CN101568450B - 起动/制动-开关器装置 - Google Patents

起动/制动-开关器装置 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆的起动/制动-开关器装置(1)，包括：开关元件(2)，其可以由所述车辆的使用者来操纵，以便将所述车辆的驱动单元(3)起动或制动；至少一个输出端子(5-7)，其中所述至少一个输出端子(5-7)中的每个输出端子都适合于控制所述车辆的供电电路；起动器输出端(4)，其用于控制所述车辆的驱动单元(3)的起动器(8)；驾驶信息输入端(9)，其用于检测所述车辆的工作信息；和控制设备(10)，其根据所述车辆的工作信息和所述开关元件(2)的操纵状态来控制所述输出端子(5-7)和所述起动器输出端(4)。

Description

起动/制动-开关器装置
本发明涉及一种用于车辆的起动/制动-开关器装置，用于车辆驱动单元、特别是起动/制动-开关器装置的起动和制动，其具有集成的接线端模拟或钥匙位置模拟功能。
在现代车辆中，可以通过起动/制动-键实现车辆驱动电机的起动和制动的附加设备非常受欢迎。在此，大多数情况下显眼地装设的大按钮代替了由转向起动锁和点火钥匙构成的组合机构。然而由转向起动锁和点火钥匙构成的组合机构所具有的功能明显多于仅仅对车辆驱动电机进行起动和制动。由转向起动锁和点火钥匙构成的组合机构在不同的钥匙位置将不同的车辆供电电路接通或切断，且可以与机械的转向盘锁相结合通过转向盘的闭锁来提供防盗功能。
由此例如可得到具有如下钥匙状态的转向起动锁：
点火钥匙被拔出时的状态，在这种状态下控制用于停车灯的电路(例如接线端为57a)；
钥匙被插上时的状态，然而此时仍未接通点火机构，以便例如给收音机供电(接通电池的正极，例如接线端为30g)；
点火机构被接通时的状态(例如接线端为15)；和
起动器得到车辆驱动电机起动信息时的状态，该状态例如可以通过将钥匙旋转和保持至止挡来达到，其中在松开点火钥匙之后点火钥匙又自动离开该位置，以便回到点火位置。
由转向起动锁和点火钥匙构成的组合机构还具有对车辆的授权功能，其方式为，只有被设置用于该车辆的点火钥匙才能插入到转向起动锁中和在该转向起动锁中转动。
因此在使用起动/制动-键的情况下，通常在车辆中安装附加的控制设备，该控制设备根据起动/制动-键的状态和另一用于检测授权信息的装置的状态来控制不同的车辆电路。该控制设备的目的也称为接线端模拟或钥匙位置模拟。授权信息通常或者通过无钥匙的访问系统来实现，或者借助于插入到授权装置的相应的锁中的机械的或电子的钥匙来实现。在所述访问系统中车辆使用者随身带有应答器，该应答器通过无线电无线地被授权装置询问。
因此特别是对于可以有选择地设有用于车辆驱动电机的起动和制动的起动/制动-键和通常的转向起动锁的车辆而言，有两种根本不同的安装设置，这导致车辆制造成本高昂。
因此本发明的目的是，提出一种起动/制动-开关器装置，其可以替代于通常的转向起动锁安装在车辆中，而不会引起用于改变车辆布线的附加的代价和费用。
根据本发明，该目的通过一种根据权利要求1的用于车辆的起动/制动-开关器装置和一种根据权利要求11的转向起动锁得以实现。从属权利要求限定了本发明的优选且有利的实施方式。
根据本发明，提出一种用于车辆的起动/制动-开关器装置。该起动/制动-开关器装置包括开关元件，该开关元件可以被车辆使用者操纵，以便将车辆驱动单元起动或制动。开关元件例如可以具有按钮，按钮通过操纵在驱动单元的切断状态下引起驱动单元的起动，且通过操纵在驱动单元的起动状态下引起驱动单元的制动。起动/制动-开关器装置还包括至少一个输出端子，其中所述至少一个输出端子中的每个输出端子都适合于控制车辆供电电路。这种车辆供电电路例如可以包括点火电路或停车灯电路。起动/制动-开关器装置还包括用于控制车辆驱动单元的起动器的起动器输出端以及用于检测车辆工作信息的车辆信息输入端。起动器输出端在此可以例如直接控制起动器，或者通过附加的起动器控制设备来控制起动器。车辆信息输入端例如可以包括与车辆信息系统连接的接线端，例如CAN总线，在其上可得到关于车辆驱动单元工作状态的信息以及关于车辆运动状态的信息。起动/制动-开关器装置还具有控制设备，该控制设备根据车辆工作信息和开关元件的操纵状态来控制至少一个输出端子和起动器输出端。在此，控制设备控制至少一个输出端子和起动器输出端的控制方式如在使用通常的机械的转向起动锁的情况下是常见的，即控制设备根据车辆工作信息和开关元件的操纵状态来模拟通常的转向起动锁的不同的钥匙位置。
