DE10032664A1 - Verriegelungssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verriegelungssystem mit einer Verriegelungsstelleinheit zur Ver- und Entriegelung wenigstens eines fahrzeugseitigen Schließelementes, einer Verriegelungssteuereinheit zur Ansteuerung der Verriegelungsstelleinheit sowie ersten und zweiten Auslösemitteln, die jeweils bei Aktivierung eine Ansteueraktion der Verriegelungssteuereinheit auslösen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Verriegelungssteuereinheit zur Ansteuerung der Verriegelungsstelleinheit mit wenigstens zwei verschiedenen Stellgeschwindigkeiten ausgelegt, und sie steuert die Verriegelungsstelleinheit bei Auslösung einer Ansteueraktion durch die zweiten Auslösemittel mit einer anderen Stellgeschwindigkeit an als bei Auslösung einer Ansteueraktion durch die ersten Auslösemittel. DOLLAR A Verwendung z. B. in Automobilen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verriegelungssystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Verriegelungssysteme sind beispielsweise als soge­ nannte Zentralverriegelungssysteme in Kraftfahrzeugen gebräuch­ lich, mit denen die Schließelemente von Fahrzeugöffnungen, ins­ besondere von Fahrzeugtüren und gegebenenfalls einer Heckklap­ pe, durch einen Verriegelungssteuerbefehl gemeinsam verriegelt und durch einen Entriegelungssteuerbefehl gemeinsam entriegelt werden können. Dazu werden eine oder mehrere Verriegelungs­ stelleinheiten, die üblicherweise geeignete Stellmotoren umfas­ sen, von einer zugehörigen Verriegelungssteuereinheit angesteu­ ert, die z. B. ein Zentralverriegelungssteuergerät und ein je­ weiliges Türsteuergerät umfassen kann.

Es ist bekannt, dass ein solches Zentralverriegelungssteuerge­ rät Ver- und Entriegelungsansteueraktionen auf benutzerseitige Anforderung hin vornimmt, d. h. wenn der Benutzer einen entspre­ chenden Ansteuerbefehl z. B. über einen mechanischen oder elekt­ rischen Schlüssel an das Zentralverriegelungssteuergerät absen­ det. In vielen Fahrzeugen ist des weiteren eine manuelle Innen­ verriegelung realisiert, bei der durch manuelles Betätigen ei­ nes sogenannten Innensicherungsschalters das Zentralverriege­ lungssystem eine Verriegelungsaktion ausführt. Des weiteren ist das Zentralverriegelungssystem in modernen Fahrzeugen über ei­ nen Crashsensor zur Ausführung eines Crashentriegelungsvorgangs aktivierbar.

Neben derartigen Ver- bzw. Entriegelungsaktionen, die direkt vom Benutzer ausgelöst werden oder mit deren Auftreten er je­ denfalls rechnet, wird in modernen Fahrzeugen immer öfter auch ein automatisches Ansprechen des Zentralverriegelungssystems zu nicht ohne weiteres vom Benutzer vorhersehbaren Zeitpunkten bei Vorliegen bestimmter Auslösebedingungen vorgesehen. So erfolgt in solchen Fahrzeugen beispielsweise eine automatische Verrie­ gelungsaktion in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, speziell eine Verriegelungsaktion dann, wenn das Fahrzeug nach dem Anfahren eine vorgebbare Geschwindigkeitsschwelle über­ schreitet. Andere automatische Zentralverriegelungsaktionen können an eine bestimmte Betätigung eines Fahrstufen- oder Gangwählhebels eines Fahrzeugsstartauslöseelements und/oder ei­ nes Gas- oder Bremspedals gekoppelt sein.

Speziell auch Zentralverriegelungssysteme werden aufgrund der Anforderungen an die Stellkräfte und Stellzeiten so ausgelegt, dass sie unter den verschiedensten auftretenden Umweltbedingun­ gen stets zufriedenstellend arbeiten, insbesondere die gefor­ derten Ent- und Verriegelungsaktionen schnell genug bewirken. Dazu sind z. B. Temperaturbereiche zwischen -40°C und +80°C so­ wie Ansteuerspannungsbereiche von 9 V bis 13,5 V abzudecken, gleichzeitig sollen die Systeme kostengünstig bleiben. Aufgrund dieser Randbedingungen arbeiten heutige Zentralverriegelungs­ systeme, insbesondere die am häufigsten verwendeten Systeme mit elektrischen Antrieben, mit relativ lauten Stell- bzw. Schalt­ geräuschen, die vor allem durch die gewünschten kurzen Schalt­ zeiten bedingt sind. Dies kann für den Benutzer je nach Situa­ tion mehr oder weniger störend sein.

