DE4129705A1 - Zentralverriegelungsanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Eine solche Zentralverriegelungsanlage ist z. B. aus der DE-OS 29 23 505 bekannt. Dort ist für jede von vier Türen eines Kraftfahrzeugs ein elektromotorischer Stellantrieb vorgesehen, der einen drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor enthält, der von einem zentralen Steuergerät zur Verriegelung einer Fahrzeugtür in eine erste Drehrichtung und zur Entriegelung der Fahrzeugtür in die andere Drehrichtung eine bestimmte Zeit lang angesteuert wird. Jedem Stellantrieb ist ein elektrischer Umschalter zugeordnet, dessen beweglicher Kontakt an Masse liegt und der, je nachdem, ob die Fahrzeugtür ver- oder entriegelt ist, den einen oder den anderen von zwei Ausgängen des Schalters beaufschlagt, wobei entsprechende Ausgänge alle Schalter zusammengeführt und mit der zentralen Steuereinheit verbunden sind. Jeder Schalter ist sowohl von Hand als auch vom jeweiligen Elektromotor umstellbar. Ein Stellvorgang wird eingeleitet, sobald der bewegliche Kontakt irgendeines der elektrischen Schalter von Hand umgestellt wird und den jeweils anderen Kontakt beaufschlagt. Alle Elektromotoren fangen an, sich zu drehen, und stellen die beweglichen Kontakte der anderen Schalter um, so daß am Ende des Stellvorgangs alle Schalter wieder im gleichen Zustand sind. Dies gilt, wenn die Anlage normal funktioniert. Verbleibt wegen einer Funktionsstörung ein elektrischer Schalter in der Ausgangslage, so wird dies von dem zentralen Steuergerät als Störung erkannt, da nach dem Ende des Steuerimpulses noch beide Eingänge mit Masse verbunden sind. Die Störung kann dann optisch oder akustisch angezeigt werden. Da es notwendig ist, daß das Verriegelungsglied bei einem Ausfall des Elektromotors auch von Hand verstellt werden kann, und da bei einer Betätigung des elektrischen Umschalters von Hand der zugehörige Elektromotor wegen einer eventuellen Selbsthemmung des ihm nachgeordneten Getriebes nicht mitgedreht werden kann oder, weil alle Elektromotoren jeweils synchron laufen sollen, nicht mitgedreht werden soll, enthalten bekannte Stellantriebe lösbare Kupplungen meist in Form von irgendwelchen Hocken und federnden Mitnehmern, die mit den Hocken zusammenwirken. Es wird dazu auf die DE-OS 38 12 331 oder die noch nicht veröffentlichte deutsche Patentanmeldung 40 28 992 hingewiesen. Verwendet man derartige Stellantriebe innerhalb einer Zentralverriegelungsanlage nach der DE-OS 29 23 505, so sind die Kupplungen einem starken Verschleiß unterworfen. Im übrigen müssen bei den bekannten Zentralverriegelungsanlagen unabhängig davon, ob sich der Elektromotor eines Stellantriebs bei einer Betätigung des elektrischen Umschalters von Hand mitdrehen läßt oder nicht, Teile des Schlosses und Teile des Stellantriebs von Hand von einer Endlage vollständig in die andere Endlage gebracht werden, was die Betätigung des elektrischen Schalters über den Schließzylinder oder über eine Handhabe im Innern des Kraftfahrzeugs erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentralverriegelungsanlage mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die Auslösung eines Steuerbefehls über den Schließzylinder oder einer Handhabe im Innern des Kraftfahrzeugs erleichtert ist und eine eventuell vorhandene Kupplung im Stellantrieb einem geringeren Verschleiß unterworfen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Zentralverriegelungsanlage eines Kraftfahrzeugs, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, dadurch gelöst, daß die Elektromotoren bereits einschaltbar sind, wenn das Geberelement eine Ruhelage verläßt. Gegenüber der bekannten Zentralverriegelungsanlage, bei der ein Steuerbefehl erst ausgelöst wird, wenn der bewegliche Kontakt eines elektrischen Umschalters seine andere Ruhelage erreicht hat, wird also bei einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage die Auslösung des Steuerbefehls zeitlich vorverlegt. Dementsprechend wird auch der Elektromotor des Stellantriebs, dessen Geber von Hand betätigt wird, sehr bald eingeschaltet und übernimmt die Verstellung der Schloßteile und Getriebteile des Stellantriebs. Von Hand sind die Teile bei normaler Funktion der Anlage nur noch um einen kleinen Weg zu verstellen. Eine Kupplung innerhalb des Stellantriebs, insbesondere eine Kupplung, wie sie in einem Stellantrieb nach der deutschen Patentanmeldung 40 28 992 verwendet ist und bei der zwei Getriebeelemente über ein gespanntes Federelement miteinander gekoppelt sind und bei einer Blockierung eines ersten der beiden Getriebeelemente ein zweites der beiden Getriebeelemente unter Mitnahme des einen Endes des Federelements und unter Erhöhung der Spannung des Federelements verstellbar ist, ist einem geringeren Verschleiß unterworfen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So wird nach Anspruch 2 eine Ausführung bevorzugt, bei der die Geber als Umschalter mit zwei ortsfesten Geberelementen ausgebildet sind, zwischen denen das bewegliche Geberelement wechselt.

