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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Dieb stahlsicherungsvorrichtungen
oder Wegfahrsperren für
Kraftfahrzeuge, von der Art, die, wenn das Fahrzeug nicht benutzt
wird, die Drehverriegelung der Lenksäule oder die Verriegelung irgendeines
anderen beweglichen Teils der Fahrzeuglenkung sicherstellen, um
das Führen
dieses Fahrzeugs durch eine unbefugte Person zu unterbinden. Im Spezielleren
bezieht sich diese Erfindung auf eine Diebstahlsicherungsvorrichtung
dieser Art, die für
ein mit einer hydraulischen Servolenkung ausgestattetes Kraftfahrzeug
ausgelegt ist, deren Leistung von einer Elektropumpengruppe bereitgestellt
wird, die eine unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit abgibt, die zu einem
Hilfsventil geleitet wird.
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Bei
einer herkömmlichen
Diebstahlsicherungsvorrichtung wird die Lenksäule des Kraftfahrzeugs durch
ein bewegliches mechanisches Glied von der Art eines Riegels drehverriegelt
oder freigegeben, der direkt auf rein manuelle Weise durch den Zündschlüssel des
Fahrzeugs betätigt
wird. Eine solche Diebstahlsicherungsvorrichtung hat jedoch eine gewisse
Anzahl an Nachteilen:
- – Da der Riegel auf den oberen
Teil der Lenksäule wirkt,
benötigt
die Diebstahlsicherungsvorrichtung an dieser Stelle verschiedene
mechanische Teile, die eine bestimmte Konstruktionskomplexität mit sich
bringen und diese Vorrichtung relativ platzeinnehmend machen.
- – Aufgrund
ihrer Lage bleibt die Diebstahlsicherungsvorrichtung ziemlich leicht
zugänglich
und gewährleistet
somit keine ausreichende Sicherheit. Darüber hinaus bringt das „gewaltsame Öffnen" der Vorrichtung
deren Beschädigung
mit sich.
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Um
diese Nachteile zu umgehen, wurden in jüngster Zeit Diebstahlsicherungsvorrichtungen
mit motorbetriebener Steuerung vorgeschlagen, insbesondere Vorrichtungen,
bei denen der Arretierungsriegel der Lenkung durch einen Elektromotor
oder ein anderes elektrisches Stellglied wie einen Elektromagneten
verschoben wird. Solche Diebstahlsicherungsvorrichtungen sind vor
allem mit elektrischen Servolenkungen verbunden. Ihr Vorteil besteht
darin, vom Zündschlüssel oder
einem entsprechenden Teil unabhängig
zu sein und auf jeden Punkt des Lenkungssystems, insbesondere auf
eine wenig zugängliche
Stelle einwirken zu können,
um die Sicherheit zu erhöhen.
Eine angepasste Anordnung dieser Vorrichtungen ermöglicht es
auch, den Platz am oberen Teil der Lenksäule nicht mehr zu versperren.
Darüber hinaus
ersparen diese Vorrichtungen dem Fahrzeuglenker den Einsatz manueller
Kräfte,
um die Lenkung zu ver- oder entriegeln.
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Jedoch
haben diese letztgenannten Diebstahlsicherungsvorrichtungen immer
noch einen nicht zu vernachlässigenden
Preis, weil sie eine zusätzliche
externe Leistungsquelle wie einen Elektromotor oder einen Elektromagneten
benötigen.
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Eine
Lenkradverriegelung für
Kraftfahrzeuge beschreibt die
DE 196 41 899 C1 . Angegeben wird dort eine
Lenkradverriegelung, die die Behinderung der Lenkbewegung mittels
einer Sperreinrichtung nach der Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeuges bewirkt.
Die Sperreinrichtung wirkt hier auf eine Hilfskraftlenkanlage, die
bei Außerbetriebnahme
des Kraftfahrzeuges außer
Betrieb gesetzt wird. Dazu wirken zwei Magnetventile auf einen Hydraulikkreislauf
der Hilfskraftlenkanlage und blockieren diesen, sobald die Sperrwirkung
erzielt werden soll. Der Nachteil dieser Lenkradverriegelung liegt
jedoch darin, dass auch bei blockierter Hilfskraftlenkanlage eine
Lenkbewegung durchgeführt
werden kann, es also nicht zu einer vollständigen Blockierung der Lenkung
kommt.
