DE4325619A1 - Verfahren zum verlustarmen Betrieb von mindestens zwei, eine Wegfahrsperre in einem Kraftfahrzeug bildenden Relais und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum verlustleistungs­ armen Betrieb von mindestens zwei, eine Wegfahrsperre in einem Kraftfahrzeug bildenden Relais, bei welchem die Relais zur Deaktivierung der Wegfahrsperre von einer im Fahrzeug befindlichen Verarbeitungseinheit angesteuert wer­ den und dadurch die Stromversorgung eines für die Aktivie­ rung der Fahrbetriebsbereitschaft notwendigen Verbrauchers hergestellt wird sowie eine Schaltungsanordnung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Aufgrund der immer größer werdenden Anzahl von Autoauf­ brüchen und Autodiebstählen gewinnen Diebstahlsicherungen an immer größerer Bedeutung.

Zur Sicherung von Kraftfahrzeugen ist es üblich, diese mit sogenannten Wegfahrsperren auszurüsten. Solche Wegfahrsper­ ren stellen einen Eingriff in das System Kraftfahrzeug dar, indem sie durch Unterbrechung, elektrische Funktionen im Kraftfahrzeug verhindern.

So wird mit Hilfe eines sich am Fahrzeug befindlichen Steu­ ergerätes beispielsweise der Anlasser gesperrt oder die Zündung unterbrochen. Dies erfolgt durch Ansteuerung von Relais, die bei deaktivierter Wegfahrsperre bestromt werden und so das Fahrzeug in den betriebsbereiten Zustand verset­ zen.

Da die Relais im Betriebszustand des Fahrzeuges dauerhaft bestromt werden, tritt an den Relais eine hohe Verlustlei­ stung auf, die zusätzliche Maßnahmen zur Wärmeableitung aus der Fahrzeugelektronik erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verlustlei­ stung der Relais bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Funktionstüchtigkeit der Kraftfahrzeugelektronik zu redu­ zieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Deaktivierung der Wegfahrsperre die Relais in einer ersten Phase parallel und nach Schließung der Relaiskontakte in einer zweiten Phase in Reihe geschaltet werden.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß die Anzugsspannung eines Relais größer ist, als seine Haltespannung. Nach dem die Relais angezogen haben, muß bloß noch soviel Energie aufgewandt werden, damit sie nicht wieder abfallen. Damit wird die Gesamtleistungsaufnahme reduziert und die Funkti­ onstüchtigkeit des Kraftfahrzeuges bei geringstmöglichem Energieverbrauch gewährleistet. Zusätzliche Maßnahmen wie z. B. Kühlkörper zur Ableitung der auftretenden Wärme sind nicht erforderlich.

Vorzugsweise werden die Relais bei Auftreten von Unterspan­ nungen nach der zweiten Phase wieder parallel geschaltet, was durch eine entsprechende hardwaremäßige Verschaltung realisiert werden kann.

In einer anderen Ausführung werden die Relais bei Auftreten eines, die Unterspannung in der Fahrzeugelektrik anzeigen­ den Signals unabhängig vom Steuerbefehl eines in der Verar­ beitungseinheit angeordneten Mikrocontrollers parallel geschaltet. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß bei Auftreten von Unterspannungen die Betriebsbereitschaft des Fahrzeuges gewährleistet ist.

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens weist einen Mikrocontroller auf, welcher mit einem ersten elektronischen Schalter und einem zweiten elektronischen Schalter verbunden ist, wobei der erste elektronische Schalter mit dem ersten Pol des ersten Relais verbunden ist, dessen zweiter Pol auf die Betriebsspannung führt. Der zweite elektronische Schalter führt auf einen Transistor, dessen Emitter an Betriebsspannung liegt, wäh­ rend sein Kollektor mit dem ersten Pol des zweiten Relais verbunden ist, wohingegen der zweite Pol des Relais mit dem Kollektor eines weiteren Transistors verbunden ist, dessen Basis durch einen Steuerbefehl schaltbar ist. Mit Hilfe dieser einfachen Schaltungsanordnung werden die Relais auf­ grund der anliegenden Steuerbefehle entweder parallel oder in Reihe geschaltet und somit sichergestellt, daß die Weg­ fahrsperre wirksam deaktiviert bleibt.

In einer Ausführung werden die elektronischen Schalter durch einen Diodenkombination entweder vom Mikrocontroller oder von dem, die Unterspannung in der Fahrzeugelektrik anzeigenden Steuersignal wirksam geschaltet.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.

Der Mikrocontroller µC, der im Steuergerät des Kraftfahr­ zeuges angeordnet ist, ist über einen Vorwiderstand Rl mit der Basis eines ersten Transistors T1 verbunden. Der Emit­ ter des Transistors T1 liegt auf Masse und der Kollektor führt auf die der Betriebsspannung U_B abgewandten Seite des ersten Relais RE1, dessen andere Seite mit der Betriebs­ spannung U_B verbunden ist.

