WO2022037739A1 - Elektrisch betreibbare vorrichtung für ein kraftfahrzeugzugangssystem - Google Patents

Elektrisch betreibbare vorrichtung für ein kraftfahrzeugzugangssystem Download PDF

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WO2022037739A1
WO2022037739A1 PCT/DE2021/100509 DE2021100509W WO2022037739A1 WO 2022037739 A1 WO2022037739 A1 WO 2022037739A1 DE 2021100509 W DE2021100509 W DE 2021100509W WO 2022037739 A1 WO2022037739 A1 WO 2022037739A1
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voltage motor
motor
voltage
low
normal
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PCT/DE2021/100509
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Inventor
Ömer INAN
Peter Szegeny
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Kiekert Aktiengesellschaft
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/02—Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04—Electrical
    • E05B81/06—Electrical using rotary motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0012—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors
    • E05B2047/0013—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors more than one motor for the same function, e.g. for redundancy or increased power

Definitions

  • Drive units in or in connection with motor vehicle locksmiths are regularly equipped with at least one electric motor, on whose output shaft the output-side worm is arranged.
  • the worm in turn meshes with the worm wheel.
  • a translation of the high-speed output shaft of the electric motor can already be represented in contrast to slower rotary movements of the worm wheel. All of this is possible with a functional and compact structure. This has basically worked.
  • the main drive and the emergency drive are designed differently.
  • the main drive with its main motor in the present case ensures a so-called electrical opening of the locking mechanism, i.e. ensuring that the pawl engaging in the rotary latch in the closed position of the locking mechanism is lifted from its engagement.
  • a further drive unit or the emergency drive is included provided an auxiliary motor, which is coupled via additional gear elements with a planetary gear for lifting the pawl.
  • the main motor and a driven element working on the pawl and, on the other hand, the auxiliary motor working on the driven element. This means that an electric opening process is also possible if the main drive has failed in the event of a crash.
  • a motor vehicle lock with electrical opening it is necessary to allow opening even with increased forces, such as typically occur after accidents or when objects are trapped when the door is closed. It must also be possible to open the lock if the vehicle's on-board power supply voltage has failed, e.g. after an accident.
  • the opening drive for the normal opening of the lock consists of a motor and a gear acting on the pawl and usually has to be able to open very quickly in order to ensure a high-quality feel when the door is opened.
  • the object of the invention to at least partially eliminate the above disadvantages known from the prior art.
  • the object of the invention is to provide a structurally simple and cost-effective solution for improving the motor vehicle access system.
  • the electrically operable (actuable) device of a vehicle access system has an actuation mechanism and an actuation drive coupled thereto, the actuation drive comprising a normal-voltage motor and a drive train for electromechanically actuating the actuation mechanism.
  • the actuation drive comprising a normal-voltage motor and a drive train for electromechanically actuating the actuation mechanism.
  • at least one low-voltage motor is provided, with both the normal-voltage motor and the low-voltage motor interacting with the drive train in terms of drive technology.
  • the two motors according to the invention are characterized in that they work/can work in different voltage ranges. It is therefore possible that, depending on the supply voltage made available for the device and thus the motors, the normal-voltage motor or the low-voltage motor are actuated for actuation.
  • Normal voltage can be understood, for example, as the on-board voltage of the vehicle, which is generally provided to supply the device, ie in a fully functional vehicle.
  • the term on-board voltage motor can also be used as a synonym for the normal voltage motor.
  • low voltage can be understood to mean a voltage that is below the normal on-board voltage and is provided in particular in the event of a functional restriction of the vehicle or parts of the vehicle or can be provided by energy sources that can be arranged externally (e.g. from outside the vehicle).
  • the low-voltage motor is therefore designed in such a way that it can ensure the driving of the actuating mechanism with a lower supply voltage.
  • the device needs to be powered by a backup/emergency power source, it is now possible to access a greater choice of power source.
  • the use of expensive supercaps with boost electronics is no longer mandatory if the supply voltage for the low-voltage motor can be lower than the supply voltage for the normal-voltage motor. Commercially available batteries or wireless energy transfer via smartphone or wearable are therefore conceivable for the supply of the low-voltage motor.
  • a device according to the invention can be understood, for example, as a motor vehicle lock, a door or flap drive or a door divider. All these systems can be subsumed under the term access system.
  • the normal voltage motor advantageously has an operating voltage of between 8V and 16V.
  • the operating voltage in this range corresponds to the voltage regularly provided by the on-board electronics or the supply battery of a vehicle.
  • the low-voltage motor has an operating voltage of between 1.5V and 4.5V.
  • This voltage can powered by a backup battery of approximately 3V.
  • 3V batteries are inexpensive and compact in design.
  • Expensive electronics, for example boost electronics, are not necessary in this case, which means that the costs can be further reduced.
  • the drive train it is conceivable within the scope of the invention for the drive train to have a gear which effectively connects the motors to the actuating mechanism.
  • the gear can, for example, be a worm gear and/or a spur gear.
  • the gear is used to transmit power from the motors to the operating mechanism.
  • the worm wheel is designed as part of the drive train as a gear spur gear and thus a part of a gear following the electric motor.
  • the worm wheel or gear spur gear can mesh directly with a subsequent gear in order to provide the torques required, for example, for driving an output element.
  • this allows a particularly compact structure to be implemented.
  • the transmission has two gear ratios, with the first gear ratio having a lower gear ratio than the second gear ratio.
  • the transmission thus has different transmission ratios. Once a lower and once a higher transmission ratio for different requirements.
  • the transmission stages are formed on the worm wheel.
  • the at least two transmission stages can be designed on the worm wheel in such a way that they are arranged in different planes on the one worm wheel. It is also conceivable for each gear stage to be assigned a worm wheel, with the worm wheels preferably being arranged on a common axis. However, the gear stages can also be arranged on just a single worm wheel. For this it is advantageous if the steps are formed in different planes on the worm wheel.
  • the worm wheel has plastic, in particular is made of plastic.
  • the first transmission stage and the at least second transmission stage can be formed on two different levels during the production of the plastic part.
  • the gear ratios can be implemented using different numbers of teeth on the gear wheels/worm gears.
  • the different gear stages allow different modes of operation. In this way, the smaller/lower gear ratio can enable quick actuation, in particular quick opening of a motor vehicle lock, for example.
  • the larger translation/higher translation ratio on the other hand, enables slow actuation, in particular slow opening of a motor vehicle lock, against higher/with loads.
  • the normal-voltage motor interacts with the first transmission stage and the low-voltage motor interacts with the second transmission stage.
  • the normal voltage motor can achieve quick opening/quick actuation.
  • the normal voltage motor with a power assigned according to the voltage thus enables a higher speed of the transmission and thus a quick actuation of the actuating mechanism.
  • the low-voltage motor which is preferably used in an emergency, load case or the like and interacts with the second gear stage/transmission stage, enables slow operation with lower voltage.
