DE10034350A1 - System zum Betrieb eines motorangetriebenen Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen wird ein einfaches System, das einen sicheren Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht. DOLLAR A Hierzu ist im Kraftfahrzeug eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines vom Bediener des Kraftfahrzeugs mitzuführenden ID-Gebers und eine Verriegelungseinheit vorgesehen. Durch die Verriegelungseinheit wird wechselseitig der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung und ein Bedienelement des Kraftfahrzeugs verriegelt.

Description

Bei motorangetriebenen Kraftfahrzeugen wird die Inbetriebnahme in zwei getrennte Schritte unterteilt: einerseits in die Herstellung der Zugangsberechtigung (Schließ­ vorgang, Öffnungsvorgang), andererseits in den Motorstartvorgang. Zur Inbetrieb­ nahme werden üblicherweise Fahrzeugschlüssel verwendet, durch die die Türen und ein an der Lenksäule angebrachtes Zündschloß des Kraftfahrzeugs bedient werden. Um bestimmte gesetzliche Anforderungen bzw. Auflagen der Versicherungswirt­ schaft hinsichtlich Diebstahlschutz (eine Verriegelung der Lenksäule oder des Gang­ hebels muß vorhanden sein) und Fahrsicherheit (das Abziehen des Fahrzeugschlüs­ sels während der Fahrt muß verhindert werden) zu erfüllen, sind aufwendige Maß­ nahmen im Kraftfahrzeug erforderlich. Insbesondere weist bei einer Verriegelung der Lenksäule das Zündschloß bestimmte Positionen bzw. Stellungen auf (Aus-Stellung, Entriegelung Lenkradschloß, Öffnen Sicherheitsraste, Zündung, Motorstart), denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden (Fahrberechtigung, Schlüsseldre­ hung, Anlassen).

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 100 00 857 ist ein System zur Inbetriebnahme eines motorangetriebenen Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem beim Motorstartvorgang sowohl die Freigabe der Fahrberechtigung als auch gleichzeitig die Freigabe der Drehung des Schlüssels im Zündschloß (d. h. auch die Freigabe für die Entriegelung der Lenksäule bzw. des Lenkradschlosses) auf elektronischem Wege mittels eines elektronischen Schlüssels erfolgt (bsp. mittels des Signals eines Transponders des elektronischen Schlüssels). Beim Einstecken des elektronischen Schlüssels in das Zündschloß wird zur Überprüfung der beiden Freigaben ein elektronisches Signal (ein Schlüsselcode) an eine (bsp. an der Lenksäule angebrachte) Kontrolleinheit gesandt und von dieser Kontrolleinheit verifiziert; falls der Schlüsselcode mit dem in der Kontrolleinheit gespeicherten Schloßcode übereinstimmt, wird einerseits die Fahrberechtigung freigegeben, bsp. durch Weiterleitung eines Freigabesignals an die Wegfahrsperre des Kraftfahrzeugs, und andererseits gleichzeitig die Drehung des elektronischen Schlüssels im Zündschloß freigegeben (bsp. durch Deaktivierung eines an der Lenksäule angebrachtes Sperrglieds, bsp. durch Verschiebung oder Bewegung eines die Drehung des elektronischen Schlüssels sperrenden Magnets). Bei einer Drehung des elektronischen Schlüssels im Zündschloß können die unter­ schiedlichen Funktionen zugeordneten unterschiedlichen Positionen (Stellungen) des Zündschlosses angewählt werden - insbesondere wird durch die Drehung des elektronischen. Schlüssels in der ersten Stellung des Zündschlosses die Lenkungs­ verriegelung (mechanisch) entriegelt und in der letzten Stellung der Motorstartvor­ gang durchgeführt.

Nachteilig hierbei ist, daß zur Erkennung und Ausführung der Drehbewegung des elektronischen Schlüssels im Zündschloß eine aufwendige Zündschloßmechanik erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Inbetriebnahme eines mo­ torangetriebenen Kraftfahrzeugs anzugeben, bei dem der Motorstartvorgang auf einfache Weise und dennoch mit einer hohen Zuverlässigkeit und Sicherheit durch­ geführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems sind Bestandteil der weiteren Patentan­ sprüche.

