DE10107992A1 - Zündschloßsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Zündschloßsystem für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zündschloßsystem (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem elektronischen Schlüssel (6). Das Zündschloßsystem (1) umfaßt ein eine bewegbare Handhabe aufweisendes elektronisches Zündschloß (2). Die Bewegung der Handhabe ist durch ein Sperrmittel (8) sperrbar und nach positiver Auswertung eines zwischen dem Schlüssel (6) und dem Zündschloß (2) ausgetauschten elektronischen Codes freigebbar. Weiter umfaßt das Zündschloßsystem (1) eine Verrieglungseinrichtung (3) für die Lenkradsäule oder den Getriebeschalthebel. Ein Sperrglied (4) der Verriegelungseinrichtung (3) ist in einer ersten Position in blockierendem Eingriff mit der Lenkradsäule oder dem Getriebeschalthebel bringbar. In einer zweiten Position steht das Sperrglied (4) außer Eingriff mit der Lenkradsäule oder dem Getriebeschalthebel. Ein Kopplungsmittel (9) zwischen dem Sperrglied (4) und der handhabe ist derart angeordnet, daß das Sperrglied (4) bei und/oder nach Bewegung der Handhabe zwischen den beiden Positionen verstellbar ist. Das Sperrmittel (8) ist in der Verriegelungseinrichtung (3) angeordnet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zündschloßsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen befindet sich zum Schutz gegen unbefugte Benutzung ein Zündschloß.
Mit dem Zündschloß in Verbindung stehend ist als weitere Sicherungseinrichtung eine
Verriegelungseinrichtung, wie eine Lenkungsverriegelung, eine Gangsperre o. dgl.,
angeordnet. Das Zündschloß und die Verriegelungseinrichtung sind Bestandteile des
Zündschloßsystems im Kraftfahrzeug.
Aus der DE 197 33 249 A1 ist ein Zündschloßsystem bekannt, das mittels eines zugehörigen
elektronischen Schlüssels betätigbar ist. Das Zündschloßsystem umfaßt ein elektronisches
Zündschloß sowie eine Verriegelungseinrichtung für die Lenkradsäule oder den
Getriebeschalthebel, wobei ein Sperrglied der Verriegelungseinrichtung in einer ersten
Position in blockierenden Eingriff mit der Lenkradsäule oder dem Getriebeschalthebel
bringbar ist sowie in einer zweiten Position außer Eingriff mit der Lenkradsäule oder dem
Getriebeschalthebel steht. Der in das Zündschloß eingesteckte elektronische Schlüssel dient
als eine bewegbare Handhabe für das Zündschloß, wobei die Bewegung der Handhabe durch
ein Sperrmittel sperrbar und nach positiver Auswertung eines zwischen dem Schlüssel und
dem Zündschloß ausgetauschten elektronischen Codes freigebbar ist. Zwischen dem
Sperrglied und der Handhabe ist ein Kopplungsmittel derart angeordnet, daß das Sperrglied
bei und/oder nach Bewegung der Handhabe zwischen den beiden Positionen verstellbar ist.
Dieses Zündschloßsystem ist mechanisch aufwendig ausgestaltet. Das Sperrmittel befindet
sich im Zündschloß, das für den Benutzer zugänglich im Kraftfahrzeug anzuordnen ist.
Daher besteht die Gefahr, daß nach Aufbruch des Zündschlosses das Sperrmittel manipuliert
und das Kraftfahrzeug entwendet werden kann. Zur Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs ist
der Schlüssel in das Zündschloß einzuführen. Für die Verwendung in sogenannten "Keyless-
Go"-Kraftfahrzeugen, bei denen der Code-Austausch zwischen dem vom Benutzer
mitgeführten Schlüssel und dem Zündschloß stattfindet, ohne daß ein Einführen des
Schlüssels in das Zündschloß notwendig ist, erscheint das bekannte Zündschloßsystem
weniger geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Zündschloßsystem im Hinblick auf eine
verbesserte Diebstahlsicherheit weiterzuentwickeln. Insbesondere soll die Verwendung des
Zündschloßsystems in "Keyless-Go"-Kraftfahrzeugen möglich sein.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Zündschloßsystem durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Während in herkömmlichen Zündschloßsystemen das Sperrmittel für die Bewegung der
Handhabe im Zündschloß befindlich ist, ist beim erfindungsgemäßen Zündschloßsystem das
Sperrmittel in der Verriegelungseinrichtung angeordnet. Das Sperrmittel ist dadurch vor
unberechtigtem Zugriff und/oder Manipulation, selbst bei Aufbruch des Zündschlosses,
weitgehend geschützt, so daß die Diebstahlsicherheit für das Kraftfahrzeug weiter gesteigert
ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Handhabe kann als Drehhandhabe ausgebildet sein, die beispielsweise auf einen mit
dem Kopplungsmittel in Wirkverbindung stehenden Rotor im Zündschloß einwirkt. Dadurch
erfolgt die Bedienung des Zündschloßsystems im wesentlichen wie bei einem
herkömmlichen Zündschloßsystem.
Es kann sich bei der Handhabe um den elektronischen Schlüssel selbst handeln. Bei der
"Keyless-Go"-Funktionalität kann es sich jedoch auch anbieten, daß die Handhabe als eine
Art von Schlüsselattrappe ausgestaltet ist. Zweckmäßigerweise ist dann der elektronische
Schlüssel und/oder die Schlüsselattrappe in eine Aufnahme im Zündschloß einsteckbar. Bei
einer Drehhandhabe befindet sich die Aufnahme bevorzugterweise im Rotor. Ebensogut
kann bei der "Keyless-Go"-Funktionalität die Handhabe im Zündschloß so befestigt sein,
daß diese als ein Teil des Zündschlosses aus demselben herausragt. Insbesondere bietet es
sich bei einer Drehhandhabe dann an, diese am Rotor zu befestigen. Gegebenenfalls kann
die Drehhandhabe auch einstückig mit dem Rotor ausgebildet sein.
