EP1088952A2 - Kraftfahrzeug-Türschloss - Google Patents

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EP1088952A2
EP1088952A2 EP00121163A EP00121163A EP1088952A2 EP 1088952 A2 EP1088952 A2 EP 1088952A2 EP 00121163 A EP00121163 A EP 00121163A EP 00121163 A EP00121163 A EP 00121163A EP 1088952 A2 EP1088952 A2 EP 1088952A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
vehicle door
door lock
lock according
control element
Prior art date
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Granted
Application number
EP00121163A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1088952B1 (de
EP1088952A3 (de
Inventor
Rainer Josef Berger
Matthias Koerwer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1088952A2 publication Critical patent/EP1088952A2/de
Publication of EP1088952A3 publication Critical patent/EP1088952A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1088952B1 publication Critical patent/EP1088952B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/24—Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
    • E05B81/25—Actuators mounted separately from the lock and controlling the lock functions through mechanical connections
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle door lock according to the Preamble of claim 1.
  • Under motor vehicle door lock there is generally a side door lock, a rear door lock, a tailgate lock, a hood lock or the like of a motor vehicle to understand.
  • 43 129 A1 is a motor vehicle locking device with position detection a movable actuator known.
  • the actuator is disc-shaped and in an electromotive actuator different positions can be rotated.
  • On the actuator are along one Movement balm of the positioning element, preferably in the form of magnetic sections or pole zones, so that by means of a assigned sensor, which counts the signals of the position elements, a detection the position of the actuator.
  • the disadvantage is with the aforementioned reference point adjustment connected that the actuator undesired positions when moving in the reference position, so that during the reference point adjustment for example, unwanted unlocking or locking the motor vehicle locking device can take place.
  • Another disadvantage is that the motor vehicle locking device during the reference point adjustment is not usable.
  • DE 296 18 688 U1 discloses a device for querying switch positions a lock cylinder of a motor vehicle door lock.
  • the Lock cylinder is coaxially connected to a switching nut, which is connected to a magnet is provided.
  • Two Hall sensor chips are assigned to the switching nut, the Hall sensor chips preferably polling different signals, for example on the one hand the positions "locking" and “unlocking” and on the other hand the position "theft protection".
  • a coding of different Positioning positions for clear detection of the positioning positions is not revealed.
  • the present invention has for its object a motor vehicle door lock specify that in a simple, inexpensive way absolute or unambiguous detection of different positions or Position ranges of an actuator of the motor vehicle door lock enables, only switching or digitally working sensors required are and in particular the number of sensors required is minimized can be.
  • a basic aspect of the present invention is several To arrange position elements along offset movement paths on the actuating element, in such a way that each position to be detected is unique is coded so that the positioning positions are assigned by means of the movement paths preferably switching or digitally working sensors clearly are detectable. A first minimization of the Number of sensors required.
  • a switching or digitally working sensor is very general here an electrical or electronic component with possibly associated evaluation electronics to understand, so that a discrete, preferably only two switching states comprehensive status signal is provided.
  • a discrete, preferably only two switching states comprehensive status signal is provided.
  • three switching states such as the north pole, south pole or no magnetic Pole nearby, as an output signal provided by the sensor become.
  • it is preferably a digital output signal, that of the individual sensor depending on the proximity or neighboring Position of a position element is output.
  • a clear detection of a position is to be understood here so that the different positions to be detected without reference to one Reference point or a reference position of the control element can be distinguished, in particular the position of the control element when a control position is detected is absolutely set.
  • an electromotive Actuator directly or indirectly adjustable - in particular to understand sliding, pivoting and / or rotating element that can take up different positions, the certain positions of at least one component, such as a locking lever Lock mechanism, a pawl, also a rotary latch or another Specify the actuator of the motor vehicle door lock.
  • the actuator can thus represent an adjustable component, for example, formed on it or connected to a component adjustable by means of an actuator or be coupled. Accordingly, the control element itself can be different Actuate component or be adjusted by another component.
  • a very easy to implement, universally applicable design sees a disk-like design of the actuator, the position elements along coaxial trajectories or tracks on a flat side of the control element are arranged.
  • the flat side of the control element can be magnetized in some areas in order to be magnetic areas Form position elements.
  • a non-contact detection is preferably by means of a correspondingly non-contact working sensors provided. This enables wear-free Construction. Alternatively, however, mechanically operating switches can also be used o. Like. Are used as sensors.
