DE69502787T2

DE69502787T2 - Verbesserte Fahrzeugdiebstahlsicherungseinrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69502787T2
Application number: DE69502787T
Authority: DE
Inventors: Kanwaljit Singh Khangura; Ronald Gerard Moore; William David Treharne
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: DE69502787D1; EP0704353B1; US5539260A; JPH0872673A; EP0704353A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine über einen Schlüssel betätigte Sicherungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes der Sicherungseinrichtung.
Zahlreiche Sicherungs einrichtungen wenden zwei Abwehrstrategien an. Die erste Abwehrstrategie ist ein entsprechend gefräster Schlüssel, der zum Betreiben des Systems verwendet wird, wenn die Fräsform des Schlüssels in das Schloß pabt, in welches er eingeführt ist. Eine zweite Abwehrlinie ist die Anordnung von elektronischen Schaltkreisen in dem Schlüssel, der dann einen einmaligen Identifizierungscode besitzt. Wird ein korrekt gefräster Schlüssel in das Schloß eingesteckt, fragt eine Sicherheitsvorrichtung in der elektronischen Schaltung den Sicherheitscode ab. Ist der Sicherheitscode der richtige Schloßbetätiger, wird das Anlassen des Motors gestattet.
Die Zeit, die zwischen dem Abfragen der elektronischen Schaltung und dem Anlassen des Motors verstreicht, kann in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur variieren. Ein Problem mit der herkömmlichen Sicherheitsvorrichtung ist, daß, wenn der Motor längere Zeit nach dem Drehen des Schlüssels im Zündschloß gestartet wird, die Benutzer dies als einen Defekt auffassen können.
Ein anderer Nachteil der herkömmlichen Sicherheitsvorrichtungen ist, daß, wenn das Fahrzeug nicht anspringt, dann keinerlei Fehlerursache angezeigt wird. In anderen Worten, der Bediener weiß nicht, ob der Wagen wegen eines Defektes im Sicherheitssystem nicht startet, oder ob der Wagen aufgrund eines Schadens am Motor oder den Nebenaggregaten nicht startet.
Die Beschreibung der DE-Schrift 93 071 76 U offenbart ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, das ein Diebstahlschutzmodul mit einem Speicher beinhaltet. Es ist ein Schlüsselschalter-Betätiger vorgesehen, der einen auf dem Schlüsselschalter-Betätiger angebrachten Speicher enthält. Das. Fahrzeug verfügt außerdem über eine Motorsteuerung, die dazu ausgelegt ist, die Betriebskomponenten des Motors zu aktivieren. Diese Offenlegungsschrift enthält jedoch keine Mittel, die es erlauben, die Motorsteuerung über den normalen Zündschlüssel zu betreiben, wenn der Motor ohne weiteren Eingriff des Benutzers gestartet werden soll.
Ein Ziel der Erfindung ist es, die Wartezeit zwischen der Abfragung des Schlüssels im Zündschloß und dem Anlassen des Motors nach der Schlüsselabfragung auszuschalten, und dabei gleichzeitig ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor geschaffen, der elektrische Motorbetriebskomponenten einschließlich einer elektronischen Motorsteuerung und einen Schlüsselschalter mit bestimmten Positionen aufweist, in welchen die elektrischen Motorbetriebskomponenten zum Betreiben des Motors mit Strom versorgt werden, und wobei das Sicherheitssystem folgendes aufweist:
ein Diebstahlschutzmodul, welches betriebsmäßig zwischen der elektronischen Motorsteuerung und dem Schlüsselschalter angeschlossen ist;
ein Schlüsselschalterbetätigungs glied;
eine auf besagtem Schlüsselschalterbetätigungsglied angebrachte Speichervorrichtung mit einem ersten Sicherheitscode;
