Kraftfahrzeug-Schloss

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Schloss, insbesondere ein

Kraftfahrzeug-Türschloss, mit einem Gesperre aus im Wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke, und mit einem Antrieb für das Gesperre, welcher in Abhängigkeit von beispielsweise einem Entriegelungssignal für eine vorgegebene Zeitspanne bestromt wird.

Der Antrieb für das Gesperre ist in der Regel als Öffnungsantrieb ausgelegt, so dass man in diesem Fall von einem sogenannten Elektroschloss spricht. Daneben kann auch ein zusätzlicher weiterer Antrieb für ein

Verriegelungselement vorgesehen sein. Dabei wird üblicherweise so vorgegangen, dass das Verriegelungselement zunächst seinen Zustand „entriegelt“ einnehmen muss, bevor der Antrieb für die vorgegebene Zeitspanne bestromt wird. Der bestromte Antrieb kann dann seinerseits für die Öffnung des Gesperres sorgen.

Im gattungsbildenden Stand der Technik nach der WO 01/88316 A1 wird ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem beschrieben, welches mit einem Zentralverriegelungsantrieb und zusätzlich einem Antriebselement ausgerüstet ist, mit dessen Hilfe ein Riegelelement beaufschlagt werden kann, welches mit der Schlossmechanik verbunden ist.

Eine Steuerelektronik verfügt über eine sogenannte passive Entry-Funktion zur Entriegelung des Kraftfahrzeug-Schlosses. Dabei wird ein sogenanntes Anlaufintervall durch eine Bedienperson gestartet. Zwischen dem Zentralverriegelungsantrieb und dem Antriebselement ist eine ab einer Mindestdrehzahl einfallende Kupplung vorgesehen. Außerdem verfügt die Kupplung über ein Schnellentriegelungselement. Dadurch wird bei eingeschalteter und passiver Entry-Funktion sofort nach Abschluss eines Berechtigungs-Prüfintervalls das Riegelelement in die Entriegelungsstellung bewegt. Das kann innerhalb weniger Millisekunden erfolgen.

Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, führt jedoch dann nicht weiter, wenn das bekannte Kraftfahrzeug-Schloss im Normalzustand verriegelt ist oder verriegelt sein soll. Eine solche Vorgehensweise hat den Vorteil, dass hierdurch grundsätzlich auch Crashsituationen einfach beherrscht werden können. Allerdings setzt diese Vorgehensweise voraus, dass das im Normalzustand verriegelte Kraftfahrzeug-Schloss beim Öffnungswunsch zunächst entriegelt und erst dann geöffnet werden kann. Bisher stehen an dieser Stelle keine überzeugenden und kostengünstigen Lösungen zur Verfügung. Hier setzt die Erfindung an.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Kraftfahrzeug-Schloss so weiterzuentwickeln, dass ausgehend vom verriegelten Normalzustand der Öffnungswunsch konstruktiv möglichst einfach umgesetzt werden kann.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug-Schloss im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Gesperre mit einem Mittel zur Strombegrenzung ausgerüstet ist.

Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass das im Normalzustand befindliche Kraftfahrzeug-Schloss durchgängig seinen verriegelten Zustand einnimmt. Sofern mithilfe des Antriebes für das Gesperre ein elektrisches Öffnen des Gesperres herbeigeführt werden soll, setzt dies zunächst eine Entriegelung bzw. ein Entriegelungssignal und anschließend eine Bestromung des Antriebes voraus. Die Bestromung des Antriebes muss dabei so lange aufrechterhalten werden, bis der Öffnungswunsch tatsächlich umgesetzt wird. Wird der Öffnungswunsch nicht innerhalb der Zeitspanne umgesetzt, geht das Kraftfahrzeug-Schloss wiederum in den verriegelten Zustand über und kann nicht bzw. erst nach einem erneuten Entriegelungssignal geöffnet werden.

