EP2313584B1 - Kraftfahrzeugtürverschluss mit einer schaltungsanordnung - Google Patents

Kraftfahrzeugtürverschluss mit einer schaltungsanordnung Download PDF

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EP2313584B1
EP2313584B1 EP20090776040 EP09776040A EP2313584B1 EP 2313584 B1 EP2313584 B1 EP 2313584B1 EP 20090776040 EP20090776040 EP 20090776040 EP 09776040 A EP09776040 A EP 09776040A EP 2313584 B1 EP2313584 B1 EP 2313584B1
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EP
European Patent Office
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sensor
current
motor vehicle
vehicle door
door lock
Prior art date
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Revoked
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EP20090776040
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EP2313584A1 (de
Inventor
Ulrich Nass
Thorsten Bendel
Mathias Ochtrop
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Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
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Publication date
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Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP2313584A1 publication Critical patent/EP2313584A1/de
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    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/20—Bolts or detents
    • E05B85/24—Bolts rotating about an axis
    • E05B85/26—Cooperation between bolts and detents
    • 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
    • E05B81/66—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the bolt position, i.e. the latching status
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    • Y10T292/1082—Motor
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    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/57—Operators with knobs or handles

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle door lock, with a circuit arrangement having at least one sensor and a connected control unit, wherein the sensor is connected via a line network to the control unit, wherein the sensor has at least two switching states z.
  • a central locking system is implemented, which is equipped with a control circuit.
  • the control circuit monitors switching states of various switches that can be toggled between different resistors.
  • DE 44 14 734 A1 is concerned with a method and a circuit arrangement for detecting switch states, which are used in actuating means of a motor vehicle.
  • This is in particular a motor vehicle locking system in which it is to be detected whether, for example, a door handle is actuated.
  • Another motor vehicle door lock is exemplified in the DE 196 43 947 A1 described.
  • a sensor a so-called Hall sensor chip used, so an electronic module, the output side outputs different levels of current, depending on whether the approach of an associated magnet is detected or not.
  • Hall sensor chips are used in many ways, for example, if the position of a rotary latch in the interior of an associated motor vehicle door lock is to be interrogated.
  • a motor vehicle door lock is composed of the two essential components motor vehicle door lock and associated locking pin.
  • the catch If the locking bolt enters a locking mechanism of the catch and pawl inside the vehicle door lock when closing an associated motor vehicle door, the catch is moved: It first enters its Vorschdalewolf and then into the main closed position.
  • the respective positions can be interrogated with the aid of the Hall sensor chip or several such Hall sensor chips and can be clearly detected in the control unit. This is achieved by assigning the varying current strengths on the output side of the sensor or Hall sensor chips to each queried positions of the rotary latch in the example.
  • Hall sensor chips are associated with certain disadvantages. Thus, they exhibit a transient response, which can be attributed to the fact that the supply voltage of the Hall sensor chip is usually clocked.
  • Hall sensor chips Due to the transient response, the current signal emitted by the sensor or Hall sensor can only be reliably evaluated by the control unit with a delay. This is disadvantageous in view of the fast reaction times required nowadays.
  • Hall sensor chips are relatively expensive and may have malfunction. These can be attributed, for example, to the fact that the magnetic flux density of the associated magnet decreases due to external influences or due to aging, as a result of mechanical damage, etc., and consequently the at least two switching states to be registered can no longer be perfectly present or can be distinguished from one another.
  • the invention is based on the technical problem of further developing a generic motor vehicle door lock so that, with improved reaction behavior, the structural and consequently financial outlay is reduced compared to previous embodiments.
  • the line network has a clocked supply voltage, and that depending on the applied and clocked supply voltage, the respective switching state of the sensor to a current range of predetermined extent belongs, with both current ranges are separated by a Stromellokrios from each other.
  • the clocked supply voltage is used according to the invention.
  • the supply voltage may work as an example with a duty cycle of 0.5 or 50%. This means that the switch-on time and the switch-off time each occupy approximately half of the total period of the supply voltage. It is regularly worked with a square wave, although of course other voltage waveforms are included by the invention.
  • the senor and the line network form a structural unit. That is, the sensor and substantially the two resistors are generally provided as a component, which provides directly at the desired location in the interior of the motor vehicle door lock for the required query the operating conditions and thus the switching states.