Im Kraftfahrzeug ist eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines vom Bediener mitzuführenden ID-Gebers (bsp. eines elektronischen Schlüssels) vorgesehen. Nach Herstellung der Zugangsberechtigung (nach erfolgreicher Zutrittsberechtigung) wird der ID-Geber durch den Bediener in die dafür vorgesehene Aufnahmevorrichtung eingebracht (eingesteckt); um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs eine unbeab­ sichtigte Verlagerung des ID-Gebers (bsp. infolge eines Unfalls oder eines Fahrmanövers mit hohen Fliehkräften) zu vermeiden und um ein unbeabsichtigtes Abziehen des ID-Gebers (und damit die Aktivierung einer mechanischen Sperre für ein zu ver­ riegelndes Bedienelement des Kraftfahrzeugs, bsp. eine Verriegelung des Lenkrads oder des Ganghebels bzw. Wählhebels) während der Fahrt des Kraftfahrzeugs zu­ verlässig zu verhindern, muß der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung fixiert wer­ den.

Diese Aufnahmevorrichtung ist erfindungsgemäß mit einem mechanisch zu verrie­ gelnden Bedienelement des Kraftfahrzeugs (Lenkrad oder Wählhebel bzw. Ganghe­ bel) gekoppelt; d. h. der ID-Geber wird in der Aufnahmevorrichtung durch Nutzung der Vorrichtung zur Verriegelung des Bedienelements des Kraftfahrzeugs (bsp. des Lenkrads oder des Ganghebels bzw. Wählhebels) verriegelt, indem der Steller zur Verriegelung des Bedienelements auch zur Verriegelung des ID-Gebers während der Fahrt des Kraftfahrzeugs mitbenutzt wird. Insbesondere wird der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung verriegelt, wenn das Bedienelement des Kraftfahrzeugs entrie­ gelt wird und umgekehrt wird der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung entriegelt, wenn das Bedienelement des Kraftfahrzeugs verriegelt wird. Hierzu muß die Auf­ nahmevorrichtung und die Vorrichtung zur Verriegelung des Bedienelements räum­ lich geeignet zueinander im Kraftfahrzeug angeordnet werden, insbesondere ist die Aufnahmevorrichtung in der Nähe des zu verriegelnden Bedienelements des Kraft­ fahrzeugs (Lenkrad oder Wählhebel bzw. Ganghebel) angeordnet.

Bsp. wird die wechselseitige Verriegelung des Bedienelements des Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers in der Aufnahmevorrichtung durch eine Verriegelungseinheit mit einer Spule mit Eisenkern und mit einer mit der Spule verbundenen, Aufnahmen für den ID-Geber und das Bedienelement aufweisenden Trägereinheit realisiert. Durch Ansteuerung der Spule wird deren Eisenkern in eine definierte Richtung verschoben, insbesondere kann durch eine gegensinnige Ansteuerung der Spule der Eisenkern in entgegengesetzte Richtungen verschoben werden; da die Trägereinheit mit dem Eisenkern verbunden ist, wird auch diese bei einer gegensinnigen Ansteuerung der Spule in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Die erforderlichen Bewegungskräfte für die Bewegung der Trägereinheit können durch Vorgabe der Windungszahl und des Ansteuerstroms sowie der Auslegung des Eisenkerns (Ferritkerns) der Spule erzeugt werden. Da die Trägereinheit an einem Ende eine Aufnahme als Halterung für den ID-Geber und am anderen Ende eine Aufnahme als Halterung für das Be­ dienelement aufweist, kann durch geeignete Ansteuerung der Spule entweder der ID-Geber oder das Bedienelement (Lenkrad oder Ganghebel bzw. Wählhebel) in ei­ ner bestimmten Position verriegelt werden.

