DE4427254A1

DE4427254A1 - Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4427254A1
Application number: DE4427254A
Authority: DE
Inventors: Peter Bartel
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 1994-07-30
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2014-07-31
Also published as: DE4427254B4; US5808555A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug mit je einem Kraftfahrzeugtürverschluß an jeder Kraftfahrzeugtür, einer Zentralverriegelungseinrichtung mit elektrischen Stellele menten, von denen jeweils eines einem Kraftfahrzeugtürverschluß zugeordnet ist, und einer elektrischen Steuer- und Kon trollschaltung für die Betätigung und Überwachung der Zentral verriegelungseinrichtung, die mit Steuerinformationen arbeitet und Überwachungsinformationen aufnimmt. Der Ausdruck Kraftfahrzeugtür umfaßt auch Heckklappen und Abdeckklappen für den Kraftstoffein füllstutzen. Der Kraftfahrzeugtürverschluß kann neben den üblichen Funktionen, wie Verriegeln und Entriegeln, auch eine Diebstahl sicherungseinrichtung aufweisen. System bezeichnet im Rahmen der Erfindung ein nach einem einheitlichen Prinzip geordnetes Ganzes. Verschlußsysteme für Kraftfahrzeuge sind in verschiedenen Ausfüh rungsformen bekannt. Das gilt auch für Kraftfahrzeugtür verschlüsse.

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 arbeitsaufwendige Montage, wenngleich es bekannt ist, die Leitungen und an geschlossene 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 elektrischen Stellelementen, von denen jeweils eines einem Kraftfahrzeugtürverschluß zugeordnet ist, und einer Steuer- und Kontrollschaltung für die Betätigung und Überwachung der Zentralverriegelungseinrichtung, 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 Stellelementen untergebracht ist,
1.3) zur Steuer- und Kontrollschaltung gehören für jeden Kraftfahrzeugtürverschluß ein Microcontroller, ein Motor treiber und Kontrollsensoren, die schaltungsmäßig hinter dem Multiplexsystem-Element angeordnet sind,
1.4) das Multiplexsystem-Element, der Microcontroller und der Motortreiber für jeden Kraftfahrzeugtürverschluß sind auf einer gemeinsamen Schaltungsplatine angeordnet, die in dem Stellelement untergebracht ist,

wobei die Schaltungsplatine staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt ist.

Ein Bus bezeichnet im Rahmen der Erfindung eine Verbindungsleitung 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 Datenübertragungsgeschwindigkelt 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 Multiplex schaltung 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 Schaltungsplatine in dem Stellelement der Zentralverriegelungseinrichtung untergebracht werden kann, in dem sie zugleich geschützt angeordnet ist. Die Stellelemente können als staub- und feuchtigkeitsdichte Kapseln ausgebildet sein und erfüllen insoweit eine Doppelfunktion. - Es versteht sich, daß dem erfindungs gemäßen Verschlußsystem bei einem Kraftfahrzeug die Befehle, wie Verriegeln, Entriegeln, zusätzliche Diebstahlsicherungsverriegelung, Aufheben der Diebstahlsicherungsverriegelung 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 empfiehlt 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 jeweils in einem Stellelement der Zentralverriegelungseinrichtung untergebracht ist, empfiehlt es sich, die Schaltungsplatine zusätzlich mit einer staub- und feuchtigkeitsdichten Kapsel zu umgeben, aus der die Leiter entsprechend staub- und feuchtigkeitsdicht herausgeführt sind. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Stellelement selbst nicht als Kapsel ausgeführt ist.

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, mit zugeordnetem Stellelement 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 Stellelement 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 aus geschaltet 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 bzw. den Stellelementen 6 in den einzelnen Türen 1 bis 4 führen. Die Stellelemente 6 bestehen z. B. aus Motor und Getriebe und weisen gegebenenfalls Sensoren auf.

Das Bus-System 9 arbeitet auf Multiplexsystem-Elemente 11, von denen jeweils eines in den einzelnen Stellelementen 6 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 ein Microcontroller 12, ein Motortreiber 13 und Kontrollsensoren 14 gehören, die schaltungsmäßig hinter dem Multiplexsystem-Element 11 angeordnet sind.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß das Multiplexsystem-Element 11, der Microcontroller 12 und der Motortreiber 13 jedes Stellelementes 6 auf einer gemeinsamen Schaltungsplatine 15 angeordnet sind, die in dem Stellelement 6 untergebracht ist. Die Schaltungsplatine 15 mit den darauf angebrachten Schaltungsbauteilen ist staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt. Angedeutet wurde in der Fig. 1, daß das Bus-System 9 als digital arbeiten des Einleiter-Bus-System mit pulsweitenmodulierten Bits aus gelegt 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 5 bzw. der Stellelemente 6 eine Mehrzahl von Ausgängen auf, z. B. für den Zentralverriegelungsschalter, den Innenverriegelungsschalter, für Schlüsselbetätigungsschalter und Kontrollsensoren. Im Ausführungsbeispiel 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. Das Stellelement 6 ist ein besonderes Bauteil. Es ist gehäusemäßig von dem Kraftfahrzeugtürverschluß 5 getrennt und mit diesem lediglich funktionell verbunden. Das Stellelement 6 könnte aber auch in den Kraftfahrzeugtürverschluß 5 eingebaut sein.

Claims

1. Verschlußsystem für ein Kraftfahrzeug mit je einem Kraftfahr zeugtürverschluß an jeder Kraftfahrzeugtür, einer Zentralverriegelungseinrichtung mit elektrischen Stellelementen, von denen jeweils eines einem Kraftfahrzeugtürverschluß zu geordnet ist , und einer Steuer- und Kontrollschaltung für die Betätigung und Überwachung der Zentralverriegelungseinrichtung, die mit Steuerinformationen arbeitet und Überwachungsinformationen aufnimmt, - und mit den weiteren Merkmalen

wobei die Schaltungsplatine staub- und feuchtigkeitsdicht gekapselt ist.

2. Verschlußsystem nach Anspruch 1, wobei das Bus-System als digital arbeiten des Eindraht-Bus-System mit pulsweltenmodulierten 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 des Stellelementes bzw. des Kraftfahrzeugtürverschlusses eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist (z. B. für Zentralver riegelungsschalter, Innenverriegelungsschalter, Schlüsselbetäti gungsschalter, 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.