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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss ist einem Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs zugeordnet. Betroffen sind insbesondere Verschlusselemente wie Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben oder dergleichen. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich als Schwenk- oder Schiebetüren ausgestaltet sein. Das Kraftfahrzeugschloss weist eine Schlossfalle und eine Sperrklinke auf. Die Schlossfalle lässt sich in eine Schließstellung bringen, in der sie in haltendem Eingriff mit dem Schließteil steht und in der sie von der Sperrklinke fixiert wird. Das Kraftfahrzeugschloss ist ferner mit einem elektrischen Öffnungsantrieb ausgestattet, mit dem die Sperrklinke aushebbar ist, sodass die Schlossfalle, das Schließteil freigebend, in ihre Offenstellung verstellbar ist.
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Zum Ansteuern des Öffnungsantriebs ist eine Steueranordnung vorgesehen, welche beispielsweise über eine im Kraftfahrzeugschloss integrierte Schlosssteuerung oder ein Türsteuergerät umgesetzt ist. Der Öffnungsantrieb wird bei einem Erfassen eines Einleitens einer Betätigungsaktion, etwa einem Ziehen eines Türgriffs angesteuert, die Sperrklinke in die ausgehobene Stellung zu verstellen.
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Es ist dabei eine Herausforderung, dass ein vorzeitiges Einfallen der Sperrklinke vor einem Erreichen der Öffnungsstellung durch die Schlossfalle auftreten kann, wodurch die Schlossfalle wiederum in einer Schließstellung, etwa der Vorschließstellung, durch die Sperrklinke fixiert wird und eine erneute Betätigungsaktion erforderlich ist. Bei dem Verfahren aus dem Stand der Technik (
US 5,613,716 A ), von dem die Erfindung ausgeht, ist daher vorgesehen, dass die Sperrklinke zunächst in der ausgehobenen Stellung gehalten und der Öffnungsantrieb erst dann zur Freigabe der Sperrklinke veranlasst wird, wenn eine vorgegebene Zeitdauer seit dem Ausheben verstrichen ist oder das Erreichen der Offenstellung der Schlossfalle sensorisch erfasst wird.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannten Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Bedienerfreundlichkeit des Kraftfahrzeugschlosses weiter erhöht wird.
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Das obige Problem wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass der Bediener selbst sicher das vorzeitige Einfallen der Sperrklinke verhindern kann. Zwar ist es aus dem Stand der Technik bekannt (
WO 2020/210898 A1 ), dass eine Sperrklinke erst nach einem Zurücksetzen des Kraftfahrzeugschlosses durch den Bediener freigegeben wird, was jedoch außerhalb des Normalbetriebs des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, etwa bei ausgefallener Stromversorgung. Die vorliegende Erfindung geht dagegen von einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs aus und beruht auf dem Gedanken, dass das Freigeben der Sperrklinke ebenfalls an die Durchführung der Betätigungsaktion gekoppelt wird.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass der Öffnungsantrieb erst bei einem Erfassen eines Beendens der Betätigungsaktion mittels der Steueranordnung angesteuert wird, die Sperrklinke aus der ausgehobenen Stellung freizugeben.
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Da die Freigabe mit dem Beenden der Betätigungsaktion erfolgt, etwa dem Loslassen des zuvor gezogenen Türgriffs, kann der Bediener den Zustand des Kraftfahrzeugschlosses besonders intuitiv steuern. Ein vorzeitiges Einfallen der Sperrklinke wird mit hoher Sicherheit vermieden, da der Bediener die Betätigungsaktion in der Regel nicht vor einem hinreichenden Öffnen des Verschlusselements beendet. Ebenfalls kann ein eventuell vorgesehenes Reversieren des Öffnungsantriebs akustisch mit dem Beenden der Betätigungsaktion überdeckt werden.
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Voreilhafte Ausgestaltungen des vorschlagsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 eine Kraftfahrzeugtür mit einem Kraftfahrzeugschloss zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens in einer perspektivischen Darstellung und
- 2 das Kraftfahrzeugschloss in schematischen Darstellungen a) im Hauptschließzustand, b) während eines Öffnungsvorgangs und c) im Offenzustand nach Freigabe der Sperrklinke.