wobei das Diebstahlschutzmodul einen Speicher aufweist zur Speicherung eines zweiten Sicherheitscodes, sowie Mittel zum Vergleichen des ersten und des zweiten Sicherheitscodes;
wobei die Motorsteuerung dazu ausgelegt ist, die Motorbetriebskomponenten zu aktivieren, um den Motor zu starten, und anschließend vom Diebstahlschutzmodul eine Diebstahl-Statusbedingung abzufragen,
wobei das Diebstahlschutzmodul dazu ausgelegt ist, die ersten und zweiten Sicherheitscodes miteinander zu vergleichen und ein Betriebsverbots-Steuersignal an die Motorsteuerung zu senden, so daß der Motor nicht betrieben werden kann, wenn der erste und der zweite Sicherheitscode nicht übereinstimmen.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems gestellt, für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor mit Motorbetriebskomponenten, welches eine elektronische Motorsteuerung und einen Schlüsselschalter mit einer bestimmten Stellung beinhaltet, in welcher die elektrischen Motorbetriebskomponenten mit Strom versorgt werden, so daß der Motor betrieben werden kann, wobei besagtes Sicherheitssystem ein Diebstahlschutzmodul aufweist, welches betriebsmäßig zwischen der elektronischen Motorsteuerurig und. dem Schlüsselschalter angeschlossen ist, wobei der Diebstahlschutz einen Speicher aufweist, welcher einen ersten Sicherheitscode speichert, sowie ein Schlüsselschalterbetätigungsglied mit einem zweiten Sicherheitscode, wobei besagtes Verfahren folgende Schritte aufweist:
Einführen des besagten Schlüsselschalterbetätigungsgliedes in besagten Schalter in der besagten gewählten Stellung;
Anlassen des Motors;
Betreiben der besagten Motorsteuerung zwecks Abfrage des besagten Diebstahlschutzmoduls hinsichtlich eines Diebstahlstatus;
Senden eines Motor-Betriebserlaubnissignals oder eines Motor-Betriebsverbotssignals von besagtem Diebstahlschutzmodul aus in Reaktion auf die Abfragung durch besagte Motorsteuerung;
Betreiben des besagten Diebstahlschutzmoduls zwecks Abfrage des besagten Schlüsselschalterbetätigungsgliedes hinsichtlich besagten zweiten Sicherheitscodes;
Empfang des besagten zweiten Sicherheitscodes in besagtem Diebstahlschutzmodul;
Vergleichen des besagten ersten Sicherheitscodes mit besagtem zweitem Sicherheitscode;
Betreiben des besagten Diebstahlschutzmoduls zwecks Abgabe eines Motor-Betriebsverbotssignals an besagte Motorsteuerung, wenn besagter erster Sicherheitscode nicht mit besagtem zweitem Sicherheitscode übereinstimmt; und
Abschaltung des besagten Motors.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß dem elektrischen System des Kraftfahrzeuges Zeit gegeben wird, sich zu stabilisieren, so daß eine präzisere Abfrage eines codierten Schlüssels ermöglicht wird.
Die Erfindung soll nun anhand eines Beispiels näher erläutert werden, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen; dabei zeigt:
Figur 1: ein Blockschaltbild eines Sicherheitssystems nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 2: ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Betreiben des Sicherheitssystems nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Bezugnehmend auf Figur 1 ist dort ein Sicherheitssystem 8 mit einer elektronischen Motorsteuerung 14 und einer Stromquelle 32 verbunden.
