EP2820210A1 - Kraftfahrzeugschloss - Google Patents

Kraftfahrzeugschloss

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Publication number
EP2820210A1
EP2820210A1 EP13709757.2A EP13709757A EP2820210A1 EP 2820210 A1 EP2820210 A1 EP 2820210A1 EP 13709757 A EP13709757 A EP 13709757A EP 2820210 A1 EP2820210 A1 EP 2820210A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
drive
motor vehicle
vehicle lock
stator
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.)
Withdrawn
Application number
EP13709757.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dimitrii Kessler
Tomas Dreimann
Arkadi BOGORATS
Jörg Reinert
Abdelali El-Hamoumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
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 Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG filed Critical Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Publication of EP2820210A1 publication Critical patent/EP2820210A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/02—Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04—Electrical
    • E05B81/06—Electrical using rotary motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B77/00—Vehicle locks characterised by special functions or purposes
    • E05B77/22—Functions related to actuation of locks from the passenger compartment of the vehicle
    • E05B77/24—Functions related to actuation of locks from the passenger compartment of the vehicle preventing use of an inner door handle, sill button, lock knob or the like
    • E05B77/26—Functions related to actuation of locks from the passenger compartment of the vehicle preventing use of an inner door handle, sill button, lock knob or the like specially adapted for child safety
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B77/24—Functions related to actuation of locks from the passenger compartment of the vehicle preventing use of an inner door handle, sill button, lock knob or the like
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    • E05B81/42—Cams
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
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    • E05B81/90—Manual override in case of power failure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T70/00—Locks
    • Y10T70/70—Operating mechanism
    • Y10T70/7051—Using a powered device [e.g., motor]
    • Y10T70/7057—Permanent magnet

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle lock according to the preamble of claim 1 and to a method for controlling such a motor vehicle lock according to the preamble of claim 20 and to a method according to the preamble of claim 26.
  • the motor vehicle lock in question finds application in all types of closure elements of a motor vehicle. These include in particular side doors, rear doors, tailgates, trunk lids or hoods. In principle, these closure elements can also be designed in the manner of sliding doors.
  • Today's motor vehicle locks are equipped with a whole range of functions that are motor-triggered by means of electric drives.
  • the highest possible compactness of the drives is always a challenge.
  • the known motor vehicle lock (DE 10 2008 012 563), from which the invention proceeds, has a drive for an adjustable functional element, which is designed in the manner of a direct drive.
  • a disadvantage of the local direct drive is its low efficiency.
  • the invention is based on the problem, the known motor vehicle lock in such a way and further develop that the efficiency of the local drive is increased.
  • the proposed motor vehicle lock is equipped with an adjustable by an actuator axis actuator and a drive for adjusting this actuator, wherein the drive comprises a rotor formed by the actuator with a permanent magnet assembly and a stator with a
  • CONFIRMATION COPY Coil arrangement comprising at least two coils and wherein the drive is designed in the manner of a direct drive.
  • the stator is equipped with at least two poles, over which a magnetic field generated by the coil arrangement is guided.
  • at least one pole of the stator extends up to a cross-sectionally substantially annular portion-shaped gap to the rotor zoom, the poles of the stator are magnetically coupled via a relative to the actuator axis to the rotor rotating guide assembly.
  • the annular portion-shaped gap is aligned concentrically with the actuator axis.
  • the proposed structural design leads in particular by the reduction of air gaps in the magnetic circuit to a high efficiency.
  • the drive is constructed by its design as a direct drive of a few individual parts, so that not only the material costs, but also the wear is reduced.
  • the actuating element is equipped as a control shaft, wherein in a variant, the permanent magnet assembly of the rotor formed by the control shaft is housed in or on a core cross-section of the control shaft.
  • control shaft is used to set the functional states "locked”, “unlocked”, “anti-theft”, "locked-child-proof” and “unlocked-child-proof.” Adjusting the control shaft by means of the direct drive is particularly advantageous to this extent , as the different functional states largely arbitrary and can be approached in particular from largely arbitrary functional states out.
  • the above-mentioned functional states of the motor vehicle lock relate to the possibility of opening a motor vehicle door or the like by means of an inside door handle and by means of an outside door handle. In the "locked” functional state, it can be opened from the inside, but not from the outside In the "unlocked” functional state, it can be opened from the inside as well as from the outside.
  • An interesting feature of the proposed solution according to claim 12 is the fact that a stationary energization of the coil assembly can lead to magnetically stable drive positions of the control element.
  • the term “magnetically stable” here means that the energization of the coil arrangement with the resulting magnetic field ensures that the actuating element is always driven back into this drive position during a deflection out of the respective drive position.
  • the term “stationary energization” here means that the set current does not change in the time domain.
  • the term "energization” is to be understood generally and includes both the application of an electrical voltage as well as the impressing of an electrical current in the coil arrangement, whereby the voltage or the current can also be pulsed or the like a stationary current in the above Sensing a constant voltage applied to the relevant part of the coil assembly.
  • control element can be designed in one or more pieces.
  • the actuating element is designed in several pieces and, in one variant, has a shaft section aligned with the actuating element axis, which is otherwise coupled, in particular connected, to the actuating element.
  • this is particularly advantageous insofar as the drive-side part of the actuating element can be manufactured and mounted separately from the actuating element.
  • the coupling between the sections of the adjusting element can be provided in a form-fitting, non-positive or cohesive manner. It is also conceivable that a detachable coupling is used here.
  • the control device can be assigned to the motor vehicle lock or to a plurality of motor vehicle locks. It is also conceivable that the control device is part of a central control unit of the motor vehicle.
  • the further proposed method is directed to the control of a motor vehicle lock, which in any case with an adjustable by an actuator axis control element and a drive for adjusting the control element equipped, wherein the drive comprises a rotor with a permanent magnet assembly and a stator with a coil assembly of at least two coils.
  • the stator has at least two poles, over which a magnetic field generated by the coil arrangement is guided, that at least one pole of the stator reaches the rotor with the exception of a gap substantially annular in cross-section and the poles of the stator have a reference to FIG the actuator axis about the rotor rotating guide assembly are magnetically coupled.
  • an electronic control device is provided with a logic unit that is energized to a signal of the logic unit towards the coil assembly and that for starting from at least two magnetically stable drive positions, the coils of the coil assembly to a signal of the logic unit out in a the respective drive position associated coil combination are energized in the respective drive position associated Bestromungsutter.
  • Each drive position according to the further method is thus associated with a coil combination to be energized and a direction of the current supply.
  • the term "energization of the coils in a coil combination” is to be understood here broadly and also includes the possibility of energizing a single coil of the coil assembly. Of particular importance is therefore that, in response to a signal from the logic unit of the control device, a predetermined coil combination is energized in a predetermined direction of current supply, so that the desired drive position is approached.
  • the further method preferably serves to control a motor vehicle lock described above, wherein the design of the drive as a direct drive is advantageous, but not necessary. Incidentally, reference may be made to all versions of the proposed motor vehicle lock.
  • Fig. 2 shows the drive of the motor vehicle lock according to FIG. 1 along the
  • FIG. 3 shows a state diagram for the drive according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a drive circuit for the drive according to FIG. 2, FIG.
  • Fig. 5 shows a preferred sonication of the coils of the coil assembly
  • Fig. 6 shows a preferred embodiment of rotor shaft and permanent magnet assembly.
  • the motor vehicle lock has an adjusting element 2 which can be adjusted about an actuating element axis 1 and a drive 3 for adjusting the actuating element 2.
  • the drive 3 is used to set different functional states of the motor vehicle lock, which will be explained in detail below.
  • Essential for the proposed teaching is initially the basic structural design of actuator 2 and drive 3.
  • a synopsis of Fig. 1 and 2 shows that the drive 3 a rotor formed by the actuator 2 with a substantially cylindrical permanent magnet assembly 5 and a stator. 6 having a coil assembly 7 of at least two coils 8-1 1, here a total of four coils 8-11.
  • the actuator 2 in the manner described above an integral part of the drive 3, namely the rotor 4 of the drive 3, the drive 3 is designed in the manner of a direct drive.
  • the stator 6 has at least two poles 12-15, in this case a total of four poles 12-15, over which a magnetic field generated by the coil arrangement 7 is guided.
  • the poles 12-15 of the stator 6 are each surrounded by a coil 8-1 1.
  • the coils 8-1 1 are preferably designed as self-supporting coils which are plugged onto the poles 12-15 of the stator 6. Such self-supporting coils are wound on a spool of plastic o. The like., So that they can be easily put on the corresponding pole 12-15 of the stator 6.
  • all poles 12-15 of the stator 6 extend to the rotor 4, except for a gap 16, which is essentially annular in cross section.
  • the cross-section is a cross-section perpendicular to the actuator axis 1.
  • the substantially annular portion-shaped gap 16 extends concentrically to the actuator axis 1, as the illustration in FIG. 2 can be removed.
  • the poles 12-15 of the stator 6 run radially relative to the actuator axis 1 to the rotor 4. They are magnetically coupled via a relative to the actuator axis 1 to the rotor 4 rotating guide assembly 17. As seen in cross-section perpendicular to the actuator axis 1, here the guide arrangement 17 encloses the rotor 4 (FIG. 2).
  • the substantially annular portion-shaped gap 16 and the rotating guide assembly 17 is a particularly low-loss overall arrangement can be achieved, in particular by a scattering of the magnetic field is reduced to a minimum ,
  • the width of the annular gap 16 can be easily reduced to values below 0.5 mm.
  • the substantially ring-section-shaped gap 16 does not have to be ideally ring-shaped. It is also conceivable that the width of the annular portion-shaped gap 16 changes over its course.
  • the permanent magnet assembly 5 is diametrically magnetized relative to the actuator axis 1, as the illustration in FIG. 2 can be removed.
  • the guide arrangement 17 is designed such that it ensures a closed magnetic closure between the poles 12-15 of the stator 6.
  • the guide arrangement 17 comprises at least one perpendicular to the actuator axis 1 aligned stator plate 18.
  • a synopsis of Fig. 1 and 2 shows that here and preferably a plurality of adjacent stator plates 18 are provided which are assembled into a stator core. The realization of several adjacent stator plates 18 is u. a. used in the field of commutated DC motors to reduce the eddy current losses resulting from high commutation frequencies.
  • the stator plates 18 are regularly formed particularly thin.
  • stator plates 18 can be configured correspondingly thick. Basically, the thickness of the stator plates 18 may be in the order of the width of the coils 8-11. In that regard, the term "sheet metal" is to be interpreted broadly. It is even conceivable that the entire guide assembly 17 consists of a one-piece, magnetically conductive material.
  • Other materials are conceivable.
  • control element 2 is designed as a control shaft with at least one axial control section 19 for discharging control movements. It has been recognized here that such a control shaft 2 can be used in a particularly advantageous manner as part of a direct drive 3 application.
  • the control shaft 2 has a core cross-section 20 which extends over the entire control shaft 2 and are arranged on the control elements 21 such as control cams or the like.
  • the permanent magnet assembly 5 is here and preferably on the Core cross-section 20 of the control shaft 2 housed. In principle, it is also conceivable that the permanent magnet arrangement 5 is accommodated in the core cross-section 20 of the control shaft 2.
  • the permanent magnet arrangement 5 has at least one hard ferrite magnet and / or at least one rare earth magnet and / or at least one magnet-bonded magnet.
  • the actuator 2, in particular the control shaft 2, with appropriate design also be magnetized itself and form the permanent magnet assembly 5 accordingly. This is possible, for example, if the adjusting element 2 in any case partially, preferably completely, consists of a material above, in particular of a magnetizable plastic material.
