DE202013103042U1

DE202013103042U1 - Kraftfahrzeugschloss

Info

Publication number: DE202013103042U1
Application number: DE202013103042.2U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-10-10
Anticipated expiration: 2023-07-10

Abstract

Kraftfahrzeugschloss mit einer Schlossfalle (2) für den haltenden Eingriff mit einem Schließkeil (3) o. dgl. und einer der Schlossfalle (2) zugeordneten Sperrklinke (4), wobei ein Öffnungshilfsantrieb (6) mit einem elektrischen Antriebsmotor (7) für das motorische Ausheben der Sperrklinke (4) vorgesehen ist, wobei dem Kraftfahrzeugschloss (1) eine Notspannungsversorgung (8) für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses (1) im Notbetrieb, insbesondere bei Ausfall einer Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Notspannungsversorgung (8) einen Doppelschichtkondensator (9) und eine Notbatterie (10) zum Laden des Doppelschichtkondensators (9) aufweist und dass im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss (1) über den Doppelschichtkondensator (9) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel oder Motorhauben. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich nach Art von Schiebetüren ausgestaltet sein.
Das bekannte Kraftfahrzeugschloss ( US 6,056,076 B ), von dem die Erfindung ausgeht, weist die üblichen Schließelemente Schlossfalle und Sperrklinke auf. Für das motorische Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses ist ein Öffnungshilfsantrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor vorgesehen. Im Einzelnen lässt sich mit dem Öffnungshilfsantrieb die Sperrklinke ausheben, so dass die Schlossfalle den Schließkeil freigibt.
Insbesondere für den Fall, dass das Kraftfahrzeugschloss als Elektroschloss ausgestaltet ist, kommt der sicheren Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses ganz besondere Bedeutung zu. Ein Kraftfahrzeugschloss wird vorliegend als „Elektroschloss” bezeichnet, wenn sich die Sperrklinke des Kraftfahrzeugschlosses ausschließlich motorisch, und nicht manuell durch Benutzerkraft, ausheben lässt.
Bei dem bekannten Kraftfahrzeugschloss ist eine Notspannungsversorgung mit einer Batterie zugeordnet, die im Notbetrieb, insbesondere bei Ausfall der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugsschlosses sorgt. Die Zentralbatterie ist dort als nicht aufladbare Primärzelle ausgestaltet.
Es sind auch andere Arten von Notspannungsversorgungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise wird in der DE 10 2004 044 817 A1 vorgeschlagen, dass das Bordnetz zur Überbrückung von Versorgungslücken einen Doppelschichtkondensator aufweist. Nachteilig ist hier, dass die Überbrückungszeit aufgrund der Selbstentladung des Doppelschichtkondensators gering ist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloss derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die mittels der Notspannungsversorgung überbrückbare Überbrückungszeit bei Bereitstellung einer hohen Leistungsdichte im Notbetrieb erhöht wird.
Das obige Problem wird bei einem Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist, dass die Notspannungsversorgung einen Doppelschichtkondensator und eine Notbatterie zum Laden des Doppelschichtkondensators aufweist und dass im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss über den Doppelschichtkondensator erfolgt.
Bei einem vorschlagsgemäßen Doppelschichtkondensator handelt es sich um einen elektrochemischen Energiespeicher. Die Energiespeicherung erfolgt in einer elektrochemischen Doppelschicht, die auch als „Helmholtz-Schicht” bekannt ist („Lexikon – Aktuelle Fachbegriffe aus Informatik und Telekommunikation", 9. Auflage, 2007, VDF Hochschulverlag AG, Seite 86). Ein solcher Doppelschichtkondensator wird auch als „Superkondensator”, „Supercap”, „Ultracap” o. dgl. bezeichnet.
Interessant bei der Notspannungsversorgung des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses ist die Tatsache, dass die Notbatterie die für das Laden des Doppelschichtkondensators erforderliche Energiedichte aufweist, während der Doppelschichtkondensator eine hohe Leistungsdichte zumindest für eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss bereitstellt. Bei geeigneter Auslegung lassen sich mit der vorschlagsgemäßen Lösung beträchtliche Überbrückungszeiten von mehreren Jahren erreichen. Gleichzeitig ist über den Doppelschichtkondensator eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss mit oben angesprochener, hoher Leistungsdichte möglich. Dies ist auch sachgerecht, da es im Notfall in erster Linie darum geht, die Sperrklinke motorisch auszuheben. Hierfür muss über einen kurzen Zeitraum, vorzugsweise über einen kurzen Zeitraum von weniger als 0,5 Sekunden, eine relativ hohe elektrische Leistung bereitgestellt werden.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 ist die Notbatterie parallel zu dem Doppelschichtkondensator geschaltet. Damit lässt sich auf einfachste Weise sicherstellen, dass der Doppelschichtkondensator von der Notbatterie geladen wird.
Alternativ oder zusätzlich kann es gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein, dass eine elektrische Versorgungssteuerung vorgesehen ist, die das Laden des Doppelschichtkondensators und/oder die Leistungsabgabe im Notbetrieb steuert. Denkbar ist beispielsweise, dass die Versorgungssteuerung ein Absinken der elektrischen Spannung der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs erfasst und in Abhängigkeit von dieser Erfassung ein Laden des Doppelschichtkondensators bzw. eine Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss gewährleistet.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug beansprucht, welches Kraftfahrzeug mindestens ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss aufweist. Das Bordnetz ist mit einer Zentralbatterie zur Bereitstellung der Bordspannung im Normalbetrieb ausgestattet. Dem Kraftfahrzeugschloss ist eine Notspannungsversorgung für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses im Notbetrieb zugeordnet, was insbesondere bei Ausfall der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs von Bedeutung ist.