  • each pole zone has a specific one, in practice not negligible expansion in the direction of movement or adjustment, thus along the movement path of the control element. Therefore, it is often especially when using an electromotive actuator, which is controlled depending on the detection of positioning positions and has a certain lag, desirable, already the limit or the beginning of a position to be detected or one to be detected Detect position range.
  • an electromotive actuator which is controlled depending on the detection of positioning positions and has a certain lag, desirable, already the limit or the beginning of a position to be detected or one to be detected Detect position range.
  • This is in a preferred embodiment provided that intermediate areas between to be detected Position positions are coded uniformly, especially in these intermediate areas no position elements are arranged. In this way with a minimal number of switching or digital sensors a detection of the limits of the position ranges and one each enables at least clear assignment to a position range.
  • each limit of the position range with a minimal number of sensors, for example with three sensors with five positions, if possible as additional information the direction of movement or current direction of the actuator and / or a previously detected, adjacent position range is taken into account becomes.
  • Motor vehicle door lock is referred to, for example, DE 197 43 129 A1.
  • an electric actuator or drive motor via a spindle or screw on a in this case with a corresponding Act on the external toothing of the control element 1.
  • the actuating element 1 not to a rotational movement or twisting limited, but depending on the construction are also linear and / or overlaid adjustment movements possible.
  • the control element 1 then acts, for example, via a not shown Driving pins, cams or the like on a lever or other actuating element of the motor vehicle door lock.
  • Driving pins, cams or the like acts, for example, via a not shown Driving pins, cams or the like on a lever or other actuating element of the motor vehicle door lock.
  • a position detection device is assigned to the control element 1. This includes positioning elements 2 arranged on the actuating element 1, which here are formed by magnetic areas on the control element 1, and the position elements 2 assigned sensors 3, indicated only as points.
  • the sensors 3 can be configured as already defined on the input side.
  • the sensors are sensitive to magnetic fields, for example Hall sensors, reed contacts or magnetoresistive sensors.
  • magnetic fields for example Hall sensors, reed contacts or magnetoresistive sensors.
  • optically working sensors depending on the training the position elements 2 to be recognized.
  • Each sensor 3 is assigned to a movement path of the actuating element 1 To recognize or detect position elements 2, which with corresponding Movement or adjustment of the control element 1 moves past the sensor 3 or be approximated to this.
  • the position elements 2 are in this way along the movement paths on the actuating element 1 arranged or designed that each position to be detected clearly coded. Because of their direction of movement or adjustment of the control element 1 extending extension of the position elements 2 form or define these different, here five position ranges A to E.
  • the position ranges A to E are each different from each other spaced in the adjustment or circumferential direction on the actuating element 1 or formed so that between adjacent positions A until E intermediate areas 4 are formed.
  • the position elements 2 are here thus spaced in the direction of adjustment of the actuator 1.
  • One aspect of the present invention is that the intermediate areas 4 are coded uniformly or identically. In the example shown in no intermediate elements 2 are arranged or formed between the intermediate regions 4.
  • the uniform coding of the intermediate areas 4 enables a predetermined one Number of positioning positions A to E to be detected minimizing the number of trajectories required along of which the position elements 2 are arranged, and accordingly the Number of sensors required 3.
  • the illustration on the left illustrates the different Coding of the positioning positions A to E and the intermediate areas 4 or the output signals output by the sensors 3 when adjusted or rotation of the control element 1 in the direction of arrow 5.
  • the actuator can be switched off.
  • the Overrun of the actuator then acts that the actuator 1 is still a little moved to the center of the desired position range A to E. So the desired setting position range A to E is reached without that a clear detection or identification of the limits of the position ranges A to E takes place.
  • Position position range A to E are taken into account to provide a clear To enable detection of the limits.
  • a check of the position detection can be used as additional information done on plausibility.
  • the three sensors 3 can have up to seven setting position ranges detect clearly with binary coding. In case of use of two sensors 3 is a detection of up to three positions possible.
  • the control element 1 preferably has a regionally magnetizable Plastic structure.
  • a regionally magnetizable Plastic structure there are a variety of implementation options here. For this purpose, in addition to the disclosure of DE 197 43 129 A1.
  • optical or optoelectronic scanning is also possible with appropriate training of the sensors 3 and the position elements 2 possible.
  • about the preferred, contactless position detection mechanical detection is also possible, for example, as Cam-formed position elements 2, the mechanical switch o. Like. Act as sensors 3, possible.
  • the position elements 2 are on the adjustable Control element 1 and the associated sensors 3 arranged in a stationary manner. Of course this can also be done in reverse.
