DE102007033341A1

DE102007033341A1 - Electric steering lock, particularly for motor vehicle, has steering angle sensor which is integrated in electric steering lock in composite unit formed out of electric steering lock and steering angle sensor

Info

Publication number: DE102007033341A1
Application number: DE102007033341A
Authority: DE
Inventors: Bernd Messner; Thomas Schwarz
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2008-02-07

Abstract

The electric steering lock (1) has a moving blocking element, which is brought in and outer blocking engagement with a locking position on a steering shaft (4) in a steering column (5). A steering angle sensor (10) is provided for detecting angularity of the steering shaft. The steering angle sensor is integrated in the electric steering lock in a composite unit (11) formed out of electric steering lock and steering angle sensor.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Lenkungsverriegelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an electric steering lock after Preamble of claim 1.

Derartige Lenkungsverriegelungen dienen zum Verriegeln der Lenksäule in einem Kraftfahrzeug, um den Diebstahlschutz zu erhöhen. Sie werden insbesondere bei Betätigung des Zündschlosses im Kraftfahrzeug ver- und/oder entriegelt.such Steering locks serve to lock the steering column in one Motor vehicle to increase theft protection. They will in particular on actuation of the ignition lock in Motor vehicle locked and / or unlocked.

In Kraftfahrzeugen kann anstelle eines mechanischen Zündschlosses ein elektronisches Zündschloß verwendet werden. Zur näheren Ausgestaltung eines elektronischen Zündschlosses wird auf die DE 44 34 587 A1 verwiesen. Bei einem elektronischen Zündschloß kann auch die Lenkungsverriegelung durch einen Elektromotor angetrieben werden. Der Elektromotor wird nur dann angesteuert, wenn die codierten Daten des elektronischen Schlüssels richtig sind. Es handelt sich bei einer derartigen Lenkungsverriegelung um eine sogenannte elektrische Lenkungsverriegelung.In motor vehicles, an electronic ignition lock can be used instead of a mechanical ignition lock. For more detailed design of an electronic ignition lock is on the DE 44 34 587 A1 directed. In an electronic ignition lock and the steering lock can be driven by an electric motor. The electric motor is only activated if the coded data of the electronic key are correct. Such a steering lock is a so-called electric steering lock.

Aus der DE 37 39 172 C1 ist eine solche elektrische Lenkungsverriegelung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die ein zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbares Sperrglied zur Verriegelung der Lenkwelle bei abgezogenem Schlüssel aufweist. Das Sperrglied ist in der ersten Position in verriegelnden Eingriff mit einer Einrastposition an der Lenkwelle in der Lenkradsäule bringbar und steht in der zweiten Position außer Eingriff mit der Einrastposition. Die Lenkungsverriegelung besitzt einen einen Elektromotor aufweisenden, von der Batterie im Kraftfahrzeug mit elektrischer Spannung versorgten Antrieb für die Bewegung des Sperrglieds. Anstelle eines Elektromotors als Antrieb kann auch ein Elektromagnet für die Bewegung des Sperrglieds verwendet werden.From the DE 37 39 172 C1 Such an electric steering lock for a motor vehicle is known, which has a movable between a first and a second position locking member for locking the steering shaft with the key removed. The locking member is engageable in the first position in locking engagement with a locking position on the steering shaft in the steering column and is in the second position out of engagement with the locking position. The steering lock has an electric motor having, supplied by the battery in the motor vehicle with electrical power drive for the movement of the locking member. Instead of an electric motor as a drive and an electromagnet for the movement of the locking member can be used.

Die bekannte Lenkungsverriegelung dient lediglich zur Verriegelung der Lenkwelle. Weitere Funktionen sind nicht vorgesehen.The known steering lock is used only for locking the Steering shaft. Other functions are not provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionalität der elektrischen Lenkungsverriegelung zu erhöhen.Of the Invention is based on the object, the functionality of the electrical Increase steering lock.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Lenkungsverriegelung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic electric steering lock solved by the characterizing features of claim 1.

Die erfindungsgemäße elektrische Lenkungsverriegelung weist einen die Winkelstellung der Lenkwelle detektierenden Lenkwinkelsensor auf. Insbesondere ist somit der bisher an anderer Stelle, beispielsweise in einem Schalter-Lenkmodul an der Lenkradsäule im Kraftfahrzeug angeordnete Lenkwinkelsensor, der beispielsweise Signale an die Fahrzeugsteuerung abgibt, in die elektrische Lenkungsverriegelung in der Art einer gemeinsamen Einheit aus elektrischer Lenkungsverriegelung und Lenkwinkelsensor integriert, und zwar derart, daß die Einheit die beiden sicherheitskritischen Funktionen der Verriegelung des Lenkrades und der Bestimmung des Lenkwinkels des Lenkrades umfaßt. Das Signal des Lenkwinkelsensors steht damit vorteilhafterweise auch der Lenkungsverriegelung selbst zur Verfügung.The electrical according to the invention Steering lock has a the angular position of the steering shaft detecting steering angle sensor. In particular, thus is the previously elsewhere, for example in a switch steering module at the steering column arranged in the motor vehicle steering angle sensor, for example Sends signals to the vehicle control, in the electric steering lock in the manner of a common unit of electric steering lock integrated and steering angle sensor, in such a way that the unit the two safety-critical functions of locking the Steering wheel and the determination of the steering angle of the steering wheel includes. The signal the steering angle sensor is thus advantageously also the steering lock even available.

