DE102009045830A1

DE102009045830A1 - Interlocking device i.e. engine bonnet lock, for motor vehicle, has energy converter converting movement of interlocking elements into electrical energy that is utilized for transmitting status of interlocking mechanism to control system

Info

Publication number: DE102009045830A1
Application number: DE200910045830
Authority: DE
Inventors: Alexander 88046 Graf; Hans-Jürgen 91257 Hanft; Frieder 88046 Hahn; Michael 91257 Pabst; Daniel 91207 Zitzmann; Markus 88045 Wannags
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-07-07

Abstract

The device i.e. engine bonnet lock (3), has an interlocking mechanism (5) for locking or releasing a vehicle hatch or door in response to a switching position of interlocking elements. A transmission unit (21) is provided in a region of the interlocking mechanism and wirelessly transmits signals to a control system. The elements are operatively connected with an energy converter that converts movement of the elements into electrical energy, where the electrical energy is utilized for transmitting status of the interlocking mechanism to the control system over the transmission unit. An independent claim is also included for a method for operating an interlocking device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Verriegelungsmechanik, welche in Abhängigkeit einer Schaltstellung von Verriegelungselementen eine zugehörige Fahrzeugklappe oder -tür entweder verriegelt oder freigibt, und eine Sendeeinheit, welche im Bereich der Verriegelungsmechanik vorgesehen ist und Signale kabellos an ein Steuersystem übermittelt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Verriegelungseinrichtung.The invention relates to a locking device of a motor vehicle, comprising a locking mechanism which, depending on a switching position of locking elements, either locks or releases an associated vehicle flap or door, and a transmitting unit, which is provided in the region of the locking mechanism and transmits signals wirelessly to a control system. The invention further relates to a method for operating such a locking device.

Fahrzeugtüren und -klappen, wie beispielsweise die Motorhaube oder die Kofferraumklappe, werden im Einzelnen üblicherweise mit Verriegelungseinrichtungen versehen, über welche ein Öffnen bzw. Aufschwenken des jeweiligen Bauteils nur dann möglich wird, wenn über eine Verriegelungsmechanik der Verriegelungseinrichtung eine entsprechende Freigabe erfolgt ist. Des Weiteren ist es auch üblich, dass die jeweilige Verriegelungseinrichtung mit einem Steuersystem des Kraftfahrzeuges in Verbindung steht, um Signale, insbesondere einen Status der Verriegelungseinrichtung, mit dem Steuersystem austauschen zu können.Vehicle doors and flaps, such as the hood or the boot lid, are usually provided with locking devices in detail, via which an opening or pivoting of the respective component is only possible if a corresponding release has been made via a locking mechanism of the locking device. Furthermore, it is also customary for the respective locking device to be connected to a control system of the motor vehicle in order to be able to exchange signals, in particular a status of the locking device, with the control system.

Aus der DE 101 04 377 A1 ist eine Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welcher eine Verriegelungsmechanik mit Verriegelungselementen vorgesehen ist, die je nach Schaltstellung eine zugehörige Fahrzeugklappe, in diesem Fall eine Heckscheibe einer Heckklappe, entweder verriegeln oder freigeben. Um ein Entriegeln der Heckscheibe bezüglich der Heckklappe auszulösen, ist im Bereich der Verriegelungsmechanik ein Taster mit einer Sendeeinheit vorgesehen, die kabellos Signale an ein Steuersystem übermittelt. Hierzu wird bei Betätigung des Tasters durch die Sendeeinheit einem Sender des Steuersystems Energie entzogen und auf diesem Wege dem Steuersystem das Signal übermittelt, dass die Heckscheibe durch die Verriegelungselemente freigegeben werden soll. Das Steuersystem nimmt anschließend eine entsprechende Überführung der Verriegelungselemente in die gewünschte Schaltstellung vor. Eine Energieversorgung der Sendeeinheit und des Tasters wird dabei über das, durch den Sender des Steuersystems erzeugte elektromagnetische Feld bewerkstelligt. Dementsprechend sind die Sendeeinheit und der Taster als autarkes System gestattet.From the DE 101 04 377 A1 a locking device of a motor vehicle is known in which a locking mechanism is provided with locking elements, depending on the switching position, an associated vehicle door, in this case a rear window of a tailgate, either lock or release. In order to trigger a release of the rear window with respect to the tailgate, a button with a transmitting unit is provided in the locking mechanism, which transmits signals wirelessly to a control system. For this purpose, a transmitter of the control system energy is withdrawn upon actuation of the button by the transmitting unit and in this way the control system receives the signal that the rear window should be released by the locking elements. The control system then performs a corresponding transfer of the locking elements in the desired switching position. A power supply of the transmitting unit and the probe is accomplished via the electromagnetic field generated by the transmitter of the control system. Accordingly, the transmitting unit and the button are allowed as a self-sufficient system.

