EP4278054A1 - Kraftfahrzeug-schloss - Google Patents

Kraftfahrzeug-schloss

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EP4278054A1
EP4278054A1 EP21827593.1A EP21827593A EP4278054A1 EP 4278054 A1 EP4278054 A1 EP 4278054A1 EP 21827593 A EP21827593 A EP 21827593A EP 4278054 A1 EP4278054 A1 EP 4278054A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lock
emergency
motor vehicle
control unit
energy source
Prior art date
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Application number
EP21827593.1A
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French (fr)
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EP4278054B1 (de
Inventor
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 EP4278054A1 publication Critical patent/EP4278054A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4278054B1 publication Critical patent/EP4278054B1/de
Active legal-status Critical Current
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
    • E05B81/80—Electrical circuits characterised by the power supply; Emergency power operation
    • E05B81/82—Electrical circuits characterised by the power supply; Emergency power operation using batteries other than the vehicle main battery
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0097—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means including means for monitoring voltage, e.g. for indicating low battery state

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle lock, in particular a motor vehicle door lock, with a locking mechanism arranged in a lock housing and essentially consisting of a rotary latch and pawl, and also having an electric motor drive, in particular for the locking mechanism, and an emergency energy source for the electrical emergency supply of the drive.
  • Electric motor drives in particular for the locking mechanism. This significantly increases comfort.
  • the electric motor drive in question can also be used to implement functional positions such as locking positions, a child safety function, an anti-theft function, etc.
  • the electric motor drive is used to open the locking mechanism electrically.
  • Such an electrical opening process is not only particularly convenient because a mechanical action on the part of an operator can be omitted for this purpose, the operator rather, for example, acts on a switch, a door handle, a remote control, etc. to open the locking mechanism electrically.
  • the electrical opening can also contribute to improving the aerodynamics of an associated motor vehicle because, among other things, this means that outside door handles can be omitted.
  • electromotive drives for the locking mechanism can also be used to ensure the locking mechanism is pulled shut as a closing drive, as is described, for example, in the generic prior art according to DE 10 2018 123 264 A1.
  • the emergency energy source ensures that the electromotive drive is activated via the emergency energy source.
  • This is the well-known motor vehicle lock in the Can be opened in a structurally simple manner in the event of an accident or crash.
  • a comparable motor vehicle lock is the subject of US Pat. No. 10,378,251 B2. In this case, too, it is a question of being able to control any disruptions in the energy supply of the electric motor drive in the event of an accident or a crash.
  • One conceivable solution is to provide a mechanical backup solution.
  • mechanical backup solutions are structurally complex and increase the weight of the motor vehicle lock.
  • both an increase in weight and an increase in price are practically no longer accepted today.
  • the known teaching according to US Pat. No. 10,378,251 B2 works with an emergency energy source for the electrical emergency supply of the drive.
  • the emergency energy source is one that uses, among other things, so-called supercaps, ie capacitors with a particularly high capacity, which are charged by the energy source that is obligatory on the body side.
  • an additional charging module is provided and additionally a so-called boost module in order to be able to provide the electrical voltage in the range of 9 V to 16 V typically required to operate the electric motor drive on the output side of the capacitor.
  • the emergency energy source is inside the lock housing.
  • an additional control unit on the lock side in the lock housing ensures that the system switches to the emergency power source in an emergency. This has basically worked.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock in such a way that, while the emergency energy source continues to function properly, the design and monetary outlay is reduced once again compared to the prior art.
  • the invention proposes, in a generic motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock, that the emergency energy source be arranged in the lock housing so that it can be replaced.
  • the invention is therefore initially based on the assumption that the emergency energy source can be exchangeably accommodated in the lock housing. Ie, as a result there is the further possibility of being able to fall back on a conventional emergency energy source.
  • a further advantage is that the emergency energy source can be designed to be self-sufficient in this way from the body-side energy source. That is, the exchangeability of the emergency energy source in the interior of the lock housing provided according to the invention opens up the possibility of being able to dispense with an electrical connection to the energy supply on the body, so that the emergency energy source can be designed to be self-sufficient and independent of the energy supply on the body in question.
  • the invention is based on the finding that such emergency energy sources in the form of non-rechargeable lithium batteries, for example, are available nowadays in large numbers, inexpensively and without any problems.
  • non-rechargeable inorganic lithium batteries deliver, for example, an output voltage of 3.6 V, so that three such batteries connected in series already generate a voltage of 10.8 V.
  • Four such batteries even provide an output voltage of 14.4 V, so that in connection with the typically required current of several amperes, the electromotive drive can be controlled in emergency operation without any problems and, for example, still and unchanged ensures the electrical opening of the locking mechanism can.
  • the exchangeable emergency energy source arranged in the lock housing can also be exchanged and renewed by non-professionals if necessary.
  • the design is usually made in such a way that the exchangeable emergency energy source is accessible via a lock mouth of the lock housing.
  • the lock mouth in question is typically used to enable a lock holder on the body to interact with the locking mechanism inside the motor vehicle lock. Since the motor vehicle lock and in particular the motor vehicle door lock is generally fitted inside an associated motor vehicle door, the lock mouth in question is basically accessible at least when the relevant motor vehicle door is in the open state.
