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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sperrvorrichtung für eine
Tür eines Kraftfahrzeuges, die mindestens ein Bedienteil
und ein über elektrische oder mechanische Koppelelemente
betätigbares Schloss umfasst, mit dem die Tür
mit einer Fahrzeugkarosserie verschließbar ist, wobei mittels
einer Auswerteeinheit von Fahrzeugdaten die Sperrvorrichtung aktivierbar
oder deaktivierbar ist.
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In
der Kraftfahrzeugtechnik kommt der Steigerung des Benutzungskomforts
eines Kraftfahrzeuges heute zunehmende Bedeutung zu. Hierzu gehört u.
a. auch die Forderung nach einem bequemen Einsteigen in das Kraftfahrzeug
bzw. Aussteigen aus dem Kraftfahrzeug. Diese Forderung betrifft
insbesondere rückwärtig angeschlagene hintere
Seitentüren, wie sie beispielsweise aus Luxus-Fahrzeugen (z.
B. Rolls Royce Phantom) bekannt sind, die im technischen Sprachgebrauch
als „Contro-Vento-Türen" (im Folgenden CVT genannt)
bezeichnet werden. Diese Türen bieten gegenüber
konventionell befestigten Türen diverse einschlägige
Vorteile. Man betritt bzw. verlässt das Kraftfahrzeug im
Bereich der höchsten Silhouette, wodurch das Ein- und Aussteigen
angenehmer wird. Die Zugänglichkeit zur Rückbank
wird wesentlich vereinfacht, was bei spielsweise die Installation
von Kindersitzen deutlich komfortabler und leichter von der Hand
gehen lässt. Darüber hinaus wird die Sicherheit
der Passagiere auf der Rückbank signifikant erhöht,
da diese in einem besonders stabilen Bereich der Fahrgastzelle sitzen, welche
die Türscharniere aufnehmen muss und daher besonders versteift
ist. Daher tritt beim Seitenaufprall im Vergleich zu Standard-Seitentüranordnungen eine
deutlich reduzierte Intrusion in den Fahrgastbereich auf.
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Bedingt
durch die unkonventionelle Art der Türbefestigung sind
allerdings gesetzgeberische Vorgaben zu beachten. So müssen
Türöffner eingebaut werden, welche in Verbindung
mit diversen Sensoren die Türschlösser derart
betätigen, dass die hinteren Türen nicht während
der Fahrt geöffnet und vom Fahrtwind aufgerissen werden
können.
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Aus
der
US 6 779 831 B2 ist
ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem einer hinteren Seitentür
eine Schlossanordnung zugeordnet, durch die die im geschlossenen
Zustand befindliche hintere Seitentür an der Kraftfahrzeugkarosserie
fixierbar ist. Auch der vorderen Seitentür ist eine Schlossanordnung
zugeordnet, durch die die im geschlossenen Zustand befindliche vordere
Seitentür an der hinteren Seitentür fixierbar
ist. Durch diese Anordnung der beiden Seitentüren zueinander
ersetzt die hintere Seitentür die ansonsten vorhandene
B-Säule. Da die vordere Seitentür der hinteren
Seitentür nachgeschaltet ist, muss unter allen Umständen
vermieden werden, dass die Fixierung der vorderen Seitentür
gelöst wird. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass die
Betätigung der hinteren Seitentür durch die im
geschlossenen Zustand befindliche vordere Seitentür blockiert wird.
Der hinteren Seitentür ist ein Türgriff zugeordnet,
durch dessen Betätigung die Fixierung der hinteren Seitentür
lösbar ist. Die im geschlossenen Zustand befindliche vordere
Seitentür befindet sich derart im Bewegungsbereich dieses
Türgriffs, dass eine Bestätigung erst dann möglich
ist, wenn die vordere Seitentür bereits geöffnet
ist. Um die Blockierung des Türgriffs der hinteren Seitentür
zu realisieren, ist es notwendig, den Türgriff in unmittelbarer
Nähe der Stirnseite der hinteren Seitentür anzuordnen.
Nachteilig ist weiterhin das bestehen einer erheblichen Einklemmgefahr
für den Benutzer. Ferner ist die Gestaltungsfreiheit bei
der Konstruktion und beim Design des Türinnengriffs stark
eingeschränkt.
