EP2689082A1 - Sperranordnung für mindestens ein sperrstück und zugehöriges zündschloss - Google Patents

Sperranordnung für mindestens ein sperrstück und zugehöriges zündschloss

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Publication number
EP2689082A1
EP2689082A1 EP12705129.0A EP12705129A EP2689082A1 EP 2689082 A1 EP2689082 A1 EP 2689082A1 EP 12705129 A EP12705129 A EP 12705129A EP 2689082 A1 EP2689082 A1 EP 2689082A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking
evaluation
drive
control unit
locking piece
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP12705129.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Poslowsky
Stefan Mueller
Ellen Heidler
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.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren 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 Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Publication of EP2689082A1 publication Critical patent/EP2689082A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
    • B60R25/02—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism
    • B60R25/021—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch
    • B60R25/02142—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch comprising externally controlled safety devices for preventing locking during vehicle running condition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
    • H01F7/1838—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current by switching-in or -out impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/185—Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement

Definitions

  • Locking arrangement for at least one locking piece and associated
  • the invention relates to a barrier arrangement according to the type mentioned in the preamble of claim 1, an associated
  • Locking arrangements with an evaluation and control unit, a drive and at least one locking piece are known from the prior art, which are used in particular as pull-off locks for an ignition key from an ignition lock.
  • the evaluation and control unit causes a change in position of the at least one locking piece on the drive, wherein the change in position of the at least one locking piece activates or deactivates at least one locking mechanism in the ignition.
  • the ignition key lock described comprises a drive which causes a change in position of a locking piece, wherein the change in position of the locking piece a
  • Locking mechanism activated or deactivated.
  • the drive comprises an electromagnet with a spring-loaded armature or plunger core.
  • the spring-loaded armature or plunger core is moved against the spring force and activates the locking mechanism, which prevents the ignition key from being removed.
  • the object of the invention is to propose a locking arrangement and an associated operating method, which Enabling energy consumption and still provide a reliable lock function.
  • the advantage achieved with the invention is that the evaluation and control unit reduces a power supply of the drive when the at least one locking piece has reached a predetermined end position in which the locking mechanism is activated.
  • the basic idea of the invention is based on the fact that the energy used to hold a predetermined end position of the at least one locking piece is lower than the energy used to realize the predetermined end position. Thus, energy is saved, in which after reaching the predetermined end position of the at least one locking piece, in which a locking mechanism is activated by the at least one locking piece, the supplied energy is reduced.
  • Embodiments of the locking arrangement according to the invention comprise an evaluation and control unit, a drive and at least one locking piece, wherein the evaluation and control unit causes a change in position of the at least one locking piece via the drive, and wherein the change in position of the at least one locking piece activates or deactivates at least one locking mechanism.
  • the evaluation and control unit reduces a power supply of the drive when the at least one locking piece has reached a predetermined end position in which the locking mechanism is activated.
  • the drive is designed as a magnetic drive with at least one electromagnet, at least one spring element and at least one anchor.
  • the at least one armature is in this case designed as a locking piece and changes its position due to a magnetic force generated by the at least one electromagnet against the force of the at least one spring element.
  • the evaluation and control unit varies the energy supply of the drive via at least one series resistor, which is connected or bypassed by the evaluation and control unit.
  • the current flowing through the drive, and thus the loss of heat energy is reduced in an advantageous manner when the at least one series resistor is connected.
  • the current and thus the energy for the drive is increased, in which the at least one series resistor is bridged.
  • a current and energy saving function can be realized as long as the at least one blocking piece is in the predetermined end position.
  • the evaluation and control unit can vary the energy supply of the drive via at least one semiconductor component, wherein the evaluation and control unit varies the energy supply of the drive by driving the semiconductor component.
  • the evaluation and control unit continuously monitors the position of the at least one locking piece and detects and / or evaluates an occurring position change of the at least one locking piece. This can be ensured in an advantageous manner that the at least one locking piece is in its predetermined end position before the power-saving mode is activated. Furthermore, an ineffectiveness of the locking arrangement can be determined in an advantageous manner, which arises when the at least one locking piece leaves the predetermined end position.
  • Locking arrangement recognizes the evaluation and control unit, the change in position of the at least one locking piece sensorless about a detected voltage change to the at least one series resistor and / or the at least one Halbleiterbauele- element.
  • the voltage change is a direct consequence of the change in position of the at least one locking piece. If the at least one locking piece changes its position, this position change results in a change in the magnetic field in the electromagnet and thus in a change in current. Since the resistance value of the series resistor and / or of the semiconductor component is constant, the current change caused by the series resistor or by the semiconductor component causes a detectable voltage change.
  • This type of position detection is extremely space-saving and easy to implement, since no additional sensor is required, but anyway in the lock assembly existing components, such as the electromagnet, the locking piece, the series resistor and the evaluation and control unit for detecting the position change can be used. Furthermore, this position determination is inexpensive, since, as already mentioned, the required components are already present and no additional expensive sensor must be provided. Such an undesired change in position of the at least one locking piece can be caused, for example, by vibrations and / or impacts during operation.
  • the evaluation and control unit increases the supplied drive energy again to move the at least one locking piece back to the predetermined end position when a detected deviation of the at least one locking piece from the predetermined end position exceeds a predetermined threshold. By switching off the energy-saving mode, the danger of ineffectiveness of the blocking function which could result from exceeding the predetermined position deviation threshold value can be eliminated. This allows a reliable and gap-free blocking function with low energy consumption.
  • the evaluation and control unit monitors the voltage applied to the barrier arrangement. If voltage fluctuations are detected, then the evaluation and control unit can control these by the at least one series resistor
  • this function is advantageous when a plurality of consumers are supplied by a corresponding voltage source, since in this way a supply voltage that is as constant as possible is ensured.
  • the monitoring of the applied voltage has the advantage that, in the event of a possible undersupply of the blocking arrangement, an interruption of decrease the applied voltage, the energy-saving mode can be stopped, in which the series resistor is bridged and thus despite a voltage drop enough energy can be applied to keep the at least one locking piece further in its predetermined end position.