  • the two resistors may be conventional carbon film resistors, but of course also those based on semiconductors are encompassed by the invention. Basically it can also be capacitive resistances.
  • the invention takes into account the special field of application within a motor vehicle in that depending on the applied supply voltage of the respective switching state of the sensor belongs to a current range of predetermined extent. That is, the control unit accepts and interprets a particular current range as belonging to a switching state. Of course, the interpretation is made in this way, that the respective current intensity ranges belonging to the two switching states do not overlap, but rather are separated from one another by a current-strength free region. This current free range may correspond in terms of its extent to the respective current intensity range.
  • a simple on / off switch or microswitch is advantageously used as the sensor.
  • this on / off switch or microswitch different current paths of a line network are now defined.
  • a supply voltage is connected to the line network.
  • the current intensity detected by the control unit and flowing through the line network changes.
  • the two switching states of the sensor can also belong to different voltage states of an output line.
  • These different voltage states of the output line can be realized by a voltage conversion, which is sensor-operated. So it is conceivable, for example, that the sensor respectively on / off switch on a (DC / DC) voltage converter operates or operated and as a result thereof again flow through the output line different currents, which are detected by the control unit and assigned to the respective switching states. That is, in this case, only the voltage converter, the sensor and a (single) output line are sufficient.
  • the two switching states of the sensor correspond to different current paths of the line network, which are active depending on the specification of the sensor or on / off switch.
  • the current paths of the line network have different electrical resistances. If one operates with a substantially constant supply voltage, these different resistances automatically lead to the output side of the line network varying current levels are caused, which in turn undergo detection and assignment to the switching states in the control unit.
  • the senor operates in a similar sense to the line network, which provides different current paths depending on the switching state of the sensor.
  • the current flows back from one pole of the supply voltage via the line network or the relevant current path through the control unit to the other pole of the supply voltage via these current paths.
  • the supply voltage is usually a DC voltage, in particular low-voltage DC voltage in the range of about 9 volts to 15 volts used, as it is generally present in the vehicle. Basically, however, higher supply voltages up to about 30 volts to 40 volts are conceivable.
  • the line network usually two current paths are realized, between which the sensor switches. This includes the first switching state of the sensor to the first current path, while the second switching state of the sensor specifies the second current path.
  • the line network has an output line with a first resistor for the first current path, to which a second resistor is connected as a shunt resistor. If the shunt resistor or the second resistor is used, two parallel lines are formed in the line network and make the second current path (consisting of the two lines) available.
  • the sensor ensures that the second resistor or shunt resistor is connected to the output line with the first resistor.
  • the mode of operation or differentiation between the first current path with the first resistor and the second current path with the first and the second resistor has a similar structure and functions in a similar way to a current measuring device in which the individual measuring ranges are preselected via individual shunts.
  • the current flows only through the first resistor (first current path). If, on the other hand, the second resistor is connected as a shunt resistor to form the two parallel lines in the second switching state of the sensor, then the current flows via the first resistor and the second resistor, resulting in a reduction in the total resistance and an increase in the current intensity (with essentially constant supply voltage ) corresponds (second current path).
  • a motor vehicle door lock is provided with a special circuit arrangement that is based on a reliable sensor mostly in the form of an on / off switch.
  • the on / off switch is advantageously coupled to the line network, the output side provides the at least two different currents or two different current ranges available. These currents or current ranges can be easily detected by the control unit.
  • the circuit arrangement according to the invention with the sensor or microswitch differs from its input-side and output-side behavior practically not from that, as it is observed in a Hall sensor chip. That is, the realized within the scope of the invention circuitry may substitute a Hall sensor chip.
  • a motor vehicle door lock is shown in its basic features. This is composed of a door lock 1, a catch 2 and a pawl 3 in the door lock 1 together. Furthermore, the basic construction includes a locking pin 4, which is merely indicated. With the help of a sensor 5 can now query different positions of the catch 2.
  • the senor 5 is connected via a line network 6 to a control unit 7.
  • the sensor 5 is presently designed as an on / off switch 5 and has two switching states, namely switch 5 "open” and switch 5 "closed", like the Fig. 2 suggests. These two switching states of the sensor 5 correspond to respectively varying current intensity I 1 , I 2 at the output of the sensor 5 and at the output of the line network 6.