In den Fällen, in denen die Ent- oder Verriegelungsaktion vom Benutzer z. B. über einen Schlüssel oder einen Innensicherungs­ schalter angefordert wurde, stört das anschließende Schaltge­ räusch meist weniger, da der Benutzer darauf gefasst ist und ihm zudem das Schaltgeräusch eine akustische Rückmeldung geben kann, dass die angeforderte Aktion bewirkt wurde, so dass er sicher sein kann, dass das Fahrzeug tatsächlich ver- bzw. entriegelt wurde. In Fällen, in denen das Zentralverriegelungssys­ tem hingegen automatisch aktiviert wird, kann das plötzlich und unerwartet auftretende Schaltgeräusch den Benutzer eventuell stören. So kann er z. B. bei langsamer Fahrt von dem lauten Schaltgeräusch überrascht werden, wenn die vorgegebene Ge­ schwindigkeitsschwelle überschritten wurde und dadurch eine Zentralverriegelungsaktion ausgelöst wurde. Stören kann den Be­ nutzer das Schaltgeräusch möglicherweise auch in Fällen, die zwar eine Benutzeraktion beinhalten, diese jedoch an eine Funk­ tion gekoppelt ist, die an sich nichts mit der Fahrzeugverrie­ gelung zu tun hat, wie beispielsweise eine Gangwählhebelbetäti­ gung.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Fahrzeugverriegelungssystems, wie z. B. eines Zentralver­ riegelungssystems, der eingangs genannten Art mit gegenüber den oben erwähnten herkömmlichen Systemen erweiterter Funktionali­ tät und mit hohem Funktionskomfort zugrunde.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung ei­ nes Verriegelungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem System ist die Verriegelungssteuereinheit so ausgelegt, dass sie die Verriegelungsstelleinheit mit wenigstens zwei ver­ schiedenen Stellgeschwindigkeiten ansteuern kann. Dabei steuert sie die Verriegelungsstelleinheit in Abhängigkeit davon, ob die Ansteueraktion durch erste oder zweite Auslösemittel ausgelöst wird, mit unterschiedlichen Stellgeschwindigkeiten an. Mit an­ deren Worten sind die möglichen Auslösearten in wenigstens zwei Gruppen mit jeweils zugehörigen Auslösemitteln unterteilt, de­ nen unterschiedliche Stellgeschwindigkeiten zugeordnet sind.

Die Möglichkeit, Ver- bzw. Entriegelungsaktionen mit unter­ schiedlichen Schaltgeschwindigkeiten durchführen zu können, re­ sultiert in einer erweiterten, verbesserten Funktionalität und einem hohen Funktionskomfort. So können insbesondere in einer Realisierung als Zentralverriegelungssystem für Auslösefälle, in denen der Benutzer auf die Aktion gefasst ist, die hohen Stellgeschwindigkeiten herkömmlicher Systeme beibehalten wer­ den, da in dieser Situation die damit verbundenen, relativ ho­ hen Schaltgeräusche nicht stören, während andererseits für au­ tomatische Zentralverriegelungsaktionen, auf die der Benutzer nicht gefasst ist, niedrigere Schaltgeschwindigkeiten gewählt werden können, die aufgrund der längeren Stellzeit nur ein merklich geringeres Schaltgeräusch verursachen. Bei den automa­ tischen Zentralverriegelungsaktionen wartet der Benutzer nicht auf die Ausführung der Aktion, so dass ihn die längeren Stell­ zeiten nicht stören.

Ein nach Anspruch 2 weitergebildetes System ist als Zentralver­ riegelungssystem realisiert, und die ersten Auslösemittel um­ fassen hierbei eine Schlüsselschnittstelle und/oder einen Crashsensor und/oder einen Innensicherungsschalter. Da es sich bei diesen ersten Auslösemitteln um solche handelt, die vom Be­ nutzer selbst betätigt werden bzw. von deren Aktivität er nicht überrascht ist, wird den von diesen Auslösemitteln ausgelösten Zentralverriegelungsaktionen vorzugsweise eine höhere Stellge­ schwindigkeit mit dementsprechend kurzer Stellzeit zugeordnet.