Die Verriegelung des ID-Gebers in der Aufnahmevorrichtung (und damit die Entrie­ gelung des Bedienelements) erfolgt nach der Signalisierung des Bedieners, daß ein Motorstart durchgeführt werden soll; bei einem mechanischen Schlüssel bsp. durch Drehung des Schlüssels, bei einem elektronischen Schlüssel bsp. durch Betätigung eines Betätigungselements (Tasters). Die Verriegelung des Bedienelements (und damit die Entriegelung des ID-Gebers in der Aufnahmevorrichtung) erfolgt nach der Signalisierung des Bedieners, daß der Motor nach dem Abschalten nicht wieder gestartet werden soll; bei einem mechanischen Schlüssel bsp. durch Abziehen des Schlüssels, bei einem elektronischen Schlüssel bsp. durch Betätigung eines Betäti­ gungselements (Tasters).

Die mechanische Stellung der Verriegelung, d. h. die jeweilige Endstellung der Ver­ riegelung, kann durch geeignete Mittel fixiert werden und damit vor unbeabsichtig­ ten oder beabsichtigten Eingriffen geschützt werden, die bsp. durch Fahreinflüsse oder Vibrationen oder Manipulationen von Unbefugten herrühren können.

Vorteilhafterweise kann ein kostengünstiges und einfaches System realisiert wer­ den, da eine separate Verriegelung des ID-Gebers nicht erforderlich ist und daher auch einfache und kostengünstige Zündschlösser ohne aufwendige Mechanik einge­ setzt werden können.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung soll das System weiter erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1, 2 ein Ausführungsbeispiel für die wechselseitige Verriegelung des Gang­ hebels eines Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers in der Aufnahmevorrich­ tung,

Fig. 3, 4 ein Ausführungsbeispiel für die wechselseitige Verriegelung des Lenk­ rads eines Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers in der Aufnahmevorrich­ tung,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für die Realisierung einer Endstellungssperre.

Gemäß der Fig. 1 ist beim Kraftfahrzeug 10 die Aufnahmevorrichtung 1 zur Auf­ nahme des als elektronischer Schlüssel (bartloser Schlüssel) ausgebildeten ID- Gebers 3 in unmittelbarer Nähe des Ganghebels 2 angeordnet. Nach dem Einstec­ ken des ID-Gebers 3 in die Aufnahmevorrichtung 1 und einer den Anlaßwunsch si­ gnalisierender Aktivität des Bedieners (bsp. das Drehen des ID-Gebers 3 oder der Tastendruck auf ein Bedienelement) wird eine Authentifikation durchgeführt; ist der ID-Geber 3 als gültig identifiziert, wird die Verriegelung des Ganghebels 2 deaktiviert und gleichzeitig auch der ID-Geber 3 in der Aufnahmevorrichtung 1 verriegelt.

Fig. 2 zeigt die Verriegelungseinheit 4 zur wechselseitigen Verriegelung von Gang­ hebel 2 und ID-Geber 3; d. h. falls der Ganghebel 2 verriegelt wird, wird der ID-Geber 3 entriegelt (und kann aus der Aufnahmevorrichtung 1 entfernt werden, bsp. vom Bediener beim Verlassen des Kraftfahrzeugs 10 mitgenommen werden) und umge­ kehrt. Die Verriegelungseinheit 4 besteht hierzu aus einer Trägereinheit 6, die an ihrem ersten Ende eine Aufnahme 7 für den ID-Geber 3 und an ihrem entgegenge­ setzten zweiten Ende eine Aufnahme 8 für den Ganghebel 2 aufweist und aus einer in einem Teilbereich der Trägereinheit 6 die Trägereinheit 6 umschließenden Spule 5 mit Eisenkern. Die Bewegung der Verriegelungseinheit 4 und damit der Trägereinheit 6 sowie der beiden Aufnahmen 7, 8 der Trägereinheit 6 wird über eine Bestromung der Spule 5 realisiert.

Gemäß der Fig. 3 ist beim Kraftfahrzeug 10 die Aufnahmevorrichtung 1 zur Auf­ nahme des als elektronischer Schlüssel (bartloser Schlüssel) ausgebildeten ID- Gebers 3 in unmittelbarer Nähe des Lenkrads 9 angeordnet. Nach dem Einstecken des ID-Gebers 3 in die Aufnahmevorrichtung 1 und einer den Anlaßwunsch signali­ sierender Aktivität des Bedieners (bsp. das Drehen eines Schlüssels oder der Ta­ stendruck auf ein Bedienelement) wird eine Authentifikation durchgeführt; ist der ID- Geber 3 als gültig identifiziert, wird die Verriegelung des Lenkrads 9 deaktiviert und gleichzeitig auch der ID-Geber 3 in der Aufnahmevorrichtung 1 verriegelt.