Beispielsweise mag der Wechsel vom verriegelten in den entriegelten Zustand des Kraftfahrzeug-Schlosses durch ein Keyless Entry-Signal erfolgen, also berührungslos mithilfe eines elektronischen Fahrzeugschlüssels. Dieses Entriegelungssignal sorgt dafür, dass der Antrieb für das Gesperre für die vorgegebene Zeitspanne bestromt wird. Diese Zeitspanne wird dabei im Rahmen der Erfindung so bemessen, beispielsweise 60 Sekunden, dass innerhalb der Zeitspanne damit zu rechnen ist, dass ein Bediener tatsächlich ein Öffnungssignal erzeugt, indem der fragliche Bediener beispielsweise eine Außenhandhabe des Kraftfahrzeuges beaufschlagt.

Der Außenhandhabe (beispielsweise in Gestalt eines Türaußengriffes) ist dabei typischerweise ein Sensor bzw. Schalter (Türgriffschalter) zugeordnet, welcher den Öffnungswunsch an eine Steuereinheit übermittelt. Die Steuereinheit sorgt nun im Anschluss an das zuvor empfangene Entriegelungssignal und das innerhalb der Zeitspanne erfasste Öffnungssignal dafür, dass der bestromte Antrieb das Gesperre tatsächlich aushebt, indem beispielsweise der Antrieb auf eine Sperrklinke mittelbar oder unmittelbar arbeitet. Dadurch kann der Antrieb die Sperrklinke in geschlossenem Zustand des Gesperres von ihrem Eingriff mit der Drehfalle abheben. Als Folge hiervon öffnet sich die Drehfalle federunterstützt und gibt einen zuvor gefangenen Schließbolzen frei. Die zugehörige Kraftfahrzeugtür ist geöffnet.

Damit der während der Zeitspanne bestromte Antrieb keine Beschädigung erfährt, solange die Bestromung aufrechterhalten wird allerdings das zuvor bereits angesprochene Öffnungssignal zum Öffnen des Gesperres fehlt, ist erfindungsgemäß das Mittel zur Strombegrenzung vorgesehen, welches typischerweise einer etwaigen Überhitzung des Antriebes entgegenwirkt.

Aus diesem Grund handelt es sich bevorzugt bei dem Mittel zur Strombegrenzung um einen Strombegrenzungswiderstand. Der Strombe grenzungswiderstand ist dabei im Allgemeinen als PTC-Widerstand ausgelegt, also als ein Widerstand mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (PTC = positive temperature coefficient). Ein solcher Strombegrenzungswiderstand erhöht den Widerstand gegen den durchfließenden Strom, und zwar derart, dass der Widerstand mit ansteigender Temperatur ebenfalls wächst, so dass einer etwaigen Überhitzung prinzipbedingt entgegengewirkt wird.

Denn eine etwaige am oder im Antrieb ansteigende Temperatur führt gleichzeitig dazu, dass auch der Widerstand des Strombegrenzungswiderstandes ansteigt. Dadurch sinkt der durch den Antrieb fließende Strom, so dass hierdurch eine gleichzeitige Abkühlung des Antriebes herbeigeführt wird und etwaige Überhitzungen nicht stattfinden können. Es findet also mithilfe des PTC-Widerstandes bzw. Strombegrenzungs widerstandes eine Temperaturregulierung dergestalt statt, dass Überhitzungen des Antriebes trotz der unter Umständen lang andauernden Zeitspanne (60 Sekunden im Beispielfall) zuverlässig vermieden werden.

Dazu ist Strombegrenzungswiderstand im Bereich einer Spulenwicklung eines Elektromotors als Bestandteil des Antriebes angeordnet. Grundsätzlich kann der Strombegrenzungswiderstand auch in die Spulenwicklung eingeschleift werden. Bei dem Strombegrenzungswiderstand handelt es sich meistens um ein elektrisches Bauteil auf Silizium- oder Keramik-Basis mit jeweils nichtlinearem Widerstandsverlauf.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schloss ist in der Regel zusätzlich mit einem Verriegelungselement ausgerüstet. Das Verriegelungselement kann dabei mechanisch für eine Verriegelung des Gesperres aus im wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke sorgen. Grundsätzlich lässt sich das Verriegelungselement aber auch schaltungstechnisch realisieren und umsetzen. Jedenfalls kann hierdurch die Auslegung so getroffen werden, dass das Kraftfahrzeug-Schloss bzw. dessen Verriegelungselement durchgängig seine Position verriegelt im Normalbetrieb einnimmt. Ein etwaiges elektrisches Öffnen mithilfe des Antriebes für das Gesperre setzt also voraus, dass zunächst ein Entriegelungssignal erzeugt wird und die vorgegebene Zeitspanne in Gang gesetzt wird, innerhalb derer der Antrieb für das Gesperre bestromt wird.

