DE19849674C2 - Einrichtung zum Entriegeln von Türen eines Kraftfahrzeuges bei Ausfall der Bordnetzspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entriegeln von mit einem elektrisch betätigbaren Stellelement versehenen Türen eines Kraftfahrzeuges, bei der mittels einer Überwachungsschaltung der Ausfall oder die Unterschreitung der Spannung der Bordnetzbatterie unter einen Spannungswert überwacht wird und eine Zusatzbatterie die Entriegelung der Türen einleitet.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 195 27 565 A1 bekannt. Dabei wirken die Bordnetzbatterie und die Zusatzbatterie über Dioden entkoppelt auf die Stellelemente aller Schlösser. Dies setzt eine Zusatzbatterie großer Kapazität voraus, da die elektrisch betätigbaren Schlösser erheblichen Strom benötigen. Aus Sicherheitsgründen kann auch jedem Schloß eine Zusatzbatterie zugeordnet werden. Dies macht den Kostenvorteil, der durch den Ersatz der mechanischen Schlösser durch elektrisch betätigbare Schlösser enthalten wird, wieder zu­ nichte.

Aus der DE 42 16 599 A1 ist ein pneumatischer Stellantrieb mit Arretiereinrichtung bekannt. Ein einfachwirkender pneumatischer Stellantrieb, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder durch Beaufschlagung mit einer bestimmten Druckart verstellbar ist, wird zur zusätzlichen Abstützung mindestens seiner beiden Endstellungen mit einer ein Sperrglied aufweisenden Arretiereinrichtung versehen, welches Sperrglied in einer Ruhestellung des Stellantriebs selbsttätig mit dessen Stellglied in Eingriff tritt und das bei einer Verstellung des Stellantriebs mittels der Druckart durch eine von der Druckart erzeugte Kraft aus Eingriff mit dem Stellglied bringbar ist, wobei das Sperrglied in mindestens einer Arbeitsstellung des Stellantriebs aufgrund der von der Druckart erzeugten Kraft erneut in Eingriff mit dem Stellglied tritt, um nach Verschwinden der Druckkraft wieder selbsttätig außer Eingriff zu gelangen.

Aus der DE 195 27 565 A1 ist eine Einrichtung zum Entriegeln von Türen eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei der Einrichtung zum Entriegeln von Türen eines Kraftfahrzeugs mit elektrischen Stellelementen sind bei einem Unfall eine Steuerschaltung, die im Falle eines Unfalls ein Auslösesignal erhält, und die elektrischen Stellelemente sowohl von der Fahrzeugbatterie als auch von mindestens einer weiteren Batterie betreibbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die für die Notöffnung der Türen bei Ausfall der Bordnetzspannung nur eine Zusatzbatterie kleiner Kapazität erfordert.

Diese Aufgabe wird bei einer Lehre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Überwachungsschaltung (12) bei Ausfall oder Unterschreiten der Spannung der Bordnetzbatterie (10) unter einen vorgegebenen Spannungswert und bei einem Auslösesignal ein Signal an einen dem Stellelement (15) des Schlosses (16) zugeordneten und mittels der Spannung der Zusatzbatterie (13) elektrisch auslösbaren nichtelektrischen Energiespeicher (14) abgibt und dass der ausgelöste, nichtelektrische Energiespeicher (14) das Stellelement (15) betätigt und die Entriegelung des Schlosses (16) vornimmt.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der nichtelektrische Energiespeicher liefert im Notfall die Energie für die Ver­ stellung des Stellelementes, während die Zusatzbatterie nur die Energie für die elektrische Auslösung des nichtelektrischen Energiespeichers anbringen muß, die sehr klein gehalten werden kann.

Um den Strombedarf für die Überwachung der Bordnetzbatterie klein zu halten, wird nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Überwachungsschaltung als Mikrocontroller ausgebildet ist, der die Spannung der Bordnetzbatterie in zyklischen Abfrageschritten mißt und mit einem vorgegebenen Spannungswert vergleicht.

