DE102019115273A1

DE102019115273A1 - Kraftfahrzeugschloss

Info

Publication number: DE102019115273A1
Application number: DE102019115273.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Sturm
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-12-10
Also published as: EP3980615A1; WO2020244708A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeugschloss (10), insbesondere elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss, für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend ein Gesperre (20) mit zumindest einer Drehfalle (21) und zumindest einer Sperrklinke (22) zum Blockieren der Drehfalle (21) in zumindest einer Rastposition (I), einen Öffnungsantrieb (30) umfassend zumindest einen Motor (31) und zumindest ein Getriebe (32) zum elektro-mechanischen Entriegeln des Gesperres (20), weiterhin aufweisend einen Lastöffnungsantrieb (40) zum elektro-mechanischen Entriegeln des Gesperres (20) in einem Lastfall, wobei der Lastöffnungsantrieb (40) durch einen Benutzer von außerhalb des Fahrzeugs (100) aktivierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Kraftfahrzeugschließsystemen und betrifft ein Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil eines Fahrzeugs aufweisend ein Gesperre mit zumindest einer Drehfalle und einer Sperrklinke zum Blockieren der Drehfalle in zumindest einer Rastposition und einen Öffnungsantrieb zum elektromechanischen Entriegeln. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Entriegeln in einem Lastfall und ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil.
Kraftfahrzeugschlösser werden heutzutage aus Komfortgründen zunehmend mit Elektronik ausgestattet, die es ermöglichen die Schlösser rein elektronisch zu betätigen. Bei einem Kraftfahrzeugschloss mit elektrischer Öffnung ist es notwendig, eine Öffnung auch bei erhöhten Kräften zu ermöglichen wie sie typischerweise nach Unfällen oder beim Einklemmen von Gegenständen beim Schließen der Tür auftreten. Ferner muss es möglich sein, das Schloss zu öffnen wenn die Bordnetzspannung des Fahrzeuges z.B. nach einem Unfall ausgefallen ist. Der Öffnungsantrieb für das normale Öffnen des Schlosses besteht aus einem Motor und einem auf die Sperrklinke wirkenden Getriebe und muss üblicherweise sehr schnell öffnen können, um eine wertige Haptik beim Öffnen der Türe zu gewährleisten.
Ein Problem herkömmlicher Kraftfahrzeugschlösser ist es, dass ein Öffnen bei Ausfall des Bordnetzes nicht möglich ist.
Es besteht daher der Bedarf an einem Kraftfahrzeugschloss, insbesondere einem elektrischen betreibbaren Kraftfahrzeugschloss eine elektrische Redundanz bereitzustellen um den Komfort weitestmöglich aufrecht zu erhalten und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die voranstehenden aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Kraftfahrzeugschloss im Lastfall sicher zu entriegeln.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung zur Verbesserung des Kraftfahrzeugschlosses bereitzustellen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeugschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Weitere Merkmale, Details, vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei können die in den Patentansprüchen, der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert bzw. variiert werden und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung nicht beschränkend sind. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschloss beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß weist das Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil eines Fahrzeugs ein Gesperre mit zumindest einer Drehfalle und zumindest einer Sperrklinke zum Blockieren der Drehfalle in zumindest einer Rastposition sowie einen Öffnungsantrieb auf. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeugschloss zumindest einen Motor und zumindest ein Getriebe zum elektromechanischen Entriegeln des Gesperres. Des Weiteren ist ein Lastöffnungsantrieb vorgesehen, welcher zum elektro-mechanischen Entriegeln des Gesperres in einem Lastfall vorgesehen ist, wobei der Lastöffnungsantrieb durch einen Benutzer zumindest von außerhalb des Fahrzeugs aktivierbar ist. Auch eine Betätigung von dem Innenraum des Fahrzeugs ist denkbar. Insbesondere handelt es sich erfindungsgemäß um ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss. Das meint insbesondere, dass das Kraftfahrzeugschloss elektrisch betätigbar und/oder elektrisch antreibbar ist. Darunter können Kraftfahrzeugschlösser verstanden werden, welche zumindest einen Antriebsmotor zum Betätigung des Gesperres aufweisen. Derartige Schlösser können elektronisch und oder elektromechanisch und/oder mechanisch betätigt werden. Dabei kann beispielsweise mittels eines vom Benutzer mitgetragenen ID-Gebers eine rein elektrische Betätigung des Kraftfahrzeugschlosses aktiviert werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass beispielsweise über eine Handhabe, zum Beispiel in Form eines Türaußengriffes, das Kraftfahrzeugschloss mechanisch mit einer Kraft beaufschlagt wird, sodass das Gesperre entriegelt werden kann. Erfindungsgemäß ist ein Öffnungsantrieb vorgesehen, welcher das Gesperre, insbesondere die zumindest eine Sperrklinke aus der Verriegelungsstellung, in der die Drehfalle blockiert wird, herausgehoben werden kann. Dafür ist es beispielsweise denkbar, dass der Öffnungsantrieb auf einen Auslösehebel, ein Auslöserad oder einen motorisch angetriebenen Seilzug wirkt. Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Öffnungsantrieb unmittelbar auf die zumindest eine Sperrklinke wirkt. Dafür weist der Öffnungsantrieb einen Motor mit zumindest einem Getriebe auf, welches eine Kraft auf das Gesperre übertragen kann, sodass dieses entriegelt und/oder verriegelt werden kann.
