EP3908727A1 - Kraftfahrzeugschloss - Google Patents

Kraftfahrzeugschloss

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Publication number
EP3908727A1
EP3908727A1 EP19835609.9A EP19835609A EP3908727A1 EP 3908727 A1 EP3908727 A1 EP 3908727A1 EP 19835609 A EP19835609 A EP 19835609A EP 3908727 A1 EP3908727 A1 EP 3908727A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
pawl
rotary latch
motor vehicle
vehicle lock
Prior art date
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Granted
Application number
EP19835609.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3908727B1 (de
Inventor
Manuel REUSCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP3908727A1 publication Critical patent/EP3908727A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3908727B1 publication Critical patent/EP3908727B1/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
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/66—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the bolt position, i.e. the latching status
    • E05B81/68—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the bolt position, i.e. the latching status by sensing the position of the detent
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/54—Electrical circuits
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/20—Bolts or detents
    • E05B85/24—Bolts rotating about an axis
    • E05B85/243—Bolts rotating about an axis with a bifurcated bolt
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/20—Bolts or detents
    • E05B85/24—Bolts rotating about an axis
    • E05B85/26—Cooperation between bolts and detents
    • 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
    • E05B81/20—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators for assisting final closing or for initiating opening

Definitions

  • the present invention relates to the field of motor vehicle locking systems and relates to a motor vehicle lock according to the preamble of the independent device claim.
  • sensors to detect the locking part position, such as a pawl and rotary latch.
  • Such sensors or switches can be used to detect at least one open position and one detent position of the locking mechanism, so that it can be determined whether the moving part of a vehicle is locked.
  • DE 10 2007 056 251 A1 discloses a motor vehicle lock with a microswitch for detecting the position of the rotary latch and pawl relative to one another.
  • the locking mechanism assigned to the lock interacts with an additional contour lever, which actuates the microswitch and can thus provide information about the position of the rotary latch and pawl.
  • a motor vehicle lock is also known from DE 10 2016 123 328 A1, which has an inductive sensor for detecting the pawl position and an additional inductive sensor for detecting the rotary latch position.
  • a disadvantage of the known prior art is that several sensors and / or additional levers are required to detect the position of the rotary latch and the pawl in order to detect the position.
  • the use of several sensors and / or additional levers increase the costs and structural outlay of the motor vehicle lock.
  • the present invention is therefore based on the technical object of providing at least one motor vehicle lock, the disadvantages from the prior art being at least reduced.
  • a motor vehicle lock for a moving part of a vehicle, in particular a door, flap, stain flap, seat, charging connector lock, flaube or sliding door.
  • the motor vehicle lock has a locking mechanism consisting of at least one pawl and a rotary latch and a sensor arrangement assigned to the locking mechanism.
  • the sensor arrangement comprises a stationary sensor and at least one sensing element arranged on the rotary latch, or vice versa, the sensor generating at least two different signals associated with the presence and absence of the sensing element in the area of influence of the sensor.
  • At least one second pushbutton element is provided, the second pushbutton element being arranged on the pawl and the first and the second pushbutton element, in particular together, being detectable by the fixed sensor and thus different positions of the locking mechanism, in particular of the rotary latch and pawl, being detectable.
  • An essential advantage of the motor vehicle lock according to the invention is that several positions of the locking mechanism, in particular the rotary latch and the at least one pawl, can be monitored and recognized. A precise statement about the exact position of the locking components can thus be achieved.
  • the sensor arrangement according to the invention can be used particularly advantageously for a closing aid of a motor vehicle lock, therefore a case of jamming is reliable can be recognized.
  • the positions can be, in particular, but not exclusively, a pre-locking position, a main locking position and at least an open position of the locking mechanism.
  • a plurality of sensing elements are arranged on the at least one rotary latch and / or the at least one pawl.
  • Motor vehicle locksmiths can have several locking positions.
  • a motor vehicle lock according to the invention can, for example, have at least one pre-locking position and one main locking position as well as an open / unlocked position.
  • motor vehicle locksmiths of the generic type can have at least one lock housing, a lock cover and a lock case (hereinafter subsumed under the term lock housing), the locking mechanism thus essentially being enclosed / closed by the lock housing.
  • the probe element preferably works on the sensor without contact. In addition or alternatively, however, a tactile interaction can also be provided.
  • a control unit comprising at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data - or have control signals to the actuator and / or at least one communication interface for reading in or outputting data which are embedded in a communication protocol.
  • the computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, and the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit.
  • the communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or line-bound, with a communication interface that input or output line-based data can, this data for example electrically or optically from a corresponding data transmission line or output into a corresponding data transmission line.
  • the control unit can be designed to execute a diagnostic routine. This makes it possible to check whether the sensor arrangement / the sensor is in an operational state or if there are malfunctions. Depending on a diagnostic routine, it is possible to re-calibrate the system, reset system parameters or display any errors so that maintenance is possible. It is therefore conceivable that the associated target measured values of a predetermined / defined position, for example a flat rest, are stored and compared with actual measured values so that deviations are detected and conclusions can be drawn about possible malfunctions. Changes during the product life cycle, in particular caused by wear or external environmental influences, can be recognized and included in the position determination. This increases the reliability of position detection.
  • the motor vehicle lock according to the invention can advantageously have a lock drive, in particular a closing drive.
  • the lock drive can be operatively connected to the pawl and / or the rotary latch to directly or indirectly to lock and / or unlock the locking mechanism. It is conceivable to lift or insert the pawl in the pre-latch or down-latch.
  • a closing drive preferably interacts with the rotary latch and can at least move / drive it from an open position to the pre-latch, from pre-latch to the down-lock or from the down-lock to an overstroke position.
  • the closing drive can act directly or indirectly on the rotary latch.
  • the control unit evaluates signals from the sensor for actuating a lock drive, in particular a closing drive.
  • a lock drive in particular a closing drive.
  • the intermediate position between the pre-locking position and the anti-lock position may be detected.
  • the intermediate position corresponds to the fact that a gap between a motor vehicle door, motor vehicle flap or motor vehicle door belonging to the motor vehicle lock is so small that it can no longer be pinched.
  • the sensor reports that the intermediate position has been reached, but not that it has reached the main resting position immediately afterwards.
  • the sensor arrangement assigned to the locking mechanism can be arranged in the lock housing. This results in a compact design and protection against external environmental influences can be achieved.
  • the rotary latch of a motor vehicle lock usually has a fork-shaped inlet slot formed by a load arm and catch arm, in that the locking bolt of a vehicle door or flap arrives when the door or flap is closed.
  • the locking bolt then pivots the rotary latch, which can be locked in place via the pawl.
  • the locking bolt can then no longer leave the inlet slot of the rotary latch.
  • This locking position is also called the main locking position.
  • the catch and pawl can preferably be locked on the load arm of the catch.
  • the load arm has corresponding contours (latching contours) for different latching positions (preliminary latching, main latching), at which the pawl contacts and latches the catch.
  • the sensor arrangement can advantageously be arranged in / on the area described above.
  • the stationary sensor can be arranged, for example, in the lock housing in such a way that interaction with the pushbutton element on the rotary latch and the pushbutton element on the pawl can be achieved. Accordingly, it is conceivable that the sensing element in each case in the area of the latching contour of the rotary latch and in the contact area, for. B. to arrange the locking surface of the pawl. As a result, the latching positions, in particular pre-latching and main latching, can be detected particularly reliably by the fixed sensor and the feeler elements on the rotary latch and pawl. The particular rotary movement of the rotary latch and pawl can thus be detected in particular along the movement radius of the locking parts. Motor vehicle locksmiths can also have so-called electrical component carriers for electrical and / or electronic components. According to the invention, the stationary sensor can be arranged on such electronic component carriers. The electrical component carrier can also be a circuit board or part of the lock housing.
  • the feeler element is preferably generally arc-shaped.