Ein nach Anspruch 3 weitergebildetes System ist ebenfalls als Zentralverriegelungssystem realisiert, wobei die zweiten Auslö­ semittel einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und/oder einen Fahrstufen- bzw. Gangwählhebelstellungssensor und/oder einen Fahrzeugstarterkennungssensor und/oder einen Fahrpedalstel­ lungssensor und/oder einen Bremspedalstellungssensor beinhal­ ten. Durch diese Auslösemittel werden dann selbsttätige Zent­ ralverriegelungsaktionen ausgelöst, z. B. beim Überschreiten ei­ ner vorgebbaren Fahrzeuggeschwindigkeit, beim Einlegen einer bestimmten Fahrstufe oder eines bestimmten Gangs mit dem zuge­ hörigen Wählhebel, beim Starten des Fahrzeugs durch Drehen ei­ nes Zündschlüssels oder Abgabe eines anderen Fahrzeugstartbe­ fehls und/oder bei bestimmter Betätigung des Fahrpedals bzw. des Bremspedals. Dies sind typischerweise Auslöseaktionen, auf die der Benutzer nicht gefasst ist. Daher wird den damit ausge­ lösten Zentralverriegelungsaktionen bevorzugt eine niedrigere Stellgeschwindigkeit zugeordnet, um das damit verbundene, für den Benutzer unerwartet auftretende Schaltgeräusch niedrig zu halten.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hier­ bei zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Zentralverriegelungssystems mit zwei unterschiedlichen Stellgeschwindigkeiten für normale und geräuschreduzierte Bedienung,

Fig. 2 Diagramme zur Veranschaulichung einer normalen Bedie­ nung des Systems von Fig. 1 und

Fig. 3 Diagramme zur Veranschaulichung einer geräuschredu­ zierten Bedienung des Systems von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Zentralverriegelungssystem für ein Fahrzeug mit seinen hier interessierenden Komponenten, wobei es im übri­ gen von einem herkömmlichen Aufbau ist. Das Zentralverriege­ lungssystem beinhaltet ein Zentralverriegelungssteuergerät 1, dem eingangsseitig verschiedene Auslösemittel zugeordnet sind, über die Zentralverriegelungsaktionen angefordert bzw. ausge­ löst werden können.

Dabei umfassen erste Auslösemittel eine Schlüsselschnittstelle 2, einen Innensicherungsschalter 3 und einen Crashsensor 4. Mit der Schlüsselschnittstelle 2 kann in herkömmlicher Weise ein elektronischer Schlüssel 5 in Kommunikationsverbindung treten, an welchem z. B. über eine zugehörige Taste vom Benutzer ein Zentralverriegelungs-Steuerbefehl erzeugt und zur Schlüssel­ schnittstelle 2 und damit zum Zentralverriegelungssteuergerät 1 gesendet werden kann. Über den im Fahrzeuginnenraum angeordne­ ten Innensicherungsschalter 3 kann der Benutzer manuell eine Ver- bzw. Entriegelungsaktion der Zentralverriegelung anfor­ dern. Der Crashsensor 4 ermöglicht eine sogenannte Crashentriegelung, d. h. die Auslösung einer Entriegelung der Zentralver­ riegelungsanlage bei einem vom Crashsensor 4 detektierten Un­ fall. Des weiteren umfassen zweite Auslösemittel einen Fahr­ zeuggeschwindigkeitssensor 6, dessen Geschwindigkeitssignal dem Zentralverriegelungssteuergerät 1 zugeführt wird.

Dem Zentralverriegelungssteuergerät ist ein sogenanntes Tür­ steuergerät 7 nachgeschaltet, das in Abhängigkeit von den Aus­ gangssignalen des Zentralverriegelungssteuergerätes 1 einen Zentralverriegelungsstellmotor 8 ansteuert, der als Verriege­ lungsstelleinheit zur zentralen Ver- und Entriegelung des je­ weiligen fahrzeugseitigen Schließelementes dient, insbesondere für die Fahrzeugtüren und gegebenenfalls für eine Heckklappe. Je nach Systemauslegung sind ein gemeinsames Türsteuergerät 7 und ein gemeinsamer Stellmotor 8 des Zentralverriegelungssys­ tems zur Ansteuerung aller fahrzeugseitigen Schließelemente oder aber je ein eigenes Türsteuergerät 7 und ein eigener Zent­ ralverriegelungsstellmotor 8 für das jeweilige Schließelement vorgesehen, wobei in ersterem Fall das Türsteuergerät und das Zentralverriegelungssteuergerät in einer gemeinsamen Baueinheit integriert bzw. durch eine einzige Steuereinheit realisiert sein können.