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Die
EP 1 215 064 A1 beschreibt
eine ähnliche Seitentüranordnung eines Kraftfahrzeuges,
bei der die Schlossanordnung eine elektrische betätigbare
Kupplung aufweist, durch die der Türinnengriff mit der
Schlossanordnung koppelbar ist. Zur Ermittlung, ob sich die vordere
Seitentür in der geöffneten Stellung oder in der
geschlossenen Stellung befindet, ist eine elektrische Einrichtung,
wie ein Sensor oder dergleichen, vorgesehen. In Abhängigkeit
von dem Signal des Sensors wird die Kupplung entsprechend elektrisch
betätigt.
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Die
DE 10 2006 013 874
A1 offenbart ebenfalls eine CVT-Anordnung eines Kraftfahrzeuges
mit einer vorderen Seitentür und einer hinteren Seitentür, wobei
die vordere Seitentür über ein vorderes Türscharnier
und die hintere Seitentür über ein hinteres Türscharnier
an der Kraftfahrzeugkarosserie angelenkt ist. Die Stirnseiten der
beiden im geschlossenen Zustand befindlichen Seitentüren
sind einander zugewandt. Der hinteren Seitentür ist eine
Schlossanordnung zugeordnet, durch die die im ge schlossenen Zustand
befindliche hintere Seitentür an der Kraftfahrzeugkarosserie
fixierbar ist, wobei der hinteren Seitentür ein Türgriff
zugeordnet ist, der mit der Schlossanordnung koppelbar und damit
aktivierbar ist, wobei durch die Betätigung des hinteren
Türgriffs die Fixierung der hinteren Seitentür
lösbar ist. Kennzeichnend hierbei ist, dass die Schlossanordnung der
hinteren Seitentür ein auslenkbares, mechanisches Übertragungsmittel
aufweist und dass eine Auslenkung des Übertragungsmittels
die Deaktivierung des Türgriffs der hinteren Seitentür
derart bewirkt, dass dem Schließen der vorderen Seitentür
bei bereits geschlossener hinteren Seitentür die vordere Seitentür
in Eingriff mit dem Übertragungsmittel kommt, das Übertragungsmittel
auslenkt und damit die Deaktivierung des Türgriffs der
hinteren Seitentür bewirkt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Sperrvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die den Sicherheitsanforderungen auf einfach Weise Rechnung
trägt und universell in Kraftfahrzeugen einsetzbar ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens ein Aktorelement über
eine Betätigung mechanisch mit dem Bedienteil in Wirkverbindung
steht, das von der Auswerteeinheit ansteuerbar ist, wobei in einer
Position „AUF" des Aktorelementes das Bedienteil betätigbar
und in einer Position „SPERREN" das Bedienteil nicht betätigbar ist.
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Damit
kann eine Sicherheitssperrfunktion realisiert werden, bei der die
Bedienteile konventioneller Türschließanlagen
weiterhin beibehalten werden können. Dieses Konzept ist
grundsätzlich in allen Fahrzeugtypen einsetzbar. Vorteilhaft
ist dabei eine schlüssig vermit telbare und unmissverständliche
Bedienphilosophie, nach der eine Tür nur dann geöffnet werden
kann, wenn das Bedienteil betätigbar ist.
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Im
Hinblick auf die Integration in neuere übergreifende Sicherheitsfunktionen
im Kraftfahrzeug ist es vorteilhaft, mit der Auswerteeinheit über einen
Fahrzeug-Datenbus fahrzeugzustandsspezifische Daten auszuwerten.
Derartige Datenbussysteme sind bereits heute sehr oft im Einsatz
und können daher ohne größeren schaltungstechnischen
Aufwand für eine derartige Funktion genutzt werden. Ebenso
können bereits vorhandene interne und externe Daten aus
untereinander vernetzten Steuergeräten genutzt werden.
Dadurch kann eine selbsttätige Aktivierung ermöglicht
werden, die Zustandsdaten einer Vielzahl von Sensoren im Fahrzeug
mit berücksichtigt, was insbesondere bei rein mechanisch
wirkenden Verriegelungssystemen gemäß dem Stand der
Technik nicht oder nur sehr aufwändig zu bewerkstelligen
ist. Selbstverständlich sind auch Informationen über
den Schließzustand der Tür mittels der Auswerteinheit
in das Bussystem für andere Subsysteme einspeisbar (bidirektional).
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Zweckmäßigerweise
ist über den Fahrzeug-Datenbus die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
abrufbar, wobei mittels der Auswerteeinheit eine geschwindigkeitsabhängige
Aktivierung bzw. Deaktivierung des Bedienteils erfolgt. Sonach kann
erst unter einer für die Türöffnung gültigen
Bedingung, wie Fahrzeugstillstand, die Bedienung des Bedienteils freigegeben
werden. Die Sperrung des Bedienteils kann dann beispielsweise ab
einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. ab 5 km/h) erfolgen.
