CN1649760A - 用于在机动车辆环境中提供驶离安全性的设备和设有这种设备的机动车辆 - Google Patents

Abstract

一种设备设置用于通过闭锁一个或更多车辆发动机系统次级功能(18)而在机动车辆环境中提供驶离安全性，这种闭锁操作通过检测未经许可的系统起动来触发。特别地，特定的此类次级功能设备包括(14)相关于并且控制着燃料泵设置功能(18)的开关控制电路(14)。

Description

用于在机动车辆环境中提供驶离安全 性的设备和设有这种设备的机动车辆

本发明涉及一种设置用于通过闭锁一个或更多车辆发动机系统次级功能而在机动车辆环境中提供驶离预防安全性的设备，这种闭锁操作通过检测未经许可的系统起动来触发。

特别是考虑到罪犯的日益复杂化，机动车辆偷窃、偷偷驾车和其它各种未经许可的机动车辆盗用行为已经成为不断增加的危险。已经使用机械和电子装置开发了车门的钥匙-锁设置结构、点火控制钥匙系统、以及各种其它措施，但是大多数此类安全性设置结构实际上都位于车辆的物理周边，因此它们可通过例如强力等措施，或者通过由另一个不带禁止功能的零件来短接或替换提供禁止功能的零件来应对。

本发明人认识到，禁止元件应当被置于车辆的心脏位置上，在这些位置上，要想物理上够到此类元件应当即使非常费力也不能实现，并且机动车辆的燃料泵和燃料箱的组合将为此类禁止元件的定位提供了有利的基础。

因此，尤其，本发明的目的是容许通过相关于并且控制着车辆的燃料泵设置功能装置的开关控制电路来实现驶离预防安全性。

因此，根据本发明的许多方面中的一个，本发明的特征在于特定的所述次级功能设备包括相关于并且控制着燃料泵设置功能装置的开关控制电路。

本发明还涉及带有根据权利要求1所述的设备的机动车辆。

根据本发明的特别有利的方面，燃料泵设置结构的操作起动需要从驶离安全性电子电路提供预设的代码字。本发明的其它有利方面在从属权利要求中进行了叙述。

现在，授予Gstahagberg等人的美国专利US-A-5,019,812描述了一种特别适用于机动车辆中的电子锁定系统，其中实现了根据选择预设特定的锁以便与特定的钥匙相配。然而，该文献中并未考虑通过闭锁燃料泵的操作来禁止操作受到保护的车辆，而是只考虑了钥匙和锁之间的人性化。该文献作为提供驶离预防安全性以防止有力、精明、熟通知识的罪犯方面的有效作用微乎其微。

本发明的这些及更多方面和优点将在下文中参照优选实施例的公开内容，特别是参照附图进行更详细地讨论，附图示出了：

图1，根据本发明设置的机动车辆的总体略图；

图2，本发明优选实施例的关键部分的更详尽的示意图；

图3，优选实施例的操作的流程图。

图1示出了根据本发明设置的机动车辆实施例的总体略图。机动车辆自身只由虚线矩形20简明地标示。旋转式发动机22可由起动发动机24通过驱动机构26驱动，驱动机构26用虚线绘出，表明起动发动机的驱动操作仅为临时性。发动机的特定类型、气缸的数量、和操作模式对本发明来说并非限制性，除了燃料的液体或气体特征之外。标准汽油、丙烷或其它气体型推进装置、燃料喷射、柴油机、汪克尔发动机以及各种其它类型的发动机将都可适用。火花发生S.G.机构28保证了将发动机22内部的燃料-空气混合物进行充分点火。燃料喷射机构F.I.30保证了在考虑了发动机22的各种操作条件的情况下供应充分数量的燃料。燃料泵32向喷射机构30提供燃料。举例来说，阀36被置于燃料箱38与燃料泵32之间。燃料箱38包含具有自由表面水平40的燃料，以及盖44。

