EP2877656A2 - Kraftfahrzeugtürschloss - Google Patents

Kraftfahrzeugtürschloss

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EP2877656A2
EP2877656A2 EP13745566.3A EP13745566A EP2877656A2 EP 2877656 A2 EP2877656 A2 EP 2877656A2 EP 13745566 A EP13745566 A EP 13745566A EP 2877656 A2 EP2877656 A2 EP 2877656A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
control unit
lever chain
door lock
vehicle door
Prior art date
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Application number
EP13745566.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2877656B1 (de
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Thorsten Bendel
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Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP2877656A2 publication Critical patent/EP2877656A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2877656B1 publication Critical patent/EP2877656B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/12—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
    • E05B81/16—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators operating on locking elements for locking or unlocking action
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/56—Control of actuators
    • E05B81/62—Control of actuators for opening or closing of a circuit depending on electrical parameters, e.g. increase of motor current
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/02—Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04—Electrical
    • E05B81/06—Electrical using rotary motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle door lock, with a motor-operated lever chain, and with an electric motor with associated control unit, wherein the electric motor transferred the lever chain in a predetermined position or applied from the predetermined position, and wherein the control unit uses data of the electric motor to its application.
  • a control is applied by an electric motor.
  • the start of the control against stop surfaces of a fork receptacle is detected by an associated increased power consumption or a timer and the electric motor drive is turned off as a result thereof.
  • detectors, switches or comparable sensors can in principle be dispensed with, by means of which typically certain predetermined positions of the lever chain, in this case a locking lever chain, are detected. So you know at this point switch or Hall sensors, with their help, for example, a position "locked” or the “unlocked” position of the respective locking lever chain are detected. This is necessary in order to stop the energization of the electric motor and consequently to prevent electrical and / or mechanical damage (cf., for example, DE 199 43 483 A1).
  • the state of the art has basically proven itself, as far as the sensory monitoring of individual positions of the lever chain is concerned. Because with the help of sensors or switches, the position can be defined, reproducible and clearly detected and reported to the control unit.
  • a generic motor vehicle door lock within the scope of the invention is characterized in that the control unit evaluates gradients of performance data of the electric motor for position adjustment of the lever chain.
  • the control unit in a generic motor vehicle door lock or to evaluate such a position of the above described construction also position signals of the electric motor for position adjustment of the lever chain.
  • the predetermined at least one position of the lever chain corresponds to a mechanical stop position. Since the lever chain is advantageously a locking lever chain and / or an actuating lever chain, the predetermined position corresponds to a locking lever chain, for example to its positions “locked” or "unlocked”.
  • the one or more predetermined positions may correspond to, for example, the operating positions "operated” or “not operated”. These all positions or positions of the respective lever chains correspond to a corresponding mechanical stop position as a rule. That is, once the relevant and previously indicated position, for example, “unlocked”, “locked”, “actuated” or “not operated” is reached, the lever chain in question in the confirmation direction can not continue to apply, because this is an associated attack prevented. This explains the realized mechanical stop position. - A renewed action on the electric motor must therefore correspond to the fact that the lever chain in question in the opposite direction, starting from the predetermined position experiences an act of loading.
  • the control unit in the context of the invention evaluates gradients of performance data of the electric motor. In this way, the position adjustment of the lever chain is determined, namely in the present case the achievement of the predetermined position or the associated mechanical stop position.
  • no threshold values of the current absorbed by the electric motor for example, in the sense of an increased current consumption are detected and evaluated at this point. Rather, it is a matter of the invention to detect and evaluate gradients of performance data of the electric motor. As the performance of the electric motor whose recorded current or the applied voltage come into question, because their product reflects the power absorbed.
  • the gradient is mathematically differential operators applied to a respective scale field.
  • the slope is determined as a rule, for example, the current increase per unit time of the current for acting on the electric motor.
  • a voltage change per unit of time can also be detected and evaluated in order to detect the reaching of the predetermined position by the lever chain.
  • a current-dependent voltage change can also be evaluated by the control unit. This means that the derivative of the voltage after the current is detected with the aid of the control unit and used for the application or non-admission of the electric motor.
  • the procedure is such that the time profile of the electric current is evaluated to act on the electric motor.
  • the control unit has a differentiator, which can be implemented hardware and / or software. With its help, the current change per unit time can be determined. If certain gradients are exceeded at this point, this is interpreted as reaching the predetermined position by the lever chain in the control unit. That is, the exceeding of a certain predetermined slope in the example case corresponds to the sensor signal, which for example belongs to the position "unlocked” or "locked”.
  • the control unit thus generally evaluates temporal current / voltage courses for driving the electric motor. For this purpose, the control unit differentiates the respective current / voltage curves in time or in time. A certain increase in the time of the current or the voltage at the electric motor is identified as a result of reaching the predetermined position.
  • the invention regularly proceeds in such a way that the control unit initially acts on the electric motor in its opposite direction following an activation command.