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Eine
weitere Lenkradverriegelung zeigt die
DE 43 03 485 A1 . Hier wird insbesondere der
Elektromotor einer elektromotorisch angetriebenen Servo-Lenkanlage
verwendet, um eine Lenkradverriegelung zu betätigen. Der Nachteil dieser
Konstruktion ist jedoch, dass sie nur bei Fahrzeugen verwendet werden
kann, die eine elektrisch betriebene Hilfskraftlenkanlage aufweisen.
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Eine ähnliche
Vorrichtung zeigt die
EP
1 234 734 A1 , wobei wieder eine Lenkradverriegelung für ein Kraftfahrzeug
mit einer elektrischen Servo-Lenkung offenbart ist. Die Lenkradverriegelung
stellt hier eine Automatisierung des Blockiervorgangs sicher, indem
sie nach dem Stilllegen des Kraftfahrzeuges mittels der elektrischen
Servo-Lenkung die Lenksäule
oder ein anderes Teil des Lenkungssystems blockiert. Dazu wird durch
den elektrischen Hilfsmotor der elektrischen Servo-Lenkung die Lenksäule in eine
Verriegelungsposition gedreht. Auch diese Lenkradverriegelung ist
nur bei Fahrzeugen mit elektrischer Hilfskraftlenkanlage anwendbar.
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Eine
weitere Lenkradverriegelung für
Kraftfahrzeuge zeigt die
DE
101 09 989 A1 , wobei hier eine Überwachungsvorrichtung in Verbindung
mit der Lenkradverriegelung verwendet wird und in Abhängigkeit
vom Verriegelungszustand ein Signal erzeugt wird, das den Fahrer
insbesondere bei noch nicht verriegeltem Lenkrad warnt, wenn er
die Zündung abschaltet,
die Fahrertür öffnet oder
das Fahrzeug von außen
verschließt.
Zudem offenbart diese Druckschrift eine Hilfskraftlenkanlage, die
weiter in Betrieb ist, sofern das Lenkrad noch nicht verriegelt
ist. Darüber
hinaus wird ein Einkuppeln einer automatischen Kupplung verhindert,
bis das Lenkrad entriegelt ist. Allerdings ist hier eine dezentrale
Arretierung des Lenkrades nicht möglich, zudem weißt auch
diese Hilfskraftlenkanlage oben genannte Nachteil auf.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, oben genannte Nachteile zu
umgehen und eine technische Lösung
bereitzustellen, die insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydraulischer
Servolenkung ausgelegt ist.
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Dazu
hat die Erfindung im Wesentlichen eine Diebstahlsicherungsvorrichtung
für Kraftfahrzeuge zum
Gegenstand, die mit einer hydraulischen Servolenkung ausgestattet
sind, deren Leistung von einer Elektropumpengruppe bereitgestellt
wird, die einen Hydraulikkreislauf einschließlich eines Hilfsventils mit unter
Druck stehender Hydraulikflüssigkeit
versorgt, wobei diese Diebstahlsicherungsvorrichtung ein bewegliches
Glied von der Art eines Riegels zur Verriegelung oder Freisetzung
eines beweglichen Teils des Lenkungssystems umfasst und dadurch
gekennzeichnet ist, dass das bewegliche Glied durch ein hydraulisches
Stellglied betätigt
wird, das aus dem Hydraulikkreislauf der Servolenkung versorgt wird,
wobei Einrichtungen von der Art eines Ventils vorgesehen sind, um
die Versorgung des Stellglieds mit Hydraulikflüssigkeit im Hinblick darauf
zu steuern, die Verschiebungen des beweglichen Verriegelungsglieds
von der Art eines Riegels zu regeln.