Ausgehend von einem System des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung zu stellen, bei welcher eine Verriegelungsmechanik möglichst unabhängig von einem Steuersystem platziert werden kann, dabei gleichzeitig aber die Übermittlung eines Status der Verriegelungsmechanik über eine Sendeeinheit an das Steuersystem möglich ist, ohne eine zusätzliche Stromversorgung der Sendeeinheit vornehmen zu müssen.Starting from a system of the prior art, it is the object of the present invention to provide a locking device of a motor vehicle, in which a locking mechanism can be placed as independent as possible of a control system, while at the same time but the transmission of a status of the locking mechanism via a transmitting unit to the control system is possible without having to make an additional power supply to the transmitting unit.

Diese Aufgabe wird aus vorrichtungstechnischer Sicht ausgehend von einem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe gemäß den technischen Merkmalen des Anspruchs 9. Die jeweils darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformmen der Erfindung wieder.This object is achieved from a device engineering point of view, starting from a preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. From a procedural point of view, a solution of the object according to the technical features of claim 9. is carried out. The respective subsequent, dependent claims give vorteilhafte Ausfuhrungsmen of the invention.

Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass mindestens ein Verriegelungselement der Verriegelungsmechanik mit je einem Energiewandler in Wirkverbindung steht, welcher eine Bewegung des mindestens einen Verriegelungselements in elektrische Energie umsetzt, welche zur Übermittlung eines Status der Verriegelungsmechanik über die Sendeeinheit an das Steuersystem nutzbar ist. Diese elektrische Energie wird dabei zur Verarbeitung des Status der Verriegelungsmechanik und anschließender Übermittlung desselbigen über die Sendeeinheit an das Steuersystem verwendet.The invention comprises the technical teaching that at least one locking element of the locking mechanism is operatively connected to a respective energy converter, which converts a movement of the at least one locking element into electrical energy, which can be used to transmit a status of the locking mechanism via the transmitting unit to the control system. This electrical energy is used to process the status of the locking mechanism and subsequent transmission desselbigen via the transmitting unit to the control system.

Mittels einer derartigen Gestaltung einer Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges kann eine absolut autarke Einheit geschaffen werden, welche unabhängig und auch in größeren Abständen zu dem jeweiligen Steuersystem platziert werden kann. Denn durch die Umsetzung der Bewegung des jeweiligen Verriegelungselements der Verriegelungsmechanik in elektrische Energie über den je einen Energiewandler kann ausreichend elektrische Energie erzeugt werden, um einen Status der Verriegelungsrnechanik zu verarbeiten und diesen über die Sendeeinheit an das Steuersystem kabellos zu übermitteln. Durch die kabellose Übertragung kann zudem eine Kabelverbindung von dem Steuersystem zur Verriegelungsmechanik entfallen, was entsprechend den Herstellungs- und Montageaufwand vermindert. Hierbei ist auch eine einfache Nachrüstung in dem jeweiligen Kraftfahrzeug möglich. Schließlich können aufgrund der Unabhängigkeit der Anordnung der Verriegelungsmechanik relativ zum Steuersystem auch bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Steuergeräte als Steuersystem verwendet werden, die die über die Sendeeinheit übermittelten Signale auswerten.By means of such a design of a locking device of a motor vehicle, an absolutely self-sufficient unit can be created, which can be placed independently and also at greater distances to the respective control system. Because by the implementation of the movement of the respective locking element of the locking mechanism into electrical energy via the respective energy converter sufficient electrical energy can be generated to process a status of the locking mechanism and to transmit it wirelessly via the transmitting unit to the control system. The wireless transmission also eliminates a cable connection from the control system to the locking mechanism, which reduces according to the manufacturing and assembly costs. Here, a simple retrofit in the respective motor vehicle is possible. Finally, owing to the independence of the arrangement of the locking mechanism relative to the control system, control units already present in the motor vehicle can also be used as a control system which evaluate the signals transmitted via the transmitting unit.

Mit dem Status der Verriegelungsmechanik ist hierbei der Zustand der Stellung der Verriegelungselemente, also entweder eine geöffnete oder eine verriegelte Position der Verriegelungsmechanik gemeint.With the status of the locking mechanism in this case the state of the position of the locking elements, ie either an open or a locked position of the locking mechanism meant.