  • the current position of the lever chain as the starting point for the desired movement can be determined or verified. If, for example, the locking lever chain is "locked” in its position and an activation command is given in the sense of "unlocking", then the electric motor is initially charged in its opposite direction. This means that the electric motor in the example case - despite the already adopted position "locked” - again applied in the direction "lock".
  • the invention also provides a method for operating a motor vehicle door lock, as described in detail in claim 9 et seq.
  • a motor vehicle door lock As described in detail in claim 9 et seq.
  • this can be controlled wirelessly via a remote control.
  • a wired control of the electric motor via, for example, a key is possible.
  • the wireless control of the electric motor is typically realized via a radio remote control.
  • the wired loading by means of the key can be done by the key is inserted into a lock cylinder and rotated accordingly herein, for example, to realize the functional position "locked".
  • a motor vehicle door lock is made available, which is initially very simple and inexpensive. Because individual predefined positions of the inevitably realized lever chain can be queried and evaluated, as it were, without a sensor.
  • the control unit accesses gradients of performance data of the electric motor acting on the lever chain and evaluates these to the effect that the position of the lever chain can be deduced.
  • the invention is based on the recognition that a certain predetermined position of the relevant lever chain corresponds to the fact that the lever chain is mechanically blocked in at least one direction of movement. That is, the predetermined position corresponds to the mechanical stop position in the respective direction of movement. As soon as the electric motor travels "on block", the current absorbed by it rises sharply over time.
  • This current increase is evaluated in the example case. As soon as its gradient has exceeded a certain threshold value, the control unit concludes from the associated gradient of the absorbed current on the part of the electric motor that the predetermined position or mechanical stop position has been reached in the direction of movement of the lever chain.
  • the invention proceeds in such a way that the control unit initially acts on the electric motor in its opposite direction following such an activation command.
  • the electric motor is thus acted upon in the mechanical stop position so that it first - again - moves against the stop, which in turn is associated with a strong increase in time current in the example.
  • This can be evaluated and interpreted by the control unit to the effect that the lever chain as a starting point for their desired movement, in fact, the position assumed by the control unit based on the history unchanged. Proceeding from this, then the electric motor is acted upon in the opposite direction and the lever chain moves according to the desired activation command.
  • control unit evaluates position signals of the electric motor for position adjustment of the lever chain.
  • position signals of the electric motor can be present for example in the form of a step control.
  • the exact position of the lever chain can be reproduced reproducibly at any time.
  • stepping motors are relatively expensive in terms of experience, one will be in favor of one cost-optimized production of the motor vehicle door lock according to the invention on this regularly waived, although such stepper motors are of course included in the invention.
  • Fig. 1 the door lock according to the invention schematically and Fig. 2A to 2C different timing of the current absorbed by the electric motor for evaluation of the predetermined position of the associated lever chain.
  • a motor vehicle door lock which has a not explicitly shown locking mechanism of catch and pawl.
  • On the ratchet or the pawl operates a release lever 1, which is shown in Fig. 1 only in section and is connected to a central locking lever 2.
  • the central locking lever 2 is coupled in the exemplary embodiment with an inner locking lever 3, on which in turn an inner locking element or an inner locking rod 4 operates.
  • an outer locking with associated outer locking lever, outer locking element and indicated key 5 with associated lock cylinder 6 can also be realized at this point.
  • the central locking element 2 is acted upon by a control element 7 in the form of a driven pulley with two eccentric control pins 8.
  • the control pins 8 engage in a fork receptacle 9 of the central locking element 2, depending on the direction of rotation D of the control element or the driven pulley 7.
  • a lever chain or locking lever chain 2, 3, 4, 5, 6 is realized which comprises the central locking lever 2, the inner locking lever 3, the inner locking element 4 and finally the outer locking in the form of the key 5 including lock cylinder 6 composed.
  • the lever chain or locking lever chain 2, 3, 4, 5, 6 is transferred by the electric motor 10 in a plurality of predetermined positions, for example, in the positions "locked” or "unlocked”. In Fig. 1 the position "locked” is shown. In the present case, this corresponds to the fact that the right-hand control pin 8 in FIG. 1 has moved against a stop surface, consequently the predetermined position "locked” of the locking lever chain 2 to 6 corresponds to an associated mechanical stop position.
  • control unit 1 1 In order to now set the "unlocked" position of the motor vehicle door lock, the control unit 1 1 must first be acted upon accordingly. This is done in the present case by means of a merely indicated radio remote control unit 12. As a result, the control unit 11 ensures that the left in FIG. 1 control pin 8 dips into the fork receptacle 9 and the central locking lever 12 is pivoted clockwise about its axis 13, to The right in FIG. 1 control pin 8 comes to rest on the left stop surface of the fork receptacle 9, as explained in the principle of operation in detail descriptive DE 44 47 687 C2, which is expressly noted in this context.
  • FIGS. 2A to 2C show different temporal current curves for the current I as recorded by the electric motor 10 in the example case in the described process "unlock".
  • this current profile or data of the electric motor 10 is now used when it is acted upon respectively to its admission. This is ensured by the electric motor 10 acting on the control unit 11.
  • the control unit 11 evaluates the relevant data.