Zu diesem Zweck kann das Verriegelungselement beispielsweise mithilfe eines Schlüssels, insbesondere eines elektronischen Schlüssels, in seinen Zustand „entriegelt“ überführt werden, und zwar in der Regel für die Dauer der Zeitspanne. Danach geht das Verriegelungselement unmittelbar wieder in seinen Normalzustand „verriegelt“ über. Dadurch ist ein zusätzliches

Verriegelungssignal entbehrlich.

Außerdem besteht die Möglichkeit, das Verriegelungselement als Zentralverriegelungselement auszubilden. Dadurch kann die Erfindung auf ein herkömmliches Zentralverriegelungselement zurückgreifen und sind Modifikationen gegenüber einem herkömmlichen Kraftfahrzeug-Schloss lediglich dahingehend erforderlich, dass dem Antrieb zusätzlich der

Strombegrenzungswiderstand hinzugefügt wird. Als Folge hiervon lässt sich eine praktisch neue Funktionalität in dem Sinne mit einfachen und herkömmlichen Mitteln realisieren, dass das Kraftfahrzeug-Schloss im

Normalzustand durchgängig seinen Funktionsstellung „verriegelt“ einnimmt.

Das Verriegelungselement ist in der Regel ebenso wie der Antrieb an eine Steuereinheit angeschlossen. Mithilfe der Steuereinheit wird zusätzlich ein Sensor bzw. Türgriffschalter im Bereich einer Flandhabe ausgewertet, bei der es sich in der Regel um eine Außenhandhabe, beispielsweise einen Türaußengriff, handelt. Sobald die Steuereinheit seitens des Schlüssels bzw. elektronischen Schlüssels das Entriegelungssignal empfängt, wird mit ihrer Hilfe der Antrieb bestromt. Der bestromte Antrieb läuft seinerseits in Abhängigkeit eines Öffnungssignals vom Türgriffschalter im Beispielfall zur Beaufschlagung des Gesperres an. Tatsächlich ist der Antrieb in der Regel als Öffnungsantrieb und das Öffnungssignal als Signal des fraglichen Türgriffschalters ausgebildet.

Grundsätzlich kann es sich bei dem Türgriffschalter aber auch um einen Näherungssensors handeln. D. h., an dieser Stelle muss nicht notwendigerweise ein Schalter und insbesondere Mikroschalter zum Einsatz kommen. Darüber hinaus kann der Schlüssel auch ganz herkömmlich als mechanischer Schlüssel mit Schlüsselbart ausgebildet sein. In der Regel wird jedoch mit einer “Keyless Entry“-Funktion dergestalt gearbeitet, dass die Steuereinheit das Öffnungssignal fernbedienbar erhält.

Im Ergebnis ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schloss konstruktiv besonders einfach aufgebaut, weil ein herkömmlich arbeitendes Verriegelungs element bzw. Zentralverriegelungselement in Verbindung mit einem geringmodifizierten Antrieb für das Gesperre zum Einsatz kommt. Gleichwohl lässt sich der Zustand „verriegelt“ im Normalbetrieb durchgängig realisieren und umsetzen, wobei das Öffnen des Gesperres den Empfang des Entriegelungssignals seitens des Schlüssels bzw. elektronischen Schlüssels voraussetzt. Im Anschluss daran sorgt die Steuereinheit für die Bestromung des Antriebes, und zwar unter Berücksichtigung der zuvor bereits angesprochenen Zeitspanne.