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus ein Lastöffnungsantrieb vorgesehen, welcher durch einen Benutzer von außerhalb des Fahrzeugs aktivierbar ist, wobei der Lastöffnungsantrieb ein Entriegeln und/oder Verriegeln des Gesperres ermöglicht. Ein Lastfall soll im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein Notfall, d. h. ein Unfall des Fahrzeugs oder ein Einklemmfall der Tür des Kraftfahrzeugs umfassen. Dementsprechend deckt der Lastfall jeweils Anwendungssituationen ab, in denen eine höhere Last auf das Gesperre wirkt, sodass ein Entriegeln des Gesperres erschwert ist bzw. für den herkömmlichen Öffnungsantrieb nicht erzielbar ist.
Gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht der erfindungsgemäße Lastöffnungsantrieb, dass auch bei erhöhten notwendigen Kräften zum Entriegeln des Gesperres, was typischerweise nach Unfällen oder bei Einklemmsituation von Gegenständen beim Schließen der Tür auftritt, der Zugang zum Fahrzeug ermöglicht werden kann, indem das Kraftfahrzeugschloss entriegelt wird. Dementsprechend ermöglicht ein erfindungsgemäßer Lastöffnungsantrieb das Schloss immer dann zu Öffnen/Entriegeln, wenn eine erhöhte Kraft oder ein erhöhtes Öffnungsmoment zur Verfügung gestellt werden muss.
Wird im Rahmen der Erfindung von einem Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil von einem Kraftfahrzeug gesprochen, so sollen darunter zumindest Seitentürschlösser, Flügeltüren-, Schwingtüren-, Hecktüren-, Heckklappenschlösser und Haubenschlösser bzw. Motorhaubenschlösser verstanden werden. Diese fallen sämtlich unter den Oberbegriff Kraftfahrzeugschloss.
Kraftfahrzeugschlösser können mehrere Gesperrepositionen aufweisen. So kann ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugschloss bspw. zumindest eine Vorrastposition und eine Hauptrastposition sowie eine geöffnete/entsperrte Position aufweisen. Darüber hinaus können gattungsgemäße Kraftfahrzeugschlösser zumindest ein Schlossgehäuse, einen Schlossdeckel und einen Schlosskasten (im Folgenden unter dem Begriff Schlossgehäuse subsumiert) aufweisen, wobei das Gesperre somit im Wesentlichen von dem Schlossgehäuse umschlossen/verschlossen wird.
Im Rahmen der Erfindung kann zumindest eine Energiequelle vorgesehen sein, wobei die Energiequelle insbesondere als Batterie oder Superkondensator ausgebildet ist und zur Energieversorgung des Öffnungsantriebs und/oder des Lastöffnungsantriebs dient. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Energiequelle, insbesondere in Form einer Batterie oder eines Superkondensator, im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs ständig oder zumindest zeitweise im geladenen Zustand gehalten wird. So kann sichergestellt gestellt werden, dass im Lastfall ausreichend Energie zur Verfügung gestellt werden kann, um den Öffnungsantrieb und/oder Lastöffnungsantrieb mit elektrischer Energie zu versorgen. Superkondensatoren auch Ultrakondensatoren genannt, sind elektrochemische Kondensatoren und haben im Vergleich zu handelsüblichen Akkumulatoren eine erhöhte Leistungsdichte, sodass diese sehr viel schneller geladen werden können.
