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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
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Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Verschlusselemente wie Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben oder dergleichen. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich als Schwenk- oder Schiebetüren ausgestaltet sein.
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Der bekannte Stand der Technik (
DE 10 2017 105 834 A1 ) von dem die Erfindung ausgeht, betrifft ein Kraftfahrzeugschloss, das als Schließelemente eine Schlossfalle und eine Sperrklinke aufweist. Die Schlossfalle lässt sich in eine Schließstellung bringen, in der sie in haltendem Eingriff mit einem Schließteil steht und in der sie von der Sperrklinke fixiert wird. Das Kraftfahrzeugschloss ist als Elektroschloss ausgeführt und weist einen Öffnungsantrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor auf, mit dem die Sperrklinke aushebbar ist, sodass die Schlossfalle, das Schließteil freigebend, in ihre Offenstellung verstellbar ist.
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Das bekannte Kraftfahrzeugschloss ist zusätzlich mit einer mechanischen Redundanz für das Ausheben der Sperrklinke ausgeführt. Beispielsweise kann damit bei Ausfall einer elektrischen Energieversorgung des Antriebsmotors die Sperrklinke über einen Türgriff in einem manuellen Öffnungsvorgang ausgehoben werden.
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Entsprechende Kraftfahrzeugschlösser können in einem Normalbetrieb als reines Elektroschloss betrieben werden, wobei eine Betätigung eines Türgriffs lediglich zu einem Auslösen des elektrischen Öffnungsvorgangs führt. Im Notbetrieb, etwa im Crashfall oder bei Ausfall des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs, kann der manuelle Öffnungsvorgang für eine Notbetätigung zur Verfügung stehen, wobei beispielsweise ein Notbetätigungselement genutzt wird oder der Türgriff mechanisch mit dem Kraftfahrzeugschloss gekoppelt wird.
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Bei einem Elektroschloss können Schließzustände, die bei mechanischen Türschlössern durch Hebelanordnungen realisiert werden, durch Schaltfunktionen einer elektronischen Steueranordnung ersetzt werden, durch die eben der elektrische Antriebsmotor für einen elektrischen Öffnungsvorgang angesteuert oder nicht angesteuert wird. Hiermit kann ein gesteigerter Bedienkomfort erzielt werden.
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Zusätzliche Möglichkeiten bestehen bei reinen Elektroschlössern auch für einen verbesserten Diebstahlschutz, da sich das Kraftfahrzeugschloss beispielsweise nicht ohne weiteres über eine mechanische Manipulation von Bowdenzügen oder Hebelketten zum Türgriff öffnen lässt. Die Herausforderung zur Absicherung gegen unbefugten Zugriff verbleibt jedoch bei der Umsetzung einer mechanischen Redundanz, womit wiederum zusätzliche mechanische Komponenten zur Betätigung des Kraftfahrzeugschlosses notwendig sind.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloss derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Überwachung des Zustands des Kraftfahrzeugschlosses auf einfache Weise verbessert wird.
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Das obige Problem wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung geht davon aus, dass die für die Ansteuerung im elektrischen Öffnungsvorgang vorgesehene Steueranordnung einen Stellungssensor abfragt, welcher dem Antriebsstrang des Antriebsmotors zugeordnet ist, womit allgemein der elektrische Öffnungsvorgang überwacht werden kann. Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, den Stellungssensor in einer Doppelfunktion zusätzlich für das Erfassen der manuellen Betätigung zu nutzen.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung bei deaktiviertem Antriebsmotor das Einleiten des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors überwacht.
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Besonders bevorzugt ist das Kraftfahrzeugschloss gemäß Anspruch 2 mit einem Sperrteil ausgeführt, welches die Sperrklinke gegen ein Ausheben blockiert und dessen Stellung mittels des Stellungssensors abgefragt werden kann. Sowohl der elektrische als auch der mechanische Öffnungsvorgang können hier eine Bewegung des Sperrteils in eine Freigabestellung erfordern. Das Sperrteil kann zudem einem Bewegen der Sperrklinke beim Ausheben dienen, was Gegenstand von Anspruch 3 ist.
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Über den Stellungssensor erfolgt im Rahmen des elektrischen Öffnungsvorgangs vorzugsweise gemäß Anspruch 4 ein Überwachen der Einnahme einer Endposition des Antriebsstrangs, sodass die Ansteuerung des Antriebsmotors abhängig von Sensorsignalen des Stellungssensors gemacht werden kann. Insbesondere kann der Abschluss des elektrischen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors überwacht werden, wobei gemäß Anspruch 5 ein Sperrklinkenhebel in eine Normalstellung zurückkehrt.