Aufgrund der Integration der Funktionen Lenkungsverriegelung und Lenkwinkelsensorik in einer gemeinsamen Einheit sind zwei sicherheitskritische Funktionen in einer Komponente konzentriert. Dadurch erfolgt eine Trennung oder Teilung der Bereiche von Komfortfunktionen und sicherheitskritische Anwendungen, indem in der gemeinsamen Einheit lediglich die sicherheitskritischen Funktionen, wie die Verriegelung des Lenkrades und die Bestimmung des Lenkwinkels des Lenkrades, enthalten sind. Sonstige nicht sicherheitskritische Funktionen, beispielsweise Komfortfunktionen, sind hingegen von der gemeinsamen Einheit nicht umfaßt. Vorteilhafterweise wird dadurch bei in der Praxis häufig vorkommenden Änderungen, Erweiterungen o. dgl. der Komfortfunktionen, die beispielsweise vom Schalter-Lenkmodul an der Lenkradsäule im Kraftfahrzeug oder von sonstigen Steuergeräten im Kraftfahrzeug ausgelöst werden, der sicherheitskritische Bereich nicht verändert oder beeinträchtigt, so daß ansonsten notwendige, aufwendige Tests für die Überprüfung der Fehlersicherheit der sicherheitskritischen Funktionen in diesen Fällen nicht notwendig sind.by virtue of the integration of the functions steering lock and steering angle sensor in a common unit are two safety-critical functions concentrated in one component. This results in a separation or division of areas of comfort features and safety critical Applications by using only the safety-critical in the common unit Functions, such as the lock of the steering wheel and the provision the steering angle of the steering wheel, are included. Other non-safety critical Functions, such as comfort functions, however, are of the common entity is not included. Advantageously, this is in practice in frequently occurring changes, Extensions o. The like. The comfort features, for example from the switch steering module to the steering column in the motor vehicle or from other control devices triggered in the vehicle be, the safety-critical area is not changed or impaired otherwise necessary, expensive tests for the review of Fail-safety of the safety-critical functions in these make are not necessary.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zur Verbesserung der Genauigkeit sowie der Toleranzunempfindlichkeit des Lenkwinkelsensors kann dieser einen an der Lenkwelle angeordneten Zahnradkranz sowie gegebenenfalls eine aus mehreren Zahnrädern bestehende Getriebeanordnung aufweisen. Die Rotation des Lenkrades ist dann über die Lenkwelle mittels des Zahnradkranzes sowie über die Getriebeanordnung auf den Lenkwinkelsensor übertragbar, so daß am Lenkwinkelsensor ein zum Lenkwinkel sowie gegebenenfalls der Umdrehungsanzahl des Lenkrades korrespondierender Winkel erfaßbar ist.to Improved accuracy and tolerance insensitivity the steering angle sensor can this one arranged on the steering shaft gear rim and possibly a gear arrangement consisting of several gears exhibit. The rotation of the steering wheel is then via the steering shaft by means of Gear wreath and over the Transmission arrangement on the steering angle sensor transferable, so that the steering angle sensor a to the steering angle and, where appropriate, the number of revolutions of the Steering wheel corresponding angle can be detected.

In üblicher Weise besitzt die elektrische Lenkungsverriegelung ein Gehäuse, das zwecks Erzielung einer hohen Diebstahlsicherheit sehr robust ausgestaltet ist. Zur Integration des Lenkwinkelsensors in die Lenkungsverriegelung bietet es sich an, daß der Lenkwinkelsensor im und/oder am Gehäuse der Lenkradverriegelung befindlich ist, womit der Lenkwinkelsensor ebenfalls weitgehend vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Eine solche Ausbildung steigert somit die Ausfallsicherheit sowie Zuverlässigkeit des Lenkwinkelsensors.In the usual way, the electric steering lock has a housing which is made very robust in order to achieve a high theft security. For integration of the steering angle sensor in the steering lock, it makes sense that the steering angle sensor is located in and / or on the housing of the steering wheel lock, whereby the steering angle sensor also largely outside Influences is protected. Such a design thus increases the reliability and reliability of the steering angle sensor.

