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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft elektrisch betätigte Lenkverriegelungen, und insbesondere Maßnahmen zum Sichern von Lenkverriegelungen gegen unbefugte Manipulation.
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Stand der Technik
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Elektrisch betätigbare Lenkverriegelungen stellen durch das Verhindern der Lenkbarkeit des Kraftfahrzeugs sicher, dass das Kraftfahrzeug nicht unbefugt benutzt werden kann. Die Funktionsweise von Lenkverriegelungen sieht häufig vor, dass eine Lenksäule in einem Kraftfahrzeug blockiert wird Dazu weisen derartige Lenkverriegelungen in der Regel einen elektrisch ansteuerbaren Verriegelungsaktor mit einem Elektromotor oder einem Relais auf, um ein Verriegelungselement, z.B. eine Klinke oder einen Bolzen, zu betätigen. Das Verriegelungselement wirkt in geeigneter Weise mechanisch mit der Lenksäule zusammen, so dass dieses durch einen formschlüssigen Eingriff die Lenksäule verriegelt oder freigibt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 056 138 A1 ist eine Vorrichtung zur Lenksäulenverriegelung bekannt, die eine Elektronik, einen Sperrriegel, eine Antriebseinheit für den Sperrriegel und mindestens eine mechanische Komponente für eine Bewegung des Sperrriegels umfasst. Die Elektronik kann über mindestens zwei Anschlüsse mit unabhängigen Sicherheitssignalen angesteuert werden, um die Verriegelung abhängig von den Sicherheitssignalen freizuschalten. Die Sicherheitssignale sind jeweils von mindestens einer Fahrzeuginformation abhängig.
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Aus der Druckschrift
DE 10 52 316 A1 ist eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Sicherungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Mit einer ersten Steuereinrichtung wird abhängig von zumindest einem Eingangssignal ein Ansteuersignal für eine elektrische Sicherungseinrichtung erzeugt. Mit Hilfe einer zweiten Steuereinrichtung wird in Abhängigkeit von zumindest einem Ausgangssignal der ersten Steuervorrichtung zumindest ein die Energieversorgung der elektrischen Sicherungseinrichtung beeinflussendes Schaltmittel angesteuert. Ein Entriegeln erfolgt, indem ein Entriegelungsbefehl des ersten Mikrocontrollers über die Datenschnittstelle an die Ansteuereinheit gelangt.
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Aus der Druckschrift
EP 2 305 521 B1 ist eine Lenkverriegelungsbaugruppe bekannt, bei der ein Sperrbolzen über einen Antriebsmotor mit Hilfe eines Leistungsschalters aktivierbar ist. Der Leistungsschalter ist über ein erstes Steuersignal ansteuerbar, um eine Verriegelung anzuweisen. Das erste Steuersignal wird für eine Verriegelung nur dann bereitgestellt, wenn ein Freigabesignal einem Rechtecksignal mit einer vorgegebenen Frequenz und einem vorgegebenen Tastgrad entspricht.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 041 869 A1 ist eine elektronische Lenkverriegelung bekannt, die eine Spannungsversorgungssteuereinheit und eine Verriegelungsbaugruppe aufweist. Die Spannungsversorgungssteuereinheit stellt die Spannungsversorgung für die Verriegelungsbaugruppe über eine Masseversorgungsleitung und eine Versorgungsspannungsleitung zur Verfügung. Die Verriegelungsbaugruppe wird von der Spannungsversorgungssteuereinheit nur dann mit der Versorgungsspannung und Masse versorgt, wenn auf einer Zündversorgungsleitung eine Spannung gegenüber Masse anliegt, die eine ausgeschaltete Zündung anzeigt. Die Verriegelungsbaugruppe umfasst weiterhin eine Steuerschaltung, die eine Masseversorgungsschalteinrichtung, über die die Masseversorgung des Verriegelungsmotors geschaltet werden kann, ansteuert. Die Steuerschaltung weist einen zusätzlichen Eingangsanschluss auf, an dem ein von der Zündungsversorgungsleitung abgeleitetes Steuersignal anliegt. Die Steuerschaltung erzeugt, wenn die Spannung einen zusätzlichen Eingangsanschluss einer eingeschalteten Zündung anzeigt, ein die Masseversorgungsschaltung öffnendes Ansteuersignal.
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Lenkverriegelungssysteme können auf verschiedene Arten manipuliert werden. Häufig ist z.B. der Verriegelungsaktor zum Ansteuern des Verriegelungselementes von einer Verriegelungssteuereinheit getrennt ausgeführt, so dass eine Entriegelung der Lenkverriegelung durch einfaches Anlegen einer geeigneten Spannung an die Zuleitung zu dem Verriegelungsaktor möglich ist.
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Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, bei einem Verriegelungsaktor, dessen Funktionsweise auf Elektromagneten basiert, eine Entriegelung durch Entmagnetisierung mit Hilfe einer Abfolge von Stromstößen oder dergleichen zu erreichen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkverriegelung zur Verfügung zu stellen, die manipulationssicher ist, und wobei insbesondere eine Manipulation durch einfaches Anlegen einer Spannung an den Verriegelungsaktor nicht zu einer Entriegelung der Lenkverriegelung führen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch einen Verriegelungsaktor für ein Lenkverriegelungssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zum Betreiben eines Lenkverriegelungsaktors für ein Lenkverriegelungssystem und das Lenkverriegelungssystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Lenkverriegelungsaktor für ein Lenkverriegelungssystem in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- – ein Verriegelungssteller zum Betätigen eines Verriegelungselements;
- – ein Freigabeeinheit, um abhängig von einem oder mehreren von extern bereitgestellten Steuersignalen ein Ansteuern des Verriegelungsstellers zuzulassen oder zu unterbinden;
wobei die Freigabeeinheit und der Lenkverriegelungssteller als integrierte Einheit vorgesehen sind.
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Eine Idee des obigen Lenkverriegelungsaktors besteht darin, dass dieser mit einer integrierten Freigabeeinheit versehen wird, die über einen oder mehrere externe Anschlüsse des Lenkverriegelungsaktors ansteuerbar ist. Die Freigabeeinheit ermöglicht ein Zulassen oder Unterbinden einer Ansteuerung des Verriegelungsstellers, d.h. eine Aktivierung bzw. ein Auslösen oder ein Blockieren des Lenkverriegelungsaktors, insbesondere bezüglich eines Entriegelns der Lenkverriegelung mit Hilfe des Lenkverriegelungsaktors. Dazu ist die Freigabeeinheit in den Lenkverriegelungsaktor integriert, wodurch eine erhöhte Manipulationssicherheit erreicht wird. Insbesondere ein bloßes Anlegen einer einfachen Versorgungsspannung an externe elektrische Anschlüsse des Lenkverriegelungsaktors reicht dann nicht mehr aus, den Verriegelungssteller zu aktivieren.
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Weiterhin wird durch die Integration der Freigabeeinheit in dem Lenkverriegelungsaktor eine kompakte Aufbauweise erreicht, so dass ein Umgehen der Schutzfunktion der Freigabeeinheit durch einen mechanischen Eingriff, zum Beispiel in ein Gehäuse des Lenkverriegelungsaktors, nur mit besonderem Aufwand möglich ist. Insbesondere kann ein solcher Eingriff zur Funktionsunfähigkeit des Lenkverriegelungsaktors führen.
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Weiterhin kann die Freigabeeinheit in einem Gehäuse des Verriegelungsstellers angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Freigabeeinheit eine Freigabelogik aufweisen, die ausgebildet ist, um für jedes der einen oder der mehreren Steuersignale zeitliche Abfolgen von Zuständen einer oder mehrerer charakteristischer Größen des betreffenden Steuersignals mit einer entsprechenden Vorgabe zu vergleichen und bei Übereinstimmung der Abfolgen der Zustände jedes der Steuersignale mit den entsprechenden Vorgaben das Ansteuern des Verriegelungsstellers zuzulassen.
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Insbesondere kann die eine oder die mehreren charakteristischen Größen des betreffenden Steuersignals umfassen:
- – eine Spannung des einen oder der mehreren Steuersignale und/oder ein Gradient hiervon;
- – ein Strom des einen oder der mehreren Steuersignale und/oder ein Gradient hiervon;
- – eine Frequenz und/oder eine Wellenform und/oder eine Amplitude des einen oder der mehreren Steuersignale und/oder ein Gradient hiervon.
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Weiterhin kann die Freigabelogik ausgebildet sein, um die Vorgaben der zeitlichen Abfolgen der Zustände einer oder mehrerer charakteristischer Größen des einen oder der mehreren Steuersignale nach jedem Zulassen des Ansteuerns des Verriegelungsstellers gemäß einem vorgegebenen Muster zu ändern.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Freigabeeinheit einen Freigabeschalter aufweist, um das Ansteuern des Lenkverriegelungsstellers durch Schließen des Freigabeschalters zuzulassen oder zu blockieren.
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Der Verriegelungsteller kann einen bürstenkommutierten Elektromotor umfassen, wobei die Freigabeeinheit als eine Baugruppe zwischen einem Bürstenträger und einem Stator des Elektromotors angeordnet ist.
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Weiterhin kann der obige Lenkverriegelungsaktor mit einem oder mehreren externen Anschlüssen versehen sein, um eine Versorgungsspannung und das eine oder die mehreren Steuersignale von extern zu erhalten.
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Die Freigabeeinheit kann ausgebildet sein, um bei Erkennen von zeitlichen Änderungen des einen oder der mehreren Steuersignale festzustellen, ob diese einer Vorgabe entsprechen, und um einen Fehlversuchszähler zu inkrementieren, wenn das eine oder die mehreren Steuersignale der Vorgabe nicht entsprechen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Lenkverriegelungsaktors für ein Lenkverriegelungssystem in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- – Bereitstellen einer Versorgungsspannung und eines oder mehrerer Steuersignale über externe Anschlüsse an den Lenkverriegelungsaktor;
- – Zulassen oder Unterbinden eines Ansteuerns eines Verriegelungsstellers zum Betätigen eines Verriegelungselements abhängig von dem einen oder den mehreren von extern bereitgestellten Steuersignalen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Lenkverriegelungssystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- – einen Lenkverriegelungsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
- – ein Verriegelungselement, das mit dem Verriegelungssteller mechanisch gekoppelt ist, um ein Lenksystem des Kraftfahrzeugs zu blockieren oder freizugeben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Lenkverriegelungssystems mit einem Lenkverriegelungsaktor mit integrierter Freigabeeinheit;
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2 eine Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Lenkverriegelungssystems;
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3 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Lenkverriegelungsaktors mit einer integrierten Freigabeeinheit; und
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4 ein Diagramm, das beispielhafte Verläufe von Freigabesignalen darstellt, mit denen die Freigabeeinheit aktiviert werden kann.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt schematisch eine Blockdarstellung eines Lenkverriegelungssystems 1. Das Lenkverriegelungssystem 1 weist eine Steuereinheit 2 auf, die basierend auf extern erfassten Fahrzeugzuständen FZ, wie beispielsweise eine anliegende Zündschlüsselspannung (Klemme 15), ein Stillstand des Kraftfahrzeugs und dergleichen, eine Aktivierung eines Lenkverriegelungsaktors 3 vornimmt.
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Der Lenkverriegelungsaktor 3 dient zum Ausüben einer mechanischen Bewegung auf ein Verriegelungselement 4, wie beispielsweise einen Bolzen, einen Schieber, ein sonstiges Verrastungselement, ein Reibelement und dergleichen. Das Verriegelungselement 4 dient dazu, durch einen Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder auf sonstige Weise eine Lenkbewegung einer Lenksäule eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs zuzulassen oder zu unterbinden.
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Der Lenkverriegelungsaktor 3 stellt eine integrierte Einheit dar, in der ein Verriegelungssteller 31 zum Betreiben des Verriegelungselementes 4 vorgesehen ist. Der Verriegelungssteller 31 kann beispielsweise einen Elektromotor, wie z.B. einen Gleichstrommotor, oder einen Linearsteller aufweisen. Der integrierte Lenkverriegelungsaktor 3 ist so aufgebaut, dass sein Inneres von außen nicht ohne weiteres zugänglich ist.
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Weiterhin kann der Lenkverriegelungsaktor 3 eine Freigabeeinheit 32 enthalten. Die Freigabeeinheit 32 weist eine Freigabelogik 33 sowie einen Freigabeschalter 34 auf. Der Freigabeschalter 34 dient dazu, eine an den Lenkverriegelungsaktor 3 angelegte Versorgungsspannung UVers, die z.B. von der Steuereinheit 2 bereitgestellt werden kann, entsprechend dem Schaltzustand an den Verriegelungssteller 31 anzulegen oder nicht anzulegen bzw. davon zu trennen. Dadurch kann der Verriegelungssteller 31 zum Verriegeln oder Entriegeln des Lenksystems mithilfe des Verriegelungselementes 4 betätigt werden. Der Freigabeschalter 34 kann beispielsweise mit einem Relais oder mit einem geeigneten elektronischen Bauelement, wie beispielsweise einem Leistungs-MOSFET und dergleichen, ausgebildet sein.
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Die Versorgungsspannung UVers wird dem Lenkverriegelungsaktor 3 über Versorgungsspannungsleitungen 5 zugeführt, die beispielsweise über eine geeignete Steckverbindung 6 an den Lenkverriegelungsaktor 3 angeschlossen sind, um elektrische Energie an den Verriegelungssteller 31 bereitzustellen. Es können weiterhin eine oder mehrere Steuerleitungen 7 vorgesehen sein, die über eine oder mehrere weitere Steckverbindungen 8 an den Lenkverriegelungsaktor 3 angeschlossen sind, um eine elektrische Verbindung zu schaffen.
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Die Freigabelogik 33 steht über eine Steuerungsleitung 35 mit dem Freigabeschalter 34 in Verbindung, so dass entsprechend einem Freigabesignal F auf der Steuerungsleitung 35 der Freigabeschalter 34 geschlossen oder geöffnet werden kann. Das Freigabesignal F kann zudem z.B. die Richtung der Betätigung des Verriegelungsstellers 31 angeben, um das Verriegeln oder Entriegeln zu bewirken. Dazu kann der Freigabeschalter 34 ausgebildet sein, um die an den Verriegelungssteller 31 angelegte Versorgungsspannung UVers abhängig von dem Freigabesignal F umzupolen.
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Das Freigabesignal F, das von der Freigabelogik 33 bereitgestellt wird, kann entsprechend einem oder mehreren extern angelegter Steuersignale S generiert werden. Die Steuersignale S können über die eine oder die mehreren Steuerleitungen 7 und/oder über eine oder beide der Versorgungsleitungen 5 an die Freigabelogik 33 übermittelt werden.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Steuersignale S, eines über die Steuerleitung 7 und eines über eine der Versorgungsleitungen 5, an die Freigabelogik 33 angelegt.
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Die Freigabeschaltung 33 wertet die so empfangenen Steuersignale S aus und vergleicht diese mit einer Referenz. Entsprechen die Steuersignale S bereitgestellten Vorgaben, so kann das Freigabesignal F zum Aktivieren, d.h. zum Schließen des Freigabeschalters 34, bereitgestellt werden.
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Die Freigabeschaltung 33 ist so ausgebildet, dass nur bestimmte Eigenschaften der Steuersignale S zu einem Freigabesignal F führen, durch das der Freigabeschalter 34 geschlossen wird. Dazu werden die Steuersignale S mit jeweiligen Vorgaben verglichen, die jeweils Abfolgen von Zuständen einer oder mehrerer Eigenschaften (charakterisierende Größe, wie z.B. Spannung, Strom, Frequenz, Schwingungsamplitude und dergleichen) des Steuersignals S angeben. So kann die Vorgabe für jedes der Steuersignale S beispielsweise
- – eine Abfolge von zwei Spannungspegeln, im Sinne eines binären seriellen Codes,
- – eine Abfolge von mehrere bestimmten analogen Spannungspegeln,
- – ein Schwingungssignal mit einer bestimmten Frequenz und/oder einer bestimmten Wellenform und/oder einer bestimmten Amplitude,
- – eine Abfolge von verschiedenen Schwingungssignalen mit jeweils einer bestimmten Frequenz und/oder einer bestimmten Wellenform und/oder einer bestimmten Amplitude, oder
- – eine Abfolge von zeitlichen Spannungs- oder Stromverläufen mit bestimmten analogen Spannungspegeln und/oder Verläufe mit bestimmten Spannungs- oder Stromgradienten
angeben.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vorgaben für das eine oder die mehreren Steuersignale S jeweils eine zeitliche Änderungscharakteristik vorsehen. Die zeitliche Änderungscharakteristik erschwert es, den Lenkverriegelungsaktor 3 von außen, d.h. durch einfaches externes Anlegen einer Spannung oder externes Anlegen von willkürlichen Spannungspulsen, so zu manipulieren, dass der Verriegelungssteller 31 aktiviert werden kann. Durch Bereitstellen des den Freigabeschalter 34 schließenden Freigabesignals F nur bei Vorliegen der Bedingung, dass das eine oder die mehreren angelegten Steuersignale S die den Vorgaben entsprechenden vorbestimmte zeitliche Verläufe aufweisen, erschwert das Entriegeln der Lenkverriegelung durch äußere Manipulation.
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Durch eine kompakte Integration der Freigabelogik 33 und des Freigabeschalters 34 in dem Lenkverriegelungsaktor 3 kann eine einfache Zugänglichkeit von außen ausgeschlossen werden, da dazu in der Regel ein Gehäuse des Lenkverriegelungsaktors 3 geöffnet werden muss.
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Die Freigabelogik 33 kann weiterhin einen Speicher 36 aufweisen, der die Anzahl von Manipulationsversuchen bei Anlegen von fehlerhaften, d.h. von den Vorgaben abweichenden Steuersignalen S aufzeichnet. Der Speicher 36 kann von außen z.B. über die Anschlüsse 8 auslesbar sein.
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Weiterhin kann bei einer vorgegebenen Anzahl von angelegten Steuersignalen S, die von den entsprechenden Vorgaben abweichen, ein Zustand des Lenkverriegelungsaktors 3 dauerhaft geändert werden. Beispielsweise kann eine Sperrinformation dauerhaft gespeichert werden, die beispielsweise über eine der einen oder der mehreren Steuerleitungen 7 von der Steuereinheit 2 gemäß einem bereitgestellten Übertragungsprotokoll ausgelesen werden kann.
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Weiterhin kann zum Beispiel durch Vorsehen eines Kurzschlussschalters zwischen den Versorgungsanschlüssen 6 ein elektrisches Verhalten des Lenkverriegelungsaktors 3 dauerhaft geändert werden. Dadurch kann die Steuereinheit 2 den Zustand des Lenkverriegelungsaktors 3 als die Sperrinformation erkennen, um gegebenenfalls einen Alarm auszulösen oder andere Maßnahmen durchzuführen, die eine unbefugte Benutzung des Kraftfahrzeugs verhindern.
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Weiterhin kann die Freigabelogik 33 ausgebildet sein, um die Codierung des Steuersignals S nach jeder erfolgten, den Freigabeschalter 34 schließenden Freigabe zu ändern, so dass das nächste Bereitstellen des Freigabesignals F mit Hilfe einer anderen Codierung der Steuersignale S erfolgen muss. Auf diese Weise kann selbst bei einem Abgreifen der Steuersignale S und einer entsprechenden Auswertung nicht auf die zum erneuten Bereitstellen eines Freigabesignals F benötigten Steuersignale S rückgeschlossen werden.
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In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Betreiben der Freigabeschaltung 33 dargestellt. Es wird von einem Betriebszustand ausgegangen, bei dem der Freigabeschalter 34 geöffnet ist und der Verriegelungssteller 31 das Verriegelungselement 4 in einem die Lenkung sperrenden Zustand hält. Da der Lenkverriegelungsaktor 3 lediglich über die Versorgungsspannungsleitungen 5 mit elektrischer Energie versorgt wird, startet das Verfahren mit Anlegen der Versorgungsspannung über die Versorgungspannungsleitungen 5.
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Im Schritt S1 werden dann die eine oder mehrere Steuerleitungen 7 und/oder eine oder beide der nun mit Versorgungsspannung beaufschlagten Versorgungsleitungen 5 durch die Freigabeschaltung 33 überwacht, ob als Steuersignale S sich zeitlich ändernde elektrische Größen anliegen, wie beispielsweise ein Spannungs- oder Stromsignal. Ist dies nicht der Fall (Alternative: Nein), wird zu Schritt S1 zurückgesprungen und entsprechend auf das Eintreffen von sich zeitlich ändernden Steuersignalen S gewartet. Werden sich zeitlich ändernde Steuersignale S detektiert (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt.
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In Schritt S2 wird überprüft, ob die Steuersignale S eine Codierung bzw. einen zeitlichen Verlauf aufweisen, die durch die Vorgaben vorgegebenen Codierungen bzw. durch die Vorgaben bestimmten Verläufen entsprechen. Wird im Schritt S2 festgestellt, dass dies der Fall ist (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgesetzt. Anderenfalls (Alternative: Nein) das Verfahren mit Schritt S4 fortgesetzt.
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In Schritt S4 wird ein Fehlversuchszähler inkrementiert, und der entsprechende Zählerwert wird in dem Speicher 36 abgelegt.
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Wird in einem darauffolgenden Abfrageschritt S5 festgestellt, dass die Anzahl der Fehlversuche eine vorgegebene Höchstanzahl erreicht hat oder übersteigt (Alternative: Ja), so wird in Schritt S6 eine entsprechende Information bereitgestellt bzw. an die Steuereinheit 2 übermittelt. Die Steuereinheit 2 kann dann eine entsprechende Warn- oder Sicherungsmaßnahme, wie beispielsweise das Ausgeben eines akustischen Alarms, oder das Unterbinden eines Startens des Motors bewirken. Wird in dem Abfrageschritt S5 festgestellt, dass die Anzahl der Fehlversuche eine vorgegebene Höchstanzahl nicht erreicht hat (Alternative: Nein), so wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
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In Schritt S3 wird das Freigabesignal F an den Freigabeschalter 34 angelegt, so dass der Freigabeschalter 34 geschlossen wird. Auf diese kann der Verriegelungsaktor 3 beispielsweise ein Entriegeln des Lenksystems durch das Verriegelungselement 4 bewirken.
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In 3 ist ein beispielhafter Verriegelungsaktor 3 mit einem rotatorischen Elektromotor als Verriegelungssteller 31 dargestellt. Der Verriegelungssteller 31 kann, wie in 3 dargestellt, z.B. einen bürstenkommutierter Gleichstrommotor in einem Gehäuse 40 aufweisen. In dem Gehäuse 40 können ein zylinderförmiger Stator 41 und ein an einer Rotorwelle 42 angeordneter Rotor 43 angeordnet sein. Die Rotorwelle 42 ist mechanisch, z.B. über ein geeignetes Getriebe, mit dem Verriegelungselement 4 gekoppelt. Die Rotorwelle 42 ist durch Lager 47 in dem Gehäuse 40 gelagert. Der Rotor 43 trägt (nicht gezeigte) Rotorwicklungen, die über einen axial zum Rotor 43 versetzten Kommutator 45 elektrisch versorgt werden können, um den Verriegelungssteller 31 zu aktivieren. Der sich mit der Rotorwelle 42 drehende Kommutator 45 wird über feststehende Bürsten 46 kontaktiert, die an einem Bürstenträger 48 angeordnet sind.
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Der Bürstenträger 48 kann eine Baugruppe 49 mit elektronischen bzw. elektrischen Bauelementen tragen, durch die die Freigabeeinheit 32 mit der Freigabelogik 33 und dem Freigabeschalter 34 realisiert sind. Die Baugruppe 49 kann zwischen dem Bürstenträger 48 und dem Stator 41 angeordnet sein und über Versorgungs- und Steuerleitungen 5, 7 von extern mit der Versorgungspannung Uvers und den Steuersignalen S versorgt werden.
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Durch die vollständige Integration der Freigabelogik 33 und des Freigabeschalters 34 in der Baugruppe 49 im Inneren des Gehäuses 40 des Verriegelungsaktors 3 kann eine Manipulation an der Freigabeschaltung 33 bzw. dem Freigabeschalter 34 oder einer Umgehung der Freigabeschaltung nahezu ausgeschlossen werden, da ein Öffnen des Gehäuses 40 und eine Manipulation der Baugruppe 49 den Verriegelungssteller 31 zerstören würde.
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Die Freigabelogik 33 kann diskrete elektronische bzw. elektrische Bauelemente, wie Dioden, Transistoren, Widerstände und Induktivitäten umfassen und Logikschaltungen, z.B. in Form von integrierten Schaltungen, aufweisen. Die Freigabelogik 33 ist ausgebildet, je nach Auslegung eine Abfolge von Zuständen einer charakterisierenden Größe eines digitalen Steuersignals S oder eines analogen Steuersignals S, insbesondere Eigenschaften von zeitlichen Verläufen der Steuersignale S, auszuwerten und einen Vergleich jedes Steuersignals S mit einer entsprechenden Vorgabe über eine vorbestimmte Zeitdauer vorzunehmen.
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Die Freigabeeinheit 32 kann weiterhin weitere Bauelemente, wie beispielsweise ein Bandpassfilter, Gleichrichter, Dioden zum Schutz des Verriegelungsstellers 31 aufweisen. Insbesondere können Bauelemente zum Begrenzen eines Stroms oder einer Spannung an dem Verriegelungssteller 31 vorgesehen sein, zum Beispiel Varistoren oder Zenerdioden.
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In
4 ist am Beispiel zeitlichen Verläufen von Spannungspegeln von zwei Steuersignalen S1, S2 eine mögliche Codierung dargestellt. Für die Überprüfung der Steuersignale S1, S2 können z.B. Spannungswerte einer Spannung als charakteristische Größe zu drei Abtastzeitpunkten T
1, T
2, T
3. bezüglich beider Steuersignale S1, S2 abgetastet bzw. ermittelt werden. Die Codierung umfasst fünf Spannungspegel U
A, U
B, U
C, U
D, U
E sowie unterschiedliche Gradienten oder Sprünge zwischen verschiedenen Spannungspegeln jedes Steuersignals. Die Vorgabe für die Steuersignale S1, S2 erwartet folgenden Verlauf
| T1: | S1:UB | S2: UE |
| T2: | S1:UA | S2: UD |
| T3: | S1:UC | S2: UA |
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Zum Überprüfen, ob die Steuersignale S1, S2 zwischen den Abtastzeitpunkten bzw. während des Abtastens einen rampenförmigen Verlauf bzw. linearen Gradienten aufweisen, kann beispielsweise ein Integrator vorgesehen sein. Dann wird zusätzlich zu dem Vergleich mit den obigen Spannungsvorgaben auch ein Integratorwert des jeweiligen Steuersignals S1, S2 mit der entsprechenden Vorgabe verglichen.
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Nur wenn alle durch die jeweiligen Vorgaben für die Steuersignale S1, S2 bestimmten Größen den der tatsächlich angelegten Steuersignale S1, S2 entsprechen, wird ein Freigabesignal F generiert, dass den Freigabeschalter schließt, so dass die Versorgungsspannung an dem Verriegelungssteller 31 anliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkverriegelungssystem
- 2
- Steuereinheit
- 3
- Lenkverriegelungsaktor
- 4
- Verriegelungselement
- 5
- Versorgungsspannungsleitungen
- 6
- Steckverbindung
- 7
- Steuerleitung
- 8
- weitere Steckverbindung
- 31
- Verriegelungssteller
- 32
- Freigabeeinheit
- 33
- Freigabelogik
- 34
- Freigabeschalter
- 35
- Freigabeleitung
- 36
- Speicher
- 40
- Gehäuse
- 41
- Stator
- 42
- Rotorwelle
- 43
- Rotor
- 45
- Kommutator
- 46
- Bürsten
- 48
- Bürstenträger
- 49
- Baugruppe
- F
- Freigabesignal
- S
- Steuersignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004056138 A1 [0003]
- DE 1052316 A1 [0004]
- EP 2305521 B1 [0005]
- DE 102004041869 A1 [0006]