Man kann gemäß Anspruch 3 zwei von den ortsfesten Geberelementen ausgehende Ausgänge eines Gebers unabhängig von den Ausgängen eines anderen Gebers an die zentrale Steuereinheit anschließen. Um jedoch den Verkabelungsaufwand zwischen den Türen und der zentralen Steuereinheit zu verringern, werden bevorzugt zwei von den ortsfesten Geberelementen abgehende Ausgänge eines Gebers, der einem bestimmten Stellantrieb zugeordnet ist, an eine periphere Steuereinheit angeschlossen, die genau demselben Stellantrieb zugeordnet ist und mit der zentralen Steuereinheit über eine Multiplexleitung verbunden ist. Über diese Leitung können auch andere Steuereinheiten in einer Tür, z. B. für einen elektrischen Fensterheber oder einen elektrisch verstellbaren Außenspiegel, mit der zentralen Steuereinheit verbunden sein.

Ob eine Tür verriegelt ist, wird nach Anspruch 5 dadurch überwacht, daß die Ankunft des beweglichen Geberelements in der einer verriegelten Tür entsprechenden Ruhelage von der zentralen Steuereinheit und/oder peripheren Steuereinheit erfaßbar ist. Dies erscheint günstiger, als wenn man das Verlassen der anderen Ruhelage erfaßt. Denn das Verlassen der anderen Ruhelage bedeutet nur, daß die Elektromotoren begonnen haben, sich zu drehen, jedoch noch nicht, daß die Verriegelungsglieder auch ihre andere Endlage erreicht haben. Ein Elektromotor kann wegen eines Defekts auch schon vorher stehengeblieben sein.

Gemäß den Ansprüchen 6 und 7 sind in Abhängigkeit davon, ob die beweglichen Geberelemente ihre einer verriegelten Tür entsprechende Ruhelage erreicht haben, Elektromotoren ansteuerbar, die die Türen gegen Diebstahl sichern. Sicherung gegen Diebstahl bedeutet dabei, daß eine verriegelte Tür nicht mehr über eine Handhabe im Innern des Kraftfahrzeugs entriegelt werden kann.

Die Geber können berührungslos, z. B. auf optischer oder elektromagnetischer Basis arbeiten oder z. B. als Hall-Sensoren ausgebildet sein. Gegenwärtig noch besonders günstig erscheint es jedoch, wenn ein Geber ein elektromechanischer Schalter ist, der als bewegliches Geberelement eine bewegliche Kontaktbrücke und zumindest zwei ortsfeste Kontakte als ortsfeste Geberelemente aufweist. Die Elektromotoren sind dann einschaltbar, wenn die bewegliche Kontaktbrücke einen ortsfesten Kontakt verläßt.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Fig. dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel, bei dem alle Ausgänge der Geber einzeln mit der zentralen Steuereinheit verbunden sind,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die zwei Ausgänge eines Gebers an eine periphere Steuereinheit in der Tür angeschlossen sind,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer peripheren Steuereinheit nach Fig. 2 und

