DE102004060817A1

DE102004060817A1 - Blockiereinrichtung eines Kraftfahrzeugmotors

Info

Publication number: DE102004060817A1
Application number: DE102004060817A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Cornelius (BA); Sorin Dipl.-Ing. Foghel; Staas Dipl.-Ing. Gietzen; Thomas Hartmann; Andreas Dipl.-Ing. Müller; Gerhard Dipl.-Ing. Nagel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: GIETZEN, STAAS, DIPL.-ING., 75447 STERNENFELS, DE
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blockiereinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugmotors (11). Diese weist eine Sperrklinke (50) auf, die formschlüssig in einen Zahnkranz (21) am Schwungrad (20) des Motors (11) eingreift, sowie einen Antrieb (36), der die Sperrklinke (50) an dem Zahnkranz (21) anlegt. Dabei wird der Antrieb (36) von einem Sperrsteuergerät (37) gesteuert. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist ein das Sperrsteuergerät (37) und den Antrieb (36) umfassendes Antriebsmodul (35) im Bereich einer den Motor (11) mit einem Gehäuse (30) verbindenden Kupplungsglocke (32) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blockiereinrichtung eines Kraftfahrzeugmotors gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Blockiereinrichtung ist in Form einer Diebstahlsicherung insbesondere für Pkws aus der DE 42 27 339 A1 bekannt. Dort wird zum Blockieren eines Schwungrades über eine Pumpe der auf einen Sperrzahn wirkende Druck in einem Feststellzylinder erhöht und mittels eines Rückschlagventils gehalten. Der Sperrzahn greift dabei in den Anlasserzahnkranz des Motors ein. Zum Lösen der Blockierung wird über einen Magnetstößel das Rückschlagventil geöffnet und der Sperrzahn mittels einer gespannten Rückstellfeder vom Anlasserzahnkranz entfernt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blockiereinrichtung eines Kraftfahrzeugmotors anzugeben, die einen wirksameren Diebstahlschutz eines Kraftfahrzeugs darstellt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Hauptanspruch weist die erfindungsgemäße Blockiereinrichtung ein das Sperrsteuergerät und den Antrieb umfassendes Antriebsmodul auf, welches im Bereich einer den Motor mit einem Getriebe verbindenden Kupplungsglocke angeordnet ist. Vorteil dieser Anordnung ist, dass das Antriebsmodul eine kompakte Baueinheit darstellt, so dass ein manipulierender Eingriff von unberechtigten Personen beispielsweise in Übertragungswege der Blockiereinrichtung zwischen Sperrsteuergerät und Antrieb erschwert wird. Zudem ist die Baueinheit an einer Position am Fahrzeugantrieb angeordnet, die für unberechtigte Dritte nicht leicht zugänglich ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Antriebsmodul seitlich am Motor- oder Getriebegehäuse befestigt. Insbesondere bei Kraftfahrzeugmotoren mit mehreren Zylinderbänken, die in einer V-Stellung angeordnet sind, tritt das Problem auf, dass Peripheriegeräte wie beispielsweise der Anlasser des Motors nur unterhalb der Zylinderbänke angeordnet werden können, da im zwischen den Zylinderbänken eingeschlossenen Raum andere Einrichtungen zur Versorgung des Motors, beispielsweise ein Ansaugrohr, ein Ladeluftkühler oder ein Kompressor angeordnet sind.

Seitliche Anordnung des Antriebsmoduls am Motor- oder Getriebegehäuse bedeutet, dass das Antriebsmodul überwiegend innerhalb eines räumlichen Segmentes angeordnet ist, welches von zwei unter einem Winkel von +45° bzw. –45° gegenüber einer durch die Kurbelwelle des Motors verlaufenden vertikalen Ebene begrenzt wird. Vorteilhaft an dieser seitlichen Anordnung ist die schwierige Zugänglichkeit des Antriebsmoduls sobald der Motor im Fahrzeug verbaut ist. Von oben wird das Antriebsmodul von Peripheriegeräten des Motors überdeckt, unterhalb des Antriebsmoduls verlaufen in der Regel bei einem längs eingebauten Motor Teile der Fahrzeugachsaufhängung und/oder der Fahrzeuglenkung. Dadurch wird der Zugang zum Antriebsmodul behindert, wodurch ein Eingriff in das Antriebsmodul ohne Ausbau des Motors erschwert wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Motor- oder Getriebegehäuse eine Öffnung auf, die zumindest überwiegend unterhalb der durch die Längsachse der Kurbelwelle verlaufenden Vertikalebene liegt und durch die hindurch eine Verbindung zwischen Antrieb und Sperrklinke erfolgt. Die Öffnung im Motor- oder Getriebegehäuse ermöglicht einen Zugang zum Anlasserzahnkranz, so dass eine aufwendige konstruktive Veränderung des Motor- oder Getriebegehäuses zwecks Anordnung des Antriebsmoduls vermieden wird.

