DE19705418C2 - Pneumatikschaltung mit Kindersicherung für ein Türschloß eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pneumatikschaltung für ein Tür­ schloß eines Kraftfahrzeuges mit einer Pumpenanordnung sowie mit einem durch die Pumpenanordnung betätigbaren pneumatischen Schloßstellglied für eine Sicherung und Entsicherung des Tür­ schlosses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Türschlössern für Fondseitentüren von Personenkraftwagen ist es bekannt, der Schloßmechanik eine zusätzliche mechanische Kindersicherung zuzuordnen, die ausschließlich durch einen in der Fondseitentür angeordneten Stellhebel aktivierbar oder de­ aktivierbar ist. Bei aktivierter Kindersicherung ist ein Öffnen der Fondseitentür vom Innenraum aus nicht möglich.

Aus der DE 38 03 836 A1 ist ein gattungsgemäßes pneumatisches Betätigungsystem für die Türschlösser eines Kraftfahrzeuges be­ kannt, bei dem für jede Fahrzeugtür ein über einen Bedienknopf vom Fahrzeuginnenraum aus und über einen Fahrzeugschlüssel von außen betätigbares Schloßstellglied vorgesehen ist. Ferner ist eine elektrisch schaltbare Pumpe vorgesehen, die gleichzeitig mit den Schloßstellgliedern betätigbar ist und alle Schloß­ stellglieder mit dem erforderlichen Arbeitsdruck versorgt. Pum­ penseitig weist jedes Schloßstellglied ein Rückschlagventil für den Fall einer Evakuierung der Schloßstellglieder auf, die bei einer zentralen Verriegelung der Türschlösser vorgesehen ist. Ferner ist ein druckgesteuertes Einlaßventil zur Beaufschlagung der Schloßstellglieder mit Überdruck vorgesehen, was bei einer zentralen Entriegelung der Türschlösser vorgesehen ist. Eine manuelle Ansteuerung eines einzelnen Schloßstellgliedes ist grundsätzlich über zwei Betätigungsstangen möglich, die ein als Entlüftungsventil dienendes federbelastetes Rückschlagventil betätigen. Das beschriebene Schloßbetätigungssystem realisiert die folgende Sicherungsfunktion. Wird eine zentrale Verriege­ lung aller Schlösser über einen Betätigungsknopf vom Fahrzeu­ ginneren aus erreicht, ist eine Entriegelung sämtlicher Türen ausschließlich über den gleichen Betätigungsknopf von innen oder aber über den Fahrzeugschlüssel an jeder Tür von außen möglich. Dies läßt sich als Kindersicherung verstehen, die in­ tegraler Bestandteil des Zentralverriegelungsmechanismus ist und nicht mit einer einzelnen Tür realisierbar ist.

Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 196 52 717 ist ein Türschloß für ein Kraftfahrzeug mit einem pneumatischen Stellglied zur zentral gesteuerten, vollständigen Verriegelung und Entriegelung bekannt. An dem Türschloß ist ferner eine Kindersicherung in Form eines separaten Sperrhebels vorgesehen, der manuell in eine Position bringbar ist, in der ein Entriegelungshebel zum Öffnen des Türschlosses vom Fahrzeu­ ginnenraum aus blockiert ist, so daß das Schloß nur noch von außen entriegelbar ist. Dem Sperrhebel ist zusätzlich ein sepa­ rates, pneumatisch betätigbares Steuerglied in Gestalt eines Druckzylinders mit einem federbelasteten Kolben und einer ein­ seitig wirkenden Drossel zugeordnet. Durch eine Druckbeauf­ schlagung in Freigaberichtung der Drossel wird der Kolben zügig im Druckzylinder bewegt, wodurch der Kolben über eine Kolben­ stange den Sperrhebel in eine Freigabeposition bringt, in der die Kindersicherung deaktiviert ist. Das Steuerglied ist paral­ lel und gleichzeitig mit dem pneumatischen Stellelement schalt­ bar, so daß bei einer zentral gesteuerten Entriegelung automa­ tisch auch der Sperrhebel in seine Freigabeposition bringbar ist. Durch die Drosselwirkung der einseitig wirkenden Drossel wird anschließend ein langsamer Druckabbau im Druckzylinder er­ reicht, so daß der Kolben mit Hilfe der zugeordneten Feder ver­ zögert in seine Ausgangslage zurückbewegt wird, wodurch auch die Kindersicherung wieder aktiviert wird.

