 15 und dem Magnetsensor 14, dargestellt, der bei der durch das Einzahngetrie­ be 16 gegebenen Drehung in Pfeilrichtung einen symmetrisch zur Schließstel­ lung liegenden Impuls C wie dargestellt abgibt. Sobald der absolute Geber 11 die steigende Flanke C 1 des Impulses C abgibt, kann der Zählerstand geprüft und gegebenenfalis korrigiert werden, und es sind in diesem Beispiel noch 5 Halbperioden zu zählen, bis die genaue Schließstellung erreicht ist. Der Pro­ zessor 7 hat deshalb genügend Zeit, durch Abregeln der Motorspannung ein weiches und treffgenaues Einfahren in die Schließstellung zu steuern bzw. zu regeln, selbst dann, wenn der Zählerstand falsch gewesen sein sollte. Die Wahr­ scheinlichkeit, daß auf dem kurzen Weg von dieser steigenden Flanke C 1 zur Schließstellung ein unzuverlässig großer Zählfehler auftritt, ist äußerst gering. Er würde bei der nächsten geringen Öffnung des Daches in eine der möglichen Richtungen sogleich wieder überprüft und korrigiert. Dies gilt auch bei der ersten Inbetriebnahme aus der Schließstellung heraus, so daß sich jede Justier­ arbeit erübrigt.In FIG. 2, an advantageous mapping of the signals of the incremental and absolute actual value shown another. Top 10 is of the incremental actual value sensor 8 consisting of a multi-pole magnetized ring magnet 9 and the two magnetic sensors 10, a, shown, in the direction of arrow proposed for the two illustrated by 90 electrical degrees displaced pulse trains A and B upon rotation of the Mag netrings 9, that clearly indicate the direction of rotation. Below is the absolute actual value transmitter 11 , consisting of the magnetic ring 13 with the relatively narrow, oppositely magnetized pole segment 15 and the magnetic sensor 14 , which shows a pulse C lying symmetrically to the closed position during the rotation given by the single tooth gear 16 in the direction of the arrow delivers. As soon as the absolute encoder 11 emits the rising edge C 1 of the pulse C , the counter reading can be checked and, if necessary, corrected, and in this example 5 half-periods have to be counted until the exact closed position is reached. The Pro 7 processor therefore has enough time to control or regulate a smooth and accurate entry into the closed position by regulating the motor voltage, even if the meter reading was wrong. The probability that an unreliably large counting error occurs on the short path from this rising edge C 1 to the closed position is extremely low. It would be checked and corrected again the next time the roof was opened slightly in one of the possible directions. This also applies to the initial start-up from the closed position, so that any adjustment work is not necessary.

Der absolute Istwertgeber kann auch so ausgebildet sein, daß er eine einzige Impulsfianke in der Schließstellung liefert, wie dies in Fig. 2 ganz unten bei D gestrichelt dargestellt ist. Diese Impulsform hat den Vorteil, daß sie auch bei einem vollkommen falsch oder nicht gesetzten Zählregister dem Prozessor 7 ein­ deutig Information gibt, auf welcher Seite von der Schließstellung sich der Me­ chanismus befindet. Nachteilig ist aber, daß ein Neusetzen des Zählregisters beim Öffnen des Daches nur erfolgen kann, wenn die exakte Schließstellung nochmals überfahren wird, und daß ein Neusetzen beim Schließen des Daches immer zu spät erfolgen wird, so daß gelegentlich eine hörbare Korrektur der Position erfolgen könnte. The absolute actual value transmitter can also be designed such that it delivers a single pulse edge in the closed position, as is shown in dashed lines at D in FIG. 2. This pulse shape has the advantage that it gives the processor 7 clear information even on a completely incorrect or unset counting register, on which side of the closed position the mechanism is located. However, it is disadvantageous that the counting register can only be reset when the roof is opened if the exact closed position is passed again, and that the roof is always reset when the roof is closed, so that the position could be audibly corrected occasionally.

