DE202005007536U1

DE202005007536U1 - Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs

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Publication number: DE202005007536U1
Application number: DE202005007536U
Authority: DE
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2015-05-10
Also published as: US7355365B2; EP1722060B1; US20060249974A1; EP1722060A3; EP1722060A2

Abstract

Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement (2), wobei zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements (2) eine Steuerungseinrichtung (3) vorgesehen ist, wobei zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements (2) ein mit dem Funktionselement (2) gekoppelter Winkelsensor (4) vorgesehen ist, wobei dem Winkelsensor (4) ein Stator (5) und ein relativ zum Stator (5) um eine Winkelsensorachse (6) schwenkbarer Rotor (7) zugeordnet ist, wobei der Winkelsensor (4) ein der jeweiligen Stellung des Rotors (7) relativ zum Stator (5) entsprechendes Ausgangssignal (8) erzeugt und wobei das Ausgangssignal (8) der Steuerungseinrichtung (3) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (4) als MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) ausgestaltet ist und daß hierfür der Stator (5) eine Auswerteelektronik (9) und der Rotor (7) eine Permanentmagnetanordnung (10) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. Anspruch 17.
Heutige Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl der in Rede stehenden Funktionseinheiten ausgestattet. Beispiele hierfür sind Anordnungen mit schwenkbaren Heckklappen, Kofferraumdeckeln, Motorhauben, Seitentüren, Schiebetüren, Sitzverstellungen, Fensterhebern o. dgl.. Eine solche Funktionseinheit weist für die konstruktive Umsetzung der jeweiligen Funktion mindestens ein verstellbares Funktionselement auf. Funktionselemente sind beispielsweise Stellelemente, Schubstangen und letztlich auch die ggf. zu betätigende Komponente, wie eine Heckklappe o. dgl.. Die Funktionseinheit kann manuell oder aber motorisch betätigbar ausgestaltet sein.
Die bekannte Funktionseinheit ( DE 199 44 554 A1 ), von der die vorliegende Erfindung ausgeht, umfaßt einen motorisch betätigbaren Kofferraumdeckel, der einen Antrieb zur motorischen Betätigung des Kofferraumdeckels sowie einen entsprechenden Antriebsstrang aufweist. Zur Steuerung dieser Funktionseinheit ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen. Es ist ferner ein Winkelsensor zur Ermittlung der Winkelstellung des Funktionselements, hier des Kofferraumdeckels, vorgesehen, der steuerungstechnisch mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt ist. Ein derartiger Winkelsensor ist im allgemeinen mit einem Rotor ausgestattet, der relativ zu einem Stator verschwenkbar ist. Der Winkelsensor erzeugt ein Ausgangssignal, das der jeweiligen Stellung des Rotors relativ zum Stator entspricht.
Die optimale Auslegung des Winkelsensors ist bei der bekannten Funktionseinheit maßgeblich für deren optimale Steuerung. Gerade die Auslegung führt aber häufig zu Problemen, insbesondere hinsichtlich einer optimalen Ausnutzung des Meßbereichs des Winkelsensors. Wird beispielsweise durch eine mangelhafte Auslegung nur ein geringer Teil des Meßbereichs des Winkelsensors ausgenutzt, so führt dies zu einer unzureichenden Auflösung des resultierenden Meßsystems hinsichtlich der Verstellbewegung des Kofferraumdeckels.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Funktionseinheit derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine optimale Erfassung der Stellung des jeweils relevanten Funktionselements gewährleistet ist.
Das obige Problem wird bei einer Funktionseinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die Überlegung, den Winkelsensor als MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) auszugestalten. Hierfür weist der Stator des Winkelsensors eine Auswerteelektronik und der Rotor des Winkelsensors eine Permanentmagnetanordnung auf.