Bei einer Verriegelungseinrichtung des Standes der Technik wird eine Versorgung der Sendeeinheit mit elektrischer Energie hingegen über ein, durch das Steuersystem erzeugtes elektromagnetisches Feld bewerkstelligt. Dies setzt jedoch voraus, dass das Steuersystem und die Verriegelungsmechanik mit Sendeeinheit in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert sein müssen, um diese Art der Stromversorgung zu ermöglichen, da das elektromagnetische Feld in seiner Reichweite stark begrenzt ist. Dementsprechend werden die Möglichkeiten der Platzierungen von der Verriegelungseinrichtung und dem Steuersystem stark eingeschränkt. In a locking device of the prior art, however, a supply of electrical energy to the transmitting unit is accomplished via an electromagnetic field generated by the control system. However, this presupposes that the control system and the locking mechanism must be positioned with transmitter unit in close proximity to each other to allow this type of power supply, since the electromagnetic field is very limited in its range. Accordingly, the possibilities of placement of the locking device and the control system are severely limited.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der je eine Energiewandler durch einen piezoelektrischen Kristall gebildet, welcher bei der Bewegung des mindestens einen Verriegelungselements über einen, mit dem mindestens einen Verriegelungselement gekoppelten Stößel betätigbar ist. Die Verwendung eines Piezokristalls als Energiewandler hat den Vorteil, dass die Umsetzung der Bewegung des jeweiligen Verriegelungselements in elektrische Energie sehr kompakt gestaltet werden kann, indem der mit dem Verriegelungselement gekoppelte Stößel die zur Anregung des piezoelektrischen Kristalls benötigte translatorische Bewegung darstellt. Dabei ist die Anwendung eines piezoelektrischen Kristalls insbesondere bei Anordnungen geeignet, bei welchem durch das jeweilige Verriegelungselement beim Verriegeln oder Freigeben jeweils Bewegungen in die gleiche Richtung ausgeführt werden. Allerdings sind ebenso auch Anordnungen denkbar, bei welchen translatorische oder rotatorische Bewegungen in zwei Richtungen genutzt werden.According to one embodiment of the invention, each one energy converter is formed by a piezoelectric crystal, which can be actuated during the movement of the at least one locking element via a plunger coupled to the at least one locking element. The use of a piezoelectric crystal as energy converter has the advantage that the implementation of the movement of the respective locking element into electrical energy can be made very compact by the plunger coupled to the locking element represents the translational movement required to excite the piezoelectric crystal. In this case, the use of a piezoelectric crystal is particularly suitable for arrangements in which in each case movements are carried out in the same direction by the respective locking element when locking or releasing. However, arrangements are also conceivable in which translational or rotary movements are used in two directions.

Entsprechend einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der je eine Energiewandler durch einen elektromagnetischen Generator gebildet, welcher über einen, mit dem mindestens einen Verriegelungselement gekoppelten Permanentmagneten oder Eisenkern verfügt, der bei Bewegung innerhalb einer Spule eine Spannung in dieser Spule induziert. Durch diese Maßnahme kann eine Umsetzung der Bewegung des jeweiligen Verriegelungselements in elektrische Energie mit niedrigem herstellungstechnischen Aufwand realisiert werden. Zudem wird durch den elektromagnetischen Generator eine bewegungsrichtungsabhängige Spannung erzeugt, wodurch auf eine Bewegungsrichtung des Verriegelungselements geschlossen und damit schon mittels der induzierten Spannung der Status der Verriegelungsmechanik ermittelt werden kann. Zweckmäßigerweise wird hierzu die durch den je einen Energiewandler erzeugte Spannung im Anschluss einer Polarisationserkennung unterzogen.According to an alternative embodiment of the invention, each one energy converter is formed by an electromagnetic generator which has a, with the at least one locking element coupled permanent magnet or iron core, which induces a voltage in this coil when moving within a coil. By this measure, an implementation of the movement of the respective locking element into electrical energy can be realized with low manufacturing complexity. In addition, a movement direction-dependent voltage is generated by the electromagnetic generator, which closed to a direction of movement of the locking element and thus already by means of the induced voltage, the status of the locking mechanism can be determined. For this purpose, the voltage generated by the respective one energy converter is expediently subjected to a polarization detection.

In Weiterbildung der Erfindung steht das mindestens eine Verriegelungselement mit einem Schalter in Kontakt, der eine Stellung des mindestens einen Verriegelungselements erfasst. Vorteilhafterweise kann hierdurch sensortechnisch sehr präzise die Stellung des jeweiligen Verriegelungselements ermittelt und damit insgesamt auch auf den Status der Verriegelungsmechanik rückgeschlossen werden.In a development of the invention, the at least one locking element is in contact with a switch which detects a position of the at least one locking element. Advantageously, the position of the respective locking element can thereby be determined very accurately by sensors and thus overall conclusions can also be drawn about the status of the locking mechanism.