  • the drive 3 is used to set various functional states of the motor vehicle lock.
  • the motor vehicle lock initially has a lock mechanism 22 which can be brought into different functional states such as “locked”, “unlocked”, “anti-theft”, “locked-child-proof” and “unlocked-child-proofed.”
  • These functional states are also referred to as “lock “or” L “,” unlock “or” UL “,” double lock “or” DL “,” lock-child lock “or” L-CL “and” unlock-child lock “or” UL lock ".
  • the meaning of these functional states for the possibility of opening the motor vehicle door or the like from inside and outside has been explained in the general part of the description.
  • an adjustable functional element 23 is here and preferably provided, wherein the control shaft 2 is in drive-technical engagement with the functional element 23 or can be brought. It is also conceivable that the control shaft 2 itself is a component of the functional element 23.
  • the functional element 23 is supported on the control section 19 of the control shaft 2.
  • the functional element 23 is adjusted substantially perpendicular to the actuator axis 1, as shown in Fig. 1 by the movement arrow 24 and by the dashed representation of the functional element 23.
  • the control shaft 2 can now be brought into at least two control positions, here and preferably in a total of five control positions, by means of the drive 3 in order to lock the functional states of the motor vehicle lock, here the functional states "locked”, “unlocked”, “anti-theft", “locked”. child-resistant "and” unlocked-child-proofed ".
  • the functional element 23 is designed as a wire and in different functional positions along the movement arrow 24 is deflectable.
  • the functional element 23 is designed as a strip.
  • the functional element 23 is designed as a resilient wire or strip and is bendable as a bending functional element in the different functional positions.
  • the functional element 23 In the functional state "unlocked", the functional element 23 is in its lower position shown in solid line in Fig. 1.
  • the functional element 23 is in the range of movement of an internal operating lever 25 which is coupled to a door inner handle and in the range of movement of an external operating lever 26 with
  • An adjustment of the inner actuating lever 25 or of the outer actuating lever 26 in the direction of the movement arrow 27 results in the functional element 23 following the movement of the respective lever 25, 26 perpendicular to its extent, to the pawl 28 only indicated in FIG and this in turn takes in and out in the direction of the movement arrow 27.
  • the functional element 23 is in the position shown in dashed lines in Fig. 1.
  • An adjustment of the inner actuating lever 25 in the direction of the movement arrow 27 thus has no effect on the functional element 23 and the pawl 28th
  • the functional element 23 is, however, unchanged in the range of movement of the outer actuating lever 26, so that a lifting of the pawl 28 and thus opening the vehicle door via the external operating lever 26 and thus on the outside door handle is possible.
  • the design of the coil arrangement 7, in particular the design and arrangement of the coils 8-1 1, is of particular importance in the present case.
  • the coil assembly 7 at least two, here exactly two pairs of coils 8, 9; 10, 1 1, which are driven in pairs accordingly.
  • the two coils 8, 9; 10, 1 1 of a coil pair here and preferably electrically connected in series and form in pairs the two winding packages WP1, WP2 (Fig. 4).
  • the illustrated motor vehicle lock has a symmetrical relative to the actuator axis 1 arrangement of the coils 8-11 proven.
  • the two coils 8, 9; 10, 11 of a pair of spools relative to the actuator axis 1 diametrically opposite, wherein the coil axes 30, 31 of the two opposing coils 8, 9; 10, 11 are aligned and thus identical.
  • This can produce a substantially homogeneous magnetic field, wherein the coils 8, 9; 10, 1 1 provide as it were the magnetic poles associated with this magnetic field.
  • the magnetic poles being indicated in each case as "plus” and "minus".
  • FIGS. 2 and 3 A synopsis of FIGS. 2 and 3 shows that the two coil pairs 8, 9; 10, 11 are aligned orthogonal to each other. This means that the pairs of identical coil axes 30, 31 are aligned perpendicular to each other.
  • an above orthogonal alignment need not necessarily be provided. Rather, it may be that the common coil axes 30, 31 include an angle different from 90 °. It may even be advantageous that the individual coils 8-11 are not arranged diametrically opposite one another and are arranged unevenly around the actuating element axis 1.
  • the coil arrangement 7 can thus be adapted individually to the respective structural boundary conditions.
  • the energization of the coil arrangement 7, which is still to be explained, can be realized in a particularly simple manner by virtue of the fact that each pair of coils 8, 9; 10, 11, so each winding package WPl, WP2, a driver circuit 32, 33 is assigned, as shown in Fig. 4.
  • the driver circuits 32, 33 are here and preferably designed in each case as an H-bridge circuit, wherein the H-bridge circuits 32, 33 each have two half-bridges 32a, 32b, 33a, 33b, which are each coupled to one another via a bridge branch 32c, 33c, wherein the respective coil pair 8, 9; 10, 1 1, that is, the respective winding package WPl, WP2 is connected in the respective bridge branch 32c, 33c.
  • the two H-bridge circuits 32, 33 of two coil pairs, 8, 9; 10, 11 share a common half bridge 32b, 33a.
  • the switches S1-S6 are regularly configured as a semiconductor switch.
  • Corresponding bridge modules are available as integrated semiconductor devices.
  • the proposed drive 3 is not designed primarily as a rotary drive, which performs a plurality of revolutions for adjusting the control element 2. Rather, the drive 3 is a type of stepping motor that selectively approaches a predetermined number of positions. It can be provided that the drive 3 does not perform more than one revolution. It is also conceivable that the drive 3 is configured free-rotating so that it can perform step by step any number of revolutions.
  • the energization is merely switched on and not regulated with regard to a specific sequence of movements or the like. that during energization the actuator 2 always urges in the appropriate drive position. This means that a start of the drive positions that correspond to the corresponding control positions of the actuating element 2, without the need for an end stop o. The like. Can be done. This reduces wear and noise and simplifies the mechanical design.
  • two different energization variants are provided depending on the desired drive position.
  • at least one magnetic stable drive position of the actuating element 2 by the stationary energization of a single coil pair 8, 9; 10, 11 can be produced. This is the case according to FIG. 3 in the case of the functional states "locked”, “unlocked” and “unlocked-child-proof”.
  • at least one further magnetically stable drive position of the actuating element 2 the simultaneous stationary energization of two coil pairs 8, 9; 10, 1 1 provided. This is the case in FIG. 3 for the functional states "anti-theft" and "locked-child-proof".
  • the drive 3 in particular with the control circuit shown in Fig. 4 in dependence on the respective displacement away between two drive positions provides a different drive torque.
  • more drive torque is available than between a 90 ° position and a 45 ° position.
  • This knowledge can be used in the design of the motor vehicle lock, so that the constructive boundary conditions are optimally adapted to the behavior of the drive 3, taking into account that for the adjustment of the actuating element 2 in response to the respective adjustment path between two drive positions, a different mechanical counter-torque to overcome.
  • the drive 3 provides a higher drive torque for the adjustment path with the higher counter torque and a lower drive torque for the adjustment path with the smaller counter torque.
  • an overall arrangement can be achieved in which any oversizing of the drive 3 is reduced or eliminated.
  • the above counter-moment can be justified quite differently. It may be due to friction, detent springs, the resilient functional element 23 o. The like.
  • the functional state "unlocked” can be achieved by the stationary energization of the coil pair 8, 9, in that only the switches S 1 and S 4 are closed in Fig. 4.
  • the transfer to the functional state "locked” is effected by the stationary energization of the coil pair 10, 1 1 by closing exclusively the switches S4 and S5 in FIG. 4.
  • the further transfer into the functional state "anti-theft” is effected by energizing both coil pairs 8, 9, 10, 11, namely by closing only the switches S5 and S2 in FIG.
  • each of the drive positions shown in FIG. 3 it is possible for each of the drive positions shown in FIG. 3 to be approached solely by the energization of the coil arrangement 1 assigned to this drive position. It is also conceivable, however, that at least one intermediate drive position is to be approached for achieving a desired drive position. This is the case, in particular, if a minimum dimensioning of the coil arrangement 7 is provided such that the drive torque is insufficient for "skipping" an intermediate drive position, for example, it could be that from the functional state "unlocked” into the functional state "anti-theft". in FIG. 3, the current status of the "anti-theft" associated energization of the coil assembly 7 is not sufficient to achieve the desired drive position. In such a case, it is proposed that the function state "unlocked” initially the functional state “locked” and then the functional state "anti-theft" to approach.
  • the above-described method is claimed as such for driving a proposed motor vehicle lock.
  • Essential to this method is that the coil assembly 7 different stationary for the start of at least two magnetically stable drive positions of the control element 2 is energized.
  • the control of the proposed motor vehicle lock relevant embodiments may be referenced.
  • the proposed drive 3 is advantageous in terms of a compact design, as explained above, only a single drive for numerous functional states is required and because the design as a direct drive inevitably leads to low space requirements.
  • the adjusting element 2 can be designed in one or more pieces.
  • the control element 2 is designed in several pieces. Examples For example, an above-mentioned control section 19 as a separate part, which is coupled to the actuator 2, moreover, in particular, be connected, be configured.
  • the adjusting element 2 has at least two mutually coupled, here and preferably interconnected, aligned to the actuator axis 1 shaft sections.
  • an electronic control device is provided with a logic unit, wherein the coil assembly 7 can be energized for starting various drive positions by means of the logic unit of the electronic control device.
  • the logic unit is preferably configured programmable.
  • the logic unit includes a microprocessor that is programmable accordingly.
  • the logic unit of the control device for starting each drive position controls one of the respective drive position associated with energization of the coil assembly.
  • At least part of the electronic control device is designed as a separate unit, preferably with its own housing, which is otherwise electrically coupled to the motor vehicle lock.
  • a proposed control device would actuate the switches S1-S6 in a predetermined manner.
  • the control device can, as explained above, be assigned to a motor vehicle lock or to a plurality of motor vehicle mechanics. It is also conceivable that the control device is part of a higher-level control unit of the motor vehicle.
  • the electronic control device is preferably designed to be programmable, it is possible to map largely any logical combinations and to change them comparatively easily.
  • Another advantage of using an above control device is the possibility of controlling the current flow time by means of the control device. particular to the respective planned adjustment.
  • the energization of the coil assembly 7 is made for a longer energizing time than is required for the achievement of the respective drive position. This is appropriate, since at higher adjustment speeds it must be expected that the respective drive position of the actuating element 2 will be overrun at first and only then a "swinging in" to the respective drive position will take place 7 in the adjustment of the control element 2 controls.
  • FIG. 5 a special circuit of the coil arrangement 7 has proven particularly advantageous, which is illustrated in FIG. 5.
  • the associated driver circuit is not shown here.
  • Essential in the circuit shown in Fig. 5 is the fact that, since two coil pairs 8, 9; 10, 1 1 as explained above, are provided, whose respective coils 8-10 are connected in series. This is done via the interconnection of the coil terminals 8a and 9a and the coil terminals 10a and I Ia. This is basically four free coil terminals 8b, 9b, 10b, l Ib for energizing available.
  • the assembly of the permanent magnet arrangement 5 is of very particular importance.
  • the permanent magnet arrangement 5 has a positive fit a rotor shaft 4a of the rotor 4, which is here and preferably formed by a separate shaft portion of the control shaft 2 is arranged. This positive fit is provided with respect to a rotation of the permanent magnet arrangement 5 relative to the rotor shaft 4a.
  • at least one, here and preferably along the rotor shaft 4a extending formation 37 is preferably provided.
  • the shaping 37 is a groove which engages in a form-fitting manner with a corresponding web 38.