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Das in den Figuren dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses 1 für ein Verschlusselement 2 eines Kraftfahrzeugs 3. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Verschlusselements 2 darf auf die einleitenden Ausführungen verwiesen werden, wobei vorliegend in 1 die Funktionsweise des Kraftfahrzeugschlosses 1 für ein als Seitentür ausgestaltetes Verschlusselement 2 dargestellt ist. Sämtliche Ausführungen gelten jedoch ebenfalls für alle anderen Arten von Verschlusselementen des Kraftfahrzeugs 3.
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Das Kraftfahrzeugschloss 1 ist mit einer Schlossfalle 4 für den haltenden Eingriff mit einem Schließteil 5 und einer Sperrklinke 6 ausgestattet, was näher in 2 gezeigt ist. Die Schlossfalle 4 ist vorzugsweise um eine geometrische Schlossfallenachse schwenkbar ausgestaltet und in mindestens eine Schließstellung bringbar. Hier und vorzugsweise ist eine Hauptschließstellung (2a) und eine Vorschließstellung (2b) für die Schlossfalle 4 vorgesehen. Dabei wirkt die Schlossfalle 4 mit dem Schließteil 5 zusammen, bei dem es sich um einen Schließbolzen, einen Schließbügel oder dergleichen handeln kann. Ferner ist eine Offenstellung der Schlossfalle 4 vorgesehen (2c), welche hier ausgehend von der Hauptschließstellung und Vorschließstellung durch ein weiteres Verschwenken der Schlossfalle 4 in Öffnungsrichtung erreichbar ist, welche in 2 dem Gegenuhrzeigersinn entspricht.
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Die Sperrklinke 6 sperrt in einer eingefallenen Stellung die Schlossfalle 4 in der Schließstellung bzw. den Schließstellungen und gibt in einer ausgehobenen Stellung die Schlossfalle 4 frei. Der Begriff „sperren“ ist weit auszulegen und umfasst nicht notwendigerweise eine rastende Blockierung oder dergleichen. In einer Ausgestaltung ist die Sperrklinke 6 Teil eines Sperrklinkensystems, welches sich in einen Sperrzustand bringen lässt, in der das Sperrklinkensystem die Schlossfalle 4 in der Schließstellung sperrt. Hier und vorzugsweise ist die Sperrklinke 6 um eine geometrische Sperrklinkenachse schwenkbar ausgestaltet. In der Darstellung aus 2a) befindet sich die Sperrklinke 6 in der eingefallenen Stellung und sperrt die Schlossfalle 4 in deren Hauptschließstellung über einen Eingriff zu einer Hauptraste 7 der Schlossfalle 4. In der Vorschließstellung der Schlossfalle 4 ist hier ein nicht dargestellter Eingriff zu einer Vorraste 8 der Schlossfalle 4 vorgesehen. Die Sperrklinke 6 ist in den 2b) und 2c) in der ausgehobenen Stellung gezeigt.
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Ein elektrischer Öffnungsantrieb 9 für die Sperrklinke 6 sowie eine Steueranordnung 10 zum Ansteuern des Öffnungsantriebs 9 sind vorgesehen. Der Öffnungsantrieb 9 weist hier und vorzugsweise einen elektrischen Antriebsmotor 11 auf, vorzugsweise einen rotatorischen elektrischen Motor, der weiter vorzugsweise als bürstenbehafteter Gleichstrommotor oder als bürstenloser Gleichstrommotor ausgestaltet ist, welcher über einen Antriebsstrang 12 auf die Sperrklinke 6 wirkt. Andere Arten von Aktuatoren, etwa lineare Aktuatoren, sind ebenfalls denkbar.