  • control unit 11 evaluates gradients of performance data of the electric motor 10 for position adjustment of the lever chains 2 to 6. Transferred to the concrete individual case, this means that the control unit 11 converts gradients of the current I received by the electric motor 11 to the position setting of the lever chain 2 to 6.
  • the gradient of the absorbed current I in the exemplary embodiment is in each case the slope of the absorbed current I on the part of the electric motor 10, specifically per time unit t. In essence, therefore, the current profile I (t) is differentiated after the time t, ie the differential quotient
  • the control unit 11 ensures this. Since the predetermined position of the lever chain 2 to 6 corresponds to a respective mechanical stop position, when this mechanical stop position is reached, the current I picked up by the electric motor 11 rises sharply over the time t. By way of example, courses of the current I occur over the time t, as shown in FIGS. 2A and FIG. 2B. As soon as the maximum current intensity entered here l max . is reached, a further increase in current would correspond to the fact that the electric motor 10 is damaged. Consequently, the control unit 11 ensures that the electric motor 10 is no longer energized.
  • the time profile of the current I recorded by the electric motor 10 starts at a minimum threshold value l m i n . evaluated until reaching the maximum allowable current l max .
  • the minimum current l min corresponds to the fact that the electric motor 10 requires a minimum current supply in order to be able to act on the lever chain 2 to 6 at all and to overcome any frictional forces.
  • the control unit 11 interprets that the mechanical stop position is reached, in the present example the electric motor 10 releases the central locking lever 2 from its previously and in FIG 1 "locked” into the "unlocked” position. Since the slope S is exceeded, the control unit 11 after the time interval At ensures that the electric motor 10 is no longer energized.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugtürschloss, mit einer motorisch beaufschlagbaren Hebelkette (2 bis 6), und mit einem Elektromotor (10) mit zugehöriger Steuereinheit (11), wobei der Elektromotor (10) die Hebelkette (2 bis 6) in eine vorgegebene Position überführt oder ausgehend von der vorgegebenen Position beaufschlagt, und wobei die Steuereinheit (11) Daten des Elektromotors (10) zu seiner Beaufschlagung nutzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinheit (11) Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors (10) zur Positionseinstellung der Hebelkette (2 bis 6) auswertet.

Description

Kraftfahrzeugtürschloss
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugtürschloss, mit einer motorisch beaufschlagbaren Hebelkette, und mit einem Elektromotor mit zugehöriger Steuereinheit, wobei der Elektromotor die Hebelkette in eine vorgegebene Position überführt oder ausgehend von der vorgegebenen Position beaufschlagt, und wobei die Steuereinheit Daten des Elektromotors zu seiner Beaufschlagung nutzt.
Bei einem Kraftfahrzeugtürschloss des eingangs beschriebenen Aufbaus, wie es beispielsweise in der gattungsbildenden DE 44 47 687 C2 oder der parallelen US 5 634 677 beschrieben wird, wird ein Steuerelement elektromotorisch beaufschlagt. Das Anlaufen des Steuerelementes gegen Anschlagflächen einer Gabelaufnahme wird durch eine damit verbundene erhöhte Stromaufnahme oder über eine Zeitsteuerung erfasst und der elektromotorische Antrieb wird als Folge hiervon abgeschaltet. Letztlich kommt es darauf an, einen bestimmten Schwellwert des vom Elektromotor aufgenommenen Stromes zu überschreiten, damit dieser ausgeschaltet wird.
Auf diese Weise kann bereits auf Detektoren, Schalter oder vergleichbare Sensoren prinzipiell verzichtet werden, mit deren Hilfe typischerweise be- stimmte vorgegebene Stellungen der Hebelkette, vorliegend einer Verriegelungshebelkette erfasst werden. So kennt man an dieser Stelle Schalter oder auch Hallsensoren, mit deren Hilfe beispielsweise eine Position "verriegelt" oder auch die Stellung "entriegelt" der betreffenden Verriegelungshebelkette erfasst werden. Dies ist erforderlich, um die Bestromung des Elektromotors zu stoppen und folglich elektrische und/oder mechanische Beschädigungen zu verhindern (vgl. beispielsweise DE 199 43 483 A1). Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, was die sensorische Überwachung einzelner Stellungen der Hebelkette angeht. Denn mit Hilfe der Sensoren respektive Schalter lässt sich die Position definiert, reproduzierbar und eindeutig erfassen und an die Steuereinheit melden. Demgegenüber arbeitet die Lehre nach der DE 44 47 687 C2 bzw. entsprechend der US 5 634 677 gleichsam indirekt, weil aus der erhöhten Stromaufnahme seitens des Elektromotors auf das Erreichen einer bestimmten Stellung der Verriegelungshebelkette rückgeschlossen wird. Zwar eröffnet die Erfassung der erhöhten Stromaufnahme den Verzicht auf Sensoren und lässt sich als Folge hiervon kostengünstig realisieren. Allerdings leidet die beschriebene Vorgehensweise unter Genauigkeits- bzw. Funktionsproblemen. Denn eine erhöhte Stromaufnahme des Elektromotors kann auch durch dessen Schwergängigkeit, mechanische Blockaden etc. hervorgerufen werden, ohne dass beispielsweise die eigentlich zu detektierende Position "entriegelt" oder "verriegelt" anliegt. Aus diesem Grund wird in der Praxis regelmäßig mit einer Zeitsteuerung für den Elektromotor gearbeitet, welche jedoch keinen eindeutigen Rückschluss auf seine Position zulässt. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Kraftfahrzeugtürverschluss so weiter zu entwickeln, dass bei konstruktiv einfachem Aufbau eine einwandfreie Positionserkennung gelingt. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeugtürschloss im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors zur Positionseinstellung der Hebelkette auswertet. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürschloss oder einem solchen des zuvor beschriebenen Aufbaus auch Positionssignale des Elektromotors zur Positionseinstellung der Hebelkette auswerten.