Da durch ein automatisches Neusetzen des Zählregisters permanente Fehler vermieden werden, kann das Zählen dadurch vereinfacht werden, daß nur ein Magnetsensor, z. B. 10, eingesetzt, und die Zählrichtung entsprechend der Relaissteuerung angenommen wird.Since permanent errors are avoided by automatically resetting the counting register, counting can be simplified in that only one magnetic sensor, e.g. B. 10 , used, and the counting direction is assumed according to the relay control.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung der Betätigungseinrichtung in Explosionsdar­ stellung. Die Motoreinheit besteht aus dem Motor 1 und dem Schneckenge­ triebe 34. An der Unterseite dieses Schneckengetriebes befinden sich nicht sichtbar das Ritzel 3 zum mittelbaren Antrieb des bewegbaren Teiles und das Einzahngetriebe 16 zum Fortschalten des Zahnrads 12 (Zähne nicht ge­ zeichnet) und des Magnetringes 13 mit dem Polsegment 15. Die Teile 35, 36 sind Befestigungselemente für das Zahnrad 12. Die Elektronikeinheit befin­ det sich in einem mindestens teilweise aus Kunststoff gefertigten Gehäuse 37, das auf der Motoreinheit durch Verschraubung in den Ösen 38 gehalten ist. In der inneren Gehäusewand ist der Magnetsensor 14 so befestigt, daß er die Stellung des Magnetringes 13 durch die Kunststoffwand des Gehäuses 37 hin­ durch erfassen kann. Die Elektronik ist auf einer Platine 39 aufgebaut. Auf ihr befinden sich auch die beiden Magnetsensoren 10 und 10 a, die den zwan­ zigpoligen Magnetring 9 abtasten. Dieser Magnetring wird durch eine Well­ scheibe 40 auf einem durch die Platine 39 durchragenden Dom 41 des Gehäu­ ses 37 zur Anlage gebracht, so daß ein geringer, definierter Abstand zwi­ schen den Sensoren und dem Magnetring eingehalten wird. Die Welle 2 weist mindestens eine Schlüsselfiäche 2 a auf, über welche der Magnetring 9 beim Aufstecken der Elektronikeinheit auf die Motoreinheit in einer definierten Winkelstellung mechanisch angekoppelt wird. Ein Deckel 42 schließt die Elek­ tronikeinheit ab. Fig. 3 shows an embodiment of the actuator in Explosionsdar position. The motor unit consists of the motor 1 and the worm gear 34 . On the underside of this worm gear there are not visible the pinion 3 for the indirect drive of the movable part and the single-tooth gear 16 for advancing the gear 12 (teeth not drawn) and the magnetic ring 13 with the pole segment 15 . The parts 35 , 36 are fastening elements for the gear wheel 12 . The electronics unit is located in an at least partially made of plastic housing 37 , which is held on the motor unit by screwing in the eyelets 38 . The magnetic sensor 14 is fastened in the inner housing wall in such a way that it can detect the position of the magnetic ring 13 through the plastic wall of the housing 37 . The electronics are built on a circuit board 39 . On it are also the two magnetic sensors 10 and 10 a , which scan the two-pin magnetic ring 9 . This magnetic ring is brought into contact with a washer 40 on a dome 41 of the housing 37 projecting through the plate 39 , so that a small, defined distance between the sensors and the magnetic ring is maintained. The shaft 2 has at least one key surface 2 a , via which the magnetic ring 9 is mechanically coupled in a defined angular position when the electronic unit is plugged onto the motor unit. A lid 42 closes the electronics unit.