  • this low-voltage motor is only used in the event of a load, an emergency or similar exceptional situations, rapid actuation is also not required.
  • a low power consumption is very advantageous.
  • At least one energy source in particular a battery or a supercapacitor, can advantageously be provided for supplying energy to the low-voltage motor.
  • the energy source can be designed in particular as a battery or supercapacitor and is used to supply energy to the at least one motor. It is particularly preferred if the energy source, in particular in the form of a battery or a supercapacitor, is constantly or at least temporarily kept in the charged state during normal operation of the motor vehicle. In this way, it can be ensured that, in the case of a load, sufficient energy can be made available to supply normal-voltage and/or low-voltage motors with electrical energy.
  • Supercapacitors also called ultracapacitors, are electrochemical capacitors and have an increased power density compared to commercially available accumulators, so that they can be charged much more quickly.
  • control unit for controlling the motors, with the control unit controlling the normal-voltage motor and/or the low-voltage motor as a function of status information from the vehicle.
  • the control unit can activate the corresponding motor or motors.
  • the control unit can determine the available voltage and correspondingly control the normal voltage motor or the low voltage motor.
  • control unit interacts with a detection unit so that, in the event of a defined event, the detection unit can activate the normal-voltage motor or the low-voltage motor.
  • a control unit for carrying out a method of passenger protection means for a vehicle e.g. an airbag control unit
  • a door-related or lock-related control unit with an interface to a control unit of the passenger protection means or e.g. an environment sensor has proven to be advantageous as a control unit, since it is real-time capable and its design satisfies the highest demands, e.g. in terms of robustness, availability, etc.
  • control unit can have 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, a detection unit or an actuator for reading in 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 or outputting data that are embedded in a communication protocol.
  • the arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, with a Communication interface that can read or output wired data, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it in a corresponding data transmission line.
  • At least one sensor signal is advantageously received for this purpose by at least one detection unit, for example an environment sensor or an airbag controller of the vehicle.
  • An environment sensor is a sensor system/sensor that includes information about the environment, such as information from, for example, radar and/or lidar systems, as well as driving dynamics information, in order to achieve an optimal protective function for the occupants in the event of a collision. Depending on the function, optimal means that a very fast reaction time for the triggering/activation of safety systems is enabled.
  • an environment sensor should also be understood to mean a sensor or a plurality of sensors that detect physical effects in the environment or on the vehicle itself. This also includes video and/or ultrasonic sensors. These systems are also known from the prior art under the term pre-crash systems.
  • control unit can be activated in response to the received sensor signal.
  • At least one crash sensor of the vehicle supplies the sensor signal or an additional sensor signal to the environment sensor. Accordingly, the crash sensor can detect a crash/collision that has already been initiated or has taken place and supply additional sensor signals for activation.
  • the device can have a locking mechanism with at least one rotary latch and at least one pawl for blocking the rotary latch in at least one latching position, with the actuating mechanism having at least one lock function and being operatively connected to the locking mechanism, in particular such that the locking mechanism can be actuated electromechanically is.
  • a motor vehicle lock for a moving part of a motor vehicle is mentioned within the scope of the invention, this can at least be side door locks, wing doors, swing doors, sliding doors, rear doors, tailgate locks and hood locks or bonnet locks, but also tank flap locks, loading flap locks, etc . Act.
  • a drive unit Inside or away from an associated housing or motor vehicle lock housing of such motor vehicle locks, a drive unit is usually provided, which mostly works on the obligatory locking mechanism consisting of a rotary latch and a pawl.
  • the drive unit can also be used in other ways, for example as a locking drive, child safety drive, anti-theft drive, closing drive, etc.
  • Motor vehicle locksmiths can have multiple locking positions.
  • a motor vehicle lock according to the invention can have at least one pre-locking position and a main locking position as well as an open/unlocked position.
  • generic motor vehicle locksmiths 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 being essentially enclosed/closed by the lock housing.
  • the lock function can be at least an electrical opening function, a central locking function, an anti-theft function or a child safety function.
  • a motor vehicle is claimed with at least one movable part, in particular a door, sliding door, flap, tailgate or front flap, and an access system and with a device according to the invention assigned to the movable part, in particular as an electrically operated motor vehicle lock. Accordingly, all the features and advantages that apply in connection with the device according to the invention tion have also been described in connection with the motor vehicle according to the invention.
  • FIG. 1 shows a possible exemplary embodiment in the form of an electrically operated motor vehicle lock
  • FIG. 2 schematically another possible embodiment of a device according to the invention in the form of an electrically operated motor vehicle lock
  • FIG. 3 shows a possible exemplary embodiment of a motor vehicle according to the invention.
  • FIG. 1 describes a possible exemplary embodiment of an electrically operable device according to the invention of a vehicle access system for a movable part of a vehicle, the electrically operable device in FIG. 1 being designed as an electrically operable motor vehicle lock.
  • the motor vehicle lock 10 can be, for example, a side door lock or a tailgate lock or a hood lock of a motor vehicle.
  • the motor vehicle lock 10 that can be operated electrically has an actuating mechanism 11 , the actuating mechanism 11 being coupled to an actuating drive 20 and a locking mechanism 12 .
  • the locking mechanism 12 consists of at least one rotary latch 13 and a pawl 14, the pawl 14 retaining the rotary latch 13 at least in can hold a rest position.
  • the actuating mechanism 11 is operatively connected for electromechanical actuation by means of the drive train 23 .
  • the actuating mechanism 11 can be a lever mechanism or the like, which is designed to deflect the pawl 14 .
  • the actuating drive 20 comprises two motors in FIG. Namely, on the one hand, the normal voltage motor 21, which is connected to a drive train 23 for electromechanically actuating the actuating mechanism. And on the other hand a low-voltage motor 22, which is also drivingly connected to the drive train 23.
  • the motor vehicle lock 10 that can be operated electrically has a low-voltage motor 22 and a normal-voltage motor 21 , both motors 21 , 22 being able or interacting with the drive train 23 and with the actuating mechanism 11 .
  • the low-voltage motor 22 and/or the normal-voltage motor 21 are preferably used to electrically open the locking mechanism 12. It is also conceivable that at least one of the motors 21, 22 is also provided for pulling and/or locking the motor vehicle lock.
  • the low-voltage motor 22 and the normal-voltage motor 21 are arranged in a housing of the motor vehicle lock 10 .
  • Both motors 21, 22 are drive-connected to a worm wheel of the drive train 23 via a worm.
  • the worm wheel and the worms of the motors 21, 22 together form a gear 24, which in turn is connected to the actuating mechanism 11, so that the gear 24 can transmit a force from the motors 21, 22 to the actuating mechanism 11.
  • the actuating mechanism 11 can be provided for electrically opening the locking mechanism 12, so that a corresponding actuating force from the normal-voltage motor 21 and/or low-voltage motor 22 is applied via the gear 24 of the drive train 23 via the actuating mechanism 11 and the gear 24 to the locking mechanism 12, in particular can be transferred to the pawl 14.