Es ist eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, dass das mindestens eine Verriegelungselement bei Betätigung eine Drehbewegung ausführt, wobei diese Drehbewegung mit Hilfe einer Schaltkontur, welche an dem mindestens einen Verriegelungselement im Kopplungsbereich mit dem je einen Energiewandler ausgebildet ist, in eine, parallel zu einer Drehrichtungsachse orientierte, translatorische Bewegung umsetzbar ist. Durch diese Maßnahme kann eine Drehbewegung des jeweiligen Verriegelungselements auch in eine, in Richtung der Drehrichtungsachse orientierte Bewegung umgesetzt werden, was die Applikationsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung vergrößert.It is a further advantageous embodiment of the invention that the at least one locking element executes a rotational movement upon actuation, wherein this rotational movement by means of a switching contour which is formed on the at least one locking element in the coupling region with the one energy converter, in a parallel to a direction of rotation axis oriented, translational movement can be implemented. As a result of this measure, a rotational movement of the respective locking element can also be converted into a movement oriented in the direction of the rotational axis, which increases the possibilities of application of the locking device according to the invention.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem mindestens einen Verriegelungselement und dem je einen Energiewandler ein Schaltgestänge vorgesehen, welches die Bewegung des mindestens einen Verriegelungselements auf den Energiewandler überträgt. Vorteilhafterweise kann hierdurch der Energiewandler auch beabstandet zu dem zugehörigen Verriegelungselement, je nach vorherrschenden Platzverhältnissen, angeordnet werden.According to a further embodiment of the invention, a switching linkage is provided between the at least one locking element and the one energy converter, which transmits the movement of the at least one locking element to the energy converter. Advantageously, as a result, the energy converter can also be arranged at a distance from the associated locking element, depending on prevailing space conditions.

In Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Verriegelungselement durch eine Drehfalle und/oder eine Sperrklinke eines Motorhaubenschlosses gebildet. Vorteilhafterweise kann hierdurch platzsparend und mit niedrigem herstellungstechnischen Aufwand ein Status des Motorhaubenschlosses festgestellt und an ein entfernt platziertes Steuersystem übermittelt werden.In a further development of the invention, the at least one locking element is formed by a rotary latch and / or a pawl of a hood lock. Advantageously, this can be determined in a space-saving and low manufacturing effort a status of the hood lock and transmitted to a remote control system.

Zweckmäßigerweise verfügt die Sendeeinheit über eine Antenne, welche den Status der Verriegelungsmechanik zum Steuersystem unidirektional über mittelt. Durch diese Maßnahme ist eine Übermittlung des Statussignals der Verriegelungsmechanik zum Steuersystem mit niedrigem Energiebedarf möglich.Conveniently, the transmitting unit has an antenna which unidirectionally transmits the status of the locking mechanism to the control system. By this measure, a transmission of the status signal of the locking mechanism to the control system with low energy consumption is possible.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to figures.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges, bei welchem die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung Anwendung findet; 1 a schematic view of a motor vehicle, in which the locking device according to the invention finds application;

2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung in Form eines Motorhaubenschlosses gemäß einer ersten Ausführungsform; 2 a side view of the locking device according to the invention in the form of a hood lock according to a first embodiment;

3 eine Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung in Form eines Motorhaubenschlosses gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3 a side view of the locking device in the form of a hood lock according to a second embodiment of the invention;

4 eine Draufsicht auf eine Kontaktfläche einer Drehfalle aus 3; und 4 a plan view of a contact surface of a rotary latch 3 ; and

5 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung als Motorhaubenschloss gemäß einer dritten Ausführungsform. 5 a side view of the locking device according to the invention as a bonnet lock according to a third embodiment.

In 1 ist eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges 1 dargestellt. Dieses Kraftfahrzeug 1 verfügt unter anderem über eine Motorhaube 2, die für die Zugänglichkeit zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges 1 in die dargestellte, geöffnete Position geschwenkt werden kann. Um allerdings ein ungewolltes Öffnen der Motorhaube 2 während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges 1 zu verhindern, kann die Motorhaube 2 über eine Verriegelungseinrichtung in Form eines Motorhaubenschlosses 3 in einer geschlossenen Position gesichert werden. Der Status des Motorhaubenschlosses 3, also entweder die Verriegelung oder die Freigabe der Motorhaube 2, wird dabei über ein Steuersystem 4 überwacht, welches hierzu kabellos Statussignale des Motorhaubenschlosses 3 empfängt.In 1 is a schematic view of a motor vehicle 1 shown. This motor vehicle 1 has, among other things, a bonnet 2 responsible for the accessibility to an internal combustion engine of the motor vehicle 1 can be pivoted in the illustrated, open position. However, an accidental opening of the hood 2 during the driving operation of the motor vehicle 1 can prevent the hood 2 via a locking device in the form of a hood lock 3 be secured in a closed position. The status of the bonnet lock 3 So either the lock or the release of the hood 2 , it is about a tax system 4 monitors, which wirelessly status signals of the hood lock 3 receives.

