DE3919996A1 - Verfahren zur steuerung einer zentralverriegelungsanlage in einem kraftfahrzeug und zentralverriegelungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Zentralverriegelungsanlage für Verschlüsse von Türen und Klappen in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und auf eine Zentralver­ riegelungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 7.

Ein Verfahren mit diesen Merkmalen kann z. B. aus der Steuerung einer in der DE 35 31 349 C1 beschriebenen, gattungsbildenden Zentralverriegelungsanlage hergeleitet werden. Der Aktivierungssinn der Stellelemente hängt in dieser Anlage von der Richtung eines auslösenden Poten­ tialwechsels an einem Steuerschalter ab. Neben der einzel­ nen Steuerleitung zu jedem Steuerschalter sind hier noch Anschlüsse für die beiden verschiedenen elektrischen Potentiale an jedem Steuerschalter vorzusehen.

Es ist noch eine andere Zentralverriegelungsanlage bekannt (DE 37 03 590 C1), welche nach einem nicht gattungsgemäßen Verfahren ebenfalls von mehreren Bedienstellen aus mittels Wechslern mit Mittellage steuerbar ist. Dort sind die Schaltkontakte aller Wechsler an ein gemeinsames elektri­ sches Potential angeschlossen, während die beiden Festkon­ takte jedes Wechslers je an eine gemeinsame Entriege­ lungssteuerleitung bzw. eine gemeinsame Verriegelungs­ steuerleitung angeschlossen sind, welche jeweils zu einem Steuereingang einer Zentralsteuerschaltung führen. Von jedem Steuerschalter dieser Zentralverriegelungsanlage müssen also zwei Steuerleitungen mindestens bis zum Anschluß an die erwähnten gemeinsamen Leitungen verlegt werden. Ein weiterer Anschluß muß für das an den Schalt­ kontakt der Wechsler anzuschließende Potential vorgesehen werden.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine gattungsgemäße Zentralverriegelungsanlage mit weniger Anschlüssen für die Steuerschalter zuverlässig gesteuert werden kann, und eine gattungsgemäße Zentral­ verriegelungsanlage so auszubilden, daß das Verfahren damit durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Verfahrensanspruchs 1 und des (Vorrichtungs-)Anspruchs 7 erfindungsgemäß gelöst.

Zwar ist es bekannt (DE 35 20 972 A1), in einem Kraftfahr­ zeug über eine einzige Steuerleitung unterschiedliche Funktionen eines Radios mittels den Funktionen zugeordne­ ter, unter sich gleicher Schließerschalter und einer Reihen- bzw. Parallelschaltung ohmscher Widerstände zu steuern, wobei die einzelnen Funktionen durch jedem der Schließerschalter individuell zugeordnete unterschiedliche Widerstandswerte bzw. Spannungswerte eines Spannungsteilers adressiert werden.

Ein Hinweis auf die erfindungsgemäße Lösung für eine Steuerung des Aktivierungssinnes der Stellelemente einer Zentralverriegelungsanlage kann aus der genannten Druck­ schrift nicht hergeleitet werden.

Schließlich ist es auch bekannt (DE 29 44 224 A1), ver­ schiedene Geschwindigkeitsstufen eines elektrischen Scheibenwischermotors mit einem Steuerschalter einzuschal­ ten, dessen Schaltkontakt über eine einzelne Steuerleitung an eine elektronische Motorsteuerschaltung angeschlossen ist. Der Schaltkontakt des Steuerschalters ist auf eine Anzahl verschiedener Festkontakte schaltbar, die ihrer­ seits jeweils an eigene Ausgänge eines Spannungsteilers angeschlossen sind. Auch aus der zuletzt genannten Druck­ schrift ist jedoch das erfindungsgemäße Verfahren nicht ohne weiteres herleitbar.

Die Unteransprüche 2 bis 6 offenbaren vorteilhafte Weiter­ bildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die kennzeich­ nenden Merkmale der Unteransprüche 8 bis 19 offenbaren vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zentral­ verriegelungsanlage.

Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Zentralverrie­ gelungsanlage sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Zentralverriegelungsanlage mit Steuerschal­ tern, deren beide Festkontakte über jeweils unterschiedliche Widerstände an einem gemeinsamen Massepol liegen,

Fig. 2 eine Zentralverriegelungsanlage mit Steuerschal­ tern, deren beide Festkontakte über jeweils einen Spannungsteiler aus zwei gleichen Wider­ ständen an einem gemeinsamen Pluspol liegen.