Fig. 4 zeigt die Verriegelungseinheit 4 zur wechselseitigen Verriegelung von Lenk­ rad 9 und ID-Geber 3; d. h. falls das Lenkrad 9 verriegelt wird, wird der ID-Geber 3 entriegelt (und kann aus der Aufnahmevorrichtung 1 entfernt werden, bsp. vom Be­ diener beim Verlassen des Kraftfahrzeugs 10 mitgenommen werden) und umge­ kehrt. Die Verriegelungseinheit 4 besteht hierzu aus einer Trägereinheit 6, die an ihrem ersten Ende eine Aufnahme 7 für den ID-Geber 3 und an ihrem entgegenge­ setzten zweiten Ende eine Ausformung als Aufnahme 8 zum Eingreifen in die um die Lenksäule 12 des Lenkrads 9 herum angeordneten Vertiefungen 11 und aus einer in einem Teilbereich der Trägereinheit 6 die Trägereinheit 6 umschließenden Spule 5 mit Eisenkern. Die Bewegung der Verriegelungseinheit 4 und damit der Trägereinheit 6 sowie der beiden Aufnahmen 7, 8 der Trägereinheit 6 wird über eine Bestromung der Spule 5 realisiert.

In der Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für die Realisierung einer Endstellungssper­ re bei der Verriegelung des Ganghebels 2 dargestellt.

Die Spule 5 ist für die Bewegung der Verriegelungseinheit 4 bezüglich des Ganghe­ bels 2 (Verriegelung, Entriegelung des Ganghebels 2) zuständig. Ein an einer Feder 13 aufgehängter Bolzen 14 wird eingedrückt und gibt den Weg für den Ganghebel 2 in die Verriegelungsposition frei. Ist diese Position erreicht, schließt der Bolzen 14 durch die Federkraft den Rückweg ab. Bei der Entriegelung des Ganghebels 2 wird der Bolzen 14 durch Ansteuerung mittels der Spule 15 zurückgeholt, so daß eine Bewegung des Ganghebels 2 ermöglicht wird, d. h. der Ganghebel 2 wird entriegelt. Die beiden Spulen 5 und 15 können in einer gemeinsamen Spulenanordnung reali­ siert werden; in diesem Falle werden sie seriell geschaltet und werden vorzugsweise in einer gemeinsamen Wicklung realisiert.

Claims (6)

1. System zum Betrieb eines motorangetriebenen Kraftfahrzeugs, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß eine im Kraftfahrzeug (10) angeordnete Aufnahmevorrichtung (1) zur Auf­ nahme eines vom Bediener des Kraftfahrzeugs (10) mitzuführenden ID-Gebers (3) vorgesehen ist,
und daß eine Verriegelungseinheit (4) im Kraftfahrzeug (10) angeordnet ist, durch die wechselseitig der ID-Geber (3) in der Aufnahmevorrichtung (1) und ein Bedienelement (2, 9) des Kraftfahrzeugs (10) verriegelt wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (1) in der Nähe des Bedienelements (2, 9) angeordnet ist und mit dieser über ei­ ne Trägereinheit (6) der Verriegelungseinheit (4) verbunden ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriege­ lungseinheit (4) eine Trägereinheit (6) aufweist, an deren einem Ende eine erste Aufnahme (7) für den ID-Geber (3) und an deren entgegengesetztem Ende eine zweite Aufnahme (8) für das Bedienelement (2, 9) vorgesehen ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinheit (6) durch eine die Trägereinheit (6) zumindest in ienm Teilbereich umschließende Spule (5) bewegt wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinheit (4) eine Endstellensperre (13, 14, 15) für den ID-Geber (3) und/oder für das Bedienelement (2, 9) aufweist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bedienelement (2, 9) der Ganghebel (2) bzw. Wählhebel oder das Lenkrad (9) vorgesehen ist.