In 2 ist eine erste Ausführungsform des Motorhaubenschlosses 3 in einer Seitenansicht dargestellt. Dieses verfügt über eine Verriegelungsmechanik 5 und einen Aufnahmeraum 6, der in einem geschlossenen Zustand der Motorhaube 2 einen – nicht dargestellten – Fanghaken der Motorhaube 2 aufnimmt. Die Verriegelungsmechanik setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einer Drehfalle 7, einer Sperrklinke 8, sowie zweier Rückhaltefedern 9 und 10. Die Drehfalle 7 und die Sperrklinke 8 sind zudem jeweils mit Rückstellfedern 11 und 12 versehen. Hierbei spannt die Rückstellfeder 12 die Sperrklinke 8 gegen die Drehfalle 7 vor, indem sie sich an einer Aufnahme der Rückhaltefeder 10 abstützt. Die Drehfalle 7 wird über ihre Rückstellfeder 11 gegen eine Aufnahme der Rückhaltefeder 9 vorgespannt.In 2 is a first embodiment of the hood lock 3 shown in a side view. This has a locking mechanism 5 and a recording room 6 in a closed state of the hood 2 a - not shown - Fanghaken the hood 2 receives. The locking mechanism is essentially composed of a rotary latch 7 , a pawl 8th , as well as two retaining springs 9 and 10 , The catch 7 and the pawl 8th are also each with return springs 11 and 12 Mistake. This restricts the return spring 12 the pawl 8th against the catch 7 before, attaching itself to a receptacle of the retaining spring 10 supported. The catch 7 is about her return spring 11 against a reception of the retaining spring 9 biased.

In der in 2 dargestellten Positionen der Elemente der Verriegelungsmechanik 5 befindet sich das Motorhaubenschloss 3 in einer verriegelten Position. Hierzu ist üblicherweise in einem Aufnahmeschacht 13 ein Schließbügel der Motorhaube 2 eingeführt, der aus Gründen der Übersichtlichkeit in diesem Fall allerdings nicht dargestellt ist. Zum Verriegeln des Motorhaubenschlosses 3 wird dieser Schließbügel in den Aufnahmeschacht 13 hineingeführt und nimmt dabei die Rückhaltefedern 9 und 10 mit sich. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Rückhaltefedern 9 und 10 in 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit unbelastet dargestellt sind, in der Realität in einem geschlossenen Zustand des Motorhaubenschlosses 3 mit ihren Enden aber entsprechend nach unten geneigt gespannt sind. Über die Rückhaltefedern 9 und 10 wird eine Rückführung des Schließbügels der Motorhaube 2 gewährleistet, sobald die Verriegelungsmechanik 5 diesen freigibt.In the in 2 illustrated positions of the elements of the locking mechanism 5 is the hood lock 3 in a locked position. This is usually in a receiving shaft 13 a striker of the hood 2 However, for reasons of clarity, this is not shown in this case. For locking the bonnet lock 3 This striker is in the receiving shaft 13 inserted and takes the retaining springs 9 and 10 with himself. It should be noted at this point that the retaining springs 9 and 10 in 2 are shown unloaded for the sake of clarity, in reality in a closed state of the hood lock 3 with their ends but are accordingly inclined downwards. About the retaining springs 9 and 10 is a return of the striker of the hood 2 guaranteed once the locking mechanism 5 releases this.

Im unteren Bereich des Aufnahmeschachtes 13 fasst der Schließbügel der Motorhaube 2 beim Einführen schließlich in einer Ausnehmung 14 der Drehfalle 7 und verdreht diese entgegen ihrer Rückstellfeder 11 in die dargestellte Position. Dabei verdreht die Drehfalle 7 wiederum die Sperrklinke 8 über eine abgerundete Seite eines Hakenansatzes 15 entgegen deren Rückstellfeder 12 so weit, bis die Drehfalle 7 mit ihrem Hakenansatz 15 an einem hierzu korrespondierenden Haken 16 der Sperrklinke 8 vorbeiwandern kann. Im Anschluss daran schnappt die Sperrklinke 8 aufgrund der Federwirkung der Rückstellfeder 12 wieder zurück und hakt mit ihrem Haken 16 hinter den Hakenansatz 15 der Drehfalle 7. Eine Rückbewegung der Drehfalle 7 in die, den Schließbügel der Motorhaube 2 freigebenden Position ist somit nur bei einem erneuten Verdrehen der Sperrklinke 8 entgegen ihrer Rückstellfeder 12 möglich.In the lower area of the receiving shaft 13 grips the striker of the hood 2 when inserted finally in a recess 14 the catch 7 and twist it against its return spring 11 in the position shown. It turns the catch 7 turn the pawl 8th over a rounded side of a hook attachment 15 against the return spring 12 so far, until the catch 7 with her hook attachment 15 at a corresponding hook 16 the pawl 8th can wander around. After that, the pawl snaps 8th due to the spring action of the return spring 12 back again and hooks with her hook 16 behind the hook approach 15 the catch 7 , A return movement of the catch 7 in the, the striker of the hood 2 releasing position is thus only at a renewed rotation of the pawl 8th against its return spring 12 possible.