  • the evaluation and control unit is activated by at least one switch as a function of predetermined criteria.
  • the lock arrangement according to the invention can be activated, for example, only when the ignition key is in a deduction position and the gear selector lever is not simultaneously in the parking position. As a result, even more energy can be saved since the barrier arrangement according to the invention is energized only in a short period of time and is then deactivated during driving operation.
  • the activated evaluation and control unit activates the drive and / or bypasses the at least one series resistor, for example via at least one switch.
  • the at least one switch advantageously enables fast connection and disconnection of different circuits.
  • switches are a mass product and can advantageously be purchased in large quantities in various embodiments.
  • the at least one switch is designed as a semiconductor component.
  • a separate structural unit which comprises the at least one evaluation and control unit and / or at least one sensor for determining a malfunction and / or at least one separate voltage source. Due to the separate unit, the intrinsic safety of the barrier arrangement can be increased. In the present case, a malfunction is understood as a situation in which the functionality of the barrier arrangement can not be guaranteed and / or premature wear and / or destruction one or more components is possible. Possible malfunctions can be triggered, for example, by overheating certain components and / or excessive current and / or an inoperative component and / or interrupting the supply line.
  • the position monitoring of the at least one locking piece allows compliance with at least one predetermined end position, wherein an additional voltage source can minimize the risk of voltage fluctuations.
  • the separate evaluation and control unit in contrast to an evaluation and control unit shared by several functions or systems, guarantees a high degree of independence from other systems.
  • the lock assembly is coupled to the locking mechanism of the ignition.
  • the Abziehsperre the ignition works energy-saving and prevents in predetermined situations, nevertheless, an unauthorized removal of the ignition key from the ignition.
  • Embodiments of the inventive method for operating a locking arrangement in a vehicle which comprises a drive and at least one locking piece, activate a corresponding blocking function, which via the drive changes the position of the at least one
  • Locking piece causes, wherein the change in position of the at least one locking piece activates or deactivates at least one locking mechanism.
  • the position of the locking piece are continuously monitored and detected occurring position change of at least one locking piece and / or evaluated.
  • the supplied drive energy is increased again to move the at least one locking piece back to the predetermined end position when a detected position deviation from the predetermined end position of the at least one locking piece exceeds a predetermined threshold value ü.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a locking arrangement according to the invention.
  • the illustrated exemplary embodiment of a locking arrangement 1 comprises an evaluation and control unit 10, a drive 20 and at least one locking piece 24.
  • the evaluation and control unit 10 effects a change in position of the at least one via the drive 20 Locking piece 24, wherein the change in position of the at least one locking piece 24 activates or deactivates at least one locking mechanism, not shown.
  • the evaluation and control unit 10 reduces a power supply of the drive 20 if the at least one locking device piece 24 has reached a predetermined end position in which the locking mechanism is activated.
  • Embodiments of the locking arrangement 1 according to the invention are used, for example, in an ignition lock as a trigger lock for an ignition lock.
  • the drive 20 is designed as a magnetic drive with at least one electromagnet 26, at least one spring element 22 and at least one armature.
  • the at least one armature is designed as a locking piece 24 and changes its position due to a magnetic force generated by the at least one electromagnet 26 against the force of the at least one spring element 22. If the drive is activated, then the at least one
  • Locking piece 24 brought into the predetermined end position and held there. Upon deactivation of the drive 20, the at least one locking piece 24 is brought back to its original position due to the spring force of the spring element 22.
  • the evaluation and control unit 10 varies the power supply of the drive 20 by connecting or bypassing at least one series resistor R, which is connected in series with the drive 20.
  • the series resistor R reduces the flow of current through the drive 20 and thus the energy consumption. By bridging the series resistor R, a higher current flows through the drive 20. In this way, at least two different levels of power and energy consumption arise.
  • the at least one connected resistor R a current and energy saving function is realized, as long as the at least one locking piece 24 is in the predetermined end position.
  • the evaluation and control unit 10 recognizes a change in position of the at least one locking piece 24 in a sensorless manner via a detected voltage change at the at least one series resistor R.
  • the position of the at least one locking piece 24 is determined, for example, via the magnetic field change of the electromagnet 26.
  • the magnetic field change causes a deviation of a previously measured voltage. Based on suitable mathematical models can be closed by the voltage deviation to the current position of the at least one locking piece 24.
  • the evaluation and control unit 10 increases the supplied drive energy again to move the at least one locking piece 24 back to the predetermined end position when a detected deviation from the predetermined end position of the at least one locking piece 24 exceeds a predetermined threshold.
  • the evaluation and control unit 10 monitors in the illustrated embodiment, the voltage applied to the lock assembly 1 voltage U Batt and compensates for voltage fluctuations through the at least one resistor R, in which the evaluation and control unit 10 bridges the at least one resistor R ü- or connects.
  • a semiconductor component such as a field effect transistor (FET) may be used instead of Vorwider- R, so that the evaluation and control unit can vary the power supply of the drive via the semiconductor device.
  • the evaluation and control unit 10 then varies the power supply of the drive 20 by generating a corresponding drive signal for the semiconductor device. Furthermore, the evaluation and control unit 10 can compensate for voltage fluctuations by a corresponding control of the semiconductor device.
  • the evaluation and control unit 10 and thus the locking arrangement 1 are activated via a first switch S i.
  • the activated evaluation and Control unit 10 then activates the at least one series resistor R and the drive 20 via a second switch S 2 .
  • the evaluation and control unit 10 bridges the series resistor R via a third switch S 3 in order to apply the full voltage to the drive 20 and to move the at least one blocking element 24 into the predetermined end position.
  • the evaluation and control unit 10 opens the third switch S3 and connects the series resistor R in series with the drive 20 in order to reduce the current through the drive 20 and its energy consumption.
