DE19633202C1 - Steueranlage für ein Kraftfahrzeug mit zusätzlicher Notbetriebseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steueranlage in einem Kraftfahrzeug, welche Steueranlage ein Steuergerät und damit über eine Steuerleitung verbundene elektrisch ansteuerbare und elektrisch über einen Motortreiber betä­ tigte Kraftfahrzeugtürverschlüsse und gegebenenfalls andere Fahrzeugkomponenten aufweist, wobei das Steuergerät über fahrzeugfeste Betätigungseinrichtungen und/oder mit Hilfe von Fernbetätigungseinrichtungen zum Zwecke der Ansteuerung der Fahrzeugkomponenten aktivierbar ist und wobei die Steueranlage an eine Starterbatterie zur Versorgung der Steueranlage mit elektrischer Energie angeschlossen ist und zusätzlich eine Notbetriebseinrichtung mit Notbetriebs­ schaltung und Notbetriebsenergieversorgung zumindest für die Kraftfahrzeugtürverschlüsse vorgesehen ist. Es versteht sich, daß die einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüsse mit einem elektrischen Stellmotor ausgerüstet sind, dem im allgemeinen ein Motortreiber zugeordnet ist. Eine Notbe­ triebsschaltung umfaßt zumindest einen Meßschaltkreis zur Messung der Spannung der Starterbatterie und kann ansonsten als diskreter Schaltkreis, aber auch programmgesteuert, im Rahmen des Steuergerätes eingerichtet sein. Die Notbe­ triebsschaltung wird bei Unterspannung wirksam. Unterspan­ nung bezeichnet eine untere Grenze der Spannung der Star­ terbatterie, bei welcher die Steuerfunktionen der Steuer­ anlage noch hinreichend zuverlässig ausführbar sind. Ein üblicher Wert der Unterspannung beträgt bei 12 V-Anlagen z. B. 11,4 V. Es versteht sich, daß die erläuterten, bei Notbetrieb erfolgenden Funktionen nicht nur bei entladener Starterbatterie, sondern auch bei elektrischer Trennung der Starterbatterie von dem Kraftfahrzeug ausführbar sind. Bei abgetrennter Starterbatterie registriert nämlich der Meß­ schaltkreis eine fiktive Spannung der Starterbatterie von 0 V. - Steueranlagen des eingangs beschriebenen Aufbaus sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Bei einer bekannten Steueranlage (DE 195 30 721 A1) sind eine einzige Notstrombatterie und eine zentrale Notbe­ triebsschaltung vorgesehen. Die Einrichtung ist so getrof­ fen, daß mittels der Notbetriebsschaltung die Steueranlage bei Unterspannung im Steuergerät von der Starterbatterie trennbar und an die Notstrombatterie anschließbar ist. Die Fahrzeugkomponenten bilden Basiskomponenten und Komfort­ komponenten. Die Basiskomponenten betreffen die Kraft­ fahrzeugtürverschlüsse und beispielsweise auch die An­ steuerung der Diebstahlwarnanlage. Komfortkomponenten sind solche, die grundsätzlich verzichtbar sind, z. B. elek­ trische Fensterheber, Kabinenbeleuchtung und dergleichen. Im Notstrombetrieb werden im allgemeinen die Komfort­ komponenten deaktiviert. Die Energie der Notbetriebsener­ giequelle steht damit allein für die Betätigung der Basis­ komponenten zur Verfügung. Die Notbetriebsenergieversor­ gung erfolgt über eine Batterie, einen Akkumulator oder auch über einen Kondensator. Die Notstromenergieversorgung ist dazu bestimmt und ausgelegt, die Versorgung der elek­ trisch ansteuerbaren Fahrzeugkomponenten mit elektrischer Energie bei entladener oder außer Funktion gekommener Starterbatterie zu übernehmen. Die Notstrombatterie ist vorzugsweise im Innenraum des Kraftfahrzeuges oder gege­ benenfalls im Kofferraum untergebracht. Sie ist daher sicherer untergebracht als die Starterbatterie, die sich im Motorraum befindet. Die im Innenraum des Kraftfahrzeuges untergebrachte Notbetriebsenergieversorgung bleibt daher in einem Crashfall mit hoher Wahrscheinlichkeit unbeschädigt und erlaubt es erforderlichenfalls, zumindest einen der Kraftfahrzeugtürverschlüsse von außen her mit den üblichen Fernbedienungseinrichtungen zu öffnen.