  • the motor vehicle lock 10 in FIG. 1 is in signal communication with a control unit 40 .
  • the control unit 40 is used, among other things, to functions, such as electric opening.
  • the control unit 40 is also in signal communication with a detection unit 50 of the vehicle.
  • the motor vehicle lock is connected to an energy source 30, the energy source for the electrical supply of at least the normal-voltage motor 21 and/or the low-voltage motor 22 being electrically connected.
  • the control unit 40 and/or the recognition unit 50 are also fed by the energy source 30 .
  • Control unit 40 is used to control motors 21, 22, control unit 40 controlling normal-voltage motor 21 and/or low-voltage motor 22 as a function of at least one item of status information, in particular status information of motor vehicle lock 10 and/or the motor vehicle.
  • This status information can be, for example, a supply voltage for the normal-voltage motor 21 and/or the motor vehicle lock 10 or the motor vehicle. If the control unit 40 thus detects a drop in the supply voltage of the motor vehicle lock 10 and/or the vehicle, the control unit 40 can control the low-voltage motor 22 . Provision is preferably made for the energy source 30 to supply the at least low-voltage motor 22 with a drop in the supply voltage of the vehicle and/or the motor vehicle lock 10 .
  • the control unit 40 particularly preferably works together with the detection unit 50 so that in the event of a predefined event which can be detected by the detection unit 50, the low-voltage motor 22 can be activated.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an electrically operable device 10, with FIG. 2 also relating to an electrically operable motor vehicle lock 10.
  • the motor vehicle lock 10 of FIG. 2 also has a locking mechanism 12 with at least one pawl 14 and a rotary latch 13, as already shown in FIG.
  • an actuating mechanism 11 is provided, with the actuating mechanism 11 being connected to the actuating drive, the drive train, 23, the transmission 24 and the motors 21, 22.
  • the exemplary embodiment from FIG. 2 has a normal-voltage motor 21 and a low-voltage motor 22, the normal-voltage motor 21 and the low-voltage motor 22 being operatively connected to the locking mechanism via a drive train 23.
  • a gear 24 is provided for this purpose, with the gear 24 being designed as a worm wheel or gear wheel and being operatively connected to the worm of the normal-voltage motor 21 and the worm of the low-voltage motor 22 .
  • the transmission 24 has two transmission stages I and II.
  • the first transmission stage I is operatively connected to the normal voltage motor 21 .
  • the normal voltage motor 21 with its worm with the 1st transmission stage I acts on the worm wheel or gear wheel.
  • the low-voltage motor 22 is operatively connected to the 2nd gear ratio II, with the worm of the low-voltage motor 22 engaging in the gear wheel or worm wheel of the 2nd gear ratio II.
  • the 1st gear ratio I has a lower gear ratio than the 2nd gear ratio II.
  • the transmission with the two gear ratios I and II can use the 1st gear ratio I to actuate a quick, in particular quick opening of the locking mechanism, while at the same time the 2.
  • Translation stage II by means of the low-voltage motor 22, however, can achieve a slow opening with a higher force. Accordingly, the low-voltage motor 22 can also enable the locking mechanism 12 to be opened electrically.
  • the 1st stage and the 2nd stage are preferably formed in one piece, in particular of the same material, with the worm wheel.
  • At least the worm wheel can be designed as a plastic injection molded part, in particular a multi-component injection molded part.
  • the low-voltage motor 22 with the 2nd gear ratio II can, on the other hand, allow the locking mechanism 12 to be opened slowly but, in an emergency, electrically the supply voltage of the power source 30 is sufficient to power the low voltage motor 22 and apply a necessary operating force for the ratchet.
  • control unit 40 is signal-connected to a detection unit 50 so that, in the event of a defined event, detection unit 50 can activate normal-voltage motor 21 , but in particular low-voltage motor 22 .
  • the motor vehicle lock 10 has an energy source 30 , the energy source preferably being in the form of a battery or a supercapacitor according to the invention and serving at least to supply energy to the low-voltage motor 22 .
  • the energy source 30 can have a voltage between 1.5 and 4.5 V, for example, and can be electrically connected to the low-voltage motor 22 .
  • the voltage which is preferably between 1.5 V and 4.5 V, is sufficient for the operation of the low-voltage motor 22. Accordingly, the energy source can be in the form of an inexpensive battery, for example. Such a battery requires a small supply voltage. On the one hand, it only takes up little space and is also inexpensive.
  • FIG. 3 shows a motor vehicle 100 with at least one movable part 110 in the form of a side door, a rear hatch and a front hatch 110.
  • the motor vehicle 100 has a vehicle access system for the moving parts on, with the vehicle access system being assigned in particular an electrically operable device according to the invention.
  • the electrically operable device 10 according to the invention can be, for example, an electrically operable motor vehicle lock.
  • the motor vehicle lock 10 can be designed as shown in FIG. 3, for example as a side door lock, a tailgate lock or a hood lock 10 .
  • the electrically operable device 10 is designed as a door drive 10 or door presenter 10, as is also shown in FIG. 3 on the side door of the motor vehicle 100.
  • the front motor vehicle side door 110 of FIG. 3 also has an electrically operable door drive 10 in addition to an electrically operable motor vehicle lock 10 .
  • An electric door drive 10 according to the invention can also be designed according to the invention and can be designed with a normal-voltage motor or a low-voltage motor.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch betreibbare Vorrichtung (10) eines Fahrzeugzugangssystems für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend eine Betätigungsmechanik (11), und einen damit gekoppelten Betätigungsantrieb (20) umfassend einen Normalspannungsmotor (21) und einen Antriebsstrang (23) zum elektro-mechanischen Betätigen der Betätigungsmechanik (11), wobei zumindest ein Niedrigspannungsmotor (22) vorgesehen ist, wobei sowohl der Normalspannungsmotor (21 ) als auch der Niedrigspannungsmotor (22) antriebstechnisch mit dem Antriebsstrang (23) zusammenwirken.

Description

Elektrisch betreibbare Vorrichtung für ein Kraftfahrzeugzugangssystem
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Kraftfahrzeugzugangssystem und betrifft ein
Antriebseinheiten in oder im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugschlossern sind regelmäßig mit zumindest einem Elektromotor ausgerüstet, auf dessen Abtriebswelle die abtriebsseitige Schnecke angeordnet ist. Die Schnecke kämmt ihrerseits mit dem Schneckenrad. Auf diese Weise lässt sich bereits eine Übersetzung der schnell laufenden Abtriebswelle des Elektromotors in demgegenüber langsamere Drehbewegungen des Schneckenrades darstellen. Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines funktionsgerechten und kompakten Aufbaus. Das hat sich grundsätzlich bewährt.
