DE4434655C2 - Elektronisches Zündstartschloßsystem an einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Elektronisches Zündstartschloßsystem an einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches
Zündstartschloßsystem nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Derartige Zündstartschloßsysteme werden in Kraftfahrzeugen
zur Inbetriebnahme eines zugehörigen Betriebsaggregats
eingesetzt.
Aus der DE-OS 34 36 761 ist ein Zündstartschloßsystem für ein
Kraftfahrzeug bekannt, das aus einem elektronischen
Zündschlüssel, einem Zündstartschloß und Verbindungsleitungen
zu einem zugehörigen Betriebsaggregat besteht. Im
Zündschlüssel sind ein Betriebssignalsender mit
Betriebssignalcodierer und im Zündstartschloß ein
Betriebssignalempfänger mit Betriebssignaldecodierer
angeordnet. Ist der Zündschlüssel in das Zündstartschloß
eingeführt, so ist ein codiertes Betriebssignal vom
Betriebssignalsender auf den Betriebssignalempfänger
übertragbar. Mit Hilfe des Zündschlüssels ist eine Aufnahme
im Zündstartschloß drehbar, durch die entsprechend deren
Drehstellung einzelne Funktionen des Kraftfahrzeugs
einschaltbar sind. In einer bestimmten Drehstellung wird dann
nach erfolgreicher Decodierung des Betriebssignals im
Betriebssignaldecodierer die Inbetriebnahme des
Betriebsaggregats vorgenommen. Durch Rückdrehen des
Zündschlüssels erfolgt die Außerbetriebsetzung des
Betriebsaggregats.
Es hat sich herausgestellt, daß ein derartiges
Zündstartschloßsystem nicht in allen Fällen betriebssicher
ist. Die Außerbetriebsetzung des Betriebsaggregats und das
Entnehmen des Zündschlüssels aus dem Zündstartschloß lassen
sich unabhängig vom Vorliegen sonstiger Zustände des
Kraftfahrzeugs durchführen. So kann die Außerbetriebsetzung
beispielsweise bei nicht angezogener Handbremse am
Kraftfahrzeug erfolgen. Falls das Kraftfahrzeug ein
automatisches Getriebe besitzt, läßt sich die
Außerbetriebsetzung auch in anderen Fahrstufen als der
Fahrstufe "P" (entspricht "Parken") durchführen. Es ist
unmittelbar ersichtlich, daß hieraus erhebliche Gefährdungen
der Sicherheit des Benutzers resultieren.
Der Zündschlüssel benötigt zu seiner Funktion eine
Energiequelle, die nach einer gewissen Gebrauchsdauer
erschöpft sein kann. In einem derartigen Fall ist der
Zündschlüssel nicht mehr funktionstüchtig. Eine
Inbetriebnahme des Betriebsaggregats kann dann nicht
erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Zündstartschloßsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
mit einer verbesserten Betriebs- und Funktionssicherheit
anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen
Zündstartschloßsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche. Das Zündstartschloß kann mit einer
rotatorisch und/oder linear bewegbaren Aufnahme für den
Zündschlüssel ausgestaltet sein. Mit Hilfe einer
Induktionsspule im Zündstartschloß läßt sich Energie zum
Betrieb des Zündschlüssels induktiv auf diesen übertragen.
Das Zündstartschloßsystem basiert auf einer drahtlosen
Übertragung von codierten Betriebssignalen, wobei die
Elektronik zu deren Auswertung im Zündstartschloß integriert
angeordnet sein kann. Die Bewegung des Zündschlüssels im
Zündstartschloß läßt sich in zwei Stellungen mittels einer
elektromagnetischen Sperreinrichtung verriegeln, wobei die
Entriegelung erst bei Vorliegen weiterer Schaltsignale,
beispielsweise das Signal "Handbremse betätigt" usw.,
vorgenommen wird. Die elektromagnetische Sperreinrichtung
kann aus einem Elektromagneten mit Sperrwippe bestehen, wobei
im Magnetkreis ein weiterer Haftmagnet mit Permanenterregung
angeordnet sein kann, so daß vorteilhafterweise auch bei
einem Spannungsausfall während des Betriebs die Verriegelung
aktiv bleibt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß eine Verbesserung der
Betriebssicherheit erreicht wird. Die Außerbetriebnahme des
Betriebsaggregats und eine Entnahme des Zündschlüssels aus
dem Zündstartschloß ist nur möglich, wenn die
Sicherheitsanforderungen am Kraftfahrzeug durch den Benutzer
erfüllt sind, also beispielsweise die Handbremse angezogen
und die Fahrstufe "P" eingelegt ist. Umgekehrt kann auch die
Inbetriebnahme des Betriebsaggregats auf dieselbe Weise von
der Erfüllung bestimmter Sicherheitsanforderungen abhängig
sein.