  • a lock-side control unit is also provided in the lock housing. Attaching the lock-side control unit in the lock housing has the advantage that the lock-side control unit is attached in a protected manner and is not damaged, particularly in the event of a crash. As a result, the lock-side control unit in the lock housing can control the essential lock functions even after a crash and, in particular, ensure that the electric motor drive can continue to be supplied with current and unchanged using the emergency energy source. In addition, with the aid of the lock-side control unit in the lock housing, the emergency power source that is also replaceable in the lock housing can be checked.
  • the lock-side control unit can regularly check the voltage provided by the emergency energy source and also its state of charge. As soon as the voltage or the state of charge of the non-rechargeable emergency energy source has fallen below a certain threshold within the scope of the invention, the lock-side control unit can, for example, send a corresponding warning message to an additionally provided body-side control unit or the motor vehicle in general, with the help of which the operator or user attention is drawn to the fact that the emergency power source needs to be replaced.
  • the control unit on the lock side generally communicates with the previously mentioned control unit on the body side.
  • the communication is generally wired.
  • a bus connection has proven to be particularly cheap here.
  • it can be a so-called LIN bus (Local Interconnected Network), ie a serial communication system, with the help of which sensors and actuators in the interior of the motor vehicle are generally networked with one another.
  • the data can be transmitted as a PWM signal (pulse width modulated).
  • PWM signal pulse width modulated
  • the lock-side control unit communicates with the body-side control unit, specifically advantageously via the addressee bus connection. This allows the body-side control unit to transmit an emergency signal to the lock-side control unit in an emergency.
  • communication between the lock-side control unit and the body-side control unit is normally possible and provided for.
  • the emergency signal in question is sent via the bus connection from the body-side control unit to the lock-side control unit. This is usually done serially and, for example, as a PWM signal.
  • the emergency signal usually corresponds to a voltage drop/voltage failure of the energy supply on the body side. That is, as soon as the body-side control unit detects a significant voltage drop or even a complete voltage failure of the body-side power supply, the relevant emergency signal is generated and, according to the invention, transmitted to the lock-side control unit.
  • an emergency signal typically triggers additional measures and scenarios, such as checking a crash sensor, triggering belt tensioners, airbags, etc. if necessary.
  • the design is advantageously such that the lock-side control unit switches at least its energy supply and that of the electromotive drive to the emergency energy source when it receives the emergency signal.
  • the control unit on the lock side together with the electric motor drive, is designed to be completely independent of the energy supply on the body side when the emergency signal is received. In most cases, the receipt of the emergency signal by the control unit on the lock side also ensures that an emergency sensor is monitored if necessary.
  • This emergency sensor can be an additional sensor that is attached outside or inside in or on the relevant motor vehicle door.
  • the emergency sensor in question is usually designed as an emergency switch.
  • the emergency sensor in question may be specially labeled to emphasize its importance. The fact that the control unit on the lock side only monitors the emergency sensor in question when the emergency signal is received ensures that any actuations of the emergency sensor outside of emergency operation are ignored by the control unit on the lock side. only in Emergency operation and after receiving the emergency signal, operations of the emergency sensor are registered and implemented by the lock-side control unit.
  • an actuation of the emergency sensor in question in emergency operation by the lock-side control unit can be interpreted directly to the effect that an electrical emergency opening is desired in the example case.
  • the emergency energy source is available, which in the emergency operation in question ensures that the electric motor drive is nevertheless supplied with the necessary electrical energy for its application, regardless of the energy supply on the body.
  • the electromotive drive can open the locking mechanism in question electrically in an emergency.
  • other emergency operations are also possible and conceivable with the help of the electric motor drive.
  • the design is such that in an emergency, the control unit on the lock side switches to the emergency energy source and monitors the emergency sensor.
  • the lock-side control unit can also switch the energy supply of the entire motor vehicle lock to the emergency energy source.
  • emergency actuations of the emergency sensor can be detected immediately with the aid of the lock-side control unit and, for example, converted into the desired electrical emergency opening.
  • Fig. 1 the motor vehicle lock according to the invention in a schematic overview
  • the motor vehicle lock is a motor vehicle door lock which, according to the exemplary embodiment, is arranged inside a motor vehicle door 1 that is only indicated.
  • the motor vehicle door 1 is a motor vehicle side door, specifically a motor vehicle driver's door.
  • the motor vehicle door 1 can also be a motor vehicle flap, a motor vehicle tailgate, a motor vehicle tank flap, etc. That is, the term motor vehicle door 1 is to be interpreted broadly within the scope of the present application.
  • the basic structure of the motor vehicle lock or motor vehicle door lock as shown has a locking mechanism 3, 4 arranged in a lock housing 2.
  • the locking mechanism 3, 4 consists of a rotary latch 3 and a pawl 4 as usual.
  • a closed state of the locking mechanism 3, 4 is shown with the catch 3 having fallen into the pawl 4.
  • the basic structure of the motor vehicle lock also includes an electric motor drive 5 which, according to the exemplary embodiment, acts on the pawl 4 and can lift it out of its engagement with the rotary latch 3 . Consequently, the electric motor drive 5 is designed as an electric motor opening drive for the locking mechanism 3, 4 within the scope of the exemplary embodiment and not restrictively.
  • the electromotive drive 5 is controlled by a control unit 6 on the lock side.
  • the lock-side control unit 6, like the locking mechanism 3, 4 and the electric motor drive 5, are located inside the lock housing 2.
  • This also applies to an emergency energy source 7 that is additionally provided, with the help of which the electric motor drive 5 can be acted upon for electrical emergency supply.
  • the emergency energy source 7 is also arranged and placed inside the lock housing 2 .