  • step S10 the disabling function of the disabling order 1 is activated by closing the first switch S i. If the locking arrangement 1 according to the invention activates a trigger lock for an ignition key in the ignition lock, then the first switch S i is closed, for example, by moving a gear lever from a parking position to another position. Furthermore, the first switch S i can be closed as soon as the vehicle is moving.
  • step S20 the evaluation and control unit 10 activates the drive 20 in the illustrated embodiment
  • step S30 the energy supply of the locking arrangement 1 in the illustrated embodiment is reduced by opening the third switch S 3 when the at least one locking piece 24 has reached the predetermined end position.
  • the bridging of the series resistor R is canceled and the series resistor R is connected in series with the drive 20. This reduces the series resistor R the
  • the at least one locking piece 24 Since less energy is required to hold the predetermined end position than is required for driving the locking piece, the at least one locking piece 24 remains in the predetermined end position despite reduced energy supply. In this way energy can be saved without affecting the blocking function.
  • the current position of the at least one locking piece 24 is continuously checked in step S40.
  • the second switch S 2 is opened for a short time to check the current position of the at least one locking piece 24 and the drive briefly disconnected from the voltage source U Batt .
  • the switch S 2 is closed again and the evaluation and control unit 10 measures the actual voltage across the series resistor R. If the currently measured voltage exceeds and / or falls below a certain threshold value, an undesired change in position of the at least one blocking piece 24 can result from the predetermined end position which can be corrected by increasing the power supply. If the deviation does not exceed and / or falls below the threshold value, then the energy-saving mode can be maintained.
  • step S50 If an undesired change in position of the at least one locking piece 24 is detected in step S50, then the method is continued with step S20 in order to re-energize the drive by bridging over the series resistor R. If, during the checking of the current position of the at least one locking piece 24, no deviation from the predetermined end position is detected, or if the current position of the locking piece 24 is within a predetermined tolerance range to the end position, then the energy saving function is maintained and the method with the step S60 continued.
  • step S60 it is checked whether the blocking function is still required. If this is the case, then the method continues with the checking of the position of the at least one locking piece 24 in step S40. If the blocking function is no longer required, the blocking function is deactivated in step S70 and the at least one locking piece 24 is returned to the starting position by opening the second switch S2 and the restoring force generated by the at least one spring element 22. Is this at least one
  • Locking piece 24 in the starting position then the locking mechanism is deactivated again.
  • the first switch S1 is opened again in the exemplary embodiment shown.
  • Embodiments of the locking arrangement 1 according to the invention can be used for example in an ignition lock with locking mechanism.
  • the locking assembly 1 is then coupled to the locking mechanism and prevents the removal of the ignition key.
  • the applied voltage U Batt is preferably a battery voltage generated by a battery of the vehicle.
  • the first switch S i is closed, for example, when the gear selector lever is not in a parked position or when the transmission is active.
  • the position of the at least one locking piece 24 is determined sensorless in the manner described.
  • the position of the blocking piece can be detected by suitable sensors, such as, for example, a Hall element. be averaged.
  • suitable sensors such as, for example, a Hall element. be averaged.
  • a plurality of switchable series resistors and / or semiconductor devices and / or one or more constant current sources, which can also be made switchable or controllable, can be used.
  • the rotational position of the ignition key can be queried when the ignition has a position-dependent, mechanically activated trigger lock.
  • the locking arrangement according to the invention is activated only when the ignition key is in the deduction position and the gear selector lever is not simultaneously in the park position. As a result, even more energy can be saved, since the locking arrangement according to the invention is energized only in a short period of time and is then deactivated during driving and the ignition key is secured against removal by the mechanically activated trigger lock.
  • a separate unit which comprises the at least one evaluation and control unit 10.
  • an already existing in the vehicle evaluation and control unit can be used for the operation of the locking arrangement according to the invention, which takes over the operation of the locking unit in addition to at least one other function.
  • the assembly may additionally comprise at least one sensor for detecting a malfunction and / or at least one separate voltage source.
  • a malfunction is understood as a situation in which the functionality of the barrier arrangement can not be guaranteed and / or premature wear and / or destruction of one or more components is possible. Possible malfunctions can be caused, for example, by overheating certain components and / or an excessively high current and / or a non-functional component and / or an interruption of the supply line are triggered.
  • a temperature sensor and / or a current sensor, etc. can be used to detect such malfunctions.
  • Embodiments of the present invention advantageously enable a reduction in the energy input of the drive when the at least one locking piece has reached a predetermined end position in which the locking mechanism is activated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sperranordnung (1) mit einer Aus- werte- und Steuereinheit (10), einem Antrieb (20) und mindestens einem Sperrstück (24), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (10) über den Antrieb (20) eine Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) bewirkt, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) mindestens einen Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert, ein Zünd- schloss für ein Fahrzeug mit einer solchen Sperranordnung (1) und ein Verfahren zum Betreiben einer Sperranordnung (1) in einem Fahrzeug. Um eine energiesparende Sperranordnung zu realisieren, reduziert die Auswerte- und Steuereinheit (10) eine Energiezufuhr des Antriebs (20), wenn das mindestens eine Sperrstück (24) eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist.

Description

Sperranordnung für mindestens ein Sperrstück und zugehöriges
Zündschloss
Die Erfindung betrifft eine Sperranordnung nach Gattung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, ein zugehöriges
Zündschloss für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 12 genannten Art und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Sperranordnung in einem Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 13 genannten Art.
Aus dem Stand der Technik sind Sperranordnungen mit einer Auswerte- und Steuereinheit, einem Antrieb und mindestens einem Sperrstück bekannt, welche insbesondere als Abziehsperren für einen Zündschlüssel aus einem Zündschloss eingesetzt werden. Im bekannten Stand der Technik bewirkt die Auswerte- und Steuereinheit eine Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks über den Antrieb, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks mindestens einen Sperrmechanismus im Zündschloss aktiviert oder deaktiviert.