Im Regelfall korrespondiert die vorgegebene wenigstens eine Position der Hebelkette zu einer mechanischen Anschlagposition. Da es sich bei der Hebelkette vorteilhaft um eine Verriegelungshebelkette und/oder Betätigungshebelkette handelt, korrespondiert die vorgegebene Position bei einer Verriegelungshebelkette beispielsweise zu deren Stellungen "verriegelt" oder auch "entriegelt".
Bei einer Betätigungshebelkette mögen die eine oder die mehreren vorgegebenen Positionen zu beispielsweise den Funktionsstellungen "betätigt" oder "nicht betätigt" korrespondieren. Diese sämtlichen Positionen bzw. Stellungen der jeweiligen Hebelketten korrespondieren im Regelfall zu einer zugehörigen mechanischen Anschlagposition. Das heißt, sobald die betreffende und zuvor bereits angegebene Stellung, beispielsweise "entriegelt", "verriegelt", "betätigt" oder auch "nicht betätigt" erreicht ist, lässt sich die fragliche Hebelkette in der Bestätigungsrichtung nicht weiter beaufschlagen, weil dies ein zugehöriger Anschlag verhindert. Auf diese Weise erklärt sich die realisierte mechanische Anschlagposition. - Eine erneute Beaufschlagung des Elektromotors muss also dazu korrespondieren, dass die betreffende Hebelkette in Gegenrichtung ausgehend von der vorgegebenen Position eine Beaufschlagung erfährt.
Um nun die vorgegebene Position der Hebelkette bzw. die betreffende mechanische Anschlagposition zu sensieren, wertet die Steuereinheit im Rahmen der Erfindung Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors aus. Auf diese Weise wird die Positionseinstellung der Hebelkette ermittelt, nämlich vorliegend das Erreichen der vorgegebenen Position bzw. der damit zusammenhängenden mechanischen Anschlagposition. Im Unterschied zum Stand der Technik nach der DE 44 47 687 C2 bzw. der US 5 634 677 werden an dieser Stelle keine Schwellwerte des seitens des Elektromotors beispielsweise aufgenommenen Stromes im Sinne einer erhöhten Stromaufnahme erfasst und ausgewertet. Vielmehr geht es erfindungsgemäß darum, Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors zu erfassen und auszuwerten. Als Leistungsdaten des Elektromotors kommen dessen aufgenommener Strom bzw. die anliegende Spannung in Frage, weil ihr Produkt die aufgenommene Leistung widerspiegelt. Bei dem Gradienten handelt es sich mathematisch um Differentialoperatoren, die auf ein jeweiliges Skalafeld angewandt werden.
In vorliegendem Fall wird im Regelfall die Steigung ermittelt, und zwar beispielsweise der Stromanstieg je Zeiteinheit des Stromes zur Beaufschlagung des Elektromotors. Prinzipiell kann auch eine Spannungsänderung je Zeit- einheit erfasst und ausgewertet werden, um das Erreichen der vorgegebenen Position seitens der Hebelkette zu erfassen. Auch eine stromabhängige Spannungsänderung kann seitens der Steuereinheit ausgewertet werden. Das heißt, es wird die Ableitung der Spannung nach dem Strom mit Hilfe der Steuereinheit erfasst und für die Beaufschlagung respektive Nichtbeauf- schlagung des Elektromotors genutzt.
Im Regelfall wird jedoch so vorgegangen, dass der zeitliche Verlauf des elektrischen Stroms zur Beaufschlagung des Elektromotors ausgewertet wird. Dazu verfügt die Steuereinheit über einen Differenzierer, der hardware- und/oder softwaremäßig realisiert werden kann. Mit seiner Hilfe lässt sich die Stromänderung pro Zeiteinheit ermitteln. Werden an dieser Stelle bestimmte Steigungen überschritten, so wird dies als Erreichen der vorgegebenen Position seitens der Hebelkette in der Steuereinheit interpretiert. Das heißt, das Überschreiten einer bestimmten vorgegebenen Steigung im Beispielfall korrespondiert zum Sensorsignal, welches beispielsweise zur Position "entriegelt" oder auch "verriegelt" gehört.