Die in Fig. 1 dargestellte Zentralverriegelungsanlage 1 hat eine Zentralsteuerschaltung 2, an die in verschiedenen Bedienstellen 3 angeordnete, als bistabile Wechsler ausgeführte Steuerschalter 4 über je eine einzelne Steuer­ leitung 5 angeschlossen sind. An die Zentralsteuerschaltung 2 sind ferner den Bedienstellen 3 zugeordnete Stell­ elemente 6 - hier Elektromotoren - angeschlossen, deren Abtriebe mechanisch mit hier nicht dargestellten Verschlüs­ sen an Türen und Klappen eines ebenfalls nicht dargestell­ ten Kraftfahrzeuges gekuppelt sind. Auch mit den Steuerschaltern 4 der Bedienstellen sind die Abtriebe in bekannter Weise durch Gestänge 7 gekuppelt, so daß die jeweilige Stellung der Steuerschalter 4 mit der Stellung des entsprechenden Stellelementes 6 korrespondiert. An den Gestängen 7 ist ferner noch je eine Innensicherungshandhabe 3.1 vorgesehen, die die Bedienung der Zentralverriegelungs­ anlage 1 vom Fahrgastraum des Fahrzeugs her ermöglicht. Die Bedienstellen 3 weisen schließlich selbstverständlich jeweils einen - nicht dargestellten - Schließzylinder auf, der zur Bedienung der Zentralverriegelungsanlage 1 von außen dient und zu diesem Zweck in bekannter Weise mit dem jeweiligen Steuerschalter 4 mechanisch gekuppelt ist. Die Stellelemente 6 können - für die Erfindung spielt dies an sich keine Rolle - in bekannter Weise, wie dargestellt, durch die Zentralsteuerschaltung 2 über eine Endstufe 2.1 unmittelbar elektrisch betrieben werden oder mittelbar hydraulisch bzw. pneumatisch, wobei in den letzteren Fällen natürlich eine Pumpe oder dergleichen durch die Zentralsteuerschaltung 2 aktivierbar ist, welche für den jeweils notwendigen Druckaufbau in den Stellelementen sorgt.

Die elektromotorischen Stellelemente 6 der Ausführungsbei­ spiele sind parallel geschaltet und zum synchronen rever­ sierenden Betrieb im Entriegelungs- bzw. im Verriegelungs­ sinn an zwei von der Endstufe 2.1 ausgehende Sammelleitun­ gen 8 und 9 angeschlossen.

Jeder der Steuerschalter 4 hat einen Schaltkontakt 4.1, der an die jeweilige Steuerleitung 5 fest angeschlossen ist, und zwei Festkontakte 4.2 und 4.3. Der Festkontakt 4.2 ist jeweils über einen Widerstand R1 und der Festkon­ takt 4.3 ist jeweils über einen Widerstand R2 an eine gemeinsame Leitung 10 angeschlossen, die ihrerseits über die Zentralsteuerschaltung 2 an Massepotential einer Bordspannungsquelle 11 angeschlossen ist und den gemein­ samen elektrischen Pol für alle Festkontakte 4.2 und 4.3 bildet. Ersichtlich sind also für jeden der Steuerschalter 4 nur zwei elektrische Anschlußleitungen 5 und 10 zu verlegen.

Prinzipiell könnte unter Ausnutzung des elektrischen Karosseriemasse-Potentials auch auf eine eigene Leitung 10 verzichtet werden, jedoch erscheint es sinnvoller, diese vorzusehen, da es wesentlich auf die Durchleitung defi­ nierter und unterscheidbarer Ströme ankommt, die mit einer korrosionsanfälligen Karosseriemasseverbindung nicht unter allen Umständen gewährleistet werden kann.

Der Widerstand R1 ist größer als der Widerstand R2, so daß sich der Betrag des durch die jeweilige Steuerleitung 5 bei Betätigung eines Steuerschalters 4 fließenden Stroms je nach der Schaltrichtung des Steuerschalters 4 - auf den Festkontakt 4.2 oder auf den Festkontakt 4.3 - signifikant unterscheidet. Zur Veranschaulichung sind an den Steuerlei­ tungen 5 noch Stromsensoren 12 angedeutet, die an sich in die Zentralsteuerschaltung 2 integriert werden können. Mit diesen Stromsensoren wird einerseits die Stromstärke in der Leitung 5 erfaßt, andererseits wird auch erfaßt, ob überhaupt ein Strom fließt.

