Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Kraftfahrzeugtür mit einem Türschloss, das mit einem elektrischen Öffnungsantrieb sowie mit einem elektrischen Schließantrieb versehen ist, mittels dessen das Türschloss aus einer ersten Vorverrieglungsstellung in eine Endverriegelungsstellung bringbar ist, ferner umfassend eine Kontrolleinrichtung zur Ansteuerung des Öffnungsantriebes und des Schließantriebes. Die Erfindung betrifft ferner eine Kraftfahrzeugtür mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer solchen Kraftfahrzeugtür. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen und Verschließen einer Kraftfahrzeugtür mittels einer solchen Vorrichtung.

Derartige Schlossbetätigungsvorrichtungen sind bekannt und verbreitet. Üblicherweise umfassen diese ein Türschloss, das mittels eines von einem Türgriff ausgelösten elektrischen Öffnungsantriebs geöffnet werden kann. Um eine Fahrzeugtür zu schließen, haben moderne Schlossbetätigungsvorrichtungen darüber hinaus einen Schließantrieb, um die Tür aus einer Vorverrieglungsstellung in eine Endverriegelungsstellung zu bringen. Der Benutzer muss also die Tür nicht mehr„fest" zudrücken oder zuschlagen sondern nur noch in die Vorverrieglungsstellung bringen, bei der eine Drehfalle des Türschlosses betätigt wird. Durch das Erreichen der Vorverrieglungsstellung wird über einen Schalter der besagte Schließantrieb für das Türschloss ausgelöst, der das Türschloss vollständig zuzieht und in die Endverriegelungsstellung bringt. Dabei wird die Fahrzeugtür gegen die Kraft von Türdichtungen einige Millimeter zugezogen. Dieser„Zuziehvorgang" dauert typischerweise einige hundert Millisekunden, um das Türschloss aus der Vorverrieglungsstellung in die Endverriegelungsstellung zu überführen.

Aus der DE 199 57 061 A1 und der DE 199 55 883 A1 sind herkömmliche Türschlösser bekannt.

Sofern jedoch noch während dieses Zuziehvorgangs vom Benutzer der Türgriff mit der Absicht betätigt wird, die Tür sofort wieder zu öffnen, also eine Notöffnungsfunktion bereitzustellen, beispielsweise wenn Finger oder Gegenstände eingequetscht werden, wird bei herkömmlichen Schlossbetätigungsvorrichtungen mittels eines mechanisch über ei- nen Bowdenzug gekoppelten Türgriffs das Türschloss mechanisch entriegelt. Da beim Zuziehvorgang erhebliche Kräfte in der Größenordnung von mehreren hundert Newton im Türschloss auftreten, führt ein solcher Öffnungsvorgang während des elektrischen Zuziehvorgangs zu hohen Belastungen und damit zu einem erhöhten Verschleiß im Türschloss und teilweise unangenehmen Geräuschen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese negativen Auswirkungen bei einer Türnotöffnung zu vermeiden und eine Schlossbetätigungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben bereitzustellen, das eine Türöffnung während des Zuziehvorgangs ohne Geräuschentwicklung und bei Vermeidung eines erhöhten Verschleißes ermöglicht.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Kontrolleinrichtung ausgebildet ist, bei einer Türöffnungsanforderung während des Betriebs des Schließantriebes zunächst den Schließantrieb in einen Reversierbetrieb zu schalten, in dem das Türschloss wieder in Öffnungsrichtung bewegbar ist und nach einer vorgegebenen Zeitspanne der Öffnungsantrieb auslösbar ist.

Durch die vorgegebene Zeitspanne vor der Inbetriebnahme des Öffnungsantriebes liegt nicht nur weniger Spannung auf der Mechanik des Türschlosses, vielmehr können sich insbesondere die Drehfalle und deren Verrastungen während der Zeitspanne in einen spannungslosen Sitz begeben. Dadurch werden die Öffnungsgeräusche und der Verschleiß im Türschloss wesentlich geringer. Die Verrastungen müssen dadurch nicht unter Spannung gelöst werden. Zuletzt kann auch der Öffnungsantrieb schwächer ausgelegt werden und trotzdem die hier vorgesehene„Notöffnung" realisiert werden. Zudem unterliegt auch der Motor des Öffnungsantriebes weniger Verschleiß. Die Türöffnungsanforderung kann dabei von einem Türaußengriff, einem Türinnengriff oder mittels Schalter oder einer Kontrollvorrichtung ausgehen.