Der Aufwand für die Einrichtung zur Entriegelung mehrerer Türen des Kraftfahr­ zeuges kann dadurch klein gehalten werden, dass bei mehreren Schlössern je­ dem Stellelement ein nichtelektrischer Energiespeicher zugeordnet ist, dass die Überwachungsschaltung das Auslösesignal an alle Energiespeicher abgibt und dass alle Energiespeicher mittels der Zusatzbatterie auslösbar sind.

Als nichtelektrischer Energiespeicher kann nach einer Ausgestaltung ein vorge­ spanntes Federelement verwendet werden. Jedem Stellelement der Schlösser ist dabei ein vorgespanntes Federelement zugeordnet, das über ein elektrisch be­ tätigbares Auslöseelement freigebbar ist. Die in dem vorgespannten Federele­ ment gespeicherte Energie kann dann zur Verstellung des Stellelementes in die Entriegelungsstellung verwendet werden. Dabei ist eine Ausgestaltung vorgese­ hen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das vorgespannte Federelement mit dem Stellelement kraftschlüssig so gekoppelt ist, dass im Normalfall das Feder­ element gespannt gehalten ist und bei der Auslösung durch die Überwachungs­ schaltung der Kraftschluß aufgehoben und beim Entspannen des Federelementes das Stellelement in die Entriegelungsstellung verstellt wird.

Der Energieaufwand für die Auslösung des vorgespannten Federelementes ist sehr gering und kann einer kleinen leistungsschwachen Zusatzbatterie entnommen werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass ein Nockenrad, das die Sperrklinke des Schlosses anhebt, aus zwei auf einer Achse angebrach­ ten, dicht aneinanderliegenden Scheiben besteht. Im Normalfall sind beide Schei­ ben kraftschlüssig miteinander gekoppelt und werden durch den Schloßmotor gedreht. Eine Scheibe ist mit einer Spiralfeder gekoppelt, die während des nor­ malen Betriebes gespannt gehalten wird. Im Falle einer Notöffnung bei Bordnetz­ batterie-Ausfall genügt ein kleiner Energieaufwand, um den Kraftschluß zwi­ schen den beiden Scheiben aufzuheben, damit die mit der Spiralfeder vorge­ spannte Scheibe frei beweglich wird und sich drehen kann, bis die Sperrklinke des Schlosses öffnet. Die Sperrklinke kann so lange offen gehalten werden, bis nach dem Auftreten der Bordnetzspannung der Schloßmotor seine Funktion wie­ der übernehmen kann und die Nockenscheiben in die Ruhestellung bringt. Dabei wird die Spiralfeder wieder vorgespannt.

Als weitere nichtelektrische Energiespeicher können Druckluftpatronen oder Zündpillen eingesetzt werden. Beim Einsatz von Druckluftpatronen ist zur Frei­ gabe der Energie ein Ventil mit Kolben nötig. Der Kolben kann direkt auf die Sperrklinke einwirken. Für die Ansteuerung des Ventils genügt ebenfalls eine kleine elektrische Energie, die der kleinen Zusatzbatterie entnommen werden kann. Beim Einsatz von Druckluftpatronen ist eine einfache Überwachung und Anzeige des Energievorrats möglich und bei Bedarf kann die Druckluftpatrone leicht ausgetauscht werden. Die Druckluftpatrone wird vorzugsweise am Schloß­ gehäuse befestigt.

Als nichtelektrische Energiespeicher kommen auch an sich bekannte Zündpillen in Frage, die elektrisch zündbar sind. Die Energie für die Zündung liefert die Zu­ satzbatterie und die bei der Zündung freiwerdende Energie wird zur Verstellung des Stellelementes in der Entriegelungsstellung verwendet.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert, wobei diese Einrichtung für alle Arten von nichtelektrischen Energiespeichern Geltung besitzt.