Vorteilhafterweise ist ein Schaltmittel, insbesondere ein mechanischer Leistungsschalter, zur Aktivierung des Lastöffnungsantriebs vorgesehen, wobei das Schaltmittel an einer vom Benutzer außerhalb des Fahrzeugs erreichbaren Stelle des beweglichen Teils anordbar ist. Durch das erfindungsgemäße Schaltmittel, welches insbesondere als mechanischer Leistungsschalter ausgebildet ist, ist es somit für einen Benutzer möglich, den zumindest den Lastöffnungsantrieb von außerhalb des Fahrzeugs, in einem Lastfall betätigen. Somit kann beispielsweise bei einem Einklemmfall oder nach einem Unfall des Kraftfahrzeugs ein Benutzer von Außen die Tür entriegeln, sodass Zugang zum Fahrzeuginneren ermöglicht wird. Insbesondere in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Energiequelle, kann somit nach einem Ausfall des Bordnetzes/der Energieversorgung des Fahrzeugs, ein Zugang zum Fahrzeug ermöglicht werden. Die Energiequelle kann die entsprechend benötigte elektrische Energie für den Lastöffnungsantrieb zur Verfügung stellen, sobald ein Benutzer nach einem erkannten Lastfall das Schaltmittel aktiviert.
Dabei ist es denkbar, dass das Schaltmittel an einer Handhabe oder im Bereich einer Handhabe des beweglichen Teils des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass der Leistungsschalter/das Schaltmittel in die Handhabe integriert ist. Die Handhabe kann beispielsweise in Form eines Türaußengriffes ausgebildet sein, sodass ein Benutzer außerhalb des Fahrzeugs den Türaußengriff betätigen kann und somit das Schaltmittel auslöst, was zur Aktivierung des Lastöffnungsantriebs führt. Dadurch kann eine intuitive Aktivierung des Lastöffnungsantriebs, insbesondere nach einem Unfall des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden. Für den Benutzer ändert sich zur Betätigung des Kraftfahrzeugschlosses somit in der Handhabung nichts gegenüber einem herkömmlichen Betätigungssystem für ein Kraftfahrzeugschloss. Wenn ein Unfall oder ein Einklemmfall festgestellt wird und ein Benutzer von außerhalb des Fahrzeugs das Schaltmittel betätigt, kann der Lastöffnungsantrieb aktiviert werden, sodass der Lastöffnungsantrieb ein elektromechanisches entriegeln des Gesperres ermöglicht. Weiterhin ist es denkbar, dass das Schaltmittel, insbesondere der mechanischer Leistungsschalter in einem Bereich an dem beweglichen Teil oder an einer anderen Stelle der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, die für einen Benutzer außerhalb des Fahrzeugs erreichbar ist. Dies kann beispielsweise im Bereich der A, B oder C Säule sein.
Im Rahmen der Erfindung kann der Lastöffnungsantrieb ein Lastöffnungsgetriebe umfassen, wobei die Übersetzung des Lastöffnungsgetriebes größer ist als die Übersetzung des Getriebes des Öffnungsantriebs. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss ein zweites Getriebe neben dem Getriebe des Öffnungsantriebs aufweist, wobei dieses Lastöffnungsgetriebe zum Öffnen unter hohen Lasten ausgebildet ist. Der Lastöffnungsantrieb kann erfindungsgemäß einen separaten Lastöffnungsmotor aufweisen. Dabei wirkt der Lastöffnungsmotor mit dem Lastöffnungsgetriebe zusammen, wobei das Lastöffnungsgetriebe eine größere Übersetzung aufweist als das Getriebe des Öffnungsantriebes. Üblicherweise weist ein Öffnungsantrieb eine Getriebeübersetzung auf, die ein schnelles Öffnen zielt, um eine wertige Haptik beim Öffnen der Türe zu gewährleisten. Dies impliziert jedoch, dass nicht ausreichend große Kräfte erzielt werden können, um ein Öffnen unter hohen Lasten, beispielsweise in einem Einklemmfall oder nach einem Unfall, zu ermöglichen. Der Lastöffnungsantrieb, welcher erfindungsgemäß vorgesehen ist, kann somit das Schloss auch öffnen, wenn sehr große Lasten auf das Gesperre wirken.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Lastöffnungsantrieb, insbesondere das Lastöffnungsgetriebe, in Wirkverbindung mit dem Motor des Öffnungsantriebs steht, sodass das Lastöffnungsgetriebe durch den Motor des Öffnungsantriebs antreibbar ist. Dementsprechend ist lediglich ein Motor für das „normale Öffnen“ sowie das Öffnen unter Last notwendig. Der Lastöffnungsantrieb ist dabei derart im Kraftfahrzeugschloss angeordnet, dass dieser in Wirkverbindung mit dem Motor des Öffnungsantriebs steht.