Die Steuereinheit wertet also im Allgemeinen zeitliche Strom-/Spannungs- verlaufe zur Ansteuerung des Elektromotors aus. Zu diesem Zweck differenziert die Steuereinheit die betreffenden Strom-/Spannungsverläufe zeitlich respektive nach der Zeit. Ein bestimmter zeitlicher Anstieg des Stromes bzw. der Spannung am Elektromotor wird als Folge hiervon mit dem Erreichen der vorgegebenen Position identifiziert.
Im Übrigen geht die Erfindung regelmäßig so vor, dass die Steuereinheit den Elektromotor im Anschluss an einen Aktivierungsbefehl zunächst in seiner Gegenrichtung beaufschlagt. Auf diese Weise kann die aktuelle Position der Hebelkette als Ausgangspunkt für die gewünschte Bewegung festgestellt respektive verifiziert werden. Befindet sich beispielsweise die Verriegelungshebelkette in ihrer Position "verriegelt" und wird ein Aktivierungsbefehl im Sinne "entriegeln" gegeben, so wird der Elektromotor zunächst in seiner Gegenrichtung beaufschlagt. Das bedeutet, dass der Elektromotor die Verriegelungshebelkette im Beispielfall - trotz der bereits eingenommenen Position "verriegelt" - erneut in Richtung "verriegeln" beaufschlagt. Da die Verriegelungshebelkette in der Bewegungsrichtung "verriegeln" blockiert ist (infolge der eingenommenen mechanischen Anschlagposition), resultiert hieraus unmittelbar ein steil ansteigender aufgenommener Strom des Elektromotors pro Zeiteinheit, der unmittelbar als Erreichen bzw. Anliegen der betreffenden Position "verriegelt" interpretiert bzw. verifiziert wird.
Hierbei versteht es sich, dass die Steuereinheit aus der Historie bzw. den bereits absolvierten Stellbewegungen der jeweiligen Hebelkette heraus "weiß", in welcher jeweils vorgegebenen Position sich die Hebelkette befindet, im Beispielfall in der Stellung "verriegelt". Um jedoch sicher zu gehen, dass sich die Verriegelungshebelkette unverändert in dieser von der Steuereinheit angenommenen Stellung "verriegelt" befindet, wird im Anschluss an den Aktivierungsbefehl der Elektromotor zunächst in seiner Gegenrichtung wie beschrieben beaufschlagt.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugtürschlosses, wie es im Anspruch 9 ff. näher beschrieben wird. Zur Beaufschlagung des Elektromotors bzw. Realisierung entsprechender Aktivierungsbefehle kann dieser drahtlos über eine Fernbedienung angesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine drahtgebundene Ansteuerung des Elektromotors über beispielsweise einen Schlüssel möglich. Die drahtlose Ansteuerung des Elektromotors wird typischerweise über eine Funkfernbedienung realisiert. Die drahtgebundene Beaufschlagung mit Hilfe des Schlüssels kann dadurch erfolgen, dass der Schlüssel in einen Schließzylinder eingesteckt und entsprechend hierin gedreht wird, um beispielsweise die Funktionsstellung "verriegelt" zu realisieren.
Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeugtürschloss zur Verfügung gestellt, welches zunächst einmal besonders einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Denn einzelne vorgegebene Positionen der zwangsläufig realisierten Hebelkette lassen sich gleichsam sensorlos abfragen und auswerten. Zu diesem Zweck greift die Steuereinheit auf Gradienten von Leistungsdaten des die Hebelkette beaufschlagenden Elektromotors zurück und wertet diese dahingehend aus, dass auf die Position der Hebelkette rückgeschlossen werden kann. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass eine bestimmte vorgegebene Position der betreffenden Hebelkette dazu korrespondiert, dass die Hebelkette in zumindest einer Bewegungsrichtung mechanisch blockiert ist. Das heißt, die vorgegebene Position korrespondiert zu der mechanischen Anschlagposition in der betreffenden Bewegungsrichtung. Sobald der Elektromotor "auf Block" fährt, steigt der von ihm aufgenommene Strom über die Zeit gesehen stark an. Dieser Stromanstieg wird im Beispielfall ausgewertet. Sobald seine Steigung einen bestimmten Schwellwert überschritten hat, schließt die Steuereinheit aus dem zugehörigen Gradienten des aufgenommenen Stroms seitens des Elektromotors darauf, dass in der eingeleiteten Bewegungsrichtung der Hebelkette die vorgegebene Position bzw. mechanische Anschlagposition erreicht ist.
Soll nun die Hebelkette ausgehend von dieser vorgegebenen Position aktiviert bzw. in einer entgegengesetzten Richtung beaufschlagt werden, so geht die Erfindung so vor, dass die Steuereinheit den Elektromotor im Anschluss an einen solchen Aktivierungsbefehl zunächst in seiner Gegenrichtung beaufschlagt. Der Elektromotor wird also in der mechanischen Anschlagposition so beaufschlagt, dass er zunächst - erneut - gegen den Anschlag fährt, was wiederum mit einem starken zeitlichen Stromanstieg im Beispielfall verbunden ist. Dieser lässt sich von der Steuereinheit dahingehend auswerten und interpretieren, dass die Hebelkette als Ausgangspunkt für ihre gewünschte Bewegung in der Tat die von der Steuereinheit aufgrund der Historie angenommene Position unverändert einnimmt. Ausgehend hiervon wird dann der Elektromotor in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt und die Hebelkette bewegt sich dem gewünschten Aktivierungsbefehl entsprechend.