Das Grundprinzip eines MR-Winkelsensors besteht darin, daß sich die elektrische Leitfähigkeit eines elektrischen Meßleiters durch die Beaufschlagung dieses Meßleiters mit einem Magnetfeld beeinflussen läßt. Dieser Effekt geht auf die Lorentz-Kraft zurück. Der Meßleiter ist hier der Auswerteelektronik zugeordnet und wird von dem Magnetfeld der Permanentmagnetanordnung durchsetzt.
Je nach Stellung des Rotors, der die Permanentmagnetanordnung aufweist, läßt sich der obige Winkel verändern, was im Ergebnis zu einer Änderung des elektrischen Widerstands des Meßleiters führt. Damit läßt sich der Winkel des Rotors relativ zum Stator auf einfache Weise aus dem elektrischen Widerstand des Meßleiters ermitteln. Ein Kontakt zwischen dem Rotor und dem Stator ist daher nicht notwendig, was grundsätzlich zu einer Minimierung des Verschleißes führt.
Sofern geeignete Brückenschaltungen zur Auswertung des elektrischen Widerstands des Meßleiters Anwendung finden, kommt es bei dem MR-Winkelsensor in erster Linie auf den oben beschriebenen Winkel zwischen magnetischer Flußdichte und der Hauptrichtung des elektrischen Stroms an. Damit ist der Sensor weitgehend unabhängig beispielsweise von Schwankungen in der magnetischen Flußdichte der Permanentmagnetanordnung, die u.a. durch Temperaturschwan kungen entstehen können. Dies führt insgesamt zu einer besonders robusten Anordnung.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die von der Permanentmagnetanordnung erzeugte Flußdichte so hoch ist, daß sich der Meßleiter ständig in der magnetischen Sättigung befindet. Dann ergibt sich eine besonders geringe Störungsanfälligkeit, da Schwankungen in der magnetischen Flußdichte das Ausgangssignal des Winkelsensors wiederum nicht beeinflussen.
Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, daß mit dem MR-Winkelsensor die unmittelbare Messung der absoluten Stellung des Rotors gewährleistet ist. Je nach Ausgestaltung der Auswerteelektronik wird ein analoges oder digitales Ausgangssignal erzeugt, das Aufschluß über die Stellung des Rotors gibt. Auf eine Zähllogik, wie sie beispielsweise bei inkrementellen Drehgebern erforderlich ist, kann hier verzichtet werden. Es darf ferner darauf hingewiesen werden, daß bei geeigneter Auslegung der Auswerteelektronik eine hohe Auflösung über den gesamten Meßbereich des MR-Winkelsensors erzielbar ist.
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).
Das obige Konzept läßt sich auf nahezu alle Funktionseinheiten eines Kraftfahrzeugs anwenden. Im folgenden wird zwar in erster Linie auf die motorisch betätigbare Heckklappe eines Kraftfahrzeugs abgestellt. Dies ist allerdings nicht beschränkend zu verstehen.
Grundsätzlich ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einer Verstellung des Funktionselements über dessen Verstellbereich ein möglichst großer Teil des Meßbereichs des Winkelsensors überstrichen wird. Dies führt zu einer besonders hohen Auflösung des resultierenden Meßsystems im Hinblick auf die Verstellung des Funktionselements. Hierfür ist es in bevorzugter Ausgestaltung gemäß den Ansprüchen 8, 9 und 10 vorgesehen, daß der Winkelsensor mit dem Funktionselement über eine Getriebeanordnung gekoppelt ist. Hiermit läßt sich dem Verstellbereich des Funktionselements ein vorbestimmter Meßbereich des Winkelsensors zuordnen.