Fig. 4 die Ausbildung eines Gebers als elektromechanischer Schalter in einem Stellantrieb.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist in jeder von vier Türen eines Kraftfahrzeugs ein elektromotorischer Stellantrieb 10 untergebracht, der einen Elektromotor 11 und einen elektrischen Umschalter 12 enthält, der zwei Ausgänge 13 und 14 aufweist, die über Leitungen 15 und 16 einzeln mit einer zentralen Steuereinheit 17 verbunden sind. Außerdem gehört zu jedem elektrischen Umschalter 12 ein beweglicher Kontakt 18, der dauernd an Masse liegt, zwei Ruhelagen einnehmen kann und in der eine Ruhelage den Ausgang 13 und in der anderen Ruhelage den Ausgang 14 beaufschlagt. Von dem Elektromotor 11 eines Stellantriebs 10 ist der bewegliche Kontakt 18 des Umschalters 12 von einer Ruhelage in die andere verstellbar. Außerdem kann der Elektromotor 11 einen Verriegelungshebel 19 zwischen zwei Endlagen verstellen, wobei in der einen Endlage die Tür verriegelt und in der anderen Endlage entriegelt ist. Der Verriegelungshebel 19 und der bewegliche Kontakt 18 des Umschalters 12 sind auch von Hand über einen Verriegelungsknopf 20 im Innern des Fahrzeugs und über einen Schließzylinder 21 bewegbar, die über eine Stange 22 mit dem Verriegelungshebel 19 gekoppelt sind. Der bewegliche Kontakt 18 des Umschalters 12 kann z. B. an dem Verriegelungshebel 19 aufgehängt sein. Besser erscheint es jedoch, wenn sich im Innern des Stellantriebs 10 ein Kontaktträger befindet, der z. B. drehfest auf der Antriebswelle des Verriegelungshebels 19 sitzt und mit diesem verschwenkt wird. Eine solche Ausführung wird später noch anhand von Fig. 4 beschrieben.

Alle vier Elektromotoren 11 sind parallel an zwei Ausgänge 26 und 21 der zentralen Steuereinheit 17 angeschlossen, über die sie bei der Verriegelung der Türen in der einen Richtung und bei der Entriegelung der Türen in die andere Richtung gepolt mit einem Spannungsimpuls vorgegebener Zeit beaufschlagt werden können.

Bei der Zentralverriegelungsanlage nach Fig. 1 sind alle vier Stellantriebe in gleicher Weise ausgebildet. Jeder Umschalter 12 kann also sowohl von Hand als auch vom jeweiligen Elektromotor betätigt werden. Denkbar ist es jedoch auch, daß eine Handbetätigung nur an einer oder zwei Türen, z. B. der Fahrertür und der Beifahrertür, möglich ist. Nur von diesen Türen aus kann dann ein Stellvorgang ausgelöst werden.

Will man die Türen eines Kraftfahrzeugs ver- oder entriegeln, so wird an einer Tür, an der eine Handverstellung des beweglichen Kontakts 18 möglich ist, der Verriegelungsknopf 20 oder der Schließzylinder 21 betätigt. Ausgehend von dem Zustand nach Fig. 1, verläßt der bewegliche Kontakt 18 nach einem kleinen Weg den Ausgang 13 des Umschalters 12. Dies detektiert die zentrale Steuereinheit 17 und schaltet jetzt und nicht erst dann, wenn der bewegliche Kontakt 18 den Ausgang 14 erreicht hat, die Elektromotoren 11 ein. Im normalen Betrieb der Zentralverriegelungsanlage wird deshalb die überwiegende Verstelleistung auch an der Tür, an der man den Verriegelungsknopf 20 oder den Schließzylinder 21 betätigt hat, von dem Elektromotor 11 aufgebracht.