  • At least the one carrying the position elements 2 is Part of the actuator 1 is preferably formed in one piece. This makes possible a simple and compact structure. When initially manufactured separately this part is then connected, for example by gluing, Screws, clamps or the like. Accordingly, the position elements 2 supporting part to a quasi arbitrarily designed, for example in be essentially made of metal actuator 1 attached.
  • control element 1 is disc-like. It However, could also be lever-like or rod-like, for example his.
  • the position elements 2 are essentially in one Level and arranged along concentric trajectories.
  • Each after formation and direction of adjustment or movement of the actuating element 1 can the position elements 2, for example, along straight lines Trajectories and / or in different levels, for example on a cylindrical surface along axially offset circumferential lines, be arranged or formed.
  • binary coding is provided.
  • the sensors 3 can also be different Coding, for example based on the triple system, for what especially the detection of different magnetic polarities and no magnetic pole is suitable. If necessary, so the number of required sensors 3 is further minimized.
  • the proposed position detection was based on a preferred embodiment of a motor vehicle door lock explained.
  • the position detection described above can also with other position recordings, especially with actuators in Motor vehicles, find use. It is essential that with several positioning positions or positioning position ranges to be detected Minimizing the number of sensors required is made possible.

Abstract

Es wird ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit einem verstellbaren Stellelement vorgeschlagen. Zur einfachen Erkennung verschiedener Stellpositionen des Stellelements sind Positionselemente entlang versetzter Bewegungsbahnen angeordnet, wobei jeder Bewegungsbahn ein Sensor zugeordnet ist und die Positionselemente jede zu detektierende Stellposition eindeutig codieren. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschloß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unter Kraftfahrzeug-Türschloß ist hier generell ein Seitentürschloß, ein Hecktürschloß, ein Heckklappenschloß, ein Haubenschloß o. dgl. eines Kraftfahrzeugs zu verstehen.
Aus der den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildenden DE 197 43 129 A1 ist eine Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung mit einer Positionserkennung eines bewegbaren Stellelements bekannt. Das Stellelement ist scheibenartig ausgebildet und von einem elektromotorischen Stellantrieb in verschiedene Stellpositionen drehbar. Am Stellelement sind entlang einer Bewegungsbalm des Stellelements Positionselemente, vorzugsweise in Form von magnetischen Abschnitten bzw. Polzonen, gebildet, so daß mittels eines zugeordneten Sensors, der Signale der Positionselemente abzählt, eine Erkennung der Position des Stellelements erfolgt. Der hier vorzugsweise magnetfeldempfindliche Sensor arbeitet also digital bzw. schaltend und insbesondere berührungslos.
Bei der bekannten Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung besteht die Gefahr, daß ein Positionselement überfahren, d. h. nicht mitgezählt wird. Dies führt dann dazu, daß Stellpositionen falsch detektiert werden. Um dies zu vermeiden, ist bei der DE 197 43 129 A1 ein Referenzpunktsensor vorgesehen, so daß wiederholt ein Referenzpunkt- bzw. Nullpunktabgleich erfolgen kann. Zum Abgleich wird das Stellelement in die entsprechende, vom Referenzpunktsensor zu detektierende Referenzposition bewegt.
Über den zusätzlichen Aufwand, wie das Vorsehen eines Referenzpunktsensors, hinaus ist mit dem vorgenannten Referenzpunktabgleich der Nachteil verbunden, daß das Stellelement ungewünschte Stellpositionen beim Bewegen in die Referenzposition durchlaufen kann, so daß während des Referenzpunktabgleichs beispielsweise ein unerwünschtes Entriegeln oder Verriegeln der Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung erfolgen kann. Weiterhin ist nachteilig, daß die Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung während des Referenzpunktabgleichs nicht benutzbar ist.
Die DE 196 32 995 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit einer Mehrzahl von Schaltern und einem Schalterbetätigungssystem. Um zu vermeiden, daß Schalter und Schalterbetätigungselemente an verschiedenen Bauteilen ausgebildet und im Kraftfahrzeug-Türschloß verteilt angeordnet sind, ist zur Fertigungs- und Montagevereinfachung eine drehbare Anordnung einer Mehrzahl von Schaltnockenscheiben auf einem Lagerbolzen vorgesehen, wobei die Schaltnockenscheiben auf einzelne, zugeordnete Schalter einwirken. Die Schaltnockenscheiben können gegeneinander unverdrehbar festgelegt oder von unterschiedlichen Bauteilen betätigbar sein. Nachteilig ist hier, daß jede Schaltnockenscheibe einen zugeordneten Schalter steuert, so daß die Anzahl an erforderlichen Schaltnockenscheiben und Schaltern der Anzahl von zu detektierenden Schaltpositionen entspricht. Eine Codierung der Schaltpositionen ist also nicht vorgesehen, vielmehr ist ein beträchtlicher Aufwand, insbesondere bei zunehmender Anzahl von zu detektierenden Stellpositionen, erforderlich. Weiterhin ist die Anfälligkeit bei dem bekannten Kraftfahrzeug-Türschloß aufgrund der mechanischen Schalterbetätigung und der Vielzahl der sich bewegenden Teile beträchtlich.