箱电子设备34与燃料泵32物理上连接成子组件。目前优选的实施例为箱电子设备靠近泵的凸缘，或者与其形成为一体以便构成单个零件或子组件。给定小尺寸的所述电子设备，则其所需空间将不会产生明显的问题。特别是关于机动车辆而言，用于本实施例中的燃料箱和/或燃料泵设备在大多数模型中都难以在物理上接近，特别是因为它们远离车辆的物理周边。电源设备46向子系统24、28、30和32/34中的各个子系统提供充足的电能，这些子系统可既适合标准电压，又适合在机动车辆工业中得到广泛使用的适当暂时特征的动态或循环激励信号。而且，装置包括箱盖传感器信号T.L.S.和燃料位置传感器信号F.L.S.，这些信号的应用方式使得不可能在箱盖松脱或缺失或者存在的燃料量不足的情况下驶离。对于依靠气体运行的发动机，盖44、燃料供应40的足量测量、以及燃料泵/阀设置结构32/36应当适于使得它们自身在本领域内为常规型。

最后，火花发生28、起动发动机24、燃料喷射30和箱电子设备34分别带有闭锁信号输入B1、B2、B3、B4，从而容许在未经许可驶离的情况下闭锁这些元件中任何一个或者全部的可操作性。由于本实施例的关键方面在于提供对车辆发动机的燃料供应所用的禁止机构，因此可以省去一个或更多闭锁设备B1、B2、B3。通过信号B4对箱电子设备34进行闭锁-解锁的操作通过源21在线路23上提供，在下文中将对此进行更详细的讨论。如双向箭头所示，互连线路23可按照通讯的适用水平承载对话，并且可为单线或者多线，根据具体设计而定。

图2示出了发明实施例的关键部分的更详尽的方块示意图，特别是关于提供驶离控制的箱/燃料泵电子设备方面。来自CPU60的电源输出端子的外围电源线43连接于位于图左侧的各种元件上。在左下部，箱盖触点44在打开时向输入箭头D提供高电压。当闭合时，该输入通过电阻器48变为低电压或者接地。液面传感器电位计50、52向箭头A、B产生变化的输入信号值，其分别指示例如主和储备燃料箱中的燃料位置。箭头C由未进一步示出的压力传感元件产生，其可指示适当的压力值，例如汽油。箭头A、B、C在ADC54中被转换为相应的数字值。

CPU60为设置结构的中央元件，并且可为专用设计，甚至可为通用的经特殊编程的微处理器，其在数字控制领域已得到广泛使用。为简洁起见，并未示出其各个子系统，因为微处理器的细节对于本发明来说并非决定性。CPU60包含EEPROM86，其用于存储各种呈数字曲线形状的操作特征、过去与驶离预防相关的错误的数量、以及用于发动机和可能用于其它控制功能的程序化信息。在右上部，如图所示带有保险丝的端子#15(82)提供了触发信号以便将图2的设置结构从待机备用状态唤醒。同样带有保险丝的第二端子30(84)设置用于其它用途，例如用于接收来自车辆蓄电池的未稳压电源。

方块80设置用于通过线路62向CPU60提供稳压电源。特别地，电源具有防止短路的防故障性和自持性。自持性由CPU60通过线路64启动并且将控制着继电器81的闭合。这种电源自身为常规型。闭合了继电器81，就通过线路66向各种更多子系统供电。当通电时，功率激励器70将向燃料泵72提供操作动力，该燃料泵可基于电机，例如无刷式马达、或其它便利的设备。所示的为此用途的功率激励器70带有三根电流引线71，每根电流引线71备带有整流元件。而且，功率激励器70内部带有未进行详细示出的短路检测装置。双向多线箭头69传送显示旋转场频或者脉冲宽度调制量的值，根据具体情况而定，并且与燃料泵72的性质相兼容。通讯本身可遵循对话协议。泵旋转速度的目标值由总发动机控制来设定，例如由驾驶员和/或由持续速度自行保持装置来提供。线路68用来将燃料泵72的实际旋转速度信号回头从功率激励器70发送至CPU60，例如可能会受到燃料泵72的惯性或其它延迟，即通过线路69接收到的控制设置。