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Der Gegenstand der Ansprüche 6 und 7 betrifft die bereits angesprochene zusätzliche Diebstahlsicherungsfunktion, welche durch Ausgabe einer Warnung in Abhängigkeit eines Verriegelungszustands der Steueranordnung erreicht werden kann.
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Ebenfalls kann das Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs bei einem befugten Zugriff genutzt werden, um die manuelle Betätigung über den elektrischen Öffnungsvorgang zu unterstützen (Anspruch 8) und/oder die Steueranordnung aus einem Stromsparmodus aufzuwecken (Anspruch 9).
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Bevorzugte Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugschlosses gemäß den Ansprüchen 10 bis 13 betreffen zudem die Ausführung des Antriebsstrangs mit einem Getriebe. Besonders interessant ist hierbei die Aufteilung eines Gehäuses des Kraftfahrzeugschlosses in einen Nassraum und Trockenraum gemäß Anspruch 12, wobei der Antriebsmotor über den Trockenraum auf den Antriebsstrang wirkt, während die manuelle Betätigung im Nassraum umgesetzt werden kann.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses beansprucht. Dabei ist wesentlich, dass die Steueranordnung bei deaktiviertem Antriebsmotor das Einleiten des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors überwacht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss darf verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 a) eine Kraftfahrzeugtür in perspektivischer Darstellung, b) ein Kraftfahrzeugschloss in perspektivischer Darstellung sowie c) ein Sperrteil in einer Seitenansicht und
- 2 das Kraftfahrzeugschloss a) in einem unbetätigten Zustand, b) in einem elektrischen Öffnungsvorgang sowie c) in einem manuellen Öffnungsvorgang in jeweiliger perspektivischer Darstellung.
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Das in den Figuren dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel betrifft ein Kraftfahrzeugschloss 1 für ein Verschlusselement 2 eines Kraftfahrzeugs 3. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Verschlusselements 2 darf auf die einleitenden Ausführungen verwiesen werden, wobei vorliegend in 1a) 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. 2 zeigt das Kraftfahrzeugschloss 1 perspektivisch in weiteren, noch zu erläuternden Zuständen, wobei nicht alle der in 1 dargestellten Komponenten des Kraftfahrzeugschlosses 1 gezeigt sind.
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Das Kraftfahrzeugschloss 1 ist mit einer Schlossfalle 4 und einer Sperrklinkenanordnung 5 ausgestattet. Die Schlossfalle 4 ist in mindestens eine Schließstellung, hier und vorzugsweise eine Hauptschließstellung (2a)) und gegebenenfalls eine Vorschließstellung, für den haltenden Eingriff mit einem Schließteil 6 und in eine Offenstellung (1b), 2b), 2c)) zur Freigabe des Schließteils 6 verstellbar. Bei dem Schließteil 6 kann es sich um einen Schließbügel, einen Schließbolzen oder dergleichen handeln. Wie in 1b) ersichtlich, kann bei in Offenstellung befindlicher Schlossfalle 4 das Schließteil 6 in eine Schließteilaufnahme 7 der Schlossfalle 4 eingeführt werden. Hier und vorzugsweise ist das Kraftfahrzeugschloss 1 an dem Verschlusselement 2 angeordnet, während das Schließteil 6 karosseriefest am Kraftfahrzeug 3 angeordnet ist, wobei eine umgekehrte Anordnung denkbar ist.
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Die Sperrklinkenanordnung 5 weist eine mit der Schlossfalle 4 wechselwirkende Sperrklinke 8 auf, die in eine Einfallstellung (2a)) und eine Aushebestellung (1b), 2b), 2c)) bringbar ist. Die Sperrklinke 8 sperrt in der Einfallstellung die in der jeweiligen Schließstellung befindliche Schlossfalle 4 gegen ein Verstellen in ihre Öffnungsrichtung. Die Schließstellungen lassen sich ausgehend von der Offenstellung aus 1 durch ein Verschwenken der Schlossfalle 4 im Gegenuhrzeigersinn erreichen, womit die Sperrklinke 8 durch ein Einfallen in sperrenden Eingriff zu einer Hauptraste 9 (Hauptschließstellung; 2a)) oder Vorraste 10 (Vorschließstellung; nicht dargestellt) der Schlossfalle 4 gelangen kann. In der Aushebestellung gibt die Sperrklinke 8 die Schlossfalle 4 in ihre Öffnungsrichtung frei.