Vorzugsweise beträgt die vorgegebene Zeitspanne zwischen 20msec und 200msec, besonders bevorzugt zwischen 60msec und 120msec.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Öffnungsantrieb über ein von einem Türgriff auslösbares Schaltsignal aktivierbar. Bei dieser bekannten Ansteuerung des Öffnungsantriebes durch einen am Türgriff angebrachten Mikroschalter, der bei ei- nem Ziehen am Türgriff nach einer kurzen Strecke auslöst, wird eine für den Benutzer bequeme Betätigung des Türschlosses erreicht.

Zusätzlich kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Türgriff parallel zum elektrischen Öffnungsantrieb mechanisch direkt mit dem Türschloss gekoppelt sein. Dies erfolgt insbesondere mittels eines am Türgriff und am Türschloss angebrachten Bowdenzuges. Hierdurch ist es möglich, bei einer Notöffnung, z.B. bei eingeklemmten Gliedmaßen, eine sofortige Türöffnung zu erzwingen, weil weder die erfindungsgemäße vorgegebene Zeitspanne, noch eine systembedingt im Öffnungsantrieb notwendige Verzögerung abgewartet werden muss, sondern vielmehr eine unverzögerte Türöffnung erfolgen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Öffnungsantrieb über ein von einem Schalter auslösbares Schaltsignal aktivierbar, wobei der Schalter im Fahrzeuginnenraum oder einer Fernbedienung angebracht sein kann. Dadurch lässt sich auch von einem im Fahrzeuginneren befindlichen Benutzer die erfindungsgemäße Notöffnung auslösen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Öffnungsantrieb alternativ oder zusätzlich über ein von einer programmierten Steuerung auslösbares Schaltsignal aktivierbar. Dies ermöglicht eine Notöffnung, wenn die Steuerung einen entsprechenden Zustand detektiert.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Kraftfahrzeugtür bereitgestellt, die eine Ausbildung der oben beschriebenen Vorrichtung umfasst.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das mindestens eine Kraftfahrzeugtür mit der beschriebenen Vorrichtung umfasst. Vorzugsweise sind alle Kraftfahrzeugtüren des Kraftfahrzeugs entsprechend ausgebildet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gelöst, bei dem im Fall einer Öffnungsanforderung während des Betriebs des Schließantriebes zunächst der Schließantrieb in einen Reversierbetrieb geschaltet wird, in dem das Türschloss in Öffnungsrichtung bewegt wird und nach einer Zeitspanne der Öffnungsantrieb ausgelöst wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 : ein Blockschaltbild einer Schlossbetätigungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür,

Fig. 2: ein Schaltdiagramm für ein Notöffnungsverfahren der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer Schlossbetätigungsvorrichtung 10 für eine nicht gezeigte Kraftfahrzeugtür dargestellt, die ein Türschloss 12 umfasst, das mit einem elektrisch betriebenen Schließantrieb 14 mechanisch gekoppelt ist, vorzugsweise über einen ersten Bowdenzug 16. Alternativ kann die mechanische Kopplung zwischen Türschloss 12 und Schließantrieb 14 auch auf andere Weise, z.B. über Zahnräder oder eine Schubstange, erfolgen.

Das Türschloss 12 hat eine nicht dargestellte Vorverrieglungsstellung, bei der eine nicht dargestellte Schließfalle (vorzugsweise eine Drehfalle) in einen karosserieseitigen Schließbügel eingreift. In diese Vorverrieglungsstellung gelangt das Türschloss 12 durch Betätigung durch einen Benutzer, indem dieser die Fahrzeugtür zudrückt oder zuzieht. In der Vorverrieglungsstellung ist die Fahrzeugtür noch nicht komplett geschlossen, vielmehr hat diese gegenüber einer Endverriegelungsstellung im Bereich des Türschlosses 12 noch einen Abstand von einigen (vorzugsweise 4 bis 10) Millimetern. In der Endverriegelungsstellung ist die Fahrzeugtür gegen die Kraft der Türdichtungen komplett und dichtend geschlossen und über eine dann im Eingriff befindliche, nicht gezeigte Sperrklinke verriegelt. Um von der Vorverrieglungsstellung in die Endverriegelungsstellung zu gelangen, wird die Drehfalle vom Schließantrieb 14 gedreht, wobei die Drehfalle den Schließbügel um die besagte Strecke mitnimmt.