Um den Lenkwinkelsensor verschleiß- und/oder wartungsfrei auszugestalten, ist ein Dauermagnet in der Getriebeanordnung sowie dazu korrespondierend ein Sensor zur Detektierung der von der jeweiligen Stellung des Dauermagneten abhängigen Magnetfeldstärke angeordnet. Desweiteren kann der zum Dauermagneten korrespondierende Sensor aus einem Hallsensor bestehen, der für die Erfassung der Winkelstellung des Dauermagneten dient. Mittels einer Auswerteelektronik ist dann die Winkelstellung aufgrund der gemessenen Magnetfeldstärke ermittelbar. Mit Hilfe der Elektronik gibt der Sensor den ermittelten Winkel als Code aus, womit dieser zur weiteren Verarbeitung im jeweiligen Steuergerät des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht. Selbstverständlich steht der ermittelte Winkel auch der elektrischen Lenkungsverriegelung direkt zur Verfügung.Around wear and / or the steering angle sensor design maintenance-free, is a permanent magnet in the gear assembly as well as a corresponding sensor for detecting the of arranged the respective position of the permanent magnet dependent magnetic field strength. Furthermore, the corresponding to the permanent magnet sensor consist of a Hall sensor, which is used to detect the angular position of the permanent magnet is used. By means of an evaluation is then the angular position can be determined on the basis of the measured magnetic field strength. With the help of electronics, the sensor gives the determined angle as a code, whereby this for further processing in the respective control unit of the motor vehicle available stands. Of course the determined angle is also the electric steering lock directly available.

Zweckmäßigerweise ist der Sensor auf einer Leiterplatte angeordnet, die im Gehäuse der Lenkungsverriegelung befindlich ist. Es bietet sich dann an, die Auswerteelektronik ebenfalls auf der Leiterplatte anzuordnen, womit die weitere Verarbeitung der vom Lenkwinkelsensor ermittelten Werte bereits in der elektrischen Lenkungsverriegelung erfolgen kann. Zur Optimierung der Leistung in kostengünstiger Weise kann die Auswerteelektronik einen Mikroprozessor und/oder einen Controller umfassen, wobei vorteilhafterweise der Mikroprozessor und/oder der Controller zusätzlich zur Steuerung der elektrischen Lenkungsverriegelung dienen kann.Conveniently, the sensor is arranged on a circuit board in the housing of the Steering lock is located. It is then appropriate, the Evaluation also to arrange on the circuit board, which the further processing of the values determined by the steering angle sensor already in the electric steering lock can be done. To optimize the performance in a cost effective manner, the transmitter a microprocessor and / or a controller, advantageously the microprocessor and / or the controller in addition to controlling the electrical Steering lock can serve.

Bei einer kompakt bauenden, insbesondere für enge Einbauräume geeigneten elektrischen Lenkungsverriegelung bewegt der Elektromotor einen Rotor. Um einen kleinen Elektromotor mit entsprechend geringer Leistung verwenden zu können, kann zwischen dem Elektromotor und dem Rotor ein Getriebe, das beispielsweise mehrere Zahnräder umfaßt, befindlich sein. Der Rotor weist eine schraubenartig ausgestaltete Hubkurve zur Bewegung des Sperrglieds auf. Zur Bewegung des Sperrglieds aufgrund der Drehung des Rotors wirkt ein Zapfen am Sperrglied mit der Hubkurve zusammen. Damit die Lenkwelle in verschiedenen Stellungen des Lenkrades verriegelbar ist, kann eine auf der Lenkwelle befestigte Sperrhülse mit mehreren Einrastpositionen für das Sperrglied vorgesehen sein.at a compact design, especially suitable for tight installation spaces electric steering lock, the electric motor moves a rotor. To a small electric motor with correspondingly low power to be able to use can be between the electric motor and the rotor a gear, for example several gears comprises be located. The rotor has a helical configured Lifting curve for moving the locking member on. To move the locking member due to the rotation of the rotor a pin acts on the locking member the lift curve together. So that the steering shaft in different positions the steering wheel is lockable, one mounted on the steering shaft locking sleeve with several locking positions for the locking member may be provided.

Aus Sicherheitsgründen ist zu gewährleisten, daß die Lenkungsverriegelung während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auch im Fehlerfall nicht verriegeln kann. Hierzu kann das Sperrglied in der außer verriegelnden Eingriff mit der Lenkwelle befindlichen Stellung mittels eines Sicherungselements gesichert werden. In konstruktiv einfacher Weise ist das Sicherungselement in der Art eines Schiebers ausgestaltet, der zur Sicherung in eine am Sperrglied befindliche Ausnehmung eingreift.Out security is to ensure that the Steering lock during the operation of the motor vehicle even in case of failure do not lock can. For this purpose, the locking member in the out-locking engagement located with the steering shaft position by means of a fuse element be secured. In a structurally simple way is the fuse element designed in the manner of a slide, which is used to secure in a on the locking member located recess engages.