Das bedeutet, dass die Abtriebswelle des Motors an den Öffnungsantrieb und an den Lastöffnungsantrieb, insbesondere an das Lastöffnungsgetriebe des Lastöffnungsantriebs angeschlossen ist. Diese mechanische Wirkverbindung ermöglicht, dass der Öffnungsantrieb das Lastöffnungsgetriebe mit einer Kraft bzw. eine Moment beaufschlagt, sodass der Motor unter Zwischenschaltung des Lastöffnungsgetriebes das Gesperre auch bei hohen Lasten entsperren kann. Durch den Einsatz lediglich eines Öffnungsmotors kann somit Bauraum und Bauteilkosten reduziert werden.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass in Abhängigkeit der Drehrichtung des Motors des Öffnungsantrieb das Getriebe des Öffnungsantriebs oder das Lastöffnungsgetriebe antreibbar ist. Diese Weiterbildung ermöglicht es somit, dass je nach Drehrichtung des Motors des Öffnungsantriebes entweder das Getriebe des Öffnungsantriebs, welches eine kleine Übersetzung aufweist, angetrieben wird oder dass bei einer entgegengesetzten Drehrichtung des Motors bzw. der Abtriebswelle des Motors, das Getriebe des Lastöffnungsgetriebes mit einer höheren Übersetzung angetrieben wird, sodass das Gesperre unter hohen Lasten entsperrt werden kann. Dies ermöglicht eine einfache Ausgestaltung des Kraftfahrzeugschlosses, da lediglich über die Bestromung bzw. Steuerung des Motors des Öffnungsantriebs sowohl das „normale“ Öffnen als auch das Öffnen unter größerer Last ermöglicht wird. Dadurch kann Bauraum im Kraftfahrzeugschloss gespart werden.
Im Rahmen der Erfindung kann der Lastöffnungsantrieb einen separaten Lastöffnungsmotor zum Antreiben des Lastöffnungsgetriebes aufweisen, wobei der Lastöffnungsmotor mit der Energiequelle verbunden und dadurch mit elektrischer Energie versorgbar ist. Dementsprechend kann mittels der elektrischen Energie der Energiequelle, der Lastöffnungsmotor das Lastöffnungsgetriebe antreiben und das Gesperre auch unter hohen Lasten entsperren. Dieser gesonderte Motor für den Lastöffnungsantrieb Fall ist dabei erfindungsgemäß optimiert, sodass dieser mit geringer elektrischer Leistung betrieben werden kann und zugleich ausreichend Kraft zur Öffnung des Gesperres unter Last zur Verfügung stellt. Dies wird, insbesondere mittels des Lastöffnungsgetriebes und beispielsweise der Motorwicklung des Lastöffnungsmotors erzielt. Durch die entsprechende Auswahl von Übersetzung des Lastöffnungsgetriebes und der Motorwicklung des Lastöffnungsmotor können auch bei geringen elektrischen Leistungen hohe Kräfte erzielt werden. Dadurch kann die elektrische Energieversorgung, d. h. die elektrische Energiequelle kostengünstig ausgeführt werden.
Erfindungsgemäß kann der Lastöffnungsantrieb mit einer Steuereinheit signalverbunden sein, wobei die Steuereinheit mit einer Erkennungseinheit zusammenwirkt, sodass im Falle einer Kollisionserkennung oder eines Einklemmens, der Lastöffnungsantrieb aktivierbar ist. Die Steuereinheit ist dafür erfindungsgemäß vorteilhafterweise derart mit einer Schaltung/einem Schalter ausgebildet, die/der erst im Falle einer Kollision eine Aktivierung des Lastöffnungsantriebs erlaubt. Der Schalter im Steuergerät ist vorteilhafterweise permanent geöffnet, sodass eine Notöffnung im Normalbetrieb unterbunden ist. Erst bei einem erkannten Lastfall, beispielsweise einem Unfall oder einem Einklemmfall des beweglichen Teils, schließt das Steuergerät den in ihr enthaltenden Schalter. Dies erfolgt unmittelbar nach Feststellung der Erkennungseinheit eines Lastfalls, beispielsweise eines Unfalls oder eines Einklemmfalls, bevor die Bordnetzversorgung zum Beispiel in Folge eines Abrisses der Batterie ausfällt. Durch Betätigung des Schaltmittels von außerhalb des Fahrzeugs kann nun die Türe von außen geöffnet werden, wobei die notwendige elektrische Energie der Energiequelle entnommen wird.
Wird beim Schließen der Türe ein Gegenstand eingeklemmt, so wirkt eine höhere Kraft auf das Schloss, was dazu führen kann, dass der Öffnungsantrieb für die normale Öffnung nicht funktioniert. Wird dies von der Erkennungseinheit erkannt, so wird der in der Steuerung enthaltende Schalter geschlossen, sodass der Bediener mithilfe des Schaltmittels von außerhalb des Fahrzeugs die Tür öffnen kann.