In weiterer Ausgestaltung ist das Sperrmittel in Wirkverbindung mit dem Sperrglied der
Verriegelungseinrichtung bringbar. Insbesondere ist hierzu das Sperrmittel in oder außer
Eingriff mit dem Kopplungsmittel bringbar. Das Kopplungsmittel kann als mechanisches
Kopplungsmittel ausgebildet sein, das einerseits Klauen zur Ankopplung an den Rotor und
andererseits eine mit dem Sperrglied in Wirkverbindung stehende Exzenterwelle für die
Bewegung des Sperrgliedes besitzt. Das Sperrmittel kann als eine elektromagnetische
Sperre, eine elektromotorische Sperre o. dgl. ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung ist die Verriegelungseinrichtung mitsamt dem Sperrmittel sowie mit
dem Kopplungsmittel in einem vom Zündschloß separaten Gehäuse angeordnet. Zur
Steigerung der Aufbruchsicherheit kann das Gehäuse für die Verriegelungseinrichtung aus
Metall bestehen, während es genügt, daß das Gehäuse für das Zündschloß beispielsweise aus
Kunststoff besteht. Das Gehäuse für das Zündschloß ist am Gehäuse für die
Verriegelungseinrichtung; beispielsweise mittels Schrauben, mittels eines Flansches, mittels
einer Art von Schnappverbindung o. dgl., befestigbar ausgestaltet. Um den Rotor mit den
Klauen des Kopplungsmittels zu kuppeln, befindet sich zweckmäßigerweise eine Öffnung
am Gehäuse für die Verriegelungseinrichtung im Bereich der Klauen des Kopplungsmittels.
Zur abermaligen Steigerung der Diebstahlsicherheit kann es sich anbieten, eine
Sollbruchstelle zwischen der Verriegelungseinrichtung und dem Zündschloß vorzusehen.
Bevorzugterweise befindet sich die Sollbruchstelle im Bereich der Klauen an der
Verbindung zwischen dem Kopplungsmittel und dem Rotor. Die Sollbruchstelle ist so
ausgestaltet, daß die Sperrkraft des Sperrmittels stärker als die Bruchkraft der
Sollbruchstelle ist. Bei gewaltsamen Drehen des Rotors bricht dann die Sollbruchstelle
bevor das Sperrmittel versagt.
Im Gehäuse für das Zündschloß können sich elektrische Schalter befinden, deren
Schaltsignale die Auslösung der vom Zündschloß anzusteuernden Funktionen des
Kraftfahrzeugs bewirken. Der Rotor steht in Wirkverbindung mit diesen Schaltern, so daß
die Schaltsignale von den Schaltern in zugehörigen Bewegungsstellungen des Rotors
erzeugbar sind.
Der elektronische Schlüssel kann in der Art eines Transponders ausgebildet sein. Befindet
sich der Schlüssel im Zündschloß, so findet dann zwischen dem Zündschloß und dem
Schlüssel eine induktive Energie- und/oder Code-Übertragung mittels elektromagnetischer
Wellen statt. Es eignen sich hierzu im Niederfrequenz- oder im Hochfrequenz-Bereich
liegende elektromagnetische Wellen.
Bei einer besonders diebstahlsicheren Ausgestaltung befindet sich eine erste Elektronik für
sicherheitskritische Funktionen, wie zur Code-Auswertung sowie zur Freigabe des
Sperrmittels, im Gehäuse der Verriegelungseinrichtung. Eine zweite Elektronik für nicht
sicherheitskritische Funktionen hingegen kann im Gehäuse des Zündschlosses angeordnet
sein. Die zweite Elektronik kann beispielsweise einen Spannungsregler, ein Basis-IC für den
Transponder, die Abfrage für die Schaltsignale der Schalter o. dgl. enthalten. Zur
Vereinfachung der Fertigung und zur Kostenreduzierung kann sowohl die erste als auch die
zweite Elektronik auf einer einzigen Leiterplatte angeordnet sein. Die Leiterplatte reicht
vom Gehäuse des Zündschlosses an einer Durchführung in das Gehäuse der
Verriegelungseinrichtung hinein, wobei lediglich Signalleitungen für codierte und/oder
nicht-sicherheitskritische Signale aus dem Gehäuse der Verriegelungseinrichtung
herausgeführt sind. Eine Manipulation der ersten Elektronik über den Zugang im
Zündschloß ist damit ausgeschlossen. Im besonderen kann die Steuerung des Zündschlosses,
wie für die Fahrberechtigung des Kraftfahrzeuges, von der ersten Elektronik im Gehäuse der
Verriegelungseinrichtung erfolgen. Alternativ kann hierzu auch ein separates Steuergerät,
das gegebenenfalls als CAN-Knoten ausgebildet ist, vorgesehen sein.
In weiterer Ausgestaltung besteht das Sperrmittel aus einem Elektromagneten, einer vom
Elektromagneten betätigbaren Sperrwippe und einem einarmigen Sperrhebel. Die
Sperrwippe wirkt mit dem einen Ende des Sperrhebels zusammenwirkt. Der Sperrhebel
greift wiederum mittels eines Ansatzes in eine Steuerkurve am Kopplungsmittel zu dessen
Sperrung und Freigabe ein. Am anderen Ende ist der Sperrhebel drehbar im Gehäuse der
Verriegelungseinrichtung gelagert. Der Ansatz ist zwischen den beiden Enden auf der einen
und zwar der Steuerkurve zugewandten Seite des Sperrhebels angeordnet. An der anderen,
der Steuerkurve abgewandten Seite ist ein elastisches Mittel, insbesondere eine Druckfeder,
mit einer in Richtung auf die Steuerkurve einwirkenden Rückstellkraft angeordnet. Zur
Sperrung des Kopplungsmittels wirkt der Ansatz mit einem Nocken in der Steuerkurve
zusammen.