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Die Steueranordnung 10 weist vorzugsweise eine Steuerelektronik zur Umsetzung der in Verbindung mit dem Betrieb des Kraftfahrzeugschlosses 1 anfallenden Steuerungsaufgaben auf und ist hierfür beispielsweise mit einer Steuereinheit, etwa einem Mikrocontroller, ausgestattet. Hier und vorzugsweise steuert die Steuereinheit den Antriebsmotor 11 über eine nicht dargestellte Treibereinheit an, welche mit einer H-Brücke ausgeführt sein kann. Die Steueranordnung 10 kann, wie in 1 dargestellt, als Teil eines dem Kraftfahrzeugschloss 1 übergeordneten Steuergeräts, etwa eines Türsteuergeräts oder Klappensteuergeräts, umgesetzt sein, welches insbesondere weitere steuerungstechnische Funktionen im Verschlusselement 2 wahrnimmt. Die Steueranordnung 10 kann auch Teil einer Schlosssteuerung sein, welche insbesondere in einem Schlossgehäuse 13 des Kraftfahrzeugschlosses 1 integriert ist in welchem auch Sperrklinke 6 und Schlossfalle 4 vorgesehen sind.
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Der Öffnungsantrieb 9 wird im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 3 bei einem Erfassen eines Einleitens einer Betätigungsaktion eines Bedieners 14 mittels der Steueranordnung 10 angesteuert, die Sperrklinke 6 in die ausgehobene Stellung zu verstellen. Zum Erfassen der Betätigungsaktion ist die Steueranordnung 10 hier und vorzugsweise mit einem Betätigungselement 15, etwa Türgriff wie einem Türaußengriff und/oder Türinnengriff verbunden, wobei die Steueranordnung 10 das Vorliegen der Betätigungsaktion anhand der Verbindung überwacht.
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In einer beispielhaften Ausgestaltung verfügt das Betätigungselement 15 über einen Taster, welcher mit einem Berühren oder Verstellen des Betätigungselements 15 den Schaltzustand wechselt. Ebenfalls kann der Taster auf einem Bedienfeld des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein und durch den Bediener gedrückt werden, um das Ansteuern auszulösen. Mit dem Wechsel des Schaltzustands des Tasters wird ein Signalpegel an einem Signaleingang der Steueranordnung 10 verändert, beispielsweise von einem logischen High-Signalpegel zu einem Low-Signalpegel. Mit der Änderung des Signalpegels kann der Beginn der Betätigungsaktion als erfasst gelten.
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Andere Ausgestaltungen der Betätigungsaktion und deren Erfassung sind denkbar. Beispielsweise kann das Betätigungselement 15 mit einem Sensor wie einem Berührungssensor und/oder Abstandssensor zum Erfassen des Bedieners 14 eingerichtet sein, wobei insbesondere eine Sensorsteuerung des Sensors der Steueranordnung 10 ein Betätigungssignal bezüglich der Betätigungsaktion übermittelt.
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Die Sperrklinke 6 wird zunächst in der ausgehobenen Stellung gehalten, sodass die Schlossfalle 4 in die Offenstellung gebracht und das Verschlusselement 2 geöffnet werden kann. Das Halten der Sperrklinke 6 wird direkt oder indirekt durch den Öffnungsantrieb 9 bewirkt.
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Wesentlich ist nun, dass der Öffnungsantrieb 9 erst bei einem Erfassen eines Beendens der Betätigungsaktion mittels der Steueranordnung 10 angesteuert wird, die Sperrklinke 6 aus der ausgehobenen Stellung freizugeben.
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Für die Betätigungsaktion sind entsprechend Kriterien für ein Erfassen des Einleitens und des Beendens definiert. In der angesprochenen beispielhaften Ausgestaltung der Erfassung über einen Taster kann ein Beenden der Betätigungsaktion über ein Freigeben des Tasters gegeben sein, was über den erneuten Wechsel des Signalpegels erfasst werden kann. Beispielsweise geht der Signalpegel auf einen logischen High-Signalpegel zurück.
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Mit dem Freigeben der Sperrklinke 6 wird der Sperrklinke 6 allgemein durch den Öffnungsantrieb 9 ermöglicht, wieder in die eingefallene Stellung zurückzukehren. Entsprechend kann nach der Freigabe die Schlossfalle 4 wieder in einer Schließstellung durch die Sperrklinke 6 fixiert werden. In 2b) ist ein Offenzustand des Kraftfahrzeugschlosses 1 gezeigt, bei welchem die Sperrklinke 6 freigegeben ist. Die Schlossfalle 4 befindet sich hier in der Offenstellung, sodass die Sperrklinke 6 auf einer Umfangsfläche der Schlossfalle 4 aufliegt. Bei einem erneuten Schließen des Verschlusselements 2 unter Einführen des Schließteils 5 und Verstellen der Schlossfalle 4 in Schließrichtung kann wiederum eine Schließstellung, insbesondere die in 2a) gezeigte Hauptschließstellung, erreicht werden, wobei die Sperrklinke 6 in den eingefallenen Zustand übergeht.