Von der zentralen Steuereinheit 17 wird nicht nur erfaßt, daß ein beweglicher Kontakt 18 den Ausgang 13 verläßt, sondern es wird auch erfaßt, ob alle beweglichen Kontakte 18 den Ausgang 14 erreichen. Wenn alle beweglichen Kontakte auf dem jeweiligen Ausgang 14 liegen, so sind alle Türen veriegelt, sofern man einmal annimmt, daß der in Fig. 1 gezeigte Zustand der Stellantriebe 10 entriegelten Türen entspricht. Stellt die zentrale Steuereinheit die Verriegelung aller Türen fest, so kann sie kurz eine optische oder akustische Anzeige ansteuern. Ist jede für zusätzlich mit einer Diebstahlsicherung ausgestattet und wird der Wunsch, die Türen gegen Diebstahl zu sichern, durch die Art der Betätigung des Schließzylinders signalisiert, so steuert die zentrale Steuereinheit 17 nach der Verriegelung aller Türen weitere Elektromotoren zur Diebstahlsicherung der Türen an.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist eine periphere Steuereinheit 30 für eine zentrale Türverriegelungsanlage in einer Tür 31 untergebracht und über eine Multiplexleitung 32 mit dem zentralen Steuergerät 17 verbunden. An diese Leitung sind auch noch eine Steuereinheit 33 für eine Fensterheberanlage und eine Steuereinheit 34 für einen elektrisch verstellbaren Außenspiegel angeschlossen. Über diese Leitung wird den peripheren Steuereinheiten auch Plus-Potential 35 und Minus-Potential 36 zugeführt. Wesentlicher Bestandteil der Steuereinheit 30 ist ein Mikroprozessor 37, an den die Plus-Leitung angeschlossen ist. Weiterhin sind mit dem Mikroprozessor 37 die beiden Ausgänge 13 und 14 des elektrischen Umschalters 12, ein Ausgang eines als Schließer ausgebildeten Tastschalters 38, der bei geschlossener Tür geschlossen ist, und ein Ausgang eines ebenfalls als Schließer ausgebildeten Tastschalters 39 angeschlossen, der über den Schließzylinder von Hand betätigt werden kann und dessen Betätigungsdauer anzeigt, ob die Türen auch gegen Diebstahl gesichert werden sollen oder nicht. Über Treiber 40 und 41 versorgt die Steuereinheit 30 den Motor 11 zum Ver- und Entriegeln der Türen und den Motor 42 zum Setzen und Rücksetzen der Diebstahlsicherung. Dabei beginnt der Motor 11 schon zu laufen, wenn der bewegliche Kontakt 18 des Umschalters 12 den Ausgang 13 bzw. 14 verlassen hat.

In der konkreten konstruktiven Ausgestaltung nach Fig. 4 ist der bewegliche Kontakt 18 des Umschalters 12 an einem Hebel 50 aufgehängt, der sich in einem Gehäuse 51 befindet, in dem auch die beiden Elektromotoren 11 und 42 sowie die Steuereinheit 30 untergebracht sind, und der drehfest auf einer Welle 52 sitzt, die aus dem Gehäuse 51 herausragt und außen z. B. den Verriegelungshebel 19 trägt. Auf einem Boden des Gehäuses sind aus einem Blech ausgestanzte Leiterbahnen befestigt, von denen die drei Leiterbahnen 13, 14 und 53 in den Bewegungsbereich der Kontaktbrücke 18 geführt sind. Mit der Leiterbahn 53 ist die Kontaktbrücke 18 dauernd in Kontakt. Diese Leiterbahn ist bei der Ausführung nach Fig. 1 an Masse, bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 dagegen an Plus-Potential angeschlossen. Die beiden Leiterbahnen 13 und 14 bilden die Ausgänge des Schalters 12, zwischen denen die Kontaktbrücke 18 wechselt. In der in Fig. 4 gezeigten Position des Hebels 50 möge die Tür entriegelt sein. Die Kontaktbrücke 18 verbindet die Leiterbahn 13 mit der Leiterbahn 53. Zum Verriegeln der Tür wird der Hebel 50, in der Ansicht nach Fig. 4, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so daß die Kontaktbrücke 18 die Leiterbahn 13 verläßt und die Leiterbahn 14 beaufschlagt. Beim Entriegeln der Tür kehrt die Kontaktbrücke wieder in die gezeichnete Position zurück.