Um ein Abziehen des Schlüssels aus der Aufnahme während der Fahrt des Kraftfahrzeuges
zu verhindern, sind in Weiterbildung im Zündschloß Rastungsmittel für den in der
Aufnahme befindlichen Schlüssel angeordnet. Weiter kann im Zündschloß zusätzlich eine
Rückdrehsperre angeordnet sein, welche in einer Position "Rückdrehsperre" für den Rotor
das Zurückdrehen des Rotors in die Ausgangsstellung verhindert. In der Position
"Rückdrehsperre" ist die Zündung des Kraftfahrzeugs abgeschaltet, die
Verriegelungseinrichtung entriegelt sowie das Abziehen des Schlüssels durch die
Rastungsmittel verhindert. In einfacher Art und Weise kann die Rückdrehsperre aus einer
weiteren Steuerkurve mit einem zugehörigen Nocken im Kopplungsmittel und einem
weiteren Ansatz am Sperrhebel bestehen. Die Freigabe des Sperrhebels erfolgt dann mittels
des Elektromagneten über die Sperrwippe nur bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und
gegebenenfalls in P-Stellung befindlichen Wählhebel des Automatik-Getriebes.
Vorteilhafterweise wird damit die Rückdrehsperre mittels des bereits vorhandenen
Sperrmittels realisiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß im Bereich des
für den Benutzer zugänglichen Zündschlosses lediglich nicht-sicherheitskritische
Funktionen enthalten sind. Sicherheitskritische Funktionen sind im Bereich der für den
Benutzer unzugänglichen Verriegelungseinrichtung enthalten. Insbesondere ist ein
Abdrehen der Sperre im Zündschloßsystem durch Gewalteinwirkung nicht möglich.
Damit ist die Sicherheit vor Aufbruch für das Zündschloßsystem erhöht und dessen
Diebstahlsicherheit weiter gesteigert.
Sicherheitsanforderungen an das Zündschloßsystem, beispielsweise eine wirksame
Verhinderung des Verriegelns der Verriegelungseinrichtung während der Fahrt des
Kraftfahrzeugs, sind beim erfindungsgemäßen Zündschloßsystem einfach zu erfüllen.
Insbesondere ist eine Rückdrehsperre für das Zündschloß zur Realisierung einer
sogenannten Shift-Lock-Funktion, bei der eine Rückstellung des Zündschlosses in
Ausgangsstellung nur bei Vorliegen gewisser Bedingungen erfolgen darf, einfach und im
wesentlichen ohne zusätzliche Bauteile zu realisieren. Die Funktionssicherheit für das
Zündschloßsystem ist dadurch ebenfalls verbessert. Das Zündschloßsystem ist mechanisch
wenig aufwendig ausgestaltet und verwendet weniger Bauteile als bekannte
Zündschloßsysteme. Daraus resultiert wiederum eine Gewichts- und auch
Kosteneinsparung.
Weiter läßt sich das erfindungsgemäße Zündschloßsystem sowohl für die herkömmliche
Bedienung einsetzen, bei der der Schlüssel in das Zündschloß eingesteckt wird, als auch
ohne zusätzlichen Aufwand für "Keyless-Go"-Fahrzeuge verwenden, bei denen der Benutzer
den elektronischen Schlüssel ohne dessen weitere Handhabung lediglich mitzuführen
braucht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit weiteren Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Zündschloßsystem für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 2 in einer weiteren Ausführung,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 3, wobei das Zündschloß in Null-
Stellung befindlich ist,
Fig. 6 bis 8 einen Schnitt wie in Fig. 5, wobei das Zündschloß in verschiedenen weiteren
Stellungen befindlich ist,
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 3, wobei das Zündschloß in Null-
Stellung befindlich ist, und
Fig. 10 bis 12 einen Schnitt wie in Fig. 9, wobei das Zündschloß in verschiedenen weiteren
Stellungen befindlich ist.
In Fig. 1 ist ein Zündschloßsystem 1 für ein Kraftfahrzeug zu sehen, das aus einem
elektronischen Zündschloß 2 und einer mechanischen Verriegelungseinrichtung 3 für die
Lenkradsäule besteht. Die Verriegelungseinrichtung 3 kann auch auf den
Getriebeschalthebel oder ein sonstiges funktionsrelevantes Element des Kraftfahrzeugs
anstelle auf die Lenkradsäule einwirken, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. Die
Verriegelungseinrichtung 3 besitzt ein Sperrglied 4, das in einer ersten Position in
blockierenden Eingriff mit der Lenkradsäule, dem Getriebeschalthebel o. dgl. bringbar ist
sowie in einer zweiten Position außer Eingriff mit der Lenkradsäule, dem
Getriebeschalthebel o. dgl. steht. Die Baueinheit aus dem Zündschloß 2 und der
Verriegelungseinrichtung 3 ist mittels eines Trägers 5 im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs
derart befestigbar, daß diese Baueinheit die Lenkradsäule umgibt.
Das Zündschloßsystem 1 umfaßt weiter einen in Fig. 2 und 3 gezeigten elektronischen
Schlüssel 6, mit dessen Hilfe das Zündschloß 2 bestimmungsgemäß betreibbar ist. Der
Schlüssel 6 dient gleichzeitig als eine bewegbare Handhabe für den Benutzer, wozu der
Schlüsselbart 7 in das Zündschloß 2 eingeführt wird, wie näher aus Fig. 2 hervorgeht. Die
Bewegung der Handhabe ist durch ein Sperrmittel 8 sperrbar und nach positiver Auswertung
eines zwischen dem Schlüssel 6 und dem Zündschloß 2 ausgetauschten elektronischen
Codes freigebbar. Im Zündschloßsystem 1 ist weiter ein Kopplungsmittel 9 zwischen dem
Sperrglied 4 und dem als Handhabe dienenden Schlüssel 6 derart angeordnet, daß das
Sperrglied 4 bei und/oder nach Bewegung der Handhabe zwischen den beiden Positionen
verstellbar ist, also das Sperrglied 4 in oder außer Eingriff mit der Lenkradsäule bringbar ist.