Bei einer anderen bekannten Steueranlage, von der die Erfindung ausgeht (EP 0 694 665 A1), ist die Notbetriebs­ einrichtung in eine Mehrzahl von Notbetriebsaggregaten aufgelöst, die jeweils aus einer Notbetriebsschaltung und einer Notbetriebsenergiequelle aufgebaut sind. Die ein­ zelnen Notbetriebsaggregate sind den einzelnen Kraftfahr­ zeugtürverschlüssen zugeordnet und in der entsprechenden Kraftfahrzeugtür oder in den einzelnen Kraftfahrzeug­ türverschlüssen untergebracht. Das erhöht die Crashsicher­ heit, weil davon auszugehen ist, daß zumindest ein Kraft­ fahrzeugtürverschluß oder deren mehrere im Crashfall notbe­ triebsbereit bleiben. Bei der insoweit bekannten Aus­ führungsform entstehen jedoch fertigungstechnische und montagetechnische Zwänge, wenn die für die Aufladung der Notbetriebsenergiequelle vorgesehene Lichtmaschine oder Starterbatterie des Kraftfahrzeuges für eine Spannung von z. B. 9 bis 20 V ausgelegt ist und folglich entsprechend ausgelegte und dadurch voluminöse Bauteile, insbesondere Motortreiber, in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen untergebracht werden müssen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Steuerschaltung des eingangs beschriebenen Aufbaus die Notbetriebseinrichtung weiter zu verbessern, insbe­ sondere so zu vereinfachen, daß sie in üblichen Kraftfahr­ zeugtürverschlüssen einfach untergebracht werden kann.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine elektrische Steueranlage in einem Kraft­ fahrzeug, welche Steueranlage ein Steuergerät und damit über eine Steuerleitung verbundene elektrisch ansteuerbare und elektrisch über einen Motortreiber betätigte Kraft­ fahrzeugtürverschlüsse und gegebenenfalls andere Fahrzeug­ komponenten aufweist, wobei das Steuergerät über fahr­ zeugfeste Betätigungseinrichtungen und/oder mit Hilfe von Fernbetätigungseinrichtungen zum Zwecke der Ansteuerung der Fahrzeugkomponenten aktivierbar ist und wobei die Steuer­ anlage an eine Starterbatterie zur Versorgung der Steuer­ anlage mit elektrischer Energie angeschlossen ist und zusätzlich eine Notbetriebseinrichtung mit Notbetriebs­ schaltung und Notbetriebsenergieversorgung zumindest für die Kraftfahrzeugtürverschlüsse angeordnet ist, wobei die die Notbetriebseinrichtung eine Mehrzahl von Notbetriebs­ aggregaten aufweist, die jeweils aus einer Notbetriebs­ schaltung und einer Notbetriebsenergiequelle aufgebaut sind, wobei die Notbetriebsaggregate dezentral einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen zugeordnet sind. Diese Steuer­ anlage ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Notbetriebsenergiequelle der einzelnen Notbetriebsaggregate ständig zwischen Starterbatterie des Kraftfahrzeuges und Motortreiber des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und daß eine Transistorschaltung vorgesehen ist, die bei Notbetrieb die Spannung für den Motortreiber gegenüber der Starter­ batteriespannung reduziert, z. B. Starterbatteriespannung 9 bis 20 V, Motortreiberspannung 6 V.