Auch die Basis eines zweiten Transistors T2 wird über einen zweiten Widerstand R2 vom Mikrocontroller µC angesteuert. Der Emitter des Transistors T2 liegt auf Masse, während der Kollektor über einen weiteren Widerstand R3 an die Basis eines weiteren Transistors T3 führt, dessen Emitter mit der Betriebsspannung U_B verbunden ist. Der Kollektor dieses Transistors T3 liegt am ersten Pol des zweiten Relais RE2, welches über eine Diode D4 mit der, der Betriebsspannung U- abgewandten Seite des ersten Relais RE1 verbunden ist. Wei­ terhin ist der Kollektor des Transistors T3 über eine Diode D3 mit dem Kollektor eines vierten Transistors T4 verbun­ den, dessen Emitter auf Masse liegt. An der Basis des Tran­ sistors T4 liegt ein weiteres Steuersignal, welches z. B. ebenfalls durch den Mikrocontroller µC erzeugt werden kann.

Wird nun vom Mikrocontroller µC ein High-Signal an die Transistoren T1, T2 und T4 gelegt, bedeutet dies, daß die Wegfahrsperre deaktiviert werden soll.

Die Transistoren T1, T2 und T4 sind durchgesteuert. Der Stromfluß erfolgt von der Betriebsspannung U_B über das erste Relais RE1 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1.

Das Relais RE2 wird von der Betriebsspannung U_B über den durchgeschalteten Transistor T3 bestromt, wobei der Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T4 fließt.

Die Relais RE1 und RE2 werden über diese Parallelschaltung gleichzeitig voll bestromt.

Liegt an der Basis der Transistoren T1 und T2 ein Low- Signal, sind beide Transistoren T1, T2 gleichzeitig gesperrt. Bei anhaltenden High-Signal an der Basis des Transistors T4 ist der Strompfad von der Betriebsspanung U_B über die Relais RE1 und RE2 und der dazwischen in Durchlaß­ richtung angeordneten Diode D4 zum Transistor T4 geschal­ tet. Die Relais RE1 und RE2 befinden sich somit in Reihenschaltung.

Für den Fall, daß in der Fahrzeugelektrik Unterspannungen auftreten, was z. B. beim Betätigen des Anlassers eintreten kann, wird ein entsprechendes Signal an die Transistoren T1 und T2 gegeben und die Relais RE1 und RE2 werden parallel geschaltet.

Über die Diodenkombination D1 und D2 wird sichergestellt, daß die Parallelschaltung der Relais RE1 und RE2 immer dann erfolgt, wenn entweder von Mikrocontroller µC oder ein, die Unterspannung in der Fahrzeugelektronik anzeigendes Signal an den Basen der Transistoren T1 und T2 anliegt. Dadurch wird gewährleistet, daß die Relais RE1 und RE2 immer ange­ zogen bleiben und die Wegfahrsperre somit deaktiviert bleibt.

Claims (5)

1. Verfahren zum verlustleistungsarmen Betrieb von minde­ stens zwei eine Wegfahrsperre in einem Kraftfahrzeug bildenden Relais, bei welchem die Relais zur Deakti­ vierung der Wegfahrsperre von einer im Fahrzeug befindlichen Verarbeitungseinheit angesteuert werden und dadurch die Stromversorgung eines für die Aktivie­ rung der Fahrbetriebsbereitschaft notwendigen Verbrau­ chers hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Deaktivierung der Wegfahrsperre die Relais in einer ersten Phase parallel und nach Schließung der Relaiskontakte in einer zweiten Phase in Reihe geschaltet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer Unterspannung die Relais nach der zweiten Phase wieder parallel geschaltet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten eines, die Unterspannung in der Fahr­ zeugelektrik anzeigenden Signals die Relais unabhängig vom Steuerbefehl eines Mikrocontrollers der Verarbei­ tungseinheit parallel geschaltet werden.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrocontroller (µC) einen ersten elektronischen Schalter (T1) und einen zweiten elektronischen Schal­ ter (T2) steuert, wobei der erste elektronische Schal­ ter (T1) mit dem ersten Pol des ersten Relais (RE1) verbunden ist, dessen zweiter Pol auf die Betriebs­ spannung (U_B) führt, und der zweite elektronische Schalter (T2) an einen Transistor (T3) führt, dessen Emitter an Betriebsspannung (U_B) liegt, während sein Kollektor mit dem ersten Pol des zweiten Relais (RE2) verbunden ist, dessen zweiter Pol mit dem Kollektor eines weiteren Transistors (T4) verbunden ist, dessen Basis durch den Steuerbefehl schaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronischen Schalter (T1, T2) durch eine Diodenkombination (D1, D2) entweder vom Mikrocontroller (µC) oder von einem, die Unterspannung anzeigenden Steuersignal wirksam schaltbar sind.