  • the emergency energy source 7 is arranged in the lock housing 2 so that it can be replaced.
  • the emergency energy source 7 in question is accessible via a lock mouth 8 according to the exemplary embodiment and as shown in FIG.
  • the lock mouth 8 can be seen particularly in FIG. 2.
  • the rotary latch 3 dips at least partially into the lock mouth 8 in order to be able to interact with a lock holder (not shown) and located on the body of the motor vehicle when the motor vehicle door 1 is closed.
  • a lock holder (not shown) and located on the body of the motor vehicle when the motor vehicle door 1 is closed.
  • the lock holder in question moves into the lock mouth 8 .
  • Said lock mouth 8 is also freely accessible as soon as the motor vehicle door 1 is open. This makes it possible to place an insert E in the lock mouth 8 that accommodates the emergency energy source 7 in an exchangeable manner and can be plugged into the lock housing 2 in an exchangeable manner. At the same time, the insert E ensures that the lock housing 2 is closed.
  • an openable flap can also be provided and implemented in the lock housing 2 in the area of the lock mouth 8, when the emergency energy source 7 becomes accessible when it is opened.
  • This flap K is indicated in FIGS. Either way, the emergency energy source 7 can easily be replaced by a layman if necessary, which only requires the motor vehicle door 1 to be in the open state.
  • the emergency energy source 7 is one that is designed to be self-sufficient in comparison to an energy supply 9 on the body.
  • the emergency energy source 7 is not only designed to be self-sufficient or independent of the energy supply 9 on the body, but is also not designed to be rechargeable.
  • one or more non-rechargeable, commercially available lithium batteries have proven to be particularly favorable as an emergency energy source 7 .
  • These can even be present and designed in the form of button cells, which are inserted into the replaceable insert E or into a holder that is accessible when opening the alternatively provided flap K in the area of the lock mouth 8 .
  • the lock-side control unit 6 communicates with a body-side control unit 10.
  • a bus connection 11 is provided for this purpose.
  • the bus binding 1 1 it can be the LIN bus already mentioned in the introduction.
  • the body-side control unit 10 outputs an emergency signal to the lock-side control unit 6 .
  • the emergency signal usually corresponds to a voltage drop/voltage failure of the body-side power supply 9.
  • the lock-side control unit 6 switches its energy supply and that of the electric motor drive 5 to the emergency energy source 7 .
  • the lock-side control unit 6 and the electric motor drive 5 are supplied with the necessary electrical energy with the aid of the body-side energy supply 9 .
  • the emergency signal has been transmitted by the body-side control unit 10 to the lock-side control unit 6, the power supply is switched, namely from the body-side power supply 9 to the emergency power source 7.
  • the emergency power source 7 may be responsible for the entire electrical power supply of the motor vehicle -Castle, i.e.
  • the lock-side control unit 6 automatically switches over to the emergency energy source 7 in the event of an emergency or when the emergency signal is received by the body-side control unit 10 .
  • the design is such that in the said emergency or when the emergency signal is received, the control unit 6 on the lock side also monitors an emergency sensor 12 .
  • This emergency sensor 12 can be provided on the inside of the motor vehicle door 1, on the outside of the motor vehicle door 1 or at another location. Since the emergency sensor 12 in question is monitored only and exclusively after the lock-side control unit 6 has received the emergency signal, any impingements on the emergency sensor 12 are ignored during normal operation. Only in the event of an emergency and after the emergency signal has been received does an actuation of the emergency sensor 12 lead to the locking mechanism 3, 4 being electrically opened in an emergency.
  • the control unit 6 on the lock side interprets an application of the relevant emergency sensor 12 to the effect that the desired emergency opening of the locking mechanism 3, 4 is to be carried out.
  • the emergency opening can be accompanied by a change in the direction of rotation of the electric motor drive 5 .
  • this is not mandatory.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Schloss, insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss, welches mit einem in einem Schlossgehäuse (2) angeordneten Gesperre (3, 4) aus im wesentlichen Drehfalle (3) und Sperrklinke (4) ausgerüstet ist. Ferner ist ein elektromotorischer Antrieb (5) insbesondere für das Gesperre (3, 4) und eine Notenergiequelle (7) zur elektrischen Notversorgung des Antriebes (5) vorgesehen. Erfindungsgemäß ist die Notenergiequelle (7) auswechselbar im Schlossgehäuse (2) angeordnet.

Description

Beschreibung
Kraftfahrzeug-Schloss
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Schloss, insbesondere Kraftfahrzeug- Türschloss, mit einem in einem Schlossgehäuse angeordneten Gesperre aus im wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke, ferner mit einem elektromotorischen Antrieb insbesondere für das Gesperre, und mit einer Notenergiequelle zur elektrischen Notversorgung des Antriebes.
Kraftfahrzeug-Schlösser und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlösser werden heutzutage zunehmend mit elektromotorischen Antrieben insbesondere für das Gesperre ausgerüstet. Dadurch lässt sich der Komfort erheblich steigern. Generell kann der fragliche elektromotorische Antrieb aber auch zur Realisierung von Funktionsstellungen wie beispielsweise Verriegelungsstellungen, einer Kindersicherungsfunktion, einer Diebstahlsicherungsfunktion etc. genutzt und eingesetzt werden.