Der Zündschlüssel ist weitgehend wartungsfrei. Die
Energieversorgung des Zündschlüssels kann im Zündstartschloß
erfolgen. Selbst bei an sich erschöpftem Energiespeicher im
Zündschlüssel ist ein bestimmungsgemäßer Gebrauch des
Zündschlüssels noch möglich bzw. der Zündschlüssel kann sogar
völlig ohne Energiespeicher bei gleicher Sicherheit für die
Inbetriebnahme des Betriebsaggregats auskommen.
Das Zündstartschloß läßt sich mechanisch sehr einfach
ausgestalten, so daß das erfindungsgemäße
Zündstartschloßsystem bei gesteigerter Betriebssicherheit mit
deutlichen geringeren Kosten gegenüber herkömmlichen
mechanischen Zündstartschloßsystemen herstellbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen
Fig. 1 schematisch eine Funktionsübersicht des
Zündstartschloßsystems
Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Elektronik des
Zündstartschloßsystems,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Zündschlüssel,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Zündstartschloß,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 4
und
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 4.
Das in Fig. 1 gezeigte Zündstartschloßsystem 1 ist für ein
Kraftfahrzeug bestimmt und besteht aus einem elektronischen
Zündschlüssel 2 und einem elektronischen Zündstartschloß 3
zur Betätigung eines zugehörigen Betriebsaggregats 5. Beim
Betriebsaggregat 5 kann es sich beispielsweise um die
Motorelektronik des Kraftfahrzeugs, eine elektronische
Wegfahrsperre o. dgl. handeln. Das Betriebsaggregat 5 steht
über Leitungen 4 mit dem Zündstartschloß 3 in Verbindung, so
daß das Betriebsaggregat 5 durch entsprechende Signale vom
Zündstartschloß 3 in Betrieb genommen werden kann.
Zusätzlich läßt sich der Zündschlüssel 2 für weitere
Funktionen verwenden. Vorliegend dient dieser noch zur
Betätigung der Fernbedienung der Zentralverriegelung der
Türen 6 des Kraftfahrzeugs. Bei Betätigung einer Taste 7 am
Zündschlüssel 2 wird ein entsprechendes codiertes Signal
gesendet, das wiederum von einem Steuergerät am Kraftfahrzeug
empfangen und ausgewertet wird. Ist der Code in Ordnung
bewirkt das Steuergerät eine Ver- oder Entriegelung der Türen
6. Zur Energieversorgung des Senders für die Fernbedienung
besitzt der Zündschlüssel 2 einen in Fig. 3 gezeigten
Energiespeicher 8, beispielsweise eine Batterie.
Das Zündstartschloß 3 besitzt eine Aufnahme 9, in die der
Zündschlüssel 2 zur Inbetriebnahme des Betriebsaggregats 5
einführbar ist. Im Zündstartschloß 3 tauscht der
Zündschlüssel 2 mit dem Zündstartschloß 3 wenigstens ein
codiertes Betriebssignal aus. Vorzugsweise werden zwei
Betriebssignale bidirektional übertragen, wobei Mittel für
Übertragung und Auswertung der Betriebssignale im
Zündstartschloß 3 und im Zündschlüssel 2 integriert sind.
Eine Ausgestaltung dieser Mittel ist als Blockschaltbild in
Fig. 2 näher gezeigt.
Der Zündschlüssel 2 besitzt eine aus einer integrierten
Schaltung bestehende Schlüsselelektronik 14. Ist der
Zündschlüssel 2 in die Aufnahme 9 des Zündstartschlosses 3
eingeführt, so wird ein Schalter 13 betätigt. Dadurch wird
eine induktive Energieübertragung vom Zündstartschloß 3 auf
den Zündschlüssel 2 eingeschaltet, so daß die für den Betrieb
der Schlüsselelektronik 14 benötigte Energie vom
Zündstartschloß 3 geliefert wird. Dazu befindet sich im
Zündstartschloß 3 eine mit der Bordnetz-Zuleitung 18 in
Verbindung stehende Energieübertragungs-Elektronik 10, die
wiederum eine Induktionsspule 11 speist. Im Zündschlüssel 2
ist eine korrespondierende elektromagnetische
Übertragungsspule 12 angeordnet, die die induktiv übertragene
Energie aufnimmt und der Schlüsselelektronik 14 zur
Spannungsversorgung zuleitet. Es ist somit hervorzuheben, daß
die Energieversorgung der Schlüsselelektronik 14 hierdurch
unabhängig vom Energiespeicher 8 ist.