Bei Zündschloßsystemen ist zumeist die Handhabe als Drehhandhabe ausgebildet, indem der
Schlüssel 6 auf einen Rotor 10 im Zündschloß 2 einwirkt. Herkömmlicherweise wirkt nun
das Sperrmittel mit dem Rotor im Zündschloß zusammen, während erfindungsgemäß das
Sperrmittel 8 in der Verriegelungseinrichtung 3 angeordnet ist. Die erfindungsgemäße
Anordnung liefert einen beträchtlichen Zugewinn an Diebstahlsicherheit für das
Kraftfahrzeug, indem dadurch die Aufbruchsicherheit für das Zündschloßsystem 1 gesteigert
ist.
Im folgenden sollen verschiedene Weiterbildungen der Erfindung näher erläutert werden.
Wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, handelt es sich bei der Drehhandhabe um den
elektronischen Schlüssel 6, der in eine Aufnahme 11 im Zündschloß 2 einsteckbar ist.
Alternativ kann es sich bei der Drehhandhabe auch um eine Art von Schlüsselattrappe 12
handeln, die näher in Fig. 4 zu sehen ist, wobei die Schlüsselattrappe 12 ebenfalls in eine
Aufnahme 11 im Rotor 10 des Zündschlosses 2 eingesteckt ist. Der Benutzer trägt dann den
beispielsweise in der Art einer Chipkarte ausgestalteten elektronischen Schlüssel 6 bei sich,
wobei der Code zwischen diesem Schlüssel 6 und dem Zündschloß 2 bzw. einem
Steuergerät selbsttätig ausgetauscht wird, wenn der Benutzer im Kraftfahrzeug ist. Ist der
Code in Ordnung, so kann der Benutzer das Kraftfahrzeug durch Drehen der
Schlüsselattrappe 12 bestimmungsgemäß betreiben. Anstelle einer Schlüsselattrappe 12
kann in diesem Fall die Drehhandhabe auch direkt am Rotor 10 befestigt sein,
beispielsweise einstückig mit dem Rotor 10 ausgebildet sein, was jedoch in den
Zeichnungen nicht weiter gezeigt ist. In einer derartigen Weiterbildung realisiert das
erfindungsgemäße Zündschloßsystem 1 somit die "Keyless-Go"-Funktion für
Kraftfahrzeuge.
Wie man anhand von Fig. 2 erkennt, ist das Kopplungsmittel 9 zwischen dem Sperrglied 4
und dem Rotor 10 als ein mechanisches Kopplungsmittel ausgestaltet, das einerseits Klauen
13 zur Ankopplung an den Rotor 10 und andererseits eine mit dem Sperrglied 4 in
Wirkverbindung stehende Exzenterwelle 14 besitzt. Das Sperrmittel 8 wirkt nun mit dem
Sperrglied 4 der Verriegelungseinrichtung 3 zusammen, indem das Sperrmittel 8 in oder
außer Eingriff mit dem Kopplungsmittel 9 bringbar ist. Das Sperrmittel 8 kann als eine
elektromagnetische Sperre, eine elektromotorische Sperre o. dgl. ausgebildet sein, wobei
diese von einem Steuergerät entsprechend ansteuerbar sein kann.
Wie weiter aus Fig. 2 hervorgeht ist die Verriegelungseinrichtung 3 mitsamt dem
Sperrmittel 8 sowie mit dem Kopplungsmittel 9 in einem vom Zündschloß 2 separaten
Gehäuse 15 angeordnet. Das Gehäuse 15 für die Verriegelungseinrichtung 3 besteht aus
Metall und ist daher besonders aufbruchhemmend ausgestaltet. Das Gehäuse 16 für das
Zündschloß 2 besteht hingegen aus Kunststoff, da hier eine gleichermaßen hohe
Aufbruchsicherheit nicht notwendig ist. Diese Ausgestaltung des Zündschloßsystems 1 führt
sowohl zu einer Gewichts- als auch Kostenersparnis. Das Gehäuse 16 für das Zündschloß 2
kann am Gehäuse 15 für die Verriegelungseinrichtung 3 mittels Schrauben befestigt sein.
Auch eine Befestigung mittels eines Flansches, mittels einer Art von Schnappverbindung o.
dgl. kommt in Betracht.
Damit der Rotor 10 mit den Klauen 13 des Kopplungsmittels 9 kuppelbar ist, befindet sich
eine Öffnung 17 am Gehäuse 15 für die Verriegelungseinrichtung 3 im Bereich der Klauen
13 des Kopplungsmittels 9. Als Sicherheit ist eine Sollbruchstelle zwischen der
Verriegelungseinrichtung 3 und dem Zündschloß 2 an der Verbindung zwischen dem
Kopplungsmittel 9 und dem Rotor 10, und zwar im Bereich der Klauen 13, angeordnet.
Diese Sollbruchstelle ist derart ausgestaltet, daß die Sperrkraft des Sperrmittels 8 stärker als
die Bruchkraft der Sollbruchstelle ist. Dadurch bricht die Sollbruchstelle bei gewaltsamen
Drehen des Rotors 10 bevor das Sperrmittel 8 versagt, womit ein gewaltsames Abdrehen des
Sperrmittels 8 wirksam verhindert ist.