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass die Notspannungsversorgung wiederum einen Doppelschichtkondensator und eine Notbatterie zum Laden des Doppelschichtkondensators aufweist und dass im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss über den Doppelschichtkondensator erfolgt. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 ein vorschlagsgemäßes Kraftfahrzeugschloss in einer teilweise demontierten Seitenansicht und
2 die Notspannungsversorgung eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses in einer ganz schematischen Darstellung.
Das vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschloss 1 lässt sich für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen einsetzen. Insoweit darf auf die Erläuterungen im einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden.
Das Kraftfahrzeugschloss 1 ist in üblicher Weise mit einer um eine Schlossfallenachse 2a schwenkbare Schlossfalle 2 für den haltenden Eingriff mit einem Schließkeil 3 o. dgl. und einer der Schlossfalle 2 zugeordneten, um eine Sperrklinkenachse 4a schwenkbaren Sperrklinke 4 ausgestattet. Die Sperrklinke 4 lässt sich in eine in 1 dargestellte, eingefallene Stellung bringen, in der sie die Schlossfalle 2 mittels eines Sperrklinkendorns 5 in der in 1 dargestellten Schließstellung hält. Ferner lässt sich die Sperrklinke 4 mittels eines Öffnungshilfsantriebs 6, dem ein elektrischer Antriebsmotor 7 zugeordnet ist, motorisch ausheben. Hierfür ist der Antriebsmotor 7 vorzugsweise mit einem Antriebsseil 7a mit der Sperrklinke 4 verbunden. Das motorische Ausheben der Sperrklinke 4 ist in 1 ein Verschwenken der Sperrklinke 4 im Uhrzeigersinn um eine Sperrklinkenachse 4a.
Dem Kraftfahrzeugschloss 1 ist eine Notspannungsversorgung 8 für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses 1 im Notbetrieb, hier und vorzugsweise bei Ausfall einer Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs, zugeordnet.
Wesentlich ist nun, dass die Notspannungsversorgung 8 einen Doppelschichtkondensator 9 und eine Notbatterie 10 zum Laden des Doppelschichtkondensators 9 aufweist, wobei im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss 1 über den Doppelschichtkondensator 9 erfolgt.
Der Begriff „Doppelschichtkondensator” ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst auch eine schaltungstechnische Anordnung aus mehr als einem Doppelschichtkondensator. Auch der Begriff „Notbatterie” ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst ebenfalls eine schaltungstechnische Anordnung aus mehr als einer Notbatterie 10.
Je nach Anwendungsfall kann es ausreichend sein, die Leistungsabgabe nur in einem ersten Zeitbereich des Notbetriebs über den Doppelschichtkondensator, also mit hoher Leistungsdichte, erfolgt. Hier ist es vorzugsweise so, dass im Notbetrieb zumindest ein Teil der Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss 1 über die Notbatterie 10 erfolgt.
Die Notbatterie 10 ist in einer kostengünstigen Variante mit mindestens einer nicht aufladbaren Primärzelle ausgestattet. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Notbatterie 10 mindestens eine wiederaufladbare Sekundärzelle aufweist, wobei der Sekundärzelle dann vorzugsweise ein Ladestromkreis zum Laden der mindestens einen Sekundärzelle zugeordnet ist.
2 zeigt eine Ausgestaltung der Notspannungsversorgung 8, bei der die Notbatterie 10 parallel zu dem Doppelschichtkondensator 9 geschaltet ist. Mit dieser Parallelschaltung lässt sich das Laden des Doppelschichtkondensators 9 einerseits und die erste Leistungsabgabe über den Doppelschichtkondensator 9 andererseits auf besonders einfache Weise umsetzen.
1 zeigt, dass eine elektrische Versorgungssteuerung 11 vorgesehen ist, wobei die Versorgungssteuerung 11 nach einer vorbestimmten Systematik eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator 9 und der Notbatterie 10 zum Laden des Doppelschichtkondensators 9 und/oder eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator 9 und/oder der Notbatterie 10 und dem Kraftfahrzeugschloss 1, insbesondere mit dem Antriebsmotor 7 der Öffnungshilfseinrichtung 6, herstellt.
Die Versorgungssteuerung 11 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Versorgungsspannung 12 der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs gegen Masse beaufschlagt. Vorzugsweise ist es dabei so, dass die Versorgungssteuerung 11 ein Absinken der elektrischen Spannung der Zentralbatterie erfasst und im Falle des Absinkens der Spannung der Zentralbatterie unterhalb einer Grenzspannung eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator 9 und/oder der Notbatterie 10 und dem Kraftfahrzeugschloss 1 herstellt.
Die Versorgungssteuerung 11 übernimmt hier und vorzugsweise auch die Steuerung des motorischen Aushebens der Sperrklinke 4. Das motorische Ausheben der Sperrklinke 4 wird beispielsweise durch eine Betätigung eines Türgriffs 1a ausgelöst. Hierfür ist der Türgriff 1a mit einem Sensor o. dgl. ausgestattet, der eine Betätigung des Türgriffs 1a erfasst und die Erfassung über eine steuerungstechnische Verbindung an die Versorgungssteuerung 11 weitergibt.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug beansprucht. Das Bordnetz ist mit mindestens einem elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeugschloss 1 ausgestattet.
Das elektrische Bordnetz weist eine Zentralbatterie zur Bereitstellung der Bordspannung im Normalbetrieb auf, wobei dem Kraftfahrzeugschloss 1 eine Notspannungsversorgung 8 für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses 1 im Notbetrieb zugeordnet ist.
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass die Notspannungsversorgung einen Doppelschichtkondensator 9 und eine Notbatterie 10 zum Laden des Doppelschichtkondensators 9 aufweist, wobei im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss 1 über den Doppelschichtkondensator 9 erfolgt. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss, dem die Notspannungsversorgung 8 zugeordnet ist, darf verwiesen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6056076 B [0003]
DE 102004044817 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Lexikon – Aktuelle Fachbegriffe aus Informatik und Telekommunikation”, 9. Auflage, 2007, VDF Hochschulverlag AG, Seite 86 [0010]