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Somit
besteht der Erfindungsgedanke darin, einen Teil des Lenkungssystems
des betreffenden Kraftfahrzeugs mechanisch zu verriegeln, indem
die hydraulische Leistung genutzt wird, die aufgrund dessen, dass
es sich um eine hydraulische Servolenkung handelt, verfügbar ist,
und im Spezielleren, indem die hydraulische Leistung genutzt wird,
die von der bestehende Elektropumpengruppe dieser hydraulischen
Servolenkung geliefert wird.
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Nach
einer zweckmäßigen Ausführungsform der
Erfindung ist das Stellglied dieser Diebstahlsicherungsvorrichtung
ein kleiner Hydraulikzylinder, dessen Kolben mit dem beweglichen
Verriegelungsglied von der Art eines Riegels verbunden ist, wobei
der kleine Hydraulikzylinder durch eine Abzweigung des Hydraulikkreislaufs
der Servolenkung versorgt wird, und die Versorgung dieses Zylinders
mit Hydraulikflüssigkeit
von einem Elektroventil gesteuert wird, das Steuersignale zum Ver-
oder Entriegeln der Lenkung empfängt.
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Das
bewegliche Verriegelungsglied von der Art eines Riegels, das von
dem kleinen Hydraulikzylinder betätigt wird, kann auf ein beliebiges
Teil des Lenkungssystems an einem beliebigen Punkt des Lenkungssystems
einwirken, um dessen Verriegelung oder Freisetzung sicherzustellen.
Nach einer besonderen Ausführungsform
ist dieses bewegliche Verriegelungsglied von der Art eines Riegels
direkt mit dem Hilfsventil verbunden und beispielsweise so angeordnet,
dass die Verriegelung und Freisetzung des „Ventilschafts", d.h. des Teils
dieses Hilfsventils, das sich vom Ventil nach außen erstreckt, um das mit der
Zahnstange der Lenkung in Eingriff befindliche Lenkritzel zu bilden,
sichergestellt wird.
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In
diesem letzteren Fall kann der kleine Hydraulikzylinder, mit dem
das bewegliche Verriegelungsglied von der Art eines Riegels gekoppelt
ist, in den Körper
des Hilfsventils integriert sein. Das Elektroventil zur Versorgungssteuerung
dieses kleinen Zylinders mit Hydraulikflüssigkeit kann vom Hilfsventil
entfernt angeordnet oder auch im Körper des Hilfsventils integriert
sein.
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Insgesamt
besitzt die erfindungsgegenständliche
Diebstahlsicherungsvorrichtung die folgenden Vorteile:
- – Diese
Diebstahlsicherungsvorrichtung ist als solche in mechanischer Hinsicht
besonders einfach.
- – Diese
Vorrichtung ist auch in funktionaler Hinsicht besonders einfach
und wirtschaftlich, weil sie die bereits verfügbare Leistung der Elektropumpengruppe
der hydraulischen Servolenkung des Fahrzeugs nutzt, was jegliche
zusätzliche Leistungsquelle
von der Art eines Motors oder elektrischen Stellglieds überflüssig macht.
- – Da
die eingesetzte Leistungsquelle eine Elektropumpengruppe ist, steht
diese Leistung jederzeit zur Verfügung und vor allem, wenn der
Wärmemotor
des Kraftfahrzeugs stillsteht, was im Prinzip dann der Fall ist,
wenn die Ver- oder Entriegelung der Lenkung vorgenommen wird (was
mit einer Pumpe nicht der Fall wäre,
die mit dem Wärmemotor
des Fahrzeugs gekoppelt ist).
- – Das
Verriegelungsglied von der Art eines Riegels kann einfach an einem
beliebigen Punkt des Lenkungssystems und vor allem an einer wenig zugänglichen
Stelle angeordnet werden, um die Sicherheit zu verbessern, die durch
die Diebstahlsicherungsvorrichtung bereitgestellt wird.
- – Da
sich die Bestandteile dieser Diebstahlsicherungsvorrichtung mit
denjenigen des Hydraulikkreislaufs der Servolenkung vereinigen,
wird die Vorrichtung praktisch unauffindbar, was noch mehr zu ihrer
Wirksamkeit gegenüber
böswilligen Personen
beiträgt.