  • the shaping 37 can also be a web which engages positively with a corresponding groove.
  • the permanent magnet arrangement 5 is configured as a hollow cylinder, with the formation 37 extending on the inside of the hollow cylinder.
  • two protrusions 37, arranged opposite one another, are provided here and preferably in relation to the rotor shaft 4a.
  • the formations 37 advantageously lie in a plane which is perpendicular to the magnetic parting plane of the permanent magnet arrangement 5.
  • the dividing plane separates the two poles of the here and preferably diametrically magnetized permanent magnet arrangement.
  • interesting in the embodiment shown in Fig. 6 is still the fact that the actuator 2 is here in any case designed in two parts and is connected via a coupling portion 39 with the actuator 2 in the rest.
  • the rotor shaft 4a is equipped with a latching lug 40, which engages behind the permanent magnet arrangement 5 mounted on the rotor shaft 4a, so that the permanent magnet arrangement 5 is secured in the axial direction against being pulled off.
  • the proposed arrangement opens up new possibilities for monitoring the operating state, in particular the position of the rotor 4.
  • the magnetic field of the permanent magnet assembly 5 we detected and that the operating state, here and preferably the position of the rotor 4 is determined from the sensor readings of the sensor device.
  • the sensor device may be, for example, a Hall sensor, an MR sensor or the like.
  • a second preferred variant consists in measuring, by means of a measuring device, the voltage induced in the coil arrangement 7 by the relative movement between the permanent magnet arrangement 5 and the coil arrangement 7 and, more preferably, from the measured values, the operating condition, here and preferably the position of the rotor 4, is determined.
  • the term "determination of the operating state of the rotor 4" is to be understood widely in the present case and also includes information which, for example, together with the data of a separate sensor, for example a rotary sensor, enables a plausibility check.
  • the drive 3 of the proposed motor vehicle lock can be operated with an easily realizable, stationary energization in the above sense.
  • other types of energization in particular a current flow regulated in relation to a predetermined sequence of movements or the like, preferably with the aid of sensor measured values, are used.
  • a method for controlling a motor vehicle lock in particular an above proposed motor vehicle lock claimed.
  • the motor vehicle lock to be actuated is equipped with an adjusting element 2 which can be adjusted about an actuating element axis 1 and a drive 3 for adjusting the actuating element 2, wherein the drive 3 comprises a rotor 4 with a permanent magnet arrangement 5 and a stator 6 with a coil arrangement 7 comprising at least two coils 8-1 1 has.
  • an electronic control device is provided with a logic unit that is responsive to a signal of the logic unit. unit is energized to the coil assembly 7 and that for starting from at least two magnetically stable drive positions, the coils 8- 1 1 of the coil assembly 7 are energized in response to a signal of the logic unit in a respective drive position associated coil combination in the respective drive position associated Bestromungsraum.
  • the motor vehicle lock is preferably a motor vehicle lock described above, the design of the drive 3 as a direct drive being advantageous but not necessary. In that regard, reference may be made in particular with regard to preferred variants to the above statements.
  • At least part of the electronic control device is designed as a separate unit, preferably with its own housing, which is otherwise electrically coupled to the motor vehicle lock.
  • the control device also serves to specify the energization times for the coils 8-1 1, as already indicated above. Specifically, it is preferable that, for starting at least two magnetically stable drive positions, the coils 8-1 of the coil arrangement 7 are energized for a predetermined energizing time in response to the signal of the logic unit of an electronic control device, preferably that the energization time is less than 500 ms, preferably less than 100ms.
  • the proposed motor vehicle lock is equipped in a particularly preferred embodiment with a housing that receives at least a portion of the components of the motor vehicle, preferably at least the actuator and the drive, and at least partially encapsulates.
  • a housing that receives at least a portion of the components of the motor vehicle, preferably at least the actuator and the drive, and at least partially encapsulates.
  • only one carrier is provided for the individual components of the motor vehicle lock.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss mit einem um eine Stellelementachse (1) verstellbaren Stellelement (2) und einem Antrieb (3) zur Verstellung des Stellelements (2), wobei der Antrieb (3) einen von dem Stellelement (2) gebildeten Rotor (4) mit einer Permanentmagnetanordnung (5) und einen Ständer (6) mit einer Spulenanordnung (7) aus mindestens zwei Spulen (8-11) aufweist und wobei der Antrieb (3) nach Art eines Direktantriebs ausgelegt ist. Es wird vorgeschlagen, dass der Ständer (6) mindestens zwei Pole (12-15) aufweist, über die ein von der Spulenanordnung (7) erzeugtes Magnetfeld geführt wird, dass mindestens ein Pol (12-15) des Ständers (6) bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringabschnittsförmigen Spalt (16) an den Rotor (4) heranreicht und dass die Pole (12-15) des Ständers (6) über eine bezogen auf die Stellelementachse (1) um den Rotor (4) umlaufende Leitanordnung (17) magnetisch gekoppelt sind.

Description

Kraftfahrzeugschloss
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Kraftfahrzeug- schlosses gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 20 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 26.
Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel oder Motorhauben. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich auch nach Art von Schiebetüren ausgestaltet sein.
Heutige Kraftfahrzeugschlösser sind mit einer ganzen Reihe von Funktionen ausgestattet, die mittels elektrischer Antriebe motorisch auslösbar sind. Dabei stellt eine möglichst hohe Kompaktheit der Antriebe stets eine Herausforderung dar.
Das bekannte Kraftfahrzeugschloss (DE 10 2008 012 563), von dem die Erfindung ausgeht, weist einen Antrieb für ein verstellbares Funktionselement auf, der nach Art eines Direktantriebs ausgestaltet ist. Nachteilig bei dem dortigen Direktantrieb ist allerdings dessen geringer Wirkungsgrad.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloss derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Wirkungsgrad des dortigen Antriebs erhöht wird.
Das obige Problem wird bei einem Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Das vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschloss ist mit einem um eine Stellelementachse verstellbaren Stellelement und einem Antrieb zur Verstellung dieses Stellelements ausgestattet, wobei der Antrieb einen von dem Stellelement gebildeten Rotor mit einer Permanentmagnetanordnung und einen Ständer mit einer
BESTÄTIGUNGSKOPIE Spulenanordnung aus mindestens zwei Spulen aufweist und wobei der Antrieb nach Art eines Direktantriebs ausgelegt ist.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass Rotor und Ständer im Wesentlichen über ein bezogen auf die Stellelementachse radial verlaufendes magnetisches Feld zusammenwirken können. Im Einzelnen ist der Ständer mit mindestens zwei Polen ausgestattet, über die ein von der Spulenanordnung erzeugtes Magnetfeld geführt wird. Dabei reicht mindestens ein Pol des Ständers bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringabschnittsförmigen Spalt an den Rotor heran, wobei die Pole des Ständers über eine bezogen auf die Stellelementachse um den Rotor umlaufende Leitanordnung magnetisch gekoppelt sind. Dabei ist der ringabschnittsförmige Spalt konzentrisch zu der Stellelementachse ausgerichtet.
Der vorschlagsgemäße strukturelle Aufbau führt insbesondere durch die Reduzierung von Luftspalten im magnetischen Kreis zu einem hohen Wirkungsgrad. Der Antrieb ist durch seine Auslegung als Direktantrieb aus wenigen Einzelteilen aufgebaut, so dass nicht nur die Materialkosten, sondern auch der Verschleiß reduziert ist.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist das Stellelement als Steuerwelle ausgestattet, wobei in einer Variante die Permanentmagnetanordnung des von der Steuerwelle gebildeten Läufers in oder an einem Kernquerschnitt der Steuerwelle untergebracht ist. Der vorschlagsgemäße, strukturelle Aufbau des Antriebs mit dem resultierenden, hohen Wirkungsgrad ermöglicht die obige Unterbringung der Permanentmagnetanordnung in oder an dem Kernquerschnitt der Steuerwelle trotz der dort herrschenden, vergleichsweise ungünstigen Drehmomentverhältnisse.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 dient die Steuerwelle zur Einstellung der Funktionszustände„verriegelt",„entriegelt", „diebstahlgesichert", „verriegelt-kindergesichert" und „entriegelt-kindergesichert". Die Verstellung der Steuerwelle mittels des Direktantriebs ist insoweit besonders vorteilhaft, als die unterschiedlichen Funktionszustände weitgehend beliebig und insbesondere aus weitgehend beliebigen Funktionszuständen heraus angefahren werden können. Die oben angesprochenen Funktionszustände des Kraftfahrzeugschlosses betreffen die Möglichkeit des Öffnens einer Kraftfahrzeugtür o. dgl. mittels eines Türinnengriffs und mittels eines Türaußengriffs. Im Funktionszustand„verriegelt" kann von innen geöffnet werden, nicht jedoch von außen. Im Funktionszustand „entriegelt" kann sowohl von innen als auch von außen geöffnet werden. Im Funktionszustand„diebstahlgesichert" kann weder von innen noch von außen geöffnet werden. Im Funktionszustand„verriegelt-kindergesichert" kann von innen entriegelt, aber weder von Innen noch von Außen geöffnet werden. Im Funktionszustand„entriegelt-kindergesichert" kann von außen, nicht jedoch von innen geöffnet werden.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 ist das den jeweiligen Funktionszustand des Kraftfahrzeugschlosses bestimmende Funktionselement als Draht oder Streifen ausgestaltet, der in einer Variante in unterschiedliche Funktionsstellungen biegbar ist. Mit einem solchen als Draht oder Streifen ausgestalteten Funktionselement lässt sich die Flexibilität hinsichtlich der beliebigen Einstellung von Funktionszuständen voll ausnutzen.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 1 1 finden für die Ansteuerung der Spulenanordnung H-Brückenschaltungen Anwendung, die sich im Bereich der Gleichstrommotoren bewährt haben.
Interessant bei der vorschlagsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 12 ist die Tatsache, dass eine stationäre Bestromung der Spulenanordnung zu magnetisch stabilen Antriebsstellungen des Stellelements führen kann. Die Formulierung„magnetisch stabil" bedeutet hier, dass die Bestromung der Spulenanordnung mit dem resultierenden Magnetfeld dafür sorgt, dass das Stellelement bei einer Auslenkung aus der jeweiligen Antriebsstellung heraus stets zurück in diese Antriebsstellung getrieben wird. Der Begriff„stationäre Bestromung" bedeutet hier, dass sich die eingestellte Bestromung im Zeitbereich nicht ändert. Der Begriff „Bestromung" ist dabei allgemein zu verstehen und umfasst sowohl das Anlegen einer elektrischen Spannung als auch das Einprägen eines elektrischen Stroms in die Spulenanordnung. Dabei kann die Spannung bzw. der Strom auch gepulst o. dgl. sein. Im einfachsten Fall wird für eine stationäre Bestromung im obigen Sinne eine konstante Spannung auf den betreffenden Teil der Spulenanordnung aufgeschaltet.
Grundsätzlich kann das Stellelement ein- oder mehrstückig ausgestaltet sein. Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 16 ist das Stellelement mehrstückig ausgestaltet und weist in einer Variante einen auf die Stellelementachse ausgerichteten Wellenabschnitt auf, der mit dem Stellelement im übrigen gekoppelt, insbesondere verbunden, ist. Dies ist fertigungstechnisch insoweit besonders vorteilhaft, als der antriebsseitige Teil des Stellelements getrennt von dem Stellelement im Übrigen gefertigt und montiert werden kann. Die Kopplung zwischen den Abschnitten des Stellelements kann formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig vorgesehen sein. Denkbar ist auch, dass hier eine lösbare Kopplung Anwendung findet.