Im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2013 1 11 039 A1 wird ein Kraftfahrzeugschloss mit einer solchen Antriebseinheit beschrieben. Tatsächlich sind an dieser Stelle zwei Antriebseinheiten realisiert. Eine Antriebseinheit fungiert als Hauptantrieb und eine weitere Antriebseinheit ist als Notantrieb vorgesehen und kommt im Crash-Fall zum Einsatz.
Der Hauptantrieb und der Notantrieb sind unterschiedlich ausgelegt. Tatsächlich sorgt der Hauptantrieb mit seinem Hauptmotor vorliegend für ein sogenanntes elektrisches Öffnen des Gesperres, also dafür, dass die in Schließstellung des Gesperres in die Drehfalle eingreifende Sperrklinke von ihrem Eingriff abgehoben wird. Um auch ein Ausheben der Sperrklinke im Notbetrieb und insbesondere im Crash-Fall zu gewährleisten, ist eine weitere Antriebseinheit bzw. der Notantrieb mit einem Hilfsmotor vorgesehen, der über zusätzliche Getriebeelemente mit einem Planetengetriebe zum Ausheben der Sperrklinke gekoppelt ist. Auf diese Weise werden unterschiedliche Drehmomentübersetzungen zwischen einerseits dem Hauptmotor und einem auf die Sperrklinke arbeitenden Abtriebselement und andererseits dem auf das Abtriebselement arbeitenden Hilfsmotor realisiert. Dadurch ist ein elektrischer Öffnungsvorgang auch dann möglich, wenn im Crash-Fall der Hauptantrieb ausgefallen ist.
Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung, bspw. einem Kraftfahrzeugschloss mit elektrischer Öffnung ist es notwendig, eine Öffnung auch bei erhöhten Kräften zu ermöglichen wie sie typischerweise nach Unfällen oder beim Einklemmen von Gegenständen beim Schließen der Tür auftreten. Ferner muss es möglich sein, das Schloss zu öffnen wenn die Bordnetzspannung des Fahrzeuges z.B. nach einem Unfall ausgefallen ist. Der Öffnungsantrieb für das normale Öffnen des Schlosses besteht aus einem Motor und einem auf die Sperrklinke wirkenden Getriebe und muss üblicherweise sehr schnell öffnen können, um eine wertige Haptik beim Öffnen der Türe zu gewährleisten.
Ein Problem herkömmlicher Kraftfahrzeugschlosser ist es, dass bei einem Bordnetzausfall oder Abfall der Bordspannung der Motor nicht mit ausreichend Spannung versorgt werden kann, sodass ein bspw. elektrisches Öffnen nicht mehr möglich ist. Abhilfe dafür können sogenannte Superkondensatoren / Supercaps leisten, die in Verbindung mit einer teuren Boost-Elektronik bei Spannungsabfall eine Normalspannung wiederherstellen und somit als Notenergiequelle dienen soll.
Es besteht daher der Bedarf an einer kostengünstigen Lösung die eine zuverlässige Betätigung im Notfall ermöglicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die voranstehenden aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Kraftfahrzeugzugangssystem im Lastfall sicher zu betätigen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung zur Verbesserung des Kraftfahrzeugzugangssystem bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße elektrisch betreibbare (betätigbare) Vorrichtung eines Fahrzeugzugangssystems weist eine Betätigungsmechanik und einen damit gekoppelten Betätigungsantrieb auf, wobei der Betätigungsantrieb einen Normalspannungsmotor und einen Antriebsstrang zum elektro-mechanischen Betätigen der Betätigungsmechanik umfasst. Darüber hinaus ist zumindest ein Niedrigspannungsmotor vorgesehen, wobei sowohl der Normalspannungsmotor als auch der Niedrigspannungsmotor antriebstechnisch mit dem Antriebsstrang Zusammenwirken.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängig formulierten Patentansprüchen und der Beschreibung angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden gelten selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, sodass wechselseitig bezuggenommen werden kann.
Die beiden erfindungsgemäßen Motoren, Normalspannungsmotor und Niedrigspannungsmotor, kennzeichnen sich dadurch, dass diese in unterschiedlichen Spannungsbereichen arbeiten/arbeiten können. Es ist demnach möglich, dass abhängig von der zur Verfügung gestellten Versorgungsspannung für die Vorrichtung und somit die Motoren, der Normalspannungsmotor oder der Niedrigspannungsmotor zur Betätigung angesteuert werden. Unter Normalspannung kann bspw. die Bordspannung des Fahrzeugs verstanden werden, die zur Versorgung der Vorrichtung im Regelfall, d.h. bei einem vollfunktionsfähigen Fahrzeug, bereitgestellt wird. Es kann also erfindungsgemäß auch der Begriff Bordspannungsmotor als synonym für den Normalspannungsmotor verwendet werden. Unter Niedrigspannung kann dementsprechend eine Spannung verstanden werden, die unter der üblichen Bordspannung liegt und insbesondere im Fall einer Funktionseinschränkung des Fahrzeugs oder Teilen des Fahrzeugs bereitgestellt wird oder durch extern (bspw. von außerhalb des Fahrzeugs) anordbare Energiequellen zur Verfügung gestellt werden kann.
Der Niedrigspannungsmotor ist erfindungsgemäß also derart ausgebildet, dass dieser bei geringerer Versorgungsspannung das Antreiben der Betätigungsmechanik sicherstellen kann. Dies ermöglicht nunmehr eine Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung bei einem ungewollten Spannungsabfall des Fahrzeugs. Es ermöglicht weiterhin, dass die Versorgung einer Ersatzspannung, bspw. bei Ausfall der Bordspannung, erleichtert wird. Insbesondere bedeutet das eine größere Flexibilität bei der Auswahl einer Notenergiequelle. Wenn also die Vorrichtung mittels einer Ersatz-/Notenergiequelle versorgt werden muss, ist es nunmehr möglich auf eine größere Auswahl der Energiequelle zuzugreifen. Der Einsatz von teuren Supercaps mit Boost-Elektronik ist nicht mehr zwingend, wenn die Versorgungsspannung für den Niedrigspannungsmotor geringer sein kann, als die Versorgungspannung des Normalspannungsmotors. Handelsübliche Batterien oder kabellose Energieübertragung mittels Smartphone oder Wearable sind somit für die Versorgung des Niedrigspannungsmotors denkbar.
Unter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bspw. ein Kraftfahrzeugschloss, ein Tür- oder Klappenantrieb oder ein Türaufsteiler verstanden werden. All diese Systeme können unter dem Begriff Zugangssystem subsumiert werden.