这种起动/制动-开关器装置使得车辆操作明显用户友好，同时可以成本低廉地将起动/制动-开关器装置集成到车辆中，该车辆替代地可以配设有通常的转向起动锁，因为可以通过至少一个输出端子如在通常的转向起动锁的不同的钥匙位置来控制车辆供电电路。
根据本发明的一种实施方式，起动/制动-开关器装置的控制设备被设计用于处理包括车辆驱动单元的工作状态的工作信息。工作状态包括：运行状态，其表明驱动单元在运行，即被起动；和静止状态，其表明驱动单元未运行，即被制动。
通过对这些工作信息的处理和分析，控制设备能够对至少一个输出端子和车辆驱动单元起动器进行适当的控制。由此例如可以防止在驱动运行情况下对起动器的操纵，以便防止损坏起动器或驱动单元。
根据本发明的另一实施方式，起动/制动-开关器装置的控制设备被设计用于处理包括车辆访问状态的工作信息。车辆访问状态包括解锁状态和闭锁状态。访问状态例如可以借助于门锁传感器、中央闭锁装置、中央闭锁装置的远程操作机构或无钥匙的访问系统来改变。
由于控制设备分析车辆访问状态，所以可以防止未经授权起动车辆，进而附加地提供了防盗功能。
根据另一实施方式，起动/制动-开关器装置被集成在模块中，例如集成在壳体中。根据另一实施方式，集成在模块中的起动/制动-开关器装置如下设计，即它可以安装到机械的转向起动锁的安装空间中。
由于将起动/制动-开关器装置设在模块中，该模块优选可以安装通常的机械的转向起动锁的安装空间中，由此在车辆制造期间可以有选择地如购买者所希望那样给车辆装配以起动/制动-开关器装置或通常的机械的转向起动锁。除了起动/制动-开关器装置的操作简单外，起动/制动-开关器装置还具有在事故情况下受伤风险小的优点，因为与通常的转向起动锁相反，未设有钥匙，在事故情况下钥匙是造成驾驶员膝盖受伤的很大风险。
根据起动/制动-开关器装置的一种实施方式，起动/制动-开关器装置还包括驾驶授权检测装置，该驾驶授权检测装置基于车辆使用者的授权信息求得驾驶授权情况。起动/制动-开关器装置的控制设备分析授权信息，并且附加地根据由驾驶授权检测装置输出的授权信息控制至少一个输出端子和起动器输出端。授权信息例如可以由无锁的授权系统如应答器系统提供，或者例如通过指纹扫描器来提供，指纹扫描器例如集成到开关元件中。
通过对驾驶授权检测装置的集成和对授权信息的分析，可以进一步保护车辆免于未经授权的使用。
根据起动/制动-开关器装置的另一实施方式，起动/制动-开关器装置具有用于控制防盗装置的防盗控制输出端。该防盗控制输出端由控制设备根据工作信息，必要时还根据授权信息来控制。防盗控制输出端例如可以被设计用于控制电的转向盘闭锁装置、发动机电子设备的电闭锁装置或者电的传动机构闭锁装置。
由于起动/制动-开关器装置还具有防盗控制输出端，由此进一步保护车辆免于未经授权的使用。由于用于控制防盗控制输出端的控制设备使用车辆的工作信息，由此例如可以防止由防盗控制输出端控制的电的转向盘闭锁装置在车辆行驶期间闭锁。
本发明还提供一种具有起动/制动-开关器装置的转向起动锁。转向起动锁在此可以如下设计，即起动/制动-开关器装置集成到转向起动锁中。
这种转向起动锁将通常的转向起动锁的功能与起动/制动-开关器装置的操作简单的优点结合了起来。
下面对照附图借助优选实施例详细说明本发明。
该图为车辆的起动/制动-开关器装置以及车辆的与起动/制动-开关器装置连接的其它组件的示意图。
该图示出起动/制动-开关器装置1，其具有开关元件2和控制设备10。开关元件2例如可以包括按钮。控制设备10与开关元件2连接，且还具有多个输出端子5-7、起动器输出端4和车辆信息输入端9。
控制设备10根据开关元件2的操纵状态和通过车辆信息输入端9测得的工作信息来控制起动器输出端4和输出端子5-7，如下所述。
车辆的工作信息包括：车辆的驱动电机3的工作状态，其表明驱动单元3是否运行；和车辆的运动状态，其表明车辆处于行驶还是静止。输出端子7例如与未示出的用于激活车辆点火电路的继电器连接，以便能够控制车辆的驱动单元3的起动过程。驱动单元3通过电机控制端子17将其当前工作状态输出至车辆信息总线16。驱动单元3的工作状态包括：运行状态，其表明驱动单元3运行；和静止状态，其表明驱动单元3未运行。驱动单元3的工作状态通过车辆信息总线16和车辆信息输入端9传递至控制设备10。