Claims (14)

1. Betätigungseinrichtung für elektromotorisch bewegbare Teile von Kraftfahr­ zeugen, insbesondere für Fensterheber und Schiebedächer, die von einem in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotor angetrieben werden; mit einem Sollwertgeber für die gewünschte Position des bewegbaren Teiles, mit einem inkrementellen Istwertgeber für die tatsächliche Position des be­ wegbaren Teiles, und mit einem Mikroprozessor zum Vergleich von Soll- und Istwert und zur Ausführung von Steuer- bzw. Regelprogrammen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem in­ krementellen Istwergeber (8) ein absoluter Istwertgeber (11) vorhanden ist, der beim oder nahezu beim Erreichen einer bestimmten Position des beweg­ baren Teiles ein Signal oder ein Signalpaar abgibt, und daß der inkremen­ telle und der absolute Istwertgeber (8, 11) durch Getriebeelemente (2, 16, 12) in ihrer Stellung zueinander festgelegt sind.1. Actuating device for electromotively movable parts of motor vehicles, in particular for window regulators and sunroofs, which are driven by a reversible electric motor in its direction of rotation; with a setpoint generator for the desired position of the movable part, with an incremental actual value generator for the actual position of the movable part, and with a microprocessor for comparing the setpoint and actual value and for executing control programs, characterized in that in addition to which in incremental actual encoder ( 8 ) there is an absolute actual value transmitter ( 11 ) which emits a signal or a signal pair when or almost when a certain position of the movable part is reached, and that the incremental and absolute actual value transmitter ( 8 , 11 ) are fixed in relation to one another by gear elements ( 2 , 16 , 12 ). 2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Position des bewegbaren Teiles die Schließstellung des Schiebe­ daches oder der Fensterscheibe ist. 2. Actuating device according to claim 1, characterized in that the certain position of the movable part the closed position of the slide roof or window pane.   3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Position des bewegbaren Teiles bei einem Schiebe-Hebe-Dach die Endposition des Hebebereichs ist.3. Actuating device according to claim 1, characterized in that the specific position of the movable part in a sliding-lifting roof is the end position of the lifting area. 4. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Istwertgeber (11) in einem festen Abstand beidseitig von der bestimmten Position ein Signal (C) abgibt und dem festen Abstand eine bestimmte Anzahl von Zählimpulsen des inkrementellen Istwert­ gebers (8) zugeordnet ist.4. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the absolute actual value transmitter ( 11 ) emits a signal ( C ) at a fixed distance on both sides of the specific position and the fixed distance a certain number of counts of the incremental actual value transmitter ( 8 ) assigned. 5. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) bei einem Schließvorgang mittels der von dem inkrementellen Istwertgeber (8) abgegebenen Zählimpulse (A, B) und einer Strommessung die Stromänderung über dem Weg berechnet und bei einem zu steilen Anstieg des Stromes den Schließvorgang abbricht und das bewegbare Teil wieder öffnet.5. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the processor ( 7 ) during a closing operation by means of the counting pulses ( A , B ) emitted by the incremental actual value transmitter ( 8 ) and a current measurement calculates the current change over the path and at one steep increase in the current aborts the closing process and opens the movable part again. 6. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) beim Erreichen der bestimmten Po­ sition bzw. dem Empfang eines Signales vom absoluten Istwertgeber (11) ein dem inkrementellen Istwertgeber (8) zugeordnetes Zählregister (7 a) neu setzt.6. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the processor ( 7 ) when reaching the specific position or receiving a signal from the absolute actual value transmitter ( 11 ) an incremental actual value transmitter ( 8 ) associated with the counting register ( 7 a ) puts. 7. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) nach der ersten Inbetriebnahme und einer Verstellung des Sollwertgebers (5) automatisch einen Suchlauf zu der bestimmten Position veranlaßt und das Zählregister (7 a) des inkrementellen Istwertgebers (8) setzt.7. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the processor ( 7 ) after the first start-up and an adjustment of the setpoint generator ( 5 ) automatically causes a search to the specific position and the counting register ( 7 a ) of the incremental actual value generator ( 8 ) puts. 8. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente (2, 16, 12) ein Untersetzungs­ getriebe, insbesondere ein Einzahngetriebe bilden, das den absoluten Ist­ wertgeber (11) bei einer Verschiebung des bewegbaren Teiles über den möglichen Verstellweg nahezu einen Umlauf ausführen läßt. 8. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear elements ( 2 , 16 , 12 ) form a reduction gear, in particular a single-tooth gear, which is the absolute actual value transmitter ( 11 ) when the movable part is displaced almost over the possible adjustment path has a round run. 9. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) der inkrementelle Istwertgeber (8) besteht aus einem in axialer Rich­ tung vielpolig magnetisierten Magnetring (9), dem mindestens ein Mag­ netsensor (10, 10 a) zugeordnet ist,
  • b) der absolute Istwertgeber (11) besteht aus einem axial magnetisierten Magnetring (13) mit einem schmalen gegenpolig magnetisierten Segment (15), dem ein Magnetsensor (14) zugeordnet ist, der die bestimmte Po­ sition des bewegbaren Teiles oder den festen Abstand zu der bestimm­ ten Position durch ein Signal meldet.
9. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized by the following features:
  • a) the incremental actual value transmitter ( 8 ) consists of a magnet ring ( 9 ) magnetized with multiple poles in the axial direction, to which at least one magnetic sensor ( 10 , 10 a ) is assigned,
  • b) the absolute actual value transmitter ( 11 ) consists of an axially magnetized magnetic ring ( 13 ) with a narrow, magnetically opposed segment ( 15 ) to which a magnetic sensor ( 14 ) is assigned, which determines the specific position of the movable part or the fixed distance from it certain position by a signal.
10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetsensoren (10, 10 a, 14) der Istwertgeber (8, 11) sich innerhalb eines die Elektronikeinheit umschließenden Gehäuses (37) befinden und die Teile räumlich so angeordnet sind, daß nach dem Zusammenbau von Motor­ einheit und Elektronikeinheit mindestens einer der Magnetsensoren von ei­ nem der Magnetringe (9, 13) durch die Gehäusewand hindurch aktivierbar ist.10. Actuating device according to claim 9, characterized in that the magnetic sensors ( 10 , 10 a , 14 ) of the actual value transmitter ( 8 , 11 ) are within a housing ( 37 ) enclosing the electronics unit and the parts are spatially arranged so that after Assembly of motor unit and electronics unit of at least one of the magnetic sensors of one of the magnetic rings ( 9 , 13 ) can be activated through the housing wall. 11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Magnetringe (9, 13) sich innerhalb des Gehäuses (37) befindet und nach dem Zusammenbau von Motoreinheit und Elektronikein­ heit eine formschlüssige Verbindung zwischen diesem Magnetring und einer Antriebswelle (2) der Motoreinheit hergestellt ist.11. Actuating device according to claim 10, characterized in that at least one of the magnetic rings ( 9 , 13 ) is located within the housing ( 37 ) and after assembly of the motor unit and Elektronikein unit a positive connection between this magnetic ring and a drive shaft ( 2 ) Motor unit is manufactured. 12. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) auf einen dem Antriebsmotor (1) zu­ geordneten Transistorsteller (22) über einem Pulsweitenmodulator (18) wirkt, um den Antriebsmotor weich zu starten und zu stoppen und die Motordreh­ zahl stufenlos zu verstellen.12. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the processor ( 7 ) acts on a transistor actuator ( 22 ) assigned to the drive motor ( 1 ) via a pulse width modulator ( 18 ) in order to start and stop the drive motor smoothly and the Infinitely variable engine speed. 13. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine sample-hold-Einrichtung (27) zur Erfassung des gepulsten Motorstromes. 13. Actuating device according to claim 12, characterized by a sample-hold device ( 27 ) for detecting the pulsed motor current. 14. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Motorstrom unabhängig vom Betriebszu­ stand und der Bordnetzspannung auf einen Maximalwert begrenzt ist.14. Actuating device according to one of the preceding claims, there characterized in that the motor current regardless of the operating condition stand and the vehicle electrical system voltage is limited to a maximum value.
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