Die Schlüsselelektronik 14 enthält einen ersten
Betriebssignalsender 15, der als optischer Sender,
beispielsweise mit einer Infrarot-Sendediode 17 arbeitend,
ausgebildet sein kann. Weiter enthält die Schlüsselelektronik
14 einen ersten Betriebssignalcodierer 16, der wiederum mit
dem ersten Betriebssignalsender 15 in Verbindung steht. Das
Zündstartschloß 3 besitzt einen ersten, als optischen
Empfänger ausgebildeten Betriebssignalempfänger 21,
beispielsweise einen Infrarotempfänger mit zugehöriger
Infrarot-Empfangsdiode 22 und einen mit dem ersten
Betriebssignalempfänger 21 in Verbindung stehenden ersten
Betriebssignaldecodierer 23. Dadurch ist im ersten
Betriebssignalcodierer 16 ein erstes codiertes Betriebssignal
erzeugbar und vom ersten Betriebssignalsender 15 des
Zündschlüssels 2 auf den ersten Betriebssignalempfänger 21 im
Zündstartschloß 3 übertragbar. Im Betriebssignaldecodierer 23
wird das codierte erste Betriebssignal entschlüsselt und
ausgewertet, wobei nach positiver Auswertung, d. h. es handelt
sich um den richtigen Zündschlüssel, die Inbetriebnahme des
Betriebsaggregats 5 durch das Zündstartschloß 3 ermöglicht
wird, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
In Weiterbildung des Zündstartschloßsystems 1 können nun
jeweils ein zweiter, als optischer Empfänger mit zugehöriger
Infrarot-Empfangsdiode 25 ausgebildeter
Betriebssignalempfänger 24 sowie damit verbundenem zweiten
Betriebssignaldecodierer 26 im Zündschlüssel 2 und ein
zweiter, als optischer Sender mit zugehöriger Infrarot-
Sendediode 28 ausgebildeter Betriebssignalsender 27 sowie
damit verbundenem zweiten Betriebssignalcodierer 29 im
Zündstartschloß 3 angeordnet sein. Dadurch ist wiederum ein
zweites codiertes Betriebssignal vom zweiten
Betriebssignalsender 27 im Zündstartschloß 3 auf den zweiten
Betriebssignalempfänger 24 im Zündschlüssel 2 übertragbar.
Zur Ermöglichung der Inbetriebnahme des Betriebsaggregats 5
kann dann das zweite Betriebssignal mit dem ersten
Betriebssignal in einer bidirektionalen Kommunikation
zusammenwirken, d. h. es ist eine positive Auswertung sowohl
des ersten als auch des zweiten Betriebssignals notwendig.
Damit wird eine noch weiter verbesserte Diebstahlsicherheit
erzielt.
Wie man weiter anhand Fig. 3 sieht, besitzt der Zündschlüssel
2 ein Gehäuse 30, dessen hinterer Teil eine Leiterplatte 31
enthält. Auf der Leiterplatte 31 befindet sich die als
integrierte Schaltung ausgebildete Schlüsselelektronik 14.
Der vordere Teil des Gehäuses 30 ist als eine Art Stecker 32
zum Einführen in die Aufnahme 9 des Zündstartschlosses 3
ausgestaltet und enthält Öffnungen, in denen die Infrarot-
Sendediode 17 des ersten Betriebssignalsenders 15 und die
Infrarot-Empfangsdiode 25 des zweiten
Betriebssignalempfängers 24 mit Verbindung zur Leiterplatte
31 angeordnet sind.
