DE4234261C5

DE4234261C5 - Türverriegelungseinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4234261C5
Application number: DE4234261A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Neuhaus
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1992-10-10
Filing date: 1992-10-10
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2012-10-11
Also published as: DE4234261A1; DE4234261C2

Abstract

Türverriegelungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
a) mit einem zentralen Steuergerät (1),
b) mit mindestens einem Stellelement (2),
c) wobei das Stellelement (2) in oder in der Nähe einer Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist,
d) mit einem elektrischen Schalter (S) als Teil des Stellelements (2),
e) wobei der Schaltzustand des Schalters (S) zwischen der Versorgungsspannung (+) und Massepotential (–) änderbar ist,
f) mit einer einzigen elektrischen Verbindungsleitung (3) zwischen dem Stellelement (2) und dem Steuergerät (1) zur Übermittlung der Schalterstellung an das Steuergerät (1),
g) wobei das Stellelement (2) ein in oder in der Nähe einer Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges angeordnetes elektrisch steuerbares Stellglied (4) aufweist,
h) wobei das Stellglied (4) in Reihe mit dem Schalter (S) und dem Steuergerät (1) geschaltet ist,
i) wobei das Steuergerät (1) elektrische Schaltmittel (T1, T2) aufweist, um die eine Verbindungsleitung (3) mit der Versorgungsspannung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Türverriegelungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem zentralen Steuergerät, mit mindestens einem Stellelement, das in oder in der Nähe einer Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, mit einem elektrischen Schalter als Teil des Stellelementes, dessen Schaltzustand zwischen der Versorgungsspannung und Massepotential änderbar ist, und mit einer elektrischen Verbindungsleitung zwischen dem Stellelement und dem Steuergerät zur Übermittlung der Schalterstellung an das Steuergerät.
Derartige Türverriegelungseinrichtungen sind z. B. als sogenannte Zentralverriegelungen oder als Türzuziehhilfen bei Kraftfahrzeugen allgemein bekannt. Diese bekannten Türverriegelungseinrichtungen weisen neben einem im Kraftfahrzeug zentral angeordneten Steuergerät in oder in der Nähe der Türen oder Klappen des Kraftfahrzeuges Stellelemente auf, die im Falle der Zentralverriegelung zur Verriegelung der Türen oder Klappen und im Falle der Zuziehhilfe zum Hineinziehen der Türen oder Klappen in die Karosseriekontur dienen. Dazu weisen die vorbekannten Stellelemente insbesondere pneumatische oder elektrische Steller auf, die mit den Stellern verbundene Betätigungseinrichtungen betätigen.
Häufig sind als Teil der Stellelemente elektrische Schalter vorgesehen, deren Schaltzustand abhängig von der Schalterstellung zwischen der Versorgungsspannung und dem Massepotential wechselbar ist. Diese Schalter können durch den Bediener des Kraftfahrzeuges willkürlich betätigbar sein, z. B. um im Falle der Zentralverriegelung über die entsprechende Schalterstellung an das zentrale Steuergerät den Befehl zu übermitteln, daß das Kraftfahrzeug verriegelt werden soll. Derartige Schalter können jedoch auch durch die pneumatischen oder elektrischen Steller des Stellelementes betätigbar sein, um z. B. im Falle der Zentralverriegelung an das Steuergerät die ordnungsgemäße Ausführung eines Verriegelungsbefehls zurückzumelden. In beiden Fällen ist zur Übermittlung der Schalterstellung an das Steuergerät zwischen dem Stellelement und dem Steuergerät eine elektrische Verbindungsleitung vorgesehen. Da das Steuergerät im Kraftfahrzeug zentral angeordnet ist, die Stellelemente jedoch an der Peripherie des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, weisen diese elektrischen Verbindungsleitungen eine recht große Länge auf, so daß die Länge und vor allem auch die Anzahl der erforderlichen Verbindungsleitungen bei derartigen Türverriegelungseinrichtungen einen wesentlichen Kostenfaktor darstellen.