Um nun dem Steuersystem 4 den Status der Verriegelungsmechanik 5 des Motorhaubenschlosses mitteilen zu können, ist im Bereich der Verriegelungsmechanik 5 ein Energiewandler in Form eines pieozelektrischen Kristalls 17 vorgesehen, der bei einer Anregung in Form einer Druckbelastung elektrische Energie erzeugt. Dieser piezoelektrische Kristall 17 steht hierbei mit einer Betätigungsnase 19 der Sperrklinke 8 mittels eines zwischengeschalteten. Stößels 18 in Wirkverbindung. Dieser Stößel 18 ist an einem Gehäuse des piezoelektrischen Kristalls 17 verschiebbar geführt und dabei über eine – hier nicht weiter dargestellte – Feder gegen die Betätigungsnase 19 vorgespannt, so dass eine Drehbewegung der Sperrklinke 8 in eine translatorische Bewegung zum Betätigen des piezoelektrischen Kristalls 17 umgesetzt wird. Somit wird sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Verriegelungsmechanik 5 durch den piezoelektrischen Kristall 17 elektrische Energie erzeugt. Diese elektrische Energie wird mittels einer Verkabelung 20 zu einer Sendeeinheit 21 geführt, die über eine Antenne 22 unidirektional mit dem Steuersystem 4 in Verbindung steht und über den piezoelektrischen Kristall 17 dabei mit der zum Betrieb nötigen elektrischen Energie versorgt wird. Um nun allerdings dem Steuersystem 4 mitteilen zu können, ob sich die Verriegelungsmechanik 5 des Motorhaubenschlosses 3 im verriegelten oder geöffneten Zustand befindet, ist im. Bereich der Drehfalle 7 des Weiteren ein Schalter 23 vorgesehen, welcher die Verdrehung der Drehfalle 7 erfasst. Mittels dieses Schalters 23 kann somit festgestellt werden, ob sich die Drehfalle 7 in der geöffneten oder der verriegelten Position befindet. Die hierdurch gewonnenen Signale des Schalters 23 werden durch die Sendeeinheit 21 verarbeitet und über die Antenne 22 zum Steuersystem 4 übermittelt. Dabei findet eine Übermittlung aufgrund der nur zu diesen Zeitpunkten erzeugten elektrischen Energie nur statt, wenn die Verriegelungsmechanik 5 in die verriegelte oder freigebende Position bewegt wird.Order now the tax system 4 the status of the locking mechanism 5 to be able to tell the hood lock, is in the field of locking mechanism 5 an energy converter in the form of a piezoelectric crystal 17 provided that generates electrical energy when excited in the form of a compressive load. This piezoelectric crystal 17 stands here with an actuating nose 19 the pawl 8th by means of an intermediary. tappet 18 in active connection. This pestle 18 is on a housing of the piezoelectric crystal 17 slidably guided while a spring - not shown here - against the actuating lug 19 biased, allowing a rotational movement of the pawl 8th in a translational movement for actuating the piezoelectric crystal 17 is implemented. Thus, both when opening and when closing the locking mechanism 5 through the piezoelectric crystal 17 generates electrical energy. This electrical energy is by means of a wiring 20 to a transmitting unit 21 led, which has an antenna 22 unidirectional with the control system 4 communicates and via the piezoelectric crystal 17 it is supplied with the necessary electrical power for operation. But now to the tax system 4 to be able to tell if the locking mechanism 5 of the hood lock 3 is in the locked or opened state, is in. Area of the rotary latch 7 Furthermore, a switch 23 provided, which the rotation of the catch 7 detected. By means of this switch 23 can thus be determined whether the catch 7 is in the open or locked position. The thus obtained signals of the switch 23 be through the sending unit 21 processed and over the antenna 22 to the tax system 4 transmitted. In this case, a transmission takes place due to the electrical energy generated only at these times only when the locking mechanism 5 is moved to the locked or releasing position.

