DE4330733C2 - Vorrichtung zur Diebstahlsicherung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Diebstahlsiche­ rung eines Kraftfahrzeuges, bei welcher nach Bekanntgabe einer elektrisch über Widerstände codierten Information das Kraftfahrzeug durch eine, die codierte Information verar­ beitende Auswerteschaltung in den fahrbereiten Zustand ver­ setzbar ist.

Aufgrund der immer größer werdenden Anzahl von Autoauf­ brüchen und Autodiebstählen gewinnen Diebstahlsicherungen in Kraftfahrzeugen eine immer größere Bedeutung.

Es ist zwischen zwei Gruppen von Diebstahlsicherungsmaßnah­ men zu unterscheiden.

Zum einen gibt es Warnanlagen, die einen versuchten Auf­ bruch oder Diebstahl mit einer entsprechenden Sensorik er­ kennen und diesen mit akustischen und/oder optischen Signa­ len anzeigen.

Die zweite Gruppe umfaßt Anlagen, die einen Diebstahl des Kraftfahrzeuges durch Unterbindung der elektrischen Funk­ tionen des Kraftfahrzeuges verhindern. Ein Nutzer des Kraftfahrzeuges muß sich deshalb vor der Inbetriebnahme des Fahrzeuges mit Hilfe eines Codes legitimieren.

Es ist bekannt, ein elektronisches Schloß in Verbindung mit einem mechani­ schen Schließzylinder als Türschloß zum Ent- und Verriegeln der Tür und zur gleichzeitigen Schaltung von für den Betrieb des Fahrzeuges notwendigen Ein­ richtungen wie Benzinzufuhr, Anlasser und Zündung auszubilden.

Das Türschloß wird dabei von einem Widerstandsschlüssel betätigt der Träger einer Codierung in Form eines Widerstandes ist (DE 42 01 783 A1, US-PS 4 990 906). Gemäß DE 29 29 772 A1 erfolgt die Codierung im Schlüssel durch ein Widerstandsnetzwerk. Diese Codierung wird von einer elektronischen Aus­ werteschaltung bei Einführung des Widerstandsschlüssels in das Türschloß ausgewertet. Die Auswerteschaltung erzeugt bei Vorliegen des mit dem zuge­ lassenen Widerstandsnetzwerk versehenen Widerstandsschlüssels ein Signal, durch welches die für den Betrieb des Kraftfahrzeuges wichtigen Stromkreise aktiv geschaltet werden. Nachteilig dabei ist die aufwendige Herstellung des Widerstandsschlüssels. Zur Auswertung der Codierung ist eine aufwendige Auswerteschaltung notwendig. Das Widerstandsnetzwerk des Widerstands­ schlüssels muß außerdem über zusätzliche Anschlüsse mit der Auswerteschal­ tung verbunden werden.

Aus der US-PS 4 296 402 ist im Fahrzeugschloß eine aus Widerständen be­ stehende Brückenschaltung vorgesehen, die durch einen im Fahrzeugschlüssel angeordneten Widerstand komplettiert wird. Nur wenn der Schlüssel mit dem passenden Widerstand in das Zündschloß eingeführt wird, ist ein Brückenab­ gleich möglich und das Fahrzeug kann gestartet werden. Diese Vorrichtung bedingt schloßseitig einen großen Herstellungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Diebstahlsicherung anzugeben, die vom Nutzer des Kraftfahrzeuges unbewußt betätigbar und mit einfachen Mitteln realisierbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise am Zündschloß mehrere Leitungen angeordnet sind, die jeweils einen im Kraftfahrzeug befindlichen Verbraucher mit dem Zündschloß verbinden, wobei durch die Betätigung der Schaltkulisse des Zündschlosses nacheinander eine Verbindung zwischen Batteriespannung und jedem Verbraucher und somit die Spannungsversorgung des jeweiligen Verbrauchers herstellbar ist, und jede Leitung über einen Widerstand mit der Batteriespannung verbindbar ist, wobei die codierte Information dadurch erzeugbar ist, daß die Verbraucherleitungen in einer mechanisch festgelegten Reihenfolge am Zündschloß angebracht sind und die Reihenfolge des Auftretens der Verbindungen mit der Batteriespan­ nung von der Auswerteschaltung überwachbar ist und alle zur elektrischen Co­ dierung notwendigen Widerstände im und/oder am Zündschloß angeordnet und somit fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sind.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Codierung mit im Kraftfahrzeug bereits vorhandenen Mitteln erzeugt wird. Dadurch entfallen aufwendige Zu­ satzbeschaltungen und die Diebstahlsicherung kann kostengünstig realisiert werden. Die Elemente zur Codierung befinden sich in bzw. am Schloß selbst, so daß kein zusätzlicher Codeträger notwendig ist. Bei einer Anordnung der Widerstände im Zündschloß selbst, ist eine Manipulation von außen ausge­ schlossen.