  • the curved shape of the feeler element is adapted to a pivoting movement of the locking component to be sensed. Since the probe element is generally connected to the rotary latch or represents or can be part of the rotary latch, the arc shape is usually equipped with an associated radius, which is measured according to the distance to the axis of rotation of the rotary latch. As a result, the arc shape of the probe element is adapted to the pivoting movement of the locking component to be scanned, in this case the rotary latch.
  • motor vehicle lock for a moving part of a motor vehicle
  • at least side door locks, hinged doors, swinging doors, rear doors, tailgate locks and hood locks or bonnet locks and charging plug locks are to be understood. These all fall under the generic term motor vehicle lock.
  • the senor arrangement can act capacitively, inductively, optically or magnetically, i. H. be trained.
  • the probe element can also generate a changing electrical resistance in the sensor.
  • the probe element is, for example, a slide in a linear potentiometer or a rotatable adjusting ring in a rotary potentiometer.
  • sensors for detecting swivel angles are also conceivable elsewhere in motor vehicles and are used, for example, to detect a swivel angle of a motor vehicle door, as described in detail in DE 10 201 1 1 19 579 A1 by the applicant.
  • the sensor is therefore designed as a resistance sensor. In this case, depending on the position of the rotary latch, a largely linear signal from the sensor is again given in the example generated depending on the angle of rotation of the catch, in the present case a correspondingly changing electrical resistance.
  • the probe element generates a different optical light intensity in the sensor.
  • the sensor is designed as an optoelectronic sensor.
  • the probe element may be a surface or line with a changing degree of reflection for light falling on it and emitted by the sensor and received by an associated receiver. That means, depending on the angle of rotation of the rotary latch in the example, the probe element attached to the rotary latch with changing reflectivity ensures that the light intensity received by the optoelectronic sensor after reflection on the probe element is changed.
  • the sensing element generates a largely linear signal depending on the position of the rotary latch in the measuring range of the sensor or optoelectronic sensor, depending on the angle of rotation of the rotary latch. You can work with light in the visible range as well as, for example, in the near infrared range.
  • the sensor arrangement is particularly preferably designed as a fall sensor (sensor arrangement). It can particularly preferably be linear fall effect sensors. Flall sensors of this type are particularly suitable for displacement measurements or the measurement of rotary movements. Linear Hall sensors with a linear output characteristic curve can preferably be used, which output a signal proportional to the magnetic field strength. This can be provided as an analog voltage, pulse width modulated signal (PWM) or in the SENT protocol. Their output characteristics can be linearized, which means that tolerances of the magnets or the mechanical structure can be fully compensated.
  • PWM pulse width modulated signal
  • the sensors can be diagnosable and designed for accurate distance measurements up to 40 mm and angle measurements up to 180 degrees and / or have a redundancy function.
  • two independent sensor chips can be integrated in a TSSOP housing.
  • direct angle Hall sensors (2D) can be used, which are also capable of Measuring the alignment of the field:
  • vertical Hall elements detect the component in the chip plane.
  • the internal signal processing calculates angle (up to 360 degrees) and position information. It can be particularly advantageous if the sensor arrangement, in particular the sensor, is designed to be self-calibrating. Measurement inaccuracies can at least be reduced.
  • the first sensing element and / or the second sensing element is magnetic, in particular as a magnet.
  • the magnet can particularly preferably be designed as an insert in the rotary latch and the pawl, in particular in a casing of the rotary latch or pawl.
  • Another advantageous embodiment are plastic-bonded magnets, which are formed in particular in the casing of the rotary latch and / or pawl.
  • Plastic-bonded magnets are particle composites in which permanent magnet powder is embedded in plastic binders. Hard ferrite (HF), various SmCo and NdFeB powders and, to a very small extent, AINiCo alloys are used as magnetic powder.
  • thermoplastic binders e.g. Polyamide (PA) or polyphenyl sulfide (PPS), as well as thermosets, e.g. Epoxy resins used.
  • PA Polyamide
  • PPS polyphenyl sulfide
  • thermosets e.g. Epoxy resins used.
  • isotropic and anisotropic magnets with different magnetic and mechanical values can be manufactured. Since not only the type of magnetic and plastic material, but also the degree of filling and alignment determine the properties of the composite material, there is a wide range of magnetic characteristics and a remarkable variety of types and shapes.
  • the magnets can be designed as magnetic adhesive tape in a particularly cost-effective manner. These can be designed as a tape form with a one-sided adhesive layer and can be flexibly shaped.
  • At least one sensing element is arranged on a switching cam of the pawl and / or the rotary latch.
  • the switching cam can be arranged on a common axis and / or fastened to the rotary latch or pawl or formed from a casing of the rotary latch or pawl.
  • a switching cam according to the invention can, for example, reduce the distance between the rotary latch / rotary latch body or pawl / pawl body and the feeler element. This allows constructive freedom.
  • the switch cam can, for example, be made of plastic, in particular a plastic injection molded part or a 3D printed product and can be arranged on the rotary latch, the pawl or the rotary latch axis or pawl axis.
  • the switching cam can remedy this.
  • the sensing element in particular the magnet, can be arranged as an insert on the switch cam or the switch cam is at least partially designed as a plastic-bonded magnet.
  • the switching cam can advantageously convert the rotational movement of the pawl and / or the rotary latch into a linear movement of the at least one sensing element.
  • the variability in the use of installation space can thereby be improved.
  • the electrical component carrier (EKT) can be made simpler and the sensor arrangement or the EKT need not be laboriously constructed or adapted.
  • the sensing elements are each arranged on one side of the pawl and / or the rotary latch, which is oriented toward the sensor.
  • the signal quality can thereby be improved, and the space required can be reduced at the same time.
  • the at least one sensing element of the rotary latch and the at least one sensing element of the pawl are arranged in the same orientation and oriented towards the sensor, the sensor can detect the position of the locking parts particularly simply and precisely.
  • One side here means, for example, the side / surface of the rotary latch or pawl which is oriented towards the lock plate on which the locking mechanism is mounted or the corresponding side which faces away from the lock plate. This becomes even clearer when viewed together with the figures or the description of the figures.
  • the output signal of the sensor can advantageously be generated depending on the angle of rotation of the catch and / or on the angle of rotation of the pawl, in particular the output voltage of the sensor can be changed depending on the angle of rotation of the catch and / or the angle of rotation of the pawl.
  • the control unit can process the output signal of the sensor and thus deduce the position / position of the pawl and rotary latch.
  • the sensor particularly preferably supplies different output voltages as output signals which are generated as a function of the angle of rotation of the rotary latch or pawl. The output voltage thus provides conclusions about the position of the pawl and rotary latch, whereby many different positions can be detected.
  • the change in the output voltage thus enables several, in particular exact, position signals that change with the movement.
  • a large number of different output voltages are generated, which provide information about the position.
  • the evaluation of the output signals can then be processed by the control unit and used to control and / or regulate, for example, door drives, closing aids or opening drives.
  • the output signal, in particular the output voltage, of the sensor depends on the angle of rotation
  • the direction of movement / rotation of the locking parts can also be determined. Accordingly, a transition of the positions or the direction can also be determined. I.e. Based on the output signals, it is possible to conclude whether unlocking (from the main position in the open position) or locking (from the open position in the pre-position or main position) is carried out. As a result, not only an exact position determination of the locking mechanism but also an opening or closing process can be detected.
  • At least one probe element can advantageously have a geometry that changes in its course.
  • the feeler element can have a width or thickness that changes in its longitudinal extent. This can influence the signal size / strength in the area of influence of the sensor, so that the signals provide precise information about the positions. Is the Partial area of the feeler element, for example, is largest in the area of the preliminary catch or the flat catch, so the signal size / strength can be the best / greatest, for example.
  • the sensor signal is at its greatest when the feeler element of the rotary latch and the feeler element of the pawl are positioned simultaneously in the area of influence of the sensor.
  • This can particularly preferably correspond to the anti-lock position.
  • both the feeler element of the pawl and the feeler element of the rotary latch are arranged in the area of influence of the sensor in the down position.