如果开关元件2被车辆使用者操纵，则控制设备10首先求得车辆和驱动单元3的当前工作状态。如果驱动单元3在此时未运行，则控制设备10通过输出端子7激活车辆的点火电路，接下来通过起动器输出端4操纵驱动单元3的起动器8。一旦控制设备10通过车辆信息输入端9确定出驱动单元3在运行，则通过起动器输出端4取消对起动器8的操纵。如果在驱动单元3开始工作之前，驾驶员例如在按钮的情况下通过松开按钮来结束对开关元件2的操纵，则控制设备10例如可以继续通过起动器输出端4再控制起动器8最长的预定时间，例如两秒，以便继续尝试将驱动单元起动。替代地，可以通过结束对开关元件2的操纵来立即取消对起动器8的控制。
如果开关元件2被操纵，并且控制设备10确定出此时驱动单元3已经运行且车辆处于静止状态，则通过对输出端子7的控制来切断车辆的点火电路。通过对车辆点火电路的切断，驱动单元3被制动。相反，如果车辆未处于静止状态，则在驱动单元3运行的情况下忽略对开关元件的操纵。
起动/制动-开关器装置可以附加地具有与控制设备10连接的驾驶授权检测装置11。该驾驶授权检测装置例如可以包括用于应答器的询问装置或者设置在开关元件2中的指纹扫描器。在提供电子驾驶授权的应答器18的询问装置的情况下，控制设备10基于对开关元件2的操纵就静止的驱动单元3而言通过对应答器授权信息的询问，来检查应答器是否处于起动/制动-开关器装置的有效距离内，和其授权信息是否提供使用车辆的授权。于是只有在肯定地授权的情况下才通过起动器输出端4来控制起动器8。替代地或附加地，驾驶授权检测装置11例如可以具有在开关元件2中的指纹扫描器。如果在驱动单元3未运行情况下操纵开关元件2，则控制设备10从指纹扫描器读入指纹数据，并将这些指纹数据与存储在控制设备10中的、表明起动车辆的授权的指纹数据相比较。同样，只有在肯定地授权的情况下才通过起动器输出端4来控制起动器8。此外，驾驶授权检测装置11也可以与车辆的中央闭锁装置连接，从而只有在按照规定开启车辆之后才能开始起动车辆，所述车辆开启通过中央闭锁装置得以保证。
图中所示的起动/制动-开关器装置1还具有用于控制防盗设施13的防盗控制输出端12，其中防盗控制输出端12由控制设备10根据车辆和驾驶授权检测装置11的工作信息来控制。如图所示，防盗设施13例如可以如下设计，即它包括电的转向盘闭锁装置，该转向盘闭锁装置在闭锁状态下防止转向盘14的转向柱15旋转，由此使得车辆无法工作。此外，防盗控制输出端12可以与驱动单元3的传动机构的防盗设施连接，其中传动机构闭锁装置被设计用于防止通过传动机构进行力传递，如果控制设备通过防盗控制输出端12输出相应的信号。另外，防盗控制输出端12可以控制车辆的发动机电子设备的电子闭锁装置。
除了用于控制车辆点火电路的控制输出端子7外，起动/制动-开关器装置1还包括输出端子6，输出端子6用于控制电池的所谓的“连接正极”，连接正极用于给车辆负载供电，这些负载即使在电机不运行时也应可用，然而不可持续地被供电，以防止起动器电池过早放电。这例如包括车辆的收音机系统(接线端30g)。为了控制该输出端子6，控制设备10例如使用车辆的通过车辆信息输入端9测得的其它信息，以便例如始终在车辆被解锁时时激活电池的连接正极的电路。解锁信息例如可以由车辆的中央闭锁装置通过车辆信息总线和车辆信息输入端9来提供。
起动/制动-开关器装置1的另一输出端子5可以被设计用于控制停车灯的供电电路(接线端57a)。同样，例如通过车辆信息输入端9被检测的车辆信息用于对控制设备10的输出端子5进行控制。例如，输出端子5可以激活停车灯电路，如果例如驱动单元3被制动且车辆静止。
由于起动/制动-开关器装置1具有用于控制车辆的不同的供电电路的输出端子5-7，由此起动/制动-开关器装置1可以直接替代通常的机械的转向起动锁。替代地，起动/制动-开关器装置当然也适合于代替并非装设在转向柱上而是例如装设在中心托架上的起动锁。因为类似于对通常的机械的点火起动锁的控制，起动/制动-开关器装置1提供了对输出端子5-7和起动器输出端4的控制，所以就车辆制造而言可以无需大的代价有选择地如客户预订那样或者使用机械的点火锁或者使用起动/制动-开关器装置1。由此可以避免附加的车辆制造成本，进而特别是即使车辆价格低廉也能给客户提供在车辆中使用起动/制动-开关器装置的选择，由此一方面简化了车辆操作，附加地避免由在驾驶员膝盖区域中的点火钥匙引起的损伤危险，另一方面使得车辆制造商可以成本低廉地对专用设备或专用车型进行区别设计。