Die grundsätzliche Überlegung, daß der Winkelsensor mit dem Funktionselement über eine Getriebeanordnung gekoppelt ist, ist auch Gegenstand einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 17, der eigenständige Bedeutung zukommt. Auf die obigen Ausführungen darf verwiesen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 das Heck eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht mit einer erfindungsgemäßen Funktionseinheit umfassend eine motorisch betätigbare Heckklappe,
2 die Funktionseinheit gemäß 1, teilweise demontiert, bei geöffneter Klappe a) in einer Seitenansicht und b) in einer Draufsicht,
3 die Funktionseinheit gemäß 1, teilweise demontiert, bei geschlossener Klappe a) in einer Seitenansicht und b) in einer Draufsicht,
4 einen Ausschnitt der Darstellung gemäß 2 b),
5 einen Ausschnitt der Darstellung gemäß 3 b) und
6 einen Winkelsensor der erfindungsgemäßen Funktionseinheit.
Die in den 1 bis 6 dargestellte Funktionseinheit 1 betrifft die Heckklappenanordnung eines Kraftfahrzeugs, was hinsichtlich des Anwendungsfalls nicht beschränkend zu verstehen ist. Wenn im folgenden von einer Heckklappe die Rede ist, so ist damit gleichermaßen beispielsweise ein Kofferraumdeckel oder eine Motorhaube gemeint. Generell ist die vorschlagsgemäße Lösung aber auf alle denkbaren Funktionseinheiten eines Kraftfahrzeugs anwendbar.
Zunächst werden im folgenden einige allgemeine Erläuterungen zu der vorschlagsgemäßen Funktionseinheit gegeben.
Die Funktionseinheit 1 weist mindestens ein verstellbares Funktionselement 2 auf, das der konstruktiven Umsetzung der jeweiligen Funktion dient. Bei einer motorisch betätigbaren Heckklappenanordnung ist ein solches Funktionselement beispielsweise ein noch zu erläuterndes Stellelement, eine Schubstange sowie die Heckklappe selbst.
Es ist ferner eine Steuerungseinrichtung 3 vorgesehen, die der Steuerung und/oder der Überwachung der Stellung des Funktionselements 2, und damit der Funktionseinheit 1 dient. Der Steuerungseinrichtung 3 ist ein mit dem Funktionselement 2 gekoppelter Winkelsensor 4 zugeordnet, durch den die Stellung des Funktionselements 2 ermittelbar ist.
Dem Winkelsensor 4 ist ein Stator 5 und ein relativ zum Stator 5 um eine Winkelsensorachse 6 schwenkbarer Rotor 7 zugeordnet. Dabei erzeugt der Winkelsensor 4 ein der jeweiligen Stellung des Rotors 7 relativ zum Stator 5 entsprechendes Ausgangssignal 8, das in 2 gestrichelt dargestellt ist. Das Ausgangssignal 8 ist der Steuerungseinrichtung 3 zugeführt und wird dort entsprechend verarbeitet.
Wesentlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, daß der Winkelsensor 4 als MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) ausgestaltet ist und daß hierfür der Stator 5 eine Auswerteelektronik 9 und der Rotor 7 eine Permanentmagnetanordnung 10 aufweist. Die physikalischen Grundlagen zu einem MR-Winkelsensor wurden im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.
Der Rotor 7 ist relativ zum Stator 5 über einen Meßbereich verstellbar, innerhalb dessen der Winkelsensor 4 das Ausgangssignal erzeugt. Prinzipbedingt umfaßt der Meßbereich des Winkelsensors 4 maximal einen Winkelbereich von 360°. Je nach Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, daß der Meßbereich des Winkelsensors 4 einen Meßbereich von maximal 180° oder weniger umfaßt.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Funktionseinheit 1, also der Heckklappenanordnung, ist es vorgesehen, daß die Funktionseinheit 1 motorisch betätigbar ist. Hierfür ist die Funktionseinheit 1 mit einem Antrieb 11 mit Antriebsmotor 12 und Stellelement 13 ausgestattet, wobei der Winkelsensor 4 vorzugsweise unmittelbar mit dem Antrieb 11 gekoppelt ist. Dies führt zu einer insgesamt besonders kompakten Anordnung.
Es kann auch vorgesehen sein, daß die Funktionseinheit 1 vollständig manuell arbeitet, wobei das jeweilige Funktionselement 2 von der Steuerungseinrichtung 3 dann lediglich überwacht wird.
Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Funktionseinheit 1 eine schwenkbare Heckklappe 14, die motorisch betätigbar ist. Eine ausführliche Erläuterung der Heckklappenanordnung ist der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 20 2004 016 543.0 zu entnehmen, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Die. 2, 3 zeigen den Antriebsmotor 12 sowie ein schwenkbares Stellelement 13. Exzentrisch am Stellelement 13 angelenkt ist eine Schubstange 15, die an ihrem anderen Ende mit der Heckklappe 14 in Eingriff steht. Zwischen den Antriebsmotor 12 und das Stellelement 13 ist noch ein Übersetzungsrad 16 zwischengeschaltet. Die Schubstange 15 ist nicht unmittelbar mit der Heckklappe 14 gekoppelt, sondern über einen um die Klappenachse 17 schwenkbaren, zweiarmigen Hebel 18.
Es sind verschiedene Möglichkeiten der Anbindung des Winkelsensors 4 denkbar. Eine Möglichkeit besteht darin, den Rotor 7 mit dem Funktionselement 2 bei feststehendem Stator 5 zu koppeln. In bestimmten Anwendungsfällen kann es aber auch vorteilhaft sein, den Rotor 7 mit dem Funktionselement 2 und den Stator 5 mit einem weiteren verstellbaren Funktionselement zu koppeln. Dann erfaßt der Winkelsensor 4 die relative Verstellung des einen Funktionselements 2 zu dem anderen Funktionselement. Hier wird deutlich, daß hinsichtlich ihrer Anordnung innerhalb der Funktionseinheit der Stator 5 und der Rotor 7 gegeneinander austauschbar sind. Dies gilt für alle hier erläuterten Ausführungsbeispiele.
Bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Heckklappenanordnung ist es vorgesehen, daß der Stator 5 des Winkelsensors 4 feststeht und daß der Rotor 7 des Winkelsensors 4 mit dem Stellelement 13 gekoppelt ist. Grundsätzlich kann es, wie oben allgemein beschrieben, auch vorgesehen sein, daß zur Erfassung ei ner Relativbewegung zwischen dem Stellelement 13 und der Schubstange 15 der Rotor 7 mit dem Stellelement 13 und der Stator 5 mit der Schubstange 15 gekoppelt ist.
Es kann auch vorteilhaft sein, die Stellung der Heckklappe 14 unmittelbar zu erfassen. Hierfür ist es vorgesehen, daß der Stator 5 feststeht und daß der Rotor 7 mit der Heckklappe 14 im Bereich des Klappenscharniers gekoppelt ist.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Winkelsensor 4 mit dem Funktionselement 2 über eine Getriebeanordnung 19 gekoppelt. Dies bedeutet, daß eine Verstellung des Funktionselements 2 je nach Auslegung der Getriebeanordnung 19 in eine korrespondierende Verstellung des Rotors 7 relativ zum Stator 5 übersetzt wird. Durch eine geeignete Auslegung der Getriebeanordnung 19 ist es möglich, den Meßbereich des Winkelsensors 4 optimal auszunutzen. Die Getriebeanordnung 19 kann als Drehzahlübersetzung oder als Drehzahluntersetzung arbeiten.
Wenn man berücksichtigt, daß das Funktionselement 2 über einen Verstellbereich verstellbar ist und daß der Rotor 7 relativ zum Stator 5 über einen Meßbereich verstellbar ist, so ist die Getriebeanordnung 19 vorzugsweise derart ausgelegt, daß bei einer Verstellung des Funktionselements 2 über seinen Verstellbereich der Rotor 7 zumindest einen erheblichen Teil des Meßbereichs und maximal im wesentlichen den gesamten Meßbereich überstreicht.
Für die Ausgestaltung der Getriebeanordnung 19 sind zahlreiche Varianten denkbar. Eine bevorzugte Variante zeigt das dargestellte Ausführungsbeispiel.