Wenn nun das bekannte Stellelement nicht nur eine Funktion, sondern mehrere Funktionen ausüben soll, so muß dazu üblicherweise die Zahl der Verbindungsleitungen zwischen dem zentralen Steuergerät und den Stellelementen entsprechend erhöht werden. Dieser Fall könnte sich z. B. dann ergeben, wenn in dem Stellelement nicht nur ein Steller zur zentralen Verriegelung des Kraftfahrzeuges, sondern auch ein weiterer Steller zur Verriegelung des Zentralverriegelungsstellers in dessen verriegelter Stellung zum Zwecke der Diebstahlsicherung vorgesehen ist. In diesem Falle ist neben einer pneumatischen oder elektrischen Verbindungsleitung zur Steuerung des Zentralverriegelungsstellers noch eine zusätzliche pneumatische oder elektrische Verbindungsleitung zur Steuerung des Diebstahlsicherungsstellers erforderlich, da diese beiden Funktionen, Zentralverriegelung und Diebstahlsicherung, erst einmal nichts miteinander zu tun haben und separat voneinander auch im zeitlichen Ablauf steuerbar sein müssen. Wie oben beschrieben, wird bei Vorsehen derartiger weiterer Funktionen die Zahl der erforderlichen Verbindungsleitungen zwischen dem Stellelement und dem Steuergerät weiter erhöht, was zu einer Erhöhung des Fahrzeuggewichtes aufgrund der zusätzlichen Verbindungsleitung und zu einer Erhöhung der Systemkosten, z. B. einer Zentralverriegelung, führen kann.
Aus der DE 33 47 024 A1 ist eine elektrische Zentralverriegelungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zur elektrischen Zentralverriegelung bekannt, bei dem die Stellposition des Stellelementes durch einen als Potentiometer ausgebildeten Positionsgeber erfaßt und an einen Mikrocomputer zurückgemeldet wird. Hierfür sind zwei zusätzliche Verbindungsleitungen zwischen dem Mikrocomputer und dem Stellelement erforderlich, was die vorgenannten Nachteile mit sich bringt. Aus der DE 33 14 573 A1 ist eine Zentralverriegelungsanlage vorbekannt, bei der jedoch keine Rückmeldung der Stellgliedposition oder eine weitere Funktion des Stellelementes vorgesehen ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Türverriegelungseinrichtung zu schaffen, bei der auch zur Steuerung zweier Funktionen durch das Stellelement die Zahl der Verbindungsleitungen zwischen dem Stellelement und dem Steuergerät gegenüber einer Lösung zur Steuerung einer Funktion nicht erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellelement ein elektrisch steuerbares Stellglied aufweist, das in Reihe mit dem Schalter und dem Steuergerät geschaltet ist, und daß das Steuergerät Schaltmittel aufweist, um die Verbindungsleitung mit der Versorgungsspannung und dem Massepotential zu verbinden.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß abhängig von der Schalterstellung die Verbindungsleitung entweder mit dem Massepotential oder der Versorgungsspannung über den Schalter verbunden ist. Um nun das erfindungsgemäß vorgesehene elektrisch steuerbare Stellglied in dem Stellelement anzusteuern, genügt es, wenn man dieses Stellglied in Reihe zu dem Schalter und dem Steuergerät schaltet und wenn innerhalb des Steuergerätes Schaltmittel vorgesehen sind, die den steuergeräteseitigen Anschluß der Verbindungsleitung mit dem jeweils anderen Pol der Kraftfahrzeugstromquelle, also mit der Versorgungsspannung oder mit der Masse verbindet, um das elektrisch steuerbare Stellglied in Funktion zu setzen.