Vergleichbare Vorteile und Wirkungen werden für den Fall erreicht und beobachtet, dass die Steuereinheit Positionssignale des Elektromotors zur Positionseinstellung der Hebelkette auswertet. Solche Positionssignale des Elektromotors können beispielsweise in Gestalt einer Schrittsteuerung vorliegen. Indem mit Hilfe der Steuereinheit die vom Elektromotor absolvierten Schritte erfasst werden, lässt sich die genaue Position der Hebelkette zu jeder Zeit reproduzierbar nachvollziehen. - Da solche Schrittmotoren jedoch erfah rensgemäß relativ kostenaufwendig sind, wird man zugunsten einer kostenoptimierten Herstellung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürschlosses hierauf regelmäßig verzichteten, wenngleich derartige Schrittmotoren selbstverständlich von der Erfindung umfasst werden. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 das erfindungsgemäße Türschloss schematisch und Fig. 2A bis 2C verschiedene Zeitverläufe des seitens des Elektromotors aufgenommenen Stromes zur Auswertung der vorgegebenen Position der zugehörigen Hebelkette.
In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürschloss dargestellt, welches über ein nicht ausdrücklich gezeigtes Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke verfügt. Auf das Gesperre bzw. die Sperrklinke arbeitet ein Auslösehebel 1 , welcher in der Fig. 1 lediglich im Schnitt dargestellt ist und an einen Zentralverriege- lungshebel 2 angeschlossen ist. Der Zentralverriegelungshebel 2 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Innenverriegelungshebel 3 gekoppelt, auf den seinerseits ein Innenverriegelungselement bzw. eine Innenverriegelungsstange 4 arbeitet. Alternativ zu dem Innenverriegelungselement 5 und dem Innenverriegelungshebel 3 können an dieser Stelle aber auch eine Außenverriegelung mit zugehörigem Außenverriegelungshebel, Außenverriegelungs- element und angedeutetem Schlüssel 5 mit zugehörigem Schließzylinder 6 realisiert werden.
Das Zentralverriegelungselement 2 wird von einem Steuerelement 7 in Gestalt einer Abtriebsscheibe mit zwei exzentrischen Steuerzapfen 8 beaufschlagt. Dazu greifen die Steuerzapfen 8 je nach Drehrichtung D des Steuerelementes bzw. der Abtriebsscheibe 7 in eine Gabelaufnahme 9 des Zentralverriegel ungs- elementes 2 ein.
Das Steuerelement 7 bzw. die Abtriebsscheibe 7 wird mit Hilfe eines Elektromotors 10 beaufschlagt, der seinerseits von einer Steuereinheit 1 1 angesteuert wird. Im Rahmen des Ausführungsbeispieles ist eine Hebelkette bzw. Ver- riegelungshebelkette 2, 3, 4, 5, 6 realisiert, die sich aus dem Zentralver- riegelungshebel 2, dem Innenverriegelungshebel 3, dem Innenverriegelungs- element 4 und schließlich der Außenverriegelung in Gestalt des Schlüssels 5 inklusive Schließzylinder 6 zusammensetzt. Die Hebelkette bzw. Verriegelungshebelkette 2, 3, 4, 5, 6 wird von dem Elektromotor 10 in mehrere vorgegebene Positionen überführt, beispielsweise in die Stellungen "verriegelt" bzw. "entriegelt". In der Fig. 1 ist die Position "verriegelt" dargestellt. Diese korrespondiert vorliegend dazu, dass der in der Fig. 1 rechte Steuerzapfen 8 gegen eine Anschlagfläche gefahren ist, folglich die vorgegebene Position "verriegelt" der Verriegelungshebelkette 2 bis 6 zu einer zugehörigen mechanischen Anschlagposition korrespondiert.
Um nun die Stellung "entriegelt" des Kraftfahrzeugtürschlosses einzustellen, muss zunächst die Steuereinheit 1 1 entsprechend beaufschlagt werden. Das geschieht vorliegend mit Hilfe einer lediglich angedeuteten Funkfernbedien- einheit 12. Als Folge hiervon sorgt die Steuereinheit 11 dafür, dass der in der Fig. 1 linke Steuerzapfen 8 in die Gabelaufnahme 9 eintaucht und den Zentralverriegelungshebel 12 im Uhrzeigersinn um seine Achse 13 verschwenkt, bis der in der Fig. 1 rechte Steuerzapfen 8 an der linken Anschlagfläche der Gabelaufnahme 9 zur Anlage kommt, wie dies in der die prinzipielle Funktionsweise im Detail beschreibenden DE 44 47 687 C2 erläutert wird, auf die in diesem Kontext ausdrücklich hingewiesen sei.
