DE4427253A1 - Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Verschlußsystem für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug
mit je einem Kraftfahrzeugtürverschluß an jeder Kraftfahrzeugtür,
einer Zentralverriegelungseinrichtung mit einem elektrischen
Stellmotor in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen sowie einer
elektrischen Steuer- und Kontrollschaltung für die Betätigung und
Überwachung der Zentralverriegelungseinrichtung, die mit
Steuerinformationen arbeitet und Überwachungsinformationen auf
nimmt. Der Ausdruck Kraftfahrzeugtür umfaßt auch Heckklappen und
Abdeckklappen für den Kraftstoffeinfüllstutzen. Der Kraftfahrzeug
türverschluß kann neben den üblichen Funktionen, wie Verriegeln
und Entriegeln, auch eine Diebstahlsicherungseinrichtung auf
weisen. System bezeichnet im Rahmen der Erfindung ein nach einem
einheitlichen Prinzip geordnetes Ganzes. Verschlußsysteme für
Kraftfahrzeuge sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Das gilt auch für Kraftfahrzeugtürverschlüsse.
Bei dem bekannten Verschlußsystem, von dem die Erfindung ausgeht
weist die Steuer- und Kontrollschaltung für die einzelnen Steuer- und
Kontrollfunktionen separate Leitungen auf, die von den
einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen zu einer Zentrale führen.
Diese klassische Maßnahme, die als Verdrahtung oder Verkabelung
mit "Punkt zu Punkt"-Verbindungen bezeichnet wird, verlangt nicht
nur eine Vielzahl von Leitungen, sondern auch deren arbeits
aufwendige Montage, wenngleich es bekannt ist, die Leitungen und
angeschlossene Bauteile zu Kabelbäumen vorzumontieren. Anderer
seits kennt die moderne Elektronik, auch in Verbindung mit
Kraftfahrzeugen, Multiplexschaltungen und Multiplexsysteme sowie
Bus-Systeme, die es erlauben, elektrische Schaltungen gegenüber
Schaltungen mit klassischer Verdrahtung oder Verkabelung zu
vereinfachen (vgl. DE 34 17 956 C2, DE 41 41 504 A1). Die insoweit
bekannten Maßnahmen sind nicht ohne weiteres im Zusammenhang
mit Verschlußsystemen für Kraftfahrzeuge sicher einsetzbar.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein
Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug des eingangs beschriebenen
Aufbaus sowie der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung in
bezug auf den elektrischen Aufbau, ohne Beeinträchtigung der
Funktionssicherheit, zu vereinfachen.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der
Erfindung ein Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug - mit je einem
Kraftfahrzeugtürverschluß an jeder Kraftfahrzeugtür, einer Zentral
verriegelungseinrichtung mit einem elektrischen Stellmotor in den
einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen, einer Steuer- und Kontroll
schaltung für die Betätigung und Überwachung der Zentralver
riegelungseinrichtung, die mit Steuerinformationen arbeitet und
Überwachungsinformationen aufnimmt, - und mit den weiteren
Merkmalen
- 1.1) die Steuer- und Kontrollschaltung weist für die Informationsübertragung ein Bus-System auf,
- 1.2) das Bus-System arbeitet auf Multiplexsystem-Elemente, von denen jeweils eines in den einzelnen Kraftfahrzeug türverschlüssen untergebracht ist,
- 1.3) zur Steuer- und Kontrollschaltung gehören für jeden Kraftfahrzeugtürverschluß ein Microcontroller, ein Motor treiber und Kontrollsensoren, die in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen untergebracht sind, und zwar schaltungsmäßig hinter dem Multiplex system-Element,
- 1.4) das Multiplexsystem-Element, der Microcontroller und der Motortreiber jedes Kraftfahrzeugtürverschlusses sind auf einer gemeinsamen Schaltungsplatine angeordnet, die in dem Kraftfahrzeugtürverschluß untergebracht ist,
wobei die Schaltungsplatine staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt
ist.
Ein Bus bezeichnet im Rahmen der Erfindung eine Verbindungs
leitung für Signale, die Informationen darstellen, in der Digital
technik. Der Bus verbindet die einzelnen Komponenten eines
informationsverarbeitenden Systems. Man unterscheidet im allge
meinen den Datenbus, den Adreßbus und den Steuerbus. Der
Datenbus dient zum Austausch von Daten, z. B. Meßdaten.
Adreßbus und Steuerbus dienen für die Übertragung von Steuer- und
Quittungssignalen. Ein Bus ist dadurch gekennzeichnet, daß
alle Komponenten an den Bus angeschlossen sind (im Gegensatz zu
der eingangs beschriebenen klassischen Verdrahtung oder Ver
kabelung in Form von "Punkt zu Punkt"-Verbindungen). Die
Leitungen sind im allgemeinen bidirektional. Das bedeutet, daß
Signale in mehrere Richtungen über den Bus laufen und daß sich
mehrere aktive Elemente am Bus befinden können, wobei jedes
aktive Element einen Datenverkehr auslösen kann. Bus-Systeme
bieten den Vorteil, daß sich Komponenten flexibel anschließen
lassen. Die Leistungsfähigkeit eines Bus-Systems hängt stark von
der Datenübertragungsgeschwindigkeit ab. Greifen mehrere aktive
Elemente auf den Bus zu, so muß eine Prioritätensteuerung diesen
Zugriff regeln. Ein Bus-System ist ein System von Busleitungen,
wobei diese nach Anzahl und Funktion der einzelnen Leitungen
definiert sind. Die Schnittstellenbedingungen für die anzu
schließenden Geräte und Bauteile richten sich nach der Definition
des Bus-Systems. Eine Busleitung ist ein ein- oder mehradriges
System von Steuerleitungen, an das mehrere Einrichtungen oder
Stationen innerhalb eines lokalen Netzes angeschlossen sind. Die
Nachrichten oder Steuerinformationen werden im Multiplexbetrieb
ausgetauscht. Beim Multiplexbetrieb werden die Eingangskanäle
nacheinander abgefragt und somit zeitlich hintereinander
verschachtelt auf den Übertragungskanal gegeben. Im Empfänger
muß eine gleiche und synchronlaufende Abtasteinrichtung die
Signale an die zugehörigen Ausgänge verteilen. Eine Multiplexschaltung
enthält die zur Abtastung der Eingangskanäle und zu
deren Bündelung notwendigen Elemente. Diese sind z. B. gesteuerte
Schalter oder Modulatoren. Beim Multiplexsystem werden die
Eingangskanäle durch eine Adresse gekennzeichnet, sie sind damit
bündelungsfähig. Die Bündelung besteht aus der additiven
Zusammenfassung der adressierten Signale aller Eingangskanäle
zum eigentlichen Signalbündel. Im Empfänger siebt der
Adreßdecodierer die zugehörigen Signale aus und trennt nur den
Signalteil vom Bündel ab, der seiner Adresse entspricht. Am
Ausgang des Multiplexsystems stehen somit die Eingangskanäle
wieder zur Verfügung.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die vorstehend
beschriebenen, aus der Elektronik bekannten Maßnahmen das
Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug beachtlich vereinfachen, so
daß die elektrische Steuerung und Überwachung des Verschluß
systems mit wenigen Drähten verwirklicht werden kann. Die
Vereinfachung geht erfindungsgemäß so weit, daß die Schaltungs
platine im Kraftfahrzeugtürverschluß untergebracht werden kann,
in dem sie zugleich geschützt angeordnet ist. - Es versteht sich,
daß dem erfindungsgemäßen Verschlußsystem bei einem Kraft
fahrzeug die Befehle, wie Verriegeln, Entriegeln, zusätzliche
Diebstahlsicherungsverriegelung, Aufheben der Diebstahlsicherungs
verriegelung und gegebenenfalls andere, über mechanische oder
elektronische Schlüssel oder Schalter mitgeteilt werden.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere
Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung des Ver
schlußsystems. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist
das Bus-System als digital arbeitendes Eindraht-Bus-System mit
pulsweitenmodulierten Bits ausgelegt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die für die
meisten Verschlußsysteme für Kraftfahrzeuge einsetzbar ist, ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexsystem-Elemente drei
Eingänge (Buseingang, Energieeingang, Erdungseingang) sowie
nach Maßgabe der Innenschaltung des Kraftfahrzeugtürverschlusses
eine Mehrzahl von Ausgängen aufweisen (z. B. für Zentralver
riegelungsschalter, Innenverriegelungsschalter, Schlüsselbetäti
gungsschalter, Kontrollsensoren). Im allgemeinen reichen acht
Ausgänge, drei für die Adresse und fünf für die verschiedenen
Funktionen. Bei dem erfindungsgemäßen Verschlußsystem empfiehl
es sich, die Kontrollsensoren als berührungslos arbeitende
Sensoren, z. B. als Hall-Sensoren, auszuführen, die nach Maßgabe
des bekannten Hall-Effektes arbeiten.
Obgleich erfindungsgemäß die Schaltungsplatine im Kraftfahrzeug
türverschluß untergebracht ist, empfiehlt es sich, die
Schaltungsplatine zusätzlich mit einer staub- und feuchtig
keitsdichten Kapsel zu umgeben, aus der die Leiter entsprechend
staub- und feuchtigkeitsdicht herausgeführt sind.
Es sind Verschlußsysteme bekannt, die mit Kraftfahrzeugtür
verschlüssen in der Ausführungsform "Bauweise mit geschlossenem
Gehäuse" arbeiten, aus welchem Gehäuse lediglich der
Außenbetätigungshebel, eine Innenbetätigungsstellstange, eine
Innensicherungsstellstange und die Anschlüsse für elektrische Kabel
herausgeführt sind. Erfindungsgemäß ist bei solchen Verschluß
systemen in der Ausführungsform mit geschlossenem Gehäuse die
Schaltungsplatine, die in der beschriebenen Weise gekapselt sein
kann in dem geschlossenen Gehäuse untergebracht und dadurch
zusätzlich gesichert (vgl. DE 35 26 501 C2).
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung weiter erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 das Schema eines erfindungsgemäßen Verschlußsystems,
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab
die Ansicht eines Kraftfahrzeugtürverschlusses aus dem
Verschlußsystem der Fig. 1, teilweise aufgebrochen und
Fig. 3 die Schaltungsplatine aus dem Gegenstand der Fig. 2 mit
ihren Funktionselementen.
Das in der Fig. 1 dargestellte Verschlußsystem ist für ein
Kraftfahrzeug bestimmt. Das Kraftfahrzeug mag mit einer Fahrertür
1, einer Beifahrertür 2, einer Hintertür 3 links und einer Hintertür
4 rechts ausgerüstet sein. Es befindet sich ein Kraftfahr
zeugtürverschluß 5 in jeder dieser Kraftfahrzeugtüren 1 bis 4. Die
Kraftfahrzeugtürverschlüsse 5 gehören einer Zentralverriegelungs
einrichtung mit einem elektrischen Stellmotor 6 in den einzelnen
Kraftfahrzeugtürverschlüssen 5 an. Außerdem ist eine elektrische
Steuer- und Kontrollschaltung 7 für die Betätigung und
Überwachung der Zentralverriegelungseinrichtung vorgesehen, die
mit Steuerinformationen arbeitet und Überwachungsinformationen aus
den Kraftfahrzeugtürverschlüssen 5 aufnimmt. In dem Schema der
Fig. 1 wurde angedeutet, daß die Steuerbefehle, z. B. Verriegeln,
Entriegeln, Diebstahlsicherungseinrichtung eingeschaltet, Diebstahl
sicherungseinrichtung ausgeschaltet über elektronische Schlüssel 8
in das Verschlußsystem eingeleitet werden können, sei es über
Hochfrequenz HF, sei es über Infrarot iR.
Aus der Fig. 1 entnimmt man fernerhin, daß die Steuer- und Kon
trollschaltung 7 für die Informationsübertragung 9 ein Bus-System
aufweist. Der Bus ist ein an sich und für sich bekanntes Bauteil
in der Ausführungsform als Eindraht-Bus, von dem also einzelne
Drähte 10 zu den Kraftfahrzeugtürverschlüssen 5 in den einzelnen
Türen 1 bis 4 führen.
Das Bus-System 9 arbeitet auf Multiplexsystem-Elemente 11, von
denen jeweils eines in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen 5
untergebracht ist. Beispielsweise wird dazu auf die Fig. 2
verwiesen, wo ein solches Multiplexsystem-Element 11 dargestellt
wurde. Seinen Aufbau insgesamt mit den Funktionselementen erkennt
man in Fig. 3. Die Fig. 3 zeigt, daß zur Steuer- und
Kontrollschaltung bei jedem Kraftfahrzeugtürverschluß 5 ein
Microcontroller 12, ein Motortreiber 13 und Kontrollsensoren 14
gehören, die in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen 5
untergebracht sind, und zwar schaltungsmäßig hinter dem
Multiplexsystem-Element 11.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt
man, daß das Multiplexsystem-Element 11, der Microcontroller 12
und der Motortreiber 13 jedes Kraftfahrzeugtürverschlusses 5 auf
einer gemeinsamen Schaltungsplatine 15 angeordnet sind, die in
dem Kraftfahrzeugtürverschluß 5 untergebracht ist. Die
Schaltungsplatine 15 mit den darauf angebrachten Schaltungs
bauteilen ist staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt. Angedeutet
wurde in der Fig. 1, daß das Bus-System 9 als digital arbeitendes 2
Einleiter-Bussystem mit pulsweitenmodulierten Bits ausgelegt ist.
Die Multiplexsystem-Elemente 11 sind im Ausführungsbeispiel mit
drei Eingängen 16 versehen, dem Buseingang, dem Energieeingang
und dem Erdungseingang. Die Multiplexsystem-Elemente 11 weisen
nach Maßgabe der Innenschalter der Kraftfahrzeugtürverschlüsse
eine Mehrzahl von Ausgängen auf, z. B. für den
Zentralverriegelungsschalter, den Innenverriegelungsschalter, für
Schlüsselbetätigungsschalter und Kontrollsensoren. Im Ausführungs
beispiel sind acht Ausgänge 17 vorgesehen, drei für die Adresse
und fünf für die verschiedenen Funktionen. Die Kontrollsensoren
14, die in der Fig. 2 angedeutet wurden, sind als berührungslos
arbeitende Sensoren ausgeführt und sind daher ohne weiteres in
die elektronische Schaltung integrierbar. Die Schaltungsplatine 15
mag von einer staub- und feuchtigkeitsdichten Kapsel 18 umgeben
sein. Bei dem dargestellten Kraftfahrzeugtürverschluß 5 mag es
sich um einen Kraftfahrzeugtürverschluß der Ausführungsform
"Bauweise mit geschlossenem Gehäuse" handeln (vgl. DE 35 26 501 C2),
wobei die Schaltungsplatine 15 in dem geschlossenem Gehäuse
19 untergebracht und dadurch geschützt ist. Sie kann zusätzlich in
der beschriebenen Weise gekapselt sein.
Claims (7)
1. Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug mit je einem Kraftfahr
zeugtürverschluß an jeder Kraftfahrzeugtür, einer Zentralver
riegelungseinrichtung mit einem elektrischen Stellmotor in den
einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen, einer Steuer- und Kontroll
schaltung für die Betätigung und Überwachung der Zentralver
riegelungseinrichtung, die mit Steuerinformationen arbeitet und
Überwachungsinformationen aufnimmt, - und mit den weiteren
Merkmalen
- 1.1) die Steuer- und Kontrollschaltung weist für die Informationsübertragung ein Bus-System auf,
- 1.2) das Bus-System arbeitet auf Multiplexsystem-Elemente, von denen jeweils eines in den einzelnen Kraftfahrzeug türverschlüssen untergebracht ist,
- 1.3) zur Steuer- und Kontrollschaltung gehören für jeden Kraftfahrzeugtürverschluß ein Microcontroller, ein Motor treiber und Kontrollsensoren, die in den einzelnen Kraftfahrzeugtürverschlüssen untergebracht sind, und zwar schaltungsmäßig hinter dem Multiplex system-Element,
- 1.4) das Multiplexsystem-Element, der Microcontroller und der Motortreiber jedes Kraftfahrzeugtürverschlusses sind auf einer gemeinsamen Schaltungsplatine angeordnet, die in dem Kraftfahrzeugtürverschluß untergebracht ist,
wobei die Schaltungsplatine staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt
ist.
2. Verschlußsystem nach Anspruch 1, wobei das Bus-System als
digital arbeitendes Eindraht-Bus-System mit pulsweitenmodulierten
Bits ausgelegt ist.
3. Verschlußsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die
Multiplexsystem-Elemente drei Eingänge (Bus-Eingang, Energie
eingang, Erdungseingang) sowie nach Maßgabe der Innenschaltung
dem Kraftfahrzeugtürverschlusses eine Mehrzahl von Ausgängen
aufweist (z. B. für Zentralverriegelungsschalter, Innenverriege
lungsschalter, Schlüsselbetätigungsschalter, Kontrollsensoren).
4. Verschlußsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die
Kontrollsensoren als berührungslos arbeitende Sensoren, z. B. als
Hall-Sensoren, ausgeführt sind.
5. Verschlußsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die
Schaltungsplatinen von einer staub- und feuchtigkeitsdichten Kapsel
umgeben sind.
6. Verschlußsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für ein
Kraftfahrzeug mit Kraftfahrzeugtürverschlüssen in der Ausführungs
form "Bauweise mit geschlossenem Gehäuse", aus dem lediglich der
Außenbetätigungshebel, eine Innenbetätigungsstellstange, eine
Innensicherungsstellstange und die Anschlüsse für ein elektrisches
Kabel herausgeführt sind, wobei die Schaltungsplatine in dem
geschlossenen Gehäuse untergebracht ist.
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