DE19641899C1

DE19641899C1 - Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19641899C1
Application number: DE1996141899
Authority: DE
Inventors: Dirk Bunselmeier; Roland Drees
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2016-10-12

Description

Die Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge aus.

Derartige Sicherungssysteme sind insbesondere dafür vorgesehen, Schutz vor einer unbefugten Benutzung des Kraftfahrzeuges zu bieten. Aus diesem Grunde wird durch das Sicherungssystem die Betätigung des Lenkrades zumindest soweit behindert, daß das Kraftfahrzeug nicht mehr ohne weiteres steuerbar ist.

Es sind verschiedene Sicherungssysteme bekanntgeworden, bei deren zumindest ein Sperrglied mit einer Sperrausnehmung der Lenkspindel zusammenwirkt und somit diese gegen eine Drehbewegung verriegelt, wenn die Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges erfolgte, d. h. wenn das Lenkschloß abgeschlossen und der mechanische Schlüssel abgezogen ist. Ein diesen technischen Bedingungen gerechtwerdendes, den Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes Sicherungssystem ist durch die DE 39 37 800 C1 bekanntgeworden. Bei diesem Sicherungssystem kommt das Sperrglied entweder mit dem einen oder dem anderen Teil des auf der Lenkspindel festgelegten zweiteilig ausgebildeten Zahnkranzes verriegelnd in Eingriff. Ein aus zwei Teilen herzustellender und in genauer Zuordnung auf der Lenkspindel festzulegender Zahnkranz sowie die Realisierung der Sperrglieder verursacht aber sowohl bei Herstellung als auch bei der Montage einen nicht unerheblichen Aufwand. Ein direkter Zugriff auf die Funktionselemente eines solchen Sicherungssystemes ist damit durchaus alleine vom Innenraum des Kraftfahrzeuges her möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, welches mehrere Funktionselemente umfaßt, die vom Innenraum des Kraftfahrzeuges her nicht zugänglich sind und welches im wesentlichen aus besonders einfach herzustellenden und zu montierenden Funktionselementen besteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten Sicherungssystem ist besonders vorteilhaft, daß zu dessen Realisierung bereits im Kraftfahrzeug befindliche Komponenten ausgenutzt werden, welche darüber hinaus im Falle des Versuches einer unbefugten Benutzung nur äußerst schwer zugänglich sind.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand dreier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele sei die Erfindung näher erläutert, dabei zeigen

Fig. 1 schematisch ein erstes Sicherungssystem im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 schematisch das erste Sicherungssystem bei außer Betrieb genommenen Kraftfahrzeug;

Fig. 3 schematisch ein zweites Sicherungssystem bei außer Betrieb genommenen Kraftfahrzeug;