Bei diesem Vorgang des Anlaufes gegen die Anschlagfläche stellt sich prinzipiell ein Verlauf des vom Elektromotor 10 aufgenommenen Stromes I über die Zeit t ein, wie er in den beispielhaften Figuren 2A bis 2C dargestellt ist. Tatsächlich zeigen die Fig. 2A bis 2C unterschiedliche zeitliche Stromverläufe für den Strom I wie er vom Elektromotor 10 im Beispielfall bei dem beschriebenen Vorgang "entriegeln" aufgenommen wird. Mit Hilfe der Steuereinheit 11 wird nun dieser Stromverlauf bzw. werden Daten des Elektromotors 10 bei seiner Beaufschlagung respektive zu seiner Beaufschlagung genutzt. Hierfür sorgt die den Elektromotor 10 beaufschlagende Steuereinheit 11. Tatsächlich wertet die Steuereinheit 11 die betreffenden Daten aus.
Im Detail wertet die Steuereinheit 11 Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors 10 zur Positionseinstellung der Hebelkette 2 bis 6 aus. Auf den konkreten Einzelfall übertragen bedeutet dies, dass die Steuereinheit 11 Gradienten des vom Elektromotor 11 aufgenommenen Stromes I zur Positions- einstellung der Hebelkette 2 bis 6 umsetzt. Bei den Gradienten des aufgenommenen Stromes I handelt es sich im Ausführungsbeispiel jeweils um die Steigung des aufgenommenen Stromes I seitens des Elektromotors 10, und zwar pro Zeiteinheit t. Im Kern wird also der Stromverlauf I (t) nach der Zeit t differenziert, also der Differenzialquotient
dt gebildet. Hierfür sorgt jeweils die Steuereinheit 11. Da die vorgegebene Position der Hebelkette 2 bis 6 zu jeweils einer mechanischen Anschlagposition korrespondiert, beobachtet man beim Erreichen dieser mechanischen Anschlagposition, dass der vom Elektromotor 11 aufgenommene Strom I über die Zeit t gesehen stark ansteigt. Es stellen sich beispielhaft Verläufe des Stromes I über die Zeit t ein, wie sie in den Fig. 2A und 2B dargestellt sind. Sobald die hier eingetragene maximale Stromstärke lmax. erreicht ist, würde ein weiterer Stromanstieg dazu korrespondieren, dass der Elektromotor 10 beschädigt wird. Folglich sorgt die Steuereinheit 11 dafür, dass der Elektromotor 10 nicht mehr bestromt wird.
Um dies im Detail zu erreichen, wird im Beispielfall nach den Fig. 2A und 2B der Zeitverlauf des vom Elektromotor 10 aufgenommenen Stromes I beginnend bei einem minimalen Schwellwert lmin. bis zum Erreichen des maximal zulässigen Stromes lmax ausgewertet. Der minimale Strom lmin korrespondiert dazu, dass der Elektromotor 10 eine minimale Bestromung benötigt, um überhaupt die Hebelkette 2 bis 6 beaufschlagen zu können und etwaige Reibungskräfte zu überwinden.
Anhand der Beispiele in den Fig. 2A und 2B erkennt man, dass beim Beginn der "Blockfahrt" der Strom I ausgehend von dem erforderlichen Strom lmin zur Beaufschlagung der Hebelkette 2 bis 6 innerhalb eines zugehörigen Zeit- intervalles At mehr oder minder stark ansteigt. Innerhalb dieses Zeitintervalles At steigt der Strom n auf den maximal zulässigen Wert lmax. Hierzu korrespondiert eine Steigung
Sobald diese am Beispielfall der Fig. 2A und 2B erläuterte Steigung S innerhalb des Zeitintervalls At überschritten wird, interpretiert dies die Steuereinheit 11 dahingehend, dass dann die mechanische Anschlagposition erreicht ist, vorliegend also der Elektromotor 10 den Zentralverriegelungshebel 2 von seiner zuvor und in der Fig. 1 dargestellten Position "verriegelt" in die Stellung "entriegelt" überführt hat. Da die Steigung S überschritten wird, sorgt die Steuereinheit 11 nach dem Zeitintervall At dafür, dass der Elektromotor 10 nicht mehr bestromt wird.
Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch mit kleineren Zeitintervallen dt gearbeitet werden, wie dies die Fig. 2C andeutet. Hier ist jeweils die Steigung S für verschiedene zeitliche Stromverläufe des seitens des Elektromotors 10 aufgenommenen Stromes dargestellt. Sobald die Steigung S (durchgezogen dargestellt) überschritten wird (vgl. den strichpunktierten Verlauf), interpretiert dies die Steuereinheit 11 dahingehend, dass die gewünschte mechanische Anschlagposition erreicht wird. Beispielweise mögen hierzu Steigungen von 10 Ampere/Sekunde gehören. Das hängt von der Auslegung des zugehörigen Elektromotors 10 ab. Andernfalls, d. h. bei Unterschreiten der Steigung S (gestrichelt dargestellt) wird der Elektromotor 10 unverändert bestromt.