Die DE 296 18 688 U1 offenbart eine Einrichtung zum Abfragen von Schaltstellungen eines Schließzylinders eines Kraftfahrzeugtürschlosses. Der Schließzylinder ist koaxial mit einer Schaltnuß verbunden, die mit einem Magneten versehen ist. Zwei Hallsensorchips sind der Schaltnuß zugeordnet, wobei die Hallsensorchips vorzugsweise unterschiedliche Signale abfragen, beispielsweise einerseits die Stellungen "Verriegelung" und "Entriegelung" und andererseits die Stellung "Diebstahlsicherung". Eine Codierung verschiedener Stellpositionen zur eindeutigen Detektierung der Stellpositionen ist nicht offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug-Türschloß anzugeben, das auf möglichst einfache, preisgünstige Weise eine absolute bzw. eindeutige Detektion von verschiedenen Stellpositionen bzw. Stellpositionsbereichen eines Stellelements des Kraftfahrzeug-Türschlosses ermöglicht, wobei lediglich schaltend bzw. digital arbeitende Sensoren erforderlich sind und insbesondere die Anzahl der erforderlichen Sensoren minimiert werden kann.
Die obige Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug-Türschloß gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein grundlegender Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, mehrere Positionselemente entlang versetzter Bewegungsbahnen am Stellelement anzuordnen, und zwar so, daß jede zu detektierende Stellposition eindeutig codiert ist, so daß die Stellpositionen mittels den Bewegungsbahnen zugeordneter, vorzugsweise schaltend bzw. digital arbeitender Sensoren eindeutig detektierbar sind. Durch die Codierung wird eine erste Minimierung der Anzahl der erforderlichen Sensoren ermöglicht.
Unter Bewegungsbahn ist hier eine im wesentlichen linienförmige Folge von Punkten am Stellelement, die einen ortsfesten Punkt bei sich bewegendem Stellelement passieren, zu verstehen. Mit anderen Worten ermöglicht die Anordnung von Positionselementen entlang einer Bewegungsbahn am Stellelement, daß die Positionselemente von einem dem Stellelement bzw. dieser Bewegungsbahn zugeordneten, ortsfesten Sensor nacheinander - je nach Stellung bzw. Position des Stellelements - detektierbar sind.
Unter einem schaltend bzw. digital arbeitenden Sensor ist hier ganz allgemein ein elektrisches bzw. elektronisches Bauteil mit ggf. zugehöriger Auswerteelektronik zu verstehen, so daß ein diskretes, vorzugsweise nur zwei Schaltzustände umfassendes Zustandssignal bereitgestellt wird. Jedoch können beispielsweise auch drei Schaltzustände, wie Nordpol, Südpol oder kein magnetischer Pol in der Nähe, als Ausgangssignal vom Sensor bereitgestellt werden. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um ein digitales Ausgangssignal, das vom einzelnen Sensor in Abhängigkeit von der Nähe bzw. benachbarten Lage eines Positionselements ausgegeben wird.
Eine eindeutige Detektion einer Stellposition ist hier so zu verstehen, daß die verschiedenen, zu detektierenden Positionen ohne Bezugnahme auf einen Referenzpunkt bzw. eine Referenzlage des Stellelements unterscheidbar sind, also insbesondere die Lage des Stellelements bei einer detektierten Stellposition absolut festgelegt ist.
Schließlich ist unter Stellelement ein insbesondere von einem elektromotorischen Stellantrieb mittelbar oder unmittelbar verstellbares - insbesondere verschiebliches, verschwenkbares und/oder verdrehbares - Element zu verstehen, das verschiedene Stellpositionen einnehmen kann, die bestimmte Lagen von mindestens einem Bauteil, wie einem Verriegelungs-Hebel der Schloßmechanik, einer Sperrklinke, auch einer Drehfalle oder einem sonstigen Betätigungselement des Kraftfahrzeug-Türschlosses, angeben. Das Stellelement kann also beispielsweise ein verstellbares Bauteil darstellen, daran gebildet oder mit einem mittels eines Stellantriebs verstellbaren Bauteil verbunden bzw. gekoppelt sein. Entsprechend kann das Stellelement selbst ein anderes Bauteil betätigen oder von einem anderen Bauteil verstellt werden.