Die Lehre der Erfindung kann auf verschiedene Weise ver­ wirklicht werden. Eine Ausführungsform ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem Kraftfahrzeugtürverschluß des Kraft­ fahrzeuges ein Notbetriebsaggregat zugeordnet ist. Es kann sich um ein entsprechendes Einbaumodul handeln. Die Notbe­ triebsaggregate können in die Kraftfahrzeugtürverschlüsse eingebaut oder an diese angebaut sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Notbetriebsaggregate auf einer Bauteilplatine angeordnet, die in denjenigen Kraftfahrzeugtürverschluß, der mit dem Notbetriebsaggregat auszurüsten ist, eingebaut oder an diesen angebaut ist.

Bewährt haben sich, insbesondere in bezug auf die Funk­ tionssicherheit und Diebstahlsicherheit, Kraftfahrzeugtür­ verschlüsse der Ausführungsform geschlossene Bauweise (vgl. DE 35 26 501 C2, DE 44 27 253 C2). Die Erfindung lehrt insoweit, bei einem Kraftfahrzeugtürverschluß der Ausfüh­ rungsform "geschlossene Bauweise" mit die Schloßbauteile kapselndem Gehäuse auch das Notbetriebsaggregat in dem Gehäuse zu kapseln. Dadurch sind die Notbetriebsaggregate der einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüsse betrieblich und gegen unerlaubte Manipulationen zusätzlich geschützt.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können die Notbetriebsenergiequellen von der Lichtmaschine des Kraft­ fahrzeuges unmittelbar oder mittelbar, z. B. über die Starterbatterie, aufgeladen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Steuerschaltung, von der die Erfindung ausgeht,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Steuerschaltung für eine Kraftfahrzeugtür gemäß Ausschnitt A aus Fig. 1 und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 mit Spannungsbegrenzung für die Notbetriebsaggregate.