Die Reihenfolge des Auftretens der Verbindung an den Kontakten des Zünd­ schlosses wird für die Beurteilung der Legitimation herangezogen. Diese Rei­ henfolge wird bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges festgelegt und kann von Fahrzeug zu Fahrzeug variiert werden.

In einer Weiterbildung sind die einzelnen in jeder Verbraucherleitung angeord­ neten Widerstände zueinander parallel geschaltet und an einem gemeinsamen Knotenpunkt mit einem weiteren an der Batteriespannung liegenden Wider­ stand verbunden, wobei der dem jeweiligen Schaltzustand der Schaltkulisse entsprechende Spannungsabfall am Knotenpunkt durch die Auswerteschaltung überwachbar ist.

Nur bei Auftreten einer bestimmten Reihenfolge von definierten Spannungsab­ fällen wird von der Auswerteschaltung ein Freigabesignal erzeugt, welche dar­ aufhin für die Fahrbereitschaft des Kraftfahrzeuges notwendigen Stromkreise aktiviert. Ein Kurzschließen des Kraftfahrzeuges durch Überbrückung des Zündschlosses ist nicht möglich.

Die Verbraucherleitungen sind dabei in einer Ausgestaltung in einer mecha­ nisch festgelegten Reihenfolge am Zündschloß angebracht, wobei die Reihen­ folge des Auftretens der Verbindungen mit der Batteriespannung ebenfalls von der Auswerteschaltung überwachbar ist.

Die Kontaktierung über die Schaltkulisse des Zündschlosses muß innerhalb eines bestimmten Zeitraumes erfolgen, so daß auch mit dieser Maßnahme Manipulationsversuche, die meist zeitlich aufwendiger sind, nicht zum ge­ wünschten Erfolg führen.

Vorteilhafterweise wird als Auswerteschaltung ein Mikroprozessor benutzt, der in einem fahrzeugseitigen Steuergerät bereits vorhanden ist. Im Speicher des Mikroprozessors sind die Spannungsänderungen und die Reihenfolge des Auf­ tretens der Spannungsänderungen am gemeinsamen Knotenpunkt zu einem bestimmten Zeitpunkt abgelegt und können jederzeit mit den am Steuergerät anliegenden Spannungen verglichen werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungen zu. Zwei davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 elektrische Schaltung eines Kfz.-Zündschlosses,

Fig. 2 Wegfahrsperre mit Widerstandscodierung und Einschaltsequenzüber­ wachung,

Fig. 3 Wegfahrsperre mit Widerstandscodierung, Einschaltsequenzüber­ wachung und Datenschnittstelle.

Fig. 4 Realisierung der Wegfahrsperre, durch De- /Aktivierung des Anlassers.

Im Allgemeinen bildet das Zündschloß eines Kraftfahrzeuges eine kompakte Baueinheit, bestehend aus einem mechanischen Lenkradschloß, Schließzylinder und Schaltkulisse.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie sich die Schalt­ kulisse S in Pfeilrichtung im Zündschloß Z bewegt.

Die Schaltkulisse S ist elektrisch mit der Batteriespannung Kl.30 verbunden.

An das Zündschloß Z führen elektrische Zuleitungen Kl.R, KL.X und KL.15, an die im Kraftfahrzeug befindliche Ver­ braucher anschließbar sind. Diese Verbraucher liegen über einem bestimmten Widerstand, der von den angeschlossenen Verbrauchern abhängt mehr oder weniger niederohmig an Masse.

Meistens sind mehrere sequentiell schaltbare Plusversor­ gungen dieser Art vorhanden. Der Übersicht halber be­ schränkt sich das Beispiel auf 3.

Die kreisförmige Schaltkulisse S kontaktiert ausgehend von der Batteriespannung Kl.30 nacheinander die Klemmen R, X und 15, wobei zuletzt die Zündungsversorgung zugeschaltet wird, die im allgemeinen als Klemme 15 bezeichnet wird.

Die Verbindung der Klemmen R, X und 15 mit der Batterie­ spannung Kl.30 erfolgt über Widerstände. Dabei ist Klemme R mit Widerstand R3, Klemme X mit Widerstand R2 und Klemme 15 mit Widerstand R1 verbunden. Die Widerstände R1, R2 und R3 sind parallelgeschaltet und führen mit ihrer den Klemmen abgewandten Seite auf einen gemeinsamen Knotenpunkt K, an welchem ein weiterer Widerstand R4 liegt, der mit der Batteriespannung Kl.30 verbunden ist. Die Widerstände sind dabei so hochohmig gewählt, daß kein nennenswerter Strom­ fluß im Ruhezustand des Fahrzeuges auftritt. Außerdem sind die Widerstände im Zündschloß Z integriert.

Aus der Parallelschaltung der Widerstände R1 bis R3 sowie dem Widerstand R4 ergibt sich am bezeichneten Knotenpunkt K eine Spannung, die von der Auswerteelektronik erkannt wird.

Die Auswerteelektronik gemäß Fig. 2 wird von einem im Fahr­ zeug befindlichen Steuergerät realisiert, das einen Mikro­ prozessor µP enthält.

Während des Anschaltens der Zündung überwacht der Mikropro­ zessor µP an seinen entsprechenden Eingängen die mechani­ sche Reihenfolge der Kontaktierung der Klemmen R, X und 15.

Die dem jeweiligen Schaltzustand entsprechenden Spannungs­ werte am Knoten K werden an einem weiteren Eingang des Mi­ kroprozessors µP überwacht.

Der Mikroprozessor µP lernt diese Spannungswerte nach sei­ ner Erstinbetriebnahme (Anklemmen der Batterie) beim ersten Betätigen der Zündung, wobei diese Werte im EEPROM des Mikroprozessors µP abgelegt werden.

Bei darauffolgenden Startvorgängen werden die Reihenfolge und die Spannungsänderungen am Knoten K überwacht, um einen ordnungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeuges sicherzustellen. Stimmen die vom Mikroprozessors µP mit denen in seinem EEPROM abgelegten Werten überein, schaltet der Mikroprozes­ sor µP die Spannungsversorgung verschiedener für den Fahr­ betrieb notwendiger Verbraucher. In Fig. 2 sind diese Ver­ braucher, Zündung, Kraftstoffpumpe und Anlasser.

Ein Abziehen des Kontaktsteckers vom Zündschloß führt so­ fort zu einem Sperren des Steuergerätes, da sich dabei be­ reits der Spannungswert am Knoten ändert, obwohl weder die Zündung eingeschaltet ist, noch die sonst unausweichliche Reihenfolge eingehalten wird.

Darüber hinaus wird für den Anlaßvorgang ein Zeitfenster gestartet, innerhalb dessen, die Kontaktierung über die Kulisse S des Zündschloßschalters Z erfolgt sein muß. Die­ ses Zeitfenster ist dem normalen Ablauf des Startvorganges mit Zündschlüssel angepaßt. Werden nun die vom Zündschloß kommenden Leitungen von außen kontaktiert, so müßte dies unterbrechungsfrei, reihenfolgerichtig und zeitfensterkon­ form geschehen, was sehr schwierig durchzuführen ist.

Gemäß Fig. 3 weist der Mikroprozessor µP eine Datenschnitt­ stelle (UART, CAN, A-BUS, K-BUS usw.) auf, die bei erfolg­ ter positiver Legitimation an eine Motorsteuerelektronik einen Steuerbefehl sendet, wonach die Motorsteuerelektronik die Wegfahrsperre deaktiviert.

In einer anderen Ausführung ist gemäß Fig. 4 ein vom Zünd­ schloß 1 erzeugter elektrisch codierter Befehl direkt einer Motorsteuerelektronik 4 zuführbar, welche einen Ver­ braucher, z. B. den Anlasser 8 freischaltet.

Der Vorteil besteht auch hierbei darin, daß die Bedienung der Diebstahlsicherung vom Besitzer des Zündschlüssels un­ bewußt erfolgt, da der Code erst mit der Betätigung des Zündschlosses aktiviert wird.

Die Betätigungszeit des Anlassers ist nicht mehr unmittel­ bar an die Betätigung des Zündschlosses gekoppelt.

Außerdem stellt sich die Wirkung der Diebstahlsicherungs­ maßnahme bei versuchtem Diebstahl durch Kurzschließen als Fahrzeugfehlfunktion dar.

Vorteilhafterweise ist der Anlaßbefehl über eine Steuerlei­ tung 2 vom Zündschloß 1 der Motorsteuerelektronik zuleit­ bar.

Dadurch wird mit geringem Mehraufwand ein stark gesteiger­ ter Diebstahlschutz gewährleistet.

Mit Einführung des Zündschlüssels in das Zündschloß 1 schaltet das Zündschloß 1 als Befehl zum Anlassen eine Steuerleitung 2, die mit der Motorsteuerelektronik 4 ver­ bunden ist, und welche an sich im Fahrzeug vorhanden ist.

Die Steuerleitung 2 ist so ausgelegt, daß sie einen defi­ nierten Schaltwiderstand von beispielsweise 300 Ohm auf­ weist.

Durch das Drehen des Zündschlüssels im Zündschloß 1 wird der Motorsteuerelektronik 4 signalisiert, daß ein Startvor­ gang erfolgen soll.

Die Motorsteuerelektronik 4 decodiert das Signal der Steuerleitung 2 mit Hilfe eines Mikroprozessors 3, welcher den an der Steuerleitung 2 anliegenden Code mit einem in einem Speicher 5 abgelegten Freigabecode vergleicht.

Bei Übereinstimmung beider Signale wird der Anlasser 8 über die Anlassersteuerleitung 6 und das Anlaßrelais 7 wirksam von der Motorsteuerelektronik 4 geschaltet. Der Motor wird unter Überwachung der Motorsteuerelektronik 4 gestartet.

Durch die Steuerung des Anlaßvorganges besteht die Möglich­ keit, den Anlaßvorgang mit Hilfe geeigneter Steuergeräte- Software zu optimieren. So ist es durch eine Rückmelde­ leitung 9 z. B. möglich, daß der Anlasser bei Erreichen einer vorgegebenen Grenzdrehzahl, welche ebenfalls im Spei­ cher 5 abgelegt ist, sofort ausgeschaltet wird. Auch kann ein Anlaßvorgang bei laufendem Motor unterbunden werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Diebstahlsicherung eines Kraftfahrzeuges, bei welcher nach Bekanntgabe einer elektrisch über Widerstände codierten Information das Kraftfahrzeug durch eine, die codierte Information verarbeitende Aus­ werteschaltung in den fahrbereiten Zustand versetzbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise am Zündschloß (Z) mehrere Leitungen (Kl.R, Kl.X, Kl.15) angeordnet sind, die jeweils einen im Kraft­ fahrzeug befindlichen Verbraucher mit dem Zündschloß (Z) verbinden, wo­ bei durch die Betätigung der Schaltkulisse (S) des Zündschlosses (Z) nacheinander eine Verbindung zwischen Batteriespannung (Kl.30) und je­ dem Verbraucher und somit die Spannungsversorgung des jeweiligen Ver­ brauchers herstellbar ist, und jede Leitung (Kl.R, Kl.X, Kl.15) über einen Widerstand (R1, R2, R3) mit der Batteriespannung (Kl.30) verbindbar ist, wobei die codierte Information dadurch erzeugbar ist, daß die Verbraucher­ leitungen (Kl.R, Kl.X, Kl.15) in einer mechanisch festgelegten Reihenfolge am Zündschloß (Z) angebracht sind und die Reihenfolge des Auftretens der Verbindungen mit der Batteriespannung (Kl.30) von der Auswerteschaltung (µP) überwachbar ist und alle zur elektrischen Codierung notwendigen Wi­ derstände (R1, R2, R3) im und/oder am Zündschloß (Z) angeordnet und somit fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen zwischen jeder Verbraucherleitung (Kl.R, Kl.X, Kl.15) und Batteriespannung (Kl.30) angeordneten Widerstände (R1, R2, R3) zueinander parallel ge­ schaltet sind und an einem gemeinsamen Knotenpunkt (K) mit einem weite­ ren, an der Batteriespannung (Kl.30) liegenden Widerstand (R4) verbunden sind, wobei der dem jeweiligen Schaltzustand der Schaltkulisse (S) ent­ sprechende Spannungsabfall am Knotenpunkt (K) durch die Auswerte­ schaltung (µP) überwachbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswerteschaltung (µP) eine zyklische Abfrage des Spannungsabfalls am gemeinsamen Knotenpunkt (K) erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung über die Schaltkulisse (S) des Zündschlosses (Z) innerhalb eines bestimmten Zeitraumes erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteschaltung (µP) ein Mikroprozessor ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikropro­ zessor (µP) über eine Schnittstelle mit einer Motorsteuerelektronik verbun­ den ist.

7. Vorrichtung zur Diebstahlsicherung eines Kraftfahrzeuges, bei welcher ein inaktiv geschalteter Verbraucher durch ein Relais nach Eingabe einer co­ dierten Information wirksam schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Zündschloß (1) erzeugter elektrisch codierter Befehl direkt einer Mo­ torsteuerelektronik (4) zuführbar ist, welche den Verbraucher (8) freischal­ tet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehl über eine Steuerleitung (2) vom Zündschloß (1) der Motorsteuerelektronik (4) zuleitbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlei­ tung (2) mindestens einen definierten Widerstand aufweist.