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Hier und vorzugsweise ist die Schlossfalle 4 und/oder die Sperrklinke 8 schwenkbar ausgestaltet. Die Schlossfalle 4 kann in Richtung der Offenstellung und/oder die Sperrklinke 8 in Richtung der Einfallstellung federvorgespannt sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind Schlossfalle 4 und Sperrklinke 8 gemeinsam mittels einer gemeinsamen Gesperrefeder 11 vorgespannt, welche insbesondere unmittelbar auf die Schlossfalle 4 und über einen Sensorhebel 12 auf die Sperrklinke 8 wirkt. Der Sensorhebel 12 kann einer sensorischen Erfassung der Stellung der Sperrklinke 8 dienen.
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Das Kraftfahrzeugschloss 1 weist einen Öffnungsantrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor 13 und einen Antriebsstrang 14 zum Bewegen der Sperrklinke 8 mittels des Antriebsmotors 13 auf. Der Begriff „Antriebsmotor“ umfasst vorliegend alle Arten von elektrischen Aktuatoren, insbesondere rotatorische und lineare Aktuatoren. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antriebsmotor 13 um einen rotatorischen elektrischen Motor, der weiter vorzugsweise als bürstenbehafteter Gleichstrommotor oder als bürstenloser Gleichstrommotor ausgestaltet ist. Der Antriebsstrang 14 umfasst mechanische Komponenten, welche eine Abtriebsbewegung des Antriebsmotors 13 in eine Bewegung der Sperrklinke 8 umsetzen.
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Eine Steueranordnung 15 ist vorgesehen, welche den Antriebsmotor 13 in einem elektrischen Öffnungsvorgang ansteuert, die Sperrklinke 8 mittels des Antriebsstrangs 14 von der Einfallstellung in die Aushebestellung zu bewegen. Die Steueranordnung 15 weist eine Steuerelektronik, etwa eine Steuereinheit wie einen Mikrocontroller, zur Umsetzung der in Verbindung mit dem elektrischen Öffnungsvorgang anfallenden Steuerungsaufgaben auf. Die Steueranordnung 15 ist für eine Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors 13 eingerichtet und überwacht hier und vorzugsweise ferner das Vorliegen eines Bedienereignisses, welches beispielsweise als Betätigungssignal übermittelt wird. Beispielsweise ist ein Sensor wie ein Taster, ein Näherungssensor, eine Kamera oder dergleichen am Kraftfahrzeug 3 vorgesehen, um eine auf das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses 1 gerichtete Bedieneraktion zu erfassen. Mit Vorliegen des Bedienereignisses steuert die Steueranordnung 15 den Antriebsmotor 13 nach einer vorgegebenen Vorgehensweise an, um ein motorisches Ausheben der Sperrklinke 8 über den Antriebsstrang 14 zu bewirken.
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Der Antriebsstrang 14 weist einen Stellungssensor 16 auf, mittels welchem die Steueranordnung 15 den elektrischen Öffnungsvorgang überwacht. Der Stellungssensor 16 ist dafür eingerichtet, die Einnahme mindestens einer Stellung des Antriebsstrangs 14 zu erfassen. Hier und vorzugsweise ist der Stellungssensor 16 als Hall-Sensor 17 ausgestaltet, welcher die Stellung eines Hall-Elements 18 am Antriebsstrang 14 erfasst. Das Hall-Element 18 wird von einer beweglichen Komponente des Antriebsstrangs 14 getragen. Weitere Ausgestaltungen des Stellungssensors 16 sind denkbar, wobei der Stellungssensor 16 über einen Reed-Schalter, einen Mikroschalter, einen Winkelsensor oder dergleichen verfügen kann. Mit einem Überwachen des elektrischen Öffnungsvorgangs registriert die Steueranordnung 15 Sensorsignale des Stellungssensors 16 bei dem Durchführen des elektrischen Öffnungsvorgangs und insbesondere einen Wechsel der Stellung des Antriebsstrangs 14. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 in Abhängigkeit der Sensorsignale das Ansteuern des Antriebsmotors 13 beeinflusst.
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In einer Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeugschloss 1 in einem Normalbetrieb wie einleitend angesprochen als Elektroschloss vorgesehen, wobei ein Ausheben der Sperrklinke 8 lediglich über den elektrischen Öffnungsvorgang umgesetzt wird. Insbesondere für einen Fehlerfall des Antriebsmotors 13, welcher auf einen Ausfall der Energieversorgung des Bordnetzes, etwa aufgrund eines weitgehenden Entladens einer Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs 3 oder eines Versagens elektrischer Leitungen im Bordnetz, oder einen Crashfall des Kraftfahrzeugs 3 zurückgehen kann, ist eine mechanische Redundanz vorgesehen. Das Kraftfahrzeugschloss 1 kann hierbei in einem Notbetrieb manuell geöffnet werden.