Fig. 4 schematisch ein drittes Sicherungssystem.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solches Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge im wesentlichen aus einer zumindest die Behinderung der Lenkbewegung bewirkenden Sperreinrichtung, die durch die Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges ihre Aktivierung erfährt.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 und der Fig. 2 hervorgeht, besteht die Sperreinrichtung aus zwei Magnetventilen 17, die den Durchfluß des als Öl ausgeführten Strömungsmediums 6 in einer ersten Stellung vollkommen freigeben und in einer zweiten Stellung vollkommen sperren. Um die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums 6 entsprechend zu beeinflussen, ist in jede der beiden zum Lenkzylinder 4 führenden Druckleitungen 2, 3 eines der beiden Magnetventile 17 eingebaut. In einer ersten im Fahrbetrieb vorliegenden Stellung geben die beiden Magnetventile 17 den Durchfluß ungehindert frei, wohingegen in einer zweiten bei Außerbetriebnahme des Fahrzeuges vorliegenden Stellung der Durchfluß völlig gesperrt ist.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, befinden sich die beiden Magnetventile 17 in ihrer ersten Stellung, so daß eine Ausführung von Lenkbewegungen ohne weiteres möglich ist. Bei laufendem Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges wird bei jeder Lenkbewegung des Lenkrades 12 der Motor 15 der Pumpe 13 in Betrieb gesetzt, so daß die Lenkbewegung unterstützt durch die Hilfskraftlenkanlage ausgeführt wird. Das Strömungsmedium 6 wird dabei auf der einen Kolbenseite im Lenkzylinder 4 vom Arbeitskolben 5 verdrängt und durch die Druckleitungen 2, 3 über das Lenkgetriebe 10 in den Vorratsbehälter 14 zurückbefördert. D.h. die den Strömungskreislauf bewirkende von einem Motor 15 angetriebene Pumpe 13, befördert das Strömungsmedium 6 zur Erzeugung der notwendigen Hilfskraft durch die Funktionselemente der Hilfskraftlenkanlage. Die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums 6 ist somit quasi voll gegeben und das Kraftfahrzeug kann mit Hilfskraftunterstützung gelenkt werden. Auch bei abgestelltem Antriebsmotor ist eine Betätigung der Lenkeinrichtung ohne Hilfskraftunterstützung möglich.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, befinden sich die beiden Magnetventile 17 in ihrer zweiten Stellung. Dies ist der Fall, wenn das Kraftfahrzeug außer Betrieb gesetzt ist (d. h. der Zündschlüssel ist abgezogen, das Kraftfahrzeug ist verschlossen usw). Dabei führt eine Unterbrechung der Bestromung der beiden Magnetventile 17 dazu, daß diese automatisch ihre zweite Stellung einnehmen. Das Strömungsmedium 6 kann weder von der Pumpe 13 noch manuell, d. h. bewirkt durch eine Lenkbewegung des Lenkrades 12 durch die Funktionselemente der Hilfskraftlenkanlage befördert werden, weil die beiden Magnetventile 17 die Durchströmungsfähigkeit vollständig sperren. Dadurch, daß die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums 6 gesperrt ist, kann auch mittels erhöhtem Kraftaufwand am Lenkrad 12 eine Lenkbewegung des Kraftfahrzeuges nicht mehr ausgeführt werden. Dies ist deshalb der Fall, weil das beiderseits des Arbeitskolben 5 vorhandene Strömungsmedium 6 weder über die eine noch über die andere Druckleitung 2, 3 in den Vorratsbehälter 14 zurückbefördert werden kann. Eine völlige Blockierung des Strömungsmediums 6 und damit eine völlige Blockierung der Lenkfähigkeit des Kraftfahrzeuges ist in der zweiten Stellung der beiden Magnetventile 17 realisiert.

Wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, ist das zweite Sicherungssystem dem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten ersten Sicherungssystem grundsätzlich ähnlich. Zusätzlich zu den bereits aus der Beschreibung des ersten Sicherungssystemes hervorgehenden Gegebenheiten ist in jede der beiden zum Lenkzylinder 4 führende Druckleitung 2, 3 zusätzlich ein Druckbegrenzungsventil 18 eingebaut. Die beiden Druckbegrenzungsventile 18 sprechen dann an, wenn die beiden Magnetventile 17 ihre zweite Stellung eingenommen haben, d. h. nicht bestromt werden. Die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums 6 ist jetzt an und für sich gesperrt. Jedoch durch den Einsatz der beiden Druckbegrenzungsventile 18 besteht für das Strömungsmedium 6 die Möglichkeit, die beiden Magnetventile 17 zu umgehen, so daß bei stark erhöhtem Kraftaufwand eine Lenkbewegung durchgeführt werden kann. Weil das Strömungsmedium 6 in seiner Durchströmungsfähigkeit durch die Funktionselemente der Hilfskraftlenkanlage von den beiden Druckbegrenzungsventilen 18 stark behindert wird, jedoch eine völlige Sperrung nicht erfolgt, bleibt die Lenkfähigkeit des Kraftfahrzeuges in der zweiten Stellung der Magnetventile 17 stark eingeschränkt erhalten. Der zur Ausführung der Lenkbewegung notwendige Kraftaufwand ist jedoch derart hoch, daß in der Praxis eine Lenkunfähigkeit des Kraftfahrzeuges vorliegt.

Wie insbesondere aus der Fig. 4 hervorgeht, besteht die Sperreinrichtung aus je einem Permanentmagneten 1 und einer dazugehörigen Spule 20, welche jeweils in direkter Nähe einer der beiden zum Lenkzylinder 4 der Hilfskraftlenkanlage führenden Druckleitungen 2, 3 angebracht sind und einem Strömungsmedium 6, welches als magnetorheologische Flüssigkeit ausgebildet ist.