  • the sensing elements can be arranged completely or only in sections in the area of influence of the sensor. It is therefore conceivable that the output voltage of the sensor is at its greatest when both sensing elements are in the sensor's sphere of influence. This preferably corresponds to the anti-lock position, so that the output voltage of the sensor is greatest in the anti-lock position.
  • Figure 1 shows a possible embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows the possible embodiment from FIG. 1 in the preliminary latch
  • 3 shows the possible embodiment from FIGS. 1 and 2 in the Flauptrast
  • FIG. 4 shows the possible embodiment from FIGS. 1, 2 and 3 in any
  • the motor vehicle lock 1 comprises a locking mechanism consisting essentially of a pawl 3 and rotary latch 4 and a sensor arrangement 5, 6, 7 with a fixed sensor 6, a pushbutton element 5 arranged on the rotary latch 4 and a pushbutton element 7 arranged on the pawl 3.
  • the pawl 3 and the rotary latch 4 are not in a locking operative connection in FIG. 1, whereby the lock 1 is unlocked and is thus positioned in the open position I.
  • the sensor 6 has an area of influence E. In this area of influence E, the sensor 6 can detect the presence or absence of the sensing elements 5, 7 and generate a corresponding output signal.
  • a control unit 11 of the lock 1 or of a vehicle can then process or evaluate the signal and, for example, control and / or regulate a lock drive 12, in particular a closing drive 12, door drive or the like.
  • the feeler element 7 of the pawl 3 and the feeler element 5 of the catch 4 can each be arranged in a casing 9 of the catch 3 or catch 4.
  • the sheathing 9 is preferably a plastic sheath encasing the pawl 3 or catch 4 at least in sections.
  • the casing 9 serves u. A. for noise reduction.
  • the pushbuttons 5 and 7 can, for example, be inserted, injected into the plastic casing 9, or be formed in the casing 9 as a plastic-bonded magnet.
  • the rotary latch 4 has a catch arm 4.1 and a load arm 4.2, the sensing element 5 being arranged in the load arm 4.2 of the rotary latch 4. As shown in the exemplary embodiment, it is preferred if the sensing element 5 is located on the The load arm 4.2 is located in the area of the pre-locking contour 4.3 and the main locking contour 4.4.
  • the feeler element 5 of the rotary latch 4 is elongated and extends essentially in an arc shape from the main catch contour 4.4 to the pre-catch contour 4.3.
  • the sensing element 7 of the pawl 3 is arranged on a locking contour 3.1 of the pawl 3.
  • the pushbutton element 7 is, for example, curved and extends along the blocking contour 3.1.
  • the positions of the sensing elements 5, 7 also change accordingly. During the rotation or when a latching position is reached, none, one or both sensing elements 5, 7 can be in the area of influence E of the sensor 6.
  • the pawl 3 is pivoted about the pawl axis 3.2 in the direction of the catch 4, wherein the catch 4 is pivoted about the pivot axis 4.5, so that the pawl 3 with the latching contour 3.1 is in a latching operative connection with the latching contour 4.3 of the latch 4.
  • the touch element 5 of the rotary latch 4 is located in sections in the pre-locking position II in the area of influence E of the sensor 6.
  • the button element 7 of the pawl 3 is arranged outside the area of influence E in the pre-locking position according to the exemplary embodiment shown.
  • the sensor 6 thus only detects the sensing element 5, in particular only a partial section of the sensing element 5, which is located in the area of influence E. From this, the sensor 6 generates an output signal which corresponds to the pre-locking position II.
  • FIG. 3 shows a possible embodiment of the motor vehicle lock 1 according to the invention, the locking mechanism 2 being in the main detent position III.
  • the locking contour 3.1 of the pawl 3 has fallen into the main locking contour 4.4 and is supported on the main locking contour 4.4 of the rotary latch 4, so that a locking bolt of a lock holder is fixed by the rotary latch 4 and the movable part of a vehicle is held in the closed position.
  • the sensing element 7 of the pawl 3 and the sensing element 5 of the rotary latch 4 arranged in the area of the locking contour 3.1 are both positioned at least in sections in the area of influence E of the fixed sensor 6 in the main locking position III.
  • the sensor 6 is particularly preferred as a Hall sensor and the sensing elements 5 and 7 as magnets educated.
  • the output signal of the sensor 6 is greatest in the exemplary embodiment shown in the main catch position III shown. The output signal is therefore greatest / strongest when both probe elements 5 and 7 are at least partially in the area of influence E of the sensor 6.
  • the feeler element 5 and / or 7 is preferably integrated as a magnet in the casing 9 of the pawl or the rotary latch, for example as an insert or overmolded by the casing 9 having plastic.
  • the invention enables the use of a sensor 6 and in each case one sensing element 7 of a pawl 3 and one sensing element 5 of the rotary latch 4, the detection of numerous positions of the locking mechanism 2, i.e. of the rotary latch 4 and pawl 3.
  • a further sensor and / or additional lever is therefore not absolutely necessary in order to detect the positions of the locking mechanism, at least one open position I, one preliminary catch II and / or one main catch III.
  • the preferably stationary sensor 6 and the sensing element 5 of the rotary latch 4 and the sensing element 7 of the pawl 3 are arranged according to the invention in the motor vehicle lock 1 such that multiple positions can be detected with only one sensor 6.
  • Fig. 4 shows an intermediate position IV of the locking mechanism 2, which is located between the main rest III and preliminary rest II.
  • This arbitrarily selected intermediate position IV can also be reliably detected by the sensor arrangement 5, 6, 7 according to the invention.
  • the intermediate position IV can be defined as a trapping situation.
  • the sensing element 5 of the rotary latch 4 extends at least between the main latching contour 4.4 and the preliminary latching contour 4.3 of the rotary latch, so that the sensing element 5 can be detected by the area of influence E of the sensor 6 on this piece / distance.
  • a control unit 11 which can be connected to the sensor 6 can evaluate the output signals and thus determine the position of the locking mechanism 2 and in particular activate or deactivate a lock drive 12 such as a closing aid. Thus, based on the detected intermediate position IV, a case of jamming is detected and the control unit 11 can deactivate the closing drive 12 and / or let it run back.
  • the direction of movement of the rotary latch 4 and / or the pawl 3 can also be detected by the sensor arrangement 5, 6, 7 according to the invention.
  • the sensor arrangement 5, 6, 7 is designed in such a way that the output signals give a conclusion about the direction of movement by detecting the absence or presence of the sensing elements 5 and 7.
  • the output signals can be correspondingly different if the sensing element 5 of the rotary latch 4 is first detected in the area of influence E of the sensor 6 and only then the sensing element 7 of the pawl 3.
  • the senor 6 can generate a corresponding output signal when the pawl 3 and thus the sensing element 7 is lifted off the rotary latch 4, that is to say the locking mechanism 2 is unlocked, and the sensing element 7 disappears from the area of influence E of the sensor 6.
  • the strength of the output signal of the sensor 6 can be influenced via the geometry of the sensing element 5 and / or 7, so that, for example, the direction of movement can be recognized.
  • the thickness or width of the feeler element 5 changes in its course between the pre-locking contour and the main locking contour of the rotary latch 4.
  • the width or thickness of the sensing element 5 in the area of the main catch contour 4.4 could be greater than in the area of the pre-catch contour 4.3.
  • the output signal would thus be amplified in the thicker / wider area of the probe element 5 and thus in the area of the main detent contour 4.4.
  • the configuration is also conceivable additionally or alternatively on the pawl 3.
  • a previously described embodiment can be advantageous.
  • an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that has the first feature or only the second feature.

Landscapes

  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeugschloss (1) für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100) mit einem Gesperre (2) aus zumindest einer Sperrklinke (3) und einer Drehfalle (4), mit einer dem Gesperre (2) zugeordneten Sensoranordnung (5, 6, 7) mit einem ortsfesten Sensor (6) und einem an der Drehfalle (4) angeordneten Tastelement (5), oder umgekehrt, wobei der Sensor (6) zumindest zwei zur Anwesenheit und Abwesenheit des Tastelementes (5) im Einflussbereich des Sensors (6) gehörige unterschiedliche Ausgangssignale erzeugt.