- – Wenn
die Bestandteile der Diebstahlsicherungsvorrichtung in das Hilfsventil
integriert sind, werden nicht nur die Bestandteile unauffindbar,
sondern ist auch die Ausführung
einfach, kompakt und wirtschaftlich, auch aufgrund der Tatsache, dass
sehr wenige zusätzliche
Hydraulikleitungen vorgesehen werden müssen.
- – Insofern
als die meisten Kraftfahrzeuge heutzutage mit einem elektronischen
Rechner ausgestattet sind, der deren zahlreiche Funktionen einschließlich des
Startens und Anfahrens des Fahrzeugs regeln kann, wird die Steuerung
der Diebstahlsicherungsvorrichtung mittels ihres Elektroventils
besonders einfach. Die Information, die vom Rechner zur Steuerung
des Elektroventils geliefert werden muss, kann von derselben Art sein
wie für
die Steuerung gegenwärtiger
Dieb stahlsicherungsvorrichtungen mit elektrisch betätigtem Riegel,
wobei die Ausführung
der Steuerfunktion hier keine besondere Schwierigkeit aufwirft.
- – Schließlich umgeht
der bevorzugte Rückgriff
auf ein bistabiles Elektroventil noch jeglichen Stromverbrauch während der
gesamten Zeit, in der sich die Lenkung in der verriegelten oder
entriegelten Stellung befindet, da diese Art von Elektroventil für sein Schließen oder Öffnen nur
einen elektrischen Impuls benötigt.
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Die
Erfindung wird mittels der folgende Beschreibung mit Bezug auf die
Schemazeichnung verständlicher,
die beispielhaft eine Ausführungsform dieser
Diebstahlsicherungsvorrichtung für
Kraftfahrzeuge mit hydraulischer Servolenkung darstellt:
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1 ist
eine Gesamtaußenansicht
einer hydraulischen Servolenkung, die mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist
eine Schnittansicht des Hilfsventils dieser Lenkung mit Angabe der
Teile der Diebstahlsicherungsvorrichtung, die mit diesem Ventil
zusammenhängen.
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In 1 bezeichnet
die Bezugszahl 1 das Servolenkungssystem in seiner Gesamtheit,
das ein zentrales rohrförmiges
Gehäuse 2 umfasst,
in dem eine Zahnstange 3 gleitend angebracht ist, die mit
einem Drehritzel 4 (siehe auch 2) in Eingriff
ist, das über
ein Hilfsventil 6 mit der Lenksäule in Drehverbindung steht,
die durch die Achse 5 symbolisch dargestellt ist.
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Das
rechte und linke Ende der Zahnstange 3, die sich außerhalb
des Gehäuses 2 befinden,
sind an Pleuelstangen 7 bzw. 8 gekoppelt, welche
das rechte und linke Leitrad des betreffenden Kraftfahrzeugs steuern.
Zwei Balge 9 und 10, die jeweils mit den beiden Enden
des Gehäuses 2 verbunden
sind, bedecken und schützen
die Endbereiche der Zahnstange 3 wie auch zum Teil die
Pleuelstangen 7 und 8.
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Das
Servosystem dieser Lenkung umfasst eine Elektropumpengruppe, die
aus einer eigentlichen Hydraulikpumpe 11 und einem Elektromotor 12 besteht,
der mit der Pumpe 11 gekoppelt ist und deren Drehantrieb
sicherstellt. Die Pumpe 11 ist über zwei Hydraulikleitungen 13 und 14,
eine „Zuleitung" bzw. eine „Rückleitung", mit dem Hilfsventil 6 verbunden.
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Zwei
weitere Hydraulikleitungen 15 und 16 verbinden
das Hilfsventil 6 mit dem „Zylinder"-Teil des rohrförmigen Gehäuses 2. Im Spezielleren
versorgen die beiden Leitungen 15 und 16 zwei
jeweilige Kammern mit Hydraulikflüssigkeit, die voneinander durch
einen Kolben getrennt sind, der mit der Zahnstange 3 fest
verbunden ist, und zwar auf eine an sich bekannte und hier nicht
im Einzelnen dargestellte Weise.