Im Betrieb des Kraftfahrzeuges werden die beiden Spulen 20 bestromt, wodurch diese ein Magnetfeld erzeugen, welches den Magnetfeldern der beiden zugeordneten Permanentmagneten 1 mit etwa gleicher Größe entgegenwirkt. Das magnetische Gesamtfeld ist dadurch stark abgeschwächt und die Durchströmungsfähigkeit der magnetorheologischen Flüssigkeit quasi voll erhalten. D.h. die Ausführung von Lenkbewegungen ist ohne weiteres möglich. Bei laufendem Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges wird bei jeder Lenkbewegung des Lenkrades 12 der Motor 15 der Pumpe 13 in Betrieb gesetzt, so daß die Lenkbewegung unterstützt durch die Hilfskraftlenkanlage ausgeführt wird. Das als magnetorheologische Flüssigkeit ausgebildete Strömungsmedium 6 wird dabei auf der einen Kolbenseite im Lenkzylinder 4 vom Arbeitskolben 5 verdrängt und durch die Druckleitungen 2, 3 über das Lenkgetriebe 10 in den Vorratsbehälter 14 zurückbefördert. D.h. die den Strömungskreislauf bewirkende von einem Motor 15 angetriebene Pumpe 13, befördert das Strömungsmedium 6 zur Erzeugung der notwendigen Hilfskraft durch die Funktionselemente der Hilfskraftlenkanlage. Die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums 6 ist somit quasi voll gegeben und das Kraftfahrzeug kann mit Hilfskraftunterstützung gelenkt werden. Auch bei abgeschaltetem Antriebsmotor ist eine Betätigung der Lenkeinrichtung ohne Hilfskraftunterstützung möglich.

Wird das Kraftfahrzeug außer Betrieb gesetzt, d. h. der Zündschlüssel ist abgezogen, das Kraftfahrzeug ist verschlossen usw., erfolgt automatisch die Unterbrechung der Bestromung der beiden Spulen 20, womit die Magnetfelder der beiden Permanentmagneten 1 voll zum tragen kommen. Die beiden durch die beiden Permanentmagnete 1 erzeugten Magnetfelder beeinflussen die Durchströmungsfähigkeit der magnetorheologischen Flüssigkeit soweit, daß diese im Bereich der beiden Permanentmagnete 1 ihre Fließfähigkeit vollkommen einbüßt. D.h. in den beiden Druckleitungen 2, 3 entsteht jeweils ein Stopfen, welcher die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmedium 6 vollkommen sperrt. Dadurch, daß die Durchströmungsfähigkeit des als magnetorheologische Flüssigkeit ausgebildeten Steuerungsmediums 6 vollkommen gesperrt ist, kann auch mittels erhöhtem Kraftaufwand am Lenkrad 12 eine Lenkbewegung des Kraftfahrzeuges nicht mehr ausgeführt werden. Die Einzelheiten der durch die Sperrung der Durchströmungsfähigkeit hervorgerufene Gegebenheiten bei einer Hilfskraftlenkanlage sind unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bereits vorstehend näher beschrieben, so daß sich eine Abhandlung an dieser Stelle erübrigt.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, erfolgt die Ansteuerung d. h. Bestromung bzw. Unterbrechung der Bestromung der Magnetventile 17 bzw. der Spulen 20 über ein an den Zündanlaßschalter 19 angeschlossenes Steuergerät 7. Das Steuergerät 7 steht wiederum über Steuerleitungen 8 mit den beiden Magnetventilen 17 bzw. Spulen 20 in Verbindung. Über die Steuerleitungen 8 gibt das Steuergerät 7 Signale an die beiden Magnetventile 17 bzw. Spulen 20 weiter, die entweder den Betrieb oder aber die Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges anzeigen, wodurch die beiden Magnetventile 17 entsprechend des Bestromungszustandes ihre erste oder aber ihre zweite Stellung einnehmen bzw. entsprechend des Bestromungszustandes der beiden Spulen 20 die Magnetfelder der Permanentmagnete 1 ihre Wirkung entfalten oder in ihrer Wirkung aufgehoben werden. Wie weiterhin aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, enthält der Zündanlaßschalter 19 eine Empfangseinrichtung, welche von einem Transponder 9 abgegebene kodierte Signale an das Steuergerät 7 weitergibt. So ist es möglich, den Betrieb bzw. die Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges über die von dem Transponder 9 abgegebenen kodierten Signale anzuzeigen.