In der Fig. 1 erkennt man ein Kraftfahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Steueranlage. Die Steueranlage weist ein Steuergerät 2 und über einen Multiplex-Einleiterbus 3 an das Steuergerät 2 angeschlossene Fahrzeugkomponenten wie Kraftfahrzeugverschlüsse 4, Fensterheber 5 und Diebstahl­ warnanlage 6 auf. Den Fahrzeugkomponenten zugeordnete Steuerungsfunktionen des Steuergerätes 2 sind mittels im Kraftfahrzeug 1 angeordneter elektrischer Betätigungsele­ mente 7, beispielsweise Schalter oder Taster, und/oder mittels einer Fernbetätigungseinrichtung, bestehend aus Fernbetätigungssender 8 und mit dem Steuergerät 2 verbun­ denem Fernbetätigungsempfänger 9, aktivierbar. Die Steuer­ anlage ist an eine Starterbatterie 10 zur Versorgung der Steueranlage mit elektrischer Energie angeschlossen. Neben der Starterbatterie 10 ist eine Notstrombatterie 11 einge­ richtet. Weiterhin ist eine Notbetriebsschaltung 12 vorgesehen. Mittels der Notbetriebsschaltung 12 ist die Steueranlage bei Unterspannung im Steuergerät 2 von der Starterbatterie 10 trennbar und an die Notstrombatterie 11 anschließbar. Gleichzeitig sind Komfortsteuerungsfunktionen des Steuergerätes 2 bei weiterhin aktivierbaren Basis­ steuerungsfunktionen deaktivierbar. Im Ausführungsbeispiel umfassen die Basissteuerungsfunktionen alle Kraftfahrzeug­ türverschlüsse 4, die Diebstahlwarnanlage 6 und gegebenen­ falls den Kofferraumverschluß 13, sofern die Starter­ batterie 10 im Kofferraum untergebracht ist. Da die Kraftfahrzeugtürverschlüsse 4 im Ausführungsbeispiel mittels eines Stelltriebs elektrisch aus lösbar und mittels eines weiteren Stelltriebs in eine Diebstahlsicherungs­ funktionsstellung fahrbar sind, umfaßt die Aktivierbarkeit der Basissteuerungsfunktionen die Ansteuerung dieser beiden Stelltriebe. Die Steueranlage weist zusätzlich einen kraftfahrzeugaußenseitig zugänglichen Transponderabfrage­ transceiver 14 auf, welcher durch mechanische Betätigung mittels eines Transponders T aktivierbar ist. Der Trans­ ponderabfragetransceiver 14 sowie der Transponder T sind jeweils mit einem nicht dargestellten Codewortspeicher mit darin abgespeichertem Codewort ausgestattet. Bei aktivier­ tem Transponderabfragetransceiver 14 ist das im Transponder T gespeicherte Codewort abfragbar und mit dem im Trans­ ponderabfragetransceiver 14 gespeicherten Codewort ver­ gleichbar. Die Basissteuerungsfunktionen sind nach Maßgabe des Vergleiches des vom Transponderabfragetransceiver 14 abgefragten Codewortes mit dem im Transponderabfragetrans­ ceiver 14 gespeicherten Codewort aktivierbar. Wie eine solche Einrichtung im übrigen aufgebaut ist und arbeitet, ist bekannt (vgl. DE 44 27 253 A1). - Die Fig. 1 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt eine Kraftfahrzeugtür 18 mit Kraftfahrzeugtürverschluß 4 und den weiter unten beschrie­ benen Bauteilen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Steueranlage nach der Lehre der Erfindung. Man erkennt die Steuerleitung 15, mit der die Kraftfahrzeugtürverschlüsse 4, von denen in den Fig. 2 und 3 lediglich einer dargestellt ist, an das Steuergerät 2 angeschlossen sind. Die Fig. 2 und 3 zeigen von den mechanischen Bauteilen der Kraftfahrzeugtürverschlüsse 4 nur den Motortreiber 16. Wie bereits erwähnt, können mittels im Kraftfahrzeug 1 angeordneter elektrischer Betätigungselemente 7 und/oder mittels einer Fernbetäti­ gungseinrichtung bestehend aus Fernbetätigungssender 8 und mit dem Steuergerät 2 verbundenen Fernbetätigungsempfänger 9 dem Fahrzeug 1 den elektrisch ansteuerbaren Fahrzeug­ komponenten, insbesondere also den Kraftfahrzeugtürver­ schlüssen 4, Steuerbefehle erteilt werden. Die Steueranlage ist an eine Starterbatterie 10 angeschlossen und dadurch bei Normalbetrieb mit elektrischer Energie versorgt. Die Notbetriebseinrichtung weist eine Mehrzahl von Notbetriebs­ aggregaten 17 auf, von denen jeweils eines in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Notbetriebsaggregate 17 bestehen aus einer Notbetriebsschaltung 12 und einer Notbetriebs­ energiequelle 19. Die Notbetriebsaggregate 17 sind dezen­ tral den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen 4 zuge­ ordnet. Das Notbetriebsaggregat 17 ist auf einer Bauteil­ platine angeordnet, die in der Fig. 2 dargestellt ist. Sie ist in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschluß 4, der mit dem Notbetriebsaggregat 17 auszurüsten ist, eingebaut. In den Fig. 2 und 3 verdeutlicht die strichpunktierte Linie den Kraftfahrzeugtürverschluß 4. Bei den Kraftfahrzeugtür­ verschlüssen 4 mag es sich um solche der Ausführungsform "geschlossene Bauweise" handeln, worauf bereits hingewiesen wurde.