In einer kompakten und dennoch sehr genauen wie auch zuverlässigen Ausgestaltung weist der Lenkwinkelsensor zwei Zahnräder mit je einem Magneten auf. Der Zahnkranz wirkt bei Drehung des Lenkrades mit den Zahnrädern zusammen. Dabei kann es sich anbieten, daß jeweils ein Übersetzungszahnrad als Bestandteil der Getriebeanordnung zwischen dem Zahnkranz und dem Zahnrad befindlich ist, wobei zweckmäßigerweise das Übersetzungszahnrad vorgespannt ist, um einen Schlupf weitgehend auszuschließen. Jeweils ein Hallsensor ist dem jeweiligen Zahnrad zugeordnet. Aufgrund der von den Hallsensoren erzeugten Signalen entsprechend der Winkelstellung der beiden Zahnräder ermittelt die Auswerteelektronik dann den Lenkwinkel.In a compact yet very accurate as well as reliable design The steering angle sensor has two gears, each with a magnet. The sprocket acts on rotation of the steering wheel with the gears together. It can be offered that in each case a translation gear as part of the gear arrangement between the sprocket and the gear is located, expediently the translation gear is biased to largely exclude slippage. Each a Hall sensor is assigned to the respective gear. Due to the signals generated by the Hall sensors according to the angular position the two gears the transmitter then determines the steering angle.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine klare und eindeutige Trennung der Funktionen im Kraftfahrzeug in zwei Bereiche, und zwar einen Komfortbereich und einen sicherheitskritischen Bereich vorgenommen ist. Insbesondere sind sicherheitsrelevante Teile von einem separaten Modul umfaßt. Die Sicherstellung der korrekten, fehlerfreien Funktionalität der beiden Bereiche ist daher einfacher, zuverlässiger und auch kostengünstiger ermöglicht. Vor allem gilt dies auch für nachträgliche funktionale Änderungen.The particular advantages of the invention are that one clear and unambiguous separation of functions in the motor vehicle in two Areas, namely a comfort area and a safety-critical one Area is made. In particular, security relevant Parts of a separate module includes. Ensuring the correct, error-free functionality of the two areas is therefore easier, more reliable and also cheaper allows. Above all, this also applies to subsequent functional changes.

Desweiteren genügt eine gemeinsame Elektronik, insbesondere ein einziger Prozessor und/oder Controller, für den Betrieb der Lenkungsverriegelung sowie des Lenkwinkelsensors, da die Lenkungsverriegelung und der Lenkwinkelsensor zu unterschiedlichen Zeitpunkten aktiv sind, was wiederum zur Einsparung von Kosten beiträgt. Beim Starten sowie Stoppen des Fahrzeuges wird der Prozessor für die Lenkungsverriegelung genutzt und im Fahrbetrieb für die Lenkwinkelerfassung. Es ist folglich eine optimierte Auslastung des Prozessors gegeben.Furthermore enough a common electronics, in particular a single processor and / or controllers, for the operation of the steering lock and the steering angle sensor, because the steering lock and the steering angle sensor to different Time points are active, which in turn contributes to the saving of costs. At the Starting and stopping the vehicle becomes the steering lock processor used and in driving for the Steering angle detection. It is therefore an optimized utilization given by the processor.

Schließlich steht der Lenkwinkel nicht nur den bisherigen Fahrzeugfunktionen, für die dessen Kenntnis notwendig ist, zur Verfügung sondern vorteilhafterweise gleichzeitig auch der Lenkradverriegelung. Somit ist auch die Erkennung einer nicht funktionsfähigen Lenkungsverriegelung, beispielsweise aufgrund einer Verspannung, mit Hilfe des Lenkwinkelsensors erleichtert, da die Bewegung des Lenkrades mit zugehörigem Lenkwinkel abweichend zu den bisherigen Anwendungen für die Funktion der Lenkungsverriegelung nunmehr jederzeit bekannt ist. Dadurch läßt sich wiederum die sogenannte „Retry"-Strategie für die Lenkungsverriegelung beim Auftreten einer Verspannung, die die erneute Ansteuerung der Lenkungsverriegelung nach manueller Bewegung am Lenkrad durch den Benutzer beinhaltet, verbessern.Finally, the steering angle is available not only to the previous vehicle functions, for the knowledge of which is necessary, but also advantageously at the same time the steering wheel lock. Thus, the detection of a non-functioning steering lock, for example due to a strain, with the help of the steering angle sensor is facilitated because the movement of the steering wheel with associated steering angle deviating from the previous applications for the function of the steering lock is now always known. This in turn can be the so-called "retry" strategy for the steering lock in the occurrence of a strain that includes the re-actuation of the steering lock after manual movement of the steering wheel by the user, improve.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment the invention with various developments and refinements is shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 eine am Lenkrad angeordnete Einheit aus elektrischer Lenkungsverriegelung sowie Lenkwinkelsensor, 1 an arranged on the steering wheel unit of electric steering lock and steering angle sensor,

2 schematisch die nähere Ausgestaltung der Einheit aus 1, 2 schematically the closer configuration of the unit 1 .

3 eine elektrische Lenkungsverriegelung mit Lenkwinkelsensor gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung in Seitenansicht, 3 an electric steering lock with steering angle sensor according to a preferred embodiment in side view,

4 die Seitenansicht gemäß Pfeil IV aus 3 mit geöffnetem Gehäuse, 4 the side view according to arrow IV 3 with opened housing,

5 die Seitenansicht gemäß Pfeil V aus 4, 5 the side view according to arrow V off 4 .

6 die Seitenansicht gemäß Pfeil VI aus 3 mit geöffnetem Gehäuse, 6 the side view according to arrow VI 3 with opened housing,

7 die Draufsicht gemäß Pfeil VII aus 3 mit geöffnetem Gehäuse. 7 the top view according to arrow VII 3 with the housing open.