In einer weiteren Ausgestaltung ist diese Öffnung auf der Seite des Motors vorhanden, auf der nicht der Anlasser des Motors angeordnet ist. In vorteilhafter Weise sind diese Öffnung im und die Anbindungsstelle des Antriebsmoduls am Motor- oder Getriebegehäuse so gestaltet, dass wahlweise der Anlasser des Motors oder das Antriebsmodul der Blockiereinrichtung an der jeweiligen Seite eingebaut werden kann.

Aufgrund der räumlich geringeren Ausdehnung des Antriebsmoduls gegenüber dem Anlasser, kann bei Auftreten von Bauraumproblemen, beispielsweise bei drohender Kollision von Anlasser und Fahrzeuglenkanlage die Anordnung von Anlasser und Antriebsmodul vertauscht werden. Somit können die gleichen Motor- und Getriebegehäuse sowohl bei einer Linkslenker- als auch bei einer Rechtslenkervariante eines Fahrzeugs verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist das Sperrsteuergerät über eine Datenleitung mit einem weiteren Steuergerät oder einer Auswerteeinheit verbunden und erhält von diesem bzw. dieser Steuer- und Zustandsinformationen. Die Datenleitung kann dabei eine so genannte diskrete Leitung oder ein Datenbus, beispielsweise ein CAN-Bus sein. Als weiteres Steuergerät bzw. als Auswerteeinheit kommt insbesondere ein Lesegerät eines Fahrzeugschlüssels in Betracht, welches Informationen eines Transponders des Schlüssels empfängt bzw. auswertet. Aber auch Daten von anderen Steuergeräten, beispielsweise des Motor- oder Getriebesteuergerätes können an das Sperrsteuergerät übermittelt und von diesem ausgewertet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Sperrsteuergerät Mittel auf, die aus den Steuer- und Zustandsinformationen des weiteren Steuergeräts bzw. der weiteren Steuergeräte oder der Auswerteeinheit einen Zustandswert errechnen, wobei ein bestimmter Zustandswert ein Betätigen des Antriebs bewirkt.