Als vorteilhaft hat sich als Steuereinheit eine Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug (bspw. ein Airbag-Steuergerät) oder eine Türbezogene oder Schlossbezogene Steuereinheit mit Schnittstelle zu einer Steuereinheit des Personenschutzmittels oder bspw. ein Umfeldsensor, gezeigt, da es echtzeitfähig ist und durch sein Design höchsten Ansprüchen z.B. an die Robustheit, Verfügbarkeit etc. genügt. Ebenfalls ist es denkbar, dass
Hierzu kann die Steuereinheit zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor, einer Erkennungseinheit oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Vorteilhaft wird hierfür mindestens ein Sensorsignal von mindestens einer Erkennungseinheit, bspw. eines Umfeldsensors oder einer Airbagsteuerung des Fahrzeugs empfangen. Bei einem Umfeldsensor handelt es sich um Sensorsysteme/Sensoren, welche Umfeldinformationen, wie Informationen von beispielsweise Radar- und/oder Lidar-Systemen, sowie Fahrdynamik-Informationen einbeziehen, um eine optimale Schutzfunktion für den Insassen im Falle einer Kollision zu erreichen. Optimal bedeutet je nach Funktion, dass eine sehr schnelle Reaktionszeit für das Auslösen/Aktivieren von Sicherheitssystemen ermöglicht wird. Unter einem Umfeldsensor soll vorliegend auch ein Sensor oder mehrere Sensoren verstanden werden, die physikalische Effekte im Umfeld oder am Fahrzeug selbst erfassen. Darunter sind auch Video und oder Ultraschallsensoren zu verstehen. Diese Systeme sind auch unter dem Begriff Pre-Crash-Systeme aus dem Stand der Technik bekannt.
Teilt ein Umfeldsensor nunmehr mit, dass eine Kollision bevorsteht oder eine Kollision bereits stattgefunden hat, so kann in Reaktion auf das empfangene Sensorsignal die erfindungsgemäße Steuereinheit angesteuert werden.
Des Weiteren ist es denkbar, dass zusätzlich zu einem Umfeldsensor zumindest ein Crashsensor des Fahrzeugs das Sensorsignal oder ein zusätzliches Sensorsignal zu dem Umfeldsensor liefert. Dementsprechend kann der Crashsensor ein bereits eingeleiteten oder durchgeführten Crash/Kollision detektieren und zusätzliche Sensorsignale für das ansteuern des Zuziehmoduls liefern.
Der Umfeldsensor und/oder der Crashsensor können dabei in dem Egofahrzeug oder einem weiteren an einer Kollision Beteiligten Fahrzeug angeordnet sein. Dementsprechend können unterschiedliche an der Kollision beteiligte Fahrzeuge erfindungsgemäß miteinander kommunizieren, sodass die Signale der Umfeldsensoren oder Crashsensoren eine redundante Signalverarbeitung ermöglichen. So kann sichergestellt werden, dass keine Fehlfunktion des Lastöffnungsantriebs vollzogen wird.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn der Umfeldsensor eine Kollisionsinformation für eine etwaige Kollision des Fahrzeugs bereitstellt. Der Umfeldsensor kann somit eine Kollisionsprognose liefern und bereits vor dem Eintritt einer Kollision des Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug oder der Umgebung die Steuereinheit ansteuern und somit den Lastöffnungsantrieb freigeben. Eine derartige Kollisionsprognose ermöglicht es, dass bereits vor einwirken einer Kraft infolge einer Kollision, den Lastöffnungsantrieb freizugeben, sodass lediglich das Schaltmittel von außerhalb des Fahrzeugs noch betätigt werden muss, damit der Lastöffnungsantrieb das Gesperre entriegelt. Dadurch kann ein Krafteinwirken in das Kraftfahrzeugschloss in Folge eines Unfalls weniger negativen Einfluss auf die Funktionen des Kraftfahrzeugschlosses bewirken. Die vom Umfeldsensor bereitgestellte Kollisionsinformation kann dabei in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeugbeschleunigung sowie den erkannten Abständen zu einem weiteren Fahrzeug oder der Umgebung, welche für eine Kollision infrage kommen liefern. Dementsprechend können die Kollisionsinformationen auch aus Fahrdynamik-Informationen, Radar-, Lidar-, Ultraschall- oder Videosensoren bestehen. Aufgrund der Kollisionsinformation kann somit eine Kollisionsprognose erstellt werden, wobei die Kollisionsprognose auch der Art ausgestaltet sein kann, dass das Ansteuern unterbleibt, wenn prognostiziert wird, dass eine Kollision nicht derart ausreichend stark ist, dass eine Einwirkung auf die Schließmechanik/das Gesperre entstehen wird. Somit kann eine Fehlfunktion bzw. eine Fehlauslösung/Missbrauch verringert werden.