In der Patentschrift DE 43 32 478 C2 wird beispielsweise eine Abziehsperre für einen Zündschlüssel aus einem Zündschloss beschrieben. Die beschriebene Zündschlüsselsperre umfasst einen Antrieb, welcher eine Positionsänderungen eines Sperrstücks bewirkt, wobei die Positionsänderung des Sperrstücks einen
Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert. Der Antrieb umfasst einen Elektromagneten mit einem federbelasteten Anker oder Tauchkern. Durch Aktvierung des Elektromagneten wird der federbelastete Anker oder Tauchkern gegen die Federkraft be- wegt und aktiviert den Sperrmechanismus, welcher das Abziehen des Zündschlüssels verhindert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sperranordnung und ein zugehöriges Betriebsverfahren vorzuschlagen, welche einen gerin- gen Energieverbrauch ermöglichen und trotzdem eine zuverlässige Sperrfunktion zur Verfügung stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sperranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Zündschloss für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Sperranordnung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Weitere Merkmale, welche die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter ausgestalten, enthalten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Auswerte- und Steuereinheit eine Energiezufuhr des Antriebs reduziert, wenn das mindestens eine Sperrstück eine vorgegebe- ne Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist .
Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass die aufgewendete Energie zum Halten einer vorgegebenen Endposition des mindestens einen Sperrstücks geringer ist, als die aufgewendete Energie zum Realisieren der vorgegebenen Endposition. Somit wird Energie eingespart, in dem nach dem Erreichen der vorgegebenen Endposition des mindestens einen Sperrstücks, in welcher durch das mindestens eine Sperrstück ein Sperrmechanismus aktiviert wird, die zugeführte Energie verringert wird.
Ausführungsformen der erfindungsgemäße Sperranordnung umfassen eine Auswerte- und Steuereinheit, einen Antrieb und mindestens ein Sperrstück, wobei die Auswerte- und Steuereinheit über den Antrieb eine Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks bewirkt, und wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks mindestens einen Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert. Erfindungsgemäß reduziert die Auswerte- und Steuereinheit eine Energiezufuhr des Antriebs, wenn das min- destens eine Sperrstück eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung ist der Antrieb als ein Magnetantrieb mit mindestens einem Elektromagneten, mindestens einem Federelement und mindestens einem Anker ausgeführt. Der mindestens eine Anker ist hierbei als Sperrstück ausgeführt und verändert seine Position aufgrund einer von dem mindestens einen Elektromagneten erzeugten Magnetkraft gegen die Kraftwirkung des mindestens einen Federelements. Durch den Magnetantrieb wird in vorteilhafte Weise eine leicht umsetzbare Steuerung der Energiezufuhr erzielt. Um bei einem aktivierten Sperrmechanismus Energie einzusparen und/oder Energieverluste zu minimieren, welche beispielsweise durch entstehende Wärme usw. entstehen, können beispielsweise die am Elektromagneten anliegende Spannung und/oder der durch den Elektromagneten fließende Strom redu- ziert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung variiert die Auswerte- und Steuereinheit die Energiezufuhr des Antriebs über mindestens einen Vorwider- stand, welcher von der Auswerte- und Steuereinheit zugeschaltet oder überbrückt wird. Hierbei wird in vorteilhafter Weise der Strom, welcher durch den Antrieb fließt, und somit der Verlust an Wärmeenergie reduziert, wenn der mindestens eine Vorwiderstand hinzugeschaltet wird. Der Strom und somit die Energie für den Antrieb wird erhöht, in dem der mindestens eine Vorwiderstand überbrückt wird. So entstehen in vorteilhafter Weise mindestens zwei verschiedene Strom- und Energieverbrauchslevel. Durch den mindestens einen zugeschalteten Vorwiderstand kann eine Strom- und Energiesparfunktion reali- siert werden, solange sich das mindestens eine Sperrstück in der vorgegebenen Endposition befindet. Ist ein höherer Energieverbrauch erforderlich, um das mindestens eine Sperrstück in der vorgegebenen Endposition zu halten, dann wird der mindestens eine Vorwiderstand überbrückt. Ein weiterer Vorteil der Anwendung des mindestens einen Vorwiderstands besteht darin, dass dieser günstig erwerbbar und platzsparend bzw. einfach und unkompliziert eingebaut werden kann. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit die Energiezufuhr des Antriebs über mindestens ein Halbleiterbauelement variieren, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Energiezu- fuhr des Antriebs durch Ansteuern des Halbleiterbauelements variiert .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung überwacht die Auswerte- und Steuereinheit fort- laufend die Position des mindestens einen Sperrstücks und er- fasst und/oder wertet eine auftretende Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks aus. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass sich das mindestens eine Sperrstück in seiner vorgegebenen Endposition befindet, bevor der Stromsparmodus aktiviert wird. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise eine Unwirksamkeit der Sperranordnung ermittelt werden, welche entsteht, wenn das mindestens eine Sperrstück die vorgegebene Endposition verlässt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Sperranordnung erkennt die Auswerte- und Steuereinheit die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks sensorlos ü- ber eine detektierte Spannungsänderung an dem mindestens einen Vorwiderstand und/oder dem mindestens einen Halbleiterbauele- ment . Hierbei ist die Spannungsänderung eine direkte Folge der Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks. Ändert das mindestens eine Sperrstück seine Position, so hat diese Positionsänderung eine Änderung des Magnetfelds in dem Elektromagneten und somit eine Stromänderung zur Folge. Da der Wider- standswert des Vorwiderstands und/oder des Halbleiterbauelements konstant ist, bewirkt die Stromänderung durch den Vorwiderstand bzw. durch das Halbleiterbauelement eine detektierba- re Spannungsänderung. Diese Art der Positionsermittlung ist