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Ein Betätigungshebel 19 zur Kopplung mit einem Betätigungselement ist vorgesehen. Bei dem Betätigungshebel 19 kann es sich um einen Innenbetätigungshebel und/oder Außenbetätigungshebel handeln, welcher an ein Betätigungselement im Inneren bzw. an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 3 koppelbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind Türgriffe wie ein Türaußengriff 20 und/oder ein Türinnengriff 21 vorgesehen, welche dem Auslösen des elektrischen Öffnungsvorgangs dienen. Für die Kopplung zum Betätigungshebel 19 kann ein Notbetätigungselement 22 vorgesehen sein, welches beispielsweise verdeckt am Verschlusselement 2 angeordnet ist und im Notbetrieb zugänglich gemacht wird. Auch ist denkbar, dass der Türaußengriff 20 und/oder ein Türinnengriff 21 erst im Notbetrieb mechanisch mit dem Betätigungshebel 19 gekoppelt wird bzw. werden und im Normalbetrieb in Bezug auf den Betätigungshebel 19 unwirksam sind.
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Der Betätigungshebel 19 wirkt in einem manuellen Öffnungsvorgang auf den Antriebsstrang 14, die Sperrklinke 8 mittels des Antriebsstrangs 14 von der Einfallstellung in die Aushebestellung zu bewegen. Der Betätigungshebel 19 ermöglicht hierbei eine Übertragung einer auf das Betätigungselement ausgeübten Betätigungskraft, etwa von einem manuellen Ziehen des Betätigungselements durch den Bediener, auf eine Bewegung der Sperrklinke 8 mittels des Antriebsstrangs 14. Mit dem manuellen Öffnungsvorgang werden mindestens ein Teil, vorzugsweise alle, Komponenten des Antriebsstrangs 14 mitbewegt, welche im elektrischen Öffnungsvorgang eine Bewegung durchlaufen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Antriebsmotor 13 und der Antriebsstrang 14 in Bezug auf eine Betätigung des Betätigungshebels 19 nicht-selbsthemmend ausgestaltet, sodass der Antriebsmotor 13 rücktreibbar ist und bei der Betätigung des Betätigungshebels 19 mitbewegt werden kann.
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In der dargestellten, bevorzugten Ausgestaltung ist der Betätigungshebel 19 schwenkbar ausgestaltet. Der Betätigungshebel 19 kann durch eine Betätigung von einer Ausgangsstellung (1b), 2a), 2b)) in eine Betätigungsstellung (2c)) bewegt werden. Mit der Bewegung in die Betätigungsstellung wird eine Betätigungskraft über einen mechanischen Kontakt in den Antriebsstrang 14 eingeleitet. In der Ausgangsstellung ist der Betätigungshebel 19 außer Eingriff zum Antriebsstrang 14, wobei der Betätigungshebel 19 dann auch im elektrischen Öffnungsvorgang kontaktfrei zum Antriebsstrang 14 verbleibt. Der Betätigungshebel 19 ist insbesondere mittels einer Betätigungshebelfeder 23 in Richtung der Ausgangsstellung vorgespannt.
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Wesentlich ist nun, dass die Steueranordnung 15 bei deaktiviertem Antriebsmotor 13 das Einleiten des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors 16 überwacht.
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Der Stellungssensor 16 ist einer Komponente des Antriebsstrangs 14 zugeordnet, welche sowohl beim elektrischen Öffnungsvorgang als auch beim manuellen Öffnungsvorgang bewegt wird. Beide Öffnungsvorgänge können demnach die Sensorsignale des Stellungssensors 16 beeinflussen. Beim elektrischen Öffnungsvorgang nimmt die Steueranordnung 15 ein Ansteuern des Antriebsmotors 13 vor, sodass die Sensorsignale des Stellungssensors 16 dem elektrischen Öffnungsvorgang zugeordnet werden können. Die Sensorsignale des Stellungssensors 16 bei ausbleibender Ansteuerung des Antriebsmotors 13 und insbesondere eine hierin erfasste Änderung der Stellung des Antriebsstrangs 14 kann mittels der Steueranordnung 15 dagegen einer Einleitung des manuellen Öffnungsvorgangs zugeordnet werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Sperrklinkenanordnung 5 über ein Sperrteil 24 verfügt, welches die Sperrklinke 8 in einer Sperrstellung gegen ein Bewegen in die Aushebestellung sperrt und in einer Freigabestellung die Sperrklinke 8 für ein Bewegen in die Aushebestellung freigibt. Das Sperrteil 24 ist bevorzugt als schwenkbarer Sperrhebel vorgesehen. Das Sperrteil 24, hier der Sperrhebel, sperrt in der Sperrstellung ( 2a)) die Sperrklinke 8 durch eine indirekte Wechselwirkung, wobei auch ein Sperren über direkten mechanischen Kontakt zur Sperrklinke 8 denkbar ist. Das Sperrteil 24 und weitere Komponenten des Antriebsstrangs 14 sind gesondert in 1c) dargestellt.