Bevor im dargestellten Beispielfall nach der Fig. 1 und ausgehend von der Stellung "verriegelt" der Elektromotor 10 derart beaufschlagt wird, dass er die Verriegelungshebelkette 2 bis 6 in Richtung "entriegelt" beaufschlagt, erfolgt im Rahmen der Erfindung zunächst eine Verifizierung der eingenommenen Position der Hebelkette 2 bis 6. Diese Verifizierung wird so vorgenommen, dass die Steuereinheit 11 den Elektromotor 10 im Anschluss an einen entsprechenden Aktivierungsbefehl ("entriegeln" im Beispielfall) zunächst in seiner Gegenrichtung beaufschlagt. Das heißt, die Steuereinheit 11 sorgt im Anschluss an den vorgenannten Aktivierungsbefehl zunächst dafür, dass der Elektromotor 10 derart bestromt wird, dass er die Hebelkette 2 bis 6 in Richtung "verriegeln" beaufschlagt. Da sich die Hebelkette 2 bis 6 bereits in der Position "verriegelt" befindet, korrespondiert diese Beaufschlagung in der entgegen- gesetzten Richtung im Vergleich zum Wunschbefehl dazu, dass der vom Elektromotor 10 aufgenommene Strom I über die Zeit t gesehen stark ansteigt. Ein hierzu korrespondierender Anstieg des Stromes I über die Zeit t kann nun gemäß der Darstellung nach den Fig. 2A bis 2C wiederum dahingehend ausgewertet werden, dass die Steuereinheit 11 die Position "verriegelt" erkennt respektive verifiziert.
Die Verifikation resultiert daraus, dass die Steuereinheit 1 1 aufgrund der Historie der zuvor und in der Vergangenheit vorgenommenen Stellbewegungen der Hebelkette 2 bis 6 prinzipiell "weiß", dass sich die Hebelkette 2 bis 6 im Beispielfall in der Stellung "verriegelt" befindet. Diese Position wird mit der beschriebenen Routine noch einmal verifiziert, und zwar bevor der Elektromotor 10 seitens der Steuereinheit 11 so beaufschlagt wird, dass die Hebelkette 2 bis 6 in die gewünschte Position "entriegelt" überführt wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Kraftfahrzeugtürschloss, mit einer motorisch beaufschlagbaren Hebelkette (2 bis 6), und mit einem Elektromotor (10) mit zugehöriger Steuereinheit (11), wobei der Elektromotor (10) die Hebelkette (2 bis 6) in eine vorgegebene Position überführt oder ausgehend von der vorgegebenen Position be- aufschlagt, und wobei die Steuereinheit (11) Daten des Elektromotors (10) zu seiner Beaufschlagung nutzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuereinheit (11) Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors (10) zur Positionseinstellung der Hebelkette (2 bis 6) auswertet.
2. Kraftfahrzeugtürschloss nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) Positionssignale des Elektromotors (10) zur Positionseinstellung der Hebelkette (2 bis 6) auswertet.
3. Kraftfahrzeugtürschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Position der Hebelkette (2 bis 6) zu einer mechanischen Anschlagposition korrespondiert.
4. Kraftfahrzeugtürschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Hebelkette (2 bis 6) als Verriegelungshebelkette (2 bis
6) und/oder Betätigungshebelkette ausgebildet ist.
5. Kraftfahrzeugtürschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) Strom-/Spannungsverläufe zur An- Steuerung des Elektromotors (10) auswertet.
6. Kraftfahrzeugtürschloss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) die Strom-/Spannungsverläufe zeitlich differenziert.
7. Kraftfahrzeugtürschloss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein bestimmter zeitlicher Anstieg des Stromes/der Spannung am Elektromotor (10) mit dem Erreichen der vorgegebenen Position identifiziert wird.
8. Kraftfahrzeugtürschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) den Elektromotor (10) im Anschluss an einen Aktivierungsbefehl zunächst in seiner Gegenrichtung beaufschlagt, um die aktuelle Position der Hebelkette (2 bis 6) als Ausgangspunkt der gewünschten Bewegung zu verifizieren.
9. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugtürschlosses, mit einer motorisch beaufschlagbaren Hebelkette (2 bis 6), und mit einem Elektromotor (10) mit zugehöriger Steuereinheit (11), wonach der Elektromotor (10) die Hebelkette (2 bis 6) in eine vorgegebene Position überführt oder ausgehend von der vorgegebenen Position beaufschlagt, und wonach die Steuereinheit (11) Daten des Elektromotors (10) zu seiner Beaufschlagung nutzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuereinheit (11) Gradienten von Leistungsdaten des Elektromotors (10) zur Positionseinstellung der Hebelkette (2 bis 6) auswertet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) zur Beaufschlagung des Elektromotors (10) beispielsweise drahtlos über eine Fernbedienung (12) und/oder drahtgebunden über beispielsweise einen Schlüssel (5) angesteuert wird.
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