Durch die erfindungsgemäße Steuereinheit, die in Signalverbindung mit einer Erkennungseinheit ist und dem erfindungsgemäßen Schaltmittel, das zumindest von außerhalb des Fahrzeugs erreichbar ist, wird somit ein Kraftfahrzeugschloss zur Verfügung gestellt, welches erst bei erkanntem Lastfall und Betätigung des Schaltmittels durch einen Benutzer, der Lastöffnungsantrieb aktiviert werden kann. Somit ist die Sicherheit und der Komfort für das Kraftfahrzeugschloss erheblich gesteigert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Lastöffnungsverfahren zum elektromechanischen Entriegeln eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses beansprucht. Dabei ist das elektrisch betreibbare Kraftfahrzeugschloss, vorzugsweise gemäß dem beanspruchten Kraftfahrzeugschloss ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:

- Erkennen eines Lastfalls, insbesondere einer Fahrzeugkollision oder eines Einklemmfalls durch eine Erkennungseinheit,
- Betätigen eines Schaltmittels durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs,
- Ansteuern des Lastöffnungsantriebs durch die Steuereinheit und somit
- Entriegeln des Gesperres durch den Lastöffnungsantrieb, wodurch das bewegliche Teil geöffnet werden kann.

Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so anzusehen, dass sie notwendigerweise ihre Durchführung in der bestimmten diskutierten oder dargestellten Reihenfolge erfordern, sofern dies nicht als eine Reihenfolge von Durchführungen angegeben ist. Die Verfahrensschritte können dabei zumindest teilweise gleichzeitig oder zeitlich nacheinander ablaufen, wobei die Reihenfolge der Verfahrensschritte eben nicht auf die durch die Aufzählung definierte Reihenfolge begrenzt ist, sodass einzelne Schritte in unterschiedlicher Reihenfolge durchführbar sind.
Für das erfindungsgemäße Lastöffnungsverfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses erläutert worden sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem beweglichen Teil, insbesondere einer Tür, Schiebetür, Klappe, Heckklappe oder Frontklappe beansprucht. Dem beweglichen Teil ist dabei ein Kraftfahrzeugschloss, wie es beansprucht wird und im Rahmen der Findung ausgebildet sein kann, zugeordnet. Darüber hinaus an dem beweglichen Teil zumindest ein Schaltmittel angeordnet, wobei das Schaltmittel von außerhalb des Kraftfahrzeugs betätigbar ist, sodass das Kraftfahrzeugschloss das bewegliche Teil freigeben kann, wenn ein Nutzer das Schaltmittel betätigt und ein Lastfall, insbesondere durch die Erkennungseinheit, erkannt wurde.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleicher oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Es zeigen:

1 schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses,
2 eine detailliertere Ansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform und
3 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.

Die 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 10 sowie einem möglichen Schaltmittel 42, einer Steuereinheit 15 und eine Erkennungseinheit 60. Das Kraftfahrzeugschloss 10 ist schematisch in der 1 dargestellt und weist einen Öffnungsantrieb 30, ein Gesperre 20, einen Lastöffnungsantrieb 40 und eine Energiequelle 41 auf. Der Öffnungsantrieb 30 ist mit dem Gesperre 20 wirkverbunden, sodass der Öffnungsantrieb 30 das Gesperre 20 mit einer Kraft bzw. einem Moment beaufschlagen kann, sodass dieses entriegelt oder verriegelt werden kann. Das Gesperre 20 ist ebenfalls in Wirkverbindung mit dem Lastöffnungsantrieb 40. Auch dieser ist zumindest derart ausgebildet, dass das Gesperre 20 Ver- und/oder entriegelt werden kann. Die Energiequelle 41 ist energietechnisch mit dem Öffnungsantrieb 30 sowie dem Lastöffnungsantrieb 40 verbunden, sodass die Energiequelle 41 den Lastöffnungsantrieb 40 und/oder den Öffnungsantrieb 30 mit elektrischer Energie versorgen kann.
Die Energiequelle 41 kann dabei über die Steuereinheit 50, welche mit der Energieversorgung des Kraftfahrzeugs vorteilhaft verbunden ist, sodass diese im Normalbetrieb geladen wird. Dementsprechend kann im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, d. h. wenn kein Einklemmen oder Unfall detektiert wurde, die Energiequelle 41 geladen werden bzw. im geladenen Zustand gehalten werden.