Die DE 29 41 899 C2 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einer pneumatischen Zentralverriegelungsanlage, wobei in der Zulei­ tung zum Arbeitselement der Gepäckraumklappe ein Verzögerungs­ glied angeordnet ist.

Die DE 31 40 327 C2 beschreibt eine pneumatische Zentralverrie­ gelungsanlage für die Türen und Gepäckraumklappe eines Kraft­ fahrzeugs.

In der DE 42 10 049 C1 ist eine Druckversorgungsanlage für wenigstens zwei Verbraucher angegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pneumatikschaltung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die zuverlässig eine Deakti­ vierung der Kindersicherung sowie nach kurzer Zeit deren Rück­ stellung in den aktivierten Zustand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein zusätzliches durch die Pumpenanordnung beaufschlagbares pneumatisches Stellelement zur Aktivierung und Deaktivierung einer Kindersicherung des Türschlosses vorgesehen ist, dem ein Schaltventil zur Umschal­ tung des Stellelementes in die deaktivierte Position der Kin­ dersicherung sowie eine Drossel zur zeitverzögerten Rückstel­ lung der Kindersicherung in die aktivierte Position zugeordnet sind, wobei das Schaltventil derart ausgestaltet ist, daß die Umschaltung bei einem oberhalb des Arbeitsdruckes für das Schloßstellglied liegenden Schaltdruck erfolgt. Durch diese Lö­ sung ist es möglich, über eine zentrale Pumpenanordnung für mehrere Türschlösser ein Schaltsignal zum Entriegeln aller Tü­ ren zu geben, wobei eine mit Hilfe des zusätzlichen Stellele­ mentes gesicherte Tür weiterhin nicht vom Fahrzeuginnenraum aus zu öffnen ist. Außerdem wird bei einer vorübergehenden Deakti­ vierung der Kindersicherung immer mindestens auch das zugehöri­ ge Türschloß entriegelt, da der Arbeitsdruck des Schloßstell­ gliedes betragsmäßig kleiner ist als der Schaltdruck des Stel­ lelementes. Bei einer zusätzlich vorsehbaren druckbetätigten Abriegelung des Schloßstellgliedes mittels eines separaten Schaltsignales ist auch eine Deaktivierung der Kindersicherung zu ermöglichen, ohne daß dadurch die jeweilige Stellung des Schloßstellgliedes beeinflußt wird. Der Begriff des Druckes ist betragsmäßig ohne eine Unterscheidung zwischen Über- oder Un­ terdruck verwendet worden. Das bedeutet, daß bei einem Schalt­ druck in Form eines bestimmten Unterdruckes dessen Betrag ober­ halb des Betrags des Unterdruckes des Arbeitsdruckes liegt. Insbesondere bei Umschaltungen im Unterdruckbereich wird somit zuverlässig gewährleistet, daß das Türschloß verriegelt und entriegelt werden kann, ohne gleichzeitig auch die Kindersiche­ rung zu betätigen. Die genannte Lösung ist insbesondere für ei­ ne Zentralverriegelung geeignet, bei der alle beweglichen Ka­ rosserieteile, nämlich Seitentüren und Heckdeckel wie auch Tankklappe, in einer gemeinsamen Pneumatikschaltung unter­ gebracht sind. Die Kindersicherung ist unabhängig von einem Stellvorgang des Schloßstellgliedes schaltbar, wobei der Pum­ penanordnung vorzugsweise ein Impuls zur Aufbringung des gegen­ über dem Arbeitsdruck erhöhten Schaltdruckes übermittelt wird. Das Schaltventil ist vorzugsweise als bei einem definierten Druck öffnendes Steuerventil gestaltet. Dadurch wird eine si­ chere und einwandfreie Funktion des Schaltvorganges zur Deakti­ vierung der Kindersicherung erreicht. Zudem wird eine zuverläs­ sige Schaltung des Steuerventils unabhängig von dem herrschen­ den Umgebungsdruck ermöglicht. Dies ist insbesondere vorteil­ haft, um Druckunterschiede von Atmosphärendrücken in unter­ schiedlichen Höhen, beispielsweise im Bereich des Meeresspie­ gels und im Gebirge, zu erhalten. Die Umschaltung bei einem de­ finierten Druck ermöglicht es zudem, Toleranzen und Streuungen durch Reibungs- und Federkräfte im Schloß auszugleichen und aufzunehmen.