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Wie 2 zeigt,
umfasst das Hilfsventil 6, auch auf eine an sich bekannte
und hier nicht im Einzelnen aufgeführte Weise, einen Ventilkörper 17 (der ein
Teil des Lenkungsgehäuses
sein kann), einen Rotor 18, eine Umhüllung 19, die den
Rotor 18 teilweise umgibt, einen Torsionsstab 20,
der entlang der Achse des Rotors 18 angeordnet ist, und
einen „Ventilschaft" 21, wovon
ein Teil das Ritzel 4 darstellt, das mit der Zahnstange
in Eingriff gelangt.
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Dem
Hilfsventil 6 ist hier ein in 2 gut zu sehendes
Verriegelungsglied von der Art eines Riegels 22 zugeordnet,
der mit mindestens einer Ausnehmung 23 zusammenwirkt, die
im „Ventilschaft" 21 ausgebildet
ist, d.h. in dem Teil dieses Ventils 6, das sich in dem
mit der Zahnstange 3 in Eingriff befindlichen Ritzel 4 fortsetzt.
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In
dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist der Riegel 22 fest
mit einem Kolben 24 eines kleinen Hydraulikzylinders 25 verbunden,
der im Körper 17 des
Hilfsventils 6 integriert ist. Es handelt sich hier um
einen einfachwirkenden Zylinder 25, der eine Einzelkammer 26 umfasst,
die, um den Kolben 24 in einer Richtung zu verschieben,
mit Hydraulikflüssigkeit
versorgt wird, wobei die Rückstellung
des Kolbens 24 in der anderen Richtung durch eine kleine Feder 27 sichergestellt
wird, die im Zylinder 25 eingebaut ist.
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Der
Zylinder 25 kann auch eine Umkehrwirkung oder eine Doppel-
bzw. bistabile Wirkung haben, wodurch vermieden wird, dass der Druck
aufrechterhalten bleiben muss, um die Position dieses Zylinders 25 aufrechtzuerhalten.
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Die
Kammer 26 des kleinen Zylinders 25 wird über eine
kurze Abzweigleitung 28, deren Ausgangspunkt sich an der
Leitung 13 befindet, die das Hilfsventil 6 aus
der Hydraulikpumpe 11 speist, mit unter Druck stehender
Hydraulikflüssigkeit
vom Hydraulikkreislauf der Servolenkung versorgt.
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Ein
Elektroventil 29, beispielsweise ein bistabiles Elektroventil
ist an der Abzweigleitung 28 oder am Übergangspunkt dieser Abzweigleitung 28 und des
Zylinders 25 zwischengeschaltet. Gegebenenfalls ist das
Elektroventil 29 wie der Zylinder 25 in den Körper 17 des
Hilfsventils 6 integriert.
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Das
Elektroventil 29 steht elektrisch über eine Drahtverbindung 30 mit
einer symbolisch bei 31 angegebenen Steuerung in Verbindung,
bei der es sich um eine spezielle Anfahrsteuerung für das Fahrzeug
handeln kann, oder einen elektronischer Rechner, der verschiedene
Funktionen im Fahrzeug verwaltet, oder den Rechner, der die Elektropumpengruppe 11, 12 verwaltet.
In allen Fällen
schickt die Steuerung 31 über die Drahtverbindung 30 ein
Signal S zum Elektroventil 29, das die Lage oder Umschaltung
dieses Elektroventils 29 steuert.
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Während des
befugten Gebrauchs des Fahrzeugs wird das Elektroventil 29 geschlossen
gehalten, was die Versorgung des Zylinders 25 mit Hydraulikflüssigkeit
unterbricht und es der Rückstellfeder 27 ermöglicht,
den Kolben 24 in der zurückgeschobenen Position zu halten,
und auch den Riegel 22 in der zurückgezogenen Position zu halten,
wodurch der „Ventilschaft" 1 drehbeweglich
freigesetzt wird. Das Lenkungssystem 1 bleibt somit entriegelt
und das Fahrzeug kann nun mit Hilfe der Servolenkung normal gelenkt
werden.