Die konstruktive Kopplung des Energiespeichers mit dem Stellelement des Schlosses kann je nach Ausgestaltung des Schlosses gestaltet werden und ist nicht von wesentlicher Bedeutung für die vorliegende Erfindung. Es kommt in erster Linie auf die aus der Zusatzbatterie entnommene kleine elektrische Aus­ löseenergie an.

Mit 10 ist in der Zeichnung die Bordnetzbatterie bezeichnet, die das mit 11 be­ zeichnete Bordnetz versorgt. Die Spannung = Bordnetzspannung der Bordnetz­ batterie 10 wird mittels einer Überwachungsschaltung 12 auf Ausfall oder Un­ terschreiten eines vorgegebenen Spannungswertes überwacht. Dabei kann die­ ser Spannungswert so gewählt sein, dass dabei ein sicheres Entriegeln der Türen nicht mehr gewährleistet ist.

Stellt die Überwachungsschaltung 12 diesen Notfall fest, dann gibt sie ein Aus­ lösesignal an einen nichtelektrischen Energiespeicher 14 ab, der ein elektrisch betätigbares Auslöseglied enthält. Die elektrische Auslöseenergie für das Auslö­ seglied wird von der Zusatzbatterie 13 geliefert. Da diese Auslöseenergie sehr klein ist, genügt eine Zusatzbatterie 13 kleiner Kapazität. Die freigesetzte nicht­ elektrische Energie des Energiespeichers 14 wirkt auf das Stellelement 15 des Schlosses 16 ein und stellt dieses in die Entriegelungsstellung.

Da die Auslöseenergie sehr klein ist, kann die Zusatzbatterie 13 die Auslöseener­ gie auch für mehrere Energiespeicher 14 liefern, wie die angedeutete Vielfach­ schaltung zeigt. Dabei wird die Überwachungsschaltung 12 das Auslösesignal an alle Energiespeicher 14 übertragen.

Die Einrichtung kann bezüglich der Freigabe des nichtelek­ trischen Energiespeichers 14 in verschiedener Weise variiert oder erweitert wer­ den. Bei einem Bordnetzausfall durch einen Unfall, der durch einen Unfallsensor erfaßt wird, kann die Freigabe der Energie des Energiespeichers von der Be­ tätigung des dem Schloß zugehörenden Türinnen- und/oder Türaußengriffes ab­ hängig gemacht werden. Dies ist insbesondere beim Einsatz von Zündpillen als nichtelektrische Energiespeicher von Vorteil, da die Zündung dann bei normalem Abschalten der Bordnetzspannung unterbleibt. Der Unfallsensor löst z. B. an der Überwachungsschaltung ein Steuersignal 18 aus.

Wird bewußt auf eine sofortige einmalige Betätigung des Griffes verzichtet, kann ein von außen und innen sichtbarer Signalgeber pro Tür die bevorstehende Zün­ dung anzeigen, wenn der Griff erneut betätigt wird.

Über eine externe Spannungsquelle kann die Freigabe des nichtelektrischen Ener­ giespeichers auch eingeleitet werden, wenn dieser über eine Steuerleitung 17 von der Kraftfahrzeug-Außenseite zugänglich ist. Das Steuersignal kann der Überwachungsschaltung 12 zugeführt werden, die dann die Freigabe vom Vor­ liegen des Ausfalls der Bordnetzbatterie 10 abhängig macht. Die Stellelemente 15 können bei Verwendung einer externen kraftfahrzeugunabhängigen Span­ nungsquelle auch direkt angesteuert werden, wenn in der Steuerleitung 17 die Freigabe durch die Überwachungsschaltung überprüft wird. Die Steuerleitung 17 kann dann auch über die Betätigung des zum Schloß 16 gehörenden Tür­ innen- und/oder Türaußengriffes angesteuert werden. Nach einem Unfall werden also die Türen geöffnet. Erst nach dem Wiederherstellen des Bordnetzes erhalten die Schlösser wieder ihre volle Funktionsfähigkeit zurück.