Im Regelfall dient der elektromotorische Antrieb dazu, das Gesperre elektrisch zu öffnen. Ein solcher elektrischer Öffnungsvorgang ist nicht nur besonders komfortabel, weil hierzu eine mechanische Beaufschlagung seitens eines Bedieners entfallen kann, der Bediener vielmehr beispielsweise einen Schalter, einen Türgriff, eine Fernbetätigung etc. zum elektrischen Öffnen des Gesperres beaufschlagt. Sondern das elektrische Öffnen kann grundsätzlich auch zur Verbesserung der Aerodynamik eines zugehörigen Kraftfahrzeuges beitragen, weil hierdurch unter anderem Außentürgriffe entfallen können.
Daneben lassen sich solche elektromotorischen Antriebe für das Gesperre aber auch nutzen, um als Zuziehantrieb für ein Zuziehen des Gesperres zu sorgen, wie dies beispielsweise im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2018 123 264 A1 beschrieben wird. Die Notenergiequelle sorgt bei Abfall oder Ausfall der karosserieseitigen Energieversorgung des elektromotorischen Antriebes dafür, dass der elektromotorische Antrieb über die Notenergiequelle angesteuert wird. Dadurch soll das bekannte Kraftfahrzeug-Schloss auch im Falle eines Unfalls oder Crashfalls auf konstruktiv einfache Weise geöffnet werden können.
Ein vergleichbares Kraftfahrzeug-Schloss ist Gegenstand der US 10 378 251 B2. Auch in diesem Fall geht es darum, etwaige Störungen der Energieversorgung des elektromotorischen Antriebes bei einem Unfall oder Crashfall beherrschen zu können. Eine denkbare Lösung besteht darin, eine mechanische Backup- Lösung zur Verfügung zu stellen. Solche mechanischen Backup-Lösungen sind jedoch konstruktiv aufwendig und erhöhen das Gewicht des Kraftfahrzeug- Schlosses. Sowohl eine Gewichtserhöhung als auch eine Preissteigerung werden jedoch heutzutage praktisch nicht (mehr) akzeptiert.
Aus diesem Grund arbeitet die bekannte Lehre nach der US 10 378 251 B2 mit einer Notenergiequelle zur elektrischen Notversorgung des Antriebes. Bei der Notenergiequelle handelt es sich im Rahmen der bekannten Lehre um eine solche, die unter anderem auf sogenannte Supercaps, also Kondensatoren mit besonders hoher Kapazität zurückgreift, die seitens der karosserieseitig obligatorisch vorgesehenen Energiequelle geladen werden. Dazu ist unter anderem ein zusätzliches Lademodul vorgesehen und ergänzend ein sogenanntes Boost- Modul, um ausgangsseitig des Kondensators die typischerweise zum Betrieb des elektromotorischen Antriebes erforderliche elektrische Spannung im Bereich von 9 V bis 16 V zur Verfügung stellen zu können.
Bei der US 10 378 251 B2 findet sich die Notenergiequelle im Innern des Schlossgehäuses. Außerdem sorgt eine zusätzlich im Schlossgehäuse vorgesehene schlossseitige Steuereinheit dafür, dass im Notfall auf die Notenergiequelle umgeschaltet wird. Das hat sich grundsätzlich bewährt.
Der Stand der Technik bietet jedoch nach wie vor noch Raum für Verbesserungen. Denn die bei der bekannten Lehre nach der US 10 378 251 B2 eingesetzten Superkondensatoren sind einerseits kostenintensiv und erfordern andererseits ein spezifisches Lademodul und das zuvor bereits angesprochene Boost-Modul. Daneben ist oftmals noch ein sogenanntes Equalizer-Modul realisiert, mit deren Hilfe sichergestellt wird, dass im Beispielfall die beiden im Stand der Technik eingesetzten Superkondensatorzellen während ihres Betriebes über die gleiche Voltzahl verfügen. Da die fraglichen Module im Innern des Schlossgehäuses zusammen mit der bekannten Notenergiequelle angeordnet sind und betrieben werden müssen, erhöht sich hierdurch der konstruktive und finanzielle Aufwand bei der Realisierung der bekannten Kraftfahrzeug-Schlösser. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss so weiterzuentwickeln, dass bei nach wie vor einwandfreier Funktionalität der Notenergiequelle der konstruktive und monetäre Aufwand gegenüber dem Stand der Technik nochmals verringert ist.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere Kraftfahrzeug- Türschloss vor, dass die Notenergiequelle auswechselbar im Schlossgehäuse angeordnet ist.
Die Erfindung geht also zunächst einmal davon aus, dass die Notenergiequelle im Schlossgehäuse auswechselbar aufgenommen werden kann. D. h., hierdurch besteht die weitergehende Möglichkeit, auf eine konventionelle Notenergiequelle zurückgreifen zu können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Notenergiequelle auf diese Weise von der karosserieseitigen Energiequelle autark ausgelegt werden kann. D. h., die erfindungsgemäß vorgesehene Auswechselbarkeit der Notenergiequelle im Innern des Schlossgehäuses eröffnet die Möglichkeit, auf eine elektrische Verbindung mit der karosserieseitigen Energieversorgung grundsätzlich verzichten zu können, sodass hierdurch die Notenergiequelle autark und unabhängig von der fraglichen karosserieseitigen Energieversorgung ausgelegt werden kann.