Das in obigem Sinne mit dem Winkelsensor 4 gekoppelte Funktionselement 2 ist hier das Stellelement 13 des Antriebs 11. Das Funktionselement 2 ist um eine Funktionselementachse 20 schwenkbar. Die Winkelsensorachse 6 ist derart von der Funktionselementachse 20 beabstandet, daß die Verstellung des Funktionselements 2 um einen bestimmten Winkelbetrag eine Verstellung des Rotors 7 relativ zum Stator 5 um einen größeren Winkelbetrag bewirkt.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 7 als Hebel 21 ausgestaltet, dessen eines Ende in ein Langloch 22 des Funktionselements 2, hier also des Stellelements 13, eingreift. Der Hebel 21 kann hier alle denkbaren Formen annehmen, und ist nicht auf eine beispielsweise längliche Hebelform beschränkt. Wesentlich ist nur, daß der Hebel 21 um die Winkelsensorachse 6 schwenkbar ist und einen von der Winkelsensorachse 6 beabstandeten Kraftangriffspunkt aufweist. 6 ist zu entnehmen, daß der Rotor 7 insgesamt sogar eine im Querschnitt runde Form aufweist, in der die Permanentmagnetanordnung 10 angeordnet ist.
Der obigen Beabstandung der Winkelsensorachse 6 zu der Funktionselementachse 20 zusammen mit der obigen Langlochführung des Hebels 21 kommt die Funktion der beschriebenen Getriebeanordnung 19 zu. Im Ergebnis wird hierdurch erreicht, daß bei der Verstellung des Funktionselements 2 über den Verstellbereich von etwa 70° der Rotor 7 einen Winkelbereich von etwa 155° überstreicht. Dadurch ist der Meßbereich des Winkelsensors 4, der beispielsweise 180° beträgt, in vorteilhafter Weise ausgenutzt.
Es darf noch darauf hingewiesen werden, daß in einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung auch die Anordnung der Winkelsensorachse 6 in der Funktionselementachse 20 vorgesehen sein kann. Der Winkelsensor 4 wird hier einfach auf die Funktionselementachse 20 aufgesetzt. Dann entfällt allerdings der obige Effekt einer Getriebeanordnung 19 zugunsten der Einsparung von Herstellungskosten.
Eine andere Möglichkeit der Ausgestaltung der Getriebeanordnung 19 ist die Ausstattung der Getriebeanordnung 19 mit einem Übersetzungszahnrad oder einer Anordnung von Übersetzungszahnrädern. Ein Anwendungsbeispiel hierfür ist eine motorisch betätigbare Schiebetür, die einen Seilantrieb aufweist. Sofern der Winkelsensor 4 der Seiltrommel o. dgl. zugeordnet und mit dieser gekoppelt ist, stellt sich das Problem, daß der Winkelsensor 4 bei der Betätigung mehrere volle Umdrehungen durchführt. Damit ist eine Ermittlung der absoluten Position durch den Winkelsensor 4, der hier einen maximalen Meßbereich von 360° aufweist, nicht möglich. Daher ist zur Kopplung des Winkelsensors 4 mit der Schiebetür, hier mit der Seiltrommel o. dgl., zumindest ein Übersetzungszahnrad vorgesehen, so daß der Rotor 7 relativ zum Stator 5 bei einer Verstellung der Schiebetür von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung und umgekehrt maximal den Meßbereich des Winkelsensors 4 überstreicht. Das zumindest eine Übersetzungszahnrad bildet die Getriebeanordnung 19, die hier als Drehzahluntersetzung arbeitet.