Eine besonders flexible Ansteuerung ergibt sich gemäß Anspruch 17 dadurch, dass die Bestromung mittels der Logikeinheit einer elektronischen Steuerungseinrichtung vorgenommen wird. Die Steuerungseinrichtung kann dem Kraftfahr- zeugschloss oder mehreren Kraftfahrzeugschlössern zugeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Steuerungseinrichtung Bestandteil eines zentralen Steuergerätes des Kraftfahrzeugs ist.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren gemäß Anspruch 20 zur Ansteuerung eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses beansprucht.
Wesentlich nach dieser weiteren Lehre ist die Überlegung, die Spulenanordnung für das Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen des Stellelements unterschiedlich stationär zu bestromen. Die hiermit verbundenen Vorteile wurden weiter oben bereits erläutert.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren gemäß Anspruch 26 beansprucht.
Das weitere, vorschlagsgemäße Verfahren ist auf die Ansteuerung eines Kraft- fahrzeugschlosses gerichtet, das jedenfalls mit einem um eine Stellelementachse verstellbaren Stellelement und einem Antrieb zur Verstellung des Stellelements ausgestattet ist, wobei der Antrieb einen Rotor mit einer Permanentmagnetanordnung und einen Ständer mit einer Spulenanordnung aus mindestens zwei Spulen aufweist. Der Ständer weist mindestens zwei Pole auf, über die ein von der Spulenanordnung erzeugtes Magnetfeld geführt wird, dass mindestens ein Pol des Ständers bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringabschnittsförmi- gen Spalt an den Rotor heranreicht und dass die Pole des Ständers über eine bezogen auf die Stellelementachse um den Rotor umlaufende Leitanordnung magnetisch gekoppelt sind.
Interessant nach dem weiteren Verfahren ist, dass eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Logikeinheit vorgesehen ist, dass auf ein Signal der Logikeinheit hin die Spulenanordnung bestromt wird und dass zum Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen die Spulen der Spulenanordnung auf ein Signal der Logikeinheit hin in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Spulenkombination in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Bestromungsrichtung bestromt werden.
Jeder Antriebsstellung nach dem weiteren Verfahren ist also eine zu bestromende Spulenkombination sowie eine Richtung der Bestromung zugeordnet. Der Begriff "Bestromung der Spulen in einer Spulenkombination" ist hier weit zu verstehen und umfasst auch die Möglichkeit der Bestromung einer einzigen Spule der Spulenanordnung. Von besonderer Bedeutung ist also, dass auf ein Signal der Logikeinheit der Steuerungseinrichtung hin eine vorbestimmte Spulenkombination in einer vorbestimmten Bestromungsrichtung bestromt wird, so dass die gewünschte Antriebsstellung angefahren wird.
Vorzugsweise dient das weitere Verfahren der Ansteuerung eines oben beschriebenen, vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses, wobei die Ausgestaltung des Antriebs als Direktantrieb zwar vorteilhaft, aber nicht notwendig ist. Im Übrigen darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die für die Erfindung wesentlichen Bestandteile eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses,
Fig. 2 den Antrieb des Kraftfahrzeugschlosses gemäß Fig. 1 entlang der
Schnittlinie II-II,
Fig. 3 ein Zustandsdiagramm für den Antrieb gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Treiberschaltung für den Antrieb gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine bevorzugte Beschallung der Spulen der Spulenanordnung und
Fig. 6 eine bevorzugte Ausgestaltung von Rotorwelle und Permanentmagnetanordnung.
Es darf vorab darauf hingewiesen werden, dass in der Zeichnung nur die Komponenten des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses dargestellt sind, die für die Erläuterung der Lehre notwendig sind. Entsprechend ist eine Schlossfalle, die in üblicher Weise mit einem Schließbolzen o. dgl. zusammenwirkt und die mittels einer Sperrklinke in einer Hauptschließstellung und in einer ggf. vorhandenen Vorschließstellung gehalten wird, in der Zeichnung nicht dargestellt.
Das Kraftfahrzeugschloss weist ein um eine Stellelementachse 1 verstellbares Stellelement 2 und einen Antrieb 3 zur Verstellung des Stellelements 2 auf. Der Antrieb 3 dient der Einstellung unterschiedlicher Funktionszustände des Kraftfahrzeugschlosses, was weiter unten im Detail erläutert wird. Wesentlich für die vorschlagsgemäße Lehre ist zunächst der grundsätzliche strukturelle Aufbau aus Stellelement 2 und Antrieb 3. Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zeigt, dass der Antrieb 3 einen von dem Stellelement 2 gebildeten Rotor mit einer im Wesentlichen zylindrischen Permanentmagnetanordnung 5 und einen Ständer 6 mit einer Spulenanordnung 7 aus mindestens zwei Spulen 8-1 1 aufweist, hier insgesamt vier Spulen 8-11. Dadurch, dass das Stellelement 2 in oben beschriebener Weise einen integralen Bestandteil des Antriebs 3, nämlich der Rotor 4 des Antriebs 3 ist, ist der Antrieb 3 nach Art eines Direktantriebs ausgelegt. Eine irgendwie geartete Übersetzung der Antriebskraft bzw. des Antriebsmoments durch ein zwischengeschaltetes Getriebe o. dgl. ist an dieser Stelle nicht erforderlich. Interessant ist nun der in Fig. 2 dargestellte, strukturelle Aufbau des Antriebs 3. Der Ständer 6 weist mindestens zwei Pole 12-15, hier insgesamt vier Pole 12-15 auf, über die ein von der Spulenanordnung 7 erzeugtes Magnetfeld geführt wird. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Pole 12-15 des Ständers 6 jeweils von einer Spule 8-1 1 umgeben. Dabei sind die Spulen 8-1 1 vorzugsweise als freitragende Spulen ausgestaltet, die auf die Pole 12-15 des Ständers 6 gesteckt werden. Derart freitragende Spulen sind auf einen Spulenkern aus Kunststoff o. dgl. gewickelt, so dass sie leicht auf den entsprechenden Pol 12-15 des Ständers 6 gesteckt werden können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel reichen alle Pole 12-15 des Ständers 6 bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringabschnittsförmigen Spalt 16 an den Rotor 4 heran. Bei dem Querschnitt handelt es sich um einen Querschnitt senkrecht zu der Stellelementachse 1. Der im Wesentlichen ringabschnittsförmi- ge Spalt 16 verläuft konzentrisch zu der Stellelementachse 1, wie der Darstellung gemäß Fig. 2 entnommen werden kann.
Die Pole 12-15 des Ständers 6 laufen bezogen auf die Stellelementachse 1 radial auf den Rotor 4 zu. Sie sind über eine bezogen auf die Stellelementachse 1 um den Rotor 4 umlaufende Leitanordnung 17 magnetisch gekoppelt. Im Querschnitt senkrecht zu der Stellelementachse 1 gesehen umschließt hier die Leitanordnung 17 den Rotor 4 (Fig. 2).
Mit der oben erläuterten Ausbildung des Antriebs 3 als Direktantrieb mit einem von dem Stellelement 2 gebildeten Rotor 4, dem im Wesentlichen ringabschnittsförmigen Spalt 16 und der umlaufenden Leitanordnung 17 lässt sich eine besonders verlustarme Gesamtanordnung erzielen, insbesondere indem eine Streuung des Magnetfeldes auf ein Minimum reduziert wird. Die Breite des Ringspalts 16 lässt sich ohne Weiteres auf werte unterhalb 0,5 mm reduzieren.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass der im Wesentlichen ringabschnitts- förmige Spalt 16 nicht ideal ringabschnitts förmig sein muss. Denkbar ist auch, dass sich die Breite des ringabschnittsförmigen Spalts 16 über dessen Verlauf ändert. Für die Art der Permanentmagnetanordnung 5 sind grundsätzlich eine Reihe vorteilhafter Realisierungsmöglichkeiten denkbar. Hier und vorzugsweise ist die Permanentmagnetanordnung 5 bezogen auf die Stellelementachse 1 diametral magnetisiert, wie der Darstellung gemäß Fig. 2 entnommen werden kann.
Die Leitanordnung 17 ist so ausgestaltet, dass sie einen geschlossenen magnetischen Schluss zwischen den Polen 12- 15 des Ständers 6 gewährleistet. Hierfür ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Leitanordnung 17 mindestens ein senkrecht zu der Stellelementachse 1 ausgerichtetes Ständerblech 18 umfasst. Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zeigt, dass hier und vorzugsweise mehrere nebeneinanderliegende Ständerbleche 18 vorgesehen sind, die zu einem Ständerpaket zusammengesetzt sind. Die Realisierung mehrerer nebeneinanderliegender Ständerbleche 18 wird u. a. im Bereich der kommutierten Gleichstrommotoren verwendet, um die durch hohe Kommutierungsfrequenzen entstehenden Wirbelstromverluste zu reduzieren. Hierfür werden die Ständerbleche 18 regelmäßig besonders dünn ausgebildet. Da bei dem vorschlagsgemäßen Antrieb 3 keine hohen Schaltfrequenzen auftreten, ist die Gefahr von Wirbelströmen gering, so dass die Ständerbleche 18 entsprechend dick ausgestaltet sein können. Grundsätzlich kann die Dicke der Ständerbleche 18 in der Größenordnung der Breite der Spulen 8-11 liegen. Insoweit ist der Begriff "Blech" hier weit auszulegen. Denkbar ist sogar, dass die gesamte Leitanordnung 17 aus einem einstückigen, magnetisch leitfähigen Material besteht.
In einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung ist die Leitanordnung 17, insbesondere das mindestens eine Ständerblech 18, aus einem Stahlmaterial, insbesondere aus dem Stahlmaterial S235JR, ausgestaltet. Andere Materialien sind denkbar.
Besonders interessant bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tatsache, dass das Stellelement 2 als Steuerwelle mit mindestens einem axialen Steuerabschnitt 19 zum Ausleiten von Steuerbewegungen ausgestaltet ist. Es ist hier erkannt worden, dass eine solche Steuerwelle 2 in besonders vorteilhafter Weise als Bestandteil eines Direktantriebs 3 Anwendung finden kann. Die Steuerwelle 2 weist einen Kernquerschnitt 20 auf, der sich über die gesamte Steuerwelle 2 erstreckt und an dem Steuerelemente 21 wie Steuernocken o. dgl. angeordnet sind. Die Permanentmagnetanordnung 5 ist hier und vorzugsweise an dem Kernquerschnitt 20 der Steuerwelle 2 untergebracht. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Permanentmagnetanordnung 5 in dem Kernquerschnitt 20 der Steuerwelle 2 untergebracht ist.
Vorzugsweise ist es so, dass die Permanentmagnetanordnung 5 mindestens einen Hartferrit-Magneten und/oder mindestens einen Seltenerdmagneten und/oder mindestens einen kunststoffgebundenen Magneten aufweist. Weiter kann das Stellelement 2, insbesondere die Steuerwelle 2, bei entsprechender Auslegung auch selbst magnetisiert sein und entsprechend die Permanentmagnetanordnung 5 bilden. Dies ist beispielsweise möglich, wenn das Stellelement 2 jedenfalls teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem obigen Material, insbesondere aus einem magnetisierbaren Kunststoffmaterial besteht.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel dient der Antrieb 3 der Einstellung verschiedener Funktionszustände des Kraftfahrzeugschlosses. Hierfür weist das Kraftfahrzeugschloss zunächst eine Schlossmechanik 22 auf, die in unterschiedliche Funktionszustände wie„verriegelt",„entriegelt",„diebstahlgesichert",„verriegelt-kindergesichert" und„entriegelt-kinder- gesichert" bringbar ist. Diese Funktionszustände werden auch als„lock" bzw. „L",„unlock" bzw.„UL",„doublelock" bzw.„DL",„lock-child lock" bzw.„L- CL" und„unlock-child lock" bzw.„UL-CL" bezeichnet. Die Bedeutung dieser Funktionszustände für Möglichkeit des Öffnens der Kraftfahrzeugtür o. dgl. von innen und von außen wurde im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.