监视器模块78通过线路73从CPU60接收监视器信号，并且通过线路66从模块80接收电源。在监视器模块78内部，示出了电源信号所用的桥接继电器。通过电阻器74和发自线路71之一的带有整流元件的支路，在适当的条件下，载有错误数据的故障信号76将被输出，例如用于可视地显示或者通过其它信号通知方式提供给车辆驾驶员。最后，双向多线箭头58与操作者或其它控制机构进行对话和诊断信号的通讯，并且此外将用来调整燃料泵系统的参数，在后文中将对此进行更详细地讨论。特别地，这种通讯可包括已与外部电路达成一致的特定代码字，并且为了有效地容许实际的驶离，该代码字的接收在驶离预防安全性中将不可缺少。然而，并未明显地使用代码的其它方案也可行。CPU60的全部功能性包括以下方面：

●包括相关逻辑在内的驶离预防安全性

●依需求而定的燃料泵控制

●监视器

●燃料位置测量和评估，例如用于计算多室箱中的总箱容积

●对缺陷例如箱泄漏情况进行OBD(车上诊断)

●确认箱盖是否就位

●加燃料操作的延迟的电气终端

●用于存储燃料箱的特征例如高度对容积的EE存储器

●进行对话，例如通过运行标准和自身通过已被证明便于用于机动车辆中的现有技术的CAN总线协议来进行

●系统压力的输入/输出数据，由未示出的适当传感器机构来给出

●燃料泵性能的需求数据

●引动时间，其为与动态燃料喷射和/或火花定时相关的瞬时参数

●燃料的液面水平

图3示出了优选实施例的操作的流程图。在方块100中，系统在要求和分配了所需的硬件和软件设备的情况下，在适当的初始状态下待机备用。因此，在机动车辆尝试起动时，箱电子设备(TE)将处于待机备用模式并且将通过端子15的要求而被唤醒(方块102)。如果箱盖被发出“未关闭”的信号(在方块104中检测，N)，则发动机将不会起动，但是将在方块122中用信号通知这种情况并有效地执行等待循环。箱电子设备将通过对话接口(DS)分别传送有关消息至配合器或信息显示器。

否则(在方块104中为Y)，燃料泵(KP)将立即运行(在方块106中起动)，同时马达控制将去检查合法性并且将传送当前有效的代码字至箱电子设备(在方块108中起动)。代码与操作者相关联的方式使得其自身为现有技术发展水平，例如通过可重编程序的钥匙，用手输入的外部代码，或其组合，或者其它方式来表示。如果没有代码字到达或者到达的是错误的代码字(在方块110中发信号)，则燃料泵将在预置超时(或宽限期)例如两秒钟后降低，并且代码错误的计数器值将被增加(这点在方块112中进行)。在三次连续的、正确执行的发动机起动操作之后，计数器值可任选地重置为零。未经许可的起动尝试的数目的预置最大值的获得将在方块114中检测，并且/或者，在方块116中，宽限期的超出将在EEPROM中设置永久故障位。该位的值将随后在方块120中立即中止所有更多的起动尝试。故障位只有在箱电子设备已经从机动车辆上拆除时才可进行重置，随后开始新的初始重置。该初始设置于是将使得下一个接收到的停用代码将被接收到并受到处理。随后，箱电子设备将设置随后的停用代码。所有未成功的尝试将在EEPROM中进行计数以便被考虑在内。如果代码字的检查通过在方块118中重试来重复进行，并且在上述宽限期结束之前，例如在第二次或更多尝试中变为正值，则箱电子设备将忽略任何可能的代码错误并且让燃料泵继续运行。这种程序在正常情况下将起动时间或引动时间减至最短，而同时容许临时或意外地传送错误代码。