Claims

1. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge, mit einer zumindest die Behinderung der Lenkbewegung bewirkenden Sperreinrichtung, welche durch die Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges ihre Aktivierung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmungsfähigkeit des in der Hilfskraftlenkanlage des Kraftfahrzeuges befindlichen Strömungsmediums (6) durch die Aktivierung der Sperreinrichtung zumindest stark behindert ist.

2. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperreinrichtung in die beiden zum Lenkzylinder (4) der Hilfskraftlenkanlage führenden Druckleitungen (2, 3) jeweils ein betätigbares Ventil eingebaut ist, welches bei Aktivierung einen Stellungswechsel vornimmt.

3. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperreinrichtung direkt in den Lenkzylinder (4) der Hilfskraftlenkanlage zwei betätigbare Ventile eingebaut sind, welche bei Aktivierung einen Stellungswechsel vornehmen.

4. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden als Sperreinrichtung dienenden Ventile als Magnetventile (17) ausgebildet sind, und daß ein Stellungswechsel dieser in ihre die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums (6) sperrende Position durch eine Unterbrechung ihre Spannungsversorgung herbeigeführt wird.

5. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden als Sperreinrichtung dienenden Ventile als Druckbegrenzungsventile (18) ausgebildet sind, und daß ein Stellungswechsel dieser in ihre die Durchströmungsfähigkeit des Strömungsmediums (6) stark behindernde Position durch eine Unterbrechung ihre Spannungsversorgung herbeigeführt wird.

6. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmedium (6) eine, durch Veränderung ihrer Umgebungsbedingungen den Aggregatzustand, d. h. ihre Durchströmungsfähigkeit stark verändert rheologische Flüssigkeit ist.

7. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmedium (6) eine magnetorheologische Flüssigkeit ist.

8. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperreinrichtung in der Nähe der beiden zum Lenkzylinder (4) der Hilfskraftlenkanlage führenden Druckleitungen (2, 3) jeweils ein Permanentmagnet (1) und eine Spule (20) angebracht sind, wobei die Spule (20) im Betrieb des Fahrzeuges ein dem Permantmagnet (1) entgegengesetztes Magnetfeld etwa gleicher Größe aufbaut, und daß zur Aktivierung der Sperreinrichtung die Spannungsversorgung der beiden Spulen (20) unterbrochen wird, so daß lediglich das Magnetfeld der beiden Permanentmagneten (1) zur Wirkung kommt und der Aggregatzustand der magnetorheologischen Flüssigkeit von durchströmungsfähig in Richtung durchströmungsunfähig verändert ist.

9. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperreinrichtung direkt in den Lenkzylinder (4) der Hilfskraftlenkanlage zumindest ein Permanentmagnet (1) und zumindest eine Spule (20) eingebaut ist, wobei die Spule (20) im Betrieb des Fahrzeuges ein dem Permantmagnet (1) entgegengesetztes Magnetfeld etwa gleicher Größe aufbaut, und daß zur Aktivierung der Sperreinrichtung die Spannungsversorgung der Spule (20) unterbrochen wird, so daß lediglich das Magnetfeld des Permanentmagneten (1) zur Wirkung kommt und der Aggregatzustand der magnetorheologischen Flüssigkeit von durchströmungsfähig in Richtung durchströmungsunfähig verändert ist.

10. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Sperreinrichtung ein Transponder (9) vorgesehen ist, welcher kodierte Signale an ein Steuergerät (7) übermittelt, wodurch die Aktivierung oder Deaktivierung des Sicherungssystemes erfolgt.

11. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (9) ein Bedienteil umfaßt, über welches ein Inbetriebnehmen oder Außerbetriebnehmen des Kraftfahrzeugmotors herleitbar ist.

12. Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Warneinrichtung vorgesehen ist, welche ein akustisches und/oder optisches Signal im Fall einer Funktionsstörung des Sicherungssystemes an den Benutzer abgibt.