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Die Steueranordnung 15 überwacht ein Bewegen des Sperrteils 24 beim elektrischen Öffnungsvorgang mittels des Stellungssensors 16. Sowohl mit dem elektrischen Öffnungsvorgang als auch mit dem manuellen Öffnungsvorgang erfolgt hier ein Bewegen des Sperrteils 24 in die Freigabestellung, sodass die Sperrklinke 8 gleichzeitig oder zeitlich nachfolgend in die Aushebestellung bewegt werden kann. Das Bewegen des Sperrteils 24 kann wiederum indirekt überwacht werden, indem der Stellungssensor 16 beispielsweise einer mit dem Sperrteil 24 bewegungsgekoppelten Komponente des Antriebsstrangs 14 zugeordnet ist. Auch kann eine direkte Überwachung erfolgen und der Stellungssensor 16 dem Sperrteil 24 zugeordnet sein.
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Vorzugsweise überwacht die Steueranordnung 15 ein Einnehmen und Verlassen der Sperrstellung durch das Sperrteil 24 mittels des Stellungssensors 16. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Hall-Element 18 bei in Sperrstellung befindlichem Sperrteil 24 durch den Hall-Sensor 17 erfasst (2a)) und bei Verlassen der Sperrstellung nicht erfasst (2b), 2c)). Ebenfalls können zusätzliche Stellungen des Sperrteils 24 erfasst werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass das Sperrteil 24 mit dem Bewegen in die Freigabestellung ein Bewegen der Sperrklinke 8 in die Aushebestellung bewirkt. Zusätzlich zur Freigabe der Sperrklinke 8 kann mit der Bewegung des Sperrteils 24 direkt oder indirekt eine Krafteinleitung in die Sperrklinke 8 durch das Sperrteil 24 erfolgen, wodurch die Sperrklinke 8 ausgehoben wird. Hier und vorzugsweise weist der Antriebsstrang 14 einen schwenkbaren Koppelhebel 25 auf, auf welchem ein schwenkbarer Zwischenhebel 26 gelagert ist. Der Zwischenhebel 26 ist drehbar mit der Sperrklinke 8 verbunden. Das Sperrteil 24 weist eine Sperrkontur 27 auf, über welche eine Koppelanordnung 28 des Koppelhebels 25 in der Sperrstellung gesperrt werden kann. Eine Belastung der Sperrklinke 8 in Richtung der Aushebestellung führt hier zu einer Krafteinleitung in den Zwischenhebel 26, welcher über mechanischen Kontakt zwischen Koppelanordnung 28 und Sperrkontur 27 abgefangen wird. Das Sperrteil 24 weist zudem eine Aufdrückkontur 29 auf, an welcher die Koppelanordnung 28 mit einer Bewegung in die Freigabestellung entlangführbar ist. Mit einem Bewegen des Sperrteils 24 in die Freigabestellung erfolgt eine Krafteinleitung auf den Zwischenhebel 26, welcher die Sperrklinke 8 in Richtung der Aushebestellung beaufschlagen kann.
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Vorzugsweise wirkt der Betätigungshebel 19 im manuellen Öffnungsvorgang, insbesondere unmittelbar, auf das Sperrteil 24. Wie in 1b) dargestellt ist, verfügt das Sperrteil 24, hier der Sperrhebel, vorzugsweise über ein Kontaktelement 30, wobei eine Betätigung des Betätigungshebels 19 zu einem Verschwenken des Sperrteils 24 über direkten Kontakt zum Kontaktelement 30 führt. Damit wird das Sperrteil 24 aus der Sperrstellung bewegt und vorzugsweise die Sperrklinke 8 über das angesprochene Zusammenwirken von Aufdrückkontur 29, Koppelanordnung 28 und Zwischenhebel 26 in die Aushebestellung bewegt.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 die Einnahme einer Endposition des Antriebsstrangs 14 mittels des Stellungssensors 16 im elektrischen Öffnungsvorgang überwacht. Bei der Endposition handelt es sich um die letzte Stellung des Antriebsstrangs 14, welche in einer Bewegungsphase des elektrischen Öffnungsvorgangs eingenommen werden soll.