Das Zündstartschloß 3 besteht, wie in Fig. 4 gezeigt ist, aus
einem Gehäuse 33, das in einer Aufnahme 9 zur Aufnahme des
Steckers 32 am Zündschlüssel 2 endet, wobei die Aufnahme 9 in
der Art einer, in Fig. 5 näher gezeigten Steckdose 34
ausgebildet ist. In der Aufnahme 9 befindet sich auch die
Induktionsspule 11. Ist der Zündschlüssel 2 in das
Zündstartschloß 3 eingeführt, wie in Fig. 4 dargestellt ist,
so ist die elektromagnetische Übertragungsspule 12 im
Zündschlüssel 2 von der Induktionsspule 11 umfaßt, womit sich
eine besonders effektive induktive Energieübertragung ergibt.
Weiter liegen dann die Infrarot-Sendediode 17 und die
Infrarot-Empfangsdiode 25 des Zündschlüssels 2 gegenüber
einem Ende eines optischen Lichtleiterelements 19 im Gehäuse
33. Das andere Ende des optischen Lichtleiterelements 19
liegt gegenüber einer im Gehäuse 33 befindlichen Leiterplatte
20, auf der die Infrarot-Sendediode 28 und die Infrarot-
Empfangsdiode 22 sowie die Elektronik 36 zur Auswertung des
ersten Betriebssignals und gegebenenfalls zur Erzeugung des
zweiten Betriebssignals angeordnet sind. Das optische
Lichtleiterelement 19 dient somit zur Übertragung der
optischen Signale zwischen dem Zündschlüssel 2 und dem
Zündstartschloß 3.
Wie weiter den Fig. 5 und 6 entnommen werden kann, ist die
Steckdose 34 im Zündstartschalter 3 drehbar ausgebildet. Mit
der Steckdose 34 steht über einen Zwischenring 37, der zur
Verringerung der Rastkräfte durch eine Feder 52 mit der
Steckdose 34 drehelastisch gekoppelt ist, eine Drehhülse 35
im Zündstartschalter 3 in Wirkverbindung. Mittels einer im
Zündstartschloß 3 befindlichen elektromagnetischen
Sperreinrichtung 38 ist in der Ausgangsstellung, in der das
Betriebsaggregat 5 außer Betrieb ist, der Zwischenring 37 und
dadurch die Drehhülse 35 mitsamt der Steckdose 34 verriegelt.
Die drehelastische Kopplung am Zwischenring verhindert eine
Verkantung zwischen der Steckdose 34 und der
elektromagnetischen Sperreinrichtung 38. Die
elektromagnetische Sperreinrichtung 38 besteht aus einem
Elektromagnet 39, einem im selben Magnetkreis befindlichen,
als Permanentmagnet wirkenden Haftmagneten 58 und einer
Sperrwippe 40. Die Sperrwippe 40 ist als zweiarmiger Hebel
ausgebildet und an einer Lagerung 42 drehbar angeordnet. An
einem Hebelarm der Sperrwippe 40 greift eine Feder 41 an, so
daß der zweite Hebelarm mit der Federkraft in Richtung des
Zwischenrings 37 beaufschlagt ist. In Ausgangsstellung der
Steckdose 34 greift der zweite Hebelarm der Sperrwippe 40 in
eine in Fig. 6 sichtbare Aussparung 43 des Zwischenrings 37
ein, so daß die Steckdose 34 in Ausgangsstellung verriegelt
ist.
Der Zündschlüssel 2 wird in die Steckdose 34 in deren
Ausgangsstellung eingeführt. Dabei wird über einen Schalter
im Zündstartschloß 3 ein Schaltsignal S1 erzeugt, das
signalisiert, daß der Zündschlüssel 2 im Zündstartschloß 3
befindlich ist. Danach erfolgt eine Übertragung des ersten
und gegebenenfalls zweiten Betriebssignals, wie bereits
beschrieben, wobei nach deren positiver Auswertung, d. h.
falls es sich um den berechtigten Zündschlüssel 2 handelt,
und bei Vorliegen des Schaltsignals S1 zur Einleitung der
Inbetriebnahme die erste Entriegelung der elektromagnetischen
Sperreinrichtung 38 bewirkt wird. Dazu wird der in der Nähe
der Lagerung 42 befindliche Elektromagnet 39 erregt, wodurch
die Sperrwippe 40 durch den Elektromagneten 39 betätigt wird,
indem der zweite Hebelarm der Sperrwippe 40 vom
Elektromagneten 39 angezogen wird. Dadurch wird die
Sperrwippe 40 gegen die Kraft der Feder 41 außer Eingriff mit
der Aussparung 43 gebracht und der Zwischenring 37 mitsamt
Steckdose 34 und Drehhülse 35 entriegelt. Der zweite Hebelarm
der Sperrwippe 40 besitzt einen Permanentmagneten 59, so daß
die Sperrwippe 40 in der entriegelten Stellung durch den
Haftmagneten 58 gehalten wird, auch wenn durch irgendwelche
Umstände die Spannungsversorgung ausfallen sollte, was eine
Entregung des Elektromagneten 39 nach sich ziehen würde. Es
ist auch möglich, lediglich eine Kurzzeiterregung des
Elektromagneten 39 zur ersten Entriegelung durchzuführen, da
die Sperrwippe 40 in der entriegelten Stellung durch den
Haftmagneten 58 gehalten wird.