Description

Kraftfahrzeugschloss
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Kraftfahrzeugschließsystemen und betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Heutzutage verfügen Fahrzeuge mitunter über Sensoren zur Erkennung der Gesperreteileposition wie bspw. Sperrklinke und Drehfalle. Mittels derartiger Sensoren oder Schaltern kann zumindest eine Offenstellung und eine Rastposition des Gesperres detektiert werden, sodass festgestellt werden kann, ob das bewegliche Teil eines Fahrzeugs verriegelt ist.
Aus der DE 10 2007 056 251 A1 ist ein Kraftfahrzeugschloss mit einem Mikroschalter zur Erkennung der Position von Drehfalle und Sperrklinke zueinander bekannt. Das dem Schloss zugeordnete Gesperre wirkt dafür mit einem zusätzlichen Konturenhebel zusammen, welcher den Mikroschalter betätigt und dadurch Rückschlüsse auf die Position von Drehfalle und Sperrklinke zueinander geben kann. Auch aus der DE 10 2016 123 328 A1 ist ein Kraftfahrzeugschloss bekannt, das einen induktiven Sensor zur Erkennung der Sperrklinkenposition und einen zusätzlichen induktiven Sensor zur Erkennung der Drehfallenposition aufweist.
Nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik ist es nunmehr, dass zur Erkennung der Drehfallen- und der Sperrklinkenposition mehrere Sensoren und/oder zusätzliche Hebel notwendig sind um die Position zu detektieren. Der Einsatz mehrerer Sensoren und/oder zusätzlicher Hebel erhöhen die Kosten und konstruktiven Aufwände des Kraftfahrzeugschlosses.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, zumindest ein Kraftfahrzeugschloss bereitzustellen, wobei die Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest reduziert werden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeugschloss vorzuschlagen, das auf konstruktiv einfache Weise eine Detektion der Drehfallen- und der Sperrklinkenposition zu ermöglicht.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeugschloss mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 .
Weitere Merkmale, Details, vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei können die in den Patentansprüchen, der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert bzw. variiert werden und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung nicht beschränkend sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil eines Fahrzeugs, insbesondere einer Tür, Klappe, Fleckklappe, Sitz, Ladesteckerverriegelung, Flaube oder Schiebetür gelöst. Das Kraftfahrzeugschloss weist ein Gesperre aus zumindest einer Sperrklinke und einer Drehfalle und einer dem Gesperre zugeordneten Sensoranordnung auf. Die Sensoranordnung umfasst einen ortsfesten Sensor und zumindest ein an der Drehfalle angeordnetes Tastelement, oder umgekehrt, wobei der Sensor zumindest zwei zur Anwesenheit und Abwesenheit des Tastelementes im Einflussbereich des Sensors gehörige unterschiedliche Signale erzeugt. Erfindungsgemäß ist zumindest ein zweites Tastelement vorgesehen, wobei das zweite Tastelement an der Sperrklinke angeordnet ist und wobei das erste und das zweite Tastelement, insbesondere gemeinsam, von dem ortsfesten Sensor erfassbar und somit unterschiedliche Positionen des Gesperres, insbesondere von Drehfalle und Sperrklinke detektierbar sind.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses ist es, dass mehrere Positionen des Gesperres, insbesondere der Drehfalle und der zumindest einen Sperrklinke überwacht und erkannt werden können. Eine präzise Aussage über die exakte Position der Gesperrebauteile kann somit erzielt werden. Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung für eine Zuziehhilfe eines Kraftfahrzeugschlosses eingesetzt werden, daher ein Einklemmfall zuverlässig erkannt werden kann. Bei den Positionen kann es sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, um eine Vorrastposition, eine Hauptrastposition und zumindest eine Offenstellung des Gesperres handeln.
Um die Genauigkeit der Detektion weiter zu erhöhen, ist es denkbar, dass mehrere Tastelemente an der zumindest einen Drehfalle und/oder der zumindest einen Sperrklinke angeordnet sind.
Kraftfahrzeugschlosser können mehrere Gesperrepositionen aufweisen. So kann ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugschloss bspw. zumindest eine Vorrastposition und eine Hauptrastposition sowie eine geöffnete/entsperrte Position aufweisen. Darüber hinaus können gattungsgemäße Kraftfahrzeugschlosser zumindest ein Schlossgehäuse, einen Schlossdeckel und einen Schlosskasten (im Folgenden unter dem Begriff Schlossgehäuse subsumiert) aufweisen, wobei das Gesperre somit im Wesentlichen von dem Schlossgehäuse umschlossen/verschlossen wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Sensoranordnung, insbesondere des ortsfesten Sensors, vorzugsweise im Schlossgehäuse, sowie der Anordnung der zumindest zwei Tastelemente können zumindest die zuvor beschriebenen Gesperrepositionen detektiert werden. Vorzugsweise arbeitet das Tastelement berührungslos auf den Sensor. Darüber hinaus kann jedoch auch zusätzlich oder alternativ eine taktile Wechselwirkung vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, aufweisend zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Die Steuereinheit kann ausgebildet sein eine Diagnoseroutine auszuführen. Dies ermöglicht es, zu überprüfen, ob die Sensoranordnung / der Sensor in einem betriebsbereiten Zustand ist oder gegebenenfalls Fehlfunktionen vorliegen. Abhängig von einer Diagnoseroutine ist es möglich, das System gegebenenfalls neu zu kalibrieren, Systemparameter neu einzustellen oder eventuelle Fehler anzuzeigen, so dass eine Wartung möglich ist. So ist es denkbar, dass die zugehörigen Soll- Messwerte einer vorgegeben/definierten Position, bspw. Flauptrast, gespeichert und mit Ist-Messwerten miteinander verglichen werden, sodass Abweichungen detektiert und Rückschlüsse auf evtl. Fehlfunktionen geschlossen werden können. Während des Produktlebenszyklus können so Änderungen, insbesondere hervorgerufen durch Verschleiß oder äußere Umwelteinflüsse, erkannt und in die Positionsbestimmung einbezogen werden. Die Zuverlässigkeit der Positionserkennung wird damit erhöht.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss kann vorteilhaft einen Schlossantrieb, insbesondere ein Zuziehantrieb aufweisen. Der Schlossantrieb kann zum Sperren und/oder Entsperren des Gesperres mit der Sperrklinke und/oder der Drehfalle mittel oder unmittelbar wirkverbunden sein. Ein Ausheben oder Einlegen der Sperrklinke in Vorrast oder Flauptrast ist denkbar. Ein Zuziehantrieb wirkt bevorzugt mit der Drehfalle zusammen und kann diese zumindest von einer Offenstellung in die Vorrast, von Vorrast in die Flauptrast oder von der Flauptrast in eine Überhubposition bewegen / antreiben. Der Zuziehantrieb kann dabei mittelbar oder unmittelbar auf die Drehfalle wirken.
Nach besonders vorteilhafter Weiterbildung wertet die Steuereinheit Signale des Sensors zur Ansteuerung eines Schlossantriebes, insbesondere eines Zuziehantriebs aus. In diesem Fall mag beispielsweise die Zwischenstellung zwischen der Vorraststellung und der Flauptraststellung erfasst werden. Die Zwischenstellung korrespondiert dazu, dass ein Spalt zwischen einer zum Kraftfahrzeugschloss gehörigen Kraftfahrzeug-Tür, Kraftfahrzeug-Klappe oder Kraftfahrzeug-Flaube so klein ist, dass ein Einklemmen nicht mehr stattfinden kann. Ebenso lassen sich auf diese Weise Situationen beherrschen, bei welchen die Kraftfahrzeug-Tür nur kurz und unvollständig zugedrückt und nicht geschlossen wird. In diesem Fall meldet der Sensor das Erreichen der Zwischenstellung, nicht aber die Einnahme der Hauptraststellung im unmittelbaren zeitlichen Anschluss hieran.
