DE3348489C2 - Betätigungseinrichtung für Schiebe-Hebedächer in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für den Deckel eines Schiebe-Hebedachs zum wahlweisen Schließen oder Freigeben einer Dachöffnung eines Kraftfahrzeugs, mit einem motorischen Antrieb, mittels dessen der Deckel wahlweise hin- und hergehend verschoben oder zu einer Schwenkbewegung veranlaßt werden kann, und einem Betätigungsglied zum bedarfsweisen Wirksammachen des Antriebs.

Es sind Betätigungseinrichtungen dieser Art bekannt (DE-OS 21 00 336, DE-GM 76 29 034, US 4 164 692), bei denen als Betätigungsglied ein im Speise­ stromkreis eines Antriebsmotors liegender Umpolschalter vorgesehen ist, über welchen dem Antriebsmotor Strom wahlweise in der einen oder der anderen Richtung zugeführt werden kann, um einen dem Deckel zugeordneten Verstellmechanismus entsprechend in der einen oder der anderen Richtung zu verstellen. Bei einer anderen bekannten Be­ tätigungseinrichtung dieser Art (DE 19 06 084 B2) kann der Antriebsmotor über zwei getrennte Stromkreise mit der Autobatterie verbunden werden, wobei in jedem der Stromkreise ein zweipoliger Wechselschalter liegt und der eine Stromkreis für die Ver­ schiebebewegungen sowie der andere Stromkreis für die Schwenkbewegungen des Deckels vorgesehen ist. Diesen Betätigungseinrichtungen ist gemeinsam, daß ein Ver­ stellen des Deckels nur so lange erfolgt, wie der Fahrer den Umpolschalter bzw. einen der Wechselschalter gedrückt hält, und daß der Antrieb bei gedrückt gehaltenem Um­ pol- bzw. Wechselschalter automatisch stillgesetzt wird, wenn der Deckel die Schließ­ stellung erreicht. Die Betätigung ist umständlich. Insbesondere das Stillsetzen des Deckels in Zwischenstellungen ist problematisch. Um beispielsweise den Deckel in eine teilweise zurückgeschobene oder teilweise ausgestellte Lage zu bringen, muß der Um­ polschalter bzw. der betreffende Wechselschalter gedrückt und in gedrückter Lage ge­ halten werden, bis der Deckel die gewünschte Zwischenstellung erreicht hat. Wann und ob Letzteres der Fall ist, kann der Fahrer nur durch unmittelbares Beobachten des Deckels feststellen. Dies erfordert ein Abwenden des Blicks von der Fahrbahn. Ein Überfahren der Deckelschließstellung, um den Deckel in einem Zug von einer zurück­ geschobenen Stellung in eine ausgestellte Lage oder umgekehrt zu bringen, ist unmög­ lich. Vielmehr muß dazu der Umpolschalter erneut betätigt oder der jeweils andere Wechselschalter gedrückt werden, nachdem der Deckel die Schließstellung erreicht hat. Dadurch wird der Fahrer zusätzlich abgelenkt.

Des weiteren ist eine Betätigungseinrichtung für die auf- und abgehende Schiebebewe­ gung von Kraftfahrzeugfenstern bekannt (DE 30 25 116 A1), bei welcher ein Sollwert­ geber mit einem Wählglied für die Fenstersollstellung sowie ein die Iststellung des Fen­ sters erfassender Istwertgeber vorgesehen sind. Zu der Betätigungseinrichtung gehört ferner ein Antrieb, der Teil eines Regelkreises ist, welcher die an dem Wählglied einge­ stellte Stellung mit der Iststellung des Fensters vergleicht und das Fenster verstellt, bis die Regelabweichung zu Null geworden ist. Als Sollwertgeber ist dabei ein Schiebepo­ tentiometer mit einem zwischen den beiden Vordersitzen des Fahrzeuges angeordneten Steuerknopf vorgesehen, der von einer der Fensterschließstellung entsprechenden Stel­ lung in eine der Offenstellung des Fensters entsprechende Stellung und umgekehrt ge­ radlinig verstellt werden kann. Der Steuerknopf sitzt verschiebbar in einer Öffnung ei­ ner Trägerplatte, die von einer Maske überdeckt ist, welche eine Einstellung trägt und die Öffnung umgibt. An dem Steuerknopf ist eine Federzunge befestigt, die sich in eine Rastausnehmung einlegt, wenn der Steuerknopf eine vorbestimmte Zwischenstellung entsprechend einer Vorzugsstellung des Fensters, insbesondere einer Lüftungsstellung, einnimmt. Dem Sollwertgeber ist ein Kontakt zugeordnet, der mechanisch betätigt wird, wenn der Steuerknopf die vorbestimmte Zwischenstellung erreicht. Über diesen Kon­ takt wird der Regelkreis unwirksam gemacht. Statt dessen wird ein Zeitglied gestartet, das den Antrieb für eine vorbestimmte Zeitspanne in Öffnungsrichtung fahren läßt. Eine solche Betätigungseinrichtung eignet sich nicht zum Steuern von Schiebe-Hebedä­ chern, deren Deckel zusätzlich zu einer hin- und hergehenden Bewegung wahlweise auch eine Schwenkbewegung ausführen kann und deren Deckel in mindestens eine Zwi­ schenstellung, nämlich die Null- oder Schließstellung, mit hoher Genauigkeit einfahrbar sein muß.

Ferner ist eine in erster Linie für das Verstellen von Kraftfahrzeugfenstern, daneben aber auch für Sonnendächer von Kraftfahrzeugen bestimmte Betätigungseinrichtung bekannt (DE 29 02 683 A1), die eine Eingabeeinrichtung (Sollwertgeber) aufweist, die ein kontinuierliches Verstellen ermöglicht, z. B. ein Potentiometer mit Schleifkontakt, und bei der eine Rückmeldung der Stellung des Fensters erfolgt, damit festgestellt wer­ den kann, ob das Fenster die gewünschte Stellung erreicht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach, sicher und besonders sinnfällig bedienbare Betätigungseinrichtung für ein Schiebe-Hebedach zu schaffen, mittels deren der Deckel in beliebige Deckelverschiebe- und -schwenkstellungen gebracht werden kann, ohne daß der Deckel beobachtet zu werden braucht, die es gestattet, vorbe­ stimmte Zwischenstellungen zwischen der voll zurückgeschobenen und der voll ausge­ stellten Lage, unter ihnen insbesondere auch die Null- oder Schließstellung des Deckels, exakt anzufahren, und die es auch erlaubt, die Deckel-Null-Stellung zu überfahren, d. h. ohne Stop des Deckels in der Null-Stellung (Schließstellung) und ohne erneutes Betäti­ gen der Einrichtung, in einem Zug von einer beliebigen Schiebestellung in eine belie­ bige Schwenkstellung des Deckels oder umgekehrt überzugehen.

Diese Aufgabe wird mit der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Betätigungseinrichtung nach der Erfindung gestattet es, mittels eines einzigen Wählgliedes nicht nur die Größe der jeweiligen Verstellbewegung, sondern auch die Art dieser Verstellbewegung, d. h. entweder Verschieben oder Verschwenken, vorzugeben. Beliebige Deckelverschiebestellungen und auch Deckelschwenkstellungen können durch Betätigen des einzigen Wählgliedes genau angefahren werden, ohne daß der Bediener den Deckel selbst beobachtet. Eine Ablenkung des Fahrers ist vermieden.

Durch entsprechendes Verstellen des Wählgliedes kann die Deckel-Null-Stellung aber auch beliebig überfahren werden. Die vorgesehene Änderung der Verstellgeschwindig­ keit des Antriebes in Abhängigkeit von der Regelabweichung des Positionsregelkreises stellt sicher, daß die jeweils vorgegebene Sollstellung besonders rasch, aber gleichwohl mit hoher Genauigkeit erreicht wird.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Insbesondere kann der Antrieb zwischen zwei Drehzahlen umschaltbar sein. Dem An­ trieb kann stattdessen aber auch eine Drehzahlregelstufe zugeordnet sein, wobei die Solldrehzahl der Drehzahlregelung abhängig von der Größe der Regelabweichung des Positionsregelkreises gemacht ist. Im einen wie im anderen Falle wird sichergestellt, daß der Deckel rasch in die Nähe der Sollstellung gebracht wird, um dann die gewünschte Lage verhältnismäßig langsam und mit entsprechend erhöhter Genauigkeit anzufahren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat der Positionsregelkreis eine Dreipunkt- Übertragungskennlinie mit Hysterese, wodurch ein unerwünschtes Ansprechen des Re­ gelkreises bei geringfügigen Istwert/Sollwert-Abweichungen vermieden wird.

Der Positionsregelkreis kann insbesondere eine Grob- und eine Feinregelstufe aufwei­ sen und von der Grob- auf die Feinregelstufe selbsttätig umschaltbar sein, um u. a. bei fehlenden Haltekräften eine Feinpositionierung vorzunehmen. Auf diese Weise lassen sich z. B. auf das Schiebe-Hebedach einwirkende Windkräfte ausgleichen. Die Sollwert­ vorgabe und die Istwerterfassung können grundsätzlich wahlweise analog oder digital er­ folgen. Eine analoge Istwerterfassung hat den Vorteil, daß die Iststellung auch bei ei­ nem Netzausfall ohne Mehraufwand gespeichert bleibt. Für eine analoge Sollwertvor­ gabe und/oder Istwerterfassung eignen sich insbesondere Dreh- oder Schiebepotentio­ meter. Für eine digitale Istwerterfassung eignet sich ein digitaler Positionsgeber mit nachgeschaltetem Vor/Rückwärtszähler. Auch der Regelkreis kann analog, digital oder gemischt analog/digital ausgebildet sein. D/A-Wandler bzw. A/D-Wandler sind gege­ benenfalls vorgesehen, um digitale Geber mit einem analogen Regelkreis oder umge­ kehrt analoge Geber mit einem digitalen Regelkreis zusammenarbeiten zu lassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens ein zusätzlicher Geber zur Vorgabe eines festen Sollwertes und eine auf vorbestimmte Bedingungen ansprechende Logikschaltung zum Umschalten von dem verstellbaren Sollwertgeber auf den Festwert- Sollwertgeber vorgesehen. Die Logikschaltung kann beispielsweise auf das Abstellen der Zündung oder auf einen Regensensor ansprechen, um das Schiebe-Hebedach selbsttätig in die Schließstellung zu bringen. Umgekehrt kann die Logikschaltung durch einen Klemmschutzsensor betätigt werden, um den Deckel des Schiebe-Hebedaches in eine der Öffnungs-Endlagen zu bringen, sobald während einer Deckelverstellbewegung eine die normalerweise zu erwartende Verstellkraft übersteigende Gegenkraft ermittelt wird.

Im Falle einer Anordnung mit analogen Gebern und digitaler Signalauswertung kann zweckmäßig den Gebern ein einziger A/D-Wandler gemeinsam zugeordnet sein, und die Geber können an den gemeinsamen A/D-Wandler im Zeitmultiplexbetrieb ange­ schaltet werden.

Das Sollwertgeber-Potentiometer kann mit einem zusätzlichen Festabgriff für ein der vorbestimmten Ausgangsstellung entsprechendes Signal versehen sein. Einem solchen Potentiometer kann ein Spannungsteiler mit einem im Vergleich zu dem Gesamtwider­ stand des Potentiometers kleinen Widerstand parallel geschaltet sein, während der Po­ tentiometer-Festabgriff mit einem Spannungsteiler-Abgriff für das Ausgangsstellungs­ signal elektrisch leitend verbunden ist. Eine derartige Ausbildung gestattet eine einfache Anpassung der Stellkennlinie an die jeweiligen Bedürfnisse.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug-Schiebe-Hebedach bei zurückgeschobenem Deckel,

Fig. 2 das Schiebe-Hebedach nach Fig. 1 in der Schließstellung,

Fig. 3 das Schiebe-Hebedach nach Fig. 1 bei ausgestelltem Deckel,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Armaturenbretts mit Sollwertgeber für das Schiebe-Hebedach nach den Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 und 6 in größerem Maßstab schematische Darstellungen von Ausführungs­ formen des Sollwertgebers,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der für das Schiebe-Hebedach vorgese­ henen Betätigungseinrichtung,

Fig. 8 ein Schaltbild eines analogen Regelkreises,

Fig. 9 ein Blockschaltbild für einen analogen Regelkreis mit digitaler Ist­ wert-Erfassung,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform mit analogen Gebern und digitaler Gebersignalauswertung,

Fig. 11 eine bevorzugte Ausführungsform eines analogen Sollwertgebers und

Fig. 12 die Stellkennlinie des Sollwertgebers gemäß Fig. 11.

Das in den Fig. 1 bis 3 schematisch veranschaulichte Schiebe-Hebedach weist einen Deckel 1 auf, der mittels eines in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotors 2 über ein oder mehrere Übertragungsglieder 3, zweckmäßig in Form drucksteifer Kabel, eine Transportbrücke 4 und einen Ausstellmechanismus 5 verstellbar ist. In der Arbeits­ stellung gemäß Fig. 1 ist der Deckel 1 unter einem festen Dachteil 6 zurückgeschoben, um eine Dachöffnung 7 freizugeben. In der Stellung gemäß Fig. 2 verschließt der Deckel 1 die Dachöffnung 7. Durch weiteres Vorbewegen der Transportbrücke 4 ausgehend von der Schließstellung nach Fig. 2 wird der Ausstellmechanismus 5 veranlaßt, die hintere Kante des Deckels 1 über das feste Dachteil 6 unter Verschwenken des Deckels 1 um eine nahe der Deckelvorderkante liegende Achse anzuheben.

Der Motor 2 liegt in einem weiter unten näher erläuterten Regelkreis, und die ge­ wünschte Deckelstellung läßt sich mittels eines Sollwertgebers der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Art vorgeben. Der Sollwertgeber ist bei dieser Ausführungsform in das Armaturenbrett 10 des Kraftfahrzeugs derart integriert, daß er im Blickfeld des Fahrers liegt.

Als Wählglied ist ein Drehknopf 17 vorgesehen, der ausgehend von der der Deckel­ schließstellung (Fig. 2) entsprechenden Stellung nach Fig. 5 wahlweise im oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden kann. Dem Drehknopf 17 sind Anzeigesymbole 12, 13 zugeordnet, die sinnfällig erkennen lassen, daß durch Drehen des Drehknopfes 17 entgegen dem Uhrzeigersinn eine Ausstellbewegung, durch Drehen im Uhrzeigersinn dagegen eine Verschiebebewegung des Deckels gewählt wird. Die Größe dieser Bewe­ gungen wird durch die Lage eines Pfeilsymbols 18 des Drehknopfs 17 mit Bezug auf die Sollstellungsbereiche symbolisierenden, feststehenden Keildarstellungen 19 bzw. 20 an­ gezeigt.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Sollwertgebers ist in Fig. 6 veranschaulicht. Es ist dort ein Wählhebel 14 vorgesehen, der ausgehend von einer der Deckelschließstel­ lung entsprechenden Ausgangsstellung wahlweise nach links oder nach rechts verscho­ ben werden kann. Eine Verschiebung nach links bewirkt entsprechend dem Symbol 12 ein Ausstellen des Deckels 1 um einen an einem Keil 21 ablesbaren Betrag, während durch Verschieben des Wählhebels 14 nach rechts in der durch das Symbol 13 angedeu­ teten Weise der Deckel 1 um eine Strecke zurückgeschoben werden kann, die an einem Keil 22 ablesbar ist. Entsprechend Fig. 7 ragt der Wählhebel 14 durch einen Schlitz 25 des Armaturenbretts 10 hindurch. Er ist mit einem auf der Rückseite des Armaturen­ bretts 10 sitzenden Schiebepotentiometer 28 gekoppelt. Damit der Fahrer die dem Schließzustand des Deckels 1 entsprechende Ausgangsstellung des Wählhebels 14 er­ kennen kann, ohne auf den Wählhebel schauen zu müssen, und/oder um diese Stellung genau zu definieren, ist eine Federraste mit einer unter Federvorspannung stehenden Kugel vorgesehen, die sich in eine Ausnehmung des Wählhebels 14 einlegt, wenn dieser die Ausgangsstellung erreicht (Fig. 6). Die Federraste ist in der Verschieberichtung des Wählhebels 14 justierbar. Für diesen Zweck ist beispielsweise eine parallel zu dem Schlitz 25 verlaufende Führungsstange vorgesehen, auf welcher die Federraste verscho­ ben und mittels einer Klemmschraube fixiert werden kann. Weitere vorgegebene Stel­ lungen werden auf gleiche oder ähnliche Weise kenntlich gemacht.

Das Potentiometer 28 setzt die vom Fahrer eingestellte Lage des Wählhebels 14 in ein elektrisches Sollwertsignal um, das über eine Leitung 29 einem Regler 30 zugeht. Das Übertragungsglied 3 wird vom Elektromotor 2 über eine Rutschkupplung 31 und ein Ritzel 32 angetrieben. Auf der Ritzelwelle 33 sitzt ein Zahnrad 34, das mit einem Zahn­ rad 35 auf der Stellwelle eines Mehr-Gang-Potentiometers 36 kämmt. Das Potentiome­ ter 36 wandelt die Iststellung des Deckels 1 in ein elektrisches Istwertsignal um, das dem Regler 30 über eine Leitung 37 zugeht.

Die gewünschte Stellung des Deckels 1 wird am Wählhebel 14 eingestellt. Der Wählhebel 14 verstellt dabei das Potentiometer 28. Weist das vom Potentiometer 28 an den Regler 30 gegebene Sollwertsignal von dem vom Potentiometer 36 angelieferten Istwertsignal ab, beaufschlagt der Regler 30 über eine Leitung 38 den Motor 2 mit einem Treiber­ signal. Der Motor 2 treibt über die Rutschkupplung 31 und das Ritzel 32 den Deckel an. Aufgrund der Verstellung des Deckels ändert sich das vom Potentiometer 36 auf die Leitung 37 gegebene Istwertsignal. Sobald letzteres mit dem Sollwertsignal vom Poten­ tiometer 28 in Übereinstimmung gebracht ist, wird das Treibersignal auf der Leitung 38 zu Null. Der Motor 2 bleibt stehen. Der Deckel 1 wird in der mittels des Wählhebels 14 vorgegebenen Stellung stillgesetzt. Der Fahrer kann dabei die Deckelstellung an den Keilen 19, 20 bzw. 21, 22 leicht ablesen. Er braucht nicht den Kopf zu wenden, um sich zu vergewissern, welche Zwischenstellung oder auch Endstellung der Deckel 1 ein­ nimmt.

In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines analogen Regelkreises dargestellt.

Eine Schaltung dieser Art ist an sich bekannt (Elektronik, Heft 2, 1982, Seiten 67 und 68), so daß eine kurze Erläuterung ausreicht. Das Sollwertsignal geht vom Potentiome­ ter 28 über die Leitung 29 und einen Widerstand 40 an den invertierenden Eingang ei­ nes Operationsverstärkers 41, an dessen nichtinvertierendem Eingang das Istwertsignal über einen Widerstand 42 anliegt. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 41 und Masse liegt ein Spannungsteiler mit Widerständen 43, 44. Der Koppelpunkt der Widerstände 43, 44 ist über einen Gegenkopplungswiderstand 45 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 41 angeschlossen. Die vom Operationsverstärker 41 verstärkte Regelabweichung gelangt auf ein Dreipunktglied, zu dem insbesondere zwei in Reihe geschaltete, entgegengesetzt gepolte Z-Dioden 46, 47 und ein Operationsver­ stärker 48 gehören. Die Z-Dioden liegen zwischen dem Ausgang des Operationsverstär­ kers 41 und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 48, der über einen Widerstand 49 gegengekoppelt ist. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 48 und Masse liegt ein Spannungsteiler mit Widerständen 51, 52. Der Koppelpunkt der Widerstände 51, 52 ist an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 48 angeschlossen, wodurch für eine Mitkopplung gesorgt wird. Zwischen dem nichtinvertie­ renden Eingang des Operationsverstärkers 48 und Masse liegt ein Kondensator 53, der Schwingungen bei den Umschaltpunkten des Dreipunktgliedes verhindert. Das Drei­ punktglied hat, wie bekannt, als Übertragungskennlinie eine Dreipunkt-Kennlinie mit Hysterese, wobei die Hysterese über das Teilerverhältnis der Widerstände 51, 52 belie­ big einstellbar ist. Die Einschaltpunkte werden dagegen von der Zenerspannung der Z-Dioden 46, 47 bestimmt. Bei Gleichheit von Sollwert und Istwert wird das Stellsignal am Ausgang des Operationsverstärkers zu Null. Im Falle eines positiven Stellsignals wird über einen Treibertransistor 55 ein Leistungstransistor 56 stromführend gemacht, in dessen Kollektor-Emitterkreis ein Relais 57 liegt. Der Relaiskontakt 58 wird umgeschal­ tet. Gleichzeitig bleiben ein Treibertransistor 59 und ein diesem zugeordneter Lei­ stungstransistor 60 stromlos. Der Relaiskontakt 61 eines im Kollektor-Emitterkreis des Transistors 60 liegenden Relais 62 bleibt in der in Fig. 8 gezeigten Schaltstellung. In die­ sem Betriebszustand wird an die eine Klemme 63 des Motors 2 positives Potential an­ gelegt, während an der anderen Klemme 64 des Motors 2 negatives Potential anliegt. Der Motor 2 läuft, bis das Stellsignal am Ausgang des Operationsverstärkers 48 zu Null wird und das Relais 57 abfällt. Überschreitet dagegen das Stellsignal einen vorbestimm­ ten negativen Wert, werden die Transistoren 59, 60 stromführend gemacht, wodurch die Spannung am Motor mit Bezug auf den zuvor erläuterten Betriebszustand umgepolt wird. Der Motor 2 läuft in entgegengesetzter Drehrichtung, bis die Regelabweichung wieder zu Null wird.

Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Regelkreises mit digitaler Ist­ werterfassung. Dabei ist an den Motor 2 ein digitaler Positionsgeber 67 angeschlossen, der insbesondere als mechanischer, optischer oder magnetischer Positionsgeber ausge­ legt sein kann. In Fig. 9 ist eine vom Motor 2 angetriebene Strichscheibe oder Blenden­ scheibe 68 mit zwei zugeordneten Lichtschranken 69, 70 angedeutet. Die Lichtschran­ ken 69, 70 sind an einen Richtungsdiskriminator 71 angeschlossen, der aus der Phasen­ lage der Ausgangssignale der Lichtschranken 69, 70 die Drehrichtung des Motors 2 be­ stimmt. Dem Richtungsdiskriminator 71 ist ein Vor/Rückwärtszähler 72 nachgeschaltet, der die Positionssignale des Positionsgebers 67 in der einen Drehrichtung des Motors 2 in Vorwärtsrichtung sowie in der anderen Drehrichtung des Motors 2 in Rückwärtsrich­ tung zählt. Auf den Zähler 72 folgt ein D/A-Wandler 73 zum Umwandeln des digitalen Istwertsignals in ein analoges Istwertsignal. Letzteres wird in einem Fensterkomparator 74 mit dem vom Potentiometer 28 kommenden Sollwertsignal verglichen. Bei einer außerhalb der Fensterbreite des Komparators 74 liegenden Regelabweichung in der einen oder der anderen Richtung geht über eine Leitung 75 und einen Schaltkontakt 76 ein Stellsignal an eine elektronische Leistungsstufe 77, die den Motor 2 zu einer Dre­ hung in der einen oder der anderen Richtung veranlaßt. Wird das Stellsignal des Kom­ parators 74 zu Null, wird über eine Leitung 78 der Kontakt 76 auf den Ausgang eines Differenzverstärkers 79 umgeschaltet, der gleichfalls mit dem Istwert- und dem Soll­ wertsignal beaufschlagt ist, jedoch einen Feinpositionierkreis bildet, um beispielsweise bei fehlenden Haltekräften auf den Deckel 1 einwirkende Windkräfte auszugleichen. Dabei kann ein z. B. durch Umschalten von Motorwicklungen auf zwei Drehzahlen um­ schaltbarer Elektromotor 2 vorgesehen sein, und die hohe Drehzahlstufe kann an den den Komparator 74 aufweisenden Grobpositionlerkreis sowie die niedrige Drehzahl­ stufe an den Feinpositionierkreis mit dem Differenzverstärker 79 angeschlossen sein, um auf diese Weise eine Grobpositionierung mit hoher Verstellgeschwindigkeit sowie eine Feinpositionierung mit niedriger Verstellgeschwindigkeit durchzuführen. Dem Mo­ tor 2 kann ferner eine Drehzahlregelstufe zugeordnet sein, und die Solldrehzahl kann abhängig von der Größe der Regelabweichung im Positionsregelkreis gemacht werden. Auf diese Weise kann bei einer großen Abweichung der Sollstellung von der Iststellung des Deckels 1 letzterer rasch in die Nähe der Iststellung gebracht werden, um dann die gewünschte Lage verhältnismäßig langsam und mit entsprechend erhöhter Genauigkeit anzufahren.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 erfolgt die Auswertung der von den Potentiome­ tern 28 und 36 sowie von zusätzlichen Potentiometern 83, 84 kommenden Soll- und Ist­ stellungssignale digital. Für diesen Zweck sind die Ausgänge der Potentiometer 28, 36, 83, 84 über elektronische Schalter 85, 86, 87, 88 im Zeitmultiplexbetrieb an einen A/D- Wandler 89 anschaltbar, der die analogen Stellungssignale in digitale Signale umwan­ delt. Mit diesen digitalen Stellungssignalen wird ein Mikrocomputer 90 beaufschlagt. Der aus dem Bordnetz über eine Spannungsversorgungs- und Takterzeugungsstufe 91 gespeiste Mikrocomputer 90 führt den oben erläuterten Vergleich von Soll- und Iststel­ lung durch, und er gibt bei entsprechenden Regelabweichungen Stellsignale über Steuerleitungen 92 bzw. 93 an die Leistungstransistoren 56 bzw. 60. Der Motor 2 wird über die Kontakte 58, 61 der Relais 57, 62 bedarfsweise an Spannung gelegt. Die An­ steuerung der Schalter 85 bis 88 erfolgt über Steuerleitungen 94, 95, 96 bzw. 97 vom Mikrocomputer 90. Mittels der Potentiometer 83 und 84 werden vorbestimmten Deckel­ stellungen, beispielsweise der Schließstellung bzw. der vollen Offenstellung des Deckels 1, entsprechende Sollstellungssignale angeliefert. An Eingänge des Mikrocomputers 90 sind eine Logikschaltung 98 und Kodierschalter 99 angeschlossen, um besonders vor­ programmierte Bewegungsvorgänge auszulösen. Beispielsweise kann die Logikschaltung 98 in Abhängigkeit von dem Zündschloß des Kraftfahrzeuges über einen Sensor 104 be­ tätigt werden, um beim Verriegeln des Zündschlosses den Eingang des A/D-Wandlers 89 von dem Potentiometer 28 auf das Potentiometer 83 umzuschalten und damit unab­ hängig von der jeweiligen Einstellage des Potentiometers 28 den Deckel 1 unter dem Einfluß des festen Sollstellungssignals des Potentiometers 83 selbsttätig in die Schließ­ stellung zu überführen. Ein solches automatisches Schließen des Deckels 1 kann bei­ spielsweise auch von der Logikschaltung 98 aufgrund eines mit ihr verbundenen Regen­ sensors 105 ausgelöst werden, so daß der Deckel 1 schließt, wenn Regen einsetzt. Des weiteren kann die Logikschaltung 98 mit einem Klemmschutzsensor 106 gekoppelt sein, der anspricht, wenn der Verstellbewegung des Deckels 1 ein übermäßiger Widerstand entgegengesetzt wird. In diesem Fall wird über den Mikrocomputer 90 ein Umschalten des A/D-Wandlers 89 bewirkt, um den Deckel 1 in Richtung auf die voll geöffnete Stellung zu bewegen. Die Kodierschalter 99 ermöglichen eine Anpassung an verschie­ dene Kundenwünsche bezüglich der einzelnen Funktionsabläufe. Die gezeigte Relaisan­ steuerung des Motors 2 kann durch eine beliebige Leistungselektronikstufe ersetzt wer­ den.

In der Praxis werden die einzelnen Baugruppen der geschilderten Betätigungseinrich­ tung in der Regel für die Serienmontage getrennt angeliefert. Dies bedingt eine Ab­ stimmung zwischen dem Regelkreis, insbesondere den Soll- und Istwertgebern, und dem zu positionieren Teil (Deckel 1). Diese Abstimmung kann im Falle der Ausführungs­ form nach den Fig. 7 bis 10 zweckmäßig so vorgenommen werden, daß der eigentliche Regler 30 mit dem Istwertgeber 36, dem Sollwertgeber 28 und dem Motor 2 elektrisch verbunden wird. Der Sollwertgeber 28 wird in die gewünschte Ausgangsstellung (Null- Lage) gebracht. Dann wird die Versorgungsspannung angelegt und eingeschaltet. Der Motor 2 und der Istwertgeber 36 laufen automatisch in die Null-Lage. Daraufhin wird an Stelle des Motors 2 ein Spannungsmeßgerät mit dem Regler verbunden, und der wei­ terhin in der Null-Lage stehende Sollwertgeber 28 wird an Stelle des Istwertgebers 36 angeschlossen. Nunmehr wird der Wählhebel 14 zusammen mit der eingerasteten Fe­ derraste 23 mechanisch verstellt, bis an den Motoranschlüssen keine Spannung mehr anliegt. In dieser Stellung wird die Federraste 23 fixiert. Die Originalverschaltung wird wiederhergestellt. Schließlich wird der Antrieb in die Schiebedachmechanik 3, 4, 5 ein­ gebaut, die sich in der Null-Lage befindet. Nach dem Kopplung des so abgeglichenen Regelkreises mit der Dachmechanik ist der Einbau beendet.

Die erläuterte Abstimmung läßt sich weiter vereinfachen, wenn statt des Potentiometers 28 ein Sollwertgeberpotentiometer 100 mit Null-Lagen-Festabgriff 100a verwendet wird, dem entsprechend Fig. 11 ein Spannungsteiler, bestehend aus Widerständen 101 und 102, parallel geschaltet ist. Der Gesamtwiderstand R1 und R2 des Spannungsteilers 101, 102 ist klein im Vergleich zu dem Gesamtwiderstand P1 des Potentiometers 100. Der Abgriff 100a ist mit dem Spannungsteilerabgriff 103 elektrisch leitend verbunden, und die mechanische Raststellung (Federraste 23) wird in Übereinstimmung mit dem Ab­ griff 100a vorjustiert. Damit kann die oben beschriebene Justierung der Stellmechanik entfallen. Durch geeignete Wahl der Widerstandswerte R1 und R2 der Widerstände 101 bzw. 102 kann die Null-Lage in Anpassung an den jeweiligen Dachtyp auf jeden ge­ wünschten Wert des Stellbereichs des Sollwertgebers, z. B. in die Mitte dieses Stellberei­ ches, gelegt werden. Letzteres ist in der Stellkennlinie gemäß Fig. 12 angedeutet. Dort sind, normiert bezüglich der anliegenden Versorgungsspannung U_B des Potentiometers 100, das variable Sollstellungssignal U_S und das Nullstellungssignal U_N in Abhängigkeit von dem Prozentsatz des Stellbereichs wiedergegeben. Unter der Bedingung, daß

R1, R2 < P1

ist

Die gezeigte Parallelschaltung von Potentiometer 100 und Spannungsteiler 101, 102 sorgt zugleich für eine vorteilhafte Linearisierung der Stellkennlinie.

Der Abgriff 100a kann z. B. auf das Potentiometer 100 aufgedampft sein. Es ist aber auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß sich der Festabgriff 100a im Stellbereich beliebig festlegen läßt. In einem solchen Fall kann für eine Kennlinienverstellung im ge­ samten darstellbaren Bereich gesorgt werden.

Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise kann die Anordnung voll digital ausgelegt sein. In einem solchen Fall kann als Sollwertgeber an Stelle des Potentiometers 28 z. B. ein Kodierschalter vorgese­ hen sein. Der Motor 2 kann als impulsgesteuerter Schrittmotor ausgelegt sein. Die Rutschkupplung 31 stellt einen Einklemmschutz dar, der bewirkt, daß der Deckel 1 bei Überschreiten eines vorgegebenen Betätigungswiderstands stehenbleibt. Dabei geht der Istwert nicht verloren, weil der Istwertgeber mit dem abtriebsseitigen Teil der Rutsch­ kupplung 31 verbunden ist. Zusätzlich oder an Stelle der Rutschkupplung 31 kann auch eine elektrische Abschaltvorrichtung vorgesehen sein, um bei übermäßigem Betäti­ gungswiderstand den Motor 2 stromlos zu machen.

Claims (17)

1. Betätigungseinrichtung für den Deckel (1) eines Schiebe-Hebedaches zum wahlwei­ sen Schließen oder Freigeben einer Dachöffnung eines Kraftfahrzeuges, mit einem motorischen Antrieb, mittels dessen der Deckel wahlweise hin- und hergehend ver­ schoben oder zu einer Schwenkbewegung veranlaßt werden kann, und einem Betä­ tigungsglied zum bedarfsweisen Wirksammachen des Antriebs, wobei

• - das Betätigungsglied als Sollwertgeber (28) mit einem Wählglied (14, 17) für die Stellung des Deckels (1) ausgebildet ist;
• - zur Wahl zwischen einer von einer Null-Stellung ausgehenden Schiebebewe­ gung und einer von dieser Null-Stellung ausgehenden Schwenkbewegung des Deckels das Wählglied (14, 17) von einer der Deckel-Null-Stellung entspre­ chenden Ausgangsstellung in der einen oder der anderen Richtung verstellbar ist;
• - der Antrieb Teil eines Positionsregelkreises ist, der die am Wählglied einge­ stellte Stellung, einschließlich der Null-Stellung, mit der Ist-Stellung des Deckels vergleicht und den Deckel verstellt, bis die Regelabweichung zu Null geworden ist; und
• - der Antrieb in Abhängigkeit von der Regelabweichung des Positionsregelkrei­ ses zwischen hoher und niedriger Verstellgeschwindigkeit verstellbar ist.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zwischen zwei Drehzahlen umschaltbar ist.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem An­ trieb eine Drehzahlregelstufe zugeordnet ist und die Solldrehzahl der Drehzahlre­ gelung abhängig von der Größe der Regelabweichung des Positionsregelkreises ge­ macht ist.

4. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Positionsregelkreis eine Grob- und eine Feinregelstufe (74, 79) aufweist und von der Grob- auf die Feinregelstufe selbsttätig umschaltbar ist.

5. Betätigungseinreichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Positionsregelkreis (28, 30, 36) eine Dreipunkt-Übertra­ gungskennlinie mit Hysterese aufweist.

6. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Sollwertvorgabe und/oder zur Istwerterfassung analoge Ge­ ber, insbesondere Dreh- oder Schiebepotentiometer (28, 36, 100), vorgesehen sind.

7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwertvorgabe und/oder zur Istwerterfassung digitale Geber (67) vorge­ sehen sind.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem digita­ len Geber (67) ein Vor/Rückwärtszähler (72) nachgeschaltet ist.

9. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Positionsregelkreis mindestens teilweise als analoger Regel­ kreis ausgebildet ist.

10. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vor/Rückwärtszähler (72) ein D/A-Wandler (73) nachgeschaltet und der Po­ sitionsregelkreis im übrigen als analoger Regelkreis ausgebildet ist.

11. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsregelkreis mindestens teilweise als digitaler Regelkreis ausgebildet ist.

12. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß den analogen Gebern (28, 36, 100) ein A/D-Wandler (89) nachgeschaltet ist.

13. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich­ net durch mindestens einen zusätzlichen Geber (83, 84) zur Vorgabe eines festen Sollwertes und eine auf vorbestimmte Bedingungen ansprechende Logikschaltung (98) zum Umschalten von dem verstellbaren Sollwertgeber (28, 100) auf den Fest­ wert-Sollwertgeber (83, 84).

14. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik­ schaltung (98) durch mindestens einen auf eine vorbestimmte externe Bedingung ansprechenden Sensor (104, 105, 106) selbsttätig zum Ansprechen bringbar ist.

15. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß den analogen Gebern (28, 36, 83, 84) ein einziger A/D-Wandler (89) gemeinsam zugeordnet ist und die Geber an den gemeinsamen A/D-Wandler im Zeitmulti­ plexbetrieb anschaltbar sind.

16. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß das Sollwertgeber-Potentiometer (100) mit einem zusätzlichen Festabgriff (100a) für ein der vorbestimmten Ausgangsstellung entsprechendes Signal versehen ist.

17. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Soll­ wertgeber-Potentiometer (100) ein Spannungsteiler (101, 102) mit einem im Ver­ gleich zu dem Gesamtwiderstand des Potentiometers kleinen Widerstand parallel­ geschaltet und der Potentiometer-Festabgriff (100a) mit einem Spannungsteilerab­ griff (103) für das Ausgangsstellungssignal elektrisch leitend verbunden ist.