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Die Steueranordnung 15 kann hier das Ansteuern des Antriebsmotors 13 anhand eines Sensorsignals des Stellungssensors 16 beenden oder reversieren. Hier und vorzugsweise wird im elektrischen Öffnungsvorgang ausgehend von der Hauptschließstellung mit eingefallener Sperrklinke 8 (2a)) der Antriebsmotor 13 in einer ersten Antriebsrichtung angesteuert. Die Sperrklinke 8 wird mittels des Antriebsstrangs 14 in die Aushebestellung bewegt, wobei das Hall-Element 18 einen Erfassungsbereich des Hall-Sensors 17 verlässt (2b)). Nach Erreichen einer ersten Endposition des Antriebsstrangs 14, welche über einen mechanischen Endanschlag für den Antriebsstrang 14 gegeben sein kann, wird der Antriebsmotor 13 in einer zweiten, der ersten Antriebsrichtung entgegengesetzten Antriebsrichtung angesteuert und somit reversiert. Das Ansteuern kann beendet werden, wenn das Hall-Element 18 wieder in den Erfassungsbereich des Hall-Sensors 17 eintritt, womit der Antriebsstrang 14 eine zweite Endposition erreicht und die in 1b) gezeigte Situation eingenommen wird. Ebenfalls kann die erste Endposition über den Stellungssensor 16 erfasst werden, wobei das Reversieren über die Erfassung ausgelöst wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sperrklinke 8 auf einem schwenkbaren Sperrklinkenhebel 31 schwenkbar gelagert ist, welcher von einer Normalstellung (1, 2a)), in welcher die Sperrklinke 8 in die Einfallstellung schwenkbar ist, mittels des Antriebsstrangs 14 im elektrischen und/oder manuellen Öffnungsvorgang in eine Auslenkstellung (2b), 2c)), in welcher sich die Sperrklinke 8 in der Aushebestellung befindet, bringbar ist. Der Sperrklinkenhebel 31 und die Sperrklinke 8 bilden hierbei eine Kniehebelanordnung, wobei die schwenkbare Lagerung der Sperrklinke 8 auf dem Sperrklinkenhebel 31 das Kniegelenk darstellt. Hier und vorzugsweise greift der Zwischenhebel 26 an dem Kniegelenk an, wobei mit einem elektrischen Öffnungsvorgang oder manuellen Öffnungsvorgang eine Bewegung des Zwischenhebels 26 eingeleitet wird, die zu einem Einknicken des Kniegelenks unter einem Bewegen der Sperrklinke 8 in die Aushebestellung führt.
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Vorzugsweise ist es hierbei so, dass der Sperrklinkenhebel 31 nach dem elektrischen und/oder manuellen Öffnungsvorgang wieder die Normalstellung einnimmt und dass die Steueranordnung 15 die Einnahme der Normalstellung mittels des Stellungssensors 16 überwacht. Eine Rückstellung in die Normalstellung kann über das bereits beschriebene Reversieren des Antriebsmotors 13 und/oder über eine Federvorspannung vorgenommen werden. Befindet sich die Schlossfalle 4 nach der Rückstellung in einer Offenstellung, so kann die Sperrklinke 8 zunächst noch in einer Aushebestellung auf der Schlossfalle 4 aufliegen (1b)). Erst mit einem erneuten Einführen des Schließteils 6 und einem Bewegen der Schlossfalle 4 in eine Schließstellung wird die Sperrklinke 8 in die Einfallstellung überführt (2a)). In der Auslenkstellung des Sperrklinkenhebels 31 (2b), 2c)) ist dagegen kein Einfallen der Sperrklinke 8 möglich, sodass die Schlossfalle 4 freigegeben ist.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 bei einem Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors 16 bei Vorliegen eines in der Steueranordnung 15 hinterlegten Verriegelungszustands ein Öffnungs-Warnsignal ausgibt. Hier und vorzugsweise sind Schließzustände wie „entriegelt“, „zentralverriegelt“, „diebstahlgesichert“, „kindergesichert“ in einem Speicher der Steueranordnung 15 hinterlegt. Anhand des vorliegenden Schließzustands kann entschieden werden, ob ein Ansteuern des Antriebsmotors 13 zur Durchführung des elektrischen Öffnungsvorgangs bei einem Betätigungssignal erfolgen soll. Diese Schließzustände können sich vorrangig auf den elektrischen Öffnungsvorgang beziehen. Es kann ein weiterer Schließzustand vorgesehen sein, welcher sich auf den manuellen Öffnungsvorgang bezieht.