Jedenfalls wird deutlich, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss sämtliche denkbaren Schließszenarien, Scheinschließungen etc. einwandfrei erfasst, und zwar bei konstruktiv einfachem und funktionssicheren Aufbau.
Erfindungsgemäß kann die dem Gesperre zugeordnete Sensoranordnung in dem Schlossgehäuse angeordnet sein. Dadurch ist eine kompakte Bauform realisiert und ein Schutz vor äußeren Umwelteinflüssen ist erzielbar.
Die Drehfalle eines Kraftfahrzeugschlosses verfügt üblicherweise über einen durch Lastarm und Fangarm gebildeten gabelförmigen Einlaufschlitz, indem der Schließbolzen einer Fahrzeugtür oder -klappe gelangt, wenn die Tür oder Klappe geschlossen wird. Der Schließbolzen verschwenkt dann die Drehfalle, wobei diese über die Sperrklinke verrastet werden kann. Der Schließbolzen kann dann den Einlaufschlitz der Drehfalle nicht mehr verlassen. Diese Raststellung wird auch Hauptrastposition genannt. Das Verrasten von Drehfalle und Sperrklinke kann dabei vorzugsweise an dem Lastarm der Drehfalle erfolgen. Der Lastarm weist dafür entsprechende Konturen (Rastkonturen) für unterschiedliche Rastpositionen (Vorrast, Hauptrast) auf, an denen die Sperrklinke die Drehfalle kontaktiert und verrastet. Vorteilhaft kann die Sensoranordnung in/an dem zuvor beschriebenen Bereich angeordnet sein. Dabei kann der ortsfeste Sensor bspw. im Schlossgehäuse derart angeordnet sein, dass ein Zusammenwirken mit dem Tastelement an der Drehfalle und dem Tastelement an der Sperrklinke erzielt werden kann. Dementsprechend ist es denkbar, das Tastelement jeweils im Bereich der Rastkontur der Drehfalle und im Kontaktbereich, z. B. der Sperrfläche von der Sperrklinke, anzuordnen. Dadurch können besonders zuverlässig die Rastpositionen, insbesondere Vorrast und Hauptrast, von dem ortsfesten Sensor und den Tastelementen an Drehfalle und Sperrklinke erfasst werden. Die insbesondere Drehbewegung von Drehfalle und Sperrklinke können somit insbesondere entlang des Bewegungsradius der Gesperreteile detektiert werden. Kraftfahrzeugschlosser können des Weiteren sogenannte Elektrokomponententräger für elektrische und/oder elektronische Bauteile aufweisen. Erfindungsgemäß kann der ortsfeste Sensor an derartigen Elektrokomponententrägern angeordnet sein. Der Elektrokomponententräger kann auch eine Platine oder ein Teil des Schlossgehäuses sein.
Vorzugsweise ist das Tastelement im Allgemeinen bogenförmig ausgebildet. Außerdem hat es sich bewährt, wenn die Bogenform des Tastelementes an eine Schwenkbewegung des abzutastenden Gesperrebauteils angepasst ist. Da das Tastelement im Allgemeinen an die Drehfalle angeschlossen ist bzw. einen Bestandteil der Drehfalle darstellt oder darstellen kann, ist die Bogenform meistens mit einem zugehörigen Radius ausgerüstet, welcher sich nach dem Abstand zur Drehachse der Drehfalle bemisst. Dadurch ist die Bogenform des Tastelementes an die Schwenkbewegung des abzutastenden Gesperrebauteils, hier der Drehfalle, angepasst.
Wird im Rahmen der Erfindung von einem Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil von einem Kraftfahrzeug gesprochen, so sollen darunter zumindest Seitentürschlösser, Flügeltüren, Schwingtüren, Hecktüren, Heckklappenschlösser und Haubenschlösser bzw. Motorhaubenschlösser und Ladesteckerverriegelungen verstanden werden. Diese fallen sämtlich unter den Oberbegriff Kraftfahrzeugschloss.
Im Rahmen der Erfindung kann die Sensoranordnung kapazitiv, induktiv, optisch oder magnetisch wirken, d. h. ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das Tastelement auch einen sich ändernden elektrischen Widerstand im Sensor erzeugen. In diesem Fall handelt es sich bei dem Tastelement beispielhaft um einen Schieber bei einem Linearpotentiometer oder einen drehbaren Stellring bei einem Drehpotentiometer. Solche Sensoren zur Erfassung von Schwenkwinkeln sind bei Kraftfahrzeugen auch an anderer Stelle denkbar und werden beispielsweise genutzt, um einen Schwenkwinkel einer Kraftfahrzeug-Tür zu erfassen, wie dies in der DE 10 201 1 1 19 579 A1 der Anmelderin im Detail beschrieben wird. Der Sensor ist also als Widerstandssensor ausgebildet. In diesem Fall wird erneut je nach Position der Drehfalle im Beispielfall ein weitgehend lineares Signal des Sensors in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Drehfalle erzeugt, vorliegend ein sich entsprechend ändernder elektrischer Widerstand.
Des Weiteren besteht die zusätzliche oder alternative Möglichkeit, dass das Tastelement eine unterschiedliche optische Lichtstärke im Sensor erzeugt. In diesem Fall ist der Sensor als optoelektronischer Sensor ausgebildet. Beispielsweise mag es sich bei dem Tastelement im einfachsten Fall um eine Fläche oder Linie mit sich änderndem Reflexionsgrad für hierauf fallendes und vom Sensor ausgesandtes sowie von einem zugehörigen Empfänger aufgenommenes Licht handeln. Das heißt, je nach Drehwinkel der Drehfalle im Beispielfall, sorgt das an der Drehfalle angebrachte Tastelement mit sich änderndem Reflexionsgrad dafür, dass die vom optoelektronischen Sensor nach Reflexion am Tastelement empfangene Lichtstärke verändert wird. Auch in diesem Fall ist es wiederum denkbar, dass das Tastelement in Abhängigkeit von der Position der Drehfalle im Messbereich des Sensors bzw. optoelektronischen Sensors ein weitgehend lineares Signal in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Drehfalle erzeugt. Dabei kann sowohl mit Licht im sichtbaren Bereich als auch beispielsweise im nahen Infrarotbereich gearbeitet werden.
Besonders bevorzugt ist die Sensoranordnung als Flall-Sensor (Sensoranordnung) ausgebildet. Besonders bevorzugt kann es sich um Linear-Flall-Effekt-Sensoren handeln. Derartige Flall-Sensoren sind insbesondere für Wegmessungen oder die Messung von Drehbewegungen geeignet . Dabei können vorzugsweise Linear-Hall- Sensoren mit linearer Ausgangskennlinie eingesetzt werden, die ein zur Magnetfeldstärke proportionales Signal ausgeben. Dieses kann als analoge Spannung, pulsweitenmoduliertes Signal (PWM) oder im SENT-Protokoll zur Verfügung gestellt werden. Deren Ausgangskennlinien lassen sich linearisieren, womit Toleranzen der Magnete oder des mechanischen Aufbaus vollständig kompensiert werden können.