Diese Zeitspanne kann fest vorgegeben werden und bildet in der Regel eine Zeitdauer ab, innerhalb derer typischerweise ein Bediener nach Aussenden des Entriegelungssignals eine Außenhandhabe bzw. einen Türaußengriff betätigt. Daher wird die Zeitspanne regelmäßig fest vorgegeben. Es ist aber auch möglich, an dieser Stelle mit einer variablen Zeitspanne zu arbeiten, die beispielsweise aus dem Verhalten des Bedieners, d. h. der Zeitspanne vom Entriegelungssignal bis zum Öffnungssignal eine variable Zeitspanne ableitet, also in gewisser Weise die Auslegung der Zeitspanne „anlernt“.

So oder so sorgt der erfindungsgemäß dem Antrieb zugeordnete Strombegrenzungswiderstand dafür, dass die Bestromung des Antriebes im Anschluss an das Entriegelungssignal bis zum Empfang des Öffnungssignals nicht zu etwaigen Überhitzungen führt. Hierbei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass es sich bei dem Strombegrenzungswiderstand um einen PTC-Widerstand handelt, der selbstregulierend zwischen dem den Antrieb beaufschlagenden Strom und der sich einstellenden Temperatur eine Balance umsetzt. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schloss schematisch.

In der Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeugschloss dargestellt, bei dem es sich grundsätzlich um jedwedes in oder am Kraftfahrzeug vorhandene Schloss handeln kann. Beispielsweise dargestellt ist ein Kraftfahrzeug-Türschloss. Grundsätzlich kann es sich bei dem Kraftfahrzeug-Schloss aber auch um ein Heckklappen-Schloss, Fronthauben-Schloss, Ladeklappen-Schloss etc. handeln. So oder so verfügt das Kraftfahrzeug-Schloss bzw. das dargestellte Kraftfahrzeug-Türschloss über ein Gesperre 1, 2 aus Drehfalle 1 und Sperrklinke 2.

Außerdem ist ein Antrieb 3 für das Gesperre 1 , 2 realisiert. Bei dem Antrieb 3 handelte sich nicht einschränkend um einen elektrischen Öffnungsantrieb 3, mit dessen Hilfe im in der Figur 1 dargestellten Beispielfall die Sperrklinke 2 von ihrem Eingriff mit der Drehfalle 1 abgehoben wird. Das kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen. Als Folge hiervon wird das im Schließzustand befindliche Gesperre 1 , 2 geöffnet, weil die von der Drehfalle 1 abgehobene Sperrklinke 2 federunterstützt öffnet und einen zuvor gefangenen Schließbolzen freigibt. Dadurch ist die zugehörige Kraftfahrzeugtür geöffnet.

Neben dem Antrieb bzw. Öffnungsantrieb 3 für das Gesperre 1 , 2 ist zusätzlich auch ein Verriegelungselement 4 realisiert. Das Verriegelungselement 4 kann grundsätzlich die Funktionsstellungen „verriegelt“ und „entriegelt“ übernehmen. Außerdem gehört zum grundsätzlichen Aufbau noch ein Schlüssel bzw. elektronischer Schlüssel 5, mit dessen Hilfe ein Entriegelungssignal E erzeugt werden kann.

Das Verriegelungselement 4 ist ebenso wie der Antrieb bzw. Öffnungsantrieb 3 und ein nachfolgend noch näher zu erläuternder Türgriffschalter 6 an einem Türgriff bzw. Türaußengriff 7 an eine gemeinsame Steuereinheit 8 angeschlossen. Erfindungsgemäß und von besonderer Bedeutung ist nun noch ein dem Antrieb 3 zugeordnetes Mittel zur Strombegrenzung 3a, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um einen in den Antrieb 3 integrierten Strombegrenzungswiderstand 3a handelt.

Mithilfe des Strombegrenzungswiderstandes 3a wird der Antrieb 3 vor etwaigen Überhitzungen geschützt. Bei dem Verriegelungselement 4 handelt es sich nicht einschränkend um ein Zentralverriegelungselement herkömmlicher Bauart. Dieses sorgt insgesamt dafür, dass das dargestellte Kraftfahrzeug- Schloss bzw. Kraftfahrzeug-Türschloss durchgängig seine Position „verriegelt“ einnimmt. Diese Position kann beispielsweise auch im Crashfall beibehalten werden, so dass prinzipiell eine zusätzliche Crashsicherung entbehrlich ist.