In 1 ist eine elektrische Lenkungsverriegelung 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, die zum Sperren der mittels des Lenkrades 3 bewegten Lenkwelle 4 in der Lenkradsäule 5 dient. Die mit dem Lenkrad 3 beziehungsweise der Lenkwelle 4 im Kraftfahrzeug zusammenwirkende elektrische Lenkungsverriegelung 1 besitzt ein Gehäuse 2, das an der die Lenkwelle 4 für das Lenkrad 3 aufnehmenden Lenkradsäule 5, und zwar an schwer zugänglicher Stelle im Kraftfahrzeug, befestigt ist.In 1 is an electric steering lock 1 shown for a motor vehicle to lock the means of the steering wheel 3 moving steering shaft 4 in the steering column 5 serves. The with the steering wheel 3 or the steering shaft 4 in the motor vehicle cooperating electric steering lock 1 has a housing 2 attached to the steering shaft 4 for the steering wheel 3 receiving steering wheel column 5 , namely, in hard to reach place in the motor vehicle, is attached.

Wie näher in der 2 zu sehen ist, besitzt die Lenkungsverriegelung 1 ein bewegbares Sperrglied 6, das in und/oder außer verriegelnden Eingriff mit einer Einrastposition 7 an der Lenkwelle 4 bringbar ist. Um ein Einrasten des Lenkrades 3 beim Verriegeln in fast beliebiger Stellung zu ermöglichen, besitzt die Lenkwelle 4 mehrere Einrastpositionen 7, wozu in bekannter Weise eine Art von Zahnkranz, Schließring, Sperrhülse 22 o. dgl., in den und/oder in die das Sperrglied 6 gemäß 4 eingreifen kann, dienen kann. Ein Elektromotor 8, der von der Batterie im Kraftfahrzeug mit Spannung versorgt wird, dient als Antrieb für das Hubglied 9 zur Bewegung des Sperrglieds 6. Selbstverständlich kann das Sperrglied 6 auch mittels eines sonstigen elektromagnetischen Antriebs, wie einen Elektromagneten, einen Hubzylinder o. dgl., bewegt werden, was jedoch nicht weiter betrachtet ist.As closer in the 2 can be seen has the steering lock 1 a movable locking member 6 in and / or out of locking engagement with a latching position 7 at the steering shaft 4 can be brought. To lock the steering wheel 3 to allow locking in almost any position, owns the steering shaft 4 several locking positions 7 , including in a known manner a kind of ring gear, locking ring, locking sleeve 22 o. The like., In and / or in the locking member 6 according to 4 can intervene, can serve. An electric motor 8th , which is powered by the battery in the motor vehicle, serves as a drive for the lifting member 9 for movement of the locking member 6 , Of course, the locking member 6 also by means of another electromagnetic drive, such as an electromagnet, a lifting cylinder o. The like., Are moved, but this is not considered further.

Zusätzlich weist die elektrische Lenkungsverriegelung 1 einen die Winkelstellung der Lenkwelle 4 detektierenden Lenkwinkelsensor 10 auf. Der Lenkwinkelsensor 10 ist in die elektrische Lenkungsverriegelung 1 in der Art einer vom Gehäuse 2 umfaßten gemeinsamen Einheit 11 aus elektrischer Lenkungsverriegelung 1 und Lenkwinkelsensor 10 integriert. Dadurch umfaßt die Einheit 11 die beiden Funktionen der Verriegelung des Lenkrades 3 und der Bestimmung des Lenkwinkels des Lenkrades 3, also lediglich sicherheitskritische Funktionen des Kraftfahrzeugs.In addition, the electric steering lock 1 a the angular position of the steering shaft 4 detecting steering angle sensor 10 on. The steering angle sensor 10 is in the electric steering lock 1 in the manner of a housing 2 included common unity 11 from electric steering lock 1 and steering angle sensor 10 integrated. This includes the unit 11 the two functions of locking the steering wheel 3 and the determination of the steering angle of the steering wheel 3 So only safety-critical functions of the motor vehicle.

Der im und/oder am Gehäuse 2 befindliche Lenkwinkelsensor 10 arbeitet mit einem an der Lenkwelle 4 angeordneten, in 2 lediglich angedeuteten Zahnradkranz 12 zusammen und weist eine aus mehreren Zahnrädern bestehende Getriebeanordnung 13 auf. Mittels des Zahnradkranzes 12 an der Lenkwelle 4 ist die Rotation des Lenkrades 3 über die Getriebeanordnung 13 auf den Lenkwinkelsensor 10 übertragbar. Dadurch ist ein zum Lenkwinkel sowie der Umdrehungsanzahl des Lenkrades 3 korrespondierender Winkel mittels des Lenkwinkelsensors 10 erfaßbar.The in and / or the housing 2 located steering angle sensor 10 works with one on the steering shaft 4 arranged, in 2 merely indicated gear rim 12 together and has a gear consisting of several gears 13 on. By means of the gear wheel rim 12 at the steering shaft 4 is the rotation of the steering wheel 3 over the gear arrangement 13 on the steering angle sensor 10 transferable. This is one to the steering angle and the number of revolutions of the steering wheel 3 corresponding angle by means of the steering angle sensor 10 detectable.

