專利名稱：用于在機動車輛環(huán)境中提供駛離安全性的設(shè)備和設(shè)有這種設(shè)備的機動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置用于通過閉鎖一個或更多車輛發(fā)動機系統(tǒng)次級功能而在機動車輛環(huán)境中提供駛離預(yù)防安全性的設(shè)備，這種閉鎖操作通過檢測未經(jīng)許可的系統(tǒng)起動來觸發(fā)。
特別是考慮到罪犯的日益復(fù)雜化，機動車輛偷竊、偷偷駕車和其它各種未經(jīng)許可的機動車輛盜用行為已經(jīng)成為不斷增加的危險。已經(jīng)使用機械和電子裝置開發(fā)了車門的鑰匙-鎖設(shè)置結(jié)構(gòu)、點火控制鑰匙系統(tǒng)、以及各種其它措施，但是大多數(shù)此類安全性設(shè)置結(jié)構(gòu)實際上都位于車輛的物理周邊，因此它們可通過例如強力等措施，或者通過由另一個不帶禁止功能的零件來短接或替換提供禁止功能的零件來應(yīng)對。
本發(fā)明人認識到，禁止元件應(yīng)當被置于車輛的心臟位置上，在這些位置上，要想物理上夠到此類元件應(yīng)當即使非常費力也不能實現(xiàn)，并且機動車輛的燃料泵和燃料箱的組合將為此類禁止元件的定位提供了有利的基礎(chǔ)。
因此，尤其，本發(fā)明的目的是容許通過相關(guān)于并且控制著車輛的燃料泵設(shè)置功能裝置的開關(guān)控制電路來實現(xiàn)駛離預(yù)防安全性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的許多方面中的一個，本發(fā)明的特征在于特定的所述次級功能設(shè)備包括相關(guān)于并且控制著燃料泵設(shè)置功能裝置的開關(guān)控制電路。
本發(fā)明還涉及帶有根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備的機動車輛。
根據(jù)本發(fā)明的特別有利的方面，燃料泵設(shè)置結(jié)構(gòu)的操作起動需要從駛離安全性電子電路提供預(yù)設(shè)的代碼字。本發(fā)明的其它有利方面在從屬權(quán)利要求中進行了敘述。
現(xiàn)在，授予Gstahagberg等人的美國專利US-A-5,019,812描述了一種特別適用于機動車輛中的電子鎖定系統(tǒng)，其中實現(xiàn)了根據(jù)選擇預(yù)設(shè)特定的鎖以便與特定的鑰匙相配。然而，該文獻中并未考慮通過閉鎖燃料泵的操作來禁止操作受到保護的車輛，而是只考慮了鑰匙和鎖之間的人性化。該文獻作為提供駛離預(yù)防安全性以防止有力、精明、熟通知識的罪犯方面的有效作用微乎其微。
本發(fā)明的這些及更多方面和優(yōu)點將在下文中參照優(yōu)選實施例的公開內(nèi)容，特別是參照附圖進行更詳細地討論，附圖示出了
圖1，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的機動車輛的總體略圖；圖2，本發(fā)明優(yōu)選實施例的關(guān)鍵部分的更詳盡的示意圖；圖3，優(yōu)選實施例的操作的流程圖。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的機動車輛實施例的總體略圖。機動車輛自身只由虛線矩形20簡明地標示。旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機22可由起動發(fā)動機24通過驅(qū)動機構(gòu)26驅(qū)動，驅(qū)動機構(gòu)26用虛線繪出，表明起動發(fā)動機的驅