Um nun das im dargestellten geschlossenen Zustand befindliche und zugleich im Normalzustand verriegelte Gesperre 1, 2 zu öffnen, sorgt der elektronische Schlüssel 5 im Beispielfall zunächst dafür, dass das Entriegelungssignal E an die Steuereinheit 8 übermittelt wird. Das deutet ein Pfeil in der Fig. 1 an. Als Folge dieses Entriegelungssignals E wird der Antrieb bzw. Öffnungsantrieb 3 für eine bestimmte Zeitspanne bestromt, innerhalb derer typischerweise damit zu rechnen ist, dass ein Bediener seinen Öffnungswunsch an der zugehörigen Kraftfahrzeug -Tür umsetzt. Das läuft darauf hinaus, dass der fragliche Bediener den Türaußengriff 7 im Beispielfall beaufschlagt, so dass der Öffnungswunsch über den Türgriffschalter 6 als Öffnungssignal Ö an die angeschlossene Steuereinheit 8 übermittelt wird.

Der Strombegrenzungswiderstand 3a als Bestandteil des Antriebes 3 sorgt nun für eine Selbstregulierung der Temperatur des Antriebes 3 während dieser Zeitspanne, damit es nicht vor Empfang des Öffnungssignals Ö seitens des Türgriffschalters 6 zu etwaigen Überhitzungen kommt. Dazu handelt es sich bei dem Strombegrenzungswiderstand 3a um einen PTC-Widerstand, also einen Halbleiterwiderstand, welcher bei wachsender Temperatur seinen elektrischen Widerstand (überproportional) erhöht und dadurch automatisch für eine Strombegrenzung und hiermit einhergehend eine Abkühlung des Antriebes 3 sorgt.

Die Funktionsweise ist wie folgt. Wie bereits erläutert, befindet sich das Kraftfahrzeug-Schloss bzw. Kraftfahrzeug-Türschloss durchweg in seiner Position „verriegelt“ im Normalzustand. Soll nun das in dieser Funktionsstellung geschlossene Gesperre 1, 2 geöffnet werden, so muss zunächst mithilfe des elektrischen Schlüssels 5 das Entriegelungssignal E an die Steuereinheit 8 übermittelt werden, wie der Pfeil in der Fig. 1 andeutet. Als Folge dieses Entriegelungssignals E wird der Antrieb bzw. Öffnungsantrieb 3 für die Dauer der Zeitspanne bestromt, beispielsweise für eine Dauer von 60 Sekunden. Kommt es innerhalb dieser 60 Sekunden dazu, dass ein Bediener den Türaußengriff 7 beaufschlagt, so dass über den Türgriffschalter 6 die Steuereinheit 8 das Öffnungssignal Ö erhält, so sorgt der bestromte Antrieb 3 dafür, dass im Beispielfall die Sperrklinke 2 mittelbar oder unmittelbar von ihrem Eingriff mit der Drehfalle 1 abgehoben wird. Die Drehfalle 1 öffnet sich federunterstützt und gibt den zuvor gefangenen Schließbolzen frei, damit die zugehörige Kraftfahrzeugtür geöffnet werden kann.

Kommt es innerhalb der Zeitspanne jedoch nicht zu dem Öffnungssignal Ö seitens des Türgriffschalters 6, so geht das Kraftfahrzeug-Schloss insgesamt erneut in seinen Zustand „verriegelt“ über. D. h., in diesem Fall wird gleichsam das die Zeitspanne startende Entriegelungssignal E in der Steuereinheit 8 gelöscht. Kommt es jedoch zu dem Öffnungssignal Ö, so läuft der bestromte Antrieb 3 an und sorgt dafür, dass die Sperrklinke 2 im Beispielfall von der Drehfalle 1 abgehoben wird.

Bezugszeichenliste

Drehfalle 1 Sperrklinke 2 Gesperre 1 , 2 Antrieb 3 Öffnungsantrieb 3 Strombegrenzungswiderstand 3a Verriegelungselement 4 Schlüssel 5

Türgriffschalter 6 Türaußengriff 7 Türgriffschalter 7 Steuereinheit 8 Entriegelungssignal E Öffnungssignal Ö