Claims

Kraftfahrzeugschloss mit einer Schlossfalle (2) für den haltenden Eingriff mit einem Schließkeil (3) o. dgl. und einer der Schlossfalle (2) zugeordneten Sperrklinke (4), wobei ein Öffnungshilfsantrieb (6) mit einem elektrischen Antriebsmotor (7) für das motorische Ausheben der Sperrklinke (4) vorgesehen ist, wobei dem Kraftfahrzeugschloss (1) eine Notspannungsversorgung (8) für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses (1) im Notbetrieb, insbesondere bei Ausfall einer Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Notspannungsversorgung (8) einen Doppelschichtkondensator (9) und eine Notbatterie (10) zum Laden des Doppelschichtkondensators (9) aufweist und dass im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss (1) über den Doppelschichtkondensator (9) erfolgt.
Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Notbetrieb zumindest ein Teil der Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss (1) über die Notbatterie (10) erfolgt.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbatterie (10) mindestens eine Primärzelle aufweist.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbatterie (10) mindestens eine Sekundärzelle aufweist und dass der Sekundärzelle ein Ladestromkreis zum Laden der mindestens einen Sekundärzelle zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbatterie (10) parallel zu dem Doppelschichtkondensator (9) geschaltet ist.
Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Versorgungssteuerung (11) vorgesehen ist und dass die Versorgungssteuerung (11) nach einer vorbestimmten Systematik eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator (9) und der Notbatterie (10) zum Laden des Doppelschichtkondensators (9) und/oder eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator (9) und/oder der Notbatterie (10) und dem Kraftfahrzeugschloss (1) herstellt.
Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungssteuerung (11) ein Absinken der elektrischen Spannung der Zentralbatterie erfasst und im Falle des Absinkens der Spannung der Zentralbatterie unterhalb einer Grenzspannung eine elektrische Verbindung zwischen dem Doppelschichtkondensator (9) und/oder der Notbatterie (10) und dem Kraftfahrzeugschloss (1) herstellt.
Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, welches Kraftfahrzeug mindestens ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss (1) aufweist, mit einer Zentralbatterie (10) zur Bereitstellung der Bordspannung im Normalbetrieb, wobei dem Kraftfahrzeugschloss (1) eine Notspannungsversorgung für die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugschlosses (1) im Notbetrieb, insbesondere bei Ausfall der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Notspannungsversorgung (8) einen Doppelschichtkondensator (9) und eine Notbatterie (10) zum Laden des Doppelschichtkondensators (9) aufweist und dass im Notbetrieb zumindest eine erste Leistungsabgabe an das Kraftfahrzeugschloss (1) über den Doppelschichtkondensator (9) erfolgt.