尽管此前已借助具体实施方式说明了本发明，但本发明并不局限于该实施方式，而是例如也可以用于不使用必须被起动或制动的驱动单元的车辆，例如电动车辆。在电动车辆的情况下，起动器输出端4例如为车辆驱动单元提供了一条通路(Freigabe)。另外，本发明的起动/制动-开关器装置适合于控制车辆的其它供电电路，例如用于控制车辆特定的只在特殊条件下才须供电的附加设备。此外，本发明并不局限于前述对防盗设施的控制，而是用于控制设置在车辆中的任意防盗装置。最后，起动/制动-开关器装置并不局限于借助上述驾驶授权检测装置对授权信息的上述检测，而是也可以结合于例如通常的用于授权的带有机械钥匙或电子钥匙的点火锁使用。
附图标记列表
1   起动/制动-开关器装置
2   开关元件
3   驱动单元
4   起动器输出端
5   输出端子
6   输出端子
7   输出端子
8   起动器
9   车辆信息输入端
10  控制设备
11  驾驶授权检测装置
12  防盗控制输出端
13  防盗设施
14  转向盘
15  转向柱
16  车辆信息总线
17  电机控制端子
18  电子驾驶授权

Claims (11)

1.一种用于车辆的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述起动/制动-开关器装置(1)包括：
开关元件(2)，其可以由所述车辆的使用者来操纵，以便将所述车辆的驱动单元(3)起动或制动；
至少一个输出端子(5-7)，其中所述至少一个输出端子(5-7)中的每个输出端子都适合于控制所述车辆的供电电路；
起动器输出端(4)，其用于控制所述车辆的驱动单元(3)的起动器(8)；
车辆信息输入端(9)，其用于检测所述车辆的工作信息；和
控制设备(10)，其根据所述车辆的工作信息和所述开关元件(2)的操纵状态来控制所述至少一个输出端子(5-7)和所述起动器输出端(4)，其中，所述控制设备(10)被设计用于处理包括所述车辆的驱动单元(3)的工作状态的工作信息，其中所述驱动单元(3)的工作状态包括：运行状态，其表明所述驱动单元(3)在运行；和静止状态，其表明所述驱动单元(3)未运行，并且，车辆的工作信息还包括：车辆的运动状态，其表明车辆处于行驶还是静止。
2.如权利要求1所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述控制设备(10)处理包括所述车辆的访问状态的工作信息，其中所述车辆的访问状态包括解锁状态和闭锁状态。
3.如权利要求1或2所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述起动/制动-开关器装置(1)被集成在模块中。
4.如权利要求3所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，集成在模块中的所述起动/制动-开关器装置(1)如下设计，即它可以安装到机械的转向起动锁的安装空间中。
5.如权利要求1或2所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述起动/制动-开关器装置(1)还包括驾驶授权检测装置(11)，该驾驶授权检测装置基于所述车辆的使用者的授权信息求得驾驶授权情况，其中所述控制设备(10)附加地根据所述驾驶授权检测装置(11)的输出来控制所述至少一个输出端子(5-7)和所述起动器输出端(4)。
6.如权利要求1或2所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述至少一个输出端子(5-7)中的一个输出端子被设计用于控制所述车辆的点火电路。
7.如权利要求1或2所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述起动/制动-开关器装置(1)还包括用于控制防盗装置(13)的防盗控制输出端(12)，其中所述防盗控制输出端(12)由所述控制设备(10)根据所述车辆的工作信息来控制。
8.如权利要求7所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述防盗控制输出端(12)被设计用于控制电的转向盘闭锁装置(13)。
9.如权利要求7所述的起动/制动-开关器装置(1)，其特征在于，所述防盗控制输出端(12)被设计用于控制电的传动机构闭锁装置。
10.一种转向起动锁，具有根据前述权利要求中任一项的起动/制动-开关器装置(1)。
11.如权利要求10所述的转向起动锁，其特征在于，所述起动/制动-开关器装置(1)被集成到所述转向起动锁中。
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