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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Schlüsselverriegelungssteuersystem, und insbesondere ein Schlüsselverriegelungssteuersystem, das Probleme von Hitze- und Geräuschentwicklung während des Betriebs einer Schlüsselverriegelung löst, und eine Startvorrichtung, die das Schlüsselverriegelungssteuersystem aufweist.
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Allgemein gebraucht und verwendet das Getriebe eines Fahrzeugs ein Schlüsselverriegelungssystem, welches das Entfernen eines Startschlüssels von einem Anlassschalter nur erlaubt, wenn der Schalthebel in einer Parkposition, d.h. in einer „P“-Position ist. Das Schlüsselverriegelungssystem verhindert einen Kavalierstart eines Fahrzeugs mit Automatikgetriebe, und verhindert das Rutschen eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug auf schrägem Untergrund geparkt ist.
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Wenn der Schalthebel sich in einer andere Position als die „P“-Position bewegt, überträgt ein Parkpositionsschalter zum Ermitteln des Gangs des Schalthebels ein Signal, das Nachricht darüber, dass der Schalthebel in eine andere Position als die „P“-Position bewegt wurde, bereitstellt, an eine Steuereinheit, und die Steuereinheit überprüft das Signal und sendet dann ein Signal, das anfordert, dass Energie an einen Hubmagneten übertragen werden soll, so dass die Schlüsselverriegelungsvorrichtung betrieben wird. Nachfolgend, wenn der Hubmagnet mit Energie versorgt wird und Elektrizität durch den Hubmagneten geleitet wird, betreibt der Hubmagnet die Schlüsselverriegelungsvorrichtung, so dass verhindert wird, dass ein Schlüssel entfernt wird, wenn der Schalthebel sich in einer anderen Position als der „P“-Position befindet.
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Indessen, wenn der Schalthebel sich in der „P“-Position befindet, trennt die Steuereinheit die Energiezufuhr von dem Hubmagneten, d.h. trennt die Leitung von Elektrizität durch den Hubmagneten, so dass die Schlüsselverriegelungsvorrichtung nicht betrieben wird, wodurch es ermöglicht wird, dass der Schlüssel entfernt wird.
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Jedoch, da eine herkömmliche Schlüsselverriegelungsvorrichtung auf der Basis des Falls, wenn ein Schalthebel sich in einer „P“-Position befindet oder in einer anderen Position als der „P“-Position befindet, funktioniert, arbeitet die Schlüsselverriegelungsvorrichtung wann immer der Schalthebel von einer „P“-Position in eine „R“-Position bewegt wird, mit dem Ergebnis, dass Geräusche produziert werden, wodurch sich das Problem der verringerten emotionalen Qualität ergibt.
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Ferner wird, da der Schalthebel immer in einer anderen Position als der „P“-Position arbeitet, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, viel Last auf das Schlüsselverriegelungssystem gelegt, welches arbeitet, wenn der Schalthebel sich in einer anderen Position als der „P“-Position befindet. Besonders weil der Zustand der Leitung von Elektrizität durch einen Hubmagneten zum Betreiben der Schlüsselverriegelungssystems fortgeführt wird, tritt ein Problem auf, da sich der Hubmagnet überhitzt. Aus diesen Gründen tritt ein Problem auf, dass die Ermüdungsbeständigkeit des Hubmagneten reduziert ist, so dass die Lebensdauer des Schlüsselverriegelungssystems reduziert ist.
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Die vorstehend offenbarte Information dient nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Zugeständnis oder irgendeine Art von Vorschlag dienen, dass diese Information den Stand der Technik, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist, formt.
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Ferner offenbart die
US 5 562 568 A eine Schlüsselverriegelungssteuerung, umfassend einen bistabilen Elektromagneten, der betreibbar ist, um den Schalthebel in der Park-Position zu verriegeln und zu entriegeln, wobei ein anderer bistabiler Elektromagnet betrieben wird, um die Bewegung des Zündschlüssels in die AUS-Position zum Entfernen zu blockieren und zu entsperren, wobei eine Steuereinheit auf hohe und niedrige Eingangssignale reagiert, um beide Magnetspulen zu betreiben, und wobei ein Stromkreis mit der Steuerung verbunden ist und einen Bremsschalter, der durch Anlegen und Lösen der Betriebsbremse geschlossen und geöffnet wird, und einen Parallelschalthebelschalter, der durch Bewegen des Schalthebels in die Park-Position und aus dieser heraus geöffnet und geschlossen wird, umfasst, wobei ein mit dem Bremsschalter in Reihe geschalteter Zündschalter durch eine Schlüsselbewegung in die Position AUS geöffnet wird und durch eine Schlüsselbewegung in die Positionen ZUBEHÖR und BETRIEB geschlossen, wobei ein weiterer in Reihe mit dem Schalthebelschalter geschalteter Zündschalter durcheine Schlüsselbewegung in die Positionen AUS und ZUBEHÖR geöffnet wird und durch Schlüsselbewegung in die Position EIN geschlossen, wobei wenn der Schalthebel auf Parken gestellt ist und die Betriebsbremse gelöst ist, die Schalter für Bremse und Schalthebel geöffnet werden, um ein niedriges Eingangssignal an die Steuerung, die die Magnetspulen betätigt, zu liefern, um den Schalthebel zu verriegeln und die Schlüsselbewegung in die AUS-Position zu entsperren und das Entfernen des Schlüssels zu ermöglichen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schlüsselverriegelungssteuerungssystem, welches Geräuscherzeugung verhindert, wenn die Position eines Schalthebels bewegt wird, und eine Startvorrichtung, die dieses System aufweist, bereitzustellen.
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Hierzu werden erfindungsgemäß ein Schlüsselverriegelungssteuerungssystem nach Anspruch 1 und eine Startvorrichtung nach Anspruch 9 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben und nachfolgend ergänzend erläutert.
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Zum Beispiel, wenn der Zustand des IG1-Signals nicht geändert wird von dem Zustand, dass das IG1-Signal angeschaltet ist, kann die Steuereinheit mit dem Ermitteln, ob der Parkpositionsschalter eingeschaltet ist, fortfahren.
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Die Schlüsselverriegelungseinheit kann aufweisen eine Nockenwelle, eingerichtet, um durch Bedienung eines Zündschlüssels gedreht zu werden; und/ oder eine Schlüsselverriegelung, eingerichtet zum Einschränken der Drehung der Nockenwelle gemäß Anweisung der Steuereinheit. Die Schlüsselverriegelung kann eingerichtet sein zum Einschränken der Drehung der Nockenwelle, falls die Steuereinheit ermittelt, dass der Zündschlüssel von einem Anschluss AN („ON“) zu einem Anschluss ZUBEHÖR („ACC“) bewegt wird, basierend auf den von der Parkpositionschaltereinheit und der Zündungsschaltereinheit empfangenen Signalen.
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Die Schlüsselverriegelung kann aufweisen einen Hubmagnet-Antrieb, der ein von der Steuereinheit gesteuertes Drückelement enthält; und/ oder ein elastisches Element, das mit dem Drückelement gekuppelt ist und den Hubmagnet-Antrieb mit einer drückenden Kraft zum Entriegeln des Zündschlüssels in einem normalen Zustand versorgt, wobei die Nockenwelle eine aufnehmende Kerbe hat, so dass die Nockenwelle von dem Drückelement gefangen wird, wenn der Hubmagnet-Antrieb von der Steuereinheit aktiviert wird, und dadurch die Nockenwelle nicht gedreht wird und der Zündschlüssel gehindert wird, daraus entfernt zu werden.
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Die Einrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, welche detaillierter ersichtlich werden oder dargelegt werden von den begleitenden Figuren, welche in die Beschreibung einbezogen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen zur Erklärung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
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Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Schlüsselverriegelungssteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine beispielhafte Energieverteilungstabelle für die Zündungsschaltereinheit des Schlüsselverriegelungssteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 einen Querschnitt eines Teils einer beispielhaften Schlüsselverriegelungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 4 ein Flussdiagramm des Betriebs des Schlüsselverriegelungskontrollsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben wird (werden), wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung(en) nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil, die Erfindung(en) soll(en) nicht nur die Ausführungsformen abdecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Änderungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Wesen und Bereich der Erfindung enthalten sind.
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1 ist eine schematische Ansicht eines Schlüsselverriegelungssystems gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Ansicht einer Energieverteilungstabelle für die Zündungsschaltereinheit des Schlüsselverriegelungssteuerungssystems gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; 3 ist eine Querschnittansicht eines Teils einer beispielhaften Schlüsselverriegelungseinheit gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein Flussdiagramm des Betriebs des Schlüsselverriegelungskontrollsystems gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 enthält das Schlüsselverriegelungssteuerungssystem gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Parkpositionsschaltereinheit 100, eingerichtet zum Überwachen, ob der Schalthebel 200 sich in einer Parkposition befindet; eine Zündungsschaltereinheit 300, eingerichtet, um mit mindestens einem Energieanschluss zur Versorgung von verschiedenen elektrischen oder elektronischen Komponenten mit Batterieenergie innerhalb eines Fahrzeugs durch die Betätigung eines Schlüssels verbunden zu werden; und eine Steuereinheit 500, eingerichtet zum Empfangen eines von der Parkpositionsschaltereinheit 100 gemessenen Signals und eines von der Zündungsschaltereinheit 300 gemessenen Signals und zum Ermitteln, ob die Schlüsselverriegelung betrieben wird.
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Die Parkpositionsschaltereinheit 100 ist an einer Seite des Schalthebels 200 eingerichtet und führt die Funktion des Überwachens des Betriebs des Schalthebels 200 durch, beispielsweise das Überwachen, ob der Schalthebel 200 sich in der Parkposition P befindet oder nicht.
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Wenn ein Fahrer den Schalthebel 200 in der P-Position positioniert, erfasst die Parkpositionsschaltereinheit 100, dass der Schalthebel 200 sich in der P-Position befindet und erzeugt dann ein Signal für die P-Position, beispielsweise ein AN-Signal (ON-Signal). Indessen, wenn der Fahrer den Schalthebel 200 in einer anderen Position als der P-Position positioniert, beispielsweise, eine Rückwärtsgang-Position (F), neutrale Position (N), Fahrposition (D), erste Position (1) oder zweite Position (2), erzeugt die Parkpositionsschaltereinheit 100 ein Signal, dass eine Benachrichtigung darüber, dass der Schalthebel 200 sich in einer anderen Position als der P-Position befindet, bereitstellt, beispielsweise ein AUS-Signal.
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Die Zündungsschaltereinheit 300 ist in der Schlüsselverriegelungseinheit 400 bereitgestellt. Die Zündungsschaltereinheit 300 führt die Funktion des Versorgens mit Batterieenergie von verschiedenen elektrischen oder elektronischen Komponenten innerhalb des Fahrzeugs gemäß dem Betrieb des Zündschlüssels aus. Hier enthält die Zündungsschaltereinheit 300 SPERR-(„LOCK“), ZUBEHÖR-(„ACC“, „accessory“), AN-(„ON“) und START- Positionen, und eine Mehrzahl von Anschlüssen, und der Zündschlüssel kann nacheinander in den Anschlüssen positioniert sein.
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Falls beispielsweise sich der Zündschlüssel in der ZUBEHÖR-(„ACC“-)Position befindet, ist ein B1-Anschluss mit einem ZUBEHÖR-(„ACC“-)Anschluss verbunden. Falls der Zündschlüssel sich in der AN-(„ON“-)Position befindet, ist ein B2-Anschluss mit einem IG2-Anschluss verbunden, und gleichzeitig ist ein B1-Anschluss mit dem ZUBEHÖR-(„ACC“-)Anschluss und einem IG1-Anschluss verbunden. Ferner, falls der Zündschlüssel sich in der START-Position befindet, ist der B2-Anschluss an einen ST-Anschluss und gleichzeitig der B1-Anschluss mit dem IG1-Anschluss verbunden.
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Hier wird der IG1-Anschluss verwendet, um einen Kraftstoffkreislauf, einen Zündungskreislauf, einen elektrischen Steuerkreislauf, ein Signallicht und ein Rückfahrlicht mit Energie zu versorgen. Der IG2-Anschluss wird verwendet, um eine Lampe, Sicherheitseinrichtungen, Klimaanlage und elektrische Fensterheber mit Energie zu versorgen. Weiter wird der ZUBEHÖR-(„ACC“-)Anschluss verwendet, um eine Uhr und Audio-Geräte mit Energie zu versorgen. Der ST-Anschluss wird verwendet, um den Startkreislauf mit Energie zu versorgen. Der B1-Anschluss zeigt die Batterieenergie für elektrische und elektronische Komponenten im Zusammenhang mit dem ZUBEHÖR-(„ACC“-)Anschluss und dem IG1-Anschluss an. Der B2-Anschluss zeigt die Batterieenergie für elektrische oder elektronische Komponenten im Zusammenhang mit dem ST-Anschluss und IG2-Anschluss an.
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Die Steuereinheit (eine Schlüsselverriegelungssteuerung) 500 führt die Funktionen des Ermittelns, ob die Schlüsselverriegelungseinheit 400 betrieben werden soll oder nicht, durch. Dieses Ermitteln wird durchgeführt auf der Basis von Signalen von der Parkpositionsschaltereinheit 100 und der Zündungsschaltereinheit 300.
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D.h., die Steuereinheit 500 betreibt die Schlüsselverriegelungseinheit 400 nicht, so dass ein Zündschlüssel von der Schlüsselverriegelungseinheit 400 entfernt werden kann, falls der Schalthebel 200 sich in der P-Position befindet, und somit wird ein AN-Signal von der Parkpositionsschaltereinheit 100 empfangen, und ein IG1-Signal wird von der Zündungsschaltereinheit 300 empfangen. Die Steuereinheit 500 betreibt die Schlüsselverriegelungseinheit 400 so dass der Zündschlüssel daran gehindert wird, von der Schlüsselverriegelungseinheit 400 entfernt zu werden, wenn verbleibende Signale empfangen werden.
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Obwohl die Schlüsselverriegelungssteuerung als die Steuereinheit verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und ein Steuergerät für die Karosserie („Body Control Module“, BCM) kann als Steuereinheit verwendet werden.
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Wie in 3 gezeigt wird, wenn die Steuereinheit 500 ein die Schlüsselverriegelungseinheit 400 betreibendes Signal erzeugt, der Hubmagnet 420 mit Energie versorgt, so dass Elektrizität durch den Hubmagneten geleitet wird, mit dem Ergebnis, dass der Hubmagnet 420 die elastische Kraft der zentralen Feder 440 einer Drückeinheit 430 überwindet und die Drückeinheit 430 drückt, so dass die Nockenwelle 410 durch die Drückeinheit gefangen wird. Dadurch wird die Nockenwelle 410 nicht gedreht, wodurch verhindert wird, dass der Schlüssel entfernt wird. Hier wird die Nockenwelle 410 durch die Betätigung eines Zündschlüssels betrieben, beispielsweise ist die Nockenwelle 410 eingerichtet, um rotiert zu werden, wenn immer der Zündschlüssel mit der Nockenwelle 400 gekuppelt ist und dann in die SPERR-(„LOCK“), ZÜBEHOR-(„ACC“), AN-(„ON“) und START-Positionen bewegt wird.
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Indessen, wenn die Steuereinheit 500 ein Signal erzeugt, dass bewirkt, dass die Schlüsselverriegelungseinheit 400 nicht betrieben wird, wird die Leitung der Elektrizität durch den Hubmagneten 420 abgeschnitten, die Drückeinheit 430 geht durch die Elastizität der Feder 440 in die ursprüngliche Position zurück, und die Drückeinheit 430 wird auf der Nockenwelle 410 genommen, so dass die Nockenwelle 410 sich bewegen kann, wodurch dem Schlüssel ermöglicht wird, entfernt zu werden.
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Im Folgenden wird der Betrieb des Schlüsselverriegelungssteuerungssystems gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
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Zuerst ermittelt die Zündungsschaltereinheit 300 im Schritt S10, ob ein IG1-Signal angeschaltet ist. Hier bedeutet die Tatsache, dass das IG1-Signal angeschaltet ist, dass der Zündschlüssel sich in der AN-(„ON“-)Position oder START-Position befindet.
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Danach ermittelt die Steuereinheit 500 im Schritt S20, ob ein AN-Signal von der Parkpositionsschaltereinheit 100 erzeugt wird. Hier bedeutet die Tatsache, dass das AN-Signal erzeugt wird, dass der Schalthebel 200 sich in der P-Position befindet. Entsprechend trennt die Steuereinheit 500 im Schritt S30 die Leitung der Elektrizität durch den Hubmagneten, so dass die Schlüsselsperre nicht betrieben wird, falls das AN-Signal von der Parkpositionsschaltereinheit 100 erzeugt wird.
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Danach wird, falls ermittelt wird, dass von dem Parkpositionsschalter 100 das AN-Signal nicht erzeugt wird, geschlossen, dass der Schalthebel 200 sich in einer anderen Position als der P-Position befindet. Danach wird in Schritt S40 wieder bestimmt, ob das IG1-Signal angeschaltet ist. Hier wird, falls ermittelt wird, dass das IG1-Signal nicht angeschaltet ist, ermittelt, dass der Zündschlüssel sich in dem SPERR-(„LOCK“-)Anschluss oder ZUBEHÖR-(„ACC“-)Anschluss befindet, und die Leitung der Elektrizität durch den Hubmagneten wird eingeschaltet, so dass die Schlüsselverriegelung betrieben wird.
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Wie oben beschrieben steuert die vorliegende Erfindung den Betrieb der Schlüsselverriegelung basierend auf dem IG1-Signal und dem AN-Signal der Parkpositionsschaltereinheit. Deshalb wird die Schlüsselverriegelung nicht betrieben, wenn der Zündschlüssel sich an dem AN-(„ON“-)Anschluss befindet, obwohl der Schalthebel sich in einer anderen Position als der P-Position befindet. Aus diesem Grund wird, selbst wenn der Schalthebel von der P-Position in die R-Position gewechselt wird, die Schlüsselverriegelung nicht betrieben, wodurch vermieden wird, dass Geräusche erzeugt werden.
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Ferner gibt es den Vorteil, dass die Schlüsselverriegelung nicht betrieben wird, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, so dass verhindert wird, dass der Hubmagnet sich durch die andauernde Leitung der Elektrizität durch den Hubmagneten erhitzt, wodurch sich die Dauerstandfestigkeit der Schlüsselverriegelung erhöht.
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Die vorliegende Erfindung betriebt die Schlüsselverriegelung nicht, wenn der Zündschlüssel in der AN-(„ON“-)Position ist, selbst wenn der Schalthebel in einer anderen Position als der Parkposition ist, so dass Geräusche, wenn der Schalthebel von der P-Position in die R-Position bewegt wird, beseitigt werden können.
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Ferner gibt es den Vorteil, dass in der vorliegenden Erfindung die Schlüsselverriegelung vom Betrieb, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, abgehalten wird, so dass der Hubmagnet vor Überhitzung durch die andauernde Leitung von Elektrizität durch den Hubmagneten bewahrt wird, wodurch sich die Dauerstandfestigkeit der Schlüsselverriegelung erhöht.
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Die vorangegangenen Beschreibungen von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung gezeigt. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die präzisen offenbarten Formen zu beschränken, und es ist naheliegend, dass viele Änderungen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich sind. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um gewisse Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung zu erklären, um es damit anderen mit dem Fachgebiet vertrauten Personen zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Änderungen davon, herzustellen und zu benutzen.