这种成功(在方块110中为Y)随后将通过稳压器来触发端子15的自锁，该自锁可只通过端子15上的信号的消失来终止。这样就保证了如果(临时性的)硬件或软件出现错误，燃料泵的电源仍将得以保证，并且车辆的所需操作可在方块124中继续进行。

在机动车辆起动后的标准运转过程中，在直流电机的情况下，电子设备将通过脉冲宽度调制来控制燃料泵。在无刷式电机的情况下，控制通过旋转场来实现。这样就容许利用压力传感器来对由燃料泵产生的压力进行评估。为此的目标值可通过对话接口来指定，并且实际值被用作控制值。实际值可再次通过接口进行传送。在控制跳跃的情况下，CPU可发出前进消息的信号，以便将系统的死机时间减至最短。这种附加控制设备将管理或改进一般将简短地需要升高压力的热起动。

同时，CPU将向监视器持续地输出脉冲序列。如果它们被软件或硬件故障中断，则监视器将永久地转换燃料泵并自锁于只有直流电机所用的端子15上。实际上，这代表未受到管理的紧急情况，其单独地设置错误位，表示高-低信号改变。

接收到的液面信号通过特征曲线场来计算，并且将作为总结果通过对话接口传送至组合。在理想情况下，燃料箱液面提供从0％到100％的线性曲线。在组合仪器中，只有一个参数需要被传送，即多少升与100％对应。这样就将指示系统从燃料箱特征上分离。

箱电子设备将通过端子15的关断来确认发动机的断开，由方块126的Y输出来表示。否则，这个方块126实际上就作为等待循环来运转(输出N)。这种断开情况将关断燃料泵(图中未示出)。接着，CPU将在方块128中为驶离预防产生新的动态代码字。它在方块130中被传送至MSE，其可位于驾驶员的钥匙中，或者按照其它方式存储，并且得到电子确认。于是，系统可进入待机备用，与方块102对应，如上所述。另一方面，如果系统在紧急情况模式下运行，则当发动机断开时，自锁继电器81将打开，因为其通过端子15保持闭合，后者实际上将继电器保持闭合。随后，箱电子设备将返回到待机备用状态(以便最后在方块102中再次被唤醒)。由于燃料泵的紧急驾驶设备，因此燃料系统必须带有机械压力调节器，其具有位于受控压力之上的压力。

一般说来，图3的流程图省去了如上所述的本发明的若干方面，例如重新初始化程序、紧急状态下的运行、以及系统压力的测量。然而，鉴于上述其它讨论内容，本领域的专业技术人员将都很清楚所有这些。

现在，本发明已经在上文中参照优选实施例进行了充分地公开。然而，本领域的普通技术人员将易于认识到可对其进行各种变化和改正。鉴于这点，除非此类变化或改正在所附权利要求的范围之外，否则它们将被解释为充分地形成了本发明的部分。

Claims (6)

1.一种设置用于通过闭锁一个或更多车辆发动机系统次级功能而在机动车辆(20)环境中提供驶离安全性的设备，这种闭锁操作通过检测未经许可的系统起动来触发，所述设备的特征在于，特定的所述次级功能设备(34)包括相关于并且控制着燃料泵(32)设置功能装置的开关控制电路。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制电路物理上设置成紧靠机动车辆的燃料箱(38)附近。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制电路物理上与所述机动车辆的燃料箱(38)或燃料泵(32)元件形成一体。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在操作起动时，所述燃料泵设置结构需要从驶离安全性电子电路提供预设的代码字。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驶离安全性电路还包括一个或更多来自于起动装置(24)禁止、火花装置(28)禁止、和燃料喷射装置(30)禁止设备的其他项目(B1、B2、B3)。

6.一种设置有根据权利要求1所述的设备的机动车辆，用于通过闭锁一个或更多车辆发动机系统次级功能而提供所述机动车辆(20)的驶离安全性，这种闭锁操作通过检测未经许可的系统起动来触发，其特征在于，特定的所述次级功能设备(34)包括相关于并且控制着燃料泵(32)设置功能装置的开关控制电路。