6 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des MR-Winkelsensors 4 von der Seite aus gesehen, von der die Kopplung mit dem Funktionselement 2 erfolgt. Die Auswerteelektronik 9 befindet sich in unmittelbarer Nähe der Permanentmagnetanordnung 10, die hier aus einem einzelnen, um die Winkelsensorachse 6 schwenkbaren Permanentmagneten 23 besteht. Die Permanentmagnetanordnung 10 ist mit dem Rotor 7, hier mit dem Hebel 21 fest verbunden. Bei einer Drehung des Rotors 7 schwenkt also die Permanentmagnetanordnung 10 relativ zum Stator 5 um die Winkelsensorachse 6.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Winkelsensor 4 mit einem Winkelsensorgehäuse 24 ausgestattet, das die obige Auswerteelektronik 9 aufnimmt. Eine besonders einfache Montage ergibt sich dadurch, daß das Winkelsensorgehäuse 24 zumindest zweiteilig ausgestaltet ist und daß die Teile des Winkelsensorgehäuses 24 miteinander verklipst sind.
Grundsätzlich kann der Rotor 7 unabhängig vom Winkelsensor 4 im übrigen ausgestaltet sein, da die Permanentmagnetanordnung 10 eine drahtlose Kopplung zu der Auswerteelektronik 9 herstellt. Beispielsweise kann die Permanentmagnetanordnung 10 auch in das Funktionselement 2 integriert, beispielsweise eingespritzt sein. Es kann ferner vorgesehen sein, daß eine ohnehin vorhandene Komponente wie das Funktionselement 2 selbst die Permanentmagnetanordnung 10 bereitstellt. Beispielsweise ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß eine Welle – Funktionselement 2 – derart magnetisiert und angeordnet ist, daß sie mit einer entsprechenden Auswerteelektronik 9 einen vorschlagsgemäßen Winkelsensor 4 bildet.
Eine besonders einfache Montage ergibt sich bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dadurch, daß der Rotor 7 im Winkelsensorgehäuse 24 drehbar gelagert ist. Vorteilhaft ist dabei die Tatsache, daß hierdurch die Einhaltung ggf. vorgegebener Abstände zwischen dem Stator 5 und dem Rotor 7 gewährleistet ist. Auch eine komplette Vormontage des Winkelsensors 4 ist hierdurch möglich, da der Winkelsensor 4 ein in sich abgeschlossenes Bauteil darstellt.
Der Rotor 7 weist vorzugsweise ein Rotorgehäuse 25 auf, das weiter vorzugsweise zumindest zweiteilig ausgestaltet ist. Wiederum montagefreundlich ist die Variante, daß die Teile des Rotorgehäuses 25 miteinander verklipst sind. Das Rotorgehäuse 25 nimmt die obige Permanentmagnetanordnung 10 auf.
Der vormontierte Winkelsensor 4 wird bei der Montage vorzugsweise an die Funktionseinheit 1 angeklipst. Es ist auch die Befestigung mittels Schrauben denkbar, die durch die hohe Haltekraft ggf. gleichzeitig für einen wasserdichten Abschluß des Winkelsensorgehäuses 24 sorgen.
Die Auswerteelektronik 9 ist in besonders bevorzugter Ausgestaltung umspritzt bzw. mit dem Winkelsensorgehäuse 24 oder mit einer weiteren Kunststoffkomponente vergossen, so daß der Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit weiter erhöht wird. Die Auswerteelektronik 9 weist vorzugsweise eine Platine auf, auf der Steckeranschlüsse des Winkelsensors 4 direkt verlötet sind. Die Steckeranschlüsse sind durch das Winkelsensorgehäuse 24 nach außen geführt. Der Anschluß des Winkelsensors 4 ist damit unmittelbar am Winkelsensorgehäuse 24 möglich.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Beschreibung der vorschlagsgemäßen Lösung anhand einer Heckklappenanordnung eines Kraftfahrzeugs lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Die obigen Ausführungen gelten insbesondere hinsichtlich der konstruktiven Varianten identisch für die Anordnung mit einem schwenkbaren Kofferraumdeckel oder einer schwenkbaren Motorhaube.