Eine sehr einfach zu realisierende, universell einsetzbare Ausgestaltung sieht eine scheibenartige Ausbildung des Stellelements vor, wobei die Positionselemente entlang koaxialer Bewegungsbahnen bzw. Spuren auf einer Flachseite des Stellelements angeordnet sind. Insbesondere ist dabei die Flachseite des Stellelements bereichsweise magnetisierbar, um magnetische Bereiche als Positionselemente zu bilden.
Vorzugsweise ist eine berührungslose Detektion mittels entsprechend berührungslos arbeitender Sensoren vorgesehen. Dies ermöglicht einen verschleißfreien Aufbau. Alternativ können jedoch auch mechanisch arbeitende Schalter o. dgl. als Sensoren eingesetzt werden.
In der Praxis hat sich die Verwendung von magnetischen Polzonen als Positionselemente bewährt. Jede Polzone hat jedoch eine bestimmte, in der Praxis nicht zu vernachlässigende Ausdehnung in Bewegungs- bzw. Verstellrichtung, also entlang der Bewegungsbahn des Stellelements. Daher ist es oftmals, insbesondere bei Verwendung eines elektromotorischen Stellantriebs, der in Abhängigkeit von der Detektion von Stellpositionen angesteuert wird und einen gewissen Nachlauf aufweist, wünschenswert, bereits die Grenze bzw. den Anfang einer zu detektierenden Stellposition bzw. eines zu detektierenden Stellpositionsbereichs zu erfassen. Hierzu ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß Zwischenbereiche zwischen zu detektierenden Stellpositionsbereichen einheitlich codiert sind, insbesondere in diesen Zwischenbereichen keine Positionselemente angeordnet sind. Auf diese Weise wird mit einer minimalen Anzahl von schaltend bzw. digital arbeitenden Sensoren eine Detektion der Grenzen der Stellpositionsbereiche und jeweils eine zumindest eindeutige Zuordnung zu einem Stellpositionsbereich ermöglicht.
Darüber hinaus wird sogar eine eindeutige Detektion jeder Grenze der Stellpositionsbereich bei minimaler Sensoranzahl, also beispielsweise mit drei Sensoren bei fünf Stellpositionsbereichen, ermöglicht, wenn als zusätzliche Information die Bewegungsrichtung bzw. Bestromungsrichtung des Stellantriebs und/oder ein zuvor detektierter, benachbarter Stellpositionsbereich berücksichtigt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung eines lediglich bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt
  • eine einfache schematische Darstellung eines Stellelements und zugeordneter Sensoren eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschlosses mit einer die von den Sensoren in Abhängigkeit von der Position des Stellelements ausgegebenen Ausgangssignale veranschaulichenden Darstellung.
    • Hinsichtlich der möglichen Ausbildung des im einzelnen nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Türschlosses wird beispielhaft auf die DE 197 43 129 A1 verwiesen. So kann ein elektrischer Stell- bzw. Antriebsmotor beispielsweise über eine Spindel bzw. Schraube auf ein in diesem Fall mit einer entsprechenden Außenverzahnung versehenes Stellelement 1 einwirken. Selbstverständlich sind aber anstelle des beispielhaft angesprochenen Schneckengetriebes auch andere Getriebeverbindungen einsetzbar. Außerdem ist die Bewegung des Stellelements 1 nicht auf eine Drehbewegung bzw. ein Verdrehen beschränkt, sondern je nach Konstruktion sind auch lineare und/oder überlagerte Verstellbewegungen möglich.
    Das Stellelement 1 wirkt dann beispielsweise über einen nicht dargestellten Mitnehmerzapfen, Nocken o. dgl. auf einen Hebel oder ein sonstiges Betätigungselement des Kraftfahrzeug-Türschlosses ein. Auch hier sind selbstverständlich andere Lösungen, als die in der DE 197 43 129 A1 gezeigten, möglich.
    Dem Stellelement 1 ist eine Positionserkennungseinrichtung zugeordnet. Diese umfaßt am Stellelement 1 angeordnete Positionselemente 2, die hier durch magnetische Bereiche am Stellelement 1 gebildet sind, und den Positionselementen 2 zugeordnete, lediglich als Punkte angedeutete Sensoren 3.