Derartige Mittel können integrierte Schaltkreise sowie Speichermedien und Datenverarbeitungsprogrammen umfassen. Im Zusammenspiel dieser Mittel wird aus den über die Datenleitung empfangenen Steuer- und Zustandsinformationen ein Zustandswert berechnet. Bei dieser Berechnung können auch Daten eines Speichermediums im Sperrsteuergerät herangezogen werden, die auf dieses Speichermedium vor Einbau des Antriebsmoduls übertragen wurden und die mit Daten anderer im Fahrzeug verbauter Steuergeräte korrelieren. Nur wenn die Daten und Steuersignale der verschiedenen Steuergeräte plausibel zueinander passen, wird ein zulässiger Zustandswert berechnet, der ein Betätigen des Antriebs der Sperrklinke bewirkt. Bei einem unzulässigen Austausch oder einer Manipulation eines Steuergeräts, beispielsweise eines Motorsteuergeräts durch unberechtigte Dritte, würden somit unzulässige Zustandswerte berechnet, wodurch ein Betreiben des Antriebs der Blockiereinrichtung verhindert würde. Damit würde eine Rotation des Schwungrades unterbunden und das Anlassmoment der Motor-Starteinrichtung über die Blockiereinrichtung am Motorgehäuse abgestützt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Seitenansicht auf eine schematisch dargestellte Motor-Getriebe-Einheit eines Kraftfahrzeugs,
2 eine Frontansicht auf eine Stirnseite des Motors gem. Schnittlinie I-I in 1,
3 eine schematische Detailansicht auf eine mögliche Ausführungsform eines Antriebs der Sperrklinke der Blockiereinrichtung,
4 eine Ausführungsform eines Antriebs der Sperrklinke gem. 3 mit einem linearen, elektrisch betriebenen Verstellmechanismus der Sperrklinke und
5 eine hydraulische Ausführungsform eines Antriebs der Sperrklinke gem. 3.
In 1 ist der beispielhafte Aufbau einer Motor-Getriebe-Einheit 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Dabei ist exemplarisch ein Verbrennungsmotor 11 dargestellt, der zwei zueinander in V-Stellung angeordnete Zylinderbänke 15 aufweist (V-Motor).
Das Gehäuse 31 eines Getriebes 30 ist an einem Ende über eine so genannte Kupplungsglocke 32 kraftschlüssig mit dem Gehäuse 12 des Motors 11 und am anderen Ende drehbeweglich mit einer Gelenkwelle 33 des Antriebstrangs verbunden. An der Seitenwand 13 des Motorgehäuses 12 ist unterhalb der Zylinderbank 15 und unterhalb der durch die Motorkurbelwelle 16 verlaufenden Motorlängsachse 17 ein Antriebsmodul 35 der erfindungsgemäßen Blockiereinrichtung 1 befestigt. Das Antriebsmodul 35 umfasst einen Antrieb 36 und ein diesen steuerndes Sperrsteuergerät 37. Antrieb 36 und Sperrsteuergerät 37 sind fest oder über eine Leitung 38 miteinander verbunden. Das Sperrsteuergerät 37 ist zudem über eine Datenleitung 39 mit weiteren Steuergeräten bzw. Auswerteeinheiten 40 des Fahrzeugs verbunden.
In 2 ist eine Frontansicht auf die dem Getriebe 30 zugewandten Stirnseite des Motors 11 gem. Schnittlinie I-I in 1 dargestellt. Mittels Schrauben 24 ist ein Schwungrad 20 des Motors 11 mit der Kurbelwelle 16 kraftschlüssig verbunden. Der Antrieb einer Motor-Starteinrichtung 45 (Anlasser) ist seitlich am Motorgehäuse 12 montiert. Durch eine erste Öffnung 46 im Motorgehäuse 12 ragt eine ein Zahnrad 47 tragende Antriebswelle in einen vom Motorgehäuse 12 begrenzten Raum 14. Das Zahnrad 47 ist dabei derart auf der Antriebswelle gelagert, dass es während eines Motorstartvorgangs mit dem Zahnkranz 21 des Schwungrads 20 formschlüssig verbunden werden kann.
Auf der der Starteinrichtung 45 gegenüberliegenden Seite des Motors 11 ist das Antriebsmodul 35 am Motorgehäuse 12 befestigt. Aufgrund der Gehäuseform des Motors 11 im Bereich des Schwungrades 20 wird in der Ansicht gemäß 2 das Antriebsmodul 35 zumindest teilweise vom Motorgehäuse 12 überdeckt. Durch eine weitere Öffnung 53 im Motorgehäuse 12 ragt eine Sperrklinke 50 der Blockiereinrichtung 1 in den vom Motorgehäuse 12 begrenzten Raum 14 und kann dort in den Zahnkranz 21 des Schwungrads 20 eingreifen.
In den 3 bis 5 sind schematisch Beispiele von Sperrklinken 50 sowie deren Antriebe 36 dargestellt.
In 3 ist eine Sperrklinke 50 in Form eines Sperrzahnes 51 dargestellt, der schwenkbeweglich um eine Schenkachse 52 angeordnet und mit dem Antrieb 36 verbunden ist. Dabei kann der Antrieb 36 beispielsweise als Elektro- oder hydraulischer Stellmotor mit Selbsthemmung ausgebildet sein. Durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs 36 wird der Sperrzahn 51 in einen Zähnezwischenraum 23 des Zahnkranzes 21 verschwenkt oder aus diesem herausgeschwenkt. Falls der Sperrzahn 51 direkt auf einen Zahn 22 des Zahnkranzes 21 stößt, kann beispielsweise über ein in den Figuren nicht dargestelltes, tordierbares Vorspannungselement zwischen Sperrzahn 51 und Antrieb 36 gewährleistet werden, dass bei Bewegen des Zahnkranzes 21 der Sperrzahn 51 in einen Zahnzwischenraum 23 des Zahnkranzes 21 gleitet.
In 4 ist die Sperrklinke 50 als Sperrklaue 54 mit mehreren Sperrzähnen 51 ausgeführt. Prinzipiell wäre aber auch hier eine Ausführung mit nur einem Sperrzahn 51 möglich. Die Sperrklaue 54 ist axial verschieblich und radial zum Schwungrad 20 am Motorgehäuse 12 gelagert und wird von einem Antrieb 36 gemäß 3 über ein Zahnrad 55 und ein Zahnprofil 56 verschoben.
In 5 ist eine Ausführungsform der Sperrklinke 50 mit hydraulischem Antrieb dargestellt. Dabei ist die Sperrklaue 54 an ihrem dem Zahnkranz 21 des Schwungrades 20 abgewandten Ende als Kolben 57 ausgebildet, der in einem am Motorgehäuse 12 abgestützten Zylinder 60 axial verschieblich gelagert ist. Der Kolben 57 teilt den Zylinder 60 in zwei Arbeitsräume 61,62, die über Zylinderdurchtrittsöffnungen 63 und Hydraulikleitungen 64 mit Ausgängen 66 eines elektromagnetischen Ventils 65 verbunden sind. Die Eingänge 67 dieses Ventils 65 sind über eine Pumpe 68 bzw. direkt mit einem Hydraulikspeicher 69 verbunden. Sowohl das Ventil 65 als auch die Pumpe 68 sind über Signalleitungen 70 mit dem Sperrsteuergerät 37 verbunden und werden von dieser gesteuert. Über eine entsprechend Ansteuerung des Ventils 65 und der Pumpe 68 kann die Sperrklaue 54 verschoben werden.
Alternativ zu einem doppelt ansteuerbaren Kolben 57 kann selbstverständlich auch nur ein Arbeitsraum 62 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden. Dann ist beispielsweise eine in 5 nicht dargestellte mechanische Feder axial zur Sperrklaue 54 im anderen Arbeitsraum 61 angeordnet, die bei Beaufschlagung des einen Arbeitsraumes 62 mit Hydraulikflüssigkeit gestaucht und somit vorgespannt wird. Bei Öffnung des Ventils 65 wird dann unter Entlastung der Feder Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikspeicher 69 gedrückt. Aus Manipulationsschutzgründen wird eine derartige Feder in dem dem Schwungrad 20 abgewandten Arbeitsraum 62 angeordnet sein und die Sperrklaue 54 in Richtung Schwungrad 20 zu bewegen suchen. Über geeignete Maßnahmen – beispielsweise Flankenstellung der Sperrzähne 51 – ist dabei jedoch sicherzustellen, dass ein Eingreifen der Sperrklaue 54 in den Zahnkranz 21 bei höheren Drehzahlen des Schwungrades 20 nicht erfolgen kann.