Mit einem ebenfalls nur angedeuteten Spannungssensor 13 an den Anschlüssen der Bordspannungsquelle 11 kann im Zusam­ menwirken mit den Ausgangssignalen der Stromsensoren 12 ferner indirekt ermittelt werden, ob der durch eine der Steuerleitungen 5 fließende Strom aus dem Potential der Bordspannungsquelle 11 gespeist wird. Dies ist eine vorteilhafte Sicherheitsmaßnahme, die es ermöglicht, Fremdeinspeisungen von Strömen durch Unbefugte, die in das verriegelte Fahrzeug eindringen wollen, zu detektieren und unwirksam zu machen. Nur wenn ein Strom durch eine Steuer­ leitung 5 eine gleichzeitige Spannungspegelschwankung am Spannungssensor 13 bewirkt, wird der fließende Strom als Steuersignal für die Zentralsteuerschaltung 2 akzeptiert, während letztere auf einen fremdeingespeisten Strom nicht reagiert.

Von Vorteil ist es, in der Zentralsteuerschaltung 2 an den Anschlüssen der Steuerleitungen 5 Konstanthalteanordnungen 2.2 - die z. B. Z-Dioden enthalten und mit U_stab bezeichnet sind - für das Pluspotential vorzusehen, das auf die Steuerleitungen 5 gelegt wird. Dadurch werden die fließen­ den Ströme exakt definiert und können zuverlässig voneinan­ der unterschieden werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung der in den Steuer­ leitungen 5 fließenden Ströme besteht darin, an jedem Anschluß einer Steuerleitung 5 zur Zentralsteuerschaltung 2 einen Widerstand vorzusehen, der mit jeweils einem der Widerstände R1 oder R2 in Reihe geschaltet ist und mit diesen einen Spannungsteiler mit variablem Teilverhältnis bildet. Der Spannungsteiler kann dann in der Zentralsteuer­ schaltung 2 abgefragt werden.

Der wesentliche Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Variante besteht im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in der entgegengesetzten elektrischen Polung der Steuerschal­ ter 4 bzw. der Steuerleitungen 5.

Komponenten mit gleicher Funktion haben in beiden Figuren übereinstimmende Bezugszeichen und werden nicht noch einmal gesondert erwähnt.

In Fig. 2 ist in der Zentralsteuerschaltung 2 eine Konstanthalteanordnung 2.2 - ebenfalls mit U_stab bezeich­ net - für das Pluspotential vorgesehen, das über eine Leitung 14 - den gemeinsamen Pol aller Festkontakte 4.2 und 4.3 der Steuerschalter 4 - zu den Bedienstellen 3 geführt wird. In jeder Bedienstelle 3 ist ein Spannungs­ teiler 15 vorgesehen und an die Leitung 14 angeschlossen, der aus zwei in Reihe geschalteten gleichen Widerständen R3 besteht. Der jeweilige Festkontakt 4.3 jedes Steuer­ schalters ist über beide Widerstände R3 an die Leitung 14 angeschlossen, während der jeweilige Festkontakt 4.2 nur über einen dieser Widerstände R3, der jeweils unmittelbar an die Leitung 14 angeschlossen ist, mit dem gemeinsamen (Plus-)Pol verbunden ist. Aus dieser Anordnung ergeben sich unterschiedliche Gesamtwiderstände zwischen der Leitung 14 und einer jeden Steuerleitung 5 in Abhängigkeit von der Betätigungsrichtung des jeweiligen Steuerschalters 4 und entsprechend auch unterschiedliche Beträge der jeweils fließenden Ströme.

In beiden Figuren sind die Leitungen 8, 9, 10 bzw. 14 über die untere Bedienstelle 3 hinaus verlängert und abgebrochen gezeichnet, um anzudeuten, daß prinzipiell beliebig viele Bedienstellen und Stellelemente angeschlossen werden kön­ nen. Voraussetzung für die Mehrstellenbedienung der Zen­ tralverriegelungsanlage ist lediglich, daß an der Zentral­ steuerschaltung 2 in Übereinstimmung mit dem gattungsbil­ denden Stand der Technik für jede weitere Bedienstelle eine eigene Steuerleitung 5 - ebenfalls angedeutet - und ein eigener Anschluß an die Zentralsteuerschaltung 2 vor­ gesehen werden muß.

Funktion:

Zum Start von Betriebszyklen der Stellelemente 6 durch die Zentralsteuerschaltung 2 stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:

In Anlehnung an die Steuerungslogik der gattungsbildenden Zentralverriegelungsanlage kann die Zentralsteuerschaltung 2 die Stellelemente 6 jeweils auf einen Schaltvorgang eines der Steuerschalter 4 hin aktivieren, wobei der beim Umschalten des Schaltkontakts 4.1 von einem Festkontakt auf den anderen erzeugte potentialfreie Moment erfaßt wird. Der danach über die Steuerleitung 5 fließende Strom bildet das Steuersignal für den Aktivierungssinn der Stellelemente 6.