Vorteilhaft weist der Normalspannungsmotor eine Betriebsspannung zwischen 8V und 16V auf. Die Betriebsspannung in diesem Bereich entspricht den Heute regelmäßig zur Verfügung gestellten Spannung der Bordelektronik bzw. Versorgungsbatterie eines Fahrzeugs.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Niedrigspannungsmotor eine Betriebsspannung zwischen 1 ,5V und 4,5V aufweist. Diese Spannung kann bsp. von einer Backupbatterie die ungefähr 3V aufweist, gespeist werden. 3V Batterien sind kostengünstig und kompakt im Aufbau. Eine aufwendige Elektronik, bspw. Boost-Elektronik, ist dabei nicht notwendig, wodurch die Kosten weiter reduziert werden können. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Antriebsstrang ein Getriebe aufweist, das die Motoren mit der Betätigungsmechanik wirkverbindet. Bei dem Getriebe kann es sich bspw. um ein Schneckengetriebe und/oder ein Stirnradgetriebe handeln. Das Getriebe dient der Kraftübertragung von den Motoren auf die Betätigungsmechanik.
Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei das Schneckenrad als Bestandteil des Antriebsstranges als Getriebe-Stirnrad und damit Bestandteil eines dem Elektromotor nachfolgenden Getriebes ausgebildet. Auf diese Weise kann das Schneckenrad bzw. Getriebe-Stirnrad unmittelbar mit einem nachfolgenden Getriebe kämmen, um die beispielsweise für den Antrieb eines Abtriebselementes erforderlichen Drehmomente zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig lässt sich hierdurch ein besonders kompakter Aufbau realisieren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe zwei Übersetzungsstufen aufweist, wobei die erste Übersetzungsstufe eine geringere Übersetzung aufweist als die zweite Übersetzungsstufe. Das Getriebe weist somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf. Einmal ein geringeres und einmal ein höheres Übersetzungsverhältnis für unterschiedliche Anforderungen. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Übersetzungsstufen an dem Schneckenrad ausgebildet sind. Die zumindest zwei Übersetzungsstufen können dabei derart an dem Schneckenrad ausgebildet sein, dass diese in unterschiedlichen Ebenen an dem einen Schneckenrad angeordnet sind. Weiterhin ist es denkbar, dass jede Getriebestufe jeweils ein Schneckenrad zugeordnet ist, wobei vorzugsweise die Schneckenräder auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Die Getriebestufen können jedoch auch auf nur einem einzigen Schneckenrad angeordnet sein. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Stufen in unterschiedlichen Ebenen am Schneckenrad ausgebildet sind. So ist es denkbar, dass das Schneckenrad Kunststoff aufweist, insbesondere aus Kunststoff gefertigt ist. Dabei kann die erste Übersetzungsstufe und die zumindest zweite Übersetzungsstufe bei der Fertigung des Kunststoffteils auf zwei sich unterscheidenden Ebene ausgebildet werden. Bei einer Ausgestaltung können die Übersetzungsstufen durch unterschiedliche Zähnezahlen der Getrieberäder / Schneckenräder realisiert werden. Die unterschiedlichen Getriebestufen ermöglichen unterschiedliche Modi zur Betätigung. So kann die kleinere/geringere Übersetzung eine schnelle Betätigung, insbesondere ein schnelles Öffnen von bspw. einem Kraftfahrzeugschloss, ermöglichen. Die größere Übersetzung / höheres Übersetzungsverhältnis ermöglicht hingegen ein langsames Betätigen, insbesondere langsames Öffnen eines Kraftfahrzeugschlosses, gegen höhere/bei Lasten.
Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn der Normalspannungsmotor mit der ersten Übersetzungsstufe und der Niedrigspannungsmotor mit der zweiten Übersetzungsstufe zusammenwirkt. In der Ausgestaltung, in der die erste Getriebestufe eine geringere Übersetzung aufweist, kann der Normalspannungsmotor ein schnelles Öffnen/schnelles Betätigen erzielen. Der Normalspannungsmotor mit einer entsprechend der Spannung zugeordneten Leistung ermöglicht somit eine höhere Drehzahl des Getriebes und damit eine schnelle Betätigung der Betätigungsmechanik. Der Niedrigspannungsmotor, welcher vorzugsweise in einem Notfall, Lastfall oder ähnlichem zum Einsatz kommt und mit der zweiten Getriebestufe/Übersetzungsstufe zusammenwirkt, ermöglicht eine langsame Betätigung bei geringerer Spannung. Da dieser Niedrigspannungsmotor jedoch lediglich im Lastfall, Notfall oder ähnlichen Außergewöhnlichen Situationen zum Einsatz kommt, ist eine schnelle Betätigung auch nicht erforderlich. Eine geringe Leistungsaufnahme hingegen sehr vorteilhaft.
Vorteilhafterweise kann zumindest eine Energiequelle, insbesondere eine Batterie oder ein Superkondensator, zur Energieversorgung des Niedrigspannungsmotors vorgesehen sein. Im Rahmen der Erfindung kann die Energiequelle insbesondere als Batterie oder Superkondensator ausgebildet ist und zur Energieversorgung des zumindest einen Motors dient. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Energiequelle, insbesondere in Form einer Batterie oder eines Superkondensator, im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs ständig oder zumindest zeitweise im geladenen Zustand gehalten wird. So kann sichergestellt gestellt werden, dass im Lastfall ausreichend Energie zur Verfügung gestellt werden kann, um Normalspannungs- und/oder Niedrigspannungsmotor mit elektrischer Energie zu versorgen. Superkondensatoren, auch Ultrakondensatoren genannt, sind elektrochemische Kondensatoren und haben im Vergleich zu handelsüblichen Akkumulatoren eine erhöhte Leistungsdichte, sodass diese sehr viel schneller geladen werden können.
Weiterhin ist es denkbar, dass eine Steuereinheit zur Steuerung der Motoren vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit in Abhängigkeit einer Zustandsinformation des Fahrzeugs den Normalspannungsmotor und/oder den Niedrigspannungsmotor ansteuert. Insbesondere kann die Steuereinheit bei der Erkennung eines Normalfalls, also reguläre Funktionsweise, und eines Notfalls, Lastfall oder ähnliches die oder den entsprechenden Motor ansteuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit die zur Verfügung stehende Spannung ermitteln und dementsprechend den Normalspannungsmotor oder den Niedrigspannungsmotor ansteuern.
Nach vorteilhafter Ausgestaltung wirkt die Steuereinheit mit einer Erkennungseinheit zusammen, sodass im Falle eines definierten Ereignisses durch die Erkennungseinheit, der Normalspannungsmotor oder der Niedrigspannungsmotor aktivierbar ist. Als vorteilhaft hat sich als Steuereinheit eine Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug (bspw. ein Airbag- Steuergerät) oder eine Türbezogene oder Schlossbezogene Steuereinheit mit Schnittstelle zu einer Steuereinheit des Personenschutzmittels oder bspw. ein Umfeldsensor, gezeigt, da es echtzeitfähig ist und durch sein Design höchsten Ansprüchen z.B. an die Robustheit, Verfügbarkeit etc. genügt.