Als weitere Folge hiervon hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Notenergiequelle nicht aufladbar ausgebildet ist. Durch diese Auslegung kann grundsätzlich auf ein Auflade-Modul ebenso wie das obligatorische Boost-Modul nach dem Stand der Technik entsprechend der US 10 378 251 B2 verzichtet werden. Ebenso ist ein Equalizer-Modul entbehrlich. Denn die erfindungsgemäß auswechselbar im Schlossgehäuse aufgenommene Notenergiequelle ist autark und nicht aufladbar ausgebildet, stellt also von vornherein die zum Notbetrieb erforderliche Energie und zugehörige Spannung für den elektromotorischen Antrieb zur Verfügung.
Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass solche Notenergiequellen in Gestalt von beispielsweise nicht aufladbaren Lithiumbatterien drehen heutzutage in großer Zahl, preisgünstig und problemlos zur Verfügung stehen. Tatsächlich liefern solche nicht aufladbaren anorganischen Lithiumbatterien beispielsweise eine Ausgangsspannung von 3,6 V, sodass drei solcher hintereinander geschalteter Batterien bereits eine Spannung von 10,8 V erzeugen. Vier solcher Batterien liefern sogar eine Ausgangsspannung von 14,4 V, sodass in Verbindung mit den typischerweise geforderten Stromstärken von mehreren Ampere der elektromotorische Antrieb problemlos im Notbetrieb angesteuert werden kann und beispielsweise nach wie vor und unverändert für das elektrische Öffnen des Gesperres sorgt und auch sorgen kann. Es ist sogar möglich, in diesem Zusammenhang ganz generell auf sogenannte „Knopfzellen“ zurückzugreifen.
Auf diese Weise lässt sich erfindungsgemäß die auswechselbare und im Schlossgehäuse angeordnete Notenergiequelle auch von Laien im Bedarfsfall auswechseln und erneuern. Dazu ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die auswechselbare Notenergiequelle über ein Schlossmaul des Schlossgehäuses zugänglich ist. Das fragliche Schlossmaul dient typischerweise dafür, dass ein karosserieseitiger Schlosshalter mit dem Gesperre im Innern des Kraftfahrzeug-Schlosses wechselwirken kann. Da das Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss im Allgemeinen im Innern einer zugehörigen Kraftfahrzeug -Tür angebracht wird, ist das fragliche Schlossmaul zumindest in geöffnetem Zustand der betreffenden Kraftfahrzeug-Tür grundsätzlich zugänglich.
Wenn im Bereich des Schlossmaules beispielsweise eine zu öffnende Abdeckung oder auch ein auswechselbarer Einsatz zur Aufnahme der Notenergiequelle vorgesehen ist, kann folglich selbst ein Laie den Austausch der Notenergiequelle vornehmen. Da es sich darüber hinaus bei der Notenergiequelle im Rahmen der Erfindung um allgemein erhältliche und handelsübliche nicht aufladbaren Batterien handelt, sind komplizierte Energiespeicher, Lademodule etc. ausdrücklich entbehrlich. Als Folge hiervon kann nicht nur das Gewicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schlosses sondern auch sein Herstellungspreis besonders niedrig gehalten werden.
Im Regelfall ist zusätzlich eine schlossseitige Steuereinheit im Schlossgehäuse vorgesehen. Die Anbringung der schlossseitigen Steuereinheit im Schlossgehäuse ist mit dem Vorteil verbunden, dass hierdurch die schlossseitige Steuereinheit geschützt angebracht ist und insbesondere im Crashfall nicht beschädigt wird. Dadurch kann die schlossseitige Steuereinheit im Schlossgehäuse auch nach einem Crash die wesentlichen Schlossfunktionen steuern und insbesondere dafür sorgen, dass der elektromotorische Antrieb mit Hilfe der Notenergiequelle nach wie vor und unverändert bestromt werden kann. Außerdem kann mit Hilfe der schlossseitigen Steuereinheit im Schlossgehäuse die ebenfalls auswechselbar im Schlossgehäuse vorhandene Notenergiequelle überprüft werden.
So ist es beispielsweise denkbar, dass die schlossseitige Steuereinheit die von der Notenergiequelle zur Verfügung gestellte Spannung und auch ihren Ladezustand regelmäßig überprüft. Sobald die Spannung bzw. der Ladezustand der nicht aufladbaren Notenergiequelle im Rahmen der Erfindung eine bestimmte Schwelle unterschritten hat, kann die schlossseitige Steuereinheit beispielsweise an ein zusätzlich vorgesehenes karosserieseitiges Steuergerät bzw. allgemein das Kraftfahrzeug eine entsprechende Warnmeldung abgeben, mit deren Hilfe der Bediener bzw. Benutzer dahingehend aufmerksam gemacht wird, dass ein Austausch der Notenergiequelle erforderlich ist.
Die schlossseitige Steuereinheit kommuniziert in der Regel mit dem zuvor bereits angesprochenen karosserieseitigen Steuergerät. Die Kommunikation erfolgt dabei im Allgemeinen drahtgebunden. Hier hat sich eine Busverbindung als besonders günstig erwiesen. Tatsächlich kann es sich beispielhaft und nicht einschränkend um einen sogenannten LIN-Bus (Local Interconnected Network) handeln, also ein serielles Kommunikationssystem, mit deren Hilfe in der Regel Sensoren und Aktuatoren im Innern des Kraftfahrzeuges miteinander vernetzt werden. Die Datenübertragung kann dabei als PWM-Signal (Pulsweiten moduliert) erfolgen. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keinesfalls zwingend. Jedenfalls kommuniziert die schlossseitige Steuereinheit mit dem karosserieseitigen Steuergerät, und zwar vorteilhaft über die angesprochene Busverbindung. Dadurch kann das karosserieseitige Steuergerät im Notfall ein Notfallsignal an die schlossseitige Steuereinheit übermitteln. Selbstverständlich ist auch eine Kommunikation zwischen der schlossseitigen Steuereinheit und dem karosserieseitigen Steuergerät im Normalfall möglich und vorgesehen.