äußerst platzsparend und einfach umsetzbar, da kein zusätzli- eher Sensor erforderlich ist, sondern ohnehin in der Sperranordnung vorhandene Bauteile, wie beispielsweise der Elektromagnet, das Sperrstück, der Vorwiderstand und die Auswerte- und Steuereinheit zur Erkennung der Positionsänderung verwendet werden können. Des Weiteren ist diese Positionsermittlung kostengünstig, da wie schon erwähnt wurde, die erforderlichen Bauteile bereits vorhanden sind und kein zusätzlicher teurer Sensor bereitgestellt werden muss. Eine solche unerwünschte Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks kann beispielweise durch Vibrationen und/oder Stöße bzw. Schläge während des Betriebs verursacht werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung erhöht die Auswerte- und Steuereinheit die zugeführte Antriebsenergie wieder, um das mindestens eine Sperrstück zurück in die vorgegebene Endposition zu bewegen, wenn eine detektierte Abweichung des mindestens einen Sperrstücks von der vorgegebenen Endposition einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Durch Abschalten des Energiesparmodus kann die Gefahr der Unwirksamkeit der Sperrfunktion beseitigt werden, welche durch ein Überschreiten des vorgegebenen Schwellwerts für die Positionsabweichung eintreten könnte. Dies er- möglicht eine zuverlässige und lückenlose Sperrfunktion bei niedrigem Energieverbrauch.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung überwacht die Auswerte- und Steuereinheit die an der Sperranordnung anliegende Spannung. Werden Spannungsschwankungen detektiert, dann kann die Auswerte- und Steuereinheit diese durch den mindestens einen Vorwiderstand
und/oder das mindestens eine Halbleiterbauelement ausgleichen, in dem die Auswerte- und Steuereinheit den mindestens einen Vorwiderstand überbrückt oder zuschaltet und/oder das mindestens eine Halbleiterbauelement entsprechend ansteuert. Diese Funktion ist insbesondre dann vorteilhaft, wenn von einer korrespondierenden Spannungsquelle mehrere Verbraucher versorgt werden, da auf diese Weise eine möglichst gleichbleibende Ver- sorgungsspannung gewährleistet ist. Des Weiteren hat eine Ü- berwachung der anliegenden Spannung den Vorteil, dass bei einer möglichen Unterversorgung der Sperranordnung durch ein Ab- sinken der anliegenden Spannung, der Energiesparmodus beendet werden kann, in dem der Vorwiderstand überbrückt wird und somit trotz einer Spannungsabsenkung genügend Energie aufgebracht werden kann, um das mindestens eine Sperrstück weiter- hin in seiner vorgegeben Endposition zu halten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung wird die Auswerte- und Steuereinheit von mindestens einem Schalter in Abhängigkeit von vorgegebenen Krite- rien aktiviert. Die erfindungsgemäße Sperranordnung kann beispielsweise nur dann aktiviert werden, wenn sich der Zündschlüssel in einer Abzugsstellung befindet und sich der Gangwahlhebel nicht gleichzeitig in der Parkstellung befindet. Dadurch kann noch mehr Energie eingespart werden, da die erfin- dungsgemäße Sperranordnung nur in einem kurzen Zeitraum bestromt ist und im Fahrbetrieb dann deaktiviert ist.
Die aktivierte Auswerte- und Steuereinheit aktiviert den Antrieb und/oder überbrückt den mindestens einen Vorwiderstand beispielsweise über mindestens einen Schalter. Der mindestens eine Schalter ermöglicht in vorteilhafter Weise ein schnelles Verbinden und Trennen von verschiedenen Stromkreisen. Des Weiteren sind Schalter ein Massenprodukt und können in vorteilhafter Weise in verschiedensten Ausführungsformen in großen Mengen erworben werden. Vorzugsweise ist der mindestens eine Schalter als Halbleiterbauelement ausgeführt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sperranordnung ist eine separate Baueinheit vorgesehen, welche die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit und/oder mindestens einen Sensor zur Ermittlung einer Fehlfunktion und/oder mindestens eine separate Spannungsquelle umfasst. Durch die separate Baueinheit kann die Eigensicherheit der Sperranordnung erhöht werden. Unter einer Fehlfunktion wird vorliegend eine Situation verstanden, in welcher die Funktionstüchtigkeit der Sperranordnung nicht gewährleistet werden kann und/oder eine frühzeitige Abnutzung und/oder Zerstörung eines oder mehrerer Bauteile möglich ist. Mögliche Fehlfunktionen können beispielsweise durch eine Überhitzung bestimmter Bauteile und/oder einen zu hohen Strom und/oder ein nicht funktionstüchtiges Bauteil und/oder eine Unterbrechung der Versorgungsleitung ausgelöst werden. Wird eine solche Situation erkannt, dann können geeignete Gegenmaßnamen ergriffen werden, wie beispielsweise das Einschalten einer vorhandenen Kühlung und/oder Abschalten bzw. Begrenzen des Stroms. Des Weiteren ermöglicht die Positionsüberwachung des mindestens einen Sperrstücks die Einhaltung mindestens einer vorgegebenen Endposition, wobei eine zusätzliche Spannungsquelle das Risiko von Spannungsschwankungen minimieren kann. Die separate Auswerte- und Steuereinheit garantiert im Unterschied zu einer gemeinsam von mehreren Funktionen bzw. Systemen genutzten Aus- werte- und Steuereinheit eine weitgehende Unabhängigkeit von anderen Systemen.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sperranordnung
können vorzugsweise ein Abziehen eines Zündschlüssels aus einem Zündschloss verhindern. Hierbei wird die Sperranordnung mit dem Sperrmechanismus des Zündschlosses gekoppelt.
Auf diese Weise arbeitet die Abziehsperre des Zündschlosses energiesparend und verhindert in vorgegebenen Situationen trotzdem ein unerlaubtes Abziehen des Zündschlüssels aus dem Zündschloss.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Sperranordnung in einem Fahrzeug, welche einen Antrieb und mindestens ein Sperrstück umfasst, akti- vieren eine korrespondierende Sperrfunktion, welche über den Antrieb eine Positionsänderung des mindestens einen
Sperrstücks bewirkt, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks mindestens einen Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert. Erfindungsgemäß wird die
Energiezufuhr des Antriebs reduziert, wenn das mindestens eine Sperrstück eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Position des Sperrstücks fortlaufend überwacht und eine auftretende Positionsänderung des min- destens einen Sperrstücks erfasst und/oder ausgewertet.