Hierzu kann die Steuereinheit zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor, einer Erkennungseinheit 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 einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Vorteilhaft wird hierfür mindestens ein Sensorsignal von mindestens einer Erkennungseinheit, bspw. eines Umfeldsensors oder einer Airbagsteuerung des Fahrzeugs empfangen. Bei einem Umfeldsensor handelt es sich um Sensorsysteme/Sensoren, welche Umfeldinformationen, wie Informationen von beispielsweise Radar- und/oder Lidar-Systemen, sowie Fahrdynamik-Informationen einbeziehen, um eine optimale Schutzfunktion für den Insassen im Falle einer Kollision zu erreichen. Optimal bedeutet je nach Funktion, dass eine sehr schnelle Reaktionszeit für das Auslö- sen/Aktivieren von Sicherheitssystemen ermöglicht wird. Unter einem Umfeldsensor soll vorliegend auch ein Sensor oder mehrere Sensoren verstanden werden, die physikalische Effekte im Umfeld oder am Fahrzeug selbst erfassen. Darunter sind auch Video und oder Ultraschallsensoren zu verstehen. Diese Systeme sind auch unter dem Begriff Pre-Crash-Systeme aus dem Stand der Technik bekannt.
Teilt ein Umfeldsensor nunmehr mit, dass eine Kollision bevorsteht oder eine Kollision bereits stattgefunden hat, so kann in Reaktion auf das empfangene Sensorsignal die erfindungsgemäße Steuereinheit angesteuert werden.
Des Weiteren ist es denkbar, dass zusätzlich zu einem Umfeldsensor zumindest ein Crashsensor des Fahrzeugs das Sensorsignal oder ein zusätzliches Sensorsignal zu dem Umfeldsensor liefert. Dementsprechend kann der Crashsensor ein bereits eingeleiteten oder durchgeführten Crash/Kollision detektieren und zusätzliche Sensorsignale für das Ansteuern liefern.
Im Rahmen der Erfindung kann die Vorrichtung ein Gesperre mit zumindest einer Drehfalle und zumindest einer Sperrklinke zum Blockieren der Drehfalle in zumindest einer Rastposition aufweisen, wobei die Betätigungsmechanik zumindest eine Schlossfunktion aufweist und mit dem Gesperre wirkverbunden ist, insbesondere derart dass das Gesperre elektro-mechanisch betätigbar ist. Wird im Rahmen der Erfindung von einem Kraftfahrzeugschloss für ein bewegliches Teil von einem Kraftfahrzeug gesprochen, kann es sich zumindest um Seitentürschlösser, Flügeltüren-, Schwingtüren-, Schiebetür-, Hecktüren-, Heckklappenschlösser und Haubenschlösser bzw. Motorhaubenschlösser , aber auch um Tankklappenschlösser, Ladeklappenschlösser etc. handeln.
Im Inneren oder entfernt von einem zugehörigen Gehäuse bzw. Kraftfahrzeugschlossgehäuse solcher Kraftfahrzeugschlosser ist in der Regel eine Antriebseinheit vorgesehen, die meistens auf das obligatorische Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke arbeitet. Grundsätzlich kann die Antriebseinheit aber auch anderweitig eingesetzt werden, beispielsweise als Verriegelungsantrieb, Kindersicherungsantrieb, Diebstahlsicherungsantrieb, Zuziehantrieb etc.
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.
In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung kann die Schlossfunktion zumindest eine elektrische Öffnungsfunktion, eine Zentralverriegelungsfunktion, eine Diebstahlsicherungsfunktion oder eine Kindersicherungsfunktion sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem beweglichen Teil, insbesondere einer Tür, Schiebetür, Klappe, Heckklappe oder Frontklappe, und einem Zugangssystem sowie mit einer dem beweglichen Teil zugeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere als ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss beansprucht. Dementsprechend gelten sämtliche Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrich- tung beschrieben worden sind auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
Es zeigen:
Fig.1 schematisch ein mögliches Ausführungsbeispiel in Form eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses,
Fig. 2 schematisch ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses und
Fig. 3 ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges.
Die Figur 1 beschreibt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrisch betreibbaren Vorrichtung eines Fahrzeugzugangssystems für ein bewegliches Teil eines Fahrzeugs, wobei die elektrisch betreibbare Vorrichtung in Figur 1 als elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeugschloss 10 kann beispielsweise ein Seitentürschloss oder ein Heckklappenschloß oder ein Haubenschloß eines Kraftfahrzeugs sein. Das abgebildete elektrisch betreibbare Kraftfahrzeugschloss 10 weist eine Betätigungsmechanik 11 auf, wobei die Betätigungsmechanik 11 zum einen mit einem Betätigungsantrieb 20 und einem Gesperre 12 gekoppelt ist. Das Gesperre 12 besteht zumindest aus einer Drehfalle 13 und einer Sperrklinke 14, wobei die Sperrklinke 14 die Drehfalle 13 zumindest in einer Rastposition halten kann. Die Betätigungsmechanik 11 ist dabei zum elektromechanischen betätigen mittels des Antriebsstranges 23 wirkverbunden. Beispielsweise kann die Betätigungsmechanik 11 ein Hebelmechanismus oder dergleichen sein, welcher zum Auslenken der Sperrklinke 14 ausgebildet ist. Der Betätigungsantrieb 20 umfasst in der Figur 1 zwei Motoren. Nämlich zum einen den Normalspannungsmotor 21 , welcher an einen Antriebsstrang 23 zum elektromechanischen betätigen der Betätigungsmechanik angebunden ist. Und zum anderen einen Niedrigspannungsmotor 22, welcher ebenfalls antriebstechnisch mit dem Antriebsstrang 23 verbunden ist. Somit beweist das elektrisch betreibbare Kraftfahrzeugschloss 10 einen Niedrigspannungsmotor 22 und einen Normalspannungsmotor 21 auf, wobei beide Motoren 21 , 22 mit dem Antriebsstrang 23 und mit dem Betätigungsmechanismus 11 Zusammenwirken können oder Zusammenwirken.
Vorzugsweise dienen der Niedrigspannungsmotor 22 und/oder der Normalspannungsmotor 21 zum elektrischen Öffnen des Gesperres 12. Darüber hinaus ist es denkbar, dass zumindest einer der Motoren 21 , 22 auch zum Zuziehen und oder Verriegeln des Kraftfahrzeugschlosses vorgesehen ist.
Im Detail ist der Niedrigspannungsmotor 22 als auch der Normalspannungsmotor 21 in einem Gehäuse des Kraftfahrzeugschlosses 10 angeordnet. Beide Motoren 21 , 22 sind über eine Schnecke mit einem Schneckenrad des Antriebsstranges 23 antriebstechnisch verbunden. Das Schneckenrad und die Schnecken der Motoren 21 ,22 bilden zusammen ein Getriebe 24, welches wiederum mit der Betätigungsmechanik 11 verbunden ist, sodass das Getriebe 24 eine Kraft von den Motoren 21 ,22 auf die Betätigungsmechanik 11 übertragen kann. Wie bereits beschrieben, kann die Betätigungsmechanik 11 zum elektrischen Öffnen des Gesperres 12 vorgesehen sein, sodass über das Getriebe 24 des Antriebsstranges 23 eine entsprechende Betätigungskraft vom Normalspannungsmotor 21 und/oder Niedrigspannungsmotor 22 über die Betätigungsmechanik 11 und das Getriebe 24 auf das Gesperre 12, insbesondere auf die Sperrklinke 14 übertragen werden kann.