  • the control unit 7 can now detect these different currents I 1 , I 2 on the output side and assign operating states of the rotary latch 2, for example, "pre-closing reached” or "pre-closing not reached”.
  • the two switching states of the sensor respectively on / off switch 5 in the exemplary embodiment belong to different current paths 6a; 6a, 6b of the line network 6.
  • the two current paths 6a; 6a, 6b of the wiring network 6 different electrical resistances R 1 ; R 1 + R 2 on. These different resistances R 1 ; R 1 + R 2 cause at a substantially constant supply voltage U each varying and evaluated by the control unit 7 currents I 1 , I 2 .
  • the supply voltage U is clocked.
  • the supply voltage U has a duty cycle of approximately 0.5 or 50%.
  • the duty cycle gives the quotient of the switched-on time t on to the period T, that is t on / T again.
  • the supply voltage U may be located in the range between 9 volts and 15 volts.
  • the current intensity associated with the on / off switch 5 in its "closed” state may be between approximately 14 mA and 23 mA. If, on the other hand, the on / off switch 5 is "open", the output of the line network 6 is a current intensity in the range between approximately 3 mA and 5 mA. Consequently, the current-free region 8 extends in the range between approximately 5 mA and 14 mA.

Landscapes

  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einer Schaltungsanordnung mit wenigstens einem Sensor und einer angeschlossenen Steuereinheit, wobei der Sensor über ein Leitungsnetzwerk mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei der Sensor zumindest zwei Schaltzustände z. B. "offen" und "geschlossen" aufweist, die zu variierender Stromstärke an seinem Ausgang des Leistungsnetzwerkes korrespondieren und von der Steuereinheit erfasst werden, und wobei die beiden Schaltzustände des Sensors zu unterschiedlichen Strompfaden des Leitungsnetzwerkes oder zu unterschiedlichen Spannungszuständen einer Ausgangsleitung gehören.
  • Bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss, wie er im Rahmen der GB 2 309 481 A beschrieben wird, ist eine Zentralverriegelungsanlage realisiert, die mit einem Kontrollschaltkreis ausgerüstet ist. Der Kontrollschaltkreis überwacht Schaltzustände verschiedener Schalter, die zwischen unterschiedlichen Widerständen hin- und hergeschaltet werden können.
  • Ebenfalls gattungsbildend ist die WO 97/28338 A1 . Auch in diesem Fall wird eine Zentralverriegelungsanlage mit mehreren Kraftfahrzeugtürverschlüssen angesprochen, bei welcher unterschiedliche Schaltzustände der jeweiligen Sensoren zu verschiedenen Spannungszuständen einer Ausgangsleitung gehören.
  • Im Rahmen der DE 44 14 734 A1 geht es um ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Erfassen von Schalterzuständen, die bei Betätigungsmitteln eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen. Hierbei handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeugschließsystem, bei welchem erfasst werden soll, ob beispielsweise ein Türgriff betätigt wird.
  • Aus der US 2002/050841 A1 ist eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, die bei Kraftfahrzeugen in Verbindung mit Schaltern wie beispielsweise Türschaltern oder Lichtschaltern zum Einsatz kommt. Dabei wird mit einer Energieversorgung gearbeitet, die je nach Wecksignal eingeschaltet wird.
  • Ein weiterer Kraftfahrzeugtürverschluss wird beispielhaft in der DE 196 43 947 A1 beschrieben. Hier kommt als Sensor ein sogenannter Hallsensor-Chip zum Einsatz, also ein Elektronikbaustein, der ausgangsseitig unterschiedliche Strompegel abgibt, und zwar je nachdem, ob die Annäherung eines zugehörigen Magneten erkannt wird oder nicht. Solche Hallsensor-Chips kommen vielfältig zum Einsatz, wenn beispielsweise die Stellung einer Drehfalle im Innern eines zugehörigen Kraftfahrzeugtürschlosses abgefragt werden soll. Tatsächlich setzt sich ein solcher Kraftfahrzeugtürverschluss aus den beiden wesentlichen Bestandteilen Kraftfahrzeugtürschloss und zugehörigem Schließbolzen zusammen.