Zur Einstellung der verschiedenen Funktionszustände ist hier und vorzugsweise genau ein verstellbares Funktionselement 23 vorgesehen, wobei die Steuerwelle 2 in antriebstechnischem Eingriff mit dem Funktionselement 23 steht oder bringbar ist. Denkbar ist auch, dass die Steuerwelle 2 selbst ein Bestandteil des Funktionselements 23 ist.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass sich das Funktionselement 23 an dem Steuerabschnitt 19 der Steuerwelle 2 abstützt. Je nach Stellung der Steuerwelle 2 verstellt sich das Funktionselement 23 im Wesentlichen senkrecht zu der Stellelementachse 1, wie in Fig. 1 durch den Bewegungspfeil 24 und durch die gestrichelte Darstellung des Funktionselements 23 dargestellt ist. Die Steuerwelle 2 lässt sich mittels des Antriebs 3 nun in mindestens zwei Steuerstellungen, hier und vorzugsweise in insgesamt fünf Steuerstellungen bringen, um die Funktionszustände des Kraftfahrzeugschlosses, hier die Funktionszustän- de „verriegelt", „entriegelt", „diebstahlgesichert", „verriegelt-kindergesichert" und„entriegelt-kindergesichert" einstellen zu können.
Besonders einfach gestaltet sich der Aufbau des Kraftfahrzeugschlosses bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Funktionselement 23 als Draht ausgestaltet ist und in unterschiedliche Funktions- Stellungen entlang des Bewegungspfeils 24 auslenkbar ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Funktionselement 23 als Streifen ausgestaltet ist. Hier und vorzugsweise ist es weiter so, dass das Funktionselement 23 als federelastischer Draht oder Streifen ausgestaltet ist und so als Biege-Funktionselement in die unterschiedlichen Funktionsstellungen biegbar ist.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Kraftfahrzeugschlosses in den Funk- tionszuständen„entriegelt" und„entriegelt-kindergesichert" erläutert. Im Übrigen darf zur Erläuterung der grundsätzlichen Funktionsweise des Kraftfahrzeug- schlosses mit federelastischem Funktionselement 23 auf die internationale Pa- tentanmeldung WO 2009/040074 AI verwiesen werden, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Im Funktionszustand„entriegelt" steht das Funktionselement 23 in seiner in Fig. 1 unteren, in durchgezogener Linie dargestellten Stellung. Damit befindet sich das Funktionselement 23 im Bewegungsbereich eines Innenbetätigungshebels 25, der mit einem Türinnengriff gekoppelt ist sowie im Bewegungsbereich eines Außenbetätigungshebels 26, der mit einem Türaußengriff gekoppelt ist. Eine Verstellung des Innenbetätigungshebels 25 oder des Außenbetätigungshebels 26 in Richtung des Bewegungspfeils 27 führt dazu, dass das Funktionselement 23 senkrecht zu seiner Erstreckung der Bewegung des jeweiligen Hebels 25, 26 folgt, auf die in Fig. 1 nur angedeutete Sperrklinke 28 trifft und diese wiederum in Richtung des Bewegungspfeils 27 mitnimmt und aushebt. Eine Verstellung der Steuerwelle 2 in Richtung des Bewegungspfeils 29 um 90° aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung heraus führt zur Einstellung des Funkti- onszustands„entriegelt-kindergesichert". In diesem Zustand befindet sich das Funktionselement 23 in der in Fig. 1 in gestrichelter Linie dargestellten Stellung. Eine Verstellung des Innenbetätigungshebels 25 in Richtung des Bewegungspfeils 27 hat damit keine Auswirkung auf das Funktionselement 23 und die Sperrklinke 28. Das Funktionselement 23 befindet sich allerdings unverändert im Bewegungsbereich des Außenbetätigungshebels 26, so dass ein Ausheben der Sperrklinke 28 und damit ein Öffnen der Kraftfahrzeugtür über den Außenbetätigungshebel 26 und damit über den Türaußengriff möglich ist.
Analog zu der Einstellung der oben beschriebenen Funktionszustände„entriegelt" und„entriegelt-kindergesichert" lassen sich auch alle anderen oben angesprochenen Funktionszustände allein durch eine entsprechende Verstellung der Steuerwelle 2 umsetzen. Der Antrieb 3 ist dazu ausgelegt, alle Funktionszustände entsprechend anzufahren, wie noch erläutert wird.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass durch die Ausgestaltung des Antriebs 3 als Direktantrieb auf jegliche Getriebekomponenten verzichtet werden kann. Aus diesem Grunde ist der Antrieb 3 mechanisch nicht selbsthemmend ausgestaltet, was eine unproblematische manuelle Einstellung von Funktionszuständen ermöglicht. Vorzugsweise lässt sich durch eine manuelle Betätigung eines Hebels wie einem oben beschriebenen Innenbetätigungshebel 25 eine manuelle Verstellung des Stellelements 2, hier der Steuerwelle 2, um die Stellelementachse 1 bewirken. Eine solche manuelle Verstellung ist vorgesehen im Funktionszustand „verriegelt", indem eine Betätigung des Innenbetätigungshebels 25 eine Verstellung in den Funktionszustand„entriegelt" bewirkt, und im Funktionszustand „verriegelt-kindergesichert", indem eine Betätigung des Innenbetätigungshebels 25 eine Verstellung in den Funktionszustand„entriegelt-kindergesichert" bewirkt.
Der Auslegung der Spulenanordnung 7, insbesondere der Auslegung und Anordnung der Spulen 8-1 1, kommt vorliegend ganz besondere Bedeutung zu. Vorzugsweise weist die Spulenanordnung 7 mindestens zwei, hier genau zwei Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 auf, die entsprechend paarweise angesteuert werden. Dabei sind die beiden Spulen 8, 9; 10, 1 1 eines Spulenpaars hier und vorzugsweise elektrisch in Reihe geschaltet und bilden paarweise die beiden Wicklungspakete WP1, WP2 (Fig. 4). Für das dargestellte Kraftfahrzeugschloss hat sich eine bezogen auf die Stellelementachse 1 symmetrische Anordnung der Spulen 8-11 bewährt. Entsprechend sind die beiden Spulen 8, 9; 10, 11 eines Spulenpaars bezogen auf die Stellelementachse 1 diametral gegenüberliegend angeordnet, wobei die Spulenachsen 30, 31 der beiden gegenüberliegenden Spulen 8, 9; 10, 11 aufeinander ausgerichtet und somit identisch sind. Damit lässt sich ein weitgehend homogenes magnetisches Feld erzeugen, wobei die Spulen 8, 9; 10, 1 1 gewissermaßen die diesem magnetischen Feld zugeordneten magnetischen Pole bereitstellen. Dies ist der Darstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen, wobei die magnetischen Pole jeweils als„Plus" und„Minus" angedeutet sind.
Eine Zusammenschau der Fig. 2 und 3 zeigt, dass die beiden Spulenpaare 8, 9; 10, 11 orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Dies bedeutet, dass die paarweise identischen Spulenachsen 30, 31 senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass eine obige orthogonale Ausrichtung nicht notwendigerweise vorgesehen sein muss. Vielmehr kann es sein, dass die gemeinsamen Spulenachsen 30, 31 einen von 90° unterschiedlichen Winkel einschließen. Es kann sogar vorteilhaft sein, dass die einzelnen Spulen 8- 11 nicht diametral gegenüberliegend angeordnet sind und ungleichmäßig um die Stellelementachse 1 herum angeordnet sind. Die Spulenanordnung 7 lässt sich so individuell auf die jeweiligen konstruktiven Randbedingungen anpassen.
Die noch zu erläuternde Bestromung der Spulenanordnung 7 lässt sich auf besonders einfache Weise dadurch realisieren, dass jedem Spulenpaar 8, 9; 10, 11, also jedem Wicklungspaket WPl, WP2, eine Treiberschaltung 32, 33 zugeordnet ist, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Treiberschaltungen 32, 33 sind hier und vorzugsweise jeweils als H-Brückenschaltung ausgestaltet, wobei die H-Brücken- schaltungen 32, 33 jeweils zwei Halbbrücken 32a, 32b, 33a, 33b aufweisen, die jeweils über einen Brückenzweig 32c, 33c miteinander gekoppelt sind, wobei das jeweilige Spulenpaar 8, 9; 10, 1 1, also das jeweilige Wicklungspaket WPl, WP2 in den jeweiligen Brückenzweig 32c, 33c geschaltet ist. Im Sinne einer besonders kompakten Schaltungsanordnung ist es hier und vorzugsweise vorgesehen, dass sich die beiden H-Brückenschaltungen 32, 33 zweier Spulenpaare, 8, 9; 10, 11 eine gemeinsame Halbbrücke 32b, 33a teilen. Mit der Anwendung von H- Brückenschaltungen 32, 33 für die Bestromung der Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 ist auf einfache Weise eine besonders flexible Bestromung möglich. Die Schalter S1-S6 sind regelmäßig als Halbleiterschalter ausgestaltet. Entsprechende Brückenmodule sind als integrierte Halbleiterbauteile verfügbar.
Es ergibt sich aus den voranstehenden Erläuterungen bereits, dass der vorschlagsgemäße Antrieb 3 nicht in erster Linie als Drehantrieb ausgestaltet ist, der zur Verstellung des Stellelements 2 eine Vielzahl von Umdrehungen vollzieht. Vielmehr handelt es sich bei dem Antrieb 3 um eine Art Schrittmotor, der in eine vorbestimmte Anzahl von Stellungen gezielt anfährt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Antrieb 3 nicht mehr als eine Umdrehung vollzieht. Denkbar ist aber auch, dass der Antrieb 3 derart freidrehend ausgestaltet ist, dass er schrittweise eine beliebige Anzahl von Umdrehungen vollziehen kann.
Interessant bei dem vorschlagsgemäßen Antrieb 3 ist vor allem die Tatsache, dass durch unterschiedliche stationäre Bestromung der Spulenanordnung 7 mindestens zwei, hier insgesamt fünf, magnetisch stabile Antriebsstellungen des Stellelements 2 anfahrbar sind.
Im Sinne der oben angesprochenen Auslegung des Begriffs„stationäre Bestromung" wird die Bestromung lediglich aufgeschaltet, und nicht etwa im Hinblick auf einen bestimmten Bewegungsablauf o. dgl. geregelt. Es wurde auch schon erläutert, dass der Begriff„magnetisch stabile Antriebsstellung" vorliegend bedeutet, dass während der Bestromung das Stellelement 2 stets in die entsprechende Antriebsstellung drängt. Dies bedeutet, dass ein Anfahren der Antriebsstellungen, die den entsprechenden Steuerstellungen des Stellelements 2 entsprechen, ohne die Notwendigkeit eines Endanschlags o. dgl. erfolgen kann. Das ist verschleiß- und geräuschreduzierend und vereinfacht die mechanische Konstruktion.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind je nach gewünschter Antriebsstellung zwei unterschiedliche Bestromungsvarianten vorgesehen. Dabei ist mindestens eine magnetische stabile Antriebsstellung des Stellelements 2 durch die stationäre Bestromung eines einzigen Spulenpaars 8, 9; 10, 11 erzeugbar. Dies ist gemäß Fig. 3 bei den Funktionszuständen„verriegelt", „entriegelt" und„entriegelt-kindergesichert" der Fall. Bei mindestens einer weiteren magnetisch stabilen Antriebsstellung des Stellelements 2 ist die gleichzeitige stationäre Bestromung zweier Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 vorgesehen. Dies ist in Fig. 3 bei den Funktionszuständen„diebstahlgesichert" und„verriegelt-kindergesichert" der Fall.