Auch Funktionseinheiten 1 wie eine schwenkbare Seitentür eines Kraftfahrzeugs oder eine Schiebetür eines Kraftfahrzeugs sind von der vorschlagsgemäßen Lösung umfaßt. Andere bevorzugte Anwendungsbeispiele sind eine vorzugsweise motorisch betätigbare Sitzverstellung, insbesondere eine Sitzhöhenverstellung, oder ein vorzugsweise motorisch betätigbarer Fensterheber eines Kraftfahrzeugs.
Die vorschlagsgemäße Lösung kann auch bei einem Kraftfahrzeugschloß Anwendung finden. Dabei ist der Winkelsensor 4 insbesondere der Schloßmechanik, der Anordnung der Schließelemente oder der Zuziehhilfe des Kraftfahrzeugschlosses zugeordnet.
Schließlich darf noch darauf hingewiesen werden, daß nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, die obige Funktionseinheit 1 eines Kraftfahrzeugs beansprucht wird, bei der der Winkelsensor 4 mit dem Funktionselement 2 über eine Getriebeanordnung 19 gekoppelt ist. Nach dieser weiteren Lehre ist die Ausgestaltung des Winkelsensors 4 als MR-Winkelsensor 4 nicht zwingend. Der Einsatz der Getriebeanordnung 19 gewährleistet, wie oben beschrieben, eine optimale Ausnutzung des Meßbereichs des Winkelsensors 4. Insoweit darf auf die obigen Ausführungen verwiesen werden.

Claims

Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement (2), wobei zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements (2) eine Steuerungseinrichtung (3) vorgesehen ist, wobei zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements (2) ein mit dem Funktionselement (2) gekoppelter Winkelsensor (4) vorgesehen ist, wobei dem Winkelsensor (4) ein Stator (5) und ein relativ zum Stator (5) um eine Winkelsensorachse (6) schwenkbarer Rotor (7) zugeordnet ist, wobei der Winkelsensor (4) ein der jeweiligen Stellung des Rotors (7) relativ zum Stator (5) entsprechendes Ausgangssignal (8) erzeugt und wobei das Ausgangssignal (8) der Steuerungseinrichtung (3) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (4) als MR-Winkelsensor (Magneto-Resistance-Winkelsensor) ausgestaltet ist und daß hierfür der Stator (5) eine Auswerteelektronik (9) und der Rotor (7) eine Permanentmagnetanordnung (10) aufweist.
Funktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) relativ zum Stator (5) über einen Meßbereich verstellbar ist, innerhalb dessen der Winkelsensor (4) das Ausgangssignal erzeugt, vorzugsweise, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 360° umfaßt, vorzugsweise, daß der Meßbereich einen Winkelbereich von maximal 180° umfaßt.
Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) motorisch betätigbar ausgestaltet ist und hierfür einen Antrieb (11) mit Antriebsmotor (12) und Stellelement (13) aufweist, vorzugsweise, daß der Winkelsensor (4) unmittelbar mit dem Antrieb (11) gekoppelt ist.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) eine schwenkbare Heckklappe (14) o. dgl. umfaßt, vorzugsweise, daß die Heckklappe (14) motorisch betätigbar ist und hierfür einen Antriebsmotor (12), ein schwenkbares Stellelement (13) und eine exzentrisch am Stellelement (13) angelenkte Schubstange (15) aufweist.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) mit dem Funktionselement (2) gekoppelt ist und der Stator (5) feststeht, oder, daß der Rotor (7) mit dem Funktionselement (2) gekoppelt ist und der Stator (5) mit einem weiteren verstellbaren Funktionselement gekoppelt ist.
Funktionseinheit nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (5) feststeht und der Rotor (7) mit dem Stellelement (13) gekoppelt ist, oder, daß der Rotor (7) mit dem Stellelement (13) und der Stator (5) mit der Schubstange (15) gekoppelt ist.
Funktionseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (5) feststeht und der Rotor (7) mit der Heckklappe (14) im Bereich des Klappenscharniers gekoppelt ist.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (4) mit dem Funktionselement (2) über eine Getriebeanordnung (19) gekoppelt ist, vorzugsweise, daß das Funktionselement (2) über einen Verstellbereich verstellbar ist, daß der Rotor (7) relativ zum Stator (5) über einen Meßbereich verstellbar ist und daß die Getriebeanordnung (19) derart ausgelegt ist, daß bei einer Verstellung des Funktionselements (2) über seinen Verstellbereich der Rotor (7) relativ zum Stator (5) zumindest einen erheblichen Teil des Meßbereichs und maximal im wesentlichen den gesamten Meßbereich überstreicht.
Funktionseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionselement (2) um eine Funktionselementachse (20) schwenkbar ist und daß die Winkelsensorachse (6) derart von der Funktionselementachse (20) beabstandet ist, daß die Verstellung des Funktionselements (2) um einen bestimmten Winkelbetrag eine Verstellung des Rotors (7) relativ zum Stator (5) um einen größeren Winkelbetrag bewirkt, vorzugsweise, daß der Rotor (7) als Hebel (21) ausgestaltet ist, dessen eines Ende in ein Langloch (22) des Funktionselements (2) eingreift.
Funktionseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung des Winkelsensors (4) mit dem Funktionselement (2) mindestens ein Über setzungszahnrad vorgesehen ist, so daß der Rotor (7) relativ zum Stator (5) bei einer Verstellung des Funktionselements (2) über seinen Verstellbereich einen erheblichen Teil des Meßbereichs und maximal den gesamten Meßbereich überstreicht.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (4) ein Winkelsensorgehäuse (24) aufweist, das die Auswerteelektronik (9) aufnimmt, vorzugsweise, daß das Winkelsensorgehäuse (24) zumindest zweiteilig ausgestaltet ist und weiter vorzugsweise, daß die Teile des Winkelsensorgehäuses (24) miteinander verklipst sind.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) im Winkelsensorgehäuse (24) drehbar gelagert ist, vorzugsweise, daß der Rotor (7) ein Rotorgehäuse (25) aufweist, das die Permanentmagnetanordnung (10) aufnimmt, weiter vorzugsweise, daß das Rotorgehäuse (25) zumindest zweiteilig ausgestaltet ist und weiter vorzugsweise, daß die Teile des Rotorgehäuses (25) miteinander verklipst sind.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) einen schwenkbaren Kofferraumdeckel, eine schwenkbare Motorhaube oder eine schwenkbare Seitentür eines Kraftfahrzeugs umfaßt.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) eine Schiebetür eines Kraftfahrzeugs umfaßt.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) eine vorzugsweise motorisch betätigbare Sitzverstellung, insbesondere eine Sitzhöhenverstellung, oder einen vorzugsweise motorisch betätigbaren Fensterheber eines Kraftfahrzeugs umfaßt.
Funktionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (1) ein Kraftfahrzeugschloß, insbesondere die Schloßmechanik, die Anordnung der Schließelemente oder die Zuziehhilfe des Kraftfahrzeugschlosses umfaßt.
Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem verstellbaren Funktionselement (2), wobei zur Steuerung und/oder zur Überwachung der Stellung des Funktionselements (2) eine Steuerungseinrichtung (3) vorgesehen ist, wobei zur Ermittlung der Stellung des Funktionselements (2) ein mit dem Funktionselement (2) gekoppelter Winkelsensor (4) vorgesehen ist, wobei dem Winkelsensor (4) ein Stator (5) und ein relativ zum Stator (5) um eine Winkelsensorachse (6) schwenkbarer Rotor (7) zugeordnet ist, wobei der Winkelsensor (4) ein der jeweiligen Stellung des Rotors (7) relativ zum Stator (5) entsprechendes Ausgangssignal (8) erzeugt und wobei das Ausgangssignal (8) der Steuerungseinrichtung (3) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor (4) mit dem Funktionselement (2) über eine Getriebeanordnung (19) gekoppelt ist.
Funktionseinheit nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 16.