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Nach
einer Weiterbildung ist mittels der Auswerteeinheit ein Türschließzustand
eines oder mehrerer Schlösser auswertbar (z. B. bei einer
Zentralverriegelung). Hat ein Schloss eine Fehlfunktion, dann kann
diese über die Auswerteeinheit erkannt und beispielsweise über
den Fahrzeug-Datenbus weitergeleitet werden. Z. B. kann ein Beschleunigen über
eine kritische Geschwindigkeit unterbunden werden, falls erkannt
wird, dass eine oder mehrere Türen nicht ordnungsgemäß verschlossen
sind oder an einem Schloss eine Fehlfunktion diagnostiziert wird.
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Im
Hinblick auf eine Notsituation oder einen Fahrzeugdefekt, wie z.
B. einen Unfall oder eine Entladung einer Bordbatterie, erfolgt
vorteilhafterweise bei einem Absinken der Bordspannung oder bei
einem Kontaktabriss zur Bordspannungsquelle (z. B. nach einem Unfall)
eine Notentsperrung der Sperrvorrichtung.
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Diese „Door-Unlock"-Funktionalität
ist besonders wichtig bei einem Unfall. Bevorzugt erfolgt bei einer
derartigen Notsituation über den Fahrzeug-Datenbus mittels
auswertbarer Signale eines Airbagsystems oder eines direkten Notentsperrungssignals
des Airbagsystems eine Notentsperrung der Sperrvorrichtung, um das
Verlassen des Kraftfahrzeuges zu gewährleisten oder bei
schweren Unfällen, das Retten der Fahrzeuginsassen zu erleichtern. Dabei
ist vorteilhafterweise das Aktorelement in der Position „SPERREN"
stromdurchflossen (aktive Sperrfunktion) und in der Position „Auf"
stromlos. Hierbei wird das Aktorelement in die Position „Auf" mittels
mindestens eines Rückstellelements in Form einer Druck-,
Zug- oder Spiralfeder bewegt.
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In
einer einfach umzusetzenden Ausführungsvariante erfolgt
die Sperrung des Bedienteils direkt am Bedienteil derart, dass das
Bedienteil durch das Aktorelement blockiert ist. Die Einbausituation des
Bedienteils kann dabei weitgehend beibehalten werden. Lediglich
das Aktorelement wird zusätzlich installiert.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist das Aktorelement ein Hubmagnet mit
einem Arretierbolzen, der in der Position „SPERREN" in
eine Ausnehmung des Bedienteils (z. B. Türbetätigungslasche)
eingreift. Die konventionelle Türöffnermechanik
bleibt dabei unberührt und der Fahrzeugpassagier erkennt
sofort, dass ein Türöffnen nicht möglich
ist, da beispielsweise die Türbetätigungslasche
blockiert ist.
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Im
Hinblick auf die Aufhebung der Sperrung erfolgt bei dem Hubmagneten
die Freigabe des Bedienteils durch eine Rückstellung des
Arretierbolzens in die Position „AUF" infolge der Schwerkraft und/oder
durch mindestens ein Rückstellelement, z. B. durch eine
Druck- oder Zugfeder. Der Arretierbolzen fällt aufgrund
der Schwerkraft nach unten, wenn der Strom ausfällt und
gibt das Bedienteil frei. In der Position „SPERREN" ist
der Hubmagnet ständig stromdurchflossen.
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In
einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Sperrung
des Bedienteils mittels einer durch das Aktorelement verschiebbaren,
drehbaren und/oder schwenkbaren Blende derart, dass das Bedienteil unzugänglich
ist. Nach einer weiteren Ausführungsvariante erfolgt die
Sperrung des Bedienteils mittels des Aktorelementes derart, dass
das Bedienteil hinter einer Blende verschiebbar, drehbar und/oder schwenkbar
ist. In beiden Fällen ist das Bedienteil während
der Sperrung für den Passagier unzugänglich und
kann daher nicht bedient werden. Erst unter einer für die
Türöffnung gültigen Bedingung, wie z.
B. Fahrzeugstillstand und/oder Unfall mit z. B. Airbagauslösung,
wird die Bedienung des Bedienteils, beispielsweise in Form eines
Türgriffs und/oder einer Türbetätigungslasche,
wieder freigegeben. Die Bewegung der Blende oder des Bedienteils
kann dabei in vorteilhafter Weise mittels eines Motors, z. B. eines Gleichstrommotors,
erfolgen.