Durch diese erfindungsgemäße Türverriegelungseinrichtung wird dann eine Lösung geschaffen, bei der das elektrisch steuerbare Stellglied ansteuerbar ist durch die Steuereinrichtung, bei der jedoch zugleich oder jeweils zeitlich versetzt auch die Schalterstellung des Schalters durch das Steuergerät auslesbar ist. Beide Funktionen werden über die gleiche Verbindungsleitung realisiert, so daß keine zusätzliche Verbindungsleitung zur Ansteuerung des Stellgliedes in dem Stellelement erforderlich ist. Dies spart System- und Installationskosten. Zudem wird durch den Verzicht auf eine weitere Verbindungsleitung das Systemgewicht und damit das Gewicht des Kraftfahrzeuges, durch die weitere über das Stellelement gesteuerte Funktion nicht wesentlich erhöht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Türverriegelungseinrichtungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es ist besonders einfach und kostengünstig, wenn die Schaltmittel als Transistoren ausgebildet sind, die in Reihe zwischen der Versorgungsspannung und Masse geschaltet sind, und wenn die Verbindungsleitung am Mittelabgriff der Transistoren angeschlossen ist. In diesem Zusammenhang kann zwischen der Verbindungsleitung und dem Mittelabgriff ein elektrischer Widerstand angeordnet sein, der auch dann, wenn einer der beiden Transistoren durchgeschaltet ist, grundsätzlich die gleichzeitige Abfrage des Schaltzustandes des Schalters (S) ermöglicht. Dies kann insbesondere dann von Bedeutung sein, wenn einer der Transistoren durchgeschaltet ist und zugleich, z. B. durch den Bediener des Kraftfahrzeuges, willkürlich der Schalter seinen Schaltzustand wechselt.
Ebenfalls zur gleichzeitigen Überwachung des Schaltzustandes und zur gleichzeitigen Ansteuerung des Stellgliedes ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät eine elektrische Steuerschaltung aufweist, die die Schaltmittel steuert und wenn die Steuerschaltung parallel zu den Schaltmitteln mit der Verbindungsleitung verbunden ist. In diesem Zusammenhang kann zwischen der Verbindungsleitung und der Steuerschaltung ein zweiter elektrischer Widerstand in Reihe geschaltet werden, dessen steuerschaltungsseitiger Anschluß mit einem dritten Widerstand verbunden ist, der andererseits mit Masse verbunden ist. Mit diesen Maßnahmen wird ein Spannungsteiler geschaffen, der eine Potentialanpassung an die Steuerschaltung ermöglicht.
Grundsätzlich ist es möglich, daß das Steuergerät den Schaltzustand des Schalters nur dann auswertet, wenn die Verbindungsleitung nicht über die Schaltmittel mit der Versorgungsspannung oder mit dem Massepotential verbunden ist. Diese Funktion ist recht einfach schaltungstechnisch realisierbar.
In allen anderen Fällen ist es vorteilhaft, wenn das Steuergerät den Schaltzustand des Schalters auch dann ausliest, wenn die Verbindungsleitung über die Schaltmittel mit der Versorgungsspannung oder mit dem Massepotential verbunden ist.
Um in diesem Fall die Auslesung des Schaltzustandes durch die Steuerschaltung über den ersten Widerstand zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Größe des elektrischen Widerstandes ungleich dem Innenwiderstand des Stellgliedes ist. Dadurch ist ein Potentialwechsel am ersten Widerstand bei einem Wechsel der Schalterstellung auch bei durchgeschaltetem Zustand eines der Schaltmittel problemlos erfaßbar. Um in diesem Zusammenhang auch Stellglieder mit vergleichsweise hohem Strombedarf ansteuern zu können, kann vorteilhaft der elektrische Widerstand kleiner sein als der Innenwiderstand.
Eine bekannte Türverriegelungseinrichtung sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Türverriegelungseinrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Türverriegelungseinrichtung mit einer herkömmlichen Verbindung zwischen dem Steuergerät und dem Stellelement schematisch und
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Türverriegelungseinrichtung schematisch.
In der 1 ist ein zentral angeordnetes Steuergerät (1) über eine elektrische Verbindungsleitung (3) mit einem Stellelement (2) verbunden. Zugleich existiert über eine pneumatische Verbindungsleitung (10) eine weitere pneumatische Verbindung zwischen dem Zentralsteuergerät (1) und dem Stellelement (2).
Innerhalb des Stellelementes (2) ist ein elektrisch steuerbares Stellglied (4) angeordnet, das als Magnetventil ausgebildet ist. Die pneumatische Verbindungsleitung (10) ist mit diesem Magnetventil verbunden. Zugleich existiert eine pneumatische Verbindung von dem Magnetventil (4) zu einem ersten pneumatischen Zentralverriegelungssteller (5) und zu einem zweiten pneumatischen Diebstahlsicherungssteller (6). Der Zentralverriegelungssteller (5) weist eine Stellstange (7) auf, die mit einer Ausnehmung (8) versehen ist. In die Ausnehmung (8) kann die Stellstange (9) des Diebstahlsicherungsstellers (6) in der Verriegelungsstellung des Zentralverriegelungsstellers (5) eingreifen.
Wie in den 1 und 2 gestrichelt angedeutet ist, ist eine Wirkverbindung zwischen der Stellstange (7) des Zentralverriegelungsstellers (5) und dem elektrischen Schalter (S) vorgesehen. Weiterhin existiert eine in den Figuren nicht dargestellte Wirkverbindung zwischen der Stellstange (7) und Schloßteilen der jeweiligen Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges. Der elektrische Schalter (S) ist also abhängig von der Stellung der Stellstange (7) durch den Zentralverriegelungssteller (5) steuerbar. Der elektrische Schalter (S) weist einerseits einen Schaltkontakt auf, der mit der positiven Versorgungsspannung (+) verbunden ist. Ein anderer Schaltkontakt des elektrischen Schalters (S) ist mit dem Massepotential des Kraftfahrzeuges verbunden.
Der Schaltzustand des elektrischen Schalters (S) wird über die elektrische Verbindungsleitung (3) an das zentrale Steuergerät (1) übermittelt. Zur Auswertung des Schaltzustandes weist das zentrale Steuergerät (1) einen zweiten Widerstand (R2) auf, der in Reihe mit der elektrischen Verbindungsleitung (3) und einer Steuerschaltung (MC), die als Mikrorechner ausgebildet sein kann, geschaltet ist. Zur Schaffung eines Spannungsteilers ist weiterhin ein dritter Widerstand (R3) vorgesehen, der zwischen dem zweiten Widerstand (R2) und der Steuerschaltung (MC) geschaltet ist, und der andererseits mit Massepotential verbunden ist.
Zur Steuerung des elektrischen Stellgliedes (4), abhängig vom Schaltzustand des elektrischen Schalters (S), weist die Steuerschaltung einen Ausgang auf, der mit einem Schaltmittel verbunden ist, das als Transistor (T) in der 1 ausgebildet ist. Vom Transistor (T) führt eine zusätzliche in Kenntnis der Erfindung überflüssige Verbindungsleitung (11) zu dem Magnetventil (4), das andererseits im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der positiven Versorgungsspannung verbunden ist. In der 1 weist das zentrale Steuergerät (1) noch eine pneumatische Unterdruck und wechselweise Überdruck erzeugende Pumpe (P) auf, die den Systemdruck zur Ansteuerung der Steller (5, 6) erzeugt, wobei der Systemdruck über die pneumatische Verbindungsleitung (10) zu dem Magnetventil (4) geleitet wird.
Wie aus der 1 hervorgeht ist zwar bei dieser bekannten Lösung eine unabhängige Auslesung der Schaltstellung des elektrischen Schalters (S) durch die Steuerschaltung (MC) und eine unabhängige Ansteuerung des Magnetventils (4) über das Schaltmittel (T) durch die Steuerschaltung (MC) möglich. Hierzu sind jedoch zwei separate Leitungen (3, 11) erforderlich, die sowohl den Montageaufwand der Türverriegelungseinrichtung im Kraftfahrzeug, als auch das Systemgewicht und damit das Kraftfahrzeuggewicht erhöhen. Die Lösung gemäß der 2 schafft hier Abhilfe, weil dort über eine gemeinsame elektrische Verbindungsleitung (3) sowohl die Schaltstellung des elektrischen Schalters (S) auswertbar, als auch das Magnetventil (4) steuerbar ist.
In der 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Man erkennt in der 2, daß jedoch statt eines Schaltmittels (T) ein erster PNP-Transistor (T1) und ein zweiter NPN-Transistor (T2) vorgesehen sind, die zwischen der positiven Versorgungsspannung und Masse in Reihe geschaltet sind. Am Mittelabgriff (M) der beiden Transistoren (T1 und T2) ist die elektrische Verbindungsleitung (3) über einen ersten Widerstand (R1) elektrisch angeschlossen. Der zweite elektrische Widerstand (R2) ist vor dem ersten elektrischen Widerstand (R1) mit der elektrischen Verbindungsleitung (3) verbunden. Die beiden Transistoren (T1) und (T2) werden bedarfsabhängig wechselweise durch die Steuerschaltung (MC) angesteuert, die hierfür entsprechende Ausgänge aufweist.
Die überflüssige zusätzliche Leitung (11) der 1 entfällt bei der 2.
Dadurch werden die oben beschriebenen Nachteile der Türverriegelungseinrichtung gemäß der 1 vermieden. Der erste elektrische Widerstand (R1) weist dabei einen Widerstandswert auf, der kleiner ist als der Innenwiderstand des Magnetventiles (4). Dadurch fällt abhängig davon, ob der Schalter (S), wie in der 2 gezeichnet, auf Massepotential liegt und infolgedessen der erste Transistor durchgeschaltet ist, oder ob der Schalter (S) auf dem positiven Versorgungsspannungspotential liegt und demzufolge der zweite Transistor (T2) durchgeschaltet ist, an dem Verbindungspunkt des zweiten Widerstandes (R2) mit der elektrischen Verbindungsleitung (3) ein unterschiedliches Spannungspotential ab, so daß auch bei den beschriebenen Schaltzuständen, bei denen einer der Transistoren (T1, T2) durchgeschaltet ist und demzufolge das Magnetventil (4) angesteuert wird der Schaltzustand des Schalters (S) gleichzeitig eindeutig auslesbar ist.

Claims

Türverriegelungseinrichtung für Kraftfahrzeuge a) mit einem zentralen Steuergerät (1), b) mit mindestens einem Stellelement (2), c) wobei das Stellelement (2) in oder in der Nähe einer Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, d) mit einem elektrischen Schalter (S) als Teil des Stellelements (2), e) wobei der Schaltzustand des Schalters (S) zwischen der Versorgungsspannung (+) und Massepotential (–) änderbar ist, f) mit einer einzigen elektrischen Verbindungsleitung (3) zwischen dem Stellelement (2) und dem Steuergerät (1) zur Übermittlung der Schalterstellung an das Steuergerät (1), g) wobei das Stellelement (2) ein in oder in der Nähe einer Tür oder Klappe des Kraftfahrzeuges angeordnetes elektrisch steuerbares Stellglied (4) aufweist, h) wobei das Stellglied (4) in Reihe mit dem Schalter (S) und dem Steuergerät (1) geschaltet ist, i) wobei das Steuergerät (1) elektrische Schaltmittel (T1, T2) aufweist, um die eine Verbindungsleitung (3) mit der Versorgungsspannung (+) oder mit dem Massepotential (–) zu verbinden.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel Transistoren (T1, T2) sind, die in Reihe zwischen der Versorgungsspannung (+) und Masse geschaltet sind und daß die Verbindungsleitung (3) am Mittelabgriff (M) der Transistoren (T1, T2) angeschlossen ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verbindungsleitung (3) und dem Mittelabgriff (M) ein elektrischer Widerstand (R1) angeordnet ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) eine elektrische Steuerschaltung (MC) aufweist, die die Schaltmittel (T1, T2) steuert, und daß die Steuerschaltung (MC) parallel zu den Schaltmitteln (T1, T2) mit der Verbindungsleitung (3) verbunden ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verbindungsleitung (3) und der Steuerschaltung (MC) ein zweiter elektrischer Widerstand (R2) in Reihe geschaltet ist, dessen steuerschaltungsseitiger Anschluß mit einem dritten Widerstand (R3) verbunden ist, der andererseits mit Masse verbunden ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) den Schaltzustand des Schalters (S) nur dann auswertet, wenn die Verbindungsleitung (3) nicht über die Schaltmittel (T1, T2) mit der Versorgungsspannung (+) oder mit dem Massepotential verbunden ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) den Schaltzustand des Schalters (S) auch dann auswertet, wenn die Verbindungsleitung (3) über die Schaltmittel (T1, T2) mit der Versorgungsspannung (+) oder mit dem Massepotential verbunden ist.
Türverriegelungseinrichtung nach Anspruch 3 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des elektrischen Widerstands (R1) ungleich dem Innenwiderstand des Stellgliedes (4) ist.
Türverriegelungeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand (R1) kleiner ist als der Innenwiderstand.