  • Sofern der Schließbolzen in ein Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke im Innern des Kraftfahrzeugtürschlosses beim Schließen einer zugehörigen Kraftfahrzeugtür einfährt, wird die Drehfalle bewegt: Sie gelangt zunächst in ihre Vorschließstellung und dann in die Hauptschließstellung. Die jeweiligen Positionen können mit Hilfe des Hallsensor-Chips oder mehrerer solcher Hallsensor-Chips abgefragt und eindeutig in der Steuereinheit erfasst werden. Das gelingt durch Zuordnung der variierenden Stromstärken ausgangsseitig des Sensors bzw. Hallsensor-Chips zu den jeweils abzufragenden Stellungen der Drehfalle im Beispielfall.
  • Derartige Hallsensor-Chips sind mit gewissen Nachteilen verbunden. So weisen sie ein Einschwingverhalten auf, welches sich darauf zurückführen lässt, dass die Versorgungsspannung des Hallsensor-Chips in der Regel getaktet wird.
  • Durch das Einschwingverhalten kann das vom Sensor bzw. Hallsensor abgegebene Stromsignal erst mit Verzögerung von der Steuereinheit zuverlässig ausgewertet werden. Das ist in Anbetracht der heutzutage geforderten schnellen Reaktionszeiten nachteilig. Hinzu kommt, dass Hallsensor-Chips relativ kostenaufwendig sind und Funktionsstörungen aufweisen können. Diese lassen sich beispielhaft darauf zurückführen, dass die magnetische Flussdichte des zugehörigen Magneten durch äußere Einflüsse oder alterungsbedingt, in Folge von mechanischer Beschädigung etc. abnimmt und folglich die wenigstens zwei zu registrierenden Schaltzustände nicht mehr einwandfrei vorliegen oder voneinander unterschieden werden können.
  • Zwar gibt es im Stand der Technik und aus anderem Zusammenhang vielfältige Ansätze dahingehend, mit Schaltern und Widerständen bei einer Verriegelungseinrichtung zu arbeiten (vgl. GB 2 309 481 ). Darüber hinaus ist es durch die JP 2001049952 bekannt, eine Antriebskontrolle für einen Motor zum Öffnen oder Schließen einer Kraftfahrzeugtür mit Schaltern und Widerständen zu arbeiten. Überzeugende Vorschläge zur Lösung der vorgenannten Probleme ergeben sich hieraus aber nicht.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss so weiter zu entwickeln, dass bei verbessertem Reaktionsverhalten der bauliche und folglich finanzielle Aufwand gegenüber bisherigen Ausführungsformen verringert ist.
  • Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Leitungsnetzwerk eine getaktete Versorgungsspannung aufweist, und dass je nach anliegender sowie getakteter Versorgungsspannung der jeweilige Schaltzustand des Sensors zu einem Stromstärkebereich vorgegebener Ausdehnung gehört, wobei beide Stromstärkebereiche durch einen Stromstärkefreibereich voneinander separiert sind.
  • Um insgesamt den Ruhestrom durch das Leitungsnetzwerk zu reduzieren und eventuelle Überhitzungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß mit der getakteten Versorgungsspannung gearbeitet. Dabei mag die Versorgungsspannung beispielhaft mit einem Tastverhältnis von 0,5 bzw. 50 % arbeiten. Das heißt, die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit nehmen in etwa jeweils die Hälfte der gesamten Periodendauer der Versorgungsspannung ein. Dabei wird regelmäßig mit einer Rechteckspannung gearbeitet, wenngleich natürlich auch andere Spannungsverläufe von der Erfindung umfasst werden.
  • Um die Kosten möglichst gering zu halten und den Einbau zu vereinfachen, hat es sich bewährt, wenn der Sensor und das Leitungsnetzwerk eine Baueinheit bilden. Das heißt der Sensor und im Wesentlichen die beiden Widerstände werden im Allgemeinen als ein Bauteil zur Verfügung gestellt, welches unmittelbar an der gewünschten Stelle im Innern des Kraftfahrzeugtürschlosses für die erforderliche Abfrage der Betriebszustände und damit der Schaltzustände sorgt. Bei den beiden Widerständen mag es sich um herkömmliche Kohleschichtwiderstände handeln, wobei selbstverständlich aber auch solche auf Halbleiterbasis von der Erfindung umfasst werden. Grundsätzlich kann es sich auch um kapazitive Widerstände handeln.