Hierbei wird die zugeführte Antriebsenergie wieder erhöht, um das mindestens eine Sperrstück zurück in die vorgegebene Endposition zu bewegen, wenn eine detektierte Positionsabweichung von der vorgegebenen Endposition des mindes- tens einen Sperrstücks einen vorgegebenen Schwellwert ü- berschreitet .
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. In den
Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
In der Darstellung zeigt: Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sperranordnung.
Fig. 2 ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Sperranordnung aus Fig. 1 in einem Fahrzeug. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Sperranordnung 1 eine Auswerte- und Steuereinheit 10, einen Antrieb 20 und mindestens ein Sperrstück 24. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 bewirkt über den Antrieb 20 eine Positionsänderung des mindes- tens einen Sperrstücks 24, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks 24 mindestens einen nicht dargestellten Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert. Erfindungsgemäß reduziert die Auswerte- und Steuereinheit 10 eine Energiezufuhr des Antriebs 20, wenn das mindestens eine Sperr- stück 24 eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sperranordnung 1 werden beispielsweise in einem Zündschloss als Abzugssperre für einen Zündschlosses ein- gesetzt.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist der Antrieb 20 als Magnetantrieb mit mindestens einem Elektromagneten 26, mindestens einem Federelement 22 und mindestens einen Anker ausge- führt. Der mindestens eine Anker ist als Sperrstück 24 ausgeführt und verändert seine Position aufgrund einer, von dem mindestens einen Elektromagneten 26 erzeugten Magnetkraft gegen die Kraftwirkung des mindestens einen Federelements 22. Ist der Antrieb aktiviert, dann wird das mindestens eine
Sperrstück 24 in die vorgegebene Endposition gebracht und dort gehalten. Bei einer Deaktivierung des Antriebs 20, wird das mindestens eine Sperrstück 24 aufgrund der Federkraft des Federelements 22 wieder zurück in seine Ausgangsposition gebracht .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel variiert die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Energiezufuhr des Antriebs 20 durch Zuschalten oder Überbrücken von mindestens einem Vorwiderstand R, welcher in Reihe zum Antrieb 20 geschaltet ist. Durch den Vorwiderstand R wird der Stromfluss durch den Antrieb 20 und somit der Energieverbrauch reduziert. Durch Überbrücken des Vorwiderstands R fließt ein höherer Strom durch den Antrieb 20. Auf diese Weise entstehen mindestens zwei verschiedene Strom- und Energieverbrauchslevel. Durch den mindestens einen zugeschalteten Vorwiderstand R wird eine Strom- und Energiesparfunktion realisiert, solange sich das mindestens eine Sperrstück 24 in der vorgegebenen Endposition befindet.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 eine Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks 24 sensorlos über eine detektierte Spannungsänderung an dem mindestens einen Vorwiderstand R. Hierbei wird die Position des mindestens einen Sperrstücks 24 beispielsweise über die Magnetfeldänderung des Elektromagneten 26 ermittelt. Durch die Magnetfeldänderung wird eine Abweichung einer zuvor gemessenen Spannung bewirkt. Anhand geeigneter mathema- tischer Modelle kann von der Spannungsabweichung auf die aktuelle Position des mindestens einen Sperrstücks 24 geschlossen werden .
Die Auswerte- und Steuereinheit 10 erhöht die zugeführte An- triebsenergie wieder, um das mindestens eine Sperrstück 24 zurück in die vorgegebene Endposition zu bewegen, wenn eine de- tektierte Abweichung von der vorgegebenen Endposition des mindestens einen Sperrstücks 24 einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet .
Zudem überwacht die Auswerte- und Steuereinheit 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel die an der Sperranordnung 1 anliegende Spannung UBatt und gleicht Spannungsschwankungen durch den mindestens einen Vorwiderstand R aus, in dem die Auswerte- und Steuereinheit 10 den mindestens einen Vorwiderstand R ü- berbrückt oder zuschaltet.
Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperranordnung kann anstelle des Vorwider- Stands R ein Halbleiterbauelement, beispielsweise ein Feldeffekttransistor (FET), verwendet werden, so dass die Auswerte- und Steuereinheit die Energiezufuhr des Antriebs über das Halbleiterbauelement variieren kann. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 variiert die Energiezufuhr des Antriebs 20 dann durch Erzeugen eines entsprechenden Ansteuersignais für das Halbleiterbauelement. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit 10 auch Spannungsschwankungen durch eine entsprechende Ansteuerung des Halbleiterbauelements ausgleichen. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wird die Auswerte- und Steuereinheit 10 und somit die Sperranordnung 1 über einen ersten Schalter S i aktiviert. Die aktivierte Auswerte- und Steuereinheit 10 aktiviert dann den mindestens einen Vorwiderstand R und den Antrieb 20 über einen zweiten Schalter S2.
Gleichzeitig überbrückt die Auswerte- und Steuereinheit 10 den Vorwiderstand R über einen dritten Schalter S3, um die volle Spannung an den Antrieb 20 anzulegen und das mindestens eine Sperrelement 24 in die vorgegebene Endposition zu bewegen. Nach Erreichen der Endposition öffnet die Auswerte- und Steuereinheit 10 den dritten Schalter S3 und schaltet den Vorwiderstand R in Reihe zum Antrieb 20, um den Strom durch den An- trieb 20 und dessen Energieaufnahme zu reduzieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nachfolgend die Funktionsweise der Sperranordnung 1 beschrieben. Im Schritt S10 wird die Sperrfunktion der Sperranordnung 1 durch Schließen des ersten Schalters S i aktiviert. Aktiviert die erfindungsgemäße Sperranordnung 1 eine Abzugssperre für einen Zündschlüssel im Zündschloss, dann wird der erste Schalter S i beispielsweise dadurch geschlossen, dass ein Ganghebel aus einer Parkstellung in eine andere Stellung bewegt wird. Des Weiteren kann der erste Schalter S i geschlossen werden, sobald sich das Fahrzeug bewegt.