    Die Sensoren 3 können wie bereits eingangsseitig definiert ausgebildet sein. Im Darstellungsbeispiel handelt es sich um magnetfeldempfindliche Sensoren, beispielsweise Hallsensoren, Reedkontakte oder um magnetoresestive Sensoren. Generell kommen beispielsweise aber alle in der DE 197 43 129 A1 genannten Alternativen, wie optisch arbeitende Sensoren, je nach Ausbildung der zu erkennenden Positionselemente 2 in Betracht.
    Jeder Sensor 3 ist einer Bewegungsbahn des Stellelements 1 zugeordnet, um Positionselemente 2 zu erkennen bzw. zu detektieren, die bei entsprechender Bewegung bzw. Verstellung des Stellelements 1 am Sensor 3 vorbeibewegt bzw. diesem angenähert werden.
    Beim Darstellungsbeispiel sind drei Bewegungsbahnen, die koaxial zueinander und konzentrisch um eine nicht näher bezeichnete Drehachse des Stellelements 1 angeordnet sind, vorgesehen. Dementsprechend sind auch drei Sensoren 3 vorgesehen.
    Die Positionselemente 2 sind derart entlang der Bewegungsbahnen am Stellelement 1 angeordnet bzw. ausgebildet, daß jede zu detektierende Stellposition eindeutig codiert. Aufgrund ihrer in Bewegungsrichtung bzw. Verstellrichtung des Stellelements 1 verlaufenden Ausdehnung der Positionselemente 2 bilden bzw. definieren diese verschiedene, hier fünf Stellpositionsbereiche A bis E. Die Stellpositionsbereiche A bis E sind jeweils voneinander beabstandet in Verstell- bzw. Umfangsrichtung am Stellelement 1 angeordnet bzw. ausgebildet, so daß zwischen benachbarten Stellpositionsbereichen A bis E Zwischenbereiche 4 gebildet sind. Die Positionselemente 2 sind hier also beabstandet in Verstellrichtung des Stellelements 1 angeordnet.
    Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Zwischenbereiche 4 einheitlich bzw. gleichartig codiert sind. Beim Darstellungsbeispiel sind in den Zwischenbereichen 4 keine Positionselemente 2 angeordnet bzw. ausgebildet.
    Die einheitliche Codierung der Zwischenbereiche 4 ermöglicht bei einer vorbestimmten Anzahl von zu detektierenden Stellpösitionsbereichen A bis E eine Minimierung der Anzahl der erforderlichen Bewegungsbahnen, entlang derer die Positionselemente 2 angeordnet sind, und dementsprechend der Anzahl der erforderlichen Sensoren 3.
    Die Darstellung auf der linken Seite veranschaulicht die unterschiedliche Codierung der Stellpositionsbereiche A bis E und der Zwischenbereiche 4 bzw. die von den Sensoren 3 ausgegebenen Ausgangssignale bei Verstellung bzw. Drehung des Stellelements 1 in Richtung des Pfeils 5.
    Bei Verwendung eines elektromotrischen Stellantriebs stellt sich in der Praxis häufig das Problem, daß zwischen einem Abschalten des Stellantriebs und dem tatsächlichen Stillstand eine gewisse Zeit vergeht, ein sogenannter Nachlauf auftritt. Um ein Stillsetzen bzw. Positionieren des Stellelements 1 in einem Stellpositionsbereich A bis E sicherzustellen, wird daher vorzugsweise das Erreichen bzw. Überschreiten einer Grenze von einem Zwischenbereich 4 zu dem gewünschten Stellpositionsbereich A bis E zum Abschalten des Stellantriebs verwendet. Eine Detektion der Grenzen der Stellpositionsbereiche A bis D ist daher vorgesehen. Insbesondere ist dabei auch eine eindeutige Detektion der Grenzen der Stellpositionsbereiche A bis E wünschenswert.
    Wenn die Sensoren 3 bzw. die Positionserkennungseinrichtung das Erreichen einer Grenze eines gewünschten bzw. zu erreichenden Stellpositionsbereichs A bis E detektieren, kann der Stellantrieb abgeschaltet werden. Der Nachlauf des Stellantriebs wirkt dann, daß sich das Stellelement 1 noch etwas weiter zur Mitte des gewünschten Stellpositionsbereichs A bis E bewegt. So erfolgt ein Erreichen des gewünschten Stellpositionsbereiches A bis E, ohne daß eine eindeutige Detektion bzw. Identifizierung der Grenzen der Stellpositionsbereiche A bis E erfolgt.