Die weitere Ausgestaltung des Lenkwinkelsensor 10 ist ebenfalls in 2 zu sehen. An dem einen, außenliegenden Zahnrad in der Getriebeanordnung 13 befindet sich ein Dauermagnet 14. Dazu korrespondierend umfaßt der Lenkwinkelsensor 10 einen Sensor 15 zur Detektierung der von der jeweiligen Stellung des Dauermagneten abhängigen Magnetfeldstärke, wobei es sich anbietet, hierzu einen Hallsensor 15 für die Erfassung der Winkelstellung des Dauermagneten 14 zu verwenden. Mittels einer Auswerteelektronik 16, die das Signal des Hallsensors 15 über eine Leitung 19 erhält, ist anschließend die Winkelstellung aufgrund der gemessenen Magnetfeldstärke ermittelbar. An einem Ausgang 17 der Auswerteelektronik 16 wird dann der vom Sensor 15 ermittelte Winkel als Code ausgegeben.The further embodiment of the steering angle sensor 10 is also in 2 to see. On the one, external gear in the gear assembly 13 there is a permanent magnet 14 , Correspondingly includes the steering angle sensor 10 a sensor 15 for detecting the dependent of the respective position of the permanent magnet magnetic field strength, it is advisable, this purpose a Hall sensor 15 for detecting the angular position of the permanent magnet 14 to use. By means of evaluation electronics 16 that the signal of the Hall sensor 15 over a line 19 receives, then the angular position due to the measured magnetic field strength can be determined. At an exit 17 the transmitter 16 then becomes the sensor 15 determined angle output as a code.

Der Sensor 15 und die Auswerteelektronik 16 sind auf einer in 2 lediglich schematisch angedeuteten, im Gehäuse 2 befindlichen Leiterplatte 18 angeordnet. Zweckmäßigerweise umfaßt die Auswerteelektronik 16 einen Mikroprozessor 21 und/oder einen Controller. Der Mikroprozessor 21 und/oder der Controller dient zusätzlich zur Steuerung der elektrischen Lenkungsverriegelung 1, indem über eine Leitung 20 der Elektromotor 8 entsprechend angesteuert wird. Folglich kann gleichzeitig mittels des einen Mikroprozessors 21 und/oder Controllers sowohl die Lenkungsverriegelung 1 als auch der Lenkwinkelsensor 10 betrieben werden.The sensor 15 and the transmitter 16 are on an in 2 only schematically indicated, in the housing 2 located circuit board 18 arranged. Conveniently, the transmitter includes 16 a microprocessor 21 and / or a controller. The microprocessor 21 and / or the controller additionally serves to control the electric steering lock 1 by having a line 20 the electric motor 8th is controlled accordingly. Consequently, simultaneously by means of the one microprocessor 21 and / or controller both the steering lock 1 as well as the steering angle sensor 10 operate.

Eine nähere konstruktive Ausgestaltung der Einheit 11 aus Lenkungsverrieglung 1 und Lenkwinkelsensor 10 ist in der 3 bis 7 zu sehen. Wie anhand von 5 zu erkennen ist, bewegt der Elektromotor 8 der elektrischen Lenkungsverriegelung 1 das als Rotor ausgebildete Hubglied 9. Der Rotor 9 weist zur Bewegung des Sperrglieds 6 eine Hubkurve 23 auf, die schraubenartig ausgestaltet ist. Ein Zapfen 24 am Sperrglied 6 wirkt mit der Hubkurve 23 zur Bewegung des Sperrglieds 6 zusammen. Um die für die Bewegung des Sperrgliedes 6 benötigten Kräfte zu verringern, ist zwischen dem Elektromotor 8 und dem Rotor 9 ein Getriebe 25 angeordnet. Das Getriebe 25 kann entsprechend der 7 mehrere Zahnräder 26 umfassen. Wie bereits erwähnt, sind mehrere Einrastpositionen 7 für das Sperrglied 6 in der Art einer auf der Lenkwelle 4 befestigten Sperrhülse 22 ausgebildet, wie man anhand der 6 erkennt.A closer structural design of the unit 11 from steering lock 1 and steering angle sensor 10 is in the 3 to 7 to see. As based on 5 can be seen, the electric motor moves 8th the electric steering lock 1 designed as a rotor lifting member 9 , The rotor 9 points to the movement of the locking member 6 a lift curve 23 on, which is helically configured. A cone 24 on the locking member 6 works with the lift curve 23 for movement of the locking member 6 together. To that for the movement of the blocking member 6 To reduce forces required is between the electric motor 8th and the rotor 9 a gearbox 25 arranged. The gear 25 can according to the 7 several gears 26 include. As already mentioned, there are several latching positions 7 for the locking member 6 in the way of one on the steering shaft 4 attached locking sleeve 22 trained how to use the 6 recognizes.