In weiterer Ausgestaltung der Lösung ist dem Schaltventil ein Ausgleichssteuerventil parallel geschaltet, das in zum Schalt­ ventil entgegengesetzter Durchflußrichtung bei einem definier­ ten Druck öffnet, der in einer Zeitspanne die Rückstellung der Kindersicherung durch die Drossel gewährleistet. Dadurch wird sichergestellt, daß für eine Rückstellung der Kindersicherung in ihre aktivierte Position eine exakte, definierte Zeitspanne eingehalten wird. Denn nur durch die Einhaltung eines definier­ ten Systemdruckes im pneumatischen Stellelement wird über die Drossel ein exakter Druckabbau innerhalb der definierten Zeit­ spanne erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Lösung schaltet das Steuerventil bei einem Druck, der über dem Arbeitsdruck des Schloßstellglie­ des und unter einem Druckabschaltpunkt der Pumpenanordnung liegt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Höhenfunktion bezüglich Atmosphärendruckdifferenzen sowie die Zuverlässigkeit der Schaltvorgänge unabhängig von etwaigen zusätzlichen Rei­ bungs- oder Federkräften erzielt.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Pneumatik­ schaltung für ein Stellelement zur zeitweisen Deakti­ vierung einer Kindersicherung eines Türschlosses eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein mit Teilen der Pneumatik­ schaltung nach Fig. 1 versehenes pneumatisches Stelle­ lement zur zeitweisen Deaktivierung der Kindersicherung nach Fig. 1, und

Fig. 3 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Pneuma­ tikschaltung für eine Kindersicherung eines Türschlos­ ses eines Kraftfahrzeugs.

Eine Pneumatikschaltung gemäß Fig. 1 stellt einen einzelnen Leitungsstrang einer zentralen Pneumatikschaltung für eine Zen­ tralverriegelung eines Personenkraftwagens dar, wobei die sol­ chermaßen definierte Pneumatikschaltung nach Fig. 1 zur An­ steuerung eines Türschlosses einer Fondseitentür des Personen­ kraftwagens dient. Zur Verriegelung und Entriegelung des Tür­ schlosses ist ein pneumatisches Schloßstellglied 2 für jedes Türschloß vorgesehen, wobei in Fig. 1 lediglich das dem Tür­ schloß der Fondseitentür zugeordnete Schloßstellglied 2 darge­ stellt ist. Das Türschloß ist in nicht dargestellter Weise mit einem in Fig. 1 angedeuteten Stellhebel 12 zur Aktivierung und Deaktivierung einer Kindersicherung des Türschlosses versehen, die in ihrer aktivierten Position ein Öffnen der Fondseitentür vom Fahrzeuginnenraum aus verhindert. Zur Ansteuerung des Stellhebels 12 ist ein längs einer Stellachse S linearbewegli­ cher Stellkolben 10, 11 eines pneumatischen Stellelementes 1 vorgesehen. Der Stellkolben 10, 11 wird in seiner belüfteten Ruhestellung durch eine Druckfeder 13 in einer Aktivierungspo­ sition gehalten, in der die Kindersicherung aktiviert ist. Das Stellelement 1 wird durch eine Pumpenanordnung in Form einer Bidruckpumpe 3 in nachfolgend näher beschriebener Weise mit Un­ terdruck beaufschlagt, wobei die Bidruckpumpe 3 über eine Pneu­ matikleitung 5 auch das Schloßstellglied 2 beaufschlagt. Die Beaufschlagung des Stellkolbens 10, 11 des Stellelementes 1 mit Unterdruck erfolgt über die Leitungsabschnitte 4, 8 und 9, wo­ bei in den Leitungsabschnitt 8 ein als Rückschlagventil gestal­ tetes Schaltventil 16 in Form eines Pilzventiles zwischenge­ schaltet ist. Der Leitungsabschnitt 9 steht zudem über eine Drossel 18 in einem Leitungsabschnitt 7 mit dem Leitungsab­ schnitt 4 in Verbindung. Schließlich ist noch ein zum Leitungs­ abschnitt 8 parallel geschalteter Leitungsabschnitt 6 vorgese­ hen, in dem ein nachfolgend näher beschriebenes Vorsteuerventil 14 angeordnet ist.