    Wenn jedoch eine eindeutige Detektion der Grenzen der Stellpositionsbereiche A bis E - hier also von zehn Positionen mit Hilfe von drei Sensoren - erfolgen soll, wird bei der Positionserkennung vorzugsweise die Verstell- bzw. Bewegungsrichtung des Stellelements 1 als zusätzliche Information mit ausgewertet. Dies kann auf sehr einfache Weise dadurch realisiert werden, daß die Bestromungsrichtung des elektromotorischen Stellantriebs bei der Positionserkennung berücksichtigt wird.
    Ergänzend oder alternativ kann als zusätzliche Information der zuvor detektierte Stellpositionsbereich A bis E berücksichtigt werden, um eine eindeutige Detektion der Grenzen zu ermöglichen. Im Falle einer ergänzenden Verwendung als zusätzliche Information kann eine Prüfung der Positionserfassung auf Plausibilität erfolgen.
    Aus dem Vorgenannten ergibt sich, daß mit der vorschlagsgemäßen Lösung eine eindeutige Detektion von Stellpositionen bzw. Stellpositionsbereichen A bis E und insbesondere auch eine eindeutige Detektion von Grenzen der Stellpositionsbereiche A bis E ermöglicht werden, wobei nur eine minimale Anzahl von Sensoren 3 und dementsprechend wenig Positionselemente 2 aufgrund der vorschlagsgemäßen Codierung erforderlich sind. Folglich ergeben sich ein minimaler Fertigungs- und Montageaufwand, so daß das Kraftfahrzeug-Türschloß kostengünstig herstellbar ist.
    Beim Darstellungsbeispiel sind fünf Stellpositionsbereiche A bis E und drei Sensoren 3 vorgesehen. Selbstverständlich sind hier auch Modifizierungen möglich. Beispielsweise können die drei Sensoren 3 bis zu sieben Stellpositionsbereiche bei binärer Codierung eindeutig detektieren. Im Falle der Verwendung von zwei Sensoren 3 ist eine Detektion von bis zu drei Stellpositionsbereichen möglich.
    Das Stellelement 1 weist vorzugsweise einen bereichsweise magnetisierbaren Kunststoffaufbau auf. Jedoch gibt es hier eine Vielzahl von Realisierungsmöglichkeiten. Hierzu wird wiederum ergänzend auf die Offenbarung der DE 197 43 129 A1 verwiesen.
    Alternativ oder ergänzend ist auch eine optische bzw. optoelektronische Abtastung bei entsprechender Ausbildung der Sensoren 3 und der Positionselemente 2 möglich. Über die bevorzugte, berührungslose Positionserfassung hinaus ist aber auch eine mechanische Erfassung, beispielsweise durch als Nocken ausgebildete Positionselemente 2, die auf mechanische Schalter o. dgl. als Sensoren 3 einwirken, möglich.
    Beim Darstellungsbeispiel sind die Positionselemente 2 an dem verstellbaren Stellelement 1 und die zugeordneten Sensoren 3 ortsfest angeordnet. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt realisiert werden.
    Beim Darstellungsbeispiel ist zumindest der die Positionselemente 2 tragende Teil des Stellelements 1 vorzugsweise einstückig ausgebildet. Dies ermöglicht einen einfachen und kompakten Aufbau. Bei zunächst getrennter Herstellung dieses Teils erfolgt dann ein Verbinden, beispielsweise durch Kleben, Schrauben, Klemmen o. dgl. Dementsprechend kann der die Positionselemente 2 tragende Teil an ein quasi beliebig ausgebildetes, beispielsweise im wesentlichen aus Metall bestehendes Stellelement 1 angebracht sein.
    Beim Darstellungsbeispiel ist das Stellelement 1 scheibenartig ausgebildet. Es könnte jedoch beispielsweise auch hebelartig oder stangenartig ausgebildet sein.
    Beim Darstellungsbeispiel sind die Positionselemente 2 im wesentlichen in einer Ebene und entlang konzentrischer Bewegungsbahnen angeordnet. Je nach Ausbildung und Verstell- bzw. Bewegungsrichtung des Stellelements 1 können die Positionselemente 2 auch beispielsweise entlang geradlinig verlaufender Bewegungsbahnen und/oder in verschiedenen Ebenen, beispielsweise auf einer Zylindermantelfläche entlang axial versetzter Umfangslinien, angeordnet bzw. ausgebildet sein.
    Beim Darstellungsbeispiel ist eine binäre Codierung vorgesehen. Je nach Ausbildung der Positionselemente 2 und der Sensoren 3 kann auch eine andere Codierung, beispielsweise basierend auf dem Dreiersystem, wofür sich insbesondere die Erkennung von unterschiedlichen magnetischen Polungen und keines Magnetpols eignet, vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann so eine weitere Minimierung der Anzahl der erforderlichen Sensoren 3 erfolgen.