  • Im Übrigen trägt die Erfindung dem speziellen Einsatzgebiet innerhalb eines Kraftfahrzeuges dadurch Rechnung, dass je nach anliegender Versorgungsspannung der jeweilige Schaltzustand des Sensors zu einem Stromstärkebereich vorgegebener Ausdehnung gehört. Das heißt, von der Steuereinheit wird ein bestimmter Stromstärkebereich als zu einem Schaltzustand gehörig akzeptiert und interpretiert. Dabei wird die Auslegung natürlich so getroffen, dass sich die zu den beiden Schaltzuständen gehörigen jeweiligen Stromstärkebereiche nicht überlappen, sondern vielmehr durch einen Stromstärkefreibereich voneinander separiert sind. Dieser Stromstärkefreibereich mag von seiner Ausdehnung her dem jeweiligen Stromstärkebereich entsprechen.
  • Selbstverständlich können mit Hilfe des Sensors auch mehr als zwei Schaltzustände bei Bedarf abgefragt werden. In der Regel reicht es jedoch aus, lediglich zwei Schaltzustände sicher zu erkennen, die zu jeweils unterschiedlicher Stromstärke ausgangsseitig des Sensors korrespondieren und so von der Steuereinheit sicher erfasst und jeweils abzufragenden Betriebszuständen zugeordnet werden können. Bei diesen Betriebszuständen bzw. Schaltzuständen mag es sich im Beispielfall der Abfrage einer Drehfalle um die Positionen "Vorschließstellung erreicht" und "Vorschließstellung nicht erreicht" handeln. Selbstverständlich ist dies nur beispielhaft zu verstehen.
  • Erfindungsgemäß kommt nun vorteilhaft als Sensor ein simpler Ein-/Ausschalter respektive Mikroschalter zum Einsatz. Mit Hilfe dieses Ein-/Ausschalters oder Mikroschalters werden nun unterschiedliche Strompfade eines Leitungsnetzwerkes definiert. An das Leitungsnetzwerk ist eine Versorgungsspannung angeschlossen. Je nachdem welcher Strompfad des Leitungsnetzwerkes aktiv ist (vorgegeben durch den Sensor respektive Ein-/Ausschalter) ändert sich die von der Steuereinheit erfasste und durch das Leitungsnetzwerk fließende Stromstärke.
  • Grundsätzlich können die beiden Schaltzustände des Sensors aber auch zu unterschiedlichen Spannungszuständen einer Ausgangsleitung gehören. Diese unterschiedlichen Spannungszustände der Ausgangsleitung lassen sich durch eine Spannungswandlung realisieren, die sensorbetätigt erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Sensor respektive Ein-/Ausschalter auf einen (DC/DC-)Spannungswandler arbeitet bzw. diesen betätigt und als Folge hiervon durch die Ausgangsleitung erneut unterschiedliche Stromstärken fließen, die von der Steuereinheit erfasst und den jeweiligen Schaltzuständen zugeordnet werden. Das heißt, in diesem Fall sind lediglich der Spannungswandler, der Sensor und eine (einzige) Ausgangsleitung ausreichend.
  • Im Regelfall korrespondieren die beiden Schaltzustände des Sensors jedoch zu unterschiedlichen Strompfaden des Leitungsnetzwerkes, die je nach Vorgabe des Sensors respektive Ein-/Ausschalters aktiv sind. In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Strompfade des Leitungsnetzwerkes unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen. Sofern mit im Wesentlichen konstanter Versorgungsspannung gearbeitet wird, führen diese unterschiedlichen Widerstände automatisch dazu, dass ausgangsseitig des Leitungsnetzwerkes variierende Stromstärken verursacht werden, die wiederum in der Steuereinheit eine Erfassung und Zuordnung zu den Schaltzuständen erfahren.
  • Das heißt, der Sensor arbeitet in entsprechendem Sinne auf das Leitungsnetzwerk, welches je nach Schaltzustand des Sensors unterschiedliche Strompfade zur Verfügung stellt. Über diese Strompfade fließt der Strom von einem Pol der Versorgungsspannung über das Leitungsnetzwerk bzw. den betreffenden Strompfad durch die Steuereinheit zum anderen Pol der Versorgungsspannung zurück. Denn als Versorgungsspannung kommt üblicherweise eine Gleichspannung, insbesondere Niedervoltgleichspannung im Bereich von ca. 9 Volt bis 15 Volt zum Einsatz, wie sie im Allgemeinen im Kraftfahrzeug vorliegt. Grundsätzlich sind aber auch höhere Versorgungsspannungen bis zu ca. 30 Volt bis 40 Volt denkbar.