In 3 ist eine zweite Ausführungsform des Motorhaubenschlosses 3 dargestellt. im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante führt die Drehfalle 7 in diesem Fall an einer Schubfläche 24 eines Permanentmagneten 25, welcher bei einer Drehbewegung der Drehfalle 7 translatorisch innerhalb einer Spule 26 eines elektromagnetischen Generators 27 bewegt wird und dabei eine Spannung induziert. Die somit erzeugte elektrische Energie wird erneut zur Stromversorgung der Sendeeinheit 21 verwendet. In 4 ist eine Draufsicht der Schubfläche 24 der Drehfalle 7 dargestellt. Wie zu erkennen ist, ist auf dieser eine Schaltkontur 28 in Form einer schrägverlaufenden Rille vorgesehen. Diese Rille führt dazu, dass bei einer Drehbewegung der Drehfalle 7 der Permanentmagnet 25 in eine, parallel zu einer Drehrichtungsachse der Drehfalle 7 orientierte Richtung bewegt wird. Der Permanentmagnet 25 bewegt sich also bei der, in 3 dargestellten Ansicht in die Zeichenebene hinein oder aus dieser heraus. Es sind allerdings auch weitere Konturen als die in 4 dargestellte Rille denkbar, um die Drehbewegung der Drehfalle 7 in eine translatorische Bewegung des Permanentmagneten 25 umzusetzen.In 3 is a second embodiment of the hood lock 3 shown. in contrast to the variant described above, the catch leads 7 in this case on a pushing surface 24 a permanent magnet 25 , which during a rotary movement of the rotary latch 7 translational within a coil 26 an electromagnetic generator 27 is moved while inducing a voltage. The electrical energy thus generated again becomes the power supply of the transmitting unit 21 used. In 4 is a plan view of the pushing surface 24 the catch 7 shown. As can be seen, this is a switching contour 28 provided in the form of an oblique groove. This groove causes that during a rotary movement of the rotary latch 7 the permanent magnet 25 in one, parallel to a rotational axis of the rotary latch 7 oriented direction is moved. The permanent magnet 25 so moves at the, in 3 displayed view in the drawing plane in or out of this. However, there are also more contours than the ones in 4 groove shown conceivable to the rotational movement of the rotary latch 7 in a translational movement of the permanent magnet 25 implement.

Da bei der Bewegung des Permanentmagneten 25 innerhalb des elektromagnetischen Generators 27 eine bewegungsrichtungsabhängige Spannung induziert wird, wird in diesem Fall der Status der Verriegelungsmechanik 5 ermittelt, indem innerhalb der Sendeeinheit 21 eine Polarisationserkennung durchgeführt wird. Somit kann darauf zurückgeschlossen werden, in welche Richtung die Drehfalle 7 verdreht wird.Because during the movement of the permanent magnet 25 inside the electromagnetic generator 27 In this case, the status of the locking mechanism is induced 5 determined by within the transmission unit 21 a polarization detection is performed. Thus, it can be deduced in which direction the catch 7 is twisted.

Schließlich ist in 5 eine weitere, dritte Ausführungsform des Motorhaubenschlosses 3 zu sehen. Im Unterschied zu den beiden vorherigen Varianten ist der elektromagnetische Generator 27 in diesem Fall nicht unmittelbar im Bereich der Drehfalle 7 angeordnet. Stattdessen wird eine translatorische Bewegung des Permanentmagneten 25 in diesem Fall über ein Schaltgestänge 29 hervorgerufen, welches die Bewegung der Drehfalle 7 auf den Permanentmagneten 25 überträgt. Im Bereich des Permanentmagneten 25 verfügt dieses Schaltgestänge 29 hierbei über zwei Bügel 30 und 31, durch deren Positionen am Schaltgestänge 29 erforderliche Schaltpunkte für die Elektronik eingestellt werden können.Finally, in 5 a further, third embodiment of the hood lock 3 to see. In contrast to the two previous variants is the electromagnetic generator 27 in this case not directly in the area of the catch 7 arranged. Instead, a translational movement of the permanent magnet 25 in this case via a shift linkage 29 caused the movement of the catch 7 on the permanent magnet 25 transfers. In the area of the permanent magnet 25 has this shift linkage 29 here over two hangers 30 and 31 , by their positions on the shift linkage 29 required switching points for the electronics can be adjusted.