    Die vorschlagsgemäße Positionserkennung wurde voranstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeug-Türschlosses erläutert. Jedoch kann die voranstehend beschriebene Positionserkennung auch bei anderen Positionserfassungen, insbesondere bei Stellantrieben in Kraftfahrzeugen, Verwendung finden. Wesentlich ist, daß gerade bei mehreren zu detektierenden Stellpositionen bzw. Stellpositionsbereichen eine Minimierung der Anzahl der erforderlichen Sensoren ermöglicht wird.

    Claims (14)

    1. Kraftfahrzeug-Türschloß mit einem verstellbaren Stellelement (1), das verschiedene Stellpositionen einnehmen kann, und mit einer Positionserkennungseinrichtung, die mehrere am Stellelement (1) angeordnete Positionselemente (2) und mindestens einen zugeordneten, vorzugsweise schaltend bzw. digital arbeitenden Sensor (3) aufweist, so daß die verschiedenen Stellpositionen des Stellelements (1) detektierbar sind,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Positionserkennungseinrichtung entlang versetzter Bewegungsbahnen angeordnete Positionselemente (2) und mehrere Sensoren (3), die jeweils einer Bewegungsbahn zugeordnet sind, aufweist, wobei die Positionselemente (2) jede zu detektierende Stellpositon eindeutig codieren, so daß die Stellpositionen eindeutig detektierbar sind.
    2. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die meisten, vorzugsweise alle Zwischenbereiche (4) zwischen beabstandeten Stellpositionen von den Positionselementen (2) identisch codiert sind, insbesondere in den Zwischenbereichen (4) keine Positionselemente (2) angeordnet sind.
    3. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionselemente (2) alle gleichartig, insbesondere als magnetische Abschnitte mit insbesondere gleicher Polung, ausgebildet sind.
    4. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionselemente (2) verschiedener Bewegungsbahnen in im wesentlichen parallel versetzten Spuren und/oder Ebenen angeordnet sind.
    5. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (1) scheibenförmig ausgebildet ist, wobei die Positionselemente (2) verschiedener Bewegungsbahnen entlang verschiedener, koaxialer Spuren angeordnet sind.
    6. Kraftfahrzeug-Türschloß nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (1) als bereichsweise magnetische bzw. magnetisierbare Scheibe ausgebildet ist.
    7. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (1) eine gekrümmte Oberfläche, insbesondere zumindest einen Abschnitt einer Zylindermantelfläche, aufweist, wobei die Positionselemente (2) entlang bezüglich einer Lagerachse des Stellelements (1) axial nebeneinanderliegender bzw. versetzter Bewegungsbahnen angeordnet sind.
    8. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahnen zumindest abschnittsweise im wesentlichen entlang von axial versetzten Umfangslinien verlaufen.
    9. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionselemente (2) jeweils eine Ausdehnung in Richtung der Bewegungsbahn aufweisen und dementsprechend Stellpositionsbereiche (A-E) definieren und daß die Positionserkennungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Grenzen der Stellpositionsbereiche (A-E) in Verstellrichtung des Stellelements (1) vorzugsweise eindeutig detektierbar sind.
    10. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserkennungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Bewegungsrichtung des Stellelements (1) und/oder das vorherige Passieren eines benachbarten Stellpositionsbereichs (A-E) bzw. einer Grenze eines benachbarten Stellpositionsbereichs (A-E) zur eindeutigen Detektierung von Grenzen der Stellpositionsbereiche (A-E) verwendbar ist bzw. sind.
    11. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromotorischer Stellantrieb vorgesehen ist, dem das Stellelement (1) zugeordnet ist, wobei die Bewegungs- bzw. Drehrichtung, insbesondere die Bestromungsrichtung des Stellantriebs von der Positionserkennungseinrichtung zur eindeutigen Detektion von Grenzen der Stellpositionsbereiche (A-E) verwendbar ist.
    12. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß maximal zwei Sensoren (3) zur eindeutigen Detektion der Grenzen von drei Stellpositionsbereichen oder maximal drei Sensoren (3) zur eindeutigen Detektion der Grenzen von fünf bis sieben Stellpositionsbereichen (A-E) vorgesehen sind.
    13. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) berührungslos arbeiten, insbesondere magnetfeldempfindlich ausgebildet sind.
    14. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) im wesentlichen nebeneinander, quer zu den Bewegungsbahnen der Positionselemente (2) angeordnet sind.
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