Eine andere Möglichkeit zum Start eines Betriebszyklus ist die zyklische Abfrage der Steuerleitungen 5, wodurch ein Schaltvorgang an einem der Steuerschalter 4 indirekt durch den gegenüber dem Zeitpunkt der letzten Abfrage veränderten Stromfluß erfaßt wird.

Durch die erwähnte Rückmeldung der jeweils eingenommenen Stellung der Stellelemente über die Steuerschalter ist es möglich, die Verriegelung der Verschlüsse elektrisch auf Vollständigkeit zu überprüfen. Wenn nach einem Verriege­ lungssteuerbefehl an einem der Steuerschalter die Überprü­ fung der Stellungen der Stellelemente ergibt, daß diese nicht alle in der Verriegelungsstellung stehen, werden sämtliche Stellelemente sofort im Entriegelungssinn akti­ viert, um dem Fahrzeugbenutzer durch Nichtausführung seines zuletzt gegebenen Steuerbefehls ein Signal über eine Störung zu geben. Gleichwohl kann vorgesehen werden, daß die zentrale Verriegelung unabhängig vom Ergebnis der vorgenannten Überprüfung soweit wie möglich durchgeführt wird, wenn der Benutzer innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne - die z. B. 10 Sekunden betragen kann - mehr­ mals, insbesondere dreimal einen Verriegelungsbefehl an einem der Steuerschalter gibt.

Die Zentralsteuerschaltung 2 kann in allgemein bekannter Weise mindestens ein Zeitglied enthalten, das die Einschaltdauer der Stellelemente 6 begrenzt und diese nach jedem Betriebszyklus abschaltet.

Wahlweise kann die Endabschaltung auch mittels Erfassung des von den Stellelementen 6 aufgenommenen Stromes gesteu­ ert werden, um die Elektromotoren beim Einlaufen in Endlagen der Verriegelungsgestänge 7 abzuschalten und in den Endlagen sowie bei Blockierung vor Überhitzung zu schützen.

Schließlich können die Steuerschalter statt als bistabile Wechsler, wie dargestellt, auch als Wechsler mit Mittellage ausgeführt werden.

Claims (22)

1. Verfahren zur Steuerung einer Zentralverriegelungsanlage für Verschlüsse von Türen und Klappen eines Kraftfahrzeugs, nach welchem eine Zentralsteuerschaltung der Zentralverrie­ gelungsanlage von mindestens einer Bedienstelle aus mit­ tels eines dieser zugeordneten elektrischen Steuerschalters über eine einzelne, mit einem Schaltkontakt des Steuerschal­ ters verbundene Steuerleitung zur Aktivierung von - den Verschlüssen zugeordneten - Stellelementen abhängig von einer Betätigungsrichtung der Bedienstelle bzw. des Steuerschalters im Entriegelungs- oder im Verriegelungs­ sinn steuerbar ist, gekennzeichnet durch Steuerung des Aktivierungssinnes der Stellelemente in Abhängigkeit von einem über die einzelne Steuerleitung

• - in von der Betätigungsrichtung der Bedienstelle bzw. des Steuerschalters unabhängiger Richtung, jedoch
• - mit von der Betätigungsrichtung der Bedienstelle bzw. des Steuerschalters abhängigem Betrag

fließenden elektrischen Strom.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Überprüfung der Herkunft des die einzelne Steuerleitung durchfließenden Stromes von einer bestimmten Versorgungs­ spannung und
Unterdrückung der Steuerwirkung eines Stromes in der Steuerleitung, der nicht aus der bestimmten Versorgungs­ spannung gespeist ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Erfassung jedes Stroms durch die Steuerleitung und gleich­ zeitige Erfassung des momentanen Spannungspegels der Ver­ sorgungsspannung.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - zyklische Erfassung des jeweils durch jede Steuerlei­ tung fließenden elektrischen Stromes und
• - temporäre Speicherung des erfaßten Strombetrages,

wobei eine signifikante Änderung des bei einer Abfrage erfaßten Strombetrages gegenüber dem zuletzt gespeicherten Strombetrag zur Aktivierung der Stellelemente für einen Betriebszyklus in dem durch den erfaßten Strombetrag vorgegebenen Aktivierungssinn ausgewertet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch

• - elektrische Überprüfung aller Stellelemente auf Ein­ nahme der Verriegelungsstellung nach jedem Verriege­ lungssteuerbefehl mittels der mit deren Stellgliedern gekuppelten Steuerschalter und
• - automatischen Betrieb aller Stellelemente im Entriege­ lungssinn, wenn sich bei der Überprüfung nicht alle Stellelemente in ihrer Verriegelungsstellung befinden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Durchführung der Verriegelung unabhängig vom Ergebnis der Überprüfung auf Einnahme der Verriegelungsstellung nach mehrfachem, insbesondere dreimaligem Geben eines Verrie­ gelungsbefehls an einem der Steuerschalter innerhalb einer definierten Zeitspanne.