Die Sensoren können diagnosefähig und für genaue Distanzmessungen bis zu 40 mm und Winkelmessungen bis zu 180 Grad ausgelegt sein und/oder eine Redundanzfunktion aufweisen. In diesem Fall können zwei unabhängige Sensor- Chips (Dual-Die) in ein TSSOP-Gehäuse integriert werden. Des Weiteren können Direktwinkel-Hall-Sensoren (2D) genutzt werden, die in der Lage sind zusätzlich die Ausrichtung des Feldes zu messen: Neben der Magnetfeldkomponente senkrecht zur Chipoberfläche detektieren vertikale Hall-Elemente die Komponente in der Chipebene. Die interne Signalverarbeitung errechnet daraus Winkel- (bis zu 360 Grad) und Positionsinformationen. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoranordnung, insbesondere der Sensor, selbstkalibrierend ausgebildet ist. Messungenauigkeiten können somit zumindest reduziert werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn das erste Tastelement und/oder das zweite Tastelement magnetisch, insbesondere als Magnet, ausgebildet ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Sensoranordnung als Hall-Sensor (-anordnung) ausgebildet ist. Besonders bevorzugt kann der Magnet als Einlegeteil in der Drehfalle und der Sperrklinke, insbesondere in einer Ummantelung der Drehfalle oder Sperrklinke ausgebildet sein. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sind kunststoffgebundene Magnete, die insbesondere in der Ummantelung von Drehfalle und/oder Sperrklinke ausgebildet sind. Kunststoffgebundene Magnete sind Teilchenverbundwerkstoffe, bei denen Dauermagnetpulver in Kunststoffbinder eingebettet werden. Als Magnetpulver kommen Hartferrit (HF), verschiedene SmCo- und NdFeB-Pulver und in sehr geringem Ausmaß auch AINiCo-Legierungen zum Einsatz. Zum Einbinden der Magnetpartikel werden thermoplastische Binder, z.B. Polyamid (PA) oder Polyphenylsulfid (PPS), sowie Duroplaste, z.B. Epoxyharze, verwendet. Je nach Materialzusammensetzung und Fertigungsverfahren können isotrope und anisotrope Magnete mit unterschiedlichen magnetischen und mechanischen Werten hergestellt werden. Da nicht nur die Art des Magnet- und Kunststoffmaterials, sondern auch Füll- und Ausrichtungsgrad die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes bestimmen, ergibt sich eine große Breite an magnetischen Kennwerten und eine beachtliche Sorten- und Formenvielfalt. Besonders kostengünstig können die Magnete als Magnetklebeband ausgebildet sein. Diese können als Bandform mit einer einseitigen Klebeschicht ausgebildet und flexibel formbar sein.
Es ist des Weiteren denkbar, dass zumindest ein Tastelement auf einem Schaltnocken der Sperrklinke und/oder der Drehfalle angeordnet ist. Der Schaltnocken kann auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und/oder an der Drehfalle oder Sperrklinke befestigt oder aus einer Ummantelung der Drehfalle oder Sperrklinke ausgebildet sein. Ein erfindungsgemäßer Schaltnocken kann bspw. den Abstand zwischen Drehfalle / Drehfallenkörper bzw. Sperrklinke / Sperrklinkenkörper und dem Tastelement verringern. Dadurch können konstruktive Freiheiten erzielt werden. Der Schaltnocken kann bspw. aus Kunststoff ausgebildet, insbesondere ein Kunststoffspritzgußteil oder ein 3D-Druckerzeugnis sein und auf die Drehfalle, die Sperrklinke bzw. die Drehfallenachse oder Sperrklinkenachse angeordnet werden. Ist der Sensor nunmehr bspw. an einem Elektronkomponententräger oder einer Stelle des Schlossgehäuses angeordnet, die derart beabstandet zum Tastelement angeordnet ist, dass die Sensorsignale ohne Schaltnocken beeinflußt werden, kann der erfindungsgemäße Schaltnocken hierfür Abhilfe bringen. Das Tastelement, insbesondere der Magnet kann dabei als Einlegeteil an dem Schaltnocken angeordnet sein oder der Schaltnocken ist zumindest abschnittsweise als kunststoffgebundener Magnet ausgebildet.
Der Schaltnocken kann vorteilhaft eine Umwandlung der Rotationsbewegung der Sperrklinke und/oder der Drehfalle in eine Linearbewegung des zumindest einen Tastelements bewirken. Dadurch kann die Variabilität der Bauraumnutzung verbessert werden. Bspw. kann der Elektrokomponententräger (EKT) einfacher gestaltet werden und die Sensoranordnung oder der EKT muss nicht umständlich konstruiert bzw. angepasst werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Tastelemente jeweils auf einer Seite der Sperrklinke und/oder der Drehfalle angeordnet sind, die zu dem Sensor hin orientiert ist. Die Signalqualität kann dadurch verbessert werden, wobei gleichzeitig der benötigte Bauraum reduziert werden kann. Wenn das zumindest eine Tastelement der Drehfalle und das zumindest eine Tastelement der Sperrklinke gleichorientiert und hin zum Sensor orientiert angeordnet sind, kann der Sensor die Position der Gesperreteile besonders einfach und genau detektieren. Eine Seite meint hierbei bspw. die Seite/Fläche der Drehfalle oder Sperrklinke die zu der Schlossplatte, auf der das Gesperre montiert ist, orientiert ist bzw. die entsprechende Seite die der Schlossplatte abgewandt ist. Noch klarer wird dies in Zusammenschau mit den Figuren bzw. der Figurenbeschreibung. Das Ausgangssignal des Sensors kann vorteilhaft in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehfalle und/oder von dem Drehwinkel der Sperrklinke erzeugt werden, insbesondere kann die Ausgangsspannung des Sensors in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehfalle und/oder dem Drehwinkel der Sperrklinke verändert werden. Wird der Sensor mit einer Steuereinheit signalverbunden, kann die Steuereinheit das Ausgangssignal des Sensors verarbeiten und damit auf die Position/Stellung der Sperrklinke und Drehfalle schließen. Besonders bevorzugt liefert der Sensor unterschiedliche Ausgangsspannungen als Ausgangssignale, die in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehfalle oder Sperrklinke erzeugt werden. Die Ausgangsspannung liefert somit Rückschlüsse auf die Position der Sperrklinke und Drehfalle, wobei viele unterschiedliche Positionen detektiert werden können. Die Veränderung der Ausgangsspannung ermöglicht somit mehrere, insbesondere exakte und sich mit der Bewegung verändernde Positionssignale. Während der Bewegung der Tastelemente entlang des ortsfesten Sensors werden somit eine Vielzahl an unterschiedlichen Ausgangsspannungen erzeugt, die einen Rückschluss auf die Position geben. Die Auswertung der Ausgangssignale können dann von der Steuereinheit verarbeitet und zur Steuerung und/oder Regelung von bspw. Türantrieben, Zuziehhilfen oder Öffnungsantrieben genutzt werden.
Dadurch, dass das Ausgangssignal, insbesondere die Ausgangsspannung, des Sensors von dem Drehwinkel abhängt, kann auch die Bewegungs- / Drehrichtung der Gesperreteile ermittelt werden. Dementsprechend kann auch ein Übergang der Positionen bzw. die Richtung ermittelt werden. D. h. es ist möglich anhand der Ausgangssignale darauf zu schließen ob bspw. ein Entsperren (von Hauptrast in Offenstellung) oder ein Sperren (von Offenstellung in Vorrast oder Hauptrast) durchgeführt wird. Folglich ist nicht nur eine exakte Positionsbestimmung des Gesperres sondern auch ein Öffnungs- oder Schließvorgang detektierbar.
Vorteilhaft kann zumindest ein Tastelement im Wesentlichen eine sich in seinem Verlauf ändernde Geometrie aufweisen. Insbesondere kann das Tastelement eine in seiner Längserstreckung sich verändernde Breite oder Dicke aufweisen. Damit kann Einfluss auf die Signalgröße/-stärke im Einflussbereich des Sensors genommen werden, sodass die Signale eine präzise Information über die Positionen liefert. Ist die Teilfläche des Tastelements bspw. im Bereich der Vorrast oder der Flauptrast am größten, so kann dadurch z.B die Signalgröße/-stärke am besten/größten sein.