Darüber hinaus ist das Kraftfahrzeugschlos 10 in der Figur 1 mit einer Steuereinheit 40 in Signalverbindung. Die Steuereinheit 40 dient unter anderem dazu, die Schloss- funktionen, beispielsweise das elektrische Öffnen, zu steuern. Die Steuereinheit 40 ist darüber hinaus mit einer Erkennungseinheit 50 des Fahrzeugs in Signalverbindung. Darüber hinaus ist das Kraftfahrzeugschloss mit einer Energiequelle 30 verbunden, wobei die Energiequelle zur elektrischen Versorgung des zumindest Normalspannungsmotors 21 und/oder Niedrigspannungsmotors 22 elektrisch verbunden ist. Es ist darüber hinaus denkbar, dass die Steuereinheit 40 und/oder die Erkennungseinheit 50 ebenfalls von der Energiequelle 30 gespeist werden.
Die Steuereinheit 40 dient zur Steuerung der Motoren 21 ,22, wobei die Steuereinheit 40 in Abhängigkeit zumindest einer Zustandsinformation, insbesondere einer Zustandsinformation des Kraftfahrzeugschlosses 10 und/oder des Kraftfahrzeuges, den Normalspannungsmotor 21 und/oder den Niedrigspannungsmotor 22 ansteuert. Bei dieser Zustandsinformation kann es sich beispielsweise um eine Versorgungsspannung für den Normalspannungsmotor 21 und/oder das Kraftfahrzeugschloss 10 bzw. des Kraftfahrzeuges handeln. Erkennt die Steuereinheit 40 somit einen Abfall der Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugschlosses 10 und/oder des Fahrzeugs, so kann die Steuereinheit 40 den Niedrigspannungsmotor 22 ansteuern. Dabei ist es, vorzugsweise vorgesehen, dass bei einem Abfall der Versorgungsspannung des Fahrzeugs und/oder des Kraftfahrzeugschlosses 10 die Energiequelle 30 zur Versorgung des zumindest Niedrigspannungsmotors 22 vorgesehen ist.
Besonders bevorzugt arbeitet die Steuereinheit 40 mit der Erkennungseinheit 50 zusammen, sodass im Falle eines vordefinierten Ereignisses, welches durch die Erkennungseinheit 50 erkannt werden kann, der Niedrigspannungsmotor 22 aktivierbar ist. Das bedeutet im Detail, dass bei einem erkannten Ereignis durch die Erkennungseinheit 50 die Information von der Steuereinheit 40 verarbeitet wird und somit der Niedrigspannungsmotor 22 aktivierbar ist, wobei der Niedrigspannungsmotor 22 vorzugsweise durch die Energiequelle 30 gespeist wird, sodass auch bei Abfall einer Spannungsversorgung oder Ausfall einer Spannungsversorgung, das Kraftfahrzeugschloss 10 mithilfe der Energiequelle 30 und des Niedrigspannungsmotors 22 elektrisch entriegelt und/oder geöffnet werden kann. Somit ist es möglich, auf eine mechanische Redundanz zum Öffnen eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses zu verzichten. Die üblicherweise notwendige mechanische Redundanz zum mechanischen entriegeln und/oder Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses im Falle einer Spannungsversorgungsabfalls oder -ausfalls kann aufgrund des Niedrigspannungsmotors 22 eingespart werden.
In der Figur 2 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer elektrisch betreibbaren Vorrichtung 10 gezeigt, wobei es sich in Figur 2 ebenfalls um ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss 10 geht. Das Kraftfahrzeugschloss 10 der Figur 2 weist ebenfalls ein Gesperre 12 mit zumindest einer Sperrklinke 14 und einer Drehfalle 13 auf, wie es bereits in der Figur 1 gezeigt ist. Darüber hinaus ist eine Betätigungsmechanik 11 vorgesehen, wobei die Betätigungsmechanik 11 mit dem Betätigungsantrieb, dem Antriebsstrang, 23 dem Getriebe 24 und den Motoren 21 , 22 miteinander verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel aus der Figur 2 weist einen Normalspannungsmotor 21 und einen Niedrigspannungsmotor 22 auf, wobei die Normalspannungsmotor 21 und der Niedrigspannungsmotor 22 über einen Antriebsstrang 23 mit dem Gesperre wirkverbunden sind. Dafür ist ein Getriebe 24 vorgesehen, wobei das Getriebe 24 als Schneckenrad bzw. Zahnrad ausgebildet ist und mit der Schnecke des Normalspannungsmotors 21 und der Schnecke des Niedrigspannungsmotors 22 wirkverbunden ist. Das Getriebe 24 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Übersetzungsstufen I und II auf. Die erste Übersetzungsstufe I ist mit dem Normalspannungsmotor 21 wirkverbunden. D. h., dass der Normalspannungsmotor 21 mit seiner Schnecke mit der 1. Übersetzungsstufe I an dem Schneckenrad bzw. Zahnrad angreift. Analog dazu ist der Niedrigspannungsmotor 22 mit der 2. Übersetzungsstufe II wirkverbunden, wobei die Schnecke des Niedrigspannungsmotors 22 in das Zahnrad bzw. Schneckenrad der 2. Übersetzungsstufe II eingreift. Die 1. Übersetzungsstufe I weist erfindungsgemäß eine geringere Übersetzung auf als die 2. Übersetzungsstufe II. Das Getriebe mit den zwei Übersetzungsstufen I und II kann dabei entsprechend mittels der 1. Übersetzungsstufe I ein schnelles betätigen, insbesondere schnelles Öffnen des Gesperres ermöglichen, wobei gleichzeitig die 2. Übersetzungsstufe II mittels des Niedrigspannungsmotors 22 ein langsames Öffnen jedoch mit einer höheren Kraft erzielen kann. Dementsprechend kann auch der Niedrigspannungsmotor 22 ein elektrisches Öffnen des Gesperres 12 ermöglichen. Vorzugsweise sind die 1. Stufe und die 2. Stufe einteilig, insbesondere materialeinheitlich, mit dem Schneckenrad ausgebildet. Bspw. kann zumindest das Schneckenrad als Kunststoffspritzgussteil, insbesondere Mehr- komponenten-Spritzgussteil ausgebildet sein.
Während also der Normalspannungsmotor 21 mit der 1. Übersetzungsstufe I ein schnelles und komfortables Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses 10 ermöglicht, kann auf der anderen Seite der Niedrigspannungsmotor 22 mit der 2. Übersetzungsstufe II, ein langsames aber im Notfall ein elektrisches Öffnen des Gesperres 12 ermöglichen, wobei die Versorgungsspannung der Energiequelle 30 ausreicht, um den Niedrigspannungsmotor 22 zu versorgen und eine notwendige Betätigungskraft für das Gesperre aufzubringen.