Der Rotor 10 steht in Wirkverbindung mit im Gehäuse 16 für das Zündschloß 2 befindlichen
elektrischen Schaltern 18. Somit sind Schaltsignale von den Schaltern 18 in zugehörigen
Bewegungsstellungen des Rotors 10 erzeugbar, wobei die Schaltsignale die Auslösung der
vom Zündschloß 2 anzusteuernden Funktionen des Kraftfahrzeugs bewirken. Der
elektronische Schlüssel 6 ist in der Art eines Transponders ausgebildet. Zwischen dem
Zündschloß 2 und dem Schlüssel 6 bei im Zündschloß 2 befindlichem Schlüssel 6 findet
eine induktive Energie- und/oder Code-Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen
statt. Es bietet sich dabei an, elektromagnetische Wellen im Niederfrequenz- oder im
Hochfrequenz-Bereich zu wählen. Hervorzuheben ist nunmehr, daß Schwierigkeiten mit der
Funktion des Transponders im Schlüssel 6 insbesondere dadurch vermieden sind, daß das
Gehäuse 16 für das Zündschloß 2 aus Kunststoff besteht.
Eine erste Elektronik 19 für sicherheitskritische Funktionen, wie zur Code-Auswertung
sowie zur Freigabe des Sperrmittels 8, befindet sich im Gehäuse 15 der
Verriegelungseinrichtung 3. Da dieses Gehäuse 15 aus Metall besteht, ist somit ein
verbesserter Diebstahlschutz gegeben. Eine zweite Elektronik 20 für nicht
sicherheitskritische Funktionen befindet sich in dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse
16 des Zündschlosses 2. Die zweite Elektronik 20 kann beispielsweise einen
Spannungsregler, ein Basis-IC für den Transponder, die Abfrage für die Schaltsignale der
Schalter 18 o. dgl. enthalten. Da die zweite Elektronik 20 keine sicherheitskritischen
Funktionen des Kraftfahrzeugs ausführt, ist diese unempfindlich gegen eine eventuelle
Manipulation durch Diebe. Die Steuerung des Zündschlosses 2 für die Fahrberechtigung des
Kraftfahrzeugs wird von der ersten Elektronik 19 im Gehäuse 15 der
Verriegelungseinrichtung 3 oder von einem nicht weiter gezeigten, separaten Steuergerät
durchgeführt. Ein solches separates Steuergerät kann, falls gewünscht, gleichzeitig als CAN-
Knoten ausgebildet sein.
Die erste und die zweite Elektronik 19, 20 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 21
angeordnet, die vom Kunststoff-Gehäuse 16 des Zündschlosses 2 an einer Durchführung 22
in das Metall-Gehäuse 15 der Verriegelungseinrichtung 3 hineinreicht. Es sind jedoch auf
der Leiterplatte 21 lediglich Signalleitungen für codierte Signale und somit "unkritische"
Signale aus dem Metall-Gehäuse 15 der Verriegelungseinrichtung 3 herausgeführt.
Insbesondere erfolgt die Decodierung der codierten Signale zur Ansteuerung des
Sperrmittels 8, um eine Freigabe des Sperrmittels 8 herbeizuführen, innerhalb der ersten
Elektronik 19 und damit erst innerhalb des Gehäuses 1 S der Verriegelungseinrichtung 3.
Eine Ansteuerung oder Stromzuführung zur Betätigung des Sperrmittels 8 von außerhalb des
Gehäuses 15 der Verriegelungseinrichtung 3, beispielsweise durch Aufbruch des
Zündschlosses 2, ist folglich unmöglich.
Eine nähere Ausgestaltung des Sperrmittels 8 ist in Fig. 5 zu sehen. Das Sperrmittel 8
besteht aus einem Elektromagneten 23, einer vom Elektromagneten 23 betätigbaren
Sperrwippe 24 und einem einarmigen Sperrhebel 25. Die Sperrwippe 24 wirkt mit dem
einen Ende des Sperrhebels 25 zusammen. Der Sperrhebel 25 greift wiederum mittels eines
Ansatzes 26 in eine Steuerkurve 27 am Kopplungsmittels 9 zu dessen Sperrung und
Freigabe ein. Der Sperrhebel 25 ist an seinem anderen Ende mittels eines Drehlagers 28
drehbar im Gehäuse 15 der Verriegelungseinrichtung 3 gelagert. Der Ansatz 26 ist zwischen
den beiden Enden auf der einen, der Steuerkurve 27 zugewandten Seite des Sperrhebels 25
angeordnet. An der anderen, der Steuerkurve 27 abgewandten Seite des Sperrhebels 25 ist
ein elastisches Mittel, und zwar eine Druckfeder 29, mit einer in Richtung auf die
Steuerkurve 27 einwirkenden Rückstellkraft angeordnet. Zur Sperrung des Kopplungsmittels
9 wirkt nunmehr der Ansatz 26 mit einem Nocken 30 in der Steuerkurve 27 zusammen, wie
nachfolgend näher erläutert ist.
In Fig. 5 ist die Null-Stellung des Zündschlosses 2 bzw. die Ausgangsstellung des Rotors 10
mit einem Drehwinkel von 0 Grad zu sehen, in der die Drehung des Rotors 10 mittels des
Schlüssels 6 von dem Sperrmittel 8 gesperrt ist. Eine Drehung des Rotors 10 ist nicht
möglich, da insoweit der Nocken 30 der Steuerkurve 27 am Ansatz 26 des Sperrhebels 25 in
Anlage kommt. Der Sperrhebel 25 wird seinerseits unbeweglich durch die Sperrwippe 24
festgehalten. Nach positiver Auswertung des zwischen dem berechtigten Schlüssel 6 und
dem Zündschloß 2 ausgetauschten Codes erfolgt die Freigabe des Zündschlosses 2, indem
der Elektromagnet 23 bestromt wird. Dadurch bewegt der Elektromagnet 23 die Sperrwippe
24, was in Fig. 6 zu sehen ist, und der Sperrhebel 25 wird freigegeben. Somit läßt sich der
Rotor 10 mittels des Schlüssels 6 drehen, wobei der Nocken 30 den Sperrhebel 25 gegen die
Rückstellkraft der Druckfeder 29 wegdrückt und am Ansatz 26 vorbei bewegt wird. Der
Rotor 10 kann nun in Richtung auf eine in Fig. 7 gezeigte Zwischen-Stellung, die einem
Drehwinkel des Rotors 10 von ca. 50 Grad entspricht, gedreht werden. Wie anhand von Fig.
7 zu entnehmen ist, wird dabei die Bestromung des Elektromagneten 23 beendet, so daß die
Sperrwippe 24 aufgrund der Kraft einer Feder 31 wieder zurückgestellt wird. Da die
Steuerkurve 27 entsprechend ausgestaltet ist, kann der Rotor 10 frei weiter in die Fahrt-
Stellung des Zündschlosses 2 entsprechend der Fig. 8 gedreht werden. Zum Starten des
Motors wird der Rotor 10 noch um einen gewissen Winkel bis in die Start-Stellung
weitergedreht, die jedoch in den Zeichnungen nicht weiter zu sehen ist, und anschließend
wird der Rotor 10 wieder in die Fahrt-Stellung zurückgestellt. In der in Fig. 8 gezeigten
Fahrt-Stellung, in der das Kraftfahrzeug im Fahrbetrieb befindlich ist, nimmt der Rotor 10
einen Drehwinkel von ca. 90 Grad ein.
Im Zündschloß 2 sind in Fig. 2 gezeigte Rastungsmittel 32 für den in der Aufnahme 11
befindlichen Schlüssel 6 angeordnet. Diese Rastungsmittel 32 verhindern ein Abziehen des
Schlüssels 6 aus der Aufnahme 11 während des Fahrbetriebes. Der Schlüssel 6 kann nur in
Null-Stellung des Rotors 10 abgezogen werden. Dadurch wird während der Fahrt das
Verriegeln der Lenkradsäule durch die Verriegelungseinrichtung 3 mit Sicherheit verhindert.
Um auch bei Beendigung des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs die Sicherheit vor einem
vorzeitigen Verriegeln der Verriegelungseinrichtung 3 zu gewährleisten, ist im Zündschloß
2 zusätzlich eine Rückdrehsperre angeordnet, welche in der Zwischen-Stellung nach Fig. 7
(Position "Rückdrehsperre") das Zurückdrehen des Rotors 10 in die Null- bzw. Ausgangs-
Stellung in der Art eines elektronischen "Shift-Locks" solange verhindert, bis bestimmte
zusätzliche Zustandsbedingungen des Kraftfahrzeugs eingenommen sind. Somit ist in der
Position "Rückdrehsperre" zwar die Zündung des Kraftfahrzeugs abgeschaltet, jedoch ist die
Verriegelungseinrichtung 3 entriegelt sowie das Abziehen des Schlüssels 6 aus der
Aufnahme 11 noch verhindert. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Rückdrehsperre und
deren Wirkungsweise wird anhand der Fig. 9 bis 12 näher erläutert.
Wie anhand der Fig. 2 und 9 zu erkennen ist, wird die Rückdrehsperre ebenfalls mittels des
Sperrmittels 8 realisiert, wozu am Kopplungsmittel 9 eine weitere Steuerkurve 27' mit einem
zugehörigen Nocken 30' und am Sperrhebel 25 eine weiterer Ansatz 26' angeordnet sind.
Die beiden Steuerkurven 27, 27' liegen ebenso wie die Ansätze 26, 26' im wesentlichen
parallel nebeneinander, wobei die beiden Nocken 30, 30' den notwendigen
Drehwinkelversatz für die entsprechende Sperrfunktion aufweisen.
Soll nun das Kraftfahrzeug außer Betrieb genommen werden, so wird der Rotor 10 aus der
Fahrt-Stellung mit einem Drehwinkel von ca. 90 Grad gemäß Fig. 12 zurückgedreht. Dabei
wird die Zwischen-Stellung entsprechend der Fig. 11 mit einem Drehwinkel des Rotors 10
von ca. 50 Grad erreicht. In der Zwischen-Stellung liegt der Nocken 30' in der Steuerkurve
27' am Ansatz 26' des Sperrhebels 25 an, wobei der Sperrhebel 25 wiederum durch die
Sperrwippe 24 festgehalten ist, so daß ein weiteres Zurückdrehen in dieser Position
"Rückdrehsperre" zunächst nicht möglich ist. Die Freigabe des Sperrhebels 25 mittels des
Elektromagneten 23 über die Sperrwippe 24 erfolgt nur bei Stillstand des Kraftfahrzeugs.
Gegebenenfalls kann noch erforderlich sein, daß der Wählhebel bei einem Automatik-
Getriebe in P-Stellung befindlich ist, sowie daß eventuell weitere Zustandsbedingungen für
das Kraftfahrzeug erfüllt sind. In diesem Fall wird dann der Elektromagnet 23 kurzzeitig
angesteuert, womit der Sperrhebel 25 freigegeben ist und die Position "Rückdrehsperre"
überwunden werden kann, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Danach kann der Rotor 10 in die Null-
Stellung nach Fig. 9 zurückgedreht werden, in der der Sperrhebel 25 wiederum von der
Sperrwippe 24 festgehalten ist. In der Null-Stellung kann schließlich der Schlüssel 6 aus der
Aufnahme 11 durch Freigabe der in Fig. 2 gezeigten Rastungsmittel 32 abgezogen werden,
womit die Verriegelungseinrichtung 3 wiederum die Lenkradsäule mittels des Sperrgliedes 4
verriegeln kann.
Der beschriebene, mittels der Rückdrehsperre realisierte elektronische Shift-Lock vermittelt
also eine Sicherung bei Rückdrehung des Rotors 10, daß das Sperrglied 4 der
Verriegelungseinrichtung 3 nicht ungewollt die Lenkradsäule verriegeln kann. Damit kann
der heute übliche Bowdenzug als Sicherung zwischen dem Automatikgetriebe und dem
Zündschloß 2 eingespart werden. Zudem handelt es sich bei einer solchen Rückdrehsperre
um eine kostengünstige Lösung, da diese mittels des bereits vorhandenen Sperrmittels 8
realisiert werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des
Erfindungsgedankens. So kann die Erfindung nicht nur an Zündschloßsystemen für
beliebige Fahrzeuge Verwendung finden, in denen eine Lenkradverriegelung angeordnet ist,
sondern auch an Zündschloßsystemen, die mit einer Verriegelung für den
Getriebeschalthebel, für den Wählhebel eines Automatikgetriebes o. dgl. versehen sind.
Weiterhin kann die Erfindung auch an sonstigen Schlössern, beispielsweise solchen, die an
Arbeitsmaschinen o. dgl. angeordnet sind, eingesetzt werden. Selbstverständlich kann die
erfindungsgemäße Anordnung anstelle einer Drehhandhabe auch eine sonstige Handhabe
aufweisen, beispielsweise eine solche, die eine lineare Bewegung durch den Benutzer
gestattet. Bei einer derartigen Handhabe kann es sich wiederum um den in eine Aufnahme
im Zündschloß einsteckbaren elektronischen Schlüssel oder um eine Schlüsselattrappe
handeln. Ebensogut kann eine solche aus dem Zündschloß herausragende Handhabe im
Zündschloß befestigt sein.
1
Zündschloßsystem
2
Zündschloß
3
Verriegelungseinrichtung
4
Sperrglied (von Verriegelungseinrichtung)
5
Träger
6
Schlüssel
7
Schlüsselbart
8
Sperrmittel
9
Kopplungsmittel
10
Rotor
11
Aufnahme
12
Schlüsselattrappe
13
Klauen (von Kopplungsmittel)
14
Exzenterwelle
15
Gehäuse (von Verriegelungseinrichtung)
16
Gehäuse (von Zündschloß)
17
Öffnung (in Gehäuse der Vernegelungseinrichtung)
18
Schalter (im Zündschloß)
19
erste Elektronik
20
zweite Elektronik
21
Leiterplatte
22
Durchführung
23
Elektromagnet
24
Sperrwippe
25
Sperrhebel
26
,
26
' Ansatz
27
,
27
' Steuerkurve
28
Drehlager
29
Druckfeder
30
,
30
' Nocken
31
Feder
32
Rastungsmittel
Claims (15)
1. Zündschloßsystem, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem elektronischen
Schlüssel (6), mit einem eine bewegbare Handhabe aufweisenden elektronischen
Zündschloß (2), wobei die Bewegung der Handhabe durch ein Sperrmittel (8) sperrbar und
nach positiver Auswertung eines zwischen dem Schlüssel (6) und dem Zündschloß (2)
ausgetauschten elektronischen Codes freigebbar ist, und mit einer Verriegelungseinrichtung
(3) für die Lenkradsäule, den Getriebeschalthebel o. dgl., wobei ein Sperrglied (4) der
Verriegelungseinrichtung (3) in einer ersten Position in blockierenden Eingriff mit der
Lenkradsäule, dem Getriebeschalthebel o. dgl. bringbar ist sowie in einer zweiten Position
außer Eingriff mit der Lenkradsäule, dem Getriebeschalthebel o. dgl. steht, und wobei ein
Kopplungsmittel (9) zwischen dem Sperrglied (4) und der Handhabe derart angeordnet ist,
daß das Sperrglied (4) bei und/oder nach Bewegung der Handhabe zwischen den beiden
Positionen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (8) in der
Verriegelungseinrichtung (3) angeordnet ist.
2. Zündschloßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe als
Drehhandhabe ausgebildet ist, die insbesondere auf einen mit dem Kopplungsmittel (9) in
Wirkverbindung stehenden Rotor (10) im Zündschloß (2) einwirkt.
3. Zündschloßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei
der Handhabe um den elektronischen Schlüssel (6) und/oder um eine Art von
Schlüsselattrappe (12) handelt, wobei vorzugsweise der elektronische Schlüssel (6) und/oder
die Schlüsselattrappe (12) in eine Aufnahme (11) im Zündschloß (2), insbesondere im
Rotor (10) einsteckbar ist.
4. Zündschloßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
dem Zündschloß herausragende Handhabe im Zündschloß befestigt ist, insbesondere daß die
Drehhandhabe am Rotor (10) befestigt und gegebenenfalls einstückig mit dem Rotor (10)
ausgebildet ist.
5. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sperrmittel (8) in Wirkverbindung mit dem Sperrglied (4) der Verriegelungseinrichtung
(3) bringbar ist, insbesondere indem das Sperrmittel (8) in oder außer Eingriff mit dem
Kopplungsmittel (9) bringbar ist, wobei vorzugsweise das Kopplungsmittel (9) als
mechanisches Kopplungsmittel ausgebildet ist, das einerseits Klauen (13) zur Ankopplung
an den Rotor (10) und andererseits eine mit dem Sperrglied (4) in Wirkverbindung stehende
Exzenterwelle (14) besitzt, und wobei weiter vorzugsweise das Sperrmittel (8) als eine
elektromagnetische Sperre, eine elektromotorische Sperre o. dgl. ausgebildet ist.
6. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verriegelungseinrichtung (3) mitsamt dem Sperrmittel (8) sowie mit dem
Kopplungsmittel (9) in einem vom Zündschloß (2) separaten Gehäuse (15) angeordnet ist,
daß vorzugsweise das Gehäuse (15) Ihr die Verriegelungseinrichtung (3) aus Metall besteht,
daß weiter vorzugsweise das Gehäuse (16) für das Zündschloß (2) aus Kunststoff besteht,
und daß noch weiter vorzugsweise das Gehäuse (16) Ihr das Zündschloß (2) am Gehäuse
(15) für die Verriegelungseinrichtung (3), beispielsweise mittels Schrauben, mittels eines
Flansches, mittels einer Art von Schnappverbindung o. dgl., befestigbar ist.
7. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Öffnung (17) am Gehäuse (15) Ihr die Verriegelungseinrichtung (3) im Bereich der
Klauen (13) des Kopplungsmittels (9) befindlich ist, so daß der Rotor (10) mit den Klauen
(13) des Kopplungsmittels (9) kuppelbar ist, und daß vorzugsweise eine Sollbruchstelle
zwischen der Verriegelungseinrichtung (3) und dem Zündschloß (2), insbesondere im
Bereich der Klauen (13) an der Verbindung zwischen dem Kopplungsmittel (9) und dem
Rotor (10), angeordnet ist, wobei die Sperrkraft des Sperrmittels (8) stärker als die
Bruchkraft der Sollbruchstelle ist, derart daß bei gewaltsamen Drehen des Rotors (10) die
Sollbruchstelle bricht bevor das Sperrmittel (8) versagt.
8. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor (10) in Wirkverbindung mit im Gehäuse (16) für das Zündschloß (2) befindlichen
elektrischen Schaltern (18) steht, so daß Schaltsignale von den Schaltern (18) in zugehörigen
Bewegungsstellungen des Rotors (10) erzeugbar sind, und daß die Schaltsignale die
Auslösung der vom Zündschloß (2) anzusteuernden Funktionen des Kraftfahrzeugs
bewirken.
9. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der elektronische Schlüssel (6) in der Art eines Transponders ausgebildet ist, wobei
zwischen dem Zündschloß (2) und dem Schlüssel (6) bei im Zündschloß (2) befindlichem
Schlüssel (6) eine induktive Energie- und/oder Code-Übertragung mittels
elektromagnetischer Wellen, insbesondere im Niederfrequenz- oder im Hochfrequenz-
Bereich stattfindet.
10. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
eine erste Elektronik (19) für sicherheitskritische Funktionen, wie zur Code-Auswertung
sowie zur Freigabe des Sperrmittels (8), im Gehäuse (15) der Verriegelungseinrichtung (3)
befindlich ist, daß vorzugsweise eine zweite Elektronik (20) für nicht-sicherheitskritische
Funktionen, die beispielsweise einen Spannungsregler, ein Basis-IC für den Transponder,
die Abfrage für die Schaltsignale der Schalter (18) o. dgl. enthält, im Gehäuse (16) des
Zündschlosses (2) befindlich ist, wobei weiter vorzugsweise die erste und die zweite
Elektronik (19, 20) auf einer Leiterplatte (21) angeordnet sind, die vom Gehäuse (16) des
Zündschlosses (2) an einer Durchführung (22) in das Gehäuse (15) der
Verriegelungseinrichtung (3) hineinreicht, derart daß lediglich Signalleitungen für codierte
Signale aus dem Gehäuse (15) der Verriegelungseinrichtung (3) herausgeführt sind.
11. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerung des Zündschlosses (2), insbesondere zur Fahrberechtigung für das
Kraftfahrzeug, von der ersten Elektronik (19) im Gehäuse (15) der Verriegelungseinrichtung
(3) oder von einem separaten Steuergerät, das gegebenenfalls als CAN-Knoten ausgebildet
ist, erfolgt.
12. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sperrmittel (8) aus einem Elektromagneten (23), einer vom Elektromagneten (23)
betätigbaren Sperrwippe (24) und einem einarmigen Sperrhebel (25) besteht, wobei die
Sperrwippe (24) mit dem einen Ende des Sperrhebels (25) zusammenwirkt, und wobei der
Sperrhebel (25) mittels eines Ansatzes (26) in eine Steuerkurve (27) am Kopplungsmittel (9)
zu dessen Sperrung und Freigabe eingreift.
13. Zündschloßsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel
(25) am anderen Ende drehbar im Gehäuse (15) der Verriegelungseinrichtung (3) gelagert ist,
daß der Ansatz (26) zwischen den beiden Enden auf der einen, der Steuerkurve (27)
zugewandten Seite des Sperrhebels (25) angeordnet ist, daß an der anderen, der Steuerkurve
(27) abgewandten Seite ein elastisches Mittel, insbesondere eine Druckfeder (29), mit einer
in Richtung auf die Steuerkurve (27) einwirkenden Rückstellkraft angeordnet ist, und daß
zur Sperrung des Kopplungsmittels (9) der Ansatz (26) mit einem Nocken (30) in der
Steuerkurve (27) zusammenwirkt.
14. Zündschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
im Zündschloß (2) Rastungsmittel (32) für den in der Aufnahme (11) befindlichen Schlüssel
(6) angeordnet sind, derart daß ein Abziehen des Schlüssels (6) aus der Aufnahme (11)
während der Fahrt verhindert ist, und daß vorzugsweise im Zündschloß (2) zusätzlich eine
Rückdrehsperre angeordnet ist, welche in einer Position "Rückdrehsperre" für den Rotor
(10) das Zurückdrehen des Rotors (10) in die Ausgangsstellung verhindert, wobei in der
Position "Rückdrehsperre" die Zündung des Kraftfahrzeugs abgeschaltet ist, die
Verriegelungseinrichtung (3) entriegelt ist sowie das Abziehen des Schlüssels (6) durch die
Rastungsmittel (32) verhindert ist.
15. Zündschloßsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückdrehsperre aus einer weiteren Steuerkurve (27') mit einem zugehörigen Nocken (30')
im Kopplungsmittel (9) und einem weiteren Ansatz (26') am Sperrhebel (25) besteht, wobei
die Freigabe des Sperrhebels (25) mittels des Elektromagneten (23) über die Sperrwippe
(24) nur bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls in P-Stellung befindlichen
Wählhebel des Automatik-Getriebes erfolgt.
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