Das fragliche Notfallsignal wird dabei über die Busverbindung von dem karosserieseitigen Steuergerät an die schlossseitige Steuereinheit gesandt. Das geschieht in der Regel seriell und beispielhaft als PWM-Signal. Das Notfallsignal korrespondiert seinerseits in der Regel zu einem Spannungsab- fall/Spannungsausfall der karosserieseitigen Energieversorgung. D. h., sobald das karosserieseitige Steuergerät einen signifikanten Spannungsabfall oder sogar einen kompletten Spannungsausfall der karosserieseitigen Energieversorgung feststellt, wird das betreffende Notfallsignal erzeugt und erfindungsgemäß an die schlossseitige Steuereinheit übermittelt. Selbstverständlich kommt es bei einem Notfallsignal typischerweise zu zusätzlichen Maßnahmen und Szenarien, beispielsweise zur Überprüfung eines Crashsensors, gegebenenfalls Auslösung von Gurtstraffer, Airbags etc.
Des Weiteren ist die Auslegung vorteilhaft so getroffen, dass die schlossseitige Steuereinheit bei Empfang des Notfallsignals zumindest seine Energieversorgung und diejenige des elektromotorischen Antriebes auf die Notenergiequelle umschaltet. Dadurch ist die schlossseitige Steuereinheit zusammen mit dem elektromotorischen Antrieb beim Empfang des Notfallsignals energetisch völlig unabhängig von der karosserieseitigen Energieversorgung ausgelegt. Meistens sorgt der Empfang des Notfallsignals seitens der schlossseitigen Steuereinheit zusätzlich auch dafür, dass gegebenenfalls ein Notfallsensor überwacht wird.
Bei diesem Notfallsensor kann es sich um einen zusätzlichen Sensor handeln, der außen oder innen in oder an der betreffenden Kraftfahrzeug-Tür angebracht ist. Meistens ist der fragliche Notfallsensor als Notfallschalter ausgebildet. Außerdem mag der fragliche Notfallsensor speziell gekennzeichnet sein, um seine Bedeutung hervorzuheben. Dadurch, dass die schlossseitige Steuereinheit erst bei Empfang des Notfallsignals den fraglichen Notfallsensor überwacht, wird sichergestellt, dass etwaige Betätigungen des Notfallsensors außerhalb des Notbetriebes seitens der schlossseitigen Steuereinheit ignoriert werden. Erst im Notbetrieb und nach Empfang des Notfallsignals werden Betätigungen des Notfallsensors seitens der schlossseitigen Steuereinheit registriert und umgesetzt.
Dadurch kann eine Betätigung des fraglichen Notfallsensors im Notbetrieb seitens der schlossseitigen Steuereinheit dahingehend unmittelbar interpretiert werden, dass ein elektrisches Notöffnen im Beispielfall gewünscht wird. Um nun dieses elektrische Notöffnen herbeizuführen, steht die Notenergiequelle zur Verfügung, die im fraglichen Notbetrieb dafür sorgt, dass der elektromotorische Antrieb unabhängig von der karosserieseitigen Energieversorgung dennoch mit der erforderlichen elektrischen Energie zu seiner Beaufschlagung versorgt wird. Als Folge hiervon kann der elektromotorische Antrieb das fragliche Gesperre elektrisch notöffnen. Selbstverständlich sind auch andere Notbetätigungen mit Hilfe des elektromotorischen Antriebes möglich und denkbar.
Grundsätzlich ist die Auslegung also so getroffen, dass bei einem Notfall die schlossseitige Steuereinheit auf die Notenergiequelle umschaltet und den Notfallsensor überwacht. Generell kann die schlossseitige Steuereinheit auch die Energieversorgung des gesamten Kraftfahrzeug-Schlosses auf die Notenergiequelle umschalten. Dadurch können unmittelbar Notbetätigungen des Notfallsensors mit Hilfe der schlossseitigen Steuereinheit erfasst und beispielsweise in die gewünschte elektrische Notöffnung umgesetzt werden.
Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeug-Schloss und ein Verfahren zu seinem Betrieb erläutert, welches zu einer signifikanten Vereinfachung und einem besonders kostengünstigen Aufbau korrespondiert. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass die Notenergiequelle auswechselbar im Schlossgehäuse angeordnet ist. Da darüber hinaus die Notenergiequelle autark und nicht aufladbar ausgebildet ist, können in diesem Zusammenhang handelsübliche nicht aufladbare Batterien zum Einsatz kommen, die sogar von einem Laien im Bedarfsfall ausgetauscht werden können. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schloss in einer schematischen Übersicht und
Fig. 2 das Schlossgehäuse in einer perspektivischen Detailansicht.
In den Figuren ist ein Kraftfahrzeug-Schloss dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug- Schloss handelt es sich um ein Kraftfahrzeug-Türschloss, welches nach dem Ausführungsbeispiel im Innern einer lediglich angedeuteten Kraftfahrzeug-Tür 1 angeordnet ist. Bei der Kraftfahrzeug-Tür 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Kraftfahrzeug-Seitentür, konkret eine Kraftfahrzeug-Fahrertür. Grundsätzlich kann es sich bei der Kraftfahrzeug-Tür 1 aber auch um eine Kraftfahrzeug-Klappe, eine Kraftfahrzeug-Heckklappe, eine Kraftfahrzeug- Tankklappe etc. handeln. D. h., der Begriff Kraftfahrzeug-Tür 1 ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung weit auszulegen.