  • Im Leitungsnetzwerk sind in der Regel zwei Strompfade realisiert, zwischen denen der Sensor umschaltet. Dabei gehört der erste Schaltzustand des Sensors zum ersten Strompfad, während der zweite Schaltzustand des Sensors den zweiten Strompfad vorgibt.
  • Im Detail hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Leitungsnetzwerk über eine Ausgangsleitung mit einem ersten Widerstand für den ersten Strompfad verfügt, zu welcher ein zweiter Widerstand als Nebenschlusswiderstand hinzugeschaltet wird. Kommt der Nebenschlusswiderstand bzw. der zweite Widerstand zum Einsatz, so werden zwei parallele Leitungen im Leitungsnetzwerk gebildet und stellen den zweiten Strompfad (bestehend aus den beiden Leitungen) zur Verfügung. Dabei sorgt der Sensor dafür, dass der zweite Widerstand bzw. Nebenschlusswiderstand zu der Ausgangsleitung mit dem ersten Widerstand hinzugeschaltet wird. Die Funktionsweise bzw. Unterscheidung zwischen dem ersten Strompfad mit dem ersten Widerstand und dem zweiten Strompfad mit dem ersten und dem zweiten Widerstand ist ähnlich aufgebaut und funktioniert vergleichbar wie bei einem Strommessgerät, bei welchem über einzelne Nebenschlusswiderstände (Shunts) die einzelnen Messbereiche vorgewählt werden.
  • Jedenfalls fließt im ersten Schaltzustand des Sensors der Strom lediglich durch den ersten Widerstand (erster Strompfad). Wird dagegen beim zweiten Schaltzustand des Sensors der zweite Widerstand als Nebenschlusswiderstand unter Bildung der beiden parallelen Leitungen hinzugeschaltet, so fließt der Strom über den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand, was zu einer Verringerung des Gesamtwiderstands und einer Erhöhung der Stromstärke (bei im Wesentlichen gleichbleibender Versorgungsspannung) korrespondiert (zweiter Strompfad).
  • Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeugtürverschluss mit einer speziellen Schaltungsanordnung zur Verfügung gestellt, die auf einen zuverlässigen Sensor meistens in Gestalt eines Ein-/Ausschalters zurückgreift. Der Ein-/Ausschalter ist vorteilhaft mit dem Leitungsnetzwerk gekoppelt, das ausgangsseitig die wenigstens zwei verschiedenen Stromstärken bzw. zwei verschiedenen Stromstärkebereiche zur Verfügung stellt. Diese Stromstärken bzw. Stromstärkebereiche können unschwer von der Steuereinheit erfasst werden.
  • Als Folge hiervon unterscheidet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit dem Sensor bzw. Mikroschalter von ihrem eingangsseitigen und ausgangsseitigen Verhalten praktisch nicht von demjenigen, wie es bei einem Hallsensor-Chip beobachtet wird. Das heißt, die im Rahmen der Erfindung realisierte Schaltungsanordnung kann einen Hallsensor-Chip substituieren.
  • Das gelingt auf einfache und kostengünstige Art und Weise. Darüber hinaus hat die Taktung der Versorgungsspannung keinen Einfluss auf die Schalteigenschaften des Sensors bzw. Ein-/Ausschalters. Dieser weist nämlich kein Einschwingverhalten auf. Vielmehr liegen die unterschiedlichen Stromstärkebereiche je nach Schaltzustand vor, die sich lediglich aufgrund gegebenenfalls variierender Versorgungsspannung einstellen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1
    den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss schematisch,
    Fig. 2
    das Leitungsnetzwerk in einer Übersicht,
    Fig. 3
    eine zeitliche Abfolge der Versorgungsspannung und die zugehörigen Schaltzustände des Sensors sowie schließlich
    Fig. 4
    die unterschiedlichen Schaltzustände unter Berücksichtigung jeweiliger Stromstärkebereiche.