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Vorteilhaft
für den Fahrzeugpassagier ist zusätzlich eine
Kenntlichmachung der Sperrung durch ein Anzeigeelement. Bevorzugt
ist das Anzeigeelement als ein Leuchtmittel und/oder Display ausgebildet.
Sonach wird dem Fahrzeugpassagier direkt signalisiert, ob die Tür
momentan geöffnet werden kann oder nicht.
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Ist
das Bedienteil, das in der zuvor beschriebenen Art gesperrt werden
kann, sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite
der Tür angeordnet, ist gewährleistet, dass auch
eine Betätigung des Türgriffes an der Fahrzeugaußenseite,
welcher z. B. durch die geöffnete Seitenscheibe vom Innenraum
erreichbar ist, sicher verhindert wird.
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Besonders
vorteilhaft ist die Verwendung der Sperrvorrichtung bei Kraftfahrzeugen
mit einer ControVento-Tür-Anordnung. Insbesondere können
damit die besonderen Sicherheitsanforderungen beim Betrieb dieser
Kraftfahrzeuge sichergestellt werden. Ein versehentliches Öffnen
der hinteren Seitentüren ab einer kritischen Fahrzeuggeschwindigkeit
ist durch eine derartige Ausgestaltung der Sperrvorrichtung verhindert.
Ferner wird ein re gulärer Fahrzeugbetrieb nur ermöglicht,
wenn alle Contro-Vento-Türen ordnungsgemäß verschlossen
sind.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen
Sperrvorrichtung,
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2 eine
Darstellung eines Bedienteils der Sperrvorrichtung in Form einer
Türbetätigungslasche mit einem Arretierbolzen
und einem Hubmagneten,
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3 eine
Darstellung eines alternativen Bedienteils in einer Position „AUF"
und
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4 das
Bedienteil gemäß 3 in einer Position „SPERREN".
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Der
Sperrvorrichtung 1 für eine Tür eines Kraftfahrzeuges
ist eine Auswerteeinheit 10 zugeordnet, mit der fahrzeugzustandsspezifische
Daten eines Fahrzeug-Datenbusses 60, insbesondere Daten zur
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, ausgewertet werden. Die Auswerteeinheit 10 steuert
ein Aktorelement 40 an, das über eine me chanische
Betätigung 41 auf ein Bedienteil 20 in
Form eines Türgriffs und/oder einer Türbetätigungslasche
wirkt. Das Bedienteil 20 ist dabei mechanisch und/oder
elektrisch mit einem Schloss 30 gekoppelt, das das eigentliche Verschließen
der Tür an der Fahrzeugkarosserie bewirkt. Zusätzlich
erkennt die Auswerteeinheit 10 einen Türschließzustand 31 von
dem Schloss 30 und/oder von einem Schloss 30 einer
anderen Tür.
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Eine
Sperrung der Betätigung des als Türgriff und/oder
Türbetätigungslasche ausgebildeten Bedienteils 20 im
Türschließzustand 31 kann auf mehreren
Ebenen erfolgen:
- • Sperrung direkt
am Bedienteil 20, d. h. am Türgriff oder an der
Türbetätigungslasche,
- • Sperrung über eine zeitweise Entkopplung
der Wirkverbindung zwischen dem Bedienteil 20 und dem Schloss 30,
also dem eigentlichen Türschließmechanismus oder
- • Sperrung direkt am Schloss 30.
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Kombinationen
sind ebenfalls möglich. Das Aktorelement 40 kann
daher mittels der Betätigung 41 auch auf die Kopplung
zwischen Bedienteil 20 und Schloss 30 oder auf
das Schloss 30 direkt einwirken und eine Sperrung bewirken.
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Zur
Sicherstellung einer Notfunktion erfolgt beispielsweise bei einem
Unfall über den Fahrzeug-Datenbus 60 mittels auswertbarer
Signale eines Airbagsystems 50 oder eines direkten Notentsperrungssignals 51 des
Airbagsystems 50 eine Notentsperrung der Türsperrvorrichtung 1.
Weiterhin erfolgt bei einem Absinken der Bordspannung oder bei einem
Kontaktabriss zur Bordspannungs quelle, z. B. infolge eines Unfalls,
ebenfalls eine Notentsperrung der Sperrvorrichtung 1.