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Bei einem Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs in einem Schließzustand, in welchem kein manueller Öffnungsvorgang erfolgen soll (Verriegelungszustand), ist von einer Manipulation des Kraftfahrzeugschlosses 1 auszugehen. Das Öffnungs-Warnsignal wird beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung wie ein Türsteuergerät 32 oder eine zentrale Kraftfahrzeugsteuerung ausgegeben, wodurch eine Diebstahlwarnung für das Kraftfahrzeug 3 veranlasst werden kann. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 den Antriebsmotor 13 ansteuert, die Sperrklinke 8 in der Einfallstellung zu halten oder in die Einfallstellung zu bringen. Die Ansteuerung des Antriebsmotors 13 wird dafür genutzt, der Manipulation des Kraftfahrzeugschlosses 1 entgegenzuwirken.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel 19 durch eine nicht dargestellte Kupplungsanordnung von dem Betätigungselement bei Vorliegen des Verriegelungszustands entkoppelt ist und mittels der Kupplungsanordnung, insbesondere in einem Notbetrieb, koppelbar ist.
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Beispielsweise läuft ein Übertragungsmittel wie ein Bowdenzug zwischen Betätigungselement und Betätigungshebel 19 im Normalbetrieb frei. Das Übertragungsmittel kann zur Kopplung in eine Übertragungsmittelaufnahme eingeführt werden, wodurch eine Kraftübertragung zwischen Betätigungselement und Betätigungshebel 19 wirksam erfolgen kann. Über den Freilauf im Normalbetrieb bewirkt das Übertragungsmittel dagegen keine Kraftübertragung zwischen Betätigungselement und Betätigungshebel 19, wobei sich das Übertragungsmittel außerhalb eines Eingriffs zur Übertragungsmittelaufnahme befindet. Wird bei entkoppelnder Kupplungsanordnung, was als Verriegelungszustand hinterlegt sein kann, ein mechanischer Öffnungsvorgang mittels des Stellungssensors 16 registriert, ist von einer Manipulation des Kraftfahrzeugschlosses 1 auszugehen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 bei einem Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs, insbesondere unter einem Ausbleiben des Verriegelungszustands, den Antriebsmotor 13 zum Auslösen des elektrischen Öffnungsvorgangs ansteuert. Wird das Einleiten des manuellen Öffnungsvorgangs erfasst und ist der Antriebsmotor 13 noch verfügbar, kann demnach der manuelle Öffnungsvorgang motorisch unterstützt werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 bei einem Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs von einem Stromsparmodus in einen Aktivmodus wechselt. Der Stromsparmodus umfasst beispielsweise einen Standby-Betrieb des Mikrocontrollers der Steueranordnung 15. Das Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs kann als Wakup-Signal für den Mikrocontroller genutzt werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass der Antriebsstrang 14 über ein Getriebe für den Antriebsmotor 13 verfügt, und dass der Stellungssensor 16 einem Getriebeelement 33 des Getriebes zugeordnet ist, vorzugsweise, dass der Betätigungshebel 19 direkt auf das Getriebeelement 33 oder auf ein mit dem Getriebeelement 33 drehfest gekoppeltes Element wirkt.
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Das Getriebe bewirkt vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von einer rotatorischen Abtriebsbewegung des Antriebsmotors 13 zu einer Abtriebsbewegung des Getriebes. Das Getriebe kann einstufig oder mehrstufig ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist das Getriebe nicht-selbsthemmend ausgelegt, sodass eine Bewegung über den Betätigungshebel 19 unter einem Rücktreiben des Antriebsmotors 13 erfolgen kann.
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Das Getriebe ist vorzugsweise als Schneckengetriebe ausgestaltet, in welchem eine dem Antriebsmotor 13 zugeordnete Schnecke 34 in kämmenden Eingriff mit einer Verzahnung 35 eines Zahnelements 36 steht, und dass der Stellungssensor 16 dem Zahnelement 36 zugeordnet ist. Das Zahnelement 36 kann als vollständiges Zahnrad, oder, wie hier dargestellt, als Zahnelement 36 mit einem Zahnsegment ausgestaltet sein. Hier und vorzugsweise trägt das Zahnelement 36 das Hall-Element 18 des Stellungssensors 16.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass ein Gehäuse 37 des Kraftfahrzeugschlosses 1 durch eine hier nicht dargestellte Trennwand in einen Nassraum und einen Trockenraum aufgeteilt ist. Das Getriebeelement 33 mit dem Antriebsmotor 13 kann im Trockenraum angeordnet sein, womit insbesondere auch der Stellungssensor 16 im Trockenraum vorgesehen sein kann.