Nachdem die erste Entriegelung der elektromagnetischen
Sperreinrichtung 38 bewirkt ist, kann der Benutzer nun den
Zündschlüssel 2, wie beim herkömmlichen Zündschloß auch,
mitsamt der Steckdose 34, dem Zwischenring 37 und der
Drehhülse 35 aus der Ausgangsstellung in eine rotatorische
Bewegung versetzen, um in wenigstens eine weitere Stellung
zur Betätigung weiterer Schaltvorgänge zu gelangen. Dabei
kann über eine Betätigungswelle 51 gleichzeitig die
Entriegelung eines an sich bekannten Lenkradschlosses
erfolgen. Die Schaltvorgänge mit zugehörigen Schaltsignalen
werden an bestimmten Drehstellungen der Drehhülse 35 mittels
über die Drehhülse 35 betätigten mechanischen,
elektronischen, optischen oder optoelektronischen
Schaltelementen erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind optoelektronische Schaltelemente 44, 45 und 46 gezeigt,
deren Aufbau insbesondere in Fig. 7 näher zu sehen ist. Diese
bestehen aus jeweils einem optischen Sendeelement 47 und
Empfangselement 48, die auf der Leiterplatte 20 angeordnet
sind. Ein Lichtleitelement 49 ist über eine Nockenbetätigung
50 durch die Drehhülse 35 in eine optische Verbindung von
Sendeelement 47 und Empfangselement 48 bringbar, wodurch ein
entsprechendes Schaltsignal S3, S4, S5 usw. erzeugt wird. Die
Schaltsignale S3, S4 der Schaltelemente 44, 45, 46 bewirken
die Freigabe der Parkleuchte, bestimmter Teile der
Energieversorgung, beispielsweise für das Autoradio, usw..
Eines dieser Schaltsignale, nämlich das Schaltsignal S5 dient
letztendlich dazu, daß das Betriebsaggregat 5 in Betrieb
genommen wird, also beispielsweise die Wegfahrsperre, deren
Elektronik vorzugsweise im Zündstartschloß 3 integriert ist,
deaktiviert und der Motor des Kraftfahrzeugs gestartet wird.
Bei gedrehter Steckdose 34 ist eine Entnahme des
Zündschlüssels 2 aus der Steckdose 34 des Zündstartschlosses
3 zur Verhinderung einer ungewollten Außerbetriebsetzung des
Kraftfahrzeugs nicht möglich. Dazu befinden sich an der
Aufnahme 9 Mittel, vorzugsweise mechanische Mittel,
beispielsweise in Ausnehmungen 54 am Zündschlüssel 2
eingreifende Rastnasen 53 der Aufnahme 9, wie in Fig. 4
gezeigt ist. Diese Mittel sind in gedrehter Stellung der
Steckdose 34 wirksam und verhindern dementsprechend eine
Entnahme des Zündschlüssels 2 aus der Aufnahme 9. Umgekehrt
sind diese Mittel in der Ausgangsstellung der Steckdose 34
unwirksam, so daß dementsprechend dort eine Freigabe des
Zündschlüssels 2 zu dessen Entnahmemöglichkeit erfolgt ist.
Um den Betrieb des Betriebsaggregats 5 zu beenden, wird der
Zündschlüssel 2 mitsamt der Steckdose 34, dem Zwischenring 37
und der Drehhülse 35 wieder in Richtung Ausgangsstellung
zurückbewegt. Dabei werden die durch die Drehhülse 35
bewirkten Schaltsignale verändert, vorliegend also die
Schaltelemente 44, 45, 46 wieder ausgeschaltet. Bei der
Rückbewegung des Zündschlüssels 2 wird eine vor der
Ausgangsstellung befindliche Zwischenstellung erreicht, in
der eine zweite Verriegelung des Zündschlüssels 2 in eine den
Zündschlüssel 2 nicht freigebende Zwischenstellung erfolgt.