  • In der Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss in seinen Grundzügen dargestellt. Dieser setzt sich aus einem Türschloss 1, einer Drehfalle 2 und einer Sperrklinke 3 in dem Türschloss 1 zusammen. Ferner gehört zum grundsätzlichen Aufbau ein Schließbolzen 4, der lediglich angedeutet ist. Mit Hilfe eines Sensors 5 lassen sich nun verschiedene Stellungen der Drehfalle 2 abfragen.
  • Dazu ist der Sensor 5 über ein Leitungsnetzwerk 6 mit einer Steuereinheit 7 verbunden. Der Sensor 5 ist vorliegend als Ein-/Ausschalter 5 ausgebildet und weist zwei Schaltzustände auf, nämlich Schalter 5 "offen" und Schalter 5 "geschlossen", wie die Fig. 2 andeutet. Diese beiden Schaltzustände des Sensors 5 korrespondieren zu jeweils variierender Stromstärke I1, I2 am Ausgang des Sensors 5 respektive am Ausgang des Leitungsnetzwerkes 6. Die Steuereinheit 7 kann nun diese unterschiedlichen Stromstärken I1, I2 ausgangsseitig erfassen und Betriebszuständen der Drehfalle 2 zuordnen, beispielsweise "Vorschließstellung erreicht" oder "Vorschließstellung nicht erreicht".
  • Erfindungsgemäß gehören die beiden Schaltzustände des Sensors respektive Ein-/Ausschalters 5 im Rahmen des Ausführungsbeispiels zu unterschiedlichen Strompfaden 6a; 6a, 6b des Leitungsnetzwerkes 6. Dabei weisen die beiden Strompfade 6a; 6a, 6b des Leitungsnetzwerkes 6 unterschiedliche elektrische Widerstände R1; R1 + R2 auf. Diese unterschiedlichen Widerstände R1; R1 + R2 verursachen bei im Wesentlichen konstanter Versorgungsspannung U die jeweils variierenden und von der Steuereinheit 7 ausgewerteten Stromstärken I1, I2.
  • Tatsächlich sind vorliegend zwei Strompfade 6a; 6a, 6b realisiert, zwischen denen der Sensor respektive Ein-/Ausschalter 5 umschaltet. Bei diesen Strompfaden 6a; 6a, 6b handelt es sich um eine Ausgangsleitung 6a mit dem ersten Widerstand R1 für den ersten Strompfad 6a. Zu diesem ersten Strompfad 6a wird mit Hilfe des Sensors respektive Ein-/Ausschalters 5 der zweite Widerstand R2 als Nebenschlusswiderstand hinzugeschaltet. Dadurch fließt der Strom nicht nur durch die Ausgangsleitung 6a, sondern zusätzlich durch eine Parallelleitung 6b mit dem zweiten Widerstand R2. Beide Leitungen 6a, 6b bilden den zweiten Strompfad 6a, 6b (vgl. Fig. 2).
  • Anhand der Fig. 3 oben erkennt man, dass die Versorgungsspannung U getaktet vorliegt. Im Ausführungsbeispiel verfügt die Versorgungsspannung U über ein Tastverhältnis von in etwa 0,5 bzw. 50 %. Das Tastverhältnis gibt dabei den Quotienten der eingeschalteten Zeit ton zur Periodendauer T, das heißt ton/T wieder. Gleiches gilt vorliegend für das Verhältnis der ausgeschalteten Zeit toff zur Periodendauer T. In Folge der unterschiedlichen Stromstärken I1, I2 ausgangsseitig des Leitungsnetzwerkes 6 stellen sich je nach dem, ob der Ein-/Ausschalter 5 geschlossen ist oder nicht, die in der Fig. 3 unten dargestellten Stromverläufe über die Zeit t ein. So ist im linken Teil der Fig. 3 unten der Ein-/Ausschalter 5 offen und gehört zur geringeren Stromstärke I1. Im rechten Teil ist der Ein-/Ausschalter 5 geschlossen und bedingt die höhere Stromstärke I2.