Es kann von Vorteil sein, dass das Sensorsignal am größten ist, wenn das Tastelement der Drehfalle und das Tastelement der Sperrklinke gleichzeitig im Einflussbereich des Sensors positioniert sind. Das kann besonders bevorzugt der Flauptrastposition entsprechen. In der Flauptrastposition sind dementsprechend sowohl das Tastelement der Sperrklinke als auch das Tastelement der Drehfalle im Einflussbereich des Sensors angeordnet. Dabei können die Tastelemente vollständig oder nur abschnittsweise im Einflussbereich des Sensors angeordnet sein. Es ist somit denkbar, dass die Ausgangsspannung des Sensors am größten ist, wenn sich beide Tastelemente im Einflussbereich des Sensors befinden. Bevorzugt entspricht das der Flauptrastposition, sodass in der Flauptrastposition die Ausgangsspannung des Sensors am größten ist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Es zeigen:
Figur 1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßes
Kraftfahrzeugschlosses in der Offenstellung,
Figur 2 die mögliche Ausführungsform aus Fig. 1 in der Vorrast, Figur 3 die mögliche Ausführungsform aus Fign. 1 und 2 in der Flauptrast und
Figur 4 die mögliche Ausführungsform aus Fign. 1 , 2 und 3 in einer beliebigen
Zwischenposition.
Die Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 1 . Das Kraftfahrzeugschloss 1 umfasst ein Gesperre aus im Wesentlichen Sperrklinke 3 und Drehfalle 4 sowie eine Sensoranordnung 5, 6, 7 mit einem ortsfesten Sensor 6, einem an der Drehfalle 4 angeordneten Tastelement 5 und einem an der Sperrklinke 3 angeordneten Tastelement 7. Die Sperrklinke 3 und die Drehfalle 4 sind in Fig. 1 nicht in sperrender Wirkverbindung, womit das Schloss 1 entsperrt ist und somit in der Offenstellung I positioniert ist. Der Sensor 6 weist einen Einflussbereich E auf. In diesem Einflussbereich E kann der Sensor 6 die Anwesenheit bzw. Abwesenheit der Tastelemente 5, 7 erfassen und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugen. In der gezeigten Offenstellung I befindet sich weder das Tastelement 5 der Drehfalle 4 noch das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 im Einflussbereich E des Sensors 6. Der Sensor 6 erkennt somit die Abwesenheit der Tastelemente 5, 7 und erzeugt ein Ausgangssignal, das der Offenstellung I entspricht. Eine Steuereinheit 1 1 des Schlosses 1 oder eines Fahrzeugs kann das Signal dann weiterverarbeiten bzw. auswerten und bspw. einen Schlossantrieb 12, insbesondere einen Zuziehantrieb 12, Türantrieb oder dergleichen steuern und/oder regeln.
Das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 und das Tastelement 5 der Drehfalle 4 können dabei jeweils in einer Ummantelung 9 der Sperrklinke 3 bzw, Drehfalle 4 angeordnet sein. Die Ummantelung 9 ist vorzugsweise eine Kunststoff aufweisende zumindest abschnittsweise die Sperrklinke 3 oder Drehfalle 4 ummantelnde Hülle. Die Ummantelung 9 dient u. A. zur Geräuschreduzierung. Die Tastelemente 5 und 7 können bspw. in der Kunststoff aufweisenden Ummantelung 9 eingelegt, eingespritzt oder in die Ummantelung 9 als kunststoffgebundener Magnet ausgebildet sein.
Die Drehfalle 4 weist einen Fangarm 4.1 und einen Lastarm 4.2 auf, wobei das Tastelement 5 in dem Lastarm 4.2 der Drehfalle 4 angeordnet ist. Wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, ist es bevorzugt, wenn das Tastelement 5 sich an dem Lastarm 4.2 im Bereich der Vorrastkontur 4.3 und der Hauptrastkontur 4.4 befindet. Beispielhaft ist das Tastelement 5 der Drehfalle 4 länglich ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen bogenförmig von der Hauptrastkontur 4.4 bis zur Vorrastkontur 4.3. Das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 ist an einer Sperrkontur 3.1 der Sperrklinke 3 angeordnet. Auch hierbei ist das Tastelement 7 beispielhaft bogenförmig ausgebildet und erstreckt sich entlang der Sperrkontur 3.1 .
Dreht sich die Drehfalle 4 um die Drehfallenachse 4.5 und/oder die Sperrklinke 3 um die Sperrklinkenachse 3.2 verändern sich auch die Positionen der Tastelemente 5, 7 entsprechend. Während der Drehung bzw. bei Erreichen einer Rastposition kann sich kein, ein oder beide Tastelemente 5, 7 im Einflussbereich E des Sensors 6 befinden. In Fig. 2 ist die Sperrklinke 3 um die Sperrklinkenachse 3.2 in Richtung Drehfalle 4 verschwenkt, wobei gleichzeitig die Drehfalle 4 um die Drehfallenachse 4.5 verschwenkt ist, sodass die Sperrklinke 3 mit der Rastkontur 3.1 in rastender Wirkverbindung mit der Vorrastkontur 4.3 der Drehfalle 4 steht. Das Tastelement 5 der Drehfalle 4 befindet sich in der gezeigten Vorrastposition II abschnittsweise in dem Einflussbereich E des Sensors 6. Das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 ist in der Vorrastposition gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Einflussbereichs E angeordnet. Der Sensor 6 detektiert somit lediglich das Tastelement 5, insbesondere nur einen Teilabschnitt des Tastelementes 5, welcher sich im Einflussbereich E befindet. Daraus erzeugt der Sensor 6 ein Ausgangssignal, das der Vorrastposition II entspricht.
Die Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 1 , wobei sich das Gesperre 2 in der Hauptrastposition III befindet. Die Sperrkontur 3.1 der Sperrklinke 3 ist in die Hauptrastkontur 4.4 eingefallen und stützt sich an der Hauptrastkontur 4.4 der Drehfalle 4 ab, sodass ein Schließbolzen eines Schlosshalters durch die Drehfalle 4 fixiert wird und das bewegliche Teil eines Fahrzeugs in der Schließstellung gehalten ist.
Das im Bereich der Sperrkontur 3.1 angeordnete Tastelement 7 der Sperrklinke 3 und das Tastelement 5 der Drehfalle 4 sind in der Hauptrastposition III beide zumindest abschnittsweise im Einflussbereich E des ortsfesten Sensors 6 positioniert. Besonders bevorzugt ist der Sensor 6 als Hall-Sensor und die Tastelemente 5 und 7 als Magnete ausgebildet. Das Ausgangssignal des Sensors 6 ist in dem Ausführungsbeispiel in der gezeigten Hauptrastposition III am größten. Also ist das Ausgangssignal am größten/stärksten wenn sich beide Tastelemente 5 und 7 zumindest abschnittsweise im Einflussbereich E des Sensors 6 befinden. Vorzugsweise ist das Tastelement 5 und/oder 7 als Magnet in die Ummantelung 9 der Sperrklinke bzw. der Drehfalle integriert, bspw. als Einlegeteil oder umspritzt von der Kunststoff aufweisenden Ummantelung 9.
Wie insbesondere aus der Fig. 3 deutlich wird, ermöglicht die Erfindung die Verwendung eines Sensors 6 und jeweils eines Tastelementes 7 einer Sperrklinke 3 und eines Tastelementes 5 der Drehfalle 4, die Erkennung zahlreicher Positionen des Gesperres 2, also von Drehfalle 4 und Sperrklinke 3. Es wird also nicht zwingend ein weiterer Sensor und/oder zusätzlicher Hebel benötigt um die Positionen des Gesperres, zumindest einer Offenstellung I, einer Vorrast II und/oder einer Hauptrast III zu detektieren. Der vorzugsweise ortsfeste Sensor 6 sowie das Tastelement 5 der Drehfalle 4 und das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 sind erfindungsgemäß derart im Kraftfahrzeugschloss 1 angeordnet, dass mehrere Positionen mit nur einem Sensor 6 detektiert werden können.