Diese Zwischenstellung besitzt eine in Fig. 6 gezeigte
weitere zweite Aussparung 60 am Zwischenring 37, wobei diese
zweite Aussparung 60 einen gewissen Abstand zur ersten
Aussparung 43 am Zwischenring 37 besitzt. Bei Erreichen der
Zwischenstellung wird ein Schaltsignal S2 erzeugt und die
Elektronik 36 des Zündstartschlosses 3 überprüft, ob weitere
bestimmte Schaltsignale vorliegen. Wenn dies nicht der Fall
sein sollte, wird die elektromagnetische Sperreinrichtung 38
verriegelt, indem eine Gegenerregung des Elektromagneten 39
erfolgt, womit die Anziehungskraft des Haftmagneten 58
überwunden wird und die Sperrwippe 40 in die zweite
Aussparung 60 eingreift, um die zweite Verriegelung des
Zündschlüssels 2 in die den Zündschlüssel 2 nicht freigebende
Zwischenstellung zu bewirken. Auch hier genügt wiederum eine
Kurzzeitüberregung des Elektromagneten 39, da die Sperrwippe
40 durch die Kraft der Feder 41 in der weiteren Aussparung 60
festgehalten wird.
In dieser Zwischenstellung ist eine Entnahme des
Zündschlüssels 2, wie bereits erläutert, nicht möglich. Eine
Aufhebung der zweiten Verriegelung zur Bewegung des
Zündschlüssels 2 in die diesen freigebende Ausgangsstellung
aus der Zwischenstellung erfolgt erst bei Vorliegen
wenigstens eines weiteren Schaltsignals. Bei diesem weiteren
Schaltsignal handelt es sich um ein Quittierungssignal, das
anzeigt, daß gewisse, für die Sicherheit notwendige
Funktionen für die Außerbetriebnahme des Betriebsaggregats 5
durchgeführt sind. So kann es sich bei dem weiteren
Schaltsignal zur Aufhebung der zweiten Verriegelung für die
Bewegung des Zündschlüssels 2 aus der Zwischenstellung um ein
Signal für die Betätigung der Handbremse handeln. Bei einem
Kraftfahrzeug mit automatischem Getriebe kann es sich noch
zusätzlich um ein Signal für die Getriebestellung P
(P = Parken) handeln. Liegt dieses weitere Signal vor, so
bewirkt die Elektronik 36 eine Erregung des Elektromagneten
39, wodurch die Sperrwippe 40 angezogen wird und außer
Eingriff von der zweiten Aussparung 60 gelangt. Dann ist eine
weitere Bewegung des Zündschlüssels 2 in die Ausgangsstellung
möglich.
In der Ausgangsstellung wird ein Schaltsignal an das
Betriebsaggregat 5 zu dessen Außerbetriebsetzung,
beispielsweise zum Abschalten des Motors des Kraftfahrzeugs,
weitergeleitet. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 39
gegenerregt, so daß aufgrund der Kraft der Feder 41 die
Sperrwippe 40 in die erste Aussparung 43 eingreift und
wiederum eine Verriegelung der Bewegung des Zündschlüssels 2
bewirkt. In der Ausgangsstellung ist der Zündschlüssel 2
freigegeben, so daß dessen Entnahme erfolgen kann.
In Weiterbildung der Erfindung kann auch bereits bei der
Entriegelung der ersten Verriegelung für die Inbetriebnahme
überprüft werden, ob gewisse sicherheitsrelevante Bedingungen
erfüllt sind, so daß erst zusätzlich beim Vorliegen eines
noch weiteren Schaltsignals als Quittierung für diese
Bedingungen und nach positiver Auswertung des Betriebssignals
die erste Entriegelung der Bewegung des Zündschlüssels 2 aus
der Ausgangsstellung erfolgt. Bei dem noch weiteren
Schaltsignal kann es sich um ein Signal für die
Bremspedalbetätigung handeln. Hat das Kraftfahrzeug ein
automatisches Getriebe, so kann dieses Signal noch weiter die
Getriebestellung P oder N (P = Parken/N = Neutral) bedeuten.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt
vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen
des Erfindungsgedankens. Zwar wird eine Ausbildung des
Zündstartschlosses für eine rotatorische Bewegung des
Zündschlüssels, wie oben beschrieben, bevorzugt, da der
Bedienungablauf für den Benutzer dann im wesentlichen auf
herkömmliche Weise erfolgt. Genausogut kann jedoch eine
Ausgestaltung so erfolgen, daß der Zündschlüssel in der
Aufnahme des Zündstartschlosses linear bewegbar ist, um die
Inbetriebnahme des Betriebsaggregats durchzuführen.