Es lässt sich der Darstellung gemäß Fig. 3 entnehmen, dass im Falle der stationären Bestromung eines einzigen Spulenpaars 8, 9; 10, 1 1 das von der Spulenanordnung 7 erzeugte magnetische Feld auf die gemeinsame Spulenachse 30, 31 des bestromten Spulenpaars 8, 9; 10, 1 1 ausgerichtet ist, während bei der gleichzeitigen stationären Bestromung zweier Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 das von der Spulenanordnung 7 erzeugte magnetische Feld in einem 45°- Winkel zu den Spulenachsen 30, 31 steht. Entsprechend ist es so, dass der Feldvektor des von der Spulenanordnung 7 erzeugten magnetischen Feldes bei der gleichzeitigen stationären Bestromung zweier Spulenpaare 8, 9; 10, 11 in einem 45°- Winkel zu dem Feldvektor des von der Spulenanordnung 7 erzeugten magnetischen Feldes bei der stationären Bestromung eines einzigen Spulenpaares 8, 9; 10, 11 ausgerichtet ist.
Interessant ist nun, dass der Antrieb 3 insbesondere mit der in Fig. 4 dargestellten Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verstell weg zwischen zwei Antriebsstellungen ein unterschiedliches Antriebsmoment bereitstellt. Beispielsweise steht für die Verstellung zwischen zwei in Fig. 3 dargestellten 90°- Stellungen mehr Antriebsmoment zur Verfügung als zwischen einer 90°-Stellung und einer 45°-Stellung. Diese Erkenntnis kann bei der Auslegung des Kraftfahrzeugschlosses genutzt werden, so dass die konstruktiven Randbedingungen optimal auf das Verhalten des Antriebs 3 angepasst sind, wenn man berücksichtigt, dass für die Verstellung des Stellelements 2 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verstellweg zwischen zwei Antriebsstellungen ein unterschiedliches mechanisches Gegenmoment zu überwinden ist. Im Einzelnen wird vorgeschlagen, die Anordnung so auszulegen, dass in Bezug auf mindestens zwei Verstellwege der Antrieb 3 bei dem Verstellweg mit dem höheren Gegenmoment ein höheres Antriebsmoment und bei dem Verstellweg mit dem geringeren Gegenmoment ein geringeres Antriebsmoment bereitstellt. So lässt sich eine Gesamtanordnung erzielen, bei denen jegliche Überdimensionierung des Antriebs 3 reduziert oder beseitigt ist. Das obige Gegenmoment kann ganz unterschiedlich begründet sein. Es kann auf Reibung, Rastfedern, das federelastische Funktionselement 23 o. dgl. zurückgehen.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Antriebs 3 bei der Einstellung der oben beschriebenen, fünf Funktionszustände des raftfahrzeugschlosses anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert.
Der Funktionszustand„entriegelt" lässt sich durch die stationäre Bestromung des Spulenpaars 8, 9 erzielen, indem ausschließlich die Schalter Sl und S4 in Fig. 4 geschlossen sind. Die Überführung in den Funktionszustand„verriegelt" erfolgt durch die stationäre Bestromung des Spulenpaares 10, 1 1 durch Schließen ausschließlich der Schalter S4 und S5 in Fig. 4. Die weitere Überführung in den Funktionszustand„diebstahlgesichert" erfolgt durch Bestromung beider Spulenpaare 8, 9; 10, 11, nämlich durch Schließen ausschließlich der Schalter S5 und S2 in Fig. 4, wodurch die beiden Wicklungspakete, also die beiden Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 in Reihe bestromt werden. Die weitere Überführung in den Funktionszustand„verriegelt-kindergesichert" erfolgt wiederum durch die stationäre Bestromung beider Spulenpaare 8, 9; 10, 11 , wobei die Bestromung des Spulenpaares 10, 11 gegenüber dem letzten Funktionszustand umgekehrt wird, indem ausschließlich die Schalter S3, S2 und S6 in Fig. 4 geschlossen sind. In diesem Zustand sind die beiden Wicklungspakete WP1, WP2, also die beiden Spulenpaare 8, 9; 10, 11 parallel bestromt. Die weitere Überführung in den Funktionszustand„entriegelt-kindergesichert" erfolgt durch die stationäre Bestromung des Spulenpaares 10, 11, indem ausschließlich die Schalter S3 und S6 in Fig. 4 geschlossen sind. Die Überführung in den Ausgangszustand erfolgt schließlich durch die Bestromung des Spulenpaares 8, 9, indem ausschließlich die Schalter Sl und S4 in Fig. 4 geschlossen sind.
Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich die Tatsache, dass die Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 je nach gewünschter Antriebsstellung in Reihe oder parallel bestromt werden. Dies lässt sich durch den Einsatz der vorschlagsgemäßen H-Brücken- schaltungen 32, 33 auf besonders einfache Weise realisieren. Da der elektrische Widerstand der parallel bestromten Spulenpaare 8, 9; 10, 11 geringer ist als der elektrische Widerstand der seriell bestromten Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1, wird vorgeschlagen, bei der parallelen Bestromung einen Widerstand 34 in den elektri- sehen Versorgungsstrang zu schalten. Ein solcher elektrischer Widerstand 34, der beispielsweise über einen zusätzlichen Schalter zugeschaltet werden kann, ist in Fig. 4 in gestrichelter Linie dargestellt.
Dadurch, dass die diametral magnetisierte Permanentmagnetanordnung 5 dem von der Spulenanordnung 7 erzeugten magnetischen Feld zu folgen versucht, entspricht die Richtung des von der Spulenanordnung 7 erzeugten magnetischen Feldes im Wesentlichen der resultierenden Richtung des die Permanentmag- netanordnung 5 tragenden Rotors 4. Die Winkellage der Antriebsstellungen und die dazugehörigen Funktionszustände des Kraftfahrzeugschlosses ergeben sich aus einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3. Der Darstellung gemäß Fig. 2 lässt sich insbesondere entnehmen, dass auch eine manuelle Verstellung vom Funktionszustand„verriegelt" in den Funktionszustand„entriegelt" sowie vom Funktionszustand „verriegelt-kindergesichert" in den Funktionszustand „entriegelt- kindergesichert" möglich ist, was durch die Pfeile 35, 36 dargestellt ist.
Je nach Auslegung ist es möglich, dass sich jede der in Fig. 3 dargestellten Antriebsstellungen allein durch die dieser Antriebsstellung zugeordnete Bestromung der Spulenanordnung 1 anfahren lässt. Denkbar ist aber auch, dass für das Erreichen einer gewünschten Antriebsstellung mindestens eine Zwischen-Antriebs- stellung anzufahren ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine Minimalauslegung der Spulenanordnung 7 derart vorgesehen ist, dass das Antriebsmoment für das„Überspringen" einer Zwischen-Antriebsstellung nicht ausreicht. Beispielsweise könnte es sein, dass ausgehend von dem Funktionszustand„entriegelt" in den Funktionszustand„diebstahlgesichert" in Fig. 3 die den Funktionszustand „diebstahlgesichert" zugeordnete Bestromung der Spulenanordnung 7 nicht ausreicht, um die gewünschte Antriebsstellung zu erreichen. In einem solchen Fall wird vorgeschlagen, vom Funktionszustand„entriegelt" zunächst den Funktionszustand„verriegelt" und anschließend den Funktionszustand„diebstahlgesichert" anzufahren.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird das oben erläuterte Verfahren als solches zur Ansteuerung eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses beansprucht. Wesentlich nach diesem Verfahren ist, dass die Spulenanordnung 7 für das Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen des Stellelements 2 unterschiedlich stationär bestromt wird. Auf alle obigen, die Ansteuerung des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses betreffenden Ausführungen darf verwiesen werden.
Es darf zusammengefasst werden, dass mit dem vorschlagsgemäßen Antrieb 3 ein gezieltes Anfahren vorbestimmter Antriebsstellungen, die jeweils einem Funktionszustand des Kraftfahrzeugs entsprechen, möglich ist, ohne dass eine verschleiß- und geräuschintensive Kommutierung erforderlich ist. Insgesamt ergibt sich eine hohe Ausfallsicherheit, da keine Schleifkontakte notwendig sind, der Antrieb 3 nur aus wenigen Einzelteilen aufgebaut ist und aufgrund der Stabilität der Antriebsstellungen keine Endanschläge erforderlich sind. Die Materialkosten reduzieren sich durch die geringe Anzahl der Bauteile und insbesondere dadurch, dass für die Einstellung einer Vielzahl von Funktionszuständen nur ein einziger Antrieb erforderlich ist. Hiermit geht wiederum eine Gewichtsreduzierung im Vergleich mit den bekannten Kraftfahrzeugschlössern einher.
In Versuchen hat sich ferner gezeigt, dass die Betätigungszeiten bei der Einstellung der Funktionszustände kurz sind, da die Betätigungswege kurz gewählt werden können und da die Trägheit des Rotors 4 mit Permanentmagnet 5 verglichen mit der Trägheit der bekannten Rotoren 4 von Gleichstrommotoren mit Kupferspulen gering ist.
Schließlich ist der vorschlagsgemäße Antrieb 3 im Hinblick auf eine kompakte Bauart vorteilhaft, da wie oben erläutert nur ein einziger Antrieb für zahlreiche Funktionszustände erforderlich ist und da die Ausgestaltung als Direktantrieb zwangsläufig zu geringen Bauraumanforderungen führt.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass der vorschlagsgemäße Antrieb innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses in ganz unterschiedlicher Weise genutzt werden kann. Neben der Einstellung von Funktionszuständen kann der Antrieb 3 beispielsweise zum motorischen Ausheben der Sperrklinke 28 genutzt werden, da hierfür nur geringe Betätigungswege erforderlich sind. Grundsätzlich ist aber auch der Einsatz im Rahmen einer Zuziehhilfe o. dgl. denkbar.
Es wurde im allgemeinen Teil der Beschreibung schon darauf hingewiesen, dass das Stellelement 2 ein- oder mehrstückig ausgestaltet sein kann. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist das Stellelement 2 mehrstückig ausgestaltet. Bei- spielsweise kann ein oben angesprochener Steuerabschnitt 19 als separates Teil, das mit dem Stellelement 2 im Übrigen gekoppelt, insbesondere verbunden ist, ausgestaltet sein. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, dass das Stellelement 2 mindestens zwei miteinander gekoppelte, hier und vorzugsweise miteinander verbundene, auf die Stellelementachse 1 ausgerichtete Wellenabschnitte aufweist. Die hiermit verbundenen, fertigungstechnischen Vorteile wurden im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.