7. Zentralverriegelungsanlage für Verschlüsse von Türen und Klappen eines Kraftfahrzeugs mit

• - mindestens einer Bedienstelle,
• - einem jeder Bedienstelle zugeordneten, in Abhängigkeit von einer Betätigungsrichtung der Bedienstelle schalt­ baren elektrischen Steuerschalter, der einen Schalt­ kontakt und zwei Festkontakte aufweist,
• - einer Zentralsteuerschaltung zur wenigstens mittelbaren Aktivierung von Stellelementen, die den Verschlüssen zu deren Entriegelung und Verriegelung zugeordnet sind, entsprechend der Betätigungsrichtung der Bedienstelle bzw. des dieser zugeordneten Steuerschalters im Entrie­ gelungs- bzw. im Verriegelungssinn,
• - einer einzelnen Steuerleitung, welche den Schaltkontakt jedes Steuerschalters mit der Zentralsteuerschaltung elektrisch zu deren Ansteuerung verbindet,

insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
festen Anschluß der beiden Festkontakte (4.2, 4.3) jedes Steuerschalters (4) über unterschiedliche elektrische Gesamtwiderstände (R1, R2; R3) an einen gemeinsamen elektrischen Pol (10; 14) zur Erzeugung zweier unter­ schiedlicher Strombeträge je nach Betätigungsrichtung des Steuerschalters (4) und
eine in der Zentralsteuerschaltung (2) vorgesehene, die Stellelemente (6) in Abhängigkeit vom Betrag des jeweils über eine Steuerleitung (5) fließenden Stromes im Verrie­ gelungs- oder im Entriegelungssinn aktivierende Schalt­ vorrichtung (2.1).

8. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7 mit mehreren gleichrangigen Bedienstellen (3).

9. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7 oder 8 mit als bistabile Wechsler ausgebildeten Steuerschaltern (4).

10. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Parallelschaltung zweier unterschiedlicher Widerstände (R1, R2) zwischen jeweils einem Festkontakt (4.3, 4.2) eines Steuerschalters (4) und dem gemeinsamen elektrischen Pol (10).

11. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Reihenschaltung zweier gleicher elektrischer Widerstände (R3) mit einem der Festkontakte (4.3) eines Steuerschal­ ters (4) und Reihenschaltung des zweiten Festkontakts (4.2) mit dem dem gemeinsamen Pol (14) näheren elek­ trischen Widerstand (R3).

12. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Prüfschaltung (12, 13, 2) zur Überprüfung der Her­ kunft des über die einzelne Steuerleitung (5) fließenden Stromes aus einer bestimmten Versorgungsspannungsquelle (11).

13. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch je einen Stromsensor (12) an jeder der einzelnen Steuer­ leitungen (5) und einen Spannungssensor (13) an der Versorgungsspannungsquelle (11), welche jeweils an die Zentralsteuerschaltung (2) ange­ schlossen sind und deren Signale innerhalb der Zentral­ steuerschaltung (2) einen Abgleich zwischen in den ein­ zelnen Steuerleitungen (5) fließenden Strömen und dem momentanen Spannungspegel der Versorgungsspannungsquelle (11) ermöglichen.

14. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Aufschaltung von Massepotential auf den gemeinsamen Pol (10).

15. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine in die Zentralsteuerschaltung (2) integrierte Kon­ stanthalteanordnung (2.2) für das auf jeder Steuerleitung (5) liegende Pluspotential.

16. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Aufschaltung von Pluspotential auf den gemeinsamen Pol (14).

17. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine in die Zentralsteuerschaltung (2) integrierte Kon­ stanthalteanordnung (2.2) des Pluspotentials des gemein­ samen Pols (14).

18. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Zeitglied zur Begrenzung der Dauer jedes Betriebszy­ klus der Stellelemente (6).

19. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Endabschaltung der als Elektromotoren ausgeführten Stell­ elemente (6) in Abhängigkeit vom aufgenommenen Strom.