Die Fig. 4 zeigt eine Zwischenposition IV des Gesperres 2, die sich zwischen Hauptrast III und Vorrast II befindet. Auch diese beliebig gewählte Zwischenposition IV kann durch die erfindungsgemäße Sensoranordnung 5, 6, 7 zuverlässig detektiert werden. Beispielsweise kann die Zwischenposition IV als Einklemmfall definiert werden. Das Tastelement 5 der Drehfalle 4 erstreckt sich zumindest zwischen der Hauptrastkontur 4.4 und der Vorrastkontur 4.3 der Drehfalle, sodass auf diesem Stück / Abstand das T astelement 5 von dem Einflussbereich E des Sensors 6 erfasst werden kann. Befindet sich das Tastelement 5 der Drehfalle 4, wie gezeigt, im Einflussbereich E des Sensors 6, wird ein Ausgangssignal vom Sensor 6 erzeugt, das die Anwesenheit des Tastelementes 5 und somit der Drehfalle 4 im Einflussbereich E des Sensors 6 widerspiegelt. Gleichzeitig befindet sich das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 außerhalb des Einflussbereiches E des Sensors 6. Bspw. kann eine Steuereinheit 1 1 die mit dem Sensor 6 signalverbindbar ist, die Ausgangssignale auswerten und damit die Position des Gesperres 2 feststellen und insbesondere einen Schlossantrieb 12, wie bspw. eine Zuziehhilfe aktivieren oder deaktivieren. Somit wird anhand der detektierten Zwischenposition IV ein Einklemmfall erkannt und die Steuereinheit 1 1 kann den Zuziehantrieb 12 deaktivieren und/oder zurücklaufen lassen.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass durch die erfindungsgemäße Sensoranordnung 5, 6, 7 auch die Bewegungsrichtung der Drehfalle 4 und/oder der Sperrklinke 3 detektierbar sind. Das bedeutet, dass die Bewegung von Hauptrast III in Richtung Vorrast II bzw. Offenstellung I und umgekehrt von Offenstellung I in Richtung Vorrast II bzw. Hauptrast III und die Zwischenpositionen IV detektierbar sind. Die Sensoranordnung 5, 6, 7 ist dabei derart ausgebildet, dass die Ausgangssignale die durch die Erfassung von Abwesenheit bzw. Anwesenheit der Tastelement 5 und 7 einen Rückschluss auf die Bewegungsrichtung geben. Die Ausgangssignale können entsprechend unterschiedlich sein, wenn das Tastelement 5 der Drehfalle 4 zuerst im Einflussbereich E des Sensors 6 und anschließend erst das Tastelement 7 der Sperrklinke 3 detektiert wird. Umgekehrt kann der Sensor 6 ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugen wenn die Sperrklinke 3 und somit das Tastelement 7 von der Drehfalle 4 abgehoben wird, das Gesperre 2 also entsperrt wird, und das Tastelement 7 aus dem Einflussbereich E des Sensors 6 verschwindet.
Darüber hinaus kann über die Geometrie des Tastelementes 5 und/oder 7 die Stärke des Ausgangssignals des Sensors 6 beeinflusst werden, sodass bspw. die Bewegungsrichtung erkannt werden kann. So ist es denkbar, dass die Dicke oder Breite des Tastelementes 5 sich in seinem Verlauf zwischen Vorrastkontur und Hauptrastkontur der Drehfalle 4 verändert. So könnte die Breite oder Dicke des Tastelementes 5 im Bereich der Hauptrastkontur 4.4 größer sein als im Bereich der Vorrastkontur 4.3. Das Ausgangssignal würde somit im dickeren/breiteren Bereich des Tastelementes 5 und somit im Bereich der Hauptrastkontur 4.4 verstärkt sein. Denkbar ist die Ausgestaltung auch zusätzlich oder alternativ an der Sperrklinke 3. Insbesondere bei einem Sensor 6 in Form eines Hall-Sensors und eines magnetisch ausgebildeten Tastelementes 5, 7 kann eine zuvor beschriebene Ausführung vorteilhaft sein.
Die vorangehende Beschreibung ist zum Zwecke einer Erklärung unter Bezugnahme auf spezifische Implementierungen beschrieben worden. Jedoch ist nicht beabsichtigt, dass die obigen illustrativen Diskussionen erschöpfend sind oder den Schutzumfang der Ansprüche auf die offenbarten präzisen Formen beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind angesichts der obigen Lehren möglich. Die Implementierungen wurden ausgewählt, um die Prinzipien am besten zu erklären, die den Ansprüchen zugrunde liegen, und ihre praktischen Anwendungen, um dadurch zu ermöglichen, dass andere Fachleute auf dem Gebiet die Implementierungen am besten mit verschiedenen Modifikationen, wie sie geeignet sind, für die bestimmten erwogenen Anwendungen verwenden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeugschloss
2 Gesperre
3 Sperrklinke
3.1 Sperrkontur
3.2 Sperrklinkenachse
4 Drehfalle
4.1 Fangarm
4.2 Lastarm
4.3 Vorrastkontur
4.4 Hauptrastkontur
4.5 Drehfallenachse
5 Tastelement von Drehfalle
6 Sensor
7 Tastelement von Sperrklinke
8 Schaltnocken
9 Ummantelung
10 Schlossgehäuse
1 1 Steuereinheit
12 Schlossantrieb, Zuziehantrieb
E Einflussbereich des Sensors
I Offenstellung
II Vorrastposition
III Hauptrastposition
IV Zwischenposition

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugschloss (1 ) für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100) mit einem Gesperre (2) aus zumindest einer Sperrklinke (3) und einer Drehfalle (4), mit einer dem Gesperre (2) zugeordneten Sensoranordnung (5, 6, 7) mit einem ortsfesten Sensor (6) und einem an der Drehfalle (4) angeordneten Tastelement (5), oder umgekehrt, wobei der Sensor (6) zumindest zwei zur Anwesenheit und Abwesenheit des Tastelementes (5) im Einflussbereich (E) des Sensors (6) gehörige unterschiedliche Ausgangssignale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweites Tastelement (7) vorgesehen und an der Sperrklinke (3) angeordnet ist, wobei das erste Tastelement (5) und das zweite Tastelement (7) von dem ortsfesten Sensor erfassbar sind, wodurch mittels des einen Sensors (6) die Position (I, II, III, IV) von Drehfalle (4) und Sperrklinke (3) detektierbar sind.
2. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (5, 6, 7) kapazitiv, induktiv, optisch oder magnetisch wirkt.
3. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (5, 6, 7) als Hall-Sensor ausgebildet ist.
4. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Tastelement (5) und/oder das zweite Tastelement (7) magnetisch, insbesondere als Magnet, ausgebildet ist.
5. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet als kunststoffgebundener Magnet ausgebildet ist, insbesondere dass die Ummantelung (9) der Drehfalle (4) und/oder der Sperrklinke (3) zumindest abschnittsweise als kunststoffgebundener Magnet ausgebildet ist.
6. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Tastelement (5) und/oder das zweite Tastelement (7) als Einlegeteil ausgebildet und insbesondere in einer Ummantelung (9) der Drehfalle (4) und/oder der Sperrklinke (3) angeordnet ist.
7. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Tastelement (5, 7) auf einem Schaltnocken (8) der Sperrklinke (3) und/oder der Drehfalle (4) angeordnet ist.
8. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltnocken (8) eine Umwandlung der Rotationsbewegung der Sperrklinke (3) oder der Drehfalle (4) in eine Linearbewegung des zumindest einen Tastelementes (5, 7) bewirkt.
9. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastelemente (5, 7) jeweils auf einer Seite der Sperrklinke (3) und/oder der Drehfalle (4) angeordnet sind, die zu dem Sensor (6) hin orientiert ist.
10. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsignal des Sensors (6) in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehfalle (4) und/oder von dem Drehwinkel der Sperrklinke (3) erzeugt wird, insbesondere dass die Ausgangsspannung des Sensors (6) in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Drehfalle (4) und/oder der Sperrklinke (3) verändert wird.
1 1. Kraftfahrzeugschloss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal am größten ist, wenn das Tastelement (5) der Drehfalle (4) und das Tastelement (7) der Sperrklinke (3) gleichzeitig im Einflussbereich (E) des Sensors (6) positioniert sind.
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