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Die Sperrklinke 8 und die Schlossfalle 4 sind hier im Nassraum vorgesehen. Die Trennwand weist eine Durchführung für ein Durchführungselement 38 des Antriebsstrangs 14 auf, welches eine Bewegung des Getriebeelements 33 in den Nassraum überträgt. Hier und vorzugsweise ist das Getriebeelement 33 drehfest mit dem Durchführungselement 38 verbunden, wobei die Durchführung der Trennwand als dichtende Drehdurchführung ausgestaltet ist. Vorzugsweise wirkt der Betätigungshebel 19 im Nassraum auf den Antriebsstrang 14. Demnach kann eine besonders einfache Abdichtung des Trockenraums erfolgen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Getriebeelement 33 drehfest mit dem Sperrteil 24 verbunden ist, was weiter vorzugsweise mittels des Durchführungselements 38 bewirkt wird. Eine Abfrage des Getriebeelements 33 durch den Stellungssensor 16 kann im Trockenraum erfolgen, wobei durch die drehfeste Verbindung eine in das Sperrteil 24 mittels des Betätigungshebels 19 im Nassraum eingeleitete Verstellung erfasst wird.
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Vorgeschlagen wird gemäß einer weiteren Lehre ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses 1 mit einer Schlossfalle 4 und einer Sperrklinkenanordnung 5, wobei die Schlossfalle 4 in mindestens eine Schließstellung für den haltenden Eingriff mit einem Schließteil 6 steht und in eine Offenstellung zur Freigabe des Schließteils 6 verstellbar ist, wobei die Sperrklinkenanordnung 5 eine mit der Schlossfalle 4 wechselwirkende Sperrklinke 8 aufweist, die in eine Einfallstellung und eine Aushebestellung bringbar ist, wobei die Sperrklinke 8 in der Einfallstellung die in der jeweiligen Schließstellung befindliche Schlossfalle 4 gegen ein Verstellen in ihre Öffnungsrichtung sperrt, und in der Aushebestellung die Schlossfalle 4 in ihre Öffnungsrichtung freigibt.
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Das Kraftfahrzeugschloss 1 weist einen Öffnungsantrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor 13 und einen Antriebsstrang 14 zum Bewegen der Sperrklinke 8 mittels des Antriebsmotors 13 auf, wobei eine Steueranordnung 15 vorgesehen ist, welche den Antriebsmotor 13 in einem elektrischen Öffnungsvorgang ansteuert, die Sperrklinke 8 mittels des Antriebsstrangs 14 von der Einfallstellung in die Aushebestellung zu bewegen, wobei der Antriebsstrang 14 einen Stellungssensor 16 aufweist, mittels welchem die Steueranordnung 15 den elektrischen Öffnungsvorgang überwacht. Ein Betätigungshebel 19 zur Kopplung mit einem Betätigungselement ist vorgesehen, welcher in einem manuellen Öffnungsvorgang auf den Antriebsstrang 14 wirkt, die Sperrklinke 8 mittels des Antriebsstrangs 14 von der Einfallstellung in die Aushebestellung zu bewegen.
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Dabei ist vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 bei deaktiviertem Antriebsmotor 13 das Einleiten des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors 16 überwacht. Hier und vorzugsweise ist die Steueranordnung 15 in einem Gehäuse 37 des Kraftfahrzeugschlosses 1 vorgesehen. Ebenfalls kann die Steueranordnung 15 zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses 37 umgesetzt sein. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss 1 darf verwiesen werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Steueranordnung 15 bei einem Erfassen des Einleitens des manuellen Öffnungsvorgangs mittels des Stellungssensors 16, insbesondere bei Vorliegen eines in der Steueranordnung 15 hinterlegten Verriegelungszustands, eine Warnroutine auslöst, in welcher eine Diebstahlwarnung für das Kraftfahrzeug 3 ausgegeben wird. Die Steueranordnung 15 kann ein Öffnungs-Warnsignal an eine übergeordnete Steuerung wie ein Türsteuergerät 32 oder eine zentrale Kraftfahrzeugsteuerung ausgeben, wodurch die Diebstahlwarnung für das Kraftfahrzeug 3 veranlasst werden kann. Beispielsweise wird eine Alarmanlage des Kraftfahrzeugs 3 aktiviert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2017 105 834 A1 [0003]