Die Funktion der beschriebenen Pneumatikschaltung gestaltet sich folgendermaßen. Eine zentrale Entriegelung der Türschlös­ ser und insbesondere des vorliegenden Türschlosses der Fondsei­ tentür erfolgt durch die Beaufschlagung der Schloßstellglieder und insbesondere des Schloßstellgliedes 2 über die Bidruckpumpe 3 mit einem relativ niedrigen Unterdruck, der beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel 300 mbar beträgt. Dieser niedrige Un­ terdruck von 300 mbar reicht noch nicht aus, um das Schaltven­ til 16 zu öffnen, so daß der Stellkolben 10, 11 des Stellele­ mentes 1 sich während des als Arbeitsdruck bezeichneten Unter­ druckes von 300 mbar für das Schloßstellglied 2 nicht bewegt. Sobald nun ein im Fahrzeuginnenraum angeordneter Betätigungs­ schalter für eine kurzzeitige Deaktivierung der Kindersicherung betätigt wird, erhält die Bidruckpumpe 3 über ein nicht darge­ stelltes elektronisches Steuergerät einen entsprechenden Steuerimpuls, durch den sie einen gegenüber dem Arbeitsdruck erhöhten Unterdruck von beim dargestellten Ausführungsbeispiel 500 mbar fördert. Durch diesen höheren Unterdruck, der als Schaltdruck bezeichnet ist, wird das als Pilzventil gestaltete Schaltventil 16 geöffnet, wodurch der Unterdruck sich in einer Arbeitskammer des Stellelementes 1 so lange aufbaut, bis der Schaltdruck von 500 mbar in der Arbeitskammer erreicht ist. Durch diesen Unterdruck wird der Stellkolben 10, 11 gegen die Druckkraft der Druckfeder 13 nach unten gezogen, wodurch der Stellhebel 12 in die entsicherte, d. h. die deaktivierte Positi­ on der Kindersicherung gezogen wird. Ein Fondpassagier kann nun durch einfache Betätigung eines Türinnengriffes durch die Fondseitentür aussteigen. Sobald die Bidruckpumpe 3 ihren Druckabschaltpunkt, beim dargestellten Ausführungsbeispiel ei­ nen Unterdruck von 550 mbar, erreicht hat, schaltet die Bi­ druckpumpe 3 ab. Das Pneumatiksystem, d. h. insbesondere die Leitungsabschnitte 4, 5, 6, 7, 8, ist nun über die Bidruckpumpe 3 mit der Atmosphäre für eine Belüftung verbunden. Dadurch schließt das Schaltventil 16, wodurch der Schaltdruck in dem Stellelement, nämlich sowohl in der Arbeitskammer als auch in den Leitungsabschnitten 9, eingesperrt wird. Über die Drossel 18 wird dieser eingesperrte Unterdruck langsam wieder abgebaut, beim dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb einer Zeit­ spanne von sieben Sekunden. Dadurch kann die Druckfeder 13 den Stellkolben 11, 10 wieder nach oben drücken, wodurch der Stell­ hebel 12 wieder in die aktivierte Position der Kindersicherung überführt wird.