Das Türsteuergerät 7 beinhaltet einen Mikrocontroller 8, in welchem charakteristischerweise zwei verschiedenen Eingängen 12, 14 unterschiedliche Stellmotor-Ansteuerkennlinien 10, 11 zugeordnet, d. h. im Mikrocontroller 9 implementiert sind. Dabei ist ein erster Eingang 12 mit einem ersten Ausgang 13 des Zent­ ralverriegelungssteuergerätes 1 verbunden, während der zweite Eingang 14 mit einem zweiten Ausgang 15 des Zentralverriege­ lungssteuergerätes 1 verbunden ist.

Das Zentralverriegelungssteuergerät 1 gibt einen Zentralverrie­ gelungssteuerbefehl an seinem ersten Ausgang 13 ab, wenn eine Zentralverriegelungsaktion vom Benutzer am Schlüssel 5 über die Schlüsselschnittstelle 2 oder über den Innensicherungsschalter 3 angefordert wird oder wenn der Crashsensor 4 eine solche Zentralverriegelungsaktion auslöst. In diesem Fall steuert das Türsteuergerät 7 den Stellmotor 8 mit der einen, ersten Kennli­ nie 11 an, die so gewählt ist, dass der Stellmotor 8 mit hoher Stellgeschwindigkeit und daher kurzer Stellzeit aktiviert wird, wozu das Türsteuergerät 7 den Motor 8 mit einem vorgegebenen, vollen Spannungs- und Stromhub beaufschlagt.

Dies entspricht einer herkömmlichen Normalbedienung der Zent­ ralverriegelungsanlage, wie sie diagrammatisch in Fig. 2 darge­ stellt ist. Hierbei zeigen das obere Diagramm den zeitlichen Verlauf der an den Stellmotor 8 vom Türsteuergerät 7 gemäß der entsprechenden Kennlinie 11 angelegten Spannung, das unterste Diagramm gibt den zugehörigen zeitlichen Stromverlauf wieder, und das mittlere Diagramm veranschaulicht den zeitlichen Ver­ lauf des vom Stellmotor 8 bewirkten Stellweges für die Ver- bzw. Entriegelungsaktion.

Wenn hingegen eine automatische Zentralverriegelungsaktion auf­ grund des Signals des Geschwindigkeitssensors 6 vom Zentralver­ riegelungssteuergerät 1 ausgelöst wird, z. B. weil die vom Ge­ schwindigkeitssensor 6 gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, gibt das Zentralverrie­ gelungssteuergerät 1 einen Zentralverriegelungssteuerbefehl ü­ ber seinen zweiten Eingang 15 an das Türsteuergerät 7 ab, das daraufhin den Stellmotor 8 gemäß der anderen, zweiten Kennlinie 10 ansteuert, und zwar mit gegenüber der ersten Kennlinie 11 reduzierter Schaltgeschwindigkeit und damit höherer Stellzeit, was zu einem geringeren Schaltgeräusch führt.

Fig. 3 veranschaulicht die geräuschreduzierte Bedienung der Zentralverriegelungsanlage, die in diesem Beispiel spannungsge­ regelt realisiert ist. Wie aus dem oberen Diagramm von Fig. 3 im Vergleich zum entsprechenden Diagramm von Fig. 2 ersicht­ lich, wird bei dieser spannungsgeregelten, geräuschreduzierten Bedienung nicht sofort der volle Spannungshub an den Stellmotor 8 angelegt, sondern die Spannung wird erst allmählich auf den vollen Wert hochgefahren, zu dem dann auch der volle Stellweg erreicht ist, während dieser bei der Normalbedienung von Fig. 2 schon zu einem deutlich früheren Zeitpunkt erreicht ist, wie durch den Vergleich der beiden mittleren Diagramme ersichtlich.

Um auch dann, wenn aus irgendeinem Grund eine Schwergängigkeit des vom Stellmotor 8 betätigten Ver- und Entriegelungselementes vorliegt, den vollen Stellweg zu erreichen und damit die Zent­ ralverriegelungsaktion richtig auszuführen, ist bei der ge­ räuschreduzierten Bedienung eine gewissen Sicherheitszeit vor­ gesehen, während der die Spannung noch auf dem vollen Hub be­ lassen wird, wie im oberen Diagramm von Fig. 3 gezeigt. Für den Steuerstrom ergibt sich bei der geräuschreduzierten Bedienung der im unteren Diagramm von Fig. 3 gezeigte Verlauf, woraus er­ sichtlich ist, dass der Steuerstrom während des Hochfahrens der Steuerspannung auf einem kleineren Wert bleibt als im Fall der Normalbedienung.