Die Steuereinheit 50 weist einen Schalter auf, welcher wie in der 1 gezeigt, im regulären Betrieb geöffnet ist, sodass der Lastöffnungsantrieb 40 im Normalfall deaktiviert ist. Die Steuereinheit 50 ist dabei mit der Erkennungseinheit 60 signalverbunden. Das bedeutet, dass wenn die Erkennungseinheit 60 einen Unfall und oder Einklemmfall erkennt, der Schalter der Steuereinheit 50 geschlossen wird. Die Steuereinheit 50 ist darüber hinaus mit dem Schaltmittel 42 signalverbunden. Auch das Schaltmittel 42 ist im Normalbetrieb unbetätigt und somit in einem geöffneten Zustand, sodass erst nach Betätigung des Schaltmittels 42 durch einen Benutzer insbesondere von außerhalb des Fahrzeugs der Schalter geschlossen wird. Wie in der Figur zu erkennen, sind das Schaltmittel 42, die Energiequelle 41 und der Lastöffnungsantrieb 40 in Reihe geschaltet. Dementsprechend kann der Lastöffnungsantrieb 40 erst aktiviert werden, wenn die Steuereinheit 50 ein Signal von der Erkennungseinheit 60 erhält, dass ein Lastfall vorliegt, sodass der Schalter der Steuereinheit 50 geschlossen wird. Erst wenn auch der Schalter des Schaltmittels 42 betätigt wird und ein Öffnungswunsch eines Benutzers des Fahrzeugs durchgeführt wird, wird der Lastöffnungsantrieb aktiviert. Das bedeutet, dass erst bei Betätigung der Schalter der Steuereinheit 50 und des Schaltmittels 42 der Lastöffnungsantrieb 40 das Gesperre 20 entsperren kann. Somit wird ein Missbrauch des Lastöffnungsantriebs 40 unterbunden.
Das Schaltmittel 42 ist vorzugsweise als mechanischer Leistungsschalter ausgeführt. Somit kann er im Gegensatz zu einem Berührungs- oder Näherungssensor auch bei Ausfall des Bordnetzes die Energiequelle 41 direkt mit dem Lastöffnungsantrieb 40 verbinden. Das an der Außenfläche des beweglichen Teils angeordnete elektrische Schaltmittel ist dementsprechend geeignet, den zum Lastöffnen notwendigen Strom direkt zu schalten.
Die 2 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 in detaillierter Form. Dementsprechend ist aus der 2 erkennbar, dass das Gesperre 20 eine Drehfalle 21 und eine Sperrklinke 22 aufweist. Der Öffnungsantrieb 30 weist einen Motor 31 sowie ein Getriebe 32 auf, wobei das Getriebe 32 eine Übersetzung i₁ aufweist. Der Öffnungsantrieb 30 ist entsprechend mit dem Gesperre 20 wirkverbunden, sodass der Öffnungsantrieb, insbesondere das Getriebe 32 des Öffnungsantriebs 30 auf die Sperrklinke 22 des Gesperres 20 wirkt, sodass die Sperrklinke 22 aus der Verriegelungsposition ausgehoben werden kann und die Drehfalle 21 freigibt. Ebenfalls ist es denkbar, dass der Öffnungsantrieb zum Verriegeln betätigt werden kann, sodass die Sperrklinke 22 in die Verriegelungsposition verschwenkt werden kann. Der Lastöffnungsantrieb 40 ist ebenfalls mit dem Gesperre, 20, insbesondere der Sperrklinke 22 wirkverbunden. Der Lastöffnungsantrieb 40 weist dabei einen Lastöffnungsmotor 44 sowie ein Lastöffnungsgetriebe 43 auf, wobei das Lastöffnungsgetriebe 43 eine Übersetzung i₂ aufweist. Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass die Übersetzung i₁ des Öffnungsantriebs 30, und somit des Getriebes 32 kleiner ausgebildet ist, als die Übersetzung i₂ des Lastöffnungsgetriebes 43. Dies ermöglicht, dass über den Lastöffnungsantrieb 40 aufgrund der größeren Übersetzung des Lastöffnungsgetriebes 43 größere Kräfte auf das Gesperre 20, insbesondere die Sperrklinke 22 ausgeübt werden können, sodass im Lastfall höhere Kräfte zum Entriegeln zu Verfügung gestellt werden können.
Der Lastöffnungsantrieb 40 und der Öffnungsantrieb 30 sind dabei mit der Energiequelle 41 verbunden, sodass elektrische Energie von der Energiequelle 41 sowohl an den Lastöffnungsantrieb 40 als auch an den Öffnungsantrieb 30 übertragen werden können.