In dem Pneumatikkreis parallel geschaltet ist das Vorsteuerven­ til 14, das gewährleistet, daß der eingesperrte Unterdruck auf einen definierten Wert von beim dargestellten Ausführungsbei­ spiel 500 mbar gehalten wird. Denn die Drossel 18 ist derart auf einen solchen definierten Unterdruck von 500 mbar abge­ stimmt, daß nur bei Einhaltung dieses Unterdruckes auch ein Druckabbau innerhalb der definierten Zeitspanne von sieben Se­ kunden erfolgt. Das Vorsteuerventil 14 ist somit über eine Druckfeder 15 exakt auf einen Öffnungsdruck von 500 mbar einge­ stellt. Sollte somit innerhalb der Arbeitskammer des Stellele­ mentes 1 oder der Leitungsabschnitte 9 ein höherer Unterdruck von beispielsweise 600 mbar auftreten, so öffnet das Vorsteuer­ ventil 14 so lange, bis der definierte Systemdruck von 500 mbar wieder erreicht ist. Das Vorsteuerventil 14 ist somit in umge­ kehrter Strömungsrichtung zum Schaltventil 16 angeordnet und ist lediglich bei eingesperrtem Unterdruck, d. h. nach der Durchführung des Schaltvorganges des Stellelementes 1, in Funk­ tion. Das pneumatische Stellelement 1 nach Fig. 2 stellt in praktischer Ausführung das Schaltbild nach Fig. 1 dar. Dabei sind das Vorsteuerventil 14, das als Pilzventil gestaltete Schaltventil 16 sowie die Drossel 18 in einem Gehäuse des Stellelementes 1 integriert. Über einen Anschlußstutzen 19 werden die verschiedenen Leitungsabschnitte 4, 6, 7, 8, 9 geschaffen.