1
Zündstartschloßsystem
2
Zündschlüssel
3
Zündstartschloß
4
Leitung
5
Betriebsaggregat
6
Tür
7
Taste
8
Energiespeicher
9
Aufnahme (im Zündstartschloß)
10
Energieübertragungs-Elektronik
11
Induktionsspule
12
elektromagnetische Übertragungsspule
13
Schalter
14
Schlüsselelektronik
15
erster Betriebssignalsender
16
erster Betriebssignalcodierer
17
Infrarot-Sendediode (im Zündschlüssel)
18
Bordnetz-Zuleitung
19
optisches Lichtleiterelement
20
Leiterplatte (im Zündstartschloß)
21
erster Betriebssignalempfänger
22
Infrarot-Empfangsdiode (des ersten
Betriebssignalempfängers)
23
erster Betriebssignaldecodierer
24
zweiter Betriebssignalempfänger
25
Infrarot-Empfangsdiode (des zweiten
Betriebssignalempfängers)
26
zweiter Betriebssignaldecodierer
27
zweiter Betriebssignalsender
28
Infrarot-Sendediode (des zweiten
Betriebssignalsenders)
29
zweiter Betriebssignalcodierer
30
Gehäuse (vom Zündschlüssel)
31
Leiterplatte
32
Stecker
33
Gehäuse (vom Zündstartschloß)
34
Steckdose
35
Drehhülse
36
Elektronik (zur Auswertung des Betriebssignals)
37
Zwischenring
38
elektromagnetische Sperreinrichtung
39
Elektromagnet
40
Sperrwippe
41
Feder
42
Lagerung
43
erste Aussparung
44
,
45
,
46
optoelektronisches Schaltelement
47
optisches Sendeelement
48
optisches Empfangselement
49
Lichtleiterelement
50
Nockenbetätigung
51
Betätigungswelle (für Lenkradschloß)
52
Feder (am Zwischenring)
53
Rastnase (am Zündstartschloß)
54
Ausnehmung (am Zündschlüssel)
58
Haftmagnet
59
Permanentmagnet
60
zweite Aussparung (am Zwischenring)
Claims (15)
1. Elektronisches Zündstartschloßsystem an einem Kraftfahrzeug mit einem
elektronischen Zündschlüssel (2) und einem elektronischen Zündstartschloß (3) zur
Betätigung eines zugehörigen Betriebsaggregats (5), wie Motorelektronik oder
Wegfahrsperre, wobei der Zündschlüssel (2) mit dem Zündstartschloß (3) wenigstens ein
codiertes Betriebssignal austauscht und wobei Mittel zur Entschlüsselung des codierten
Betriebssignals vorgesehen sind zur Inbetriebnahme des Betriebsaggregats (5), dadurch
gekennzeichnet, daß eine positive Auswertung des Betriebssignals eine erste Entriegelung
der Bewegung des Zündschlüssels (2) bewirkt, wodurch der Zündschlüssel (2) zur
Betätigung weiterer Schaltvorgänge aus einer Ausgangsstellung in eine rotatorische
und/oder translatorische Bewegung in wenigstens eine weitere Stellung versetzbar ist, und
daß bei einer Rückbewegung des Zündschlüssels (2) in Richtung Ausgangsstellung zur
Außerbetriebnahme des Betriebsaggregats (5) eine zweite Verriegelung des Zündschlüssels
(2) in eine den Zündschlüssel (2) nicht freigebende Zwischenstellung erfolgt, wobei die
Aufhebung der zweiten Verriegelung zur Bewegung des Zündschlüssels (2) in die diesen
freigebende Ausgangsstellung aus der Zwischenstellung erst bei Vorliegen wenigstens eines
weiteren Schaltsignals erfolgt.
2. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem weiteren Schaltsignal zur Aufhebung der zweiten Verriegelung für die
Bewegung des Zündschlüssels (2) aus der Zwischenstellung um ein Signal für die
Betätigung der Handbremse und bei einem Kraftfahrzeug mit automatischem Getriebe noch
zusätzlich um ein Signal für die Getriebestellung P (P = Parken) handelt.
3. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Entriegelung der Bewegung des Zündschlüssels (2) aus der
Ausgangsstellung nach positiver Auswertung des Betriebssignals erst erfolgt, wenn
zusätzlich ein noch weiteres Schaltsignal vorliegt.
4. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem noch weiteren Schaltsignal um ein Signal für die Bremspedalbetätigung
und bei einem Kraftfahrzeug mit automatischem Getriebe um ein gegebenenfalls
zusätzliches Signal für die Getriebestellung P oder N (P = Parken/N = Neutral) handelt.
5. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zündstartschloß (3) eine Aufnahme (9) für den Zündschlüssel (2)
besitzt, wobei an der Aufnahme (9) Mittel angeordnet sind, die eine Freigabe des
Zündschlüssels (2) aus der Aufnahme (9) lediglich in der Ausgangsstellung des
Zündschlüssels (2) gestatten.
6. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Mitteln an der Aufnahme (9) um mechanische Mittel, wie Rastnasen (53)
am Zündstartschloß (3) und Ausnehmungen (54) am Zündschlüssel (2), handelt.
7. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9) als drehbar im Zündstartschloß (3) angeordnete
Steckdose (34) ausgebildet ist, auf die die rotatorische Bewegung des Zündschlüssels (2)
einwirkt, wobei die Steckdose (34) über einen drehelastisch gekoppelten Zwischenring (37)
mit einer Drehhülse (35) zur Einwirkung auf im Zündstartschloß (3) befindliche mechanische,
elektronische, optische oder optoelektronische Schaltelemente (44, 45, 46) in
Wirkverbindung steht.
8. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Verriegelung der Bewegung des Zündschlüssels (2) in der
Ausgangsstellung und die zweite Verriegelung in der Zwischenstellung durch eine einzige,
im Zündstartschloß (3) befindliche elektromagnetische Sperreinrichtung (38) bewirkbar sind.
9. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektromagnetische Sperreinrichtung (38) aus einer Sperrwippe (40) und einem
Elektromagneten (39) zur Betätigung der Sperrwippe (40) besteht, wobei die Sperrwippe (40)
in Ausgangsstellung zur ersten Verriegelung der Drehhülse (35) in eine erste Aussparung
(43) am Zwischenring (37) und in der Zwischenstellung für die zweite Verriegelung der
Drehhülse (35) in eine weitere zweite Aussparung (60), die beabstandet zur ersten
Aussparung (43) am Zwischenring (37) angeordnet ist, eingreift und zur Entriegelung der
Drehhülse (35) durch Erregung des Elektromagneten (39) außer Eingriff mit der jeweiligen
Aussparung (43, 60) bringbar ist.
10. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrwippe (40) unter Einwirkung der Kraft einer Feder (41) in die Aussparungen
(43, 60) eingreift.
11. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Sperreinrichtung (38) einen zusätzlichen
Haftmagneten (58) besitzt, der mit seiner Permanenterregung auf die Sperrwippe (40) derart
einwirkt, daß auch bei Ausfall des Elektromagneten (39) die Sperrwippe (40) in der
entriegelten Stellung festhaltbar ist.
12. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haftmagnet (58) mit dem Elektromagneten (39) in einem gemeinsamen Magnetkreis
befindlich ist.
13. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Entriegelung der elektromagnetischen Sperreinrichtung (38) in der
Ausgangs- und Zwischenstellung eine Kurzzeitüberregung des Elektromagneten (39) und
zur Verriegelung der elektromagnetischen Sperreinrichtung (38) in der Ausgangs- und
Zwischenstellung eine die Anziehungskraft des Haftmagneten (58) überwindende
Gegenerregung des Elektromagneten (39) vorgenommen wird.
14. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß im Zündstartschloß (3) Mittel für die Übertragung des Betriebssignals
zwischen dem Zündschlüssel (2) und dem Zündstartschloß (3) und eine Elektronik (36) zur
Auswertung des Betriebssignals und der weiteren Schaltsignale integriert sind.
15. Elektronisches Zündstartschloßsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragung des Betriebssignals zwischen dem Zündschlüssel (2) und dem
Zündstartschloß (3) bidirektional erfolgt.
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D2 | Grant after examination | ||
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