An dem Gehäuse 51 sind auch die Tastschalter 38 und 39 befestigt, die als Mikroschalter ausgebildet sind. Ihre Ausgänge sind an Leiterbahnen angeschlossen, die wie die Leiterbahnen des Schalters 12 sowie die Leiterbahnen, über die die Elektromotoren mit Strom versorgt werden, in in einer Linie hochstehenden Anschlußfahnen 54 enden, die mit der Steuereinheit 30 verbunden sind.

Claims (8)

1. Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit mehreren elektromotorischen Stellantrieben (10), die einen insbesondere drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor (11) aufweisen, von dem ein Verriegelungsglied (19) zwischen zwei Endlagen verstellbar ist, mit wenigstens einem Geber (12), von denen jeder einem anderen Stellantrieb (10) zugeordnet ist und ein bewegliches Geberelement (18) aufweist, das sich in der ersten Endlage des Verriegelungsglieds (19) in einer ersten Ruhelage und in der zweiten Endlage des Verriegelungsglieds (19) in einer zweiten Ruhelage befindet und manuell und vom Elektromotor (11) des jeweiligen Stellantriebs (10) bewegbar ist, und mit einer zentralen Steuereinheit (17), über die in Abhängigkeit von der Verstellung eines Geberelements die Elektromotoren (11) der Stellantriebe (10) einschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (11) bereits einschaltbar sind, wenn das Geberelement (18) eine Ruhelage verläßt.

2. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber (12) als Umschalter mit zwei ortsfesten Geberelementen (13, 14) ausgebildet sind, zwischen denen das bewegliche Geberelement (18) wechselt.

3. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von den ortsfesten Geberelementen (13, 14) abgehende Ausgänge eines Gebers (12) unabhängig von den Ausgängen (13, 14) eines anderen Gebers (12) an die zentrale Steuereinheit (17) angeschlossen ist.

4. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von den ortsfesten Geberelementen (13, 14) abgehende Ausgänge eines Gebers (12), der einem bestimmten Stellantrieb (10) zugeordnet ist, an eine periphere Steuereinheit (30) angeschlossen sind, die genau demselben Stellantrieb (10) zugeordnet und mit der zentralen Steuereinheit (17) über eine Multiplexleitung (32) verbunden ist.

5. Zentralverriegelungsanlage nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft des beweglichen Geberelements (18) in der einer verriegelten Tür entsprechenden Ruhelage von der zentralen Steuereinheit (17) und/oder einer peripheren Steuereinheit (30) erfaßbar ist.

6. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Türen (31) des Kraftfahrzeugs jeweils ein Geber (12) vorgesehen ist, daß jede Tür (3) durch einen Elektromotor (42) gegen Diebstahl sicherbar ist und daß dieser Elektromotor (42) nur dann ansteuerbar ist, wenn die Ankunft des beweglichen Geberelements (18) eines Gebers (12) in der einer verriegelten Tür (31) entsprechenden Ruhelage erfaßt worden ist.

7. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (42) zur Diebstahlsicherung aller Türen (31) nur dann ansteuerbar sind, wenn die Ankunft aller beweglichen Geberelemente (18) in der einer verriegelten Tür (31) entsprechenden Ruhelage erfaßt worden ist.

8. Zentralverriegelungsanlage nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geber ein elektromechanischer Schalter (12) ist, der als bewegliches Geberelement eine bewegliche Kontaktbrücke (18) und zumindest zwei ortsfeste Kontakte (13, 14) als ortsfeste Geberelemente aufweist, und daß die Elektromotoren (11) einschaltbar sind, wenn die bewegliche Kontaktbrücke (18) einen ortsfesten Kontakt (13, 14) verläßt.