Das Kraftfahrzeug-Schloss bzw. Kraftfahrzeug-Türschloss entsprechend der Darstellung verfügt in seinem grundsätzlichen Aufbau über ein in einem Schlossgehäuse 2 angeordnetes Gesperre 3, 4. Das Gesperre 3, 4 setzt sich wie üblich aus einer Drehfalle 3 und einer Sperrklinke 4 zusammen. Im Rahmen der Darstellung nach der Fig. 1 ist ein Schließzustand des Gesperres 3, 4 mit in die Drehfalle 3 eingefallener Sperrklinke 4 dargestellt.
Zum grundsätzlichen Aufbau des Kraftfahrzeug-Schlosses gehört ferner ein elektromotorischer Antrieb 5, der nach dem Ausführungsbeispiel auf die Sperrklinke 4 arbeitet und diese von ihrem Eingriff mit der Drehfalle 3 abheben kann. Folgerichtig ist der elektromotorische Antrieb 5 im Rahmen des Ausführungsbeispiels und nicht einschränkend als elektromotorischer Öffnungsantrieb für das Gesperre 3, 4 ausgebildet.
Der elektromotorische Antrieb 5 wird von einer schlossseitigen Steuereinheit 6 angesteuert. Die schlossseitige Steuereinheit 6 findet sich ebenso wie das Gesperre 3, 4 und der elektromotorische Antrieb 5 im Innern des Schlossgehäuses 2. Das gilt auch für eine zusätzlich vorgesehene Notenergiequelle 7, mit deren Hilfe der elektromotorische Antrieb 5 zur elektrischen Notversorgung beaufschlagt werden kann. Die Notenergiequelle 7 ist ebenfalls im Innern des Schlossgehäuses 2 angeordnet und platziert. Erfindungsgemäß ist die Notenergiequelle 7 auswechselbar im Schlossgehäuse 2 angeordnet. Tatsächlich ist die fragliche Notenergiequelle 7 nach dem Ausführungsbeispiel und entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 über ein Schlossmaul 8 zugänglich. Das Schlossmaul 8 erkennt man besonders in der Fig. 2. Tatsächlich taucht die Drehfalle 3 zumindest teilweise in das Schlossmaul 8 ein, um mit einem nicht ausdrücklich dargestellten und an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges befindlichen Schlosshalter beim Schließen der Kraftfahrzeug- Tür 1 wechselwirken zu können. Dazu fährt der fragliche Schlosshalter in das Schlossmaul 8 ein. Das besagte Schlossmaul 8 ist darüber hinaus frei zugänglich, sobald die Kraftfahrzeug-Tür 1 geöffnet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, im Schlossmaul 8 einen Einsatz E zu platzieren, der die Notenergiequelle 7 auswechselbar aufnimmt und in das Schlossgehäuse 2 auswechselbar eingesteckt werden kann. Zugleich sorgt der Einsatz E für einen Verschluss des Schlossgehäuses 2.
Anstelle des Einsatzes E kann im Bereich des Schlossmaules 8 aber auch eine zu öffnende Klappe im Schlossgehäuse 2 vorgesehen und realisiert werden, bei deren Öffnung die Notenergiequelle 7 zugänglich wird. Diese Klappe K ist in den Figuren 1 und 2 angedeutet. So oder so lässt sich die Notenergiequelle 7 problemlos auch von einem Laien im Bedarfsfall auswechseln, was lediglich den geöffneten Zustand der Kraftfahrzeug-Tür 1 erfordert.
Bei der Notenergiequelle 7 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine solche, die autark im Vergleich zu einer karosserieseitigen Energieversorgung 9 ausgebildet ist. Außerdem ist die Notenergiequelle 7 nicht nur autark bzw. unabhängig von der karosserieseitigen Energieversorgung 9 ausgelegt, sondern auch nicht aufladbar ausgebildet. Hier haben sich als Notenergiequelle 7 ein oder mehrere nicht aufladbare und handelsübliche Lithiumbatterien als besonders günstig erwiesen. Diese können sogar in Gestalt von Knopfzellen vorliegen und ausgebildet sein, die in den auswechselbaren Einsatz E eingelegt werden bzw. in eine Halterung, die beim Öffnen der alternativ vorgesehenen Klappe K im Bereich des Schlossmaules 8 zugänglich ist.
Die schlossseitige Steuereinheit 6 kommuniziert mit einem karosserieseitigen Steuergerät 10. Dazu ist eine Busverbindung 1 1 vorgesehen. Bei der Busver- bindung 1 1 kann es sich um den einleitend bereits angesprochenen LIN-Bus handeln. Sobald das karosserieseitige Steuergerät 10 einen Notfall registriert, gibt das karosserieseitige Steuergerät 10 ein Notfallsignal an die schlossseitige Steuereinheit 6 ab. Das Notfallsignal korrespondiert in der Regel zu einem Spannungsabfall/Spannungsausfall der karosserieseitigen Energieversorgung 9.