Claims (13)

1. Einrichtung zum Entriegeln von mit einem elektrisch betätigbaren Stellelement (15) versehenen Türen eines Kraftfahrzeuges, bei der mittels einer Überwachungsschaltung (12) der Ausfall oder die Unterschreitung der Spannung der Bordnetzbatterie (10) unter einen Spannungswert überwacht wird und eine Zusatzbatterie (13) die Entriegelung der Türen einleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (12) bei Ausfall oder Unterschreiten der Spannung der Bordnetzbatterie (10) unter einen vorgegebenen Spannungswert und bei einem Auslösesignal ein Signal an einen dem Stellelement (15) des Schlosses (16) zugeordneten und mittels der Spannung der Zusatzbatterie (13) elektrisch auslösbaren nichtelektrischen Energiespeicher (14) abgibt und dass der ausgelöste, nichtelektrische Energiespeicher (14) das Stellelement (15) betätigt und die Entriegelung des Schlosses (16) vornimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (12) als Mikrocontroller ausgebildet ist, der die Spannung der Bordnetzbatterie (10) in zyklischen Abfrageschritten mißt und mit einem vorgegebenen Spannungswert vergleicht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass bei mehreren Schlössern (16) jedem Stellelement (15) ein nicht­ elektrischer Energiespeicher (14) zugeordnet ist,
dass die Überwachungsschaltung (12) das Auslösesignal an alle Energie­ speicher (14) abgibt und
dass alle Energiespeicher (14) mittels der Zusatzbatterie (13) auslösbar sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtelektrische Energiespeicher (14) als vorgespanntes Feder­ element mit einem elektrisch betätigbaren Auslöseelement ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgespannte Federelement mit dem Stellelement (15) kraft­ schlüssig so gekoppelt ist, dass im Normalfall das Federelement gespannt gehalten ist und bei der Auslösung durch die Überwachungsschaltung (12) der Kraftschluß aufgehoben und beim Entspannen des Federele­ mentes das Stellelement (15) in die Entriegelungsstellung verstellt wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der nichtelektrische Energiespeicher (14) als Druckluftpatrone ausge­ bildet ist, die über ein elektronisch steuerbares Ventil mit Kolben freigeb­ bar ist, und
dass mit dem Kolben das Stellelement (15) in die Entriegelungsstellung verstellbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der nichtelektrische Energiespeicher (14) als Zündpille ausgebildet ist, die elektrisch zündbar ist und
dass die Zündenergie zur Verstellung des Stellelements (15) in die Entrie­ gelungsstellung verwendbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen eines Auslösesignals der Überwachungsschaltung (12) der nichtelektrische Energiespeicher (14) durch eine über die Betäti­ gung des zum Schloß gehörenden Türinnen- und/oder Türaußengriffes ausführbare Schaltmaßnahme (17) freigebbar ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtelektrische Energiespeicher (14) beim Vorliegen des Auslö­ sesignals der Überwachungsschaltung (12) über eine von der Kraftfahr­ zeug-Außenseite zugängliche Steuerleitung freigebbar ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellelemente (15) der Schlösser (16) beim Vorliegen des Auslö­ sesignals der Überwachungsschaltung (12) über eine von der Kraftfahr­ zeug-Außenseite zugängliche Steuerleitung in die Entriegelungsstellung verstellbar ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (12) ein Auslösesignal abgibt, wenn ne­ ben dem Ausfall der Spannung der Bordnetzbatterie (10) ein Unfallsensor ein Steuersignal (18) abgibt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anstehen eines Auslösesignals der Überwachungsschaltung (12) eine Anzeige erfolgt und zur endgültigen Auslösung und Freigabe des nichtelektrischen Energiespeichers (14) eine zusätzliche Sicherheitsmaß­ nahme erforderlich ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloß (16) und das Stellelement (15) Teil eines Zugangs- und/oder Start-/Fahrberechtigungssystems sind.