Um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auch im Fehlerfall ein Verriegeln der Lenkungsverriegelung 1 auszuschließen, kann das Sperrglied 6 in der außer verriegelnden Eingriff mit der Lenkwelle 4 befindlichen Stellung mittels eines in 5 sichtbaren Sicherungselements 27 gesichert werden. Wie näher aus 4 hervorgeht, ist das Sicherungselement 27 in der Art eines Schiebers ausgestaltet, der zur Sicherung in eine am Sperrglied 6 befindliche Ausnehmung 28 eingreift.To lock the steering lock during the drive of the motor vehicle even in the event of a fault 1 Exclude, the locking member 6 in the out-locking engagement with the steering shaft 4 position by means of a in 5 visible fuse element 27 be secured. How closer 4 shows, is the fuse element 27 designed in the manner of a slide, which serves to secure in one of the locking member 6 located recess 28 intervenes.

Eine bevorzugte Ausgestaltung für den Lenkwinkelsensor 10 ist in 3 gezeigt. Der Lenkwinkelsensor 10 weist zwei Zahnräder 29, 30 mit je einem in der Drehachse angeordneten Magneten 14 auf. Der Zahnkranz 12 an der Lenkwelle 4 wirkt mittels jeweils eines Übersetzungszahnrades 31 mit den Zahnrädern 29, 30 zusammen. Die Übersetzungszahnräder 31 sind Bestandteil der Getriebeanordnung 13 und sind in Richtung des Zahnkranzes 12 vorgespannt, wobei die Vorspannung mittels einer nicht weiter gezeigten Feder realisiert werden kann. Jeweils ein Hallsensor 15 auf der Leiterplatte 18 ist dem jeweiligen Zahnrad 29, 30 im Hinblick auf den Magneten 14 zugeordnet, wie in 6 schematisch angedeutet ist. Der Lenkwinkel ist dann aus der Winkelstellung der beiden Zahnräder 29, 30 ermittelbar und über einen Steckeranschluß 32 als Code weiteren Steuergeräten im Kraftfahrzeug zuführbar. Falls gewünscht kann über den Steckeranschluß 32 auch zusätzlich die Spannungsversorgung der Einheit 11 sowie die sonstige Kommunikation erfolgen.A preferred embodiment for the steering angle sensor 10 is in 3 shown. The steering angle sensor 10 has two gears 29 . 30 each with a magnet arranged in the axis of rotation 14 on. The sprocket 12 at the steering shaft 4 acts by means of a respective translation gear 31 with the gears 29 . 30 together. The translation gears 31 are part of the gear arrangement 13 and are in the direction of the sprocket 12 biased, wherein the bias voltage can be realized by means of a spring not shown. In each case a Hall sensor 15 on the circuit board 18 is the respective gear 29 . 30 with regard to the magnet 14 assigned as in 6 is indicated schematically. The steering angle is then from the angular position of the two gears 29 . 30 determinable and via a plug connection 32 as a code further control devices in the motor vehicle supplied. If desired, via the plug connection 32 also the power supply of the unit 11 as well as the other communication.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann eine derartige Einheit aus elektrischer Lenkungsverriegelung sowie Lenkwinkelsensor nicht nur an der Lenkradsäule sondern auch als Verriegelungseinrichtung an einem sonstigen funktionsrelevanten Betriebsaggregat des Kraftfahrzeugs Verwendung finden, wo insbesondere eine Aufteilung in sicherheitskritische Funktionen und nicht sicherheitskritische Funktionen erfolgen soll. Bei einem solchen Betriebsaggregat kann es sich beispielsweise um den Getriebeschalthebel, um den Wählhebel für ein Automatikgetriebe, um den Anlasser o. dgl. handeln, bei denen eine Verriegelung sowie zusätzlich eine Winkelmessung ermöglicht sein soll.The Invention is not on the described and illustrated embodiment limited. she comprises Rather, all experts Further developments within the scope of the inventive concept. So can one Such unit of electric steering lock and steering angle sensor not only on the steering column but also as a locking device to another functionally relevant Operating unit of the motor vehicle find use, where in particular a breakdown into safety-critical functions and not safety-critical Functions should take place. In such an operating unit can For example, it is the gearshift lever, the selector lever for an automatic transmission, to the starter o. The like act, in which a lock as well additionally allows an angle measurement should be.

11: elektrische Lenkungsverriegelungelectrical steering lock
22: Gehäuse (für Lenkungsverriegelung)Housing (for steering lock)
33: Lenkradsteering wheel
44: Lenkwellesteering shaft
55: Lenkradsäulesteering wheel column
66: Sperrgliedlocking member
77: Einrastpositionclick position
88th: Elektromotorelectric motor
99: Hubglied/RotorLifting member / rotor
1010: LenkwinkelsensorSteering angle sensor
1111: Einheit (aus Lenkungsverriegelung und Lenkwinkelsensor)unit (from steering lock and steering angle sensor)
1212: Zahnkranz (für Lenkwinkelsensor)sprocket (for steering angle sensor)
1313: Getriebeanordnungtransmission assembly
1414: Dauermagnet/MagnetPermanent magnet / magnet
1515: Sensor (für Detektierung der Magnetfeldstärke)/Hallsensorsensor (for detection the magnetic field strength) / Hall sensor
1616: Auswerteelektronikevaluation
1717: Ausgangoutput
1818: Leiterplattecircuit board
19, 2019 20: Leitungmanagement
2121: Mikroprozessormicroprocessor
2222: Sperrhülselocking sleeve
2323: Hubkurvestroke curve
2424: Zapfenspigot
2525: Getriebetransmission
2626: Zahnrad (von Getriebe)gear (from gearbox)
2727: Sicherungselementfuse element
2828: Ausnehmung (an Sperrglied)recess (on blocking member)
29, 3029 30: Zahnrad (von Lenkwinkelsensor)gear (from steering angle sensor)
3131: Übersetzungszahnradup gear
3232: Steckeranschlußplug connection