In den Fig. 2 bis 3 erkennt man, daß die Notbetriebsener­ giequelle 19 der Notbetriebsaggregate 17 eine elektronische Ladeschaltung aufweist und von der Lichtmaschine des Kraft­ fahrzeuges 1 unmittelbar oder mittelbar aufladbar ist. In der Fig. 3 wurde dargestellt, daß das Notbetriebsaggregat 17 bzw. die Notbetriebsaggregate 17 mit niedrigerer Betriebsspannung versorgt werden, als sie von der Starter­ batterie 10 kommt. Dazu ist die Notbetriebsenergiequelle 19 der einzelnen Notbetriebsaggregate 17 ständig zwischen dem nicht gezeichneten Starterbatterie 10 des Kraftfahrzeuges und dem Motortreiber 16 des Kraftfahrzeugtürverschlusses angeordnet. Es ist eine Transistorschaltung vorgesehen, die bei Notbetrieb die Spannung für den Motortreiber 16 gegenüber der Starterbatterie 10 Spannung reduziert, z. B. Starterbatteriespannung 9 bis 20 V, Motortreiberspannung 6 V. Der Transistor 20 findet sich außerhalb des Controlers 21 in der Plusleitung. Der sogenannte elektronische Lade­ manager 22 öffnet und schließt den Transistor 20 so, daß die Notversorgung eine konstante Spannung von beispiels­ weise 6 V aufweist, während die Starterbatterie 10, wie angegeben 9 oder 20 V aufweisen kann. Diese Spannungsbe­ grenzung ermöglicht eine Auslegung des Kraftfahrzeug­ türverschlusses 4 mit einem verhältnismäßig kleinen Motor­ treiber 16 mit kleinem Toleranzbereich in bezug auf die Spannung bei wenig voluminöser Bauweise.

Claims (5)

1. Elektrische Steueranlage in einem Kraftfahrzeug, welche Steueranlage ein Steuergerät und damit über eine Steuerlei­ tung verbundene elektrisch ansteuerbare und elektrisch über einen Motortreiber betätigte Kraftfahrzeugtürverschlüsse und gegebenenfalls andere Fahrzeugkomponenten aufweist,
wobei das Steuergerät über fahrzeugfeste Betätigungsein­ richtungen und/oder mit Hilfe von Fernbetätigungseinrich­ tungen zum Zwecke der Ansteuerung der Fahrzeugkomponenten aktivierbar ist und
wobei die Steueranlage an eine Starterbatterie zur Versor­ gung der Steueranlage mit elektrischer Energie ange­ schlossen ist und zusätzlich eine Notbetriebseinrichtung mit Notbetriebsschaltung und Notbetriebsenergieversorgung zumindest für die Kraftfahrzeugtürverschlüsse angeordnet ist,
wobei die Notbetriebseinrichtung eine Mehrzahl von Notbe­ triebsaggregaten aufweist, die jeweils aus einer Notbe­ triebsschaltung und einer Notbetriebsenergiequelle aufge­ baut sind, und wobei die Notbetriebsaggregate dezentral einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Notbe­ triebsenergiequelle der einzelnen Notbetriebsaggregate ständig zwischen Starterbatterie des Kraftfahrzeuges und Motortreiber des Kraftfahrzeugtürverschlusses angeordnet ist und daß eine Transistorschaltung vorgesehen ist, die bei Notbetrieb die Spannung für den Motortreiber gegenüber der Starterbatteriespannung reduziert, z. B. Starterbat­ teriespannung 9 bis 20 V, Motortreiberspannung 6 V.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kraftfahrzeugtürverschluß des Kraftfahrzeuges ein Notbetriebsaggregat zugeordnet ist.

3. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Notbetriebsaggregate in die Kraft­ fahrzeugtürverschlüsse eingebaut oder an diese angebaut sind.

4. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Notbetriebsaggregate auf einer Bau­ teilplatine angeordnet sind, die in den Kraftfahrzeug­ türverschluß, der mit dem Notbetriebsaggregat auszurüsten ist, eingebaut oder angebaut ist.

5. Steueranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kraftfahrzeugtürverschluß der Ausführungsform "geschlossene Bauweise" mit die Schloßbauteile kapselndem Gehäuse auch das Notbetriebsaggregat in dem Gehäuse gekapselt ist.