In 3 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 100 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 100 weist beispielhaft bewegliche Teile 110 auf, wobei zum einen eine Fronthaube 110 und eine Seitentür 110 des Kraftfahrzeugs gezeigt sind. Den beweglichen Teilen ist jeweils ein Kraftfahrzeugschloss 10 zugeordnet. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 100 eine Erkennungseinheit 60 und eine Steuereinheit 50 auf, wobei die Steuereinheit 50 in Signalverbindung mit der Erkennungseinheit 60 steht. Weiterhin ist die Steuereinheit 50 mit dem Kraftfahrzeugschloss 10 und dem Schaltmittel 42 signalverbunden.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeugschloss
20: Gesperre
21: Drehfalle
22: Sperrklinke
30: Öffnungsantrieb
31: Motor
32: Getriebe
40: Lastöffnungsantrieb
41: Energiequelle
42: Schaltmittel
43: Lastöffnungsgetriebe
44: Lastöffnungsmotor
50: Steuereinheit
60: Erkennungseinheit
100: Kraftfahrzeug
110: bewegliches Teil
i₁: Übersetzung von Getriebe 30
i₂: Übersetzung von Lastöffnungsgetriebe 43

Claims

Kraftfahrzeugschloss (10), insbesondere elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss, für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend ein Gesperre (20) mit zumindest einer Drehfalle (21) und zumindest einer Sperrklinke (22) zum Blockieren der Drehfalle (21) in zumindest einer Rastposition (I), einen Öffnungsantrieb (30) umfassend zumindest einen Motor (31) und zumindest ein Getriebe (32) zum elektro-mechanischen Entriegeln des Gesperres (20), weiterhin aufweisend einen Lastöffnungsantrieb (40) zum elektro-mechanischen Entriegeln des Gesperres (20) in einem Lastfall, wobei der Lastöffnungsantrieb (40) durch einen Benutzer von zumindest außerhalb des Fahrzeugs (100) aktivierbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Energiequelle (41) vorgesehen ist, insbesondere eine Batterie oder ein Superkondensator, zur Energieversorgung des Öffnungsantriebs (30) und/oder des Lastöffnungsantriebs (40).
Kraftfahrzeugschloss (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltmittel (42), insbesondere ein mechanischer Leistungsschalter, zur Aktivierung des Lastöffnungsantriebs (40) vorgesehen ist, wobei das Schaltmittel (42) an einer vom Benutzer außerhalb des Fahrzeugs (100) erreichbaren Stelle des beweglichen Teils (110) anordbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastöffnungsantrieb (40) ein Lastöffnungsgetriebe (43) umfasst, wobei die Übersetzung (i₂) des Lastöffnungsgetriebes (43) größer ist als die Übersetzung (ii) des Getriebes (32) des Öffnungsantriebes (30).
Kraftfahrzeugschloss (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastöffnungsantrieb (40) in Wirkverbindung mit dem Motor (31) des Öffnungsantrieb (30) steht, sodass das Lastöffnungsgetriebe (43) durch den Motor (31) antreibbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Drehrichtung des Motors (31) das Getriebe (32) des Öffnungsantriebs (30) oder das Lastöffnungsgetriebe (43) antreibbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastöffnungsantrieb (40) einen separaten Lastöffnungsmotor (44) zum Antreiben des Lastöffnungsgetriebes (43) aufweist, wobei der Lastöffnungsmotor (44) mit der Energiequelle (41) verbunden und dadurch mit elektrischer Energie versorgbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastöffnungsantrieb (40) mit einer Steuereinheit (50) signalverbunden ist und die Steuereinheit (50) mit einer Erkennungseinheit (60) zusammenwirkt, sodass im Falle einer Lasterkennung durch die Erkennungseinheit (60) der Lastöffnungsantrieb (40) aktivierbar ist.
Lastöffnungsverfahren zum elektro-mechanischen Entriegeln eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses (10), insbesondere mit den Merkmalen eines der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend die Schritte: - Erkennen eines Lastfalls, insbesondere einer Fahrzeugkollision, durch eine Erkennungseinheit (60), - Betätigen eines Schaltmittels (42) durch einen Benutzer des Fahrzeugs (100), - Ansteuern des Lastöffnungsantriebs (40) durch die Steuereinheit (50), - Entriegeln des Gesperres (20) durch den Lastöffnungsantrieb (40), wodurch das bewegliche Teil (110) geöffnet werden kann.
Kraftfahrzeug (100) mit zumindest einem beweglichen Teil (110), insbesondere einer Tür, Schiebetür, Klappe, Heckklappe oder Frontklappe, mit einem dem beweglichen Teil zugeordneten Kraftfahrzeugschloss (10), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, und einem am beweglichen Teil (110) angeordneten Schaltmittel (42), wobei das Schaltmittel (42) von außerhalb des Kraftfahrzeugs (100) betätigbar ist, sodass das Kraftfahrzeugschloss (10) das bewegliche Teil (110) freigeben kann, wenn ein Nutzer das Schaltmittel (42) betätigt und ein Lastfall erkannt wurde.