  • In der Fig. 4 oben ist schließlich der zeitliche Verlauf der Versorgungsspannung U unter Berücksichtigung einer Variation der Versorgungsspannung dargestellt. Aufgrund dieser Variation der Versorgungsspannung U (schraffiert dargestellt) ergibt sich auch ein Stromstärkebereich, wie er in der darunter angeordneten Darstellung gezeigt ist. Dieser (ebenfalls schraffierte) Stromstärkebereich gehört zum jeweiligen Schaltzustand, einerseits Ein-/Ausschalter 5 "offen" (Stromstärke I1) und andererseits Ein-/Ausschalter 5 "geschlossen" (Stromstärke I2). Die Darstellung ist also vergleichbar zu derjenigen in der Fig. 3 unten mit dem einzigen Unterschied, dass nun aufgrund der variierenden Versorgungsspannung U ein jeweiliger Stromstärkebereich wiedergegeben ist, der insgesamt von der Steuereinheit 7 (noch) als zum jeweiligen Schaltzustand gehörig interpretiert wird.
  • Zwischen den beiden Stromstärkebereichen I1, I2, welche zu den Schaltzuständen "offen" und "geschlossen" gehören, erstreckt sich ein sogenannter Stromstärkefreibereich 8, welcher von seiner Ausdehnung her im Wesentlichen dem jeweiligen Stromstärkebereich entspricht und so eine definitive Unterscheidung zwischen den Schaltzuständen "offen" und "geschlossen" in der Steuereinheit 7 ermöglicht.
  • Vorliegend mag die Versorgungsspannung U im Bereich zwischen 9 Volt und 15 Volt angesiedelt sein. Die zum Ein-/Ausschalter 5 gehörige Stromstärke in dessen Zustand "geschlossen" mag zwischen ca. 14 mA und 23 mA liegen. Ist dagegen der Ein-/Ausschalter 5 "offen", so stellt sich ausgangsseitig des Leitungsnetzwerkes 6 eine Stromstärke im Bereich zwischen ca. 3 mA und 5 mA ein. Folgerichtig erstreckt sich der Stromstärkefreibereich 8 im Bereich zwischen ca. 5 mA und 14 mA. Hierbei handelt es sich selbstverständlich nur um Beispielwerte.

Claims (7)

  1. Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einer Schaltungsanordnung mit wenigstens einem Sensor (5) und einer angeschlossenen Steuereinheit (7), wobei der Sensor (5) über ein Leitungsnetzwerk (6) mit der Steuereinheit (7) verbunden ist, wobei
    - der Sensor (5) zumindest zwei Schaltzustände, z. B. "offen" und "geschlossen" aufweist, die zu variierender Stromstärke (I1; I2) an einem Ausgang des Leitungsnetzwerkes (6) korrespondieren und von der Steuereinheit (7) erfasst werden, und wobei
    - die beiden Schaltzustände des Sensors (5) zu unterschiedlichen Strompfaden (6a; 6a, 6b) des Leitungsnetzwerkes (6) oder zu unterschiedlichen Spannungszuständen einer Ausgangsleitung gehören,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Leitungsnetzwerk (6) eine getaktete Versorgungsspannung (U) aufweist, und dass
    - je nach anliegender sowie getakteter Versorgungsspannung (U) der jeweilige Schaltzustand des Sensors (5) zu einem Stromstärkebereich (I1; I2) vorgegebener Ausdehnung gehört, wobei
    - beide Stromstärkebereiche (I1; I2) durch einen Stromstärkefreibereich (8) voneinander separiert sind.
  2. Kraftfahrzeugtürverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Spannungszustände der Ausgangsleitung durch eine sensorbetätigte Spannungswandlung erzeugt werden.
  3. Kraftfahrzeugtürverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strompfade (6a; 6a, 6b) des Leitungsnetzwerkes (6) unterschiedlich elektrische Widerstände (R1; R1 + R2) aufweisen, die bei im Wesentlichen konstanter Versorgungsspannung (U) die variierende Stromstärke (I1, I2) verursachen.
  4. Kraftfahrzeugtürverschluss nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen zwei Strompfade (6a, 6b) realisiert sind, zwischen denen der Sensor (5) umschaltet.
  5. Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 oder 3, 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsleitung (6a) mit einem ersten Widerstand (R1) für einen ersten Strompfad (6a) realisiert ist, zu welcher ein zweiter Widerstand (R2) als Nebenschlusswiderstand mittels des Sensors (5) unter Bildung zweier paralleler Leitungen als zweitem Strompfad (6a, 6b) hinzugeschaltet wird.
  6. Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung (U) mit einem Tastverhältnis von in etwa 0,5 ausgerüstet ist.
  7. Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) als Ein-/Ausschalter (5), insbesondere Mikroschalter, ausgebildet ist.
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