Mittels der erfindungsgemäßen Integration eines Energiewandlers in eine Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges lässt sich somit in Kombination mit einer Sendeeinheit 21 eine autarke Einheit bilden, über welche der Status einer Verriegelungsmechanik 5 kabellos und ohne separate Stromversorgung einem Steuersystem 4 übermittelt werden kann. Aufgrund der Art der elektrischen Energieerzeugung über den jeweiligen Energiewandler kann die Sendeeinheit 21 hierbei auch weiter entfernt von dem Steuersystem 4 platziert und dabei trotzdem auf eine separate Stromversorgung über ein Bordnetz des Kraftfahrzeuges 1 verzichtet werden. Dies macht die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung insbesondere für die Anwendung im Bereich eines Motorhaubenschlosses 3 geeignet. Es sind jedoch auch Anwendung im Bereich von anderweitigen Verriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges 1, beispielsweise Türschlössern oder einem Schloss eines Kofferraumdeckels, denkbar.By means of the integration of an energy converter according to the invention into a locking device of a motor vehicle can thus be combined with a transmitting unit 21 form a self-sufficient unit, over which the status of a locking mechanism 5 wirelessly and without a separate power supply to a control system 4 can be transmitted. Due to the nature of the electrical energy generation via the respective energy converter, the transmitting unit 21 further away from the tax system 4 placed while still on a separate power supply via an electrical system of the motor vehicle 1 be waived. This makes the locking device according to the invention in particular for use in the area of a hood lock 3 suitable. However, there are also applications in the field of other locking device of a motor vehicle 1 , For example, door locks or a lock of a trunk lid, conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: MotorhaubeEngine Hood
33: Motorhaubenschlossbonnet lock
44: Steuersystemcontrol system
55: Verriegelungsmechaniklocking mechanism
66: Aufnahmeraumaccommodation space
77: Drehfallecatch
88th: Sperrklinkepawl
99: RückhaltefederRetaining spring
1010: RückhaltefederRetaining spring
1111: RückstellfederReturn spring
1212: RückstellfederReturn spring
1313: Aufnahmeschachtreceiving shaft
1414: Ausnehmungrecess
1515: Hakenansatzhook projection
1616: Hakenhook
1717: Piezoelektrischer KristallPiezoelectric crystal
1818: Stößeltappet
1919: Betätigungsnaseactuating nose
2020: Verkabelungcabling
2121: Sendeeinheittransmission unit
2222: Antenneantenna
2323: Schalterswitch
2424: Schubflächepushing surface
2525: Permanentmagnetpermanent magnet
2626: SpuleKitchen sink
2727: Elektromagnetischer GeneratorElectromagnetic generator
2828: Schaltkonturswitching contour
2929: Schaltgestängeshift linkage
3030: Bügelhanger
3131: Bügelhanger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10104377 A1 [0003]

Claims

Locking device of a motor vehicle ( 1 ) comprising a locking mechanism ( 5 ) which, depending on a switching position of locking elements, either locks or releases an associated vehicle flap or door, and a transmitting unit ( 21 ), which in the field of locking mechanism ( 5 ) and sends signals wirelessly to a control system ( 4 ), characterized in that at least one locking element is in operative connection with a respective energy converter, which converts a movement of the at least one locking element into electrical energy, which is used to transmit a status of the locking mechanism ( 5 ) via the transmitting unit ( 21 ) to the tax system ( 4 ) is usable.

Locking device according to claim 1, characterized in that each one energy converter by a piezoelectric crystal ( 17 ) is formed, which in the movement of the at least one locking element via a, with the at least one locking element coupled plunger ( 18 ) is operable.

Locking device according to claim 1, characterized in that each one energy converter by an electromagnetic generator ( 27 ) is formed, which via a, with the at least one locking element coupled permanent magnet ( 25 ) or iron core, which, when moving within a coil ( 26 ) a voltage in this coil ( 26 ).

Locking device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one locking element with a switch ( 23 ) is in contact, which detects a position of the at least one locking element.

Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one locking element performs a rotational movement when actuated, wherein this rotational movement by means of a switching contour ( 28 ), which is formed on the at least one locking element in the coupling region with the one energy converter, in a parallel to a direction of rotation oriented, translational movement is implemented.

Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that between the at least one locking element and the respective one energy converter, a shift linkage ( 29 ) is provided, which transmits the movement of the at least one locking element to the energy converter.

Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one locking element by a rotary latch ( 7 ) and / or a pawl ( 8th ) of a hood lock ( 3 ) is formed.

Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit ( 21 ) via an antenna ( 22 ), which determines the status of the locking mechanism ( 5 ) to the tax system ( 4 ) transmitted unidirectionally.

Method for operating a locking device, in which a vehicle flap or door is locked by means of a locking mechanism ( 5 ) is locked or released depending on a switching position of locking elements, characterized in that upon actuation of the locking mechanism ( 5 ) an actuating movement of at least one locking element is transmitted to a respective energy converter and thereby an electrical energy is generated by the respective one energy converter, which for processing a status of the locking mechanism ( 5 ) and subsequent transmission via a transmitting unit ( 21 ) to a tax system ( 4 ) is used.

A method according to claim 9, characterized in that a voltage generated by the respective one energy converter is subsequently subjected to a polarization detection.