Wie bereits im Zusammenhang des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 erläutert, weist auch das Kraftfahrzeugschloss der Figur 2 eine Steuereinheit 40 auf, die zur Steuerung der Motoren 21 und 22 vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit 40 in Abhängigkeit von Zustandsinformation den Normalspannungsmotor 21 und/oder den Niedrigspannungsmotor 22 ansteuern kann. Steuereinheit 40 ist dafür mit einer Erkennungseinheit 50 signalverbunden, sodass im Falle eines definierten Ereignisses durch die Erkennungseinheit 50 der Normalspannungsmotor 21 , insbesondere aber der Niedrigspannungsmotor 22 aktivierbar ist. Weiterhin weist das Kraftfahrzeugschloss 10 eine Energiequelle 30 auf, wobei die Energiequelle erfindungsgemäß vorzugsweise als eine Batterie oder ein Superkondensator ausgebildet ist und zumindest zur Energieversorgung des Niedrigspannungsmotors 22 dient. Die Energiequelle 30 kann gemäß der Erfindung beispielsweise eine Spannung zwischen 1 ,5 und 4,5 V aufweisen, und mit dem Niedrigspannungsmotor 22 elektrisch verbunden sein. Die Spannung, welche vorzugsweise zwischen 1 ,5 V und 4,5 V aufweist, ist ausreichend für den Betrieb des Niedrigspannungsmotors 22. Dementsprechend kann die Energiequelle beispielsweise als eine kostengünstige Batterie ausgebildet sein. Eine derartige Batterie mit einer kleinen Versorgungsspannung benötigt. Dabei zum einen nur geringem Bauraum und ist zudem kostengünstig.
In der Figur 3 ist ein Kraftfahrzeug 100 mit zumindest einem beweglichen Teil 110 in Form einer Seitentür, einer Heckklappe und einer Frontklappe 110 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 100 weist dabei ein Fahrzeugzugangssystem für die beweglichen Teile auf, wobei dem Fahrzeugzugangssystem insbesondere jeweils eine erfindungsgemäße elektrisch betreibbare Vorrichtung zugeordnet ist. Bei der erfindungsgemäßen elektrisch betreibbaren Vorrichtung 10 kann es sich beispielsweise um ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeugschloss handeln. Das Kraftfahrzeugschloss 10 kann dabei wie in der Figur 3 gezeigt, beispielsweise als ein Seitentürschloss, ein Heckklappenschloß oder ein Haubenschloß 10 ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß denkbar, dass die elektrisch betreibbare Vorrichtung 10 als ein Türantrieb 10 oder Türpräsenter 10 ausgebildet ist, wie es ebenfalls in der Figur 3 an der Seitentür des Kraftfahrzeugs 100 gezeigt ist. Die vordere Kraftfahrzeugseitentür 110 der Figur 3 weist dabei neben einem elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugschlosses 10 ebenfalls einen elektrisch betreibbaren Türantrieb 10 auf. Auch ein erfindungsgemäßer elektrischer Türantrieb 10 kann gemäß der Erfindung ausgebildet sein und mit einem Normalspannungsmotor als auch einem Niedrigspannungsmotor ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
10 Vorrichtung
11 Betätigungsmechanik
12 Gesperre
13 Drehfalle
14 Sperrklinke
20 Betätigungsantrieb
21 Normalspannungsmotor
22 Niedrigspannungsmotor
23 Antriebsstrang
24 Getriebe
30 Energiequelle
40 Steuereinheit
50 Erkennungseinheit
100 Fahrzeug
110 bewegliches Teil
I erste Übersetzungsstufe
II zweite Übersetzungsstufe

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisch betreibbare Vorrichtung (10) eines Fahrzeugzugangssystems für ein bewegliches Teil (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend eine Betätigungsmechanik (11 ), und einen damit gekoppelten Betätigungsantrieb (20) umfassend einen Normalspannungsmotor (21 ) und einen Antriebsstrang (23) zum elektro-mechanischen Betätigen der Betätigungsmechanik (11 ), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Niedrigspannungsmotor (22) vorgesehen ist, wobei sowohl der Normalspannungsmotor (21 ) als auch der Niedrigspannungsmotor (22) antriebstechnisch mit dem Antriebsstrang (23) Zusammenwirken.
2. Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Normalspannungsmotor (21 ) eine Betriebsspannung zwischen 8V und 16V aufweist.
3. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigspannungsmotor (22) eine Betriebsspannung zwischen 1 ,5V und 4,5V aufweist.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (23) ein Getriebe (24) aufweist, das die Motoren (21 , 22) mit der Betätigungsmechanik (11 ) wirkverbindet.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (24) zwei Übersetzungsstufen (I, II) aufweist, wobei die erste Übersetzungsstufe (I) eine geringere Übersetzung aufweist als die zweite Übersetzungsstufe (II).
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Normalspannungsmotor (21 ) mit der ersten Übersetzungsstufe (I) und der Niedrigspannungsmotor (22) mit der zweiten Übersetzungsstufe (II) zusammenwirkt. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Energiequelle (30) vorgesehen ist, insbesondere eine Batterie oder ein Superkondensator, zur Energieversorgung des Niedrigspannungsmotors (22). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (40) zur Steuerung der Motoren (21 , 22) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (40) in Abhängigkeit einer Zustandsinformation den Normalspannungsmotor (21 ) und/oder den Niedrigspannungsmotor (22) ansteuert. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (40) mit einer Erkennungseinheit (50) zusammenwirkt, sodass im Falle eines definierten Ereignisses durch die Erkennungseinheit (50) der Normalspannungsmotor (21 ), vorzugsweise der Niedrigspannungsmotor (22) aktivierbar ist. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesperre (12) mit zumindest einer Drehfalle (13) und zumindest einer Sperrklinke (14) zum Blockieren der Drehfalle (13) in zumindest einer Rastposition (I) vorgesehen ist, wobei die Betätigungsmechanik zumindest eine Schlossfunktion aufweist und mit dem Gesperre (12) wirkver- bunden ist, insbesondere derart dass das Gesperre (12) elektro-mechanisch betätigbar ist. Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlossfunktion zumindest eine elektrische Öffnungsfunktion, eine Zentralverriegelungsfunktion, eine Diebstahlsicherungsfunktion oder eine Kindersicherungsfunktion ist. Kraftfahrzeug (100) mit zumindest einem beweglichen Teil (110), insbesondere einer Tür, Schiebetür, Klappe, Heckklappe oder Frontklappe, mit einem Fahrzeugzugangssystem sowie einer dem beweglichen Teil zugeordneten Vorrichtung (10), insbesondere elektrisch betreibbarem Kraftfahrzeugschloss, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 .
- 19 -
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