Im Schritt S20 aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 10 den Antrieb 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel durch
Schließen der beiden Schalter S2 und S3. Durch Schließen des zweiten Schalters S2 wird der Antrieb 20 der Sperranordnung 1 mit Strom aus der Spannungsquelle UBatt versorgt. Durch Schließen des dritten Schalters S3 wird der in Reihe zum Antrieb 20 geschaltete Vorwiderstand R überbrückt. Somit liegt im Wesentlichen die vollständige Spannung UBatt an dem Antrieb 20 an, welcher das mindestens eine Sperrstück 24 in die vorgegebene Endposition bewegt. Im Schritt S30 wird die Energiezufuhr der Sperranordnung 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Öffnen des dritten Schalters S3 reduziert, wenn das mindestens eine Sperrstück 24 die vorgegebene Endposition erreicht hat. Durch Öffnen des dritten Schalters S3 wird die Überbrückung des Vorwiderstandes R aufgehoben und der Vorwiderstand R wird in Reihe zum Antrieb 20 geschaltet. Dadurch reduziert der Vorwiderstand R den
Stromfluss durch den Antrieb 20 und somit die Energiezufuhr.
Da zum Halten der vorgegebenen Endposition weniger Energie benötigt wird als zum Antreiben des Sperrstücks erforderlich ist, verbleibt das mindestens eine Sperrstück 24 trotz reduzierter Energiezufuhr in der vorgegebenen Endposition. Auf diese Weise kann Energie eingespart werden, ohne die Sperrfunktion zu beinträchtigen.
Da äußere Umstände wie beispielsweise Erschütterungen, Stöße Spannungsschwankungen, das mindestens eine Sperrstück 24 aus seiner vorgegeben Endposition bewegen können und dies im schlimmsten Fall eine Deaktivierung des Sperrmechanismus zur Folge haben kann, wird die aktuelle Position des mindestens einen Sperrstücks 24 fortlaufend im Schritt S40 überprüft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Überprüfung der aktuellen Position des mindestens einen Sperrstücks 24 der zweite Schalter S2 für kurze Zeit geöffnet und der Antrieb kurzfristig von der Spannungsquelle UBatt abgekoppelt. Anschließend wird der Schalter S2 wieder geschlossen und die Auswerte- und Steuereinheit 10 misst die aktuelle Spannung am Vorwiderstand R. Überschreitet und/oder unterschreitet die aktuell gemessenen Spannung einen bestimmten Schwellwert, so kann eine unerwünschte Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks 24 aus der vorgegebenen Endlage vorliegen, welche durch Erhöhen der Energiezufuhr korrigiert werden kann. Überschreitet und/oder unterschreitet die Abweichung den Schwellwert nicht, dann kann der Energiesparmodus beibehalten werden.
Wird im Schritt S50 eine unerwünschte Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks 24 erkannt, dann wird das Verfahren mit dem Schritt S20 fortgesetzt, um dem Antrieb durch Ü- berbrücken des Vorwiderstandes R wieder mehr Energie zuzufüh- ren. Wird bei der Überprüfung der aktuellen Position des mindestens einen Sperrstücks 24 keine Abweichung von der vorgegebenen Endposition festgestellt, bzw. befindet sich die aktuelle Position des Sperrstücks 24 innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs zur Endposition, dann wird die Energiesparfunktion beibehalten und das Verfahren mit dem Schritt S60 fortgesetzt .
Im Schritt S60 wird überprüft, ob die Sperrfunktion weiter er- forderlich ist. Ist dies der Fall, dann wird das Verfahren mit der Überprüfung der Position des mindestens einen Sperrstücks 24 im Schritt S40 fortgesetzt. Wird die Sperrfunktion nicht mehr benötigt, dann wird im Schritt S70 die Sperrfunktion deaktiviert und das mindestens eine Sperrstück 24 wird durch Öffnen des zweiten Schalters S2 und die von dem mindestens einen Federelement 22 erzeugten Rückstellkraft in die Ausgansposition zurückgebracht. Befindet sich das mindestens eine
Sperrstück 24 in der Ausgangsposition, dann ist der Sperrmechanismus wieder deaktiviert. Um die Sperrfunktion zu deakti- vieren wird im dargestellten Ausführungsbeispiel der erste Schalter Sl wieder geöffnet.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sperranordnung 1 können beispielsweise in einem Zündschloss mit Sperrmechanismus eingesetzt werden. Die Sperranordnung 1 wird dann mit dem Sperrmechanismus gekoppelt und verhindert das Abziehen des Zündschlüssels. Hierbei ist die angelegte Spannung UBatt vorzugsweise eine von einer Batterie des Fahrzeugs erzeugte Batteriespannung. Der erste Schalter S i wird beispielsweise dann geschlossen, wenn sich der Gangwahlhebel nicht in einer Parkposition befindet oder wenn das Getriebe aktiv ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Position des mindestens einen Sperrstücks 24 auf die beschriebene Art und Weise sensorlos bestimmt. In alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Position des Sperrstücks durch geeignete Sensoren, wie beispielsweise einem Hallelement, er- mittelt werden. Um verschiedene zuführbare Energielevel zur Verfügung zu stellen und/oder eine Positionsregelung für des Sperrstücks 24 umzusetzen, können mehrere zuschaltbare Vorwiderstände und/oder Halbleiterbauelemente und/oder eine oder mehrere KonstantStromquellen, welche auch umschaltbar oder regelbar ausgeführt werden können, verwendet werden. Des Weiteren kann zusätzlich die Drehstellung des Zündschlüssels abgefragt werden, wenn das Zündschloss eine stellungsabhängige, mechanisch aktivierbare Abzugssperre aufweist. Da hierbei der Zündschlüssel im Zündschloss außer in der Abzugsstellung mechanisch gegen Abziehen gesperrt ist, wird die erfindungsgemäße Sperranordnung nur dann aktiviert, wenn sich der Zündschlüssel in der Abzugsstellung befindet und sich der Gangwahlhebel nicht gleichzeitig in der Parkstellung befindet. Da- durch kann noch mehr Energie eingespart werden, da die erfindungsgemäße Sperranordnung nur in einem kurzen Zeitraum bestromt ist und im Fahrbetrieb dann deaktiviert ist und der Zündschlüssel durch die mechanisch aktivierte Abzugssperre gegen Abziehen gesichert ist.