Claims

Electric steering lock, in particular for a motor vehicle, with a movable locking member ( 6 ) engaging in and / or out of locking engagement with a latching position (Fig. 7 ) on the steering shaft ( 4 ) in the steering column ( 5 ) and with an electromagnetic drive, such as an electric motor ( 8th ), an electromagnet o. The like., For the movement of the locking member ( 6 ), characterized in that the electric steering lock ( 1 ) a the angular position of the steering shaft ( 4 ) detecting steering angle sensor ( 10 ), wherein in particular the steering angle sensor ( 10 ) in the electric steering lock ( 1 ) in the manner of a common entity ( 11 ) from electric steering lock ( 1 ) and steering angle sensor ( 10 ) is integrated so that the unit ( 11 ) the two safety critical Functions of locking the steering wheel ( 3 ) and the determination of the steering angle of the steering wheel ( 3 ).

Electric steering lock according to claim 1, characterized in that the steering angle sensor ( 10 ) with one on the steering shaft ( 4 ) arranged gear rim ( 12 ) and, if appropriate, a gear arrangement consisting of several gears ( 13 ), and that preferably the rotation of the steering wheel ( 3 ) over the steering shaft ( 4 ) by means of the gear rim ( 12 ), optionally via the gear arrangement ( 13 ), on the steering angle sensor ( 10 ) is transferable, such that a to the steering angle and, where appropriate, the number of revolutions of the steering wheel ( 3 ) Corresponding angle can be detected.

Electric steering lock according to claim 1 or 2, characterized in that the electric steering lock ( 1 ) a housing ( 2 ), and that preferably the steering angle sensor ( 10 ) in and / or on the housing ( 2 ) is located.

Electric steering lock according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the steering angle sensor ( 10 ) a permanent magnet ( 14 ), in particular in the gear arrangement ( 13 ), as well as a corresponding sensor ( 15 ) for detecting the position of the permanent magnet ( 14 ) dependent magnetic field strength that preferably to the permanent magnet ( 14 ) corresponding sensor ( 15 ) from a Hall sensor for detecting the angular position of the permanent magnet ( 14 ), that further preferably by means of an evaluation ( 16 ) the angular position can be determined on the basis of the measured magnetic field strength, and that even more preferably the sensor ( 15 ) outputs the determined angle as a code.

Electric steering lock according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 15 ) on a printed circuit board ( 18 ) is arranged, that preferably the transmitter ( 16 ) on the printed circuit board ( 18 ) is arranged, that further preferably the transmitter ( 16 ) a microprocessor ( 21 ) and / or a controller that even more preferably the microprocessor ( 21 ) and / or the controller in addition to controlling the electric steering lock ( 1 ), and that even more preferably the circuit board ( 18 ) in the housing ( 2 ) is located.

Electric steering lock according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electric motor ( 8th ), in particular via a transmission ( 25 ), for example, several gears ( 26 ) comprises a rotor ( 9 ) moves, that preferably the rotor ( 9 ) a lift curve ( 23 ), which is designed in particular helically, for movement of the locking member ( 6 ) that further preferably a pin ( 24 ) on the locking member ( 6 ) with the lift curve ( 23 ) for moving the locking member ( 6 ) and, more preferably, a plurality of latching positions ( 7 ) for the locking member ( 6 ) in the manner of a on the steering shaft ( 4 ) attached locking sleeve ( 22 ) are formed.

Electric steering lock according to one of claims 1 to 6, characterized in that the locking member ( 6 ) in the out-locking engagement with the steering shaft ( 4 ) position by means of a fuse element ( 27 ) can be secured, and that preferably the securing element ( 27 ) is designed in the manner of a slide, in particular for securing in a on the locking member ( 6 ) located recess ( 28 ) intervenes.

Electric steering lock according to one of claims 1 to 7, characterized in that the steering angle sensor ( 10 ) two gears ( 29 . 30 ) with one magnet each ( 14 ), that preferably the sprocket ( 12 ) by means of one, in particular biased, translation gear ( 31 ) as part of the gear arrangement ( 13 ) with the gears ( 29 . 30 ) cooperates, that further preferably in each case a Hall sensor ( 15 ) the respective gear ( 29 . 30 ), and that even more preferably the steering angle from the angular position of the two gears ( 29 . 30 ) can be determined.