Es versteht sich, dass im Mikrocontroller 9 des Türsteuergerä­ tes 7 je nach Bedarf statt der erläuterten Kennlinien andere Kennlinien zur Ansteuerung des Stellmotors 8 mit Strom- oder Spannungsregelung bzw. -begrenzung implementiert sein können, die ebenfalls unterschiedliche Stellgeschwindigkeiten zur Folge haben.

Durch die gezeigte Systemauslegung erfolgen die Zentralverrie­ gelungsaktionen in den Fällen, in denen sie der Benutzer anfor­ dert oder jedenfalls darauf gefasst ist, mit höherer Schaltge­ schwindigkeit und somit kürzerer Stellzeit und höherem Schalt­ geräusch, wobei die Aktion über die zugehörigen ersten Auslöse­ mittel ausgelöst wird, welche die Schlüsselschnittstelle 2, den Innensicherungsschalter 3 und den Crashsensor 4 umfassen. Auto­ matische Zentralverriegelungsaktionen, auf die der Benutzer nicht ohne weiteres gefasst ist, erfolgen über die zugehörigen zweiten Auslösemittel, zu denen der Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor 6 gehört, und dabei mit niedrigerer Stellgeschwindigkeit und somit höherer Stellzeit und geringerem Schaltgeräusch. Der Benutzer wird daher in solchen Fällen nicht durch ein unerwartetes Schaltgeräusch gestört, während andererseits das lautere Schaltgeräusch beim Auslösen von Zentralverriegelungsaktionen über die ersten Auslösemittel als akustische Rückmeldung dienen kann. Die zweiten Auslösemittel können neben dem Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor 6 je nach Bedarf weitere fahrsituationsbe­ zogene Sensoreinheiten umfassen, z. B. kann die Auslösung auto­ matischer Zentralverriegelungsaktionen vorgesehen sein, wenn ein Fahrstufen- bzw. Gangwählhebel, ein Bremspedal, ein Fahrpe­ dal und/oder ein Fahrzeugstart-Bedienelement in bestimmter, vorgebbarer Weise betätigt werden.

Neben dem gezeigten und oben beschriebenen Zentralverriege­ lungssystem sind weitere Realisierungen der Erfindung möglich. So können Zentralverriegelungssysteme mit mehr als zwei ver­ schiedenen Stellgeschwindigkeiten vorgesehen sein. Des weiteren umfasst die Erfindung auch nicht-zentrale Verriegelungssysteme für einzelne Fahrzeugschließelemente, wodurch dann ein entspre­ chendes Schließelement z. B. einer Tür oder einer Heckklappe in­ dividuell mit unterschiedlichen Schaltgeschwindigkeiten ver- und entriegelt werden kann.

Claims (3)

1. Verriegelungssystem für ein Fahrzeug, mit
einer Verriegelungsstelleinheit (8) zur Ver- und Ent­ riegelung wenigstens eines fahrzeugseitigen Schließelementes,
einer Verriegelungssteuereinheit (1, 7) zur Ansteuerung der Verriegelungsstelleinheit und
ersten und zweiten Auslösemitteln (1 bis 6), die je­ weils bei Aktivierung eine Ansteueraktion der Verriegelungs­ steuereinheit auslösen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelungssteuereinheit (1, 7) zur Ansteuerung der Verriegelungsstelleinheit (8) mit wenigstens zwei verschie­ denen Stellgeschwindigkeiten ausgelegt ist und die Verriege­ lungsstelleinheit bei Auslösung einer Ansteueraktion durch die zweiten Auslösemittel (1, 6) mit einer anderen Stellgeschwin­ digkeit ansteuert als bei Auslösung einer Ansteueraktion durch die ersten Auslösemittel (1 bis 5).

2. Verriegelungssystem nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es ein Zentralverriegelungssystem ist und die ersten Auslöse­ mittel eine Schlüsselschnittstelle (2) und/oder einen Innensi­ cherungsschalter (3) und/oder einen Crashsensor (4) umfassen.

3. Verriegelungssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es ein Zentralverriegelungssystem ist und die zweiten Auslöse­ mittel einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (6) und/oder einen Fahrstufen- oder Gangwählhebelstellungssensor und/oder einen Fahrzeugstarterkennungssensor und/oder einen Fahrpedalstel­ lungssensor und/oder einen Bremspedalstellungssensor umfassen.