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Der
Zustand der Sperrung wird einem Passagier im Kraftfahrzeug über
ein Anzeigeelement 70, z. B. einem Leuchtmittel (LED, Glühlampe
oder einer Kombination Leuchtmittel und Lichtleitelement) und/oder
einem Display angezeigt.
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Die
Sperrung als solche geschieht mittels geeigneter Aktorelemente 40 und
zwar beispielsweise:
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- • ein Sperrmechanismus, der die Türbetätigungslasche
oder den Türgriff blockiert,
- • ein Wegtauchen der Türbetätigungslasche
oder des Türgriffs bei Aktivierung der Sperrung oder
- • eine Verblendung der Türbetätigungslasche oder
des Türgriffs, z. B. durch eine motorisch betriebene verschiebbare,
dreh- oder schwenkbare Blende, die während der Aktivierung
der Sperrung die Türbetätigungslasche oder den
Türgriff verschwinden lässt und somit dem Bediener
unzugänglich macht.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die mechanische Kopplung zwischen Bedienteil 20 und Schloss 30 unterbrochen
wird oder im Falle einer „by wire"-Kontrolle des Schlosses 30 ein
elektrischer Kontakt zwischen dem Schloss 30 und dem Bedienteil 20 geöffnet
wird.
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Nach 2 ist
das Bedienteil 20 in Form einer Türbetätigungslasche
ausgeführt, die um eine Griffaufnahme 22 drehbar
gelagert ist. Die Sperrung des Bedienteils 20 erfolgt direkt
am Bedienteil 20 und zwar derart, dass das Bedienteil 20 durch
das von der Auswerteeinheit 10 angesteuerte Aktorelement 40 blockiert
wird.
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Das
Aktorelement 40 ist als Hubmagnet 42 mit einem
Arretierbolzen 43 ausgebildet, der in der Position „SPERREN" 48 in
eine Ausnehmung 21 des Bedienteils 20 eingreift.
Die Freigabe des Bedienteils 20 erfolgt durch eine Rückstellung
des Arretierbolzens 43 in die Position „AUF" 47 infolge
der Schwerkraft und/oder durch mindestens ein Rückstellelement 46,
beispielsweise eine Druck- oder Zugfeder. Der Hubmagnet 42 ist
in der Position „SPERREN" 48 stromdurchflossen
und in der Position „Auf" 47 stromlos geschaltet.
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Bei
der in 3 und 4 gezeigten Variante erfolgt
die Sperrung des Bedienteils 20 mittels des Aktorelementes 40 derart,
dass das Bedienteil 20 hinter eine Blende geschwenkt wird. 3 zeigt
die Anordnung in der Position „AUF" 47, in der
das Bedienteil 20 über einen Zugangsbereich 49 in
der Blende zugänglich ist.
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Das
Bedienteil 20 in Form einer Türbetätigungslasche
ist dabei in einer Griffmulde 23 an einem Zylinderabschnitt 24 montiert,
der über eine Drehachse 45 drehbar gelagert ist.
Das Aktorelement 40 ist als Motor 44, z. B. ein
Gleichstrommotor, ausgebildet, der bei Aktivierung der Sperrung
den Zylinderabschnitt 24 mit dem Bedienteil 20 um
die Drehachse 45 dreht. Angesteuert wird der Motor 44 von der
Auswerteeinheit 10. Eine Rückstellung erfolgt über
ein Rückstellelement 46 in Form einer Spiralfeder.
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Die 4 zeigt
die gleiche Anordnung wie in 3, jedoch
in der Position „SPERREN" 48. Dazu ist mittels
des Motors 44 der Zylinderabschnitt 24 mit dem
Bedienteil 20 derart gedreht, dass das Bedienteil 20 unzugänglich
außerhalb des Zugangsbereichs 49 positioniert
ist.
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- 1
- Ssperrvorrichtung
- 10
- Auswerteeinheit
- 20
- Bedienteil
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Griffaufnahme
- 23
- Griffmulde
- 24
- Zylinderabschnitt
- 30
- Schloss
- 31
- Türschließzustand
- 40
- Aktorelement
- 41
- Betätigung
- 42
- Hubmagnet
- 43
- Arretierbolzen
- 44
- Motor
- 45
- Drehachse
- 46
- Rückstellelement
- 47
- Position
"AUF"
- 48
- Position
"SPERREN"
- 49
- Zugangsbereich
- 50
- Airbagsystem
- 51
- Notentsperrungssignal
- 60
- Fahrzeug-Datenbus
- 70
- Anzeigeelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6779831
B2 [0004]
- - EP 1215064 A1 [0005]
- - DE 102006013874 A1 [0006]