Das Türschloss 12 umfasst einen Drehfallenschalter 18, der umschaltet, wenn die Drehfalle in die Vorverrieglungsstellung gelangt. Der Drehfallenschalter 18 ist mit einer Kontrolleinrichtung 20 derart gekoppelt, dass die Kontrolleinrichtung 20, welche mit dem Schließantrieb 14 zu dessen Ansteuerung gekoppelt ist, den Schließantrieb 14 aktiviert, sobald der Drehfallenschalter 18 auslöst. Dadurch wird das Türschloss 12 von der Vorverrieglungsstellung in die Endverriegelungsstellung bewegt, was typischerweise einige hundert Millisekunden (z.B. 700msec.) dauert. Die Schlossbetätigungsvorrichtung 10 umfasst ferner einen elektrischen Öffnungsantrieb 22, der ebenfalls mechanisch mit dem Türschloss 12 gekoppelt ist, vorzugsweise über einen zweiten Bowdenzug 24 und eingerichtet und ausgebildet ist, die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Schließantrieb 14 und der Drehfalle des Türschlosses 12 zu unterbrechen und eine Sperrklinge des Türschlosses 12 zu entsperren. Je nach Konstruktion des Türschlosses 12 wird dies konstruktiv unterschiedlich erfolgen. Meist umfassen die Türschlösser 12 eine an der Drehfalle beim Schließvorgang einrastende Antriebsklinke, die mittels des Öffnungsantriebes 22 außer Eingriff gebracht wird. Ferner wird durch den Öffnungsantrieb 22 eine nicht dargestellte Sperrklinke entsperrt, die beim Schließvorgang federbeaufschlagt automatisch in eine Sperrstellung gesprungen war, wenn die Drehfalle in die Endverriegelungsstellung gelangt. Somit kann die Drehfalle dann frei zurück drehen und den Schließbügel freigeben.

Die Schlossbetätigungsvorrichtung 10 umfasst ferner einen außen an der Fahrzeugtür angebrachten Türgriff 26, der mit einem Türgriffschalter 28 versehen ist, wobei ein Zug am Türgriff nach einer kurzen Strecke den Türgriffschalter 28 schaltet. Der Türgriffschalter 28 ist mit der Kontrolleinrichtung 20 gekoppelt, die wiederum mit dem Öffnungsantrieb 22 zu dessen Ansteuerung gekoppelt ist. Zusätzlich kann an der Fahrzeugtür auch innenseitig ein nicht dargestellter zweiter Türgriff mit Türgriffschalter oder ein separater Schalter 30 vorgesehen sein, der ebenfalls mit der Kontrolleinrichtung 20 gekoppelt ist. Sofern einer der Schalter 28 oder 30 betätigt wird, schaltet die Kontrolleinrichtung 20 den Schließantrieb 14 unverzüglich in Umkehrbetrieb (Reversierbetrieb), bei dem der erste Bowdenzug 16 entlastet wird. Dadurch wird die Mechanik innerhalb des Türschlosses 12 entlastet. Sofern sich das Türschloss 12 in der Endverriegelungsstellung befindet, geschieht zunächst nichts weiter, da die o.g. Sperrklinke noch in der Sperrstellung verharrt. Sofern sich das Türschloss 12 hingegen noch im Schließvorgang befindet, also die Endverriegelungsstellung noch nicht erreicht ist, fängt das Türschloss 12 aufgrund interner Federkräfte an, sich wieder in Richtung der Vorverriegelungsstellung zu bewegen.

Durch die Betätigung der Schalter 28 oder 30 wird gleichzeitig von der Kontrolleinrichtung 20 eine Zeitschalteinrichtung 32 aktiviert, die nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne, die zwischen 20msec und 200msec, vorzugsweise zwischen 60msec und 120msec, liegt, den Öffnungsantrieb 22 aktiviert. Dieser wirkt über den zweiten Bowdenzug 24 auf das Türschloss 12 ein und bringt die Sperrklinke außer Eingriff und unterbricht die Wirkverbindung des ersten Bowdenzuges 16 auf das Türschloss 12. In Figur 2 ist ein Mehrfach-Schaltdiagramm für ein Notöffnungsverfahren der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einem Zustand dargestellt, in dem sich das Türschloss 12 noch im Schließvorgang befindet, also die Endverriegelungsstellung noch nicht erreicht ist.

Die Abszisse aller Diagramme ist die Zeit, die in allen Diagrammen gleich ist. In Figur 2 oben im Diagramm 2a ist der Schaltzustand des Drehfallenschalters 18 dargestellt. Im Diagramm 2b darunter ist der Schaltzustand des Schließantriebes 14 dargestellt. Im Diagramm 2c darunter ist der Schaltzustand des Türgriffschalters 28 dargestellt. Im untersten Diagramm 2d ist der Schaltzustand des Öffnungsantriebes 22 dargestellt.