Des Weiteren ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine separate Baueinheit vorgesehen, welche die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit 10 umfasst. Alternativ kann für den Betrieb der erfindungsgemäßen Sperranordnung eine ohnehin im Fahrzeug vorhandene Auswerte- und Steuereinheit verwendet werden, welche den Betrieb der Sperreinheit zusätzlich zu mindestens einer anderen Funktion übernimmt.
In alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen kann die Baueinheit zusätzlich mindestens einen Sensor zur Ermittlung einer Fehlfunktion und/oder mindestens eine separate Spannungsquelle umfassen. Unter einer Fehlfunktion wird vorliegend eine Situation verstanden, in welcher die Funktionstüchtigkeit der Sperranordnung nicht gewährleistet werden kann und/oder eine frühzeitige Abnutzung und/oder Zerstörung eines oder mehrerer Bauteile möglich ist. Mögliche Fehlfunktionen können beispielsweise durch eine Überhitzung bestimmter Bauteile und/oder einen zu hohen Strom und/oder ein nicht funktionstüchtiges Bauteil und/oder eine Unterbrechung der Versorgungsleitung ausgelöst werden. Zur Erkennung solcher Fehlfunktionen können beispielsweise ein Temperatursensor und/oder ein Strom- sensor usw. verwendet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Energiezufuhr des Antriebs, wenn das mindestens eine Sperrstück eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist .

Claims

Patentansprüche
Sperranordnung mit einer Auswerte- und Steuereinheit (10), einem Antrieb (20) und mindestens einem Sperrstück (24), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (10) über den Antrieb (20) eine Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) bewirkt, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) mindestens einen Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) eine Energiezufuhr des Antriebs (20) reduziert, wenn das mindestens eine Sperrstück (24) eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist.
Sperranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (20) als Magnetantrieb mit mindestens einem Elektromagneten (26), mindestens einem Federelement (22) und mindestens einem Anker ausgeführt ist, wobei der mindestens eine Anker als Sperrstück (24) ausgeführt ist und aufgrund einer von dem mindestens einen Elektromagneten (26) erzeugten Magnetkraft gegen die Kraftwirkung des mindestens einen Federelements (22) seine Position verändert .
Sperranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Energiezufuhr des Antriebs (20) über mindestens einen Vorwiderstand (R) variiert, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Energiezufuhr des Antriebs (20) durch Zuschalten oder Überbrücken des Vorwiderstands (R) variiert.
Sperranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Energiezufuhr des Antriebs (20) über mindestens ein Halbleiterbauelement variiert, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Energiezufuhr des Antriebs (20) durch Ansteuern des Halbleiterbauelements variiert.
Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Position des Sperrstücks (24) fortlaufend überwacht und eine auftretende Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) erfasst und/oder auswertet .
Sperranordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) sensorlos über eine detektierte Spannungsänderung an dem mindestens einen Vorwiderstand (R) und/oder dem mindestens einen Halbleiterbauelement erkennt.
Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) die zugeführte Antriebsenergie wieder erhöht, um das mindestens eine Sperrstück (24) zurück in die vorgegebene Endposition zu bewegen, wenn eine detektierte Abweichung des mindestens einen Sperrstücks (24) von der vorgegebenen Endposition einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) eine an der Sperranordnung anliegende Spannung ( UBatt ) überwacht, und Spannungsschwankungen durch den mindestens einen Vorwiderstand (R) und/oder das mindestens eine Halbleiterbau- element ausgleicht, in dem die Auswerte- und Steuereinheit den mindestens einen Vorwiderstand (R) überbrückt oder zuschaltet und/oder das mindestens eine Halbleiterbauelement entsprechend ansteuert.
Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) über mindestens einen Schalter ( S i ) in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien aktivierbar ist.
Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) über mindestens einen Schalter (S2, S3) den Antrieb (20) aktiviert und/oder den mindestens einen Vorwiderstand (R) überbrückt .
11. Sperranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch,
eine separate Baueinheit, welche die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (10) und/oder mindestens einen Sensor zur Ermittlung einer Fehlfunktion und/oder mindestens eine separate Spannungsquelle umfasst.
12. Zündschloss für ein Fahrzeug mit einer Zündschlüsselsperre, welche ein Abziehen eines Zündschlüssels verhindert, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zündschlüsselsperre einen Sperrmechanismus und eine Sperranordnung (1) aufweist, wobei die Sperranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist und mit dem Sperrmechanismus gekoppelt ist.
Verfahren zum Betreiben einer Sperranordnung in einem Fahrzeug, welche einen Antrieb (20) und mindestens ein Sperrstück (24) umfasst, wobei eine korrespondierende Sperrfunktion aktiviert wird, welche über den Antrieb ei- ne Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) bewirkt, wobei die Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) mindestens einen Sperrmechanismus aktiviert oder deaktiviert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Energiezufuhr des Antriebs (20) reduziert wird, wenn das mindestens eine Sperrstück (24) eine vorgegebene Endposition erreicht hat, in welcher der Sperrmechanismus aktiviert ist .
Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Sperrstücks (24) fortlaufend überwacht und eine auftretende Positionsänderung des mindestens einen Sperrstücks (24) erfasst und/oder ausgewertet werden, wobei die zugeführte Antriebsenergie wieder erhöht wird, um das mindestens eine Sperrstück (24) zurück in die vorgegebene Endposition zu bewegen, wenn eine detektierte Positionsabweichung von der vorgegebenen Endposition des mindestens einen Sperrstücks (24) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
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