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Erfolgt die Freigabe der Sperrklinke 6 nach dem Ausheben vorzeitig, kann ein unerwünschtes erneutes Verrasten der Schlossfalle 4 durch die Sperrklinke 6 auftreten. 2b) zeigt eine Situation bei einem Öffnungsvorgang des Kraftfahrzeugschlosses 1, wobei sich die Schlossfalle 4 nahe der Vorschließstellung und die Sperrklinke 6 in der ausgehobenen Stellung befinden. Wird hier die Sperrklinke 6 freigegeben, kann die Schlossfalle 4 an der Vorraste 8 fixiert werden, sodass ein erneutes Ausheben der Sperrklinke 6 zum Öffnen des Verschlusselements 2 notwendig ist. Da der Bediener 14 jedoch über die Betätigungsaktion die Sperrklinke 6 weiterhin gezielt in der ausgehobenen Stellung halten kann, wird ein vorzeitiges Verrasten sicher vermieden. Der Bediener 14 kann vielmehr intuitiv die Betätigungsaktion, etwa das Ziehen des Türgriffs, solange vornehmen, bis das Verschlusselement 2 hinreichend geöffnet und die Offenstellung der Schlossfalle 4 erreicht ist.
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Das Verschlusselement 2 kann hierbei auch ohne weiteres bei einer Vereisung der Türdichtung des Verschlusselements 2 oder bei einem Schneelastfall sicher geöffnet werden, da der Bediener 14 das Verschlusselement 2 bei gleichzeitiger, anhaltender Durchführung der Betätigungsaktion aufziehen oder aufdrücken und somit das Verschlusselement 2 lösen kann.
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Die beschriebene Vorgehensweise zum Ansteuern des Öffnungsantriebs 9 erfolgt im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 3. Entsprechend sind Sondersituationen wie ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs 3, etwa bei Ausfall der Energieversorgung, einem Crashfall oder dergleichen, dabei nicht Teil des Normalbetriebs. Vielmehr besteht im Normalbetrieb eine Energieversorgung zum Betrieb des Kraftfahrzeugschlosses 1 aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3. Ebenfalls ist mit dem Normalbetrieb die Benutzung des Kraftfahrzeugs 3 durch den Endkunden nach Aufnahme des Fahrbetriebs gemeint. Sondersituationen wie die Montage des Kraftfahrzeugschlosses 1 im Zuge der Herstellung des Kraftfahrzeugs 3 oder Sonderbetriebsmodi, welche beispielsweise in der Werkstatt im Zuge der Wartung und Reparatur des Kraftfahrzeugs 3 genutzt werden, sind nicht Teil des Normalbetriebs.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass der Öffnungsantrieb 9 zum Ausheben der Sperrklinke 6 in einer ersten Antriebsrichtung und zum Freigeben der Sperrklinke 6 in einer zweiten, der ersten Antriebsrichtung entgegengesetzten Antriebsrichtung betrieben wird.
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Zum Ausheben der Sperrklinke 6 wir der Öffnungsantrieb 9 beispielsweise in der ersten Antriebsrichtung über einen vorgegebenen Zeitraum und/oder bis zum Erreichen einer vorgegebenen Aushebestellung des Öffnungsantriebs 9 betrieben und zum Halten dort belassen. Wird das Beenden der Betätigungsaktion erfasst, wird der Öffnungsantrieb 9 reversiert und in der zweiten Antriebsrichtung zum Freigeben betrieben. Alternativ ist denkbar, dass der Antrieb zum Freigeben ebenfalls in der ersten Antriebsrichtung betrieben wird.