Ausgangspunkt ist eine Fahrzeugtür, die sich in einer vom Benutzer angestoßenen Schließbewegung befindet, wobei zu einem Zeitpunkt ti der Drehfallenschalter 18 umschaltet, was dann erfolgt, wenn das Türschloss 12 in die Vorverrieglungsstellung gelangt. Nach Ablauf eines sehr kurzen insb. zur Schalterentprellung notwendigen Zeitraumes wird zum Zeitpunkt t ₂ der Schließantrieb 14 aktiviert (Diagramm 2b), der über den ersten Bowdenzug 16 das Türschloss 12 aus der Vorverrieglungsstellung in Richtung der Endverriegelungsstellung bewegt. Nun wird vor Erreichen der Endverriegelungsstellung durch Betätigung des Türgriffs 26 der Türgriffschalter 28 betätigt (Diagramm 2c), was wiederum nach einem sehr kurzen, insb. zur Schalterentprellung notwendigen Zeitraum zum Zeitpunkt t ₄ den Schließantrieb 14 reversiert.

Erst nach Ablauf der gemäß der Zeitschalteinrichtung 32 erfindungsgemäß vorgegebenen Zeitspanne At wird zu einem Zeitpunkt t ₅ der Öffnungsantrieb 22 in Betrieb gesetzt (At = ts - t ₃ ).

Wenn der Türgriff 26 wieder losgelassen wird (Zeitpunkt t ₆ ) und der Türgriffschalter 28 wieder umschaltet, hat dies keine Auswirkungen auf den Betrieb des Öffnungsantriebs 22, der erst nach Beendigung der Öffnungsbewegung zum Zeitpunkt t ₇ , wenn sich das Türschloss 12 wieder in Vorverrieglungsstellung befindet, wieder von der Kontrolleinrichtung 20 ausgeschaltet wird.

In Figur 2 ist im Diagramm 2b gestrichelt der Verlauf dargestellt, wenn der Türgriff 26 nicht betätigt wurde (im Zeitpunkt t ₃ kein Schaltsignal im Türgriffschalter 28 erzeugt wurde). Dann erreicht das Türschloss 12 zum Zeitpunkt t ₇ die Endverriegelungsstellung und danach wird zum Zeitpunkt t ₉ der Schließantrieb 14 von der Kontrolleinrichtung 20 abgeschaltet. Der Zeitpunkt t ₈ (oder der Zeitraum ts-t2) kann entweder in der Kontrolleinrichtung 20 vorgegeben sein oder ein weiterer Schalter kann im Türschloss 12 zur Markie- rung der Endverriegelungsstellung vorgesehen sein. Die Endabschaltung des Schließantriebes 14 zu einem Zeitpunkt t ₉ , der zeitlich deutich nach ts liegt, dient dazu, ein gesichertes Einrasten der Rastklinke des Türschlosses 12 sicherzustellen.

Zusätzlich kann der Türgriff 26 neben der elektromechanischen Kopplung über den Öffnungsantrieb 22 und den zweiten Bowdenzug 24 parallel dazu rein mechanisch mit dem Türschloss 12 gekoppelt sein, beispielsweise über einen weiteren Bowdenzug oder einen Y-förmigen Bowdenzug 24, der sowohl mit dem Öffnungsantrieb 22 als auch direkt mit dem Türgriff 26 verbunden ist. In einem solchen Fall wird eine zweite Notöffnungsfunktion bereitgestellt, die bei Verzicht auf die durch die Verzögerung bewirkten Vorteile eine sofortige Türöffnung erzwingt.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wird von der Kontrolleinrichtung 20 bei einer Türgriffbetätigung stets die vorgegebene Zeitspanne vor Aktivierung des Öffnungsantriebes 22 eingehalten. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch gleichermaßen möglich, die Zeitschalteinrichtung 32 nur dann vor einer Aktivierung des Öffnungsantriebes 22 vorzuschalten, wenn die Kontrollreinrichtung 20 den Schließantrieb 14 aktiviert hat, das Türschloss 12 also gerade dabei ist, sich von der Vorverrieglungsstellung in die Endverriegelungsstellung zu bewegen. Wenn bei dieser Ausbildung der Schließantrieb 14 nicht aktiviert ist, wird bei einem Öffnungssignal des Türgriffschalters 28 der Öffnungsantrieb 22 sofort aktiviert.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.