Im Sinne einer besonders flexiblen Ansteuerung ist eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Logikeinheit vorgesehen, wobei die Spulenanordnung 7 für das Anfahren verschiedener Antriebsstellungen mittels der Logikeinheit der elektronischen Steuerungseinrichtung bestrombar ist. Die Logikeinheit ist vorzugsweise programmierbar ausgestaltet. Beispielsweise umfasst die Logikeinheit einen Mikroprozessor, der entsprechend programmierbar ist. Im Einzelnen steuert die Logikeinheit der Steuerungseinrichtung für das Anfahren jeder Antriebstellung einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordnete Bestromung der Spulenanordnung an.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest ein Teil der elektronischen Steuerungseinrichtung als separate Einheit, vorzugsweise mit einem eigenen Gehäuse, ausgestaltet, die mit dem Kraftfahrzeugschloss im Übrigen elektrisch gekoppelt ist.
Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel würde eine vorschlagsgemäße Steuerungseinrichtung die Schalter S1-S6 in einer vorbestimmten Weise ansteuern. Die Steuerungseinrichtung kann, wie weiter oben erläutert, einem Kraftfahrzeugschloss oder mehreren Kraftfahrzeugschlossern zugeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Steuerungseinrichtung Bestandteil eines übergeordneten Steuergerätes des Kraftfahrzeugs ist.
Dadurch, dass die elektronische Steuerungseinrichtung vorzugsweise programmierbar ausgestaltet ist, lassen sich weitgehend beliebige logische Verknüpfungen abbilden und vergleichsweise einfach ändern.
Ein weiterer Vorzug bei der Anwendung einer obigen Steuerungseinrichtung ist die Möglichkeit, die Bestromungszeit mittels der Steuerungseinrichtung zu steu- ern, insbesondere auf die jeweils geplante Verstellung anzupassen. Beispielsweise ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Bestromung der Spulenanordnung 7 für eine längere Bestromungszeit vorgenommen wird, als für das Erreichen der jeweiligen Antriebsstellung erforderlich ist. Dies ist sachgerecht, da bei höheren Verstellgeschwindigkeiten damit gerechnet werden muss, dass die jeweilige Antriebsstellung des Stellelements 2 zunächst überfahren wird und erst anschließend ein„Einschwingen" auf die jeweilige Antriebsstellung erfolgt. Insoweit ist es vorzugsweise grundsätzlich so, dass die Steuerungseinrichtung die Bestromungszeit der Spulenanordnung 7 bei der Verstellung des Stellelements 2 steuert.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Spulen 8, 9, 10, 11 der Spulenanordnung 7 in Reihe und parallel bestromt werden können. Im Hinblick auf die resultierende Höhe des elektrischen Stroms hat sich eine spezielle Beschaltung der Spulenanordnung 7 als besonders vorteilhaft herausgestellt, die in Fig. 5 dargestellt ist. Die dazugehörige Treiberschaltung ist hier nicht dargestellt. Wesentlich bei der in Fig. 5 dargestellten Beschaltung ist die Tatsache, da,ss zwei Spulenpaare 8, 9; 10, 1 1 wie weiter oben erläutert, vorgesehen sind, deren jeweilige Spulen 8-10 in Reihe geschaltet sind. Dies erfolgt über das Zusammenschalten der Spulenanschlüsse 8a und 9a sowie der Spulenanschlüsse 10a und I Ia. Damit stehen grundsätzlich vier freie Spulenanschlüsse 8b, 9b, 10b, I Ib zur Bestromung zur Verfügung. Allerdings wird nun vorgeschlagen, den freien Spulenanschluss 8b der Spule 8 des Spulenpaares 8, 9 mit dem freien Spulenanschluss I Ib einer Spule 1 1 des Spulenpaares 10, 11 zu verbinden. Die Spulenanordnung 7 lässt sich nun über die resultierenden freien Spulenanschlüsse 9b, 10b sowie über den kombinierten Spulenanschluss 8b, I Ib, bestromen. Es lässt sich der Darstellung gemäß Fig. 5 entnehmen, dass über die Anschlüsse a, b, c eine Parallelschaltung der Spulen 8, 9, 10, 11 ausgeschlossen ist. Interessant bei der in Fig. 5 gezeigten Beschaltung der Spulenanrodnung 7 ist die Tatsache, dass für die obige Bestromung der Spulenanordnung 7 lediglich drei Anschlüsse, nämlich die Anschlüsse a, b, c, benötigt werden.
Angesichts der vergleichsweise hohen Genauigkeitsanforderungen beim Anfahren der jeweiligen Antriebsstellungen des Stellelements 2 kommt der Montage der Permanentmagnetanordnung 5 ganz besondere Bedeutung zu. Gemäß Fig. 6 ist es vorzugsweise so, dass die Permanentmagnetanordnung 5 formschlüssig auf einer Rotorwelle 4a des Rotors 4, die hier und vorzugsweise von einem separaten Wellenabschnitt der Steuerwelle 2 gebildet wird, angeordnet ist. Dieser Form- schluss ist im Hinblick auf eine Verdrehung der Permanentmagnetanordnung 5 gegenüber der Rotorwelle 4a vorgesehen. Zur Herstellung des Formschlusses ist vorzugsweise mindestens eine, hier und vorzugsweise entlang der Rotorwelle 4a verlaufende Ausformung 37 vorgesehen. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei der Ausformung 37 um eine Nut, die mit einem korrespondierenden Steg 38 formschlüssig in Eingriff steht. Grundsätzlich kann es sich bei der Ausformung 37 aber auch um einen Steg handeln, der mit einer entsprechenden Nut formschlüssig in Eingriff steht. Bei dem in Fig. 6 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Permanentmagnetanordnung 5 als Hohlzylinder ausgestaltet, wobei die Ausformung 37 an der Innenseite des Hohlzylinders verläuft. Um hier eine möglichst symmetrische geometrische Anordnung zu erhalten, sind hier und vorzugsweise zwei bezogen auf die Rotorwelle 4a gegenüberliegend angeordnete Ausformungen 37 vorgesehen.
Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass die Ausformungen 37 vorteilhafterweise in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der magnetischen Trennebene der Permanentmagnetanordnung 5 liegt. Die Trennebene trennt die beiden Pole der hier und vorzugsweise diametral magnetisierten Permanentmagnetanordnung. Interessant bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch die Tatsache, dass das Stellelement 2 hier jedenfalls zweiteilig ausgestaltet ist und über einen Kupplungsabschnitt 39 mit dem Stellelement 2 im Übrigen verbunden ist.
Es lässt sich der Darstellung gemäß Fig. 6 schließlich entnehmen, dass die Rotorwelle 4a mit einer Rastnase 40 ausgestattet ist, die die auf der Rotorwelle 4a montierte Permanentmagnetanordnung 5 hintergreift, so dass die Permanentmagnetanordnung 5 in axialer Richtung gegen ein Abziehen gesichert ist.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass zahlreiche Möglichkeiten zur Realisierung der Permanentmagnetanordnung 5 vorgesehen sind. Denkbar ist auch, dass als Rotorwelle 4a eine magnetisierbare Kunststoffwelle Anwendung findet.
Die vorschlagsgemäße Anordnung eröffnet neue Möglichkeiten für die Überwachung des Betriebszustands, insbesondere der Lage des Rotors 4. In einer ersten bevorzugten Variante ist es vorgesehen, dass mittels einer nicht dargestellten Sensoreinrichtung das magnetische Feld der Permanentmagnetanordnung 5 erfasst wir und dass der Betriebszustand, hier und vorzugsweise die Lage, des Rotors 4 aus den Sensormesswerten der Sensoreinrichtung ermittelt wird. Bei der Sensoreinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Hall- Sensor, um einen MR-Sensor o. dgl. handeln.
Eine zweite bevorzugte Variante besteht darin, dass mittels einer Messeinrichtung die durch die Relativbewegung zwischen der Permanentmagnetanordnung 5 und der Spulenanordnung 7 in die Spulenanordnung 7 induzierte Spannung gemessen wird und dass, weiter vorzugsweise, aus den Messwerten der Betriebszustand, hier und vorzugsweise die Lage des Rotors 4, ermittelt wird.
Der Begriff„Ermittlung des Betriebszustands des Rotors 4" ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst auch Informationen, die beispielsweise zusammen mit den Daten eines separaten Sensors, beispielsweise eines Drehsensors, eine Plau- sibilitätsprüfung ermöglichen.
Es darf schließlich darauf hingewiesen werden, dass der Antrieb 3 des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses mit einer einfach zu realisierenden, stationären Bestromung in obigem Sinne betreibbar ist. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass andere Bestromungsarten, insbesondere eine im Hinblick auf einen vorbestimmten Bewegungsablauf o. dgl. geregelte Bestromung, vorzugsweise unter Einbeziehung von Sensormesswerten, Anwendung findet.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines Kraftfahrzeugschlosses, insbesondere eines obigen, vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses, beansprucht. Das anzusteuernde Kraftfahrzeugschloss ist mit einem um eine Stellelementachse 1 verstellbaren Stellelement 2 und einem Antrieb 3 zur Verstellung des Stellelements 2 ausgestattet, wobei der Antrieb 3 einen Rotor 4 mit einer Permanentmagnetanordnung 5 und einen Ständer 6 mit einer Spulenanordnung 7 aus mindestens zwei Spulen 8- 1 1 aufweist.
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Logikeinheit vorgesehen ist, dass auf ein Signal der Logikein- heit hin die Spulenanordnung 7 bestromt wird und dass zum Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen die Spulen 8- 1 1 der Spulenanordnung 7 auf ein Signal der Logikeinheit hin in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Spulenkombination in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Bestromungsrichtung bestromt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeugschloss um ein oben beschriebenes Kraft- fahrzeugschloss, wobei die Ausgestaltung des Antriebs 3 als Direktantrieb zwar vorteilhaft, aber nicht notwendig ist. Insoweit darf insbesondere hinsichtlich bevorzugter Varianten auf die obigen Ausführungen verwiesen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist wie weiter oben angedeutet zumindest ein Teil der elektronischen Steuerungseinrichtung als separate Einheit, vorzugsweise mit einem eigenen Gehäuse, ausgestaltet, die mit dem Kraftfahrzeugschloss im Übrigen elektrisch gekoppelt ist.
Vorzugsweise dient die Steuerungseinrichtung auch der Vorgabe der Bestro- mungszeiten für die Spulen 8-1 1, wie weiter oben schon angedeutet. Im Einzelnen ist es vorzugsweise so, dass zum Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen die Spulen 8- 1 1 der Spulenanordnung 7 auf das Signal der Logikeinheit einer elektronischen Steuerungseinrichtung hin über eine vorbestimmte Bestromungszeit bestromt werden, vorzugsweise, dass die Bestromungszeit weniger als 500ms, vorzugsweise weniger als 100ms, beträgt.
Schließlich darf darauf hingewiesen werden, dass das vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschloss in besonders bevorzugter Ausgestaltung mit einem Gehäuse ausgestattet ist, das zumindest einen Teil der Komponenten des Kraftfahrzeug- schlosses, vorzugsweise jedenfalls das Stellelement und den Antrieb, aufnimmt und zumindest teilweise kapselt. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass für die einzelnen Komponenten des Kraftfahrzeugschlosses lediglich ein Träger vorgesehen ist.

Claims

Patentansprüche :
1. raftfahrzeugschloss mit einem um eine Stellelementachse (1) verstellbaren Stellelement (2) und einem Antrieb (3) zur Verstellung des Stellelements (2), wobei der Antrieb (3) einen von dem Stellelement (2) gebildeten Rotor (4) mit einer Permanentmagnetanordnung (5) und einen Ständer (6) mit einer Spulenanordnung (7) aus mindestens zwei Spulen (8-1 1) aufweist und wobei der Antrieb (3) nach Art eines Direktantriebs ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ständer (6) mindestens zwei Pole (12-15) aufweist, über die ein von der Spulenanordnung (7) erzeugtes Magnetfeld geführt wird, dass mindestens ein Pol (12-15) des Ständers (6) bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringab- schnittsförmigen Spalt (16) an den Rotor (4) heranreicht und dass die Pole (12- 15) des Ständers (6) über eine bezogen auf die Stellelementachse (1) um den Rotor (4) umlaufende Leitanordnung (17) magnetisch gekoppelt sind.
2. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetanordnung (5) bezogen auf die Stellelementachse (1) diametral magnetisiert ist.
3. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitanordnung (17) mindestens ein senkrecht zu der Stellelementachse (1) ausgerichtetes Ständerblech (18) umfasst, vorzugsweise, dass die Leitanordnung (17) mehrere nebeneinanderliegende Ständerbleche (18) umfasst, die zu einem Ständerpaket zusammengesetzt sind, vorzugsweise, dass die Leitanordnung (17), insbesondere das mindestens eine Ständerblech (18), aus einem Stahlmaterial, insbesondere aus dem Stahlmaterial S235JR, besteht.
4. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (2) als Steuerwelle mit mindestens einem axialen Steuerabschnitt (19) zum Ausleiten von Steuerbewegungen ausgestaltet ist, vorzugsweise, dass die Steuerwelle (2) einen Kernquerschnitt (20) aufweist, an dem Steuerelemente (21) wie Steuernocken o. dgl. angeordnet sind und dass die Permanentmagnetanordnung (5) in oder an dem Kernquerschnitt (20) der Steuerwelle (2) untergebracht ist.
5. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeugschloss eine Schlossmechanik (22) aufweist, die in unterschiedliche Funktionszustände wie "verriegelt", "entriegelt", "diebstahlgesichert", "verriegelt-kindergesichert" und "entriegelt-kindergesi- chert" bringbar ist, wobei zur Einstellung der verschiedenen Funktionszustände mindestens ein verstellbares Funktionselement (23) vorgesehen ist, wobei die Steuerwelle (2) in antriebstechnischem Eingriff mit dem Funktionselement (23) steht oder bringbar ist oder Bestandteil des Funktionselements (23) ist, vorzugsweise, dass sich das Funktionselement (23) an einem Steuerabschnitt (19) der Steuerwelle (2) abstützt.
6. Kraftfahrzeugschloss nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (2) mittels des Antriebs (3) in mindestens zwei Steuerstellungen bringbar ist, um Funktionszustände wie "verriegelt", "entriegelt", "diebstahlgesichert", "verriegelt-kindergesichert" und "entriegelt-kindergesi- chert" einzustellen.
7. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (23) als Draht oder Streifen ausgestaltet ist und in unterschiedliche Funktionsstellungen auslenkbar ist, vorzugsweise, dass das Funktionselement (23) als federelastischer Draht oder Streifen ausgestaltet ist und so als Biege-Funktionselement in unterschiedliche Funktionsstellungen biegbar ist.
8. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebel, insbesondere ein Innenbetätigungshebel (25) oder ein Verriegelungshebel vorgesehen ist, durch dessen manuelle Betätigung eine manuelle Verstellung des Stellelements (2) um die Stellelementachse (1) bewirkbar ist.
9. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (7) mindestens zwei, vorzugsweise genau zwei, Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) aufweist, die entsprechend paarweise angesteuert werden, vorzugsweise, dass die beiden Spulen (8, 9; 10, 1 1) eines Spulenpaars elektrisch in Reihe geschaltet sind.
10. raftfahrzeugschloss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spulen (8, 9; 10, 1 1) eines Spulenpaars bezogen auf die Stellelementachse (1) diametral gegenüberliegend angeordnet sind, vorzugsweise, dass zwei Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) orthogonal zueinander ausgerichtet sind.
1 1. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Spulenpaar (8, 9; 10, 1 1) eine Treiberschaltung (32, 33) zugeordnet ist und dass die Treiberschaltungen (32, 33) jeweils als H-Brückenschaltung ausgestaltet sind, dass die H-Brückenschaltungen (32, 33) jeweils zwei Halbbrücken (32a, 32b, 33a, 33b) aufweisen, die jeweils über einen Brückenzweig (32c, 33c) miteinander gekoppelt sind und das jeweilige Spulenpaar (8, 9; 10, 1 1) in den jeweiligen Brückenzweig (32c, 33c) geschaltet ist, vorzugsweise, dass sich die beiden H-Brückenschaltungen (32, 33) zweier Spulenpaare (8, 9; 10, 11) eine gemeinsame Halbbrücke (32b, 33 a) teilen.
12. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche stationäre Bestromung der Spulenanordnung (7) mindestens zwei magnetisch stabile Antriebsstellungen des Stellelements (2)) anfahrbar sind.
13. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine magnetisch stabile Antriebsstellung des Stellelements (2) durch die stationäre Bestromung eines einzigen Spulenpaares (8, 9; 10, 1 1) erzeugbar ist, und/oder, dass mindestens eine magnetisch stabile Antriebsstellung des Stellelements (2) durch die gleichzeitige stationäre Bestromung zweier Spulenpaare (8, 9; 10, 11) erzeugbar ist.
14. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldvektor des von der Spulenanordnung (7) erzeugten magnetischen Feldes bei der gleichzeitigen stationären Bestromung zweier Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) in einem 45°- Winkel zu dem Feldvektor des von der Spulenanordnung (7) erzeugten magnetischen Feldes bei der stationären Bestromung eines einzigen Spulenpaares (8, 9; 10, 1 1) ausgerichtet ist.
15. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (3) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Ver- stellweg zwischen zwei Antriebsstellungen ein unterschiedliches Antriebsmoment bereitstellt, dass für die Verstellung des Stellelements (2) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verstellweg zwischen zwei Antriebsstellungen ein unterschiedliches mechanisches Gegenmoment zu überwinden ist und dass die Anordnung so getroffen ist, dass in Bezug auf mindestens zwei Verstellwege der Antrieb (3) bei dem Verstellweg mit dem höheren Gegenmoment ein höheres Antriebsmoment und bei dem Verstellweg mit dem geringeren Gegenmoment ein geringeres Antriebsmoment bereitstellt.
16. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (2) mehrstückig ausgestaltet ist, vorzugsweise, dass das Stellelement (2) einen auf die Stellelementachse (1) ausgerichteten Wellenabschnitt aufweist, der mit dem Stellelement (2) im übrigen gekoppelt, insbesondere verbunden, ist, weiter vorzugsweise, dass das Stellelement (2) mindestens zwei miteinander gekoppelte, insbesondere miteinander verbundene, auf die Stellelementachse (1) ausgerichtete Wellenabschnitte aufweist.
17. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Logikeinheit vorgesehen ist und dass die Spulenanordnung (7) für das Anfahren verschiedener Antriebsstellungen mittels der Logikeinheit der elektronischen Steuerungseinrichtung bestrombar ist und dass die Logikeinheit der Steuerungseinrichtung für das Anfahren jeder Antriebsstellung eine der jeweiligen Antriebsstellung zugeordnete, vorzugsweise stationäre, Bestromung der Spulenanordnung ansteuert.
18. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestromung zweier Spulenpaare (8, 9; 10, 11) stets alle Spulen (8-11) dieser Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) in Reihe geschaltet sind.
19. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetanordnung (5) formschlüssig auf einer Rotorwelle (4a) angeordnet ist und hierfür mindestens eine, vorzugsweise entlang der Rotorwelle (4a) verlaufende, weiter vorzugsweise als Nut oder als Steg ausgestaltete, Ausformung (37) aufweist, weiter vorzugsweise, dass die Permanentmagnetanordnung (5) als Hohlzylinder ausgestaltet ist und dass die Ausfomiung (37) an der Innenseite des Hohlzylinders verläuft, weiter vorzugsweise, dass zwei bezogen auf die Rotorwelle (4a) gegenüberliegend angeordnete Ausformungen (37) vorgesehen sind.
20. Verfahren zur Ansteuerung eines raftfahrzeugschlosses nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (7) für das Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen des Stellelements (2) unterschiedlich stationär bestromt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanp- rdnung (7) mindestens zwei, vorzugsweise genau zwei, Spulenpaare (8, 9; 10, 11) aufweist, die entsprechend paarweise angesteuert werden und dass mindestens eine magnetisch stabile Antriebsstellung des Stellelements (2) durch die stationäre Bestromung eines einzigen Spulenpaares (8, 9; 10, 11) erzeugt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (7) mindestens zwei, vorzugsweise genau zwei, Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) aufweist, die entsprechend paarweise angesteuert werden und dass mindestens eine magnetisch stabile Antriebsstellung des Stellelements (2) durch die gleichzeitige stationäre Bestromung zweier Spulenpaare (8, 9; 10, 1 1) erzeugt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (7) für das Anfahren verschiedener Antriebsstellungen mittels der Logikeinheit einer elektronischen Steuerungseinrichtung stationär bestromt wird und dass die Logikeinheit der Steuerungseinrichtung für das Anfahren jeder Antriebsstellung eine der jeweiligen Antriebsstellung zugeordnete stationäre Bestromung ansteuert.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensoreinrichtung das magnetische Feld der Permanentmagnetanordnung (5) erfasst wird und dass der Betriebszustand, inbesondere die Lage, des Rotors (4), aus den Sensormeßwerten der Sensoreinrichtung ermittelt wird, vorzugsweise, dass die Sensoreinrichtung einen Hall- Sensor aufweist.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Meßeinrichtung die durch die Relativbewegung zwischen der Permanentmagnetanordnung (5) und der Spulenanordnung (7) in die Spulenanordnung (7) induzierte Spannung gemessen wird, vorzugsweise, dass aus den Meßwerten der Betriebszustand, insbesondere die Lage des Rotors (4), ermittelt wird.
26. Verfahren zur Ansteuerung eines Kraftfahrzeugschlosses, insbesondere eines Kraftfahrzeugschlosses nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeugschloss mit einem um eine Stellelementachse (1) verstellbaren Stellelement (2) und einem Antrieb (3) zur Verstellung des Stellelements (2) ausgestattet ist, wobei der Antrieb (3) einen Rotor (4) mit einer Permanentmagnetanordnung (5) und einen Ständer (6) mit einer Spulenanordnung (7) aus mindestens zwei Spulen (8-1 1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ständer (6) mindestens zwei Pole (12-15) aufweist, über die ein von der Spulenanordnung (7) erzeugtes Magnetfeld geführt wird, dass mindestens ein Pol (12-15) des Ständers (6) bis auf einen im Querschnitt im Wesentlichen ringab- schnittsförmigen Spalt (16) an den Rotor (4) heranreicht und dass die Pole (12- 15) des Ständers (6) über eine bezogen auf die Stellelementachse (1) um den Rotor (4) umlaufende Leitanordnung (17) magnetisch gekoppelt sind, dass eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Logikeinheit vorgesehen ist, dass auf ein Signal der Logikeinheit hin die Spulenanordnung (7) bestromt wird und dass zum Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebs Stellungen die Spulen (8-1 1) der Spulenanordnung auf ein Signal der Logikeinheit hin in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Spulenkombination in einer der jeweiligen Antriebsstellung zugeordneten Bestromungsrichtung bestromt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anfahren von mindestens zwei magnetisch stabilen Antriebsstellungen die Spulen (8-1 1) der Spulenanordnung (7) auf das Signal der Logikeinheit einer elektronischen Steuerungseinrichtung hin über eine vorbestimmte Bestromungszeit bestromt werden, vorzugsweise, dass die Bestromungszeit weniger als 500ms, vorzugsweise weniger als 100ms, beträgt.
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