Das Schaltbild nach Fig. 3 stellt ebenfalls eine Pneumatik­ schaltung zur Ansteuerung eines pneumatischen Stellelementes 1a für die zeitweise Deaktivierung einer Kindersicherung sowie die Ansteuerung eines Schloßstellgliedes 2a eines Türschlosses ei­ ner Fondseitentür ähnlich Fig. 1 dar. Das Stellelement 1a weist wie auch das Stellelement 1 nach Fig. 1 einen Stellkolben 10a, 11a auf, der längs einer Stellachse S in einem Gehäuse des Stellelementes 1a linearbeweglich gelagert ist. Der Stellkolben 10a, 11a ist zur Betätigung des Stellhebels 12 und zur Aktivie­ rung und Deaktivierung der Kindersicherung mit diesem verbun­ den. Auf den Stellkolben 10a, 11a wirkt eine Druckfeder 13a. Das pneumatische Stellelement 1a wird durch eine Bidruckpumpe 3a beaufschlagt, die auch ein Schloßstellglied 2a ansteuert, das dem Schloßstellglied nach Fig. 1 entspricht. Auch bei die­ sem Ausführungsbeispiel ist lediglich ein einzelner Leitungs­ strang eines zentralen Pneumatiksystems dargestellt. Die Bi­ druckpumpe 3a beaufschlagt den Stellkolben 10a, 11a über Lei­ tungsabschnitte 8a, 9a, wobei in den Leitungsabschnitt 8a ein Schaltventil in Form eines Steuerventils 20 zwischengeschaltet ist. Das Steuerventil 20 entspricht in seinem Aufbau dem Vor­ steuerventil 14 nach Fig. 1, ist jedoch in umgekehrter Strö­ mungsrichtung angeordnet. Die Drossel 18 im Leitungsabschnitt 7a entspricht in ihrer Funktion der Drossel 18 gemäß Fig. 1 und 2. Durch das dargestellte Ausführungsbeispiel wird in nachfol­ gend näher beschriebener Weise eine größere Unabhängigkeit vom jeweils anstehenden Atmosphärendruck und darüber hinaus eine Unabhängigkeit von Reibungs- oder Federkräften im Türschloß er­ reicht, die die Zuverlässigkeit der Stellvorgänge in Frage stellen könnte. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist ge­ mäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 insoweit Vor­ teile auf, als beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 die Schaltvorgänge mit relativ hohen Drücken durchgeführt wer­ den. Bei niedrigem Atmosphärendruck, d. h. bei einer Fahrt des Personenkraftwagens in großer Höhe (Paßfahrt) würde der Unter­ druck von 500 mbar auf ca. 450 mbar reduziert werden, wodurch eine zuverlässige Funktion nicht mehr gewährleistet wäre. Das Stellelement 1a gemäß Fig. 3 arbeitet daher mit einem geringe­ ren Unterdruck von 420 mbar, wo hingegen der Arbeitsdruck für das Schloßstellglied 2a sich bei etwa 390 mbar befindet. Der Pumpenabschaltdruck der Bidruckpumpe 3a bleibt bei ca. 550 mbar. Das Steuerventil 20 ist auf diesen Druck von 420 mbar durch die Druckfeder 21 eingestellt und öffnet bei diesem Druck. Dadurch wird der Stellkolben 10a, 11a nach unten gezo­ gen, und der entsprechende Schaltvorgang wird durchgeführt. Auch beim pneumatischen Stellelement (1a) sind das Steuerventil (20) und die Drossel (18) in einem Gehäuse des Stellelementes (1a) ähnlich Fig. 2 integriert.

Claims (5)

1. Pneumatikschaltung für ein Türschloß eines Kraftfahrzeugs mit

• - einer Pumpenanordnung (3, 3a) sowie mit
• - einem durch die Pumpenanordnung (3, 3a) betätigbaren ersten pneumatischen Schloßstellglied (2, 2a) für eine Sicherung und Entsicherung des Türschlosses,
• - mit einem Schaltventil (16, 20) zur Umschaltung eines Stelle­ lements bei einem bestimmten Arbeitsdruck,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein zusätzliches, durch die Pumpenanordnung (3, 3a) beauf­ schlagbares pneumatisches Stellelement (1, 1a) zur Aktivie­ rung und Deaktivierung einer Kindersicherung des Türschlosses vorliegt, wobei
• - das Stellelement (1, 1a) über das Schaltventil (16, 20) in die deaktivierte Position der Kindersicherung umgeschaltet wird, wobei
• - das Stellelement (1, 1a) über eine Drossel (18) zeitverzögert in die aktivierte Position der Kindersicherung rückgestellt wird, und wobei
• - das Schaltventil (16, 20) derart ausgestaltet ist, daß die Umschaltung bei einem betragsmäßig oberhalb des Arbeitsdruc­ kes für das Schloßstellglied (2, 2a) liegenden Schaltdruck erfolgt.

2. Pneumatikschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltventil (16) ein Ausgleichssteuerventil (14) parallel geschaltet ist, das in zum Schaltventil (16) entgegengesetzter Durchflußrichtung bei einem definierten Druck öffnet, der in einer Zeitspanne die Rückstellung der Kindersicherung durch die Drossel (18) gewährleistet.

3. Pneumatikschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) bei einem Druck schaltet, der über dem Arbeitsdruck des Schloßstellgliedes (2a) und unter einem Druckabschaltpunkt der Pumpenanordnung (3a) liegt.

4. Pneumatikschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (16) und die Drossel (18) in einem Gehäuse integriert sind.

5. Pneumatikschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse das Ausgleichssteuerventil (14) integriert ist.