Sobald die schlossseitige Steuereinheit 6 seitens des karosserieseitigen Steuergerätes 10 das fragliche Notfallsignal empfangen hat, schaltet die schlossseitige Steuereinheit 6 seine Energieversorgung und diejenige des elektromotorischen Antriebes 5 auf die Notenergiequelle 7 um. D. h., im Normalbetrieb wird die schlossseitige Steuereinheit 6 ebenso wie der elektromotorische Antrieb 5 mit Hilfe der karosserieseitigen Energieversorgung 9 mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt. Sobald jedoch das Notfallsignal seitens des karosserieseitigen Steuergerätes 10 an die schlossseitige Steuereinheit 6 übermittelt worden ist, kommt es zur Umschaltung der Energieversorgung, nämlich von der karosserieseitigen Energieversorgung 9 auf die Notenergiequelle 7. Die Notenergiequelle 7 mag in diesem Fall für die gesamte elektrische Energieversorgung des Kraftfahrzeug-Schlosses sorgen, also nicht nur der schlossseitigen Steuereinheit 6 sowie des elektromotorischen Antriebes 5, sondern auch und gegebenenfalls für die Energieversorgung zusätzlich und im Innern des Kraftfahrzeug-Schlosses vorgesehener Sensoren, weiterer Motoren, Antriebe etc. Wesentlich ist jedoch, dass mit Hilfe der Notenergiequelle 7 die elektrische Energieversorgung der schlossseitigen Steuereinheit 6 und des elektromotorischen Antriebes 5 sichergestellt ist.
Auf diese Weise schaltet die schlossseitige Steuereinheit 6 bei einem Notfall bzw. beim Empfang des Notfallsignals seitens des karosserieseitigen Steuergerätes 10 automatisch auf die Notenergiequelle 7 um. Außerdem ist die Auslegung so getroffen, dass in dem besagten Notfall bzw. beim Empfang des Notfallsignals die schlossseitige Steuereinheit 6 zusätzlich einen Notfallsensor 12 überwacht. Dieser Notfallsensor 12 kann im Innern der Kraftfahrzeug-Tür 1 , außen an der Kraftfahrzeug-Tür 1 oder auch an anderer Stelle vorgesehen sein. Da der fragliche Notfallsensor 12 erst und ausschließlich nach Empfang des Notfallsignals seitens der schlossseitigen Steuereinheit 6 überwacht wird, werden im Normalbetrieb etwaige Beaufschlagungen des Notfallsensors 12 ignoriert. Erst im Notfall und nach Empfang des Notfallsignals führt nun eine Beaufschlagung des Notfallsensors 12 dazu, dass das Gesperre 3, 4 elektrisch notgeöffnet wird. Denn eine Beaufschlagung des betreffenden Notfallsensors 12 wird im Notfall seitens der schlossseitigen Steuereinheit 6 dahingehend interpretiert, dass das gewünschte Notöffnen des Gesperres 3, 4 durchgeführt werden soll. Das Notöffnen kann dabei grundsätzlich mit einer Drehrichtungsänderung des elektromotorischen Antriebes 5 einhergehen. Das ist jedoch nicht zwingend.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug-Tür
2 Schlossgehäuse
3, 4 Gesperre
3 Drehfalle
4 Sperrklinke
5 elektromotorischer Antrieb
6 schlossseitige Steuereinheit
7 Notenergiequelle
8 Schlossmaul
9 karosserieseitige Energieversorgung
10 karosserieseitiges Steuergerät
1 1 Busverbindung
12 Notfallsensor
K Klappe
E Einsatz

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug-Schloss, insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss, mit einem in einem Schlossgehäuse (2) angeordneten Gesperre (3, 4) aus im wesentlichen Drehfalle (3) und Sperrklinke (4), ferner mit einem elektromotorischen Antrieb (5) insbesondere für das Gesperre (3, 4), und mit einer Notenergiequelle (7) zur elektrischen Notversorgung des Antriebes (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Notenergiequelle (7) auswechselbar im Schlossgehäuse (2) angeordnet ist.
2. Kraftfahrzeug-Schloss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine schlossseitige Steuereinheit (6) im Schlossgehäuse (2) vorgesehen ist.
3. Kraftfahrzeug-Schloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schlossseitige Steuereinheit (6) mit einem karosserieseitigen Steuergerät (10) beispielsweise über eine Busverbindung (1 1 ) kommuniziert.
4. Kraftfahrzeug-Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das karosserieseitige Steuergerät (10) im Notfall ein Notfallsignal an die schlossseitige Steuereinheit (6) übermittelt.
5. Kraftfahrzeug-Schloss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Notfallsignal seriell, als PWM-Signal etc. übermittelt wird.
6. Kraftfahrzeug-Schloss nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Notfallsignal zu einem Spannungsabfall/Spannungsausfall einer karosserieseitigen Energieversorgung (9) korrespondiert.
7. Kraftfahrzeug-Schloss nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schlossseitige Steuereinheit (6) bei Empfang des Notfallsignals zumindest seine Energieversorgung und diejenige des Antriebes (5) auf die Notenergiequelle (7) umschaltet und gegebenenfalls einen Notfallsensor (12) überwacht.
8. Kraftfahrzeug-Schloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schlossseitige Steuereinheit (6) die Energieversorgung des gesamten Kraftfahrzeug-Schlosses auf die Notenergiequelle (7) umschaltet.
9. Kraftfahrzeug-Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Notenergiequelle (7) autark und nicht aufladbar ausgebildet ist.
10. Kraftfahrzeug-Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Notenergiequelle (7) über ein Schlossmaul (8) im Schlossgehäuse (2) zugänglich ist.
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