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Wenn
das Fahrzeug angehalten wird und gesichert werden soll, ruft das
Abziehen des Zündschlüssels oder
eines entsprechenden Teils wie einer elektronischen Karte, mittels
der Steuerung 31 beispielsweise das Öffnen des Elektroventils 29,
also die Versorgung der Kammer 26 des Zylinders 25 mit unter
Druck stehender Hydraulikflüssigkeit
und in der Folge die Verschiebung des Kolbens 24 in Eingriffsrichtung
des Riegels 22 in die Ausnehmung 23 des „Ventilschafts" 21 hervor.
Somit wird jegliche Drehung des Ritzels 4 verhindert, so
dass das Fahrzeug nicht mehr gelenkt werden kann. Das Fahrzeug ist nun
unbenutzbar für
jede unbefugte Person, d.h. die über
keinen Zündschlüssel oder
dergleichen verfügt.
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Beim
Wiederanlassen des Fahrzeugs durch den befugten Benutzer, ruft das
Einstecken des Zündschlüssels (oder
ein anderer Zündvorgang
zum Starten des Fahrzeugs) mittels der Steuerung 31 das Schließen des
Elektroventils 29 hervor, wodurch die Versorgung der Kammer 26 des
Zylinders 25 mit Hydraulikflüssigkeit unterbrochen wird,
was somit das Zurückweichen
des Riegels 22 ermöglicht,
der sich aus der Ausnehmung 23 zurückzieht und somit das Lenkungssystem 1 entriegelt,
um das Fahren des Fahrzeugs zuzulassen.
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Bin
umgekehrter aber entsprechender Funktionsablauf, der die Steuerung
des Zylinder 25 betrifft, oder auch ein Funktionsablauf
von der bistabilen Art dieses Zylinders 25 sind ebenfalls
möglich.
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Die
Ausnehmungen 3 können
mehr oder weniger zahlreich sein, also winkelmäßig mehr oder weniger angenähert, um
die möglichen
Verriegelungspositionen der Lenkung zu vervielfachen.
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Man
würde den
Rahmen der wie in den beigefügten
Ansprüchen
definierten Erfindung nicht verlassen:
- – wenn dem
beweglichen Glied von der Art eines Riegels irgendeine geeignete
Form verliehen würde,
die die Ver- oder Entriegelung eines Teils der Lenkung sicherstellt;
- – wenn
auch dem kleinen Hydraulikzylinder, der das bewegliche Verriegelungsglied
verschiebt, irgendeine Form oder irgendein Aufbau verliehen würde, oder
indem dieser Zylinder durch irgendein gleichwertiges Stellglied
ersetzt würde;
- – wenn
die mechanische Verbindung zwischen dem Zylinder oder Stellglied
und dem beweglichen Verriegelungsglied auf irgendeine geeignete direkte
oder indirekte Weise erfolgen würde;
- – wenn
man dieses bewegliche Verriegelungsglied mit einem beliebigen beweglichen
Teil des Lenkungssystems zusammenwirken ließe, das sich an einer beliebigen
Stelle befinden kann, beispielsweise wenn man das bewegliche Glied
auf die Lenksäule
oder die Zahnstange wirken ließe und
nicht auf das Hilfsventil;
- – wenn
eine andere Position für
das Elektroventil zur Versorgungssteuerung des kleinen Zylinders mit
Hydraulikflüssigkeit
vorgesehen würde,
indem dieses Elektroventil insbesondere in die Elektropumpengruppe
integriert würde,
welche die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit liefert;
- – wenn
zur Versorgungssteuerung des kleinen Zylinders oder eines anderen
Stellglieds irgendwelche Einrichtungen von der Art eines Ventils,
insbesondere Elektroventile aller Arten oder ein aus zwei Ventilen
zusammengesetztes System verwendet würde;
- – wenn
irgendeine Art von Steuerung für
diese Einrichtungen von der Art eines Ventils verwendet würde;
- – wenn
die Vorrichtung an eine hydraulische Servolenkung jedweden Aufbaus
angepasst würde;
- – wenn
dieselbe Vorrichtung für
Kraftfahrzeuge bestimmt würde,
die mit irgendwelchen Zündsystemen
ausgestattet sind, Zündsystemen
mit Schlüssel
oder elektronischer Karte.