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Wie bereits angesprochen, ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass das Einleiten der Betätigungsaktion als ein Berühren oder Verstellen eines Betätigungselements 15, insbesondere durch ein Ziehen eines Türgriffs oder das Drücken eines Tasters, durch den Bediener 14 gegeben ist. Das Beenden der Betätigungsaktion ist vorzugsweise als ein Freigeben des Betätigungselements 15 durch den Bediener 14 gegeben, insbesondere durch ein Loslassen des Türgriffs oder des Tasters.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest ein Teil des Betätigungselements 15 gegenüber dem Verschlusselement 2 verstellbar ausgestaltet und wird beispielsweise mit einem Ziehen durch den Bediener 14 ausgezogen. Bei einem Freigeben kann das Betätigungselement 15 wieder federvorgespannt zurückfallen. Ein eventuell hierbei auftretendes Geräusch des Betätigungselements 15 kann das Ansteuern des Öffnungsantriebs 9 zum Freigeben akustisch überdecken, wodurch eine Komfortsteigerung erreicht wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Halten der Sperrklinke 6 mittels eines Bestromens des Öffnungsantriebs 9 bei in der ausgehobenen Stellung befindlicher Sperrklinke 6 bewirkt wird. Das Bestromen des Öffnungsantriebs 9 kann beispielsweise einer Rückstellung der Sperrklinke 6 über eine Federvorspannung entgegenwirken.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass das Halten der Sperrklinke 6 über eine Selbsthemmung des Öffnungsantriebs 9 bei in der ausgehobenen Stellung befindlicher Sperrklinke 6 bewirkt wird. Der Öffnungsantrieb 9 kann mit einer Selbsthemmung auch stromfrei die Sperrklinke 6 gegen eine Federvorspannung in der ausgehobenen Stellung halten. Die Selbsthemmung wird mechanisch bewirkt und ist beispielsweise über die Reibungsverhältnisse eines nicht dargestellten Getriebes im Antriebsstrang 12 umgesetzt.
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Wie aus 2 hervorgeht, ist hier und vorzugsweise ferner vorgesehen, dass die Sperrklinke 6 auf einem Zwischenhebel 16 gelagert ist. In einer Grundstellung des Zwischenhebels 16 (2a) und 2b)) ist die Sperrklinke 6 in die eingefallene Stellung schwenkbar. Beim Schwenken des Zwischenhebels 16 in eine Auslenkstellung mittels des Öffnungsantriebs 9 wird die Sperrklinke 6 in die ausgehobene Stellung gebracht. Die Auslenkstellung ist in 2b) dargestellt. Der Zwischenhebel 16 wird zur Freigabe der Sperrklinke 6 in die Grundstellung gebracht, was wiederum in 2c) gezeigt ist. Die Sperrklinke 6 und der Zwischenhebel 16 können hierbei einen Kniehebelmechanismus ausbilden, welcher den Öffnungsvorgang sowie das Freigeben der Sperrklinke 6 optimiert.
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Offenbart wird zudem gemäß einer weiteren Lehre ein Kraftfahrzeugschließsystem aufweisend ein Kraftfahrzeugschloss 1, wobei das Kraftfahrzeugschloss 1 mit einer Schlossfalle 4 für den haltenden Eingriff mit einem Schließteil 5 und einer Sperrklinke 6, welche in einer eingefallenen Stellung die Schlossfalle 4 in einer Schließstellung sperrt und in einer ausgehobenen Stellung die Schlossfalle 4 freigibt, ausgestattet ist, wobei ein elektrischer Öffnungsantrieb 9 für die Sperrklinke 6 sowie eine Steueranordnung 10 zum Ansteuern des Öffnungsantriebs 9 vorgesehen sind, wobei der Öffnungsantrieb 9 im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 3 bei einem Erfassen eines Einleitens einer Betätigungsaktion eines Bedieners 14 mittels der Steueranordnung 10 angesteuert wird, die Sperrklinke 6 in die ausgehobene Stellung zu verstellen und die Sperrklinke 6 in der ausgehobenen Stellung zu halten. Es ist vorgesehen, dass der Öffnungsantrieb 9 erst bei einem Erfassen eines Beendens der Betätigungsaktion mittels der Steueranordnung 10 angesteuert wird, die Sperrklinke 6 aus der ausgehobenen Stellung freizugeben. Auf die Ausführungen zum vorschlagsgemäßen Verfahren wird verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5,613,716 A [0004]
- WO 2020/210898 A1 [0007]