Claims

Blockiereinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugmotors (11) mit – einer Sperrklinke (50), die formschlüssig in einen Zahnkranz (21) am Schwungrad (20) des Motors (11) eingreift, – einem Antrieb (36), der die Sperrklinke (50) an dem Zahnkranz (21) anlegt und – einem Sperrsteuergerät (37) zu Steuerung des Antriebs (36), dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmodul (35) – das Sperrsteuergerät (37) und den Antrieb (36) umfasst und – im Bereich einer den Motor (11) mit einem Getriebe (30) verbindenden Kupplungsglocke (32) angeordnet ist.
Blockiereinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (35) seitlich am Motor- oder Getriebegehäuse (12; 31) befestigt ist.
Blockiereinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor- oder Getriebegehäuse (12; 31) eine Öffnung (53) aufweist, – die zumindest überwiegend unterhalb einer durch die Längsachse (17) der Kurbelwelle (16) verlaufenden Vertikalebene liegt und – durch die eine Verbindung zwischen Antrieb (36) und Sperrklinke (50) erfolgt.
Blockiereinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (35) auf der Seite des Motors (11) angeordnet ist, die keine Starteinrichtung (45) des Motors (11) aufweist.
Blockiereinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrsteuergerät (37) über eine Datenleitung (39) mit einem weiteren Steuergerät oder einer Auswerteeinheit (40) verbunden ist und von diesem bzw. dieser Steuer- und Zustandsinformationen erhält.
Blockiereinrichtung (1) gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrsteuergerät (37) Mittel aufweist, die aus den Steuer- und Zustandsinformationen einen Zustandswert errechnen, wobei ein bestimmter Zustandswert ein Betätigen des Antriebs (36) bewirkt.