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Die Erfindung betrifft eine elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung, mit der das Drehen des Lenkrades beim Parken eines Fahrzeugs elektrisch verriegelt wird.
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In den letzten Jahren sind Fahrzeuge mit einer elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung, mit der zum Verhindern des Diebstahls das Drehen des Lenkrades beim Parken verriegelt wird, verfügbar. Solche elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung weist ein Verriegelungselement, das zwischen einer Verriegelungsposition, in der dieses Verriegelungselement in die Lenkwelle des Fahrzeugs eingreift, und einer Entriegelungsposition, in der der Eingriff gelöst wird, bewegbar ist, einen elektrischen Motor zum Antrieb des Verriegelungselementes sowie einen Antriebsmechnismus zur Umwandlung der Drehkraft der Abtriebswelle des elektrischen Motors in die Verschiebungskraft des Verriegelungselementes auf.
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Falls der Motorstartschalter vom Fahrer zum Ausschalten betätigt wird, erfasst die übergeordnete ECU (Electronic Control Unit: Elektronische Steuerungseinheit) solcher elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung diese Betätigung. Dann wird der Verbrennungsmotor durch die ECU ausgeschaltet. Ferner fordert die ECU der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung erst die Verriegelung an, wenn die Sicherheit bestätigt wird. Falls die elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung die Anforderung erhält, wird der elektrische Motor angetrieben. Durch Antrieb dieses elektrischen Motors wird das Verriegelungselement verschoben und greift in die Lenkwelle ein. Dadurch wird die Drehung der Lenkwelle blockiert.
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Andererseits, falls der Motorstartschalter vom Fahrer zum Einschalten betätigt wird, erfasst die übergeordnete ECU der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung diese Betätigung. Dann fordert die ECU der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung die Entriegelung an. Falls die elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung die Anforderung erhält, wird der elektrische Motor angetrieben. Durch Antrieb dieses elektrischen Motors wird das Verriegelungselement verschoben und der Eingriff in die Lenkwelle gelöst. Dadurch wird das Lenkrad freigegeben und der Lenkvorgang ist dann möglich.
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Bei der obigen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung kann das Motorsteuerungsteil wegen der Störung fälschlicherweise aktiviert werden. Damit entsteht der Lenkschließzustand durch den Antrieb des elektrischen Motors. Der Lenkschließzustande insbesondere bei der Fahrt muss in Hinsicht auf die Sicherheit unbedingt verhindert werden.
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In der
JP-A-2003-063354 ist eine elektrische Diebstahlsicherungseinrichtung mit den Schaltelementen vorgeschlagen. Diese Schaltelemente umfassen einen mit der Gangschaltung funktionierenden Schalter als Einschränkungsmittel des Leitungswegs des elektrischen Stroms zwischen der Stromquelle und dem elektrischen Motor, Relais, dem MOSFET usw. Da bei der Fahrt die Stromversorgung für den elektrischen Motor durch die Schaltelemente verhindert wird, wird der Eingriff des Verriegelungselementes in die Lenkwelle verhindert. Somit kann der Lenkschließzustand auch bei der irrtümlichen Aktivierung des Motorsteuerungsteils bei der Fahrt verhindert werden.
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Bei der Konstruktion gemäß der
JP-A-2003-063354 kann der elektrische Strom jedoch dem elektrischen Motor bei der Fahrt zugeführt werden, falls die Schaltelemente defekt sind. Somit kann das Verriegelungselement durch die irrtümliche Aktivierung des Motorsteuerungsteils in die Verriegelungsposition verschieben. Dadurch entsteht der Lenkschließzustand, in dem das Verriegelungselement in die Lenkwelle eingegriffen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung zu schaffen, mit welcher der Lenkungsschließzustand bzw. Lenkungsverriegelungszustand bei der Fahrt dadurch sicherlich verhindert werden kann, dass der Defekt des Einschränkungsmittels erkannt wird, und danach die entsprechenden Verarbeitungen durchgeführt werden.
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Die Aufgabe wird bei der elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung mit
- – einem elektrischen Motor, der ein in eine Lenkwelle eines Fahrzeugs eingreifendes Verriegelungselement antreibt,
- – einem Motorsteuerungsteil, das die Polarität des aus einer Stromquelle dem elektrischen Motor zugeführten Antriebsstroms schaltet oder diesen Antriebsstrom abschaltet, und dadurch die Verschiebung des Verriegelungselementes steuert,
- – einem Mikrocomputer, der das Motorsteuerungsteil steuert, und dadurch den elektrischen Motor zur Verriegelung/Entriegelung steuert,
- – einem Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des Leitungswegs des elektrischen Stroms, welcher von der Stromquelle bis das Motorsteuerungsteil und den Mikrocomputer verläuft,
- – einer übergeordneten ECU, die das Ein-/Ausschalten des Einschränkungsmittels zur Unterbrechung/Belastung des Leitungswegs des elektrischen Stroms steuert, und
- – einem Defektbeurteilungsmittel, mit dem der Defekt des Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des Leitungswegs des elektrischen Stroms dadurch beurteilt wird, ob bei der von der übergeordneten ECU gesteuerten Ausschaltung des Einschränkungsmittels zur Unterbrechung/Belastung des Leitungswegs des elektrischen Stroms die Stromquelle des Mikrocomputers unterbrochen wird, oder nicht gelöst.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 2 ist gegenüber der Erfindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilung des Defektes des Einschränkungsmittels dadurch mit dem Defektbeurteilungsmittel durchgeführt wird, dass bei dem durch die übergeordnete ECU ausgeschalteten Zustand des Einschränkungsmittels der Aktivierungszustand des Mikrocomputers aufgrund des Vorhandenseins des Rückmeldesignals aus dem Mikrocomputer, welches für das aus der übergeordneten ECU auf den Mikrocomputer ausgegebene Signal zur Aufforderung der Rückmeldung ausgegeben wird, bestätigt wird.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 3 ist gegenüber der Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilung des Defektes des Einschränkungsmittels dadurch mit dem Defektbeurteilungsmittel durchgeführt wird, dass nach einer bestimmten Zeit nach der Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung, das aus dem Mikrocomputer auf die übergeordnete ECU ausgegeben wird, beurteilt wird, ob die Stromquelle des Mikrocomputers ausgeschaltet ist, oder nicht.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 4 ist gegenüber der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschränkungsmittel auf dem Leitungsweg des elektrischen Stroms, der von der Stromquelle bis das Motorsteuerungsteil und den Mikrocomputer verläuft, mehrere in Serie angeordnete Schalter aufweist, dass das Defektbeurteilungsmittel mittels der übergeordneten ECU nur ein Schalter ausschaltet, und dass der Defekt dieses ausgeschalteten Schalters mit dem Defektbeurteilungsmittel beurteilt wird.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 5 ist gegenüber der Erfindung nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschränkungsmittel zwei in Serie angeordnete Schalter aufweist, dass die Beurteilung des Defektes eines der Schalter nach dem Beenden der von dem Mikrocomputer durchgeführten Verriegelungssteuerung durchgeführt wird, und dass die Beurteilung des Defektes des anderen Schalters nach dem Beenden der von dem Mikrocomputer durchgeführten Entriegelungssteuerung durchgeführt wird.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 6 ist gegenüber der Erfindung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Defekt des Einschränkungsmittels in Abhängig davon mit dem Defektbeurteilungsmittel beurteilt wird, ob innerhalb eines bestimmten Zeitraums nach dem Einschalten des Mikrocomputers ein bestimmtes Signal aus der übergeordneten ECU in den Mikrocomputer eingegeben wurde, oder nicht.
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Die Erfindung nach dem Anspruch 7 ist gegenüber der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschränkungsmittel mehrere in Serie angeordnete Schalter aufweist, dass die Beurteilung des Defektes der Schalter durch Ausschalten jedes Schalters mittels der übergeordneten ECU von dem Defektbeurteilungsmittel durchgeführt wird, falls ein Defekt des Einschränkungsmittels vor dem Anfang der Entriegelungssteuerung erkannt wird, und dass das Starten eines Verbrennungsmotors erst möglich ist, wenn beurteilt wird, dass alle Schalter im normalen Zustand liegen.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 1 kann die Stromquelle des Mikrocomputers durch die übergeordnete ECU gesteuert ein-/ausgeschaltet werden, da das zwischen der Stromquelle und dem Mikrocomputer angeordnete Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms durch die übergeordnete ECU gesteuert ein-/ausgeschaltet wird. Falls das o. g. Einschränkungsmittel durch die übergeordnete ECU ausgeschaltet ist, wird die Stromquelle des Mikrocomputers unterbrochen, wenn das Einschränkungsmittel keinen Defekt hat. Falls die Stromquelle des Mikrocomputers hierbei nicht ausgeschaltet wird, wird es somit beurteilt, dass das Einschränkungsmittel defekt ist. Folglich kann der Defekt des Einschränkungsmittels mit einer einfacher Konstruktion ohne speziellen Kreis bzw. Schaltung zur Defekterkennung usw. erfasst werden. Die Störungen, wie ein Lenkungsverriegeln bei der Fahrt, können dadurch vermieden werden, dass beim Erfassen des Defektes das Starten des Verbrennungsmotors gesperrt wird.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 2 wird die Beurteilung des Defektes des Einschränkungsmittels dadurch mit dem Defektbeurteilungsmittel durchgeführt, dass bei dem durch die übergeordnete ECU ausgeschalteten Zustand des Einschränkungsmittels der Aktivierungszustand des Mikrocomputers aufgrund des Vorhandenseins des Rückmeldesignals aus dem Mikrocomputer, welches für das aus der übergeordneten ECU auf den Mikrocomputer ausgegebene Signal zur Aufforderung der Rückmeldung ausgegeben wird, bestätigt wird. Somit kann der Zustand des Mikrocomputers sicher bestätigt werden. Dadurch kann der Defekt des Einschränkungsmittels erfasst werden.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 3 wird das Einschränkungsmittel von der übergeordneten ECU ausgeschaltet, falls diese übergeordnete ECU ein Aufnahmesignal zur Abschaltung aus dem Mikrocomputer erhält. Somit kann die Möglichkeit des Defektes des Einschränkungsmittels von dem Defektbeurteilungsmittel erfasst werden, falls nach einer bestimmten Zeit nach dem Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung auf die übergeordnete ECU der Mikrocomputer nicht ausgeschaltet wird. In diesem Fall kann es auch sein, dass die übergeordnete ECU defekt ist.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 4 wird die Stromversorgung für das Motorsteuerungsteil und den Mikrocomputer bei der seriellen Anordnung der mehreren Schalter als Einschränkungsmittel gestoppt, falls nur ein Schalter ausgeschaltet wird. Dabei kann so beurteilt werden, dass der ausgeschaltete Schalter defekt ist, falls die Stromversorgung für das Motorsteuerungsteil und den Mikrocomputer nicht gestoppt wird. Somit kann der Defekt jedes Schalters auch dabei erfasst werden, dass das Einschränkungsmittel aus mehreren Schaltern besteht.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 5 wird die Stromversorgung für den Mikrocomputer durch das Ausschalten eines Schalters nach dem Beenden der Verriegelungssteuerung oder durch das Ausschalten des anderen Schalters nach dem Beenden des Entriegelungsvorganges abgesperrt, falls das Einschränkungsmittel aus zwei Schaltern besteht. Dadurch ist die Erfassung des Defektes jedes Schalters möglich. Somit ist eine andere spezielle Verarbeitung zur Erfassung des Defektes der zwei Schalter nicht erforderlich, da der Defekt der Schalter im normalen Ablauf der Verarbeitung erfasst werden kann. Folglich kann die gesamte Verarbeitungszeit verkürzt werden.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 6 wird ein bestimmtes Signal aus der übergeordneten ECU in den Mikrocomputer eingegeben, falls der Mikrocomputer normal ausgeschaltet wird, wobei das Einschränkungsmittel durch die übergeordnete ECU eingeschaltet wird. Falls kein bestimmtes Signal aus der übergeordneten ECU innerhalb eines bestimmten Zeitraums nach der Einschaltung des Mikrocomputers in diesen Mikrocomputer eingegeben wird, kann beurteilt werden, dass das Einschränkungsmittel defekt ist. Dadurch kann der Defekt des Einschränkungsmittels erfasst werden. In diesem Fall kann es auch sein, dass die übergeordnete ECU defekt ist. Es ist auch möglich, bei dem Halten oder bei der Fahrt den Defekt des Einschränkungsmittels zu erfassen.
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Gemäß der Erfindung nach dem Anspruch 7 wird die Beurteilung des Defektes aller Schalter durchgeführt, falls ein Defekt des Einschränkungsmittels vor dem Anfang der Entriegelungsvorganges erkannt wird. In diesem Fall ist das Starten eines Verbrennungsmotors erst möglich, wenn beurteilt wird, dass alle Schalter im normalen Zustand liegen. Somit wird die Stromversorgung für den elektrischen Motor bei der Fahrt des Fahrzeugs sicher vermieden. Dadurch kann eine höhere Sicherheit des Fahrzeugs erreicht werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand Ausführungsbeispiele zeigender Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen:
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1 ein Seitenschnittbild der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung im Verriegelungszustand,
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2 ein Seitenschnittbild der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung im Entriegelungszustand,
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3 einen Systemaufbau der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung,
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4 einen Zeitverlauf der Verriegelungssteuerung der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung,
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5 einen Zeitverlauf der Entriegelungssteuerung der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung,
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6 einen Zeitverlauf der Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung bei der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung.
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Konstruktion der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung
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1 zeigt ein Seitenschnittbild der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung im Verriegelungszustand. 2 zeigt ein Seitenschnittbild der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung im Entriegelungszustand. Die gezeigte elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung 1 dient zur Verriegelung oder Entriegelung des Drehens der nicht gezeigten Lenkwelle (Lenkrad) des Kraftfahrzeugs, wobei ihr Gehäuse 2 aus einem unmagnetischen Metall (z. B. Magnesiumlegierung) ausgebildeten Hauptteil 3 und einer die untere Öffnung des Hauptteils 3 überdeckenden metallischen Klappe 4 besteht.
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Das Hauptteil 3 ist so wie eine rechteckige Schachtel ausgebildet. Am oberen Teil des Hauptteils 3 ist eine kreisbogenförmige Ausnehmung 3a ausgebildet, in welcher ein nicht gezeigtes Mantelrohr eingefügt ist. Dieses Mantelrohr ist durch ein nicht gezeigtes kreisbogenförmiges Halteblech, das mit dem Hauptteil 3 verbunden ist, am Hauptteil 3 befestigt. Im Mantelrohr ist die Lenkwelle eingeführt, wobei mit dem oberen Ende der Lenkwelle das Lenkrad verbunden und mit dem unteren Ende der Lenkwelle ein Lenkgetriebegehäuse verbunden ist. Falls der Fahrer das Lenkrad betätigt, wird die Drehung des Lenkrades über die Lenkwelle auf das Lenkgetriebegehäuse übertragen. Dadurch erfolgt das Schwenken der Vorderräder und die notwendige Lenkung wird erreicht.
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Am Gehäuse 2 sind eine Aufnahme 2A des Verriegelungselementes und eine Aufnahme 2B der Leiterplatte ausgebildet, wobei die Aufnahme 2A des Verriegelungselementes und die Aufnahme 2B der Leiterplatte über ein sich vertikal erstreckendes Verbindungsteil 2C miteinander verbunden sind.
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Ein Verriegelungselement 5 ist in der Aufnahme 2A aufgenommen. Dieses Verriegelungselement 5 besteht aus einem zylinderförmigen Mitnehmer 6, der am Innenumfang seines unteren Endes ein Außengewinde 6a aufweist, und einer plattenförmigen Schloßschraube 7, die im Mitnehmer vertikal bewegbar aufgenommen ist. Hierbei ist ein sich vertikal erstreckendes Langloch 7a an der Schloßschraube 7 ausgebildet, wobei diese Schloßschraube 7 mit dem quer zum Langloch 7a durchdrungenden Stift 8 mit dem Mitnehmer 6 verbunden ist.
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Die Schloßschraube 7 ist in dem Hauptteil 3 des Gehäuses rechteckig ausgebildeten Einführugnsloch 3b vertikal bewegbar eingepasst. Diese Schloßschraube 7 ist mit der zwischen dieser Schloßschraube 7 und der Zwischenwand 6b des Mitnehmers 6 gedrückt angeordneten Feder 9 immer nach oben vorgespannt. Somit bewegt sich die Schloßschraube 7 normalerweise dadurch vertikal zusammen mit dem Mitnehmer 6 so, dass das untere Teil des Langlochs 7a der Schloßschraube 7 mit dem Stift 8 zusammenwirkt.
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Am oberen Außenumfang des Mitnehmers 6 sind ein sich horizontal erstreckender, als Eingriffsteil ausgebildeter Arm 6A und ein sich vertikal erstreckender Drehanschlag 6B entgegengesetzt einstückig ausgebildet. Der Arm 6A ist in dem am Gehäuse 2 (Hauptteil 3) ausgebildeten Verbindungsteil 2C vertikal bewegbar aufgenommen. Der Drehanschlag 6B verhindert die Drehung des Mitnehmers 6, indem dieser Drehanschlag 6B in die am Hauptteil 3 des Gehäuses ausgebildete Hakennut 3c eingreift. An der Spitze des Arms 6A ist eine einen rechteckige Querschnitt aufweisende Magnetaufnahme 6c ausgebildet, wobei ein als Vierkantpfosten ausgebildeter Magnet 10 durch Einpressen in der Magnetaufnahme 6c aufgenommen ist.
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In der Aufnahme 2A des Verriegelungselementes ist ein zylinderförmiges Getriebe 11 drehbar aufgenommen, wobei der Außenumfang des unteren Teils des Getriebes 11 durch das auf der Innenfläche (obere Fläche) der Klappe 4 stehend angeordnete Aufnehmungszylinderteil 4a des Getriebes drehbar gelagert ist. Am Außenumfang des unteren Teils des Getriebes 11 ist ein Schneckentrieb 11a ausgebildet. Am Innenumfang des unteren Teils des Getriebes 11 ist ein Innengewinde 11b ausgebildet.
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Innerhalb des Getriebes 11 ist das untere Teil des Mitnehmers 6 eingefügt, wobei das am Außenumfang des unteren Teils des Mitnehmers 6 ausgebildete Außengewinde 6a in das am Innenumfang des Getriebes 11 ausgebildete Innengewinde 11b eingreift. Zwischen einer am Zentrum des Aufnehmungszylinderteils 4a der Klappe 4 ausgebildeten zylinderförmigen Federaufnahme 4b und der Zwischenwand 6b des Mitnehmers 6 ist eine Feder 12 gedrückt angerodnet, wobei das Verriegelungselement 5 (der Mitnehmer 6 und die Schloßschraube 7) mit der Feder 12 immer nach oben vorgespannt ist.
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In der am Gehäuse 2 ausgebildeten Aufnahme 2A des Verriegelungselementes ist ein elektrischer Motor 13 querliegend angeordnet, wobei eine einen kleinen Durchmesser aufweisende Schnecke 14 auf der Abtriebswelle 13a des elektrischen Motors 13 ausgebildet ist. Diese Schnecke 14 greift in den auf dem Außenumfang des Getriebes 11 ausgebildeten Schneckentrieb 11a ein. Die Schnecke 14 und das Getriebe 11 bilden zusammen einen Antriebsmechanismus zur Umwandlung der Drehkraft der Abtriebswelle 13a des elektrischen Motors 13 in die Verschiebungskraft des Verriegelungselementes 5.
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An der am Gehäuse 2 ausgebildeten Aufnahme 2B der Leiterplatte ist eine Leiterplatte 15 derart aufgenommen, dass die Innenfläche dieser Leiterplatte 15 zur Bewegungsrichtung des Verriegelungselementes 5 parallel verläuft. An der auf der Innenfläche vertikal nebeneinander vorgesehenen Verrigelungsposition (oben) und Entriegelungsposition (unten) ist jeweils ein Hallelement 16, 17 als Positionerfassungsmechanismus angeordnet. Der Arbeitspositionerfassungsmechanismus besteht aus den Hallelementen 16, 18 und dem Magnet 10. Durch diesen Arbeitspositionerfassungsmechanismus wird die Position (Verriegelungsposition und Entriegelungsposition) des Verriegelungselementes 5 (Schloßschraube 7) erfasst, wie später erwähnt wird.
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Nachfolgend wird der Betriebsablauf (Verriegelung/Entriegelung) der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 erklärt.
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Falls der nicht gezeigte Verbrennungsmotor außer Betrieb gesetzt ist, befindet sich die Schloßschraube 7 des Verriegelungselementes 5 in der Verriegelungsposition (obere Grenze). In diesem Fall ragt das obere Ende der Schloßschraube 7 aus dem Einführungsloch 3d des Hauptteils 3 in die Ausnehmung 3a hervor, wie in 1 gezeigt ist. Somit greift das obere Ende der Schloßschraube 7 in die nicht gezeigte Lenkwelle ein. Da in diesem Zustand die Drehung der Lenkwelle blockiert ist, ist die Drehung des Lenkrades nicht möglich. Dadurch kann der Diebstahl des Fahrzeugs verhindert werden.
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Wird der nicht gezeigte Motorstartschalter beim obigen Zustand vom Fahrer eingeschaltet, wird der elektrische Motor 13 angelassen. Dann wird die Drehung der Abtriebswelle 13a auf das Getriebe 11 übertragen, wobei diese Drehung über die Schnecke 14 und den Schneckentrieb 11a untersetzt und die Richtung der Drehung im rechten Winkel verändert wird. Da sich dadurch das Getriebe 11 dreht, bewegt sich der Mitnehmer 6 aufgrund des Eingriffs des am Mitnehmer 6 ausgebildeten Außengewindes 6a in das am Innenumfang des Getriebes 11 ausgebildeten Innengewinde 11b gegen die Federkraft der Feder 12 nach unten. Dann bewegt die Schloßschraube 7 nach unten, welche über den mit dem Mitnehmer 6 einstückig ausgebildeten Arm 6A und den Stift 8 mit dem Mitnehmer 6 verbunden ist.
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Falls die Schloßschraube 7 durch die nach unten gerichteten Bewegung des Arms 6A des Mitnehmers 6 die in 2 gezeigten Entriegelungsposition (untere Grenze) erreicht, wird der elektrische Motor 13 ausgeschaltet, indem die Magnetkraft des Magnetes 10 durch das Hallelement 17 erfasst wird. Da das obere Ende der Schloßschraube 7 in das Einführungsloch 3b des Hauptteils 3 aufgenommen wird, wird der Eingriff der Schloßschraube 7 in die Lenkwelle gelöst. Folglich wird die Verriegelung der Lenkwelle gelöst. Dann wird die Betätigung (Drehung) des Lenkrades vom Fahrer erlaubt. Somit ist die Fahrt des Fahrzeugs nun möglich.
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Falls nach dem Halten des Fahrzeugs der Motorstartschalter vom Fahrer ausgeschaltet wird, wird der elektrische Motor 13 angelassen. Dann wird die Abtriebswelle 13a angetrieben, und diese Drehung (Umdrehung) wird über die Schnecke 14 sowie den Schneckentrieb 11a auf das Getriebe 11 übertragen. Da sich dieses Getriebe 11 dreht, bewegt sich der Mitnehmer 6 nach oben. Somit bewegt sich die über den Arm 6A und den Stift 8 mit dem Mitnehmer 6 verbundene Schloßschraube 7 nach oben, wobei der Arm 6A und der Stift 8 am Mitnehmer 6 einstückig ausgebildet sind.
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Falls der Mittelbereich des Magnetes 10 durch die nach oben gerichtete Bewegung des Arms 6A des Mitnehmers 6 den Erfassungsbereich neben der Verriegelungsposition erreicht, wird der elektrische Motor 13 ausgeschaltet, indem die Magnetkraft des Magnetes 10 durch das Hallelement 16 erfasst wird. Da das obere Ende der Schloßschraube 7 durch Hervorragen aus der Ausnehmung 3a des Hauptteils 3 in die nicht gezeigte Lenkwelle eingreift, wird die Drehung der Lenkwelle verriegelt. Somit wird der Diebstahl des Fahrzeugs beim Parken verhindert. Falls der Eingriff der Schloßschraube 7 in die Eingriffsnut der Lenkwelle nicht gut durchgeführt wird, kann sich die Schloßschraube 7 gegen die Spannkraft der Feder 9 nach unten verschieben, insofern sich der Stift 8 in dem an der Schloßschraube 7 ausgebildeten Langloch 7a relativ bewegen kann. Somit kann die Überlast auf die Schloßschraube 7 verhindert werden.
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Nachfolgend wird der Systemaufbau der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 aufgrund der 3 erklärt.
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Systemaufbau der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung
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3 zeigt den Systemaufbau der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1. Auf der Seite der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 ist die ECU 18 als ein Steuerungsmittel angeordnet und auf der Seite der Karosserie ist die übergeordnete ECU 19 auch als Steuerungsmittel angeordnet.
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An der ECU 18 sind das Motorsteuerungsteil 21, der Mikrocomputer 22 sowie der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 usw. angeordnet. Das Motorsteuerungsteil 21 steuert die Verschiebung des Verriegelungselementes 5 durch die Schaltung des Polarität des aus der Batterie (BATT) 20 (Stromquelle) dem elektrischen Motor 13 zugeführten Antriebsstroms oder durch die Abschaltung dieses Antriebsstroms. Der elektrische Motor 13 wird mittels des Mikrocomputers 22 dadurch verriegelt oder entriegelt, dass das Motorsteuerungsteil 21 mit diesem Mikrocomputer 22 gesteuert wird. Während der erste Schalter 23 als Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms, der aus der Batterie 20 dem Motorsteuerungsteil 21 zugeführt wird, ausgebildet ist, ist der zweite Schalter 24 als Einschränkungsmittel zum Unterbrechen/Einschalten des elektrischen Stroms, der aus der Batterie 20 dem Mikrocomputer 22 zugeführt wird, ausgebildet. Der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 sind im Leitungsweg des elektrischen Stroms hintereinander in Serie geschaltet.
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Das Motorsteuerungsteil 21 weist ein Verriegelungsrelais 25, ein Entriegelungsrelais 26, einen Treiber 27 des Verriegelungsrelais und einen Treiber 28 des Entriegelungsrelais auf, wobei die Treiber 27, 28 aufgrund des Befehls aus dem Mikrocomputer 22 jeweils das Verriegelungsrelais 25 und das Entriegelungsrelais 26 gesteuert antreiben. Der Positionserfassungskreis (LOCK) 29, der Positionserfassungskreis (UNLOCK) 30 und das Speichermittel 30, wie EEPROM, sind mit dem Mikrocomputer 22 verbunden. Während der Positionserfassungskreis 29 mittels des Hallelementes 16 die Verriegelungsposition des Verriegelungselementes 5 (Schloßschraube 7) erfasst, erfasst der Positionserfassungskreis 30 die Entriegelungsposition des Verriegelungselementes 5 (Schloßschraube 7) mittels des Hallelementes 17 (s. 1 und 2). Im Mikrocomputer 22 ist eine Vorwahluhr 32 angeordnet. Ferner wird die LIN-Kommunikation der Verriegelungsbefehlssignale, Fehlerzustände usw. zwischen dem Mikrocomputer 22 und der übergeordneten ECU 19 über den Kommunikationskreis 33 durchgeführt.
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Falls der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 ausgeschaltet werden, wird der Mikrocomputer 22 durch die Unterbrechung der Zuführung des Stroms deaktiviert, da die Stromquelle des Mikrocomputers 22, des elektrischen Motors 13, des Verriegelungsrelais 25, des Entriegelungsrelais 26, des Positionserfassungskreises (LOCK) 29, des Positionserfassungskreises (UNLOCK) 30 und des Kommunikationskreises 33 hinter den Schaltern 23, 24 geschaltet ist. Im Leitungsweg des elektrischen Stroms zwischen dem zweiten Schalter 24 und dem Mikrocomputer 22 sind ein Leistungskreis 34 für die Konstantspannung und ein Rückstellkreis 35 angeordnet.
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Die Stromquelle der auf der Seite der Karosserie angeordneten übergeordneten ECU 19 und des nicht gezeigten Zündgeschirrs ist vor den Schaltern 23, 24 geschaltet. In der IG-Versorgungsleitung zur Versorgung des elektrischen Stroms für das Zündgeschirr ist ein mit der übergeordneten ECU 19 gesteuertes IG-Relais 36 angeordnet, wobei die IG-Stromquelle (Stromquelle zur Zündung) mit der übergeordneten ECU 19 gesteuert wird.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 als Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms, der elektrische Strom aus der Batterie 20 dem Motorsteuerungsteil 21 und dem Mikrocomputer 22 zugeführt wird, ausgebildet. Das Ein-/Ausschalten des Mikrocomputers 22 wird mit der übergeordneten ECU 19 gesteuert, da die Schalter 23, 24 mit der übergeordneten ECU 19 gesteuert eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.
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Falls die übergeordnete ECU 19 die Schalter 23, 24 so steuert, dass ein der beiden Schalter 23, 24 eingeschaltet und der andere ausgeschaltet ist, wird der Mikrocomputer 22 ausgeschaltet, wenn der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 funktionstüchtig sind. Wird der Mikrocomputer 22 in diesem Fall nicht ausgeschaltet, kann beurteilt werden, dass der ausgeschaltete Schalter 23 oder 24 defekt ist. Dadurch kann der Defekt des ersten oder zweiten Schalters 23, 24 mit der einfachen Konstruktion, also ohne speziellen Defekterfassungskreis, erfasst werden. Wie in der 3 gezeigt ist, ist die IG-Versorgungsleitung mit dem ersten Schalter 23 verbunden. Das aus der übergeordneten ECU 19 ausgegebene Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung wird in den zweiten Schalter 24 eingegeben. Die mit dem ersten Schalter 23 verbundene IG-Stromquelle wird in diesem ersten Schalter 23 umgekehrt gesteuert. Somit wird der erste Schalter 23 ausgeschaltet, wenn die IG-Stromquelle durch die übergeordnete ECU 19 eingeschaltet wird, und dieser erste Schalter 23 wird eingeschaltet, wenn die IG-Stromquelle ausgeschaltet wird. Dadurch ist die elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung 1 in dem die IG-Stromquelle ausgeschalteten Zustand, bei dem der Motorstart nicht möglich ist, betriebsbereit, wobei der erste Schalter 23 eingeschaltet ist. Andererseits wird die elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung 1 in dem die IG-Stromquelle eingeschalteten Zustand, bei dem der Motorstart möglich ist, nicht betriebsbereit, wobei der erste Schalter 23 ausgeschaltet ist.
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Ablauf der Verriegelungssteuerung
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Nachfolgend wird der Ablauf der Verriegelungssteuerung bzw. des Verriegelungsvorganges der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 aufgrund des in der 4 gezeigten Zeitverlaufs erklärt.
- 1) Falls der Motorstartschalter vom Fahrer ausgeschaltet wird, wird der Verbrennungsmotor durch die Unterbrechung der IG-Stromquelle ausgeschaltet, indem das IG-Relais 36 von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet wird.
- 2) Der erste Schalter 23 wird durch die Unterbrechung der IG-Stromquelle eingeschaltet.
- 3) Der zweite Schalter 24 wird durch das Betätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung aus der übergeordneten ECU 19 eingeschaltet. Damit wird der elektrische Strom aus der Batterie 20 der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 zugeführt.
- 4) Ein Signal zum Kommunikationsbeginn wird aus der übergeordneten ECU 19 in den Mikrocomputer 22 ausgegeben. Es ist so vorgegeben, dass das Signal zum Kommunikationsbeginn innerhalb eines bestimmten Zeitraums (z. B. 1 Sekunde) nach der Ausgabe des Bestätigungssignals der Unterbrechung der Stromversorgung ausgegeben wird.
- 5) Der Inhalt des Defektflags, der im Speichermittel 31, wie EEPROM, gespeichert ist, wird vom Mikrocomputer 22 zur übergeordneten ECU 19 zurückgesandt.
- 6) Falls kein Defekt vorhanden ist, wird der Austausch der verschlüsselten Kodes zwischen der übergeordneten ECU 19 und dem Mikrocomputer 22 durchgeführt. Dann gibt die übergeordnete ECU 19 das verschlüsselte Befehlssignal zur Verriegelung auf den Mikrocomputer 22 aus.
- 7) Falls der Mikrocomputer 22 aus der übergeordneten ECU 19 das Befehlssignal zur Verriegelung aufnimmt, gibt dieser Mikrocomputer 22 über den Treiber 27 des Verriegelungsrelais auf das Verriegelungsrelais 25 ein Einschaltsignal aus. Damit wird der elektrische Motor 13 zum Verriegelung aktiviert.
- 8) Falls die Verschiebung der Schloßscharube 7 aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition durch den Positionserfassungskreis (LOCK) 29 erfasst wird, wird der elektrische Motor 13 vom Mikrocomputer 22 dadurch gestoppt, dass die Ausgabe des Einschaltsignals zum Verriegelungsrelais 25 gestoppt wird, wobei der Mikrocomputer 22 auf die übergeordnete ECU 19 ein Verriegelungsbestätigungssignal ausgibt.
- 9) Der Mikrocomputer 22 sendet das Defektflag (nicht nur Defekt der Schalter 23, 24, sondern auch den interne Fehler der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1) an die übergeordnete ECU 19.
- 10) Falls kein Defekt vorhanden ist, gibt die übergeordnete ECU 19 für den Mikrocomputer 22 ein Ankündigungssignal zur Abschaltung aus. Nach dem Vorbereitung zur Abschaltung der Stromquelle, wie Registrieren des erfolgreichen Beendens, Speichern des verschlüsselten Kodes usw., sendet der Mikrocomputer 22 ein Aufnahmesignal zur Abschaltung an die übergeordnete ECU 19 zurück.
- 11) Der zweite Schalter 24 wird dadurch ausgeschaltet, dass das Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 gestoppt wird. Somit wird die Stromversorgung für die elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 abgesperrt.
- 12) Die übergeordnete ECU 19 gibt taktweise (beispielsweise jede 40 ms) ein Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus. Die übergeordnete ECU 19 sendet nach der Aufnahme des Signals zur Aufforderung der Rückmeldung auch das Signal zur Aufforderung der Rückmeldung zurück. Falls das Stoppen des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Rückmeldesignals innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 3 ms) nach dem Stoppen des Bestätigungssignals der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 bestätigt wird, und falls kein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren (beispielsweise drei), danach ausgegebenen Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird beurteilt, dass der zweite Schalter 24 erfolgreich ausgeschaltet ist, wobei kein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. Andererseits, falls das aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebene Rückmeldesignal innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht gestoppt ist, oder falls beim Stoppen dieses Rückmeldesignals zumindest ein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird es beurteilt, dass der zweite Schalter 24 defekt ist, wobei ein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. In diesem Fall wird die Verarbeitung gemäß dem unter beschriebenen Fall 3 durchgeführt.
- 13) Falls der Mikrocomputer 22 selbst nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit (beispielsweise 300 ms) nach der Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird, wird beurteilt, dass der zweite Schalter 24 defekt sein kann, wobei ein Defektflag am Mikrocomputer 22 gesetzt wird. In diesem Fall wird die Verarbeitung gemäß dem unter beschriebenen Fall 3 durchgeführt.
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Wie oben erwähnt, wird die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 bei der Verriegelungssteuerung abgesperrt, indem durch Aufnahme des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Aufnahmesignal zur Abschaltung der zweite Schalter 24 von der übergeordneten ECU 19 gesteuert ausgeschaltet wird. Darüber hinaus wird der Defekt des zweiten Schalters 24 in Abhängig davon beurteilt, ob das Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 an die übergeordnete ECU 19 zurückgesandt wurde, welches zu dem Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus der übergeordneten ECU 19 dem Mikrocomputer 22 ausgegeben wird. Folglich ist es möglich, den Aktivierungszustand des Mikrocomputers 22 sicher zu bestätigen, und den Defekt des zweiten Schalters 24 sicher zu erfassen.
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Die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 wird abgesperrt, indem durch Aufnahme des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Aufnahmesignal zur Abschaltung der zweite Schalter 24 von der übergeordneten ECU 19 gesteuert ausgeschaltet wird. Somit wird die Möglichkeit des Defekts des zweiten Schalters 24 erfasst, falls der Mikrocomputer 22 nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit nach der Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird. In diesem Fall kann es auch sein, dass die übergeordnete ECU 19 defekt ist.
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Ablauf der Entriegelugnssteuerung
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Nachfolgend wird der Ablauf der Entriegelungssteuerung der erfindungsgemäßen elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 aufgrund des in der 5 gezeigten Zeitverlaufs erklärt.
- 1) Falls der Motorstartschalter vom Fahrer eingeschaltet wird, wird der zweite Schalter 24 von der übergeordneten ECU 19 dadurch eingeschaltet, dass ein Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung aus der übergeordneten ECU 19 ausgegeben wird. Damit wird der elektrische Strom der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 zugeführt. Da beim Ruhebetrieb des Verbrennungsmotors die IG-Stromquelle unterbrochen bzw. abgesperrt ist, liegt der erste Schalter 23 im eingeschalteten Zustand.
- 2) Die übergeordnete ECU 19 gibt ein Signal zum Kommunikationsbeginn auf den Mikrocomputer 22 aus, wobei die übergeordnete ECU 19 so vorgibt, dass das Signal zum Kommunikationsbeginn nach der Ausgabe des Bestätigungssignals der Unterbrechung der Stromversorgung innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) ausgegeben wird.
- 3) Der Inhalt des Defektflags, der im Speichermittel 31 gespeichert ist, wird vom Mikrocomputer 22 an die übergeordnete ECU 19 zurückgesandt.
- 4) Falls kein Defekt vorhanden ist, wird der Austausch des verschlüsselten Kodes zwischen der übergeordneten ECU 19 und dem Mikrocomputer 22 durchgeführt. Dann gibt die übergeordnete ECU 19 das verschlüsselte Befehlssignal zur Entriegelung auf den Mikrocomputer 22 aus.
- 5) Falls der Mikrocomputer 22 das Befehlssignal zur Entriegelung aus der übergeordneten ECU 19 aufnimmt, gibt dieser Mikrocomputer 22 ein Einschaltsignal über den Treiber 28 des Entriegelungssrelais auf das Entriegelungssrelais 26 aus. Damit wird der elektrische Motor 13 zur Entriegelung aktiviert.
- 6) Falls die Verschiebung der Schloßschraube 7 aus der Entriegelungsposition in die Entriegelungsposition durch den Positionserfassungskreis (UNLOCK) 30 erfasst wird, wird der elektrische Motor 13 vom Mikrocomputer 22 gestoppt, indem die Ausgabe des Einschaltsignals zum Entriegelungsrelais 26 gestoppt wird, wobei der Mikrocomputer 22 ein Entriegelungsbestätigungssignal für die übergeordnete ECU 19 ausgibt.
- 7) Der Mikrocomputer 22 sendet das Defektflag (nicht nur Defekt der Schalter 23, 24, sondern auch den internen Fehler der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1) an die übergeordnete ECU 19.
- 8) Falls kein Defekt vorhanden ist, gibt die übergeordnete ECU 19 auf den Mikrocomputer 22 ein Ankündigungssignal zur Abschaltung aus. Nach dem Vorbereitung zur Abschaltung der Stromquelle, wie Registrieren des erfolgreichen Beendens, Speichern des verschlüsselten Kodes usw., sendet der Mikrocomputer 22 an die übergeordnete ECU 19 ein Aufnahmesignal zur Abschaltung zurück.
- 9) Der erste Schalter 23 wird dadurch ausgeschaltet, dass die IG-Stromquelle von der übergeordneten ECU 19 eingeschaltet wird. Somit wird die Stromversorgung für die elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 abgesperrt.
- 10) Die übergeordnete ECU 19 gibt taktweise (beispielsweise alle 40 ms) ein Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus. Die übergeordnete ECU 19 sendet nach der Aufnahme des Signals zur Aufforderung der Rückmeldung auch das Signal zur Aufforderung der Rückmeldung zurück. Falls das Stoppen des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Rückmeldesignals innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 30 ms) nach der Einschaltung der IG-Stromquelle von der übergeordneten ECU 19 bestätigt wird, und falls kein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren (beispielsweise drei), danach ausgegebenen Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung, vorhanden ist, wird beurteilt, dass der erste Schalter 23 erfolgreich ausgeschaltet ist, wobei kein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. Dann wird das Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet. Dabei wird der Verbrennungsmotor eingeschaltet, indem der zweite Schalter 24 von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet wird. Andererseits, falls das aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebene Rückmeldesignal innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht gestoppt ist, oder falls beim Stoppen dieses Rückmeldesignals zumindest ein Rückmeldungssignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird beurteilt, dass der erste Schalter 23 defekt ist, wobei ein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. In diesem Fall wird die Verarbeitung gemäß dem unter beschriebenen Fall 1 durchgeführt.
- 11) Falls der Mikrocomputer 22 selbst nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit (beispielsweise 300 ms) nach der Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird, wird gleichzeitig mit der Verarbeitung gemäß 10) beurteilt, dass der erste Schalter 23 defekt sein kann, wobei ein Defektflag am Mikrocomputer 22 gesetzt wird. In diesem Fall wird die Verarbeitung gemäß dem unter beschriebenen Fall 1 durchgeführt.
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Wie oben erwähnt, wird die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 bei der Entriegelungssteuerung abgesperrt, indem durch Einschaltung der IG-Stromquelle der erste Schalter 23 von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet wird. Darüber hinaus wird der Defekt des ersten Schalters 23 in Abhängig davon beurteilt, ob das Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 an die übergeordnete ECU 19 zurückgesandt wurde, welches zu dem Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus der übergeordneten ECU 19 auf den Mikrocomputer 22 ausgegeben wird. Folglich ist es möglich, den Aktivierungszustand des Mikrocomputers 22 sicher zu bestätigen, und den Defekt des ersten Schalters 23 sicher zu erfassen.
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Die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 wird abgesperrt, indem durch Aufnahme des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Aufnahmesignal zur Abschaltung die IG-Stromquelle eingeschaltet wird, wobei der erste Schalter 23 ausgeschaltet wird. Somit wird die Möglichkeit des Defekts des ersten Schalters 23 erfasst, falls der Mikrocomputer 22 nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit nach dem Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird. In diesem Fall kann es auch sein, die übergeordnete ECU 19 defekt ist.
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Im oben erklärten Ausführungsbeispiel, falls der Defekt der jeweils ein Einschränkungsmittel zum Unterbrechen/Einschalten des elektrischen Stroms bildenden Schalter 23, 24 erfasst wird, wird die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 dadurch abgesperrt, dass nach der Verriegelungssteuerung der zweite Schalter 24 gesteuert ausgeschaltet wird. Ferner wird der Defekt der Schalter 23, 24 dadurch erfasst, dass die Stromversorgung für den Mikrocomputer 22 abgesperrt wird, wobei nach der Verriegelungssteuerung der zweite Schalter 24 gesteuert ausgeschaltet wird. Da der Defekt der Schalter 23, 24 im normalen Ablauf der Verarbeitung erfasst wird, ist eine andere Verarbeitung zum Erfassen des Defektes der Schalter 23, 24 nicht mehr notwendig. Somit kann die gesamte Verarbeitungszeit verkürzt werden.
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Ablauf der Beurteilung eines Defektes
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Nachfolgend werden die Fälle 1 bis 3 bei der Beurteilung eines Defektes in der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 erklärt.
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Fall 1
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Im Fall des Defektes des ersten Schalters 23
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Falls beim Beenden der Entriegelungssteuerung das Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 für das aus der übergeordneten ECU 19 auf den Mikrocomputer 22 ausgegebene Signal zur Aufforderung der Rückmeldung nach einer bestimmten Zeit noch nicht gestoppt wird, oder falls beim Beenden der Entriegelungssteuerung die Stromquelle des Mikrocomputers 22 nach einer bestimmten Zeit nach der Ausgabe der Aufnahmesignal zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird, wird beurteilt, dass der erste Schalter 23 defekt ist. Falls beim Starten des Verbrennungsmotors so beurteilt wird, dass der erste Schalters 23 defekt ist, ertönt ein Alarm. Gleichzeitig wird eine Störungsanzeige aktiviert und das Starten des Verbrennungsmotors wird gesperrt.
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Fall 2
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Im Fall des Einschaltens der Schalter 23, 24 bei der Fahrt
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Falls der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 bei der Fahrt des Fahrzeugs, wie in der 5 mit der gestrichelten Linie gezeigt, unerwünscht eingeschaltet werden, wird der elektrische Strom dem Mikrocomputer zugeführt. Falls kein Signal zum Kommunikationsbeginn aus der übergeordneten ECU 19 in den Mikrocomputer 22 innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) nach dem Einschalten des Mikrocomputers 22 eingegeben wird, wird das Defektflag am Mikrocomputer 22 gesetzt. Danach wird entweder die Verarbeitung 1) oder die Verarbeitung 2) in Abhängigkeit von dem Zustand der Stromquelle des Mikrocomputers 22 durchgeführt.
- 1) Im Fall der zumindest einmaligen Ausschaltung der Stromquelle des Mikrocomputers 22 vor der Verriegelungssteuerung:
Falls beim Anfang der Verriegelungssteuerung eine Bedingung zum Löschen des Defektflags erfüllt wird, wird das am Mikrocomputer 22 gesetzte Defektflag gelöscht. Somit wird der Mikrocomputer 22 in den normalen Zustand gesetzt. Die Bedingung zum Löschen des Defektflags wird erfüllt, wenn ein Signal zum Kommunikationsbeginn innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) nach dem Einschalten des Mikrocomputers 22 in diesen Mikrocomputer 22 eingegeben wird. Andererseits, falls beim Anfang der Verriegelugnssteuerung die Bedingung zum Löschen des Defektflags nicht erfüllt wird, wird die Verarbeitung gemäß dem Fall 3 durchgeführt.
- 2) Im Fall des Bleibens des Zustandes, in dem die Stromquelle des Mikrocomputers 22 eingeschaltet ist, bis Anfang des Verriegelungssteuerung:
Da beim Anfang der Verriegelungssteuerung die o. g. Bedingung zum Löschen des Defektflags in diesem Fall nicht erfüllt wird, wird das Defektflag am Mikrocomputer 22 nicht gelöscht. In diesem Fall wird die Verarbeitung gemäß dem Fall 3 durchgeführt.
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Fall 3
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Im Fall des Defektes des zweiten Schalters 24
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Falls beim Beenden der Verriegelungssteuerung das Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 für das aus der übergeordneten ECU 19 auf den Mikrocomputer 22 ausgegebene Signal zur Aufforderung der Rückmeldung nach einer bestimmten Zeit noch nicht gestoppt wird, oder falls beim Beenden der Verriegelungssteuerung die Stromquelle des Mikrocomputers 22 nach einer bestimmten Zeit nach der Ausgabe des Aufnahmesignals zur Abschaltung nicht ausgeschaltet wird, wird beurteilt, dass der zweite Schalter 24 defekt ist. Danach wird entweder die Verarbeitung 1) oder die Verarbeitung 2) in Abhängigkeit von dem Zustand der Stromquelle des Mikrocomputers 22 durchgeführt.
- 1) Im Fall der zumindest einmaligen Ausschaltung der Stromquelle des Mikrocomputers 22 vor der Entriegelugnssteuerung:
Falls beim Anfang der Entriegelungssteuerung eine Bedingung zum Löschen des Defektflags erfüllt wird, wird das am Mikrocomputer 22 gesetzte Defektflag gelöscht. Somit wird der Mikrocomputer 22 in den normalen Zustand gesetzt. Die Bedingung zum Löschen des Defektflags wird erfüllt, wenn ein Signal zum Kommunikationsbeginn innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) nach dem Einschalten des Mikrocomputers 22 in diesen Mikrocomputer 22 eingegeben wird. Andererseits, falls beim Anfang der Verriegelungssteuerung die Bedingung zum Löschen des Defektflags nicht erfüllt wird, wird die unten beschriebene Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung durchgeführt.
- 2) Im Fall des Bleibens des Zustandes, in dem die Stromquelle des Mikrocomputers 22 eingeschaltet ist, bis zum Anfang der Entriegelungssteuerung:
Da beim Anfang der Entriegelungssteuerung die o. g. Bedingung zum Löschen des Defektflags in diesem Fall nicht erfüllt wird, wird das Defektflag am Mikrocomputer 22 nicht gelöscht. In diesem Fall wird die Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung durchgeführt.
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Im Fall des Defektes des zweiten Schalters 24 beim Halten des Fahrzeugs
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Falls der erste Schalter 23 und der zweite Schalter 24 beim Halten des Fahrzeugs, wie in der 4 mit der gestrichelten Linie gezeigt, wegen seines Defektes unerwünscht eingeschaltet werden, wird der elektrische Strom dem Mikrocomputer 22 zugeführt. Falls kein Signal zum Kommunikationsbeginn aus der übergeordneten ECU 19 in den Mikrocomputer 22 innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) nach der Einschaltung des Mikrocomputers 22 eingegeben wird, wird beurteilt, dass der Mikrocomputer 22 unerwünscht eingeschaltet wird, wobei das Defektflag am Mikrocomputer 22 gesetzt wird. Danach wird entweder die Verarbeitung 1) oder die Verarbeitung 2) in Abhängigkeit von dem Zustand der Stromquelle des Mikrocomputers 22 durchgeführt.
- 1) Im Fall der zumindest einmaligen Ausschaltung der Stromquelle des Mikrocomputers 22 vor der Entriegelungssteuerung:
Falls beim Anfang der Entriegelungssteuerung eine Bedingung zum Löschen des Defektflags erfüllt wird, wird das am Mikrocomputer 22 gesetzte Defektflag gelöscht. Somit wird der Mikrocomputer 22 in den normalen Zustand gesetzt. Die Bedingung zum Löschen des Defektflags wird erfüllt, wenn ein Signal zum Kommunikationsbeginn innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 1 Sekunde) nach der Einschaltung des Mikrocomputers 22 in diesen Mikrocomputer 22 eingegeben wird. Andererseits, falls beim Anfang der Verriegelungssteuerung die Bedingung zum Löschen des Defektflags nicht erfüllt wird, wird die unten beschriebene Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung von der übergeordneten ECU 19 und dem Mikrocomputer 22 durchgeführt.
- 2) Im Fall des Bleibens des Zustandes, in dem die Stromquelle des Mikrocomputers 22 eingeschaltet ist, bis zum Anfang der Entriegelungssteuerung:
Da beim Anfang der Entriegelungssteuerung die o. g. Bedingung zum Löschen des Defektflags in diesem Fall nicht erfüllt wird, wird das Defektflag am Mikrocomputer 22 nicht gelöscht. In diesem Fall wird die Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung von der übergeordneten ECU 19 und dem Mikrocomputer 22 durchgeführt.
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Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltungsstörung
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Nachfolgend wird die Verarbeitung zur Beurteilung der Ausschaltugsstörung beim Defekt des zweiten Schalters 24 aufgrund des in der 6 gezeigten Zeitverlaufs erklärt.
- 1) Die Verarbeitungen 1) bis 8) bei der Entriegelungssteuerung werden durchgeführt (s. 5).
- 2) Nur der zweite Schalter 24 wird von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet, indem das Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet wird.
- 3) Die übergeordnete ECU 19 gibt taktweise (beispielsweise jede 40 ms) ein Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus. Die übergeordnete ECU 19 sendet nach der Aufnahme des Signals zur Aufforderung der Rückmeldung auch das Signal zur Aufforderung der Rückmeldung zurück. Falls das Stoppen des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Rückmeldesignals innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 300 ms) nach dem Stoppen des Bestätigungssignals der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 bestätigt wird, und falls kein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren (beispielsweise drei), danach ausgegebenen Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird beurteilt, dass der zweite Schalter 24 erfolgreich ausgeschaltet ist. Anschließend wird die Verarbeitung 4) durchgeführt. Andererseits, falls das aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebene Rückmeldesignal innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht gestoppt ist, oder falls beim Stoppen dieses Rückmeldesignals zumindest ein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird beurteilt, dass der zweite Schalter 24 defekt ist. In diesem Fall ertönt ein Alarm. Gleichzeitig wird eine Störungsanzeige aktiviert und das Starten des Verbrennungsmotors wird gesperrt.
- 4) Das Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung wird von der übergeordneten ECU 19 wieder eingeschaltet. Da der zweite Schalter 24 damit eingeschaltet wird, wird der Mikrocomputer 22 von der übergeordneten ECU 19 eingeschaltet.
- 5) Die übergeordnete ECU 19 gibt auf den Mikrocomputer 22 ein Signal zum Kommunikationsbeginn aus.
- 6) Der Inhalt des Defektflags, der im Speichermittel 31 gespeichert ist, wird vom Mikrocomputer 22 an die übergeordnete ECU 19 zurückgesandt.
- 7) Die IG-Stromquelle wird von der übergeordneten ECU 19 eingeschaltet. Da der erste Schalter 23 damit ausgeschaltet wird, wird der elektrische Strom für den Mikrocomputer 22 abgesperrt.
- 8) Die übergeordnete ECU 19 gibt taktweise (beispielsweise jede 40 ms) ein Signal zur Aufforderung der Rückmeldung aus. Die übergeordnete ECU 19 sendet nach der Aufnahme des Signals zur Aufforderung der Rückmeldung auch das Signal zur Aufforderungs der Rückmeldung zurück. Falls das Stoppen des aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebenen Rückmeldesignals innerhalb eines bestimmten Zeitraums (beispielsweise 30 ms) nach der Einschaltung der IG-Stromquelle von der übergeordneten ECU 19 bestätigt wird, und falls kein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren (beispielsweise drei), danach ausgegebenen Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung, vorhanden ist, wird beurteilt, dass der erste Schalter 23 erfolgreich ausgeschaltet ist, wobei kein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. Dann wird das Bestätigungssignal der Unterbrechung der Stromversorgung von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet. Dabei wird der Verbrennungsmotor eingeschaltet, indem der zweite Schalter 24 von der übergeordneten ECU 19 ausgeschaltet wird.
- 9) Andererseits, falls das aus dem Mikrocomputer 22 ausgegebene Rückmeldesignal innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht gestoppt ist, oder falls beim Stoppen dieses Rückmeldesignals zumindest ein Rückmeldesignal aus dem Mikrocomputer 22 zu den mehreren Signalen zur Aufforderung der Rückmeldung vorhanden ist, wird beurteilt, dass der erste Schalter 23 defekt ist, wobei ein Defektflag an der übergeordneten ECU 19 gesetzt wird. In diesem Fall ertönt ein Alarm. Gleichzeitig wird eine Störungsanzeige aktiviert und das Starten des Verbrennungsmotors wird gesperrt.
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Bei der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 nach diesem Ausführungsbeispiel sind die Schalter 23, 24 als Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms zwischen der Batterie 20 und dem Mikrocomputer 22 in Serie angeordnet. Da die Steuerung des Ein-/Ausschaltens der Schalter 23, 24 von der übergeordneten ECU 19 durchgeführt wird, kann das Ein-/Ausschalten des Mikrocomputers 22 mit der übergeordneten ECU 19 durchgeführt werden. Falls ein Schalter 23 oder 24 und der andere Schalter 23 oder 24 unter Steuerung von der übergeordneten ECU 19 jeweils eingeschaltet und ausgeschaltet sind, wird der Mikrocomputer 22 ausgeschaltet, wenn die Schalter 23, 24 nicht defekt sind. Falls der Mikrocomputer 22 nicht ausgeschaltet wird, kann beurteilt werden, dass der ausgeschaltete Schalter 23 oder 24 defekt ist. Somit kann der Defekt der Schalter 23, 24 mit einer einfacher Konstruktion ohne speziellen Kreis bzw. spezieller Schaltung zur Defekterkennung usw. erfasst werden. Da beim Erfassen des Defektes das Starten des Verbrennungsmotors gesperrt wird, können Störungen, wie Lenkradverriegelung bei der Fahrt, sicher vermieden werden.
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Bei der elektrisch betätigten Lenkradschloßeinrichtung 1 nach diesem Ausführungsbeispiel wird der Defekt der Schalter 23, 24 wieder beurteilt, wenn der Defekt zumindest eines Schalters 23 oder 24 bis Anfang der Verriegelungssteuerung erfasst wird. Das Starten des Verbrennungsmotors ist erst möglich, wenn beurteilt wird, dass die beiden Schalter 23, 24 nicht defekt sind. Somit wird die Stromversorgung für den elektrischen Motor 13 bei der Fahrt des Fahrzeugs sicherlich vermieden. Dadurch kann eine höher Sicherheit des Fahrzeugs erreicht werden.
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Die übergeordnete ECU 19 ist so vorgegeben, dass sie innerhalb eines bestimmten Zeitraums nach der Einschaltung der Schalter 23, 24 auf den Mikrocomputer 22 ein Signal zum Kommunikationsbeginn ausgibt. Falls der Mikrocomputer 22 innerhalb eines bestimmten Zeitraums kein Signal zum Kommunikationsbeginn aus der übergeordneten ECU 19 aufnimmt, kann beurteilt werden, dass die Stromquelle wegen Defektes der Schalter 23, 24 eingeschaltet werden konnte. Dadurch ist die Erfassung des Defektes der Schalter 23, 24 möglich. Somit kann der Defekt der Schalter 23, 24 auch beim Halten des Fahrzeugs und bei der Fahrt erfasst werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms aus den zwei Schaltern 23, 24. Es ist jedoch möglich, das Einschränkungsmittel zur Unterbrechung/Belastung des elektrischen Stroms von einem oder mehr als zwei Schalter(n) auszubilden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der erste Schalter 23 unter Steuerung durch die IG-Stromquelle ein-/ausgeschaltet. Es ist auch möglich, den ersten Schalter 23 unter Steuerung durch das an die übergeordnete ECU 19 direkt ausgegebene zweite Signal zur Unterbrechung der Stromversorgung einzuschalten oder auszuschalten. Ferner ist es möglich, aufgrund des Ergebnisses der UND-Verarbeitung der mehreren Steuersignale, die zur Unterbrechung der Stromquelle in einen Schalter eingegeben werden, das Ein-/Ausschalten der Schalter zu steuern.
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Im diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Schalter 23, 24 auf dem Leitungsweg des elektrischen Stroms angeordnet, wobei der Leitungsweg zwischen der Batterie 20 und dem Motorsteuerungsteil 21 sowie dem Mikrocomputer 22 verläuft. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise den ersten Schalter auf dem Leitungsweg des elektrischen Stroms zwischen der Batterie 20 und dem Motorsteuerungsteil 21 sowie dem Mikrocomputer 22 anzuordnen, und den zweiten Schalter auf dem Kommunikationsleitung zur Steuerung der Stromquelle zwischen dem Mikrocomputer 22 und dem ersten Schalter anzuordnen. In diesem Fall ist die Erfassung des Defektes der Schalter auch möglich, falls der erste Schalter zuerst eingeschaltet wird, wenn der zweite Schalter eingeschaltet ist (Anordnung in Reihe).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrisch betätigte Lenkradschloßeinrichtung
- 2
- Gehäuse
- 2A
- Aufnahme des Verriegelungselementes
- 2B
- Aufnahme der Leiterplatte
- 2C
- Verbindungsteil
- 3
- Hauptteil des Gehäuses
- 3a
- Ausnehmung
- 3b
- Einführungsloch
- 3c
- Eingriffsnut
- 4
- Klappe
- 4a
- Aufnehmungszylinderteil des Getriebes
- 4b
- Federaufnahme
- 5
- Verriegelungselement
- 6
- Mitnehmer
- 6A
- Arm
- 6B
- Drehanschlag
- 6a
- Außengewinde
- 6b
- Zwischenwand
- 6c
- Magnetaufnahme
- 7
- Schloßschraube
- 7a
- Langloch
- 8
- Stift
- 9
- Feder
- 10
- Magnet
- 11
- Getriebe
- 11a
- Schneckentrieb
- 11b
- Innengewinde
- 12
- Feder
- 13
- elektrischer Motor
- 13a
- Abtriebswelle des elektrischen Motors
- 14
- Schnecke
- 15
- Leiterplatte
- 16, 17
- Hallelement
- 18
- ECU
- 19
- übergeordnete ECU
- 20
- Batterie (Stromquelle)
- 21
- Motorsteuerungsteil
- 22
- Mikrocomputer
- 23
- erster Schalter (Einschränkungsmittel)
- 24
- zweiter Schalter (Einschränkungsmittel)
- 25
- Verriegelungsrelais
- 26
- Entriegelungsrelais
- 27
- Treiber des Verriegelungsrelais
- 28
- Treiber des Entriegelungsrelais
- 29
- Positionserfassungskreis (LOCK)
- 30
- Positionserfassungskreis (UNLOCK)
- 31
- Speichermittel
- 32
- Vorwahluhr
- 33
- Kommunikationskreis
- 34
- Kreis für die Konstantspannung
- 35
- Rückstellkreis
- 36
- IG-Relais
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-063354 A [0006, 0007]