Die elektronische Motorsteuerung 14 erhält Strom von der Stromquelle 32 über das Sicherheitssystem 8. Das Sicherheitssystem 8 umfaßt ein Diebstahlschutzmodul 10 mit einem Speicher 12. Das Diebstahlschutzmodul 10 ist an einer Antenne 28 angeschlossen, welche um einen Schlüsselschalter 30 herum angeordnet ist und dazu verwendet wird, Informationen von einer elektronischen Speichereinrichtung wie z. B. einem auf einem Schlüssel 24 angebrachten sog. Transponder 26 zu empfangen und an diesen zu senden.
Das Diebstahlschutzmodul 10 ist vorzugsweise auf einem Mikroprozessor aufgebaut und hat eine Reihe von Eingängen und Ausgängen zum Empfang und zur Sendung von elektrischen Signalen. In einem Speicher 12 des Diebstahlschutzmoduls 10 ist ein Sicherheitscode gespeichert. Speicher 12 ist vorzugsweise ein Nurlesespeicher.
Das Diebstahlschutzmodul 10 ist mit der elektronischen Motorsteuerung 14 verbunden, die vorzugsweise ebenfalls auf einem Mikroprozessor aufgebaut ist. Die elektronische Motorsteuerung 14 steuert den Betrieb eines Motors 16 durch die Steuerung der Stromversorgung der elektrischen Betriebskomponenten des Motors, wie z. B. einer Kraftstoffpumpe 18, Kraftstoffeinspritzdüsen 20 und einer Zündanlage 22. Das Diebstahlschutzmodul 10 und die elektronische Motorsteuerung kommunizieren miteinander über eine Reihe von Steuersignalen. Wie weiter unten noch mit Bezug auf Figur 2 beschrieben wird, liefert das Diebstahlschutzmodul 10 ein den Diebstahlschutzstatus darstellendes Signal an die elektronische Motorsteuerung, welches aus Motor-Betriebsverbots- und Motor-Betriebserlaubnissignalen besteht. Das Diebstahlschutzmodul 10 verwendet vorzugsweise ein codiertes digitales Steuersignal, welches einmalig und für jedes System gesondert ist. Die Bereitstellung eines einmaligen digitalen Steuersignals verringert die Möglichkeit, das System auszuschalten, indem man das Diebstahlschutzmodul 10 von der elektronischen Motorsteuerung 14 abklemmt und ein simuliertes Steuersignal anstelle des von dem Diebstahlschutzmodul 10 gesendeten Signals einsetzt.
Von dem Schlüssel 24 wird eine elektronische Speichervorrichtung getragen, in welcher ein Sicherheitscode abgelegt ist. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Speichervorrichtung ein Antwortsender bzw. sog. Transponder 26. Der Schlüssel 24 wird dazu eingesetzt, den Schlüsselschalter 30 zu betätigen. Das Diebstahlschutzmodul 10 sendet dann ein Abfragesignal an die Antenne 28, die in unmittelbarer Nähe des Schlüsselschalters 30 angeordnet ist. Schlüsselschalter 30 ist z.B. vorzugsweise ein herkömmliches drehbares Zündschloß mit wenigstens zwei Stellungen, z.B. einer "Aus"- und einer "Ein"-Stellung. Der Schlüsselschalter 30 kann auch mehrere, allgemein bei einem Zündschloß übliche Stellungen bieten, wie z.B. eine Anlaß- bzw. Start-Stellung und eine Nebenaggregat- bzw. sog. Garagen-Stellung. Ist der Schlüsselschalter 30 auf "Ein" geschaltet, liefert die Stromquelle 32 Strom an das Diebstahlschutzmodul 10 und an die elektronische Motorsteuerung 14. Die Antenne 28 sichert eine magnetische Koppelung mit dem Transponder 26 und bestromt den Transponder 26, so daß dieser über die Antenne 28 einen Sicherheitscode an das Diebstahlschutzmodul 10 sendet. Das Diebstahlschutzmodul 10 vergleicht den vom Transponder empfangenen Sicherheitscode mit dem im Speicher 12 abgelegten Sicherheitscode. Ist der empfangene Sicherheitscode nicht gleich dem im Speicher 12 des Diebstahlschutzmoduls 10 abgelegten Sicherheitscode, wird an die elektronische Motorsteuerung 14 ein Signal gesendet, das den Motor inaktiv bzw. "betriebsunfähig" schaltet.
Bezieht man sich nun auf die Figuren 1 und 2, so wird dort in Block 40 der Schlüssel 24 in den Schlüsselschalter 30 eingesteckt, der Schlüssel 24 wird in die "Ein"-Stellung (oder in eine Start-Stellung) gedreht, welche sowohl das Diebstahlschutzmodul 10 als auch die elektronische Motorsteuerung 14 mit Strom versorgt. In Block 42 legt die elektronische Motorsteuerurig Strom an den elektrischen Motorbetriebskomponenten wie z.B. der Kraftstoffpumpe 18, den Kraftstoffeinspritzdüsen 20 und der Zündanlage 22 an. In Block 44 fragt das Diebstahlschutzmodul 10 die Diebstahl-Statusbedingung ab, z.B. alle 100 bis 200 nsec.
In Block 46 wird der Diebstahlschutzstatus hinsichtlich einer von drei Bedingungen geprüft: ob das Diebstahlschutzmodul 10 nicht angesprochen hat, ob das Diebstahlschutzmodul 10 angesprochen hat und anzeigt, daß der Motor betriebsfähig geschaltet werden kann, oder ob das Diebstahlschutzmodul 10 angesprochen hat und anzeigt, daß der Motor betriebsunfähig geschaltet werden muß.
Ist keine Antwort vom Diebstahlschutzmodul 10 empfangen worden, wird in Block 48 der Motor daraufhin überprüft, ob die Motordrehzahl größer als ein vorgegebener Wert ist, der einem Wert entspricht, ab welchem bekannt ist, daß der Motor gestartet wurde, z.B. 400 Umdrehungen pro Minute. Ist der Motor noch nicht angesprungen, und die Motordrehzahl ist kleiner als 400 U/min, kehrt das Programm zurück zu Block 44. Hat der Motor 400 U/min erreicht, geht das Programm weiter zu Block 50, wo die Länge des Zeitraumes geprüft wird, seit der Motor gestartet wurde. Ist der Motor nicht länger als 1 Sekunde in Betrieb, geht das Programm zurück zu Block 44. Eine Sekunde stellt denjenigen Zeitraum dar, der nötig ist, bis elektrische Signalschwingungen in der elektrischen Anlage im wesentlichen aus dem System herausgedämpft sind. Die Ableseergebnisse des Sicherheitscodes von dem Schlüssel sind dann zuverlässiger, nachdem die Signalschwingungen abgeklungen sind. Ist der Motor vor mehr als 1 Sekunde angelassen worden, wird eine Betriebsverbotssequenz begonnen. Eine solche Situation kann dann auftreten, wenn z.B. die Verbindung von dem Diebstahlschutzmodul 10 zur elektronischen Motorsteuerung durch unbefugtes Herumbasteln unterbrochen wurde. In einer solchen Situation wird der Betriebsverbots- oder Abschaltzweig, beginnend bei Block 52, ausgeführt (wie nachstehend noch näher erläutert wird).
Betrachtet man noch einmal Block 46, so wird, wenn das Diebstahlschutzmodul 10 angesprochen hat und der Status der Diebstahlbedingungen einen Motor-Betriebsverbotsstatus anzeigt, der Motor inaktiv bzw. betriebsunfähig geschaltet, wenn von dem Diebstahlschutzmodul 10 ein Steuersignal "Motor-Betriebsverbot" an die elektronische Motorsteuerung 14 gesendet wird. In Block 52 wird der Motor von der elektronischen Motorsteuerung 14 ab- bzw. betriebsunfähig geschaltet, indem die Stromversorgung der elektrischen Motorbetriebskomponenten unterbrochen wird, womit z. B. die Kraftstoffpumpe 18 und die Kraftstoffeinspritzdüsen 20 abgeschaltet werden. Danach wird in Block 54 ein Bestätigungssignal von der elektronischen Motorsteuerung 14 an das Diebstahlschutzmodul 10 gesendet.
Nochmal zurückkommend auf Block 46 bleiben, wenn die Bedingung für den Diebstahlstatus eine Motor-Betriebserlaubnis-Bedingung anzeigt, die Kraftstoffeinspritzdüsen und die Kraftstoffpumpe in Block 56 aktiviert. In Block 58 sendet die elektronische Motorsteuerung 14 ein Signal an das Diebstahlschutzmodul 10 und bestätigt damit des Empfang des Motor-Betriebserlaubnissignals.

Claims

1. Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor (16) mit elektrischen Motorbetriebskomponenten (14, 18, 20, 22), welche eine elektronische Motorsteuerung (14) beinhalten, und mit einem Schlüsselschalter (30) mit bestimmten Stellungen, welche die elektrischen Motorbetriebskomponenten mit Strom versorgen, so daß der Motor betrieben werden kann, wobei das Sicherheitssystem folgendes aufweist:

ein Diebstahlschutzmodul (10), welches betriebsmäßig zwischen der elektronischen Motorsteuerung (14) und dem Schlüsselschalter (30) angeschlossen ist;

ein Schlüsselschalterbetätigungsglied (24); und

eine von besagtem Schlüsselschalterbetätigungsglied getragene Speichervorrichtung, welche einen ersten Sicherheitscode enthält;

wobei das Diebstahlschutzmodul (10) einen Speicher (12) aufweist zur Speicherung eines zweiten Sicherheitscodes, sowie Mittel zum Vergleichen des ersten und des zweiten Sicherheitscodes,

wobei die Motorsteuerung (14) dazu ausgelegt ist, die Motorbetriebskomponenten zu aktivieren, um den Motor (16) zu starten, und um anschließend eine Diebstahl-Statusbedingung von besagtem Diebstahlschutzmodul (10) abzufragen,

wobei das Diebstahls chutzmodul (10) dazu ausgelegt ist, den ersten und den zweiten Sicherheitscode miteinander zu vergleichen und ein Betriebsverböt-Steuersignal an die Motorsteuerung (14) zu senden, so daß der Motor (16) betriebsunfähig geschaltet wird, wenn der erste und der zweite Sicherheitscode nicht miteinander übereinstimmen.

2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1., worin das Diebstahlschutzmodul (10) dazu ausgelegt ist, eine Motor-Statusbedingung anzuzeigen und ein Motor-Betriebserlaubnis-Steuersignal an die Motorsteuerung (14) zu signalisieren.

3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, worin besagte Betriebserlaubnis- und Betriebsverbots-Steuersignale digital codierte Signale sind.

4. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin besagtes Schlüsselschalterbetätigungsglied (24) einen Transponder (26) beinhaltet, wobei besagter Transponder (26) den besagten ersten Sicherheitscode speichert.

5. Sicherheitssystem nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin besagte Motorbetriebskomponenten (14, 18, 20, 22) eine Kraftstoffpumpe und Kraftstoffeinspritzdüsen beinhalten, wobei besagter Motor (16) durch Inaktivierung besagter Kraftstoffpumpe und besagter Kraftstoffeinspritzdüsen betriebsunfähig geschaltet wird.

6. Sicherheitssystem nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin besagter Schlüsselschalter (30) ein drehbares Zündschloß ist.

7. Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor (16) mit Motorbetriebskomponenten (14, 18, 20, 22) mit einer elektronischen Motorsteuerung (14), und mit einem Schlüsselschalter (30) mit einer bestimmten Stellung, in welcher die elektrischen Motorbetriebskomponenten (14, 18, 20, 22) mit Strom versorgt werden, so daß der Motor (16) betrieben werden kann, wobei besagtes Sicherheitssystem ein Diebstahlschutzmodul (10) aufweist, welches betriebsmäßig zwischen der elektronischen Motorsteuerung (14) und dem Schlüsselschalter (30) angeschlossen ist, wobei das Diebstahlschutzmodul (10) einen Speicher (12) aufweist, in welchem ein erster Sicherheitscode abgelegt ist, und ein Schlüsselschalterbetätigungsglied (24) mit einem zweiten Code; wobei besagtes Verfahren folgende Schritte aufweist:

Anordnen des besagten Schlüsselschalterbetätigungsgliedes (24) in besagtem Schalter (30) in besagter bestimmter Stellung;

Anlassen des Motors (16);

Betreiben der besagten Motorsteuerung (14) zwecks Abfragen eines Diebstahlstatus von besagtem Diebstahlschutzmodul (10);

Senden eines Motor-Betriebserlaubnissignals oder eines Motor-Betriebsverbotssignals von besagtem Diebstahlschutzmodul (10) aus in Reaktion auf die Abfragung durch besagte Motorsteuerung (14);

Betreiben des besagten Diebstahlschutzmoduls (10) zwecks Abfrage des besagten zweiten Sicherheitscodes von besagtem Schlüsselschalterbetätigungsglied (24);

Empfang des besagten zweiten Sicherheitscodes in besagtem Diebstahlschutzmodul (10);

Vergleichen des besagten ersten Sicherheitscodes mit besagtem zweitem Sicherheitscode;

Betreiben des besagten Diebstahlschutzmoduls (10) zwecks Abgabe eines Motor-Betriebsverbotssignals an besagte Motorsteuerung (14), wenn besagter erster Sicherheitscode nicht mit besagtem zweitem Sicherheitscode übereinstimmt; und

besagten Motor (16) betriebsunfähig schalten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem die Motorbetriebskomponenten eine Kraftstoffpumpe (18) und Kraftstoffeinspritzdüsen (20) beinhalten, und besagter Schritt der Betriebsunfähigschaltung beinhaltet, daß die Stromversorgung von besagter Kraftstoffpumpe und besagten Kraftstoffeinspritzdüsen unterbunden wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, außerdem die Prüfung des Anlassens des Motors (16) nach besagtem Vergleichsschritt beinhaltend.

10. Verfahren nach Anspruch 9, in welchem der Schritt der Prüfung des Anlassens des Motors (16) die Überwachung der Motordrehzahl beinhaltet, und das Warten, bis die Motordrehzahl eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat.

11. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem besagte vorgegebene Geschwindigkeit 400 Umdrehungen pro Minute beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem das Verfahren nach besagtem Schritt der Überwachung und nach dem Warten, bis die Motordrehzahl einen vorgegebenen Wert erreicht hat, das Abwarten eines vorgegebenen Zeitraumes beinhaltet, bevor es auf den Vergleichsschritt übergeht.

13. Verfahren nach Anspruch 7, außerdem den Schritt des Abwartens eines vorgegebenen Zeitraumes beinhaltend, bevor es auf besagten Vergleichsschritt übergeht.

14. Verfahren nach Anspruch 13, in welchem besagtes Kraftfahrzeug eine elektrische Anlage mit einer Abklingzeit nach dem Einschalten des Stromes aufweist, und in welchem besagter vorgegebener Zeitraum einer Dauer entspricht, die größer ist als besagte Abklingzeit.

15. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 14, in welchem besagtes Schlüsselschalterbetätigungsglied (24) einen Transponder (26) aufweist, der einen den besagten zweiten Sicherheitscode enthaltenden Speicher enthält, und worin besagtes Verfahren beinhaltet, daß besagter Transponder vor besagtem Vergleich bestromt wird.

16. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 15, außerdem den Schritt des Betreibens der besagten elektronischen Motorsteuerung (14) beinhaltend, so daß ein Bestätigungssignal an besagtes Diebstahlschutzmodul (10) gesendet wird, nachdem der Motor (16) betriebsunfähig geschaltet wurde.

17. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 16, in welchem besagtes Motor-Betriebserlaubnissignal ein digital codiertes Signal ist.