DE102005030042A1

DE102005030042A1 - Kraftfahrzeugschloß

Info

Publication number: DE102005030042A1
Application number: DE102005030042A
Authority: DE
Inventors: Frank Hörschgen
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2006-11-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloß mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement, wobei zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, daß zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements ein mit dem Funktionselement über eine Getriebeanordnung gekoppelter Winkelsensor vorgesehen ist, daß dem Winkelsensor ein Stator und ein relativ zum Stator um eine Winkelsensorachse schwenkbarer Rotor zugeordnet sind, daß der Winkelsensor ein der jeweiligen Stellung des Rotors relativ zum Stator entsprechendes Ausgangssignal erzeugt und daß das Ausgangssignal der Steuerungseinrichtung zugeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Heutige Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Funktionseinheiten ausgestattet, die für die konstruktive Umsetzung der jeweiligen Funktion mindestens ein verstellbares Funktionselement aufweisen. Die Funktionseinheit kann manuell oder aber motorisch betätigbar ausgestaltet sein. Insbesondere im letztgenannten Fall ist es in der Regel notwendig, den Zustand der Funktionseinheit zu überwachen, um eine entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Funktionselemente vornehmen zu können.

Die hier in Rede stehende Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs ist ein Kraftfahrzeugschloß, das mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement ausgestattet ist. Im folgenden stehen die Funktionselemente Schloßfalle und Sperrklinke im Vordergrund, was aber nicht beschränkend zu verstehen ist.

Bei einem Kraftfahrzeugschloß ist es grundsätzlich wünschenswert, den jeweils aktuellen Schließzustand zu erfassen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Fehlfunktionen des Kraftfahrzeugschlosses zu erkennen. Eine derartige Überwachung des Schließzustands ist insbesondere notwendig, wenn automatische Schloßfunktionen ausgeführt werden sollen. Derartige automatische Schloßfunktionen sind beispielsweise das motorische Ausheben der Sperrklinke oder die motorische Zuziehhilfe.

Die für die Überwachung des Schließzustands zentralen Komponenten des in Rede stehenden Kraftfahrzeugschlosses sind die oben genannten Komponenten Schloßfalle und Sperrklinke. Das bekannte Kraftfahrzeugschloß ( DE 103 30 194 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, zeigt eine typische Anordnung von Schloßfalle einerseits und Sperrklinke andererseits. Die Schloßfalle ist in eine Offenstellung, in eine Vorschließstellung und in eine Hauptschließstellung bringbar. Die Sperrklinke läßt sich in eine Haltestellung und in eine Freigabestellung brin gen, wobei die in Haltestellung befindliche Sperrklinke die Schloßfalle in der Vorschließstellung und in der Hauptschließstellung hält.

Das bekannte Kraftfahrzeugschloß zeigt einen Sensor in Form eines Mikroschalters, der so mit der Schloßfalle einerseits und der Sperrklinke andererseits gekoppelt ist, daß der Schließzustand "Hauptschließstellung" sicher erkannt werden kann. Damit ist gemeint, daß die Sensoranordnung nur dann ein Freigabesignal abgibt, wenn sich gleichzeitig die Schloßfalle in der Hauptschließstellung und die Sperrklinke in der Haltestellung befinden. Dies hat den Vorteil, daß eine "Scheinschließung", bei der die Schloßfalle zwar in der Hauptschließstellung steht, die Sperrklinke aber in der Freigabestellung verbleibt, nicht fälschlicherweise als "sichere" Hauptschließstellung erkannt wird.

Nachteilig bei dem bekannten Kraftfahrzeugschloß ist die Tatsache, daß mit der dortigen Sensoranordnung nur eine ganz bestimmte Konstellation von Schloßfalle und Sperrklinke erkennbar ist, nämlich die obige der Hauptschließstellung zugeordnete Konstellation. Sofern weitere Konstellationen, beispielsweise die Vorschließstellung, erkannt werden sollen, so sind entsprechend weitere Sensoranordnungen vorzusehen. Es handelt sich hierbei letztlich um eine punktuelle Überwachung, die entsprechend nur beschränkten Aufschluß über den tatsächlichen Schließzustand geben kann. Zwischenstellungen können dementsprechend nicht erkannt werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloß derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine optimale Erfassung der Stellung des jeweiligen Funktionselements bzw. der Funktionselemente, insbesondere der Schloßfalle und der Sperrklinke, gewährleistet ist.

Das obige Problem wird bei einem Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Wesentlich ist zunächst die Überlegung, daß zur Ermittlung der Stellung eines Funktionselements des Kraftfahrzeugschlosses ein Winkelsensor vorgesehen ist. Dieser Winkelsensor ist auf irgendeine Weise – über eine Getriebeanordnung – mit dem Funktionselement gekoppelt. Der Winkelsensor ist mit einem Stator und einem relativ zum Stator um eine Winkelsensorachse schwenkbaren Rotor ausgestattet und erzeugt ein der jeweiligen Stellung des Rotors relativ zum Stator entsprechendes Ausgangssignal. Das Ausgangssignal ist zur Auswertung einer Steuerungseinrichtung zugeführt.

Mit der vorgeschlagenen Anordnung ist es nunmehr möglich, die Stellung des Funktionselements mittels des Winkelsensors zu messen, wodurch auch Zwischenstellungen steuerungstechnisch erfaßt werden können. Eine Überwachung der Stellung des Funktionselements ist dadurch grundsätzlich lückenlos möglich, was die Überwachungsqualität erheblich steigert.

Es kann auch vorteilhaft sein, daß dem Winkelsensor mehrere Funktionselemente, vorzugsweise zwei Funktionselemente, zugeordnet sind. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, daß der Rotor des Winkelsensors einerseits mit dem Funktionselement "Schloßfalle" des Kraftfahrzeugschlosses und andererseits mit dem Funktionselement "Sperrklinke" des Kraftfahrzeugschlosses wechselwirkt. Dabei wird die Stellung des Rotors je nach Stellung dieser beiden Funktionselemente entweder von der Sperrklinkenanordnung oder von der Schloßfalle bestimmt.

Die Getriebeanordnung zwischen dem Funktionselement und dem Winkelsensor kann auf unterschiedliche Weisen realisiert sein. Beispielsweise kann die Getriebeanordnung eine Über- oder Untersetzung oder aber eine Eins-Zu-Eins-Kopplung bereitstellen. Eine vorteilhafte Realisierung der Getriebeanordnung besteht darin, daß dem Funktionselement Führungsmittel zugeordnet sind, die mit einem Mitnehmer des Rotors des Winkelsensors zusammenwirken. Es sind aber auch zahlreiche andere Varianten für die Ausgestaltung der Getriebeanordnung denkbar.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie der Winkelsensor ausgestaltet sein kann. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Winkelsensor ein MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor). Das Grundprinzip eines MR-Winkelsensors besteht darin, daß sich die elektrische Leitfähigkeit eines elektrischen Meßleiters durch die Beaufschlagung dieses Meßleiters mit einem Ma gnetfeld beeinflussen läßt. Dieser Effekt geht auf die Lorenz-Kraft zurück. Die physikalischen Grundlagen zu einem MR-Winkelsensor lassen sich der Fachliteratur entnehmen (z. B. "Elemente der angewandten Elektronik", Erwin Böhmer, 14. Auflage, Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2004, S. 24, 25).

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Winkelsensors wird auf die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung 20 2005 007 536.1 verwiesen, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt in vollem Umfang durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Dies betrifft insbesondere den Aufbau des Winkelsensors sowie die Kopplung des Winkelsensors mit einem Funktionselement über eine Getriebeanordnung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugschloß bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schloßfalle und bei in der Haltestellung befindlicher Sperrklinke,
2 das Kraftfahrzeugschloß gemäß 1 bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schloßfalle und bei in der Freigabestellung befindlicher Sperrklinke,
3 das Kraftfahrzeugschloß gemäß 1 bei in der Vorschließstellung befindlicher Schloßfalle und bei in der Freigabestellung befindlicher Sperrklinke und
4 das Kraftfahrzeugschloß gemäß 1 bei in der Offenstellung befindlicher Schloßfalle und bei in der Freigabestellung befindlicher Sperrklinke.
Das in der Zeichnung dargestellte Kraftfahrzeugschloß 1 zeigt die üblichen Schließelemente Schloßfalle 2 und Sperrklinke 3, wobei die Schloßfalle 2 mit einem nicht dargestellten Schließkeil o. dgl. zusammenwirkt. Für dieses Zusammenwirken ist das Kraftfahrzeugschloß 1 mit einem Einlaufschlitz 4 ausgestattet. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugschlosses 1 wirkt die Sperrklinke 3 unmittelbar mit der Schloßfalle 2 zusammen, so daß die Schloßfalle 2 mittels der Sperrklinke 3 in noch zu erläuternden Stellungen blockierbar ist. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es dagegen so, daß die Sperrklinke 3 über eine noch zu erläuternde Kinematik mit der Schloßfalle 2 wechselwirkt. Auf die Art der Kopplung zwischen Schloßfalle 2 und Sperrklinke 3 kommt es vorliegend aber nicht an. Hier sind zahlreiche Varianten denkbar.
Die oben angesprochenen Komponenten Schloßfalle 2 und Sperrklinke 3 sind Beispiele für die in Rede stehenden Funktionselemente des Kraftfahrzeugschlosses 1. Von der vorschlagsgemäßen Lösung sollen aber auch andere Funktionselemente umfaßt sein.
Zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements 2, 3 bzw. der Funktionselemente 2, 3 ist eine Steuerungseinrichtung 5 vorgesehen, die mit Sensoren und Aktuatoren wechselwirkt.
Wesentlich ist nun, daß zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements 2, 3 bzw. der Funktionselemente 2, 3 ein mit dem jeweiligen Funktionselement 2, 3 über eine Getriebeanordnung gekoppelter Winkelsensor 6 vorgesehen ist. Der Winkelsensor 6 weist einen Stator 7 und einen relativ zum Stator 7 um eine Winkelsensorachse 8 schwenkbaren Rotor 9 auf. Der Winkelsensor 6 erzeugt ein der jeweiligen Stellung des Rotors 9 relativ zum Stator 7 entsprechendes Ausgangssignal 10. Das Ausgangssignal 10 ist schließlich zu dessen Auswertung der Steuerungseinrichtung 5 zugeführt.
Durch die obige Kopplung des Winkelsensors 6 mit einem Funktionselement 2, 3 ist es nun möglich, die Verstellung des Funktionselements 2, 3 stetig über einen bestimmten Verstellbereich zu überwachen. Die oben beschriebenen Nachteile einer lediglich punktuellen Überwachung sind damit nicht mehr vorhanden.
Die Tatsache, daß mittels eines Winkelsensors 6 die Überwachung über ganze Winkelbereiche möglich ist, läßt es ohne weiteres zu, daß zwei – oder auch mehrere – Funktionselemente 2, 3 dem einen Winkelsensor 6 zugeordnet sind. Der Meßbereich des Winkelsensors 6 kann dann gewissermaßen unter den mehreren Funktionselementen 2, 3 aufgeteilt werden. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel teilen sich die Funktionselemente Schloßfalle 2 und Sperrklinke 3 den einen Winkelsensor 6.
Es wurde weiter oben bereits ausgeführt, daß für die Ausgestaltung der Getriebeanordnung zahlreiche Varianten denkbar sind. Beispielsweise kann hiermit auch lediglich eine Eins-Zu-Eins-Kopplung gemeint sein.
Eine andere Variante zur Bereitstellung der Kopplung zwischen dem Funktionselement 2, 3 bzw. den Funktionselementen 2, 3 und dem Winkelsensor 6 besteht darin, daß zumindest einem Funktionselement 2, 3 Führungsmittel 11, 12 zugeordnet sind, die durch die Verstellung des jeweiligen Funktionselements 2, 3 in Eingriff mit dem Rotor 9 des Winkelsensors 6 bringbar sind und dadurch den Rotor 9 relativ zum Stator 7 verschwenken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es so, daß die Führungsmittel 11, 12 jeweils eine Führungskontur umfassen. Dabei ist dem Rotor 9 des Winkelsensors 6 vorzugsweise ein Mitnehmer 13 zugeordnet, der mit den jeweiligen Führungsmitteln 11, 12 zusammenwirkt und so die jeweilige Getriebeanordnung bildet.
Die obigen Führungsmittel 11, 12 müssen nicht notwendigerweise unmittelbar an dem jeweiligen Funktionselement 2, 3 angeordnet sein. Vielmehr können die Führungsmittel 11, 12 auch an einer weiteren Komponente, die wiederum mit dem jeweiligen Funktionselement 2, 3 gekoppelt ist, angeordnet sein. Dies wird aus der noch folgenden Erläuterung des dargestellten Ausführungsbeispiels deutlich werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Rotor 9 in eine Schwenkrichtung vorgespannt, wobei vorzugsweise ein Anschlag vorgesehen ist, an dem der Rotor 9 im nicht verschwenkten Zustand – Ausgangszustand – anliegt. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung übernimmt der Winkelsensor 6 gewissermaßen die Funktion einer tastenden Meßanordnung. Hiermit ist es auf besonders einfache Weise möglich, mehrere Funktionselemente 2, 3 durch den einen Winkelsensor 6 zu überwachen. Auf eine formschlüssige Kopplung mit den zu überwachenden Funktionselementen 2, 3 kann hiermit verzichtet werden.
Es wurde bereits erläutert, daß sich in bevorzugter Ausgestaltung mehrere Funktionselemente 2, 3, vorzugsweise zwei Funktionselemente 2, 3, den Meßbereich des Winkelsensors 6 teilen. Dann ist es so, daß durch eine Verstellung des einen Funktionselements 2 über seinen Verstellbereich ein Verschwenken des Rotors 9 relativ zum Stator 7 über einen Schwenkbereich bewirkbar ist und daß durch eine Verstellung des weiteren Funktionselements 3 über seinen Verstellbereich ein Verschwenken des Rotors 9 relativ zum Stator 7 über einen weiteren Schwenkbereich bewirkbar ist. Je nach Ausgestaltung ist es nun vorgesehen, daß sich die beiden Schwenkbereiche überlappen oder aber, um eine eindeutige Auswertung zu garantieren, aneinander angrenzen. Um den Meßbereich des Winkelsensors 6 optimal ausnutzen zu können, ist es in besonders bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß die beiden Schwenkbereiche zusammen den Meßbereich des Winkelsensors 6 bilden.
Generell ist es so, daß das Kraftfahrzeugschloß 1 in unterschiedliche Funktionszustände bringbar ist. Beispiele hierfür sind die Schließzustände Offenstellung, Hauptschließstellung und Vorschließstellung. Bei einem Kraftfahrzeugschloß 1 mit Zentralverriegelung können diese Funktionszustände der Zentralverriegelungszustand, der Kindersicherungszustand etc. sein. Derartige Funktionszustände lassen sich durch die Verstellung der entsprechenden Funktionselemente 2, 3 einstellen. Dabei entspricht ein Funktionszustand in der Regel einer Endstellung des jeweiligen Funktionselements 2, 3. Die Zwischenstellungen, also beispielsweise die Stellung bei halb eingefallener Sperrklinke 3 o. dgl., sind nur für den Übergang des Funktionselements 2, 3 von der einen Endstellung in die andere Endstellung vorgesehen.
Entsprechend ist dafür zu sorgen, daß im stationären Betrieb, also wenn gerade keine Änderung des Funktionszustands des Kraftfahrzeugschlosses 1 vorgesehen ist, keines der Funktionselemente 2, 3 in einer Zwischenstellung steht. Dies läßt sich bei geeigneter Auslegung des Winkelsensors 6 ohne weiteres überwachen. Dabei ist es zunächst vorgesehen, daß der Rotor 9 des Winkelsensors 6 durch die Verstellung der Funktionselemente 2, 3 in unterschiedliche, "erlaubte" Soll-Schwenkbereiche verschwenkbar ist und daß diesen Soll-Schwenkbereichen jeweils ein Funktionszustand des Kraftfahrzeugschlosses 1 zugeordnet ist. Es kann dann durch den Winkelsensor 6 ermittelt werden, ob sich eines der Funktionselemente 2, 3 außerhalb eines Soll-Schwenkbereichs befindet, was im stationären Betrieb einem Fehlerzustand entspricht.
Vorzugsweise ist es so, daß zwischen benachbarten Soll-Schwenkbereichen jeweils ein Zwischenbereich – Fehlerschwenkbereich – liegt, dem kein Funktionszustand des Kraftfahrzeugschlosses 1 zugeordnet ist. Eine entsprechende Reaktion auf einen solchen Fehlerzustand ist regelmäßig in der Steuerungseinrichtung 5 gespeichert.
Bei dem oben beschriebenen Konzept mit Soll-Schwenkbereichen und Fehlerschwenkbereichen ist hervorzuheben, daß sich die Soll-Schwenkbereiche tatsächlich jeweils über einen gewissen Toleranzbereich erstrecken. Sofern dies die Konstruktion im übrigen zuläßt, kann damit auf eine sehr genaue und damit aufwendige Positionierung des Funktionselements 2, 3 verzichtet werden.
Die oben beschriebene Unterteilung des Meßbereichs des Winkelsensors 6 in unterschiedliche Einzelbereiche hat aber noch einen ganz anderen Vorteil. Dabei ist zunächst zu erkennen, daß sich diese Unterteilung ohne weiteres, in der Regel softwaremäßig, ändern bzw. anpassen läßt. Damit ist es möglich, daß bei montiertem Winkelsensor 6 die jeweiligen Bereiche, insbesondere die Soll-Schwenkbereiche, einlernbar sind. Auf eine aufwendige mechanische Justierung beispielsweise eines Mikroschalters o. dgl. kann hier verzichtet werden. Ferner kann der Winkelsensor 6 mit vergleichsweise großen Toleranzen im Kraftfahrzeugschloß 1 positioniert werden, ohne Einbußen in der Überwachungsgenauigkeit in Kauf nehmen zu müssen. Die Einteilung der Bereiche läßt sich also ohne weiteres an die gegebenen mechanischen Bedingungen anpassen.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß ein Kraftfahrzeugschloß 1 verschiedene Funktionselemente 2, 3 aufweist, die in obiger Weise durch einen Winkelsensor 6 überwacht werden können. Bei einem Kraftfahrzeugschloß 1 mit einer Schloßmechanik könnte das in Rede stehende Funktionselement eine Komponente der Schloßmechanik sein. Hierfür kommt beispielsweise ein Zentralverriegelungshebel und/oder ein Diebstahlsicherungshebel der Schloßmechanik in Betracht.
Bei einer anderen Variante ist das in Rede stehende Funktionselement eine Komponente der Zuziehhilfe des Kraftfahrzeugschlosses. Hierfür kommt beispielsweise ein Exzenter in Betracht, der mit dem Schließkeil in Eingriff steht.
Bei allen denkbaren Anwendungsfällen ist es wie oben beschrieben auch denkbar, zwei Funktionselemente dem einen Winkelsensor 6 zuzuordnen.
Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Kraftfahrzeugschloß 1, wie schon angedeutet, eine Schloßfalle 2 und eine Sperrklinke 3 auf, wobei die Schloßfalle 2 in eine Offenstellung (4), eine Hauptschließstellung (1, 2) und in eine Vorschließstellung (3) bringbar ist. Je nach Anwendungsfall kann auf die Existenz einer Vorschließstellung der Schloßfalle 2 auch verzichtet werden.
Die Sperrklinke 3 ist in eine Haltestellung (1) und in eine Freigabestellung (2, 3) bringbar, wobei die in Haltestellung befindliche Sperrklinke 3 die Schloßfalle 2 jedenfalls in der Hauptschließstellung, im dargestellten Ausführungsbeispiel auch in der Vorschließstellung, hält.
Die in der Zeichnung dargestellte Konstruktion zeigt eine ganz besondere Kopplung zwischen der Schloßfalle 2 und der Sperrklinke 3. Für eine detaillierte Beschreibung dieser Konstruktion darf auf die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung 20 2005 004 390.7 verwiesen werden, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt in vollem Umfange durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es so, daß die Sperrklinke 3 Bestandteil einer Sperrklinkenanordnung ist, wobei die Sperrklinkenanordnung eine Sperrklinkenkinematik umfaßt. Die Sperrklinkenkinematik ist durch eine Rückstellung der Schloßfalle 2 aus der Hauptschließstellung heraus (1) in Richtung der Offenstellung (4) verstellbar. Bei in Haltestellung befindlicher Sperrklinke 3 (1) ist die Sperrklinkenkinematik und damit die Rückstellung der Schloßfalle 2 blockiert. Die Sperrklinke 3 wirkt hier nur mittelbar über die Sperrklinkenkinematik mit der Schloßfalle 2 zusammen.
Vorzugsweise weist die Sperrklinkenkinematik einen um eine Schwenkachse 14 schwenkbaren Übertragungshebel 15 auf, wobei der Übertragungshebel 15 durch das Verschwenken der Schloßfalle 2 aus der Hauptschließstellung heraus in Richtung der Offenstellung verstellbar ist. Bei in Haltestellung befindlicher Sperrklinke 3 blockiert die Sperrklinke 3 den Übertragungshebel 15, so daß auch das Verschwenken der Schloßfalle 2 in Richtung der Offenstellung blockiert ist.
Es ist 4 zu entnehmen, daß der Übertragungshebel 15 über einen Zwischenhebel 16 an der Schloßfalle 2 angelenkt ist. Der Zwischenhebel 16 umfaßt noch einen sogenannten Freilaufhebel 17, der einen Überhub der Schloßfalle 3 im Bereich der Hauptschließstellung ermöglicht, ohne daß die gesamte Sperrklinkenkinematik der Überhubbewegung folgen muß. Dieser Freilauf spielt für die vorschlagsgemäße Lösung eine nur untergeordnete Rolle und ist ausführlich in der obigen in Bezug genommenen Gebrauchsmusteranmeldung 20 2005 004 390.7 erläutert.
Durch die obige Quasi-Bewegungskopplung zwischen der Schloßfalle 2 und dem Übertragungshebel 15 können die oben beschriebenen Führungsmittel 11 dem Übertragungshebel 15 zugeordnet werden, ohne daß die Überwachung der Stellung der Schloßfalle 2 dadurch beeinträchtigt würde.
Es darf noch darauf hingewiesen werden, daß die Sperrklinke 3 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgestaltet ist, wobei der zweite Teil 3a über eine Abkröpfung 3b mit dem ersten Teil 3 gekoppelt ist. Der zweite Teil 3a ist in antriebstechnischen Eingriff mit dem Stellelement 18 eines Antriebs bringbar. Hierdurch ist die Sperrklinke 3 im Sinne einer Open-By-Wire-Funktion (OBW) motorisch aushebbar.
Es darf ferner darauf hingewiesen werden, daß zusätzlich zu den beschriebenen Komponenten ein Speicherhebel 19 vorgesehen ist, der die motorisch ausgehobene Sperrklinke 3 so lange in ihrer ausgehobenen Stellung hält, bis die Schloßfalle 2 ihre Offenstellung erreicht hat.
Schließlich darf noch darauf hingewiesen werden, daß die Sperrklinke 3 einen weiteren Arm 3c aufweist, der beim motorischen Ausheben der Sperrklinke 3 in Eingriff mit einer Gegenfläche 20 am Übertragungshebel 15 kommt und dadurch die Verstellung der Schloßfalle 2 aus der Hauptschließstellung heraus unterstützt. Dadurch läßt sich ein Verklemmen des aus Sperrklinkenkinematik und Schloßfalle 2 gebildeten Viergelenks weitgehend vermeiden.
Die obige Erläuterung konstruktiver Details zu der Sperrklinke 3 und dem Speicherhebel 19 dienen lediglich dem besseren Verständnis der vorschlagsgemäßen Lehre. Diese konstruktiven Details sind vorliegend allerdings von untergeordneter Bedeutung.
Die Funktionsweise des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 1 wird im folgenden erläutert:
Ausgehend von der in 1 dargestellten Hauptschließstellung wird das Stellelement 18 linksherum verstellt, wodurch eine Steuerkontur 18a des Stellelements 18 in Eingriff mit dem zweiten Teil 3a der Sperrklinke 3 kommt und diese aushebt, bis der zweite Teil der Sperrklinke 3a gegen einen am Stellelement 18 angeordneten Anschlag 21 läuft. Die Sperrklinke 3 kommt anschließend in Eingriff mit dem Speicherhebel 19 und wird vom Speicherhebel 19 in der Freigabestellung gehalten (2). Beim Ausheben der Sperrklinke 3 kommt eine an der Sperrklinke 3 angeordnete Führungskontur 12 in Eingriff mit einem Abschnitt 13a des Mitnehmers 13, der dem Rotor 9 des Winkelsensors 6 zugeordnet ist. Dadurch wird der Rotor 9 in 1 linksherum verschwenkt. Hier ist es so, daß der Rotor 9 bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schloßfalle 2 und bei in der Haltestellung befindlicher Sperrklinke 3 mit der Sperrklinke 3 wechselwirkt und sich dadurch in einem ersten Soll-Schwenkbereich befindet. Nach dem oben beschriebenen Ausheben der Sperrklinke 3 steht der Rotor 9 immer noch in Eingriff mit der Sperrklinke 3. Er befindet sich nun aber in einem zweiten Soll-Schwenkbereich.
Beim Offnen der Kraftfahrzeugtür verstellt sich die Schloßfalle 2 nun in 2 rechtsherum, was über den Zwischenhebel 16 zu einem Verschwenken des Übertragungshebels 15 in 2 ebenfalls rechtsherum führt. Dadurch kommt, wie in 3 dargestellt, eine Führungskontur 11 des Übertragungshebels 15 in Eingriff mit einem zweiten Abschnitt 13b des Mitnehmers 13. Bei in der Vorschließstellung (3) und in der Offenstellung (4) befindlicher Schloßfalle 2 ist eine Wechselwirkung zwischen dem Rotor 9 und der Schloßfalle 2, und nicht zwischen dem Rotor 9 und der Sperrklinke 3 vorgesehen. Der Rotor 9 befindet sich dann in einem dritten Soll-Schwenkbereich bzw. in einem vierten Soll-Schwenkbereich.
Es läßt sich der voranstehenden Erläuterung der ersten bis vierten Soll-Schwenkbereiche entnehmen, daß diese Soll-Schwenkbereiche des Rotors 9 aus der Ausgangsstellung des Rotors 9 heraus gesehen hintereinander angeordnet sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß zwischen benachbarten Soll-Schwenkbereichen jeweils ein oben beschriebener Fehler-Schwenkbereich liegt. Eine Stellung des Rotors 9, die zwischen der in 1 dargestellten Stellung und der in 2 dargestellten Stellung liegt, bedeutet beispielsweise, daß die Sperrklinke 3 lediglich halb ausgehoben ist, was weder ein Verstellen der Schloßfalle 2 in die Offenstellung noch ein zuverlässiges Halten der Schloßfalle 2 gewährleistet.
Für die Realisierung des in Rede stehenden Winkelsensors 6 sind zahlreiche Varianten denkbar. Beispielsweise kann es sich hier um ein einfaches Potentiometer, um einen Hall-Sensor oder aber um einen MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) handeln. Im letztgenannten Fall ist der Stator 7 mit einer Auswerteelektronik und der Rotor 9 mit einer Permanentmagnetanordnung ausgestattet. Hierfür darf wiederum auf den Inhalt der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 20 2005 007 536.1 verwiesen werden.
Der Winkelsensor 6 kann auch als inkrementeller Drehgeber ausgestaltet sein. Hierfür sind aus dem Stand der Technik zahlreiche Varianten bekannt.
Bei allen hier anwendbaren Winkelsensoren 6 ist der Rotor 9 relativ zum Stator 7 über einen Meßbereich verstellbar, innerhalb dessen der Winkelsensor 6 das Ausgangssignal erzeugt. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 360° umfaßt. Es sind aber auch kleinere Meßbereiche denkbar, wie beispielsweise 180° oder 35°.
Schließlich darf noch darauf hingewiesen werden, daß die vorgeschlagene Lösung vorteilhaft auch mit einem schaltenden Sensor, vorzugsweise mit einem Mikroschalter o. dgl., zur Überwachung des Funktionselements 2, 3 oder der Funktionselemente 2, 3 kombinierbar ist. Dies kann beispielsweise bei sicherheitsrelevanten Abfragen im Sinne einer redundanten Überwachung vorteilhaft sein.

Claims

Kraftfahrzeugschloß mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement (2, 3), wobei zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements (2, 3) eine Steuerungseinrichtung (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements (2, 3) ein mit dem Funktionselement (2, 3) über eine Getriebeanordnung gekoppelter Winkelsensor (6) vorgesehen ist, daß dem Winkelsensor (6) ein Stator (7) und ein relativ zum Stator (7) um eine Winkelsensorachse (8) schwenkbarer Rotor (9) zugeordnet ist, daß der Winkelsensor (6) ein der jeweiligen Stellung des Rotors (9) relativ zum Stator (7) entsprechendes Ausgangssignal (10) erzeugt und daß das Ausgangssignal (10) der Steuerungseinrichtung (5) zugeführt ist.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres verstellbares, zu überwachendes und/oder zu steuerndes Funktionselement (2, 3) vorgesehen ist und daß der Winkelsensor (6) mit dem weiteren Funktionselement (2, 3) über eine weitere Getriebeanordnung gekoppelt ist.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Funktionselement (2, 3) Führungsmittel (11, 12) zugeordnet sind, die durch die Verstellung des jeweiligen Funktionselements (2, 3) in Eingriff mit dem Rotor (9) des Winkelsensors (6) bringbar sind und dadurch den Rotor (9) relativ zum Stator (7) verschwenken, vorzugsweise, daß die Führungsmittel (11, 12) jeweils eine Führungskontur umfassen.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotor (9) des Winkelsensors (6) mindestens ein Mitnehmer (13) zugeordnet ist, der mit den jeweiligen Führungsmitteln (11, 12) zusammenwirkt und so die jeweilige Getriebeanordnung bildet.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) in eine Schwenkrichtung vorgespannt ist, vor zugsweise, daß ein Anschlag vorgesehen ist, an dem der Rotor (9) im nicht verschwenkten Zustand – Ausgangszustand – anliegt.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 2 und ggf. nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verstellung des einen Funktionselements (2, 3) über seinen Verstellbereich ein Verschwenken des Rotors (9) relativ zum Stator (7) über einen Schwenkbereich bewirkbar ist und daß durch eine Verstellung des weiteren Funktionselements (2, 3) über seinen Verstellbereich ein Verschwenken des Rotors (9) relativ zum Stator (7) über einen weiteren Schwenkbereich bewirkbar ist, vorzugsweise, daß sich die beiden Schwenkbereiche überlappen oder aneinander angrenzen, weiter vorzugsweise, daß die beiden Schwenkbereiche zusammen den Meßbereich des Winkelsensors (6) bilden.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) des Winkelsensors (6) durch die Verstellung der Funktionselemente (2, 3) in unterschiedliche Soll-Schwenkbereiche verschwenkbar ist und daß einem Soll-Schwenkbereich jeweils ein Funktionszustand des Kraftfahrzeugschlosses (1) zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Soll-Schwenkbereichen jeweils ein Zwischenbereich – Fehler-Schwenkbereich – liegt, dem kein Funktionszustand des Kraftfahrzeugschlosses (1) zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (5) so eingerichtet ist, daß bei montiertem Winkelsensor (6) die Soll-Schwenkbereiche einlernbar sind.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeugschloß (1) eine Schloßmechanik aufweist und daß das zu überwachende und/oder zu steuernde Funktionselement eine Komponente der Schloßmechanik ist.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeugschloß (1) mit einer Zuziehhilfe ausge stattet ist und daß das zu überwachende und/oder zu steuernde Funktionselement eine Komponente der Zuziehhilfe ist.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeugschloß (1) die Funktionselemente Schloßfalle (2) und Sperrklinke (3) aufweist, daß die Schloßfalle (2) in eine Offenstellung, eine Hauptschließstellung und in eine ggf. vorhandene Vorschließstellung bringbar ist, daß die Sperrklinke (3) in eine Haltestellung und in eine Freigabestellung bringbar ist, daß die in Haltestellung befindliche Sperrklinke (3) die Schloßfalle (2) jedenfalls in der Hauptschließstellung hält und daß die zu überwachenden und/oder zu steuernden Funktionselemente die Schloßfalle (2) und die Sperrklinke (3) sind.
Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (3) Bestandteil einer Sperrklinkenanordnung ist, daß die Sperrklinkenanordnung ferner eine Sperrklinkenkinematik umfaßt, daß durch eine Rückstellung der Schloßfalle (2) aus der Hauptschließstellung heraus in Richtung der Offenstellung die Sperrklinkenkinematik verstellbar ist und daß bei in Haltestellung befindlicher Sperrklinke (3) diese durch die Schloßfalle (2) bewirkbare Verstellung der Sperrklinkenkinematik und damit die Rückstellung der Schloßfalle (2) blockierbar ist, vorzugsweise, daß die Sperrklinkenkinematik einen um eine Schwenkachse (14) schwenkbaren Übertragungshebel (15) aufweist, daß durch das Verschwenken der Schloßfalle (2) aus der Hauptschließstellung heraus in Richtung der Offenstellung der Übertragungshebel (15) verstellbar ist und daß bei in Haltestellung befindlicher Sperrklinke (3) die Sperrklinke (3) den Übertragungshebel (15) blockiert, weiter vorzugsweise, daß der Übertragungshebel (15) über einen Zwischenhebel (16) an der Schloßfalle (2) angelenkt ist.
Kraftfahrzeugschloß nach den Ansprüchen 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (11) dem Übertragungshebel (15) zugeordnet sind.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schloßfalle (2) und bei in der Haltestellung befindlicher Sperrklinke (3) mit der Sperrklinke (3) wechselwirkt und sich in einem ersten Soll-Schwenkbereich befindet.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schloßfalle (2) und bei in der Freigabestellung befindlicher Sperrklinke (3) mit der Sperrklinke (3) wechselwirkt und sich in einem zweiten Soll-Schwenkbereich befindet.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) bei in der Vorschließstellung befindlicher Schloßfalle (2) und bei in der Offenstellung befindlicher Schloßfalle (2) mit der Schloßfalle (2) wechselwirkt und sich in einem dritten Soll-Schwenkbereich bzw. in einem vierten Soll-Schwenkbereich befindet.
Kraftfahrzeugschloß nach den Ansprüchen 15, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite, dritte und vierte Soll-Schwenkbereich aus der Ausgangsstellung des Rotors (9) heraus gesehen hintereinander angeordnet sind.
Kraftfahrzeugschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (6) als MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) ausgestaltet ist und daß hierfür der Stator (7) eine Auswerteelektronik und der Rotor (9) eine Permanentmagnetanordnung aufweist.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) relativ zum Stator (7) über einen Meßbereich verstellbar ist, innerhalb dessen der Winkelsensor (6) das Ausgangssignal erzeugt, vorzugsweise, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 360° umfaßt, vorzugsweise, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 180° umfaßt, weiter vorzugsweise, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 35° umfaßt.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Winkelsensor (6) zumindest ein schaltender Sensor, vorzugsweise ein Mikroschalter o. dgl. zur Überwachung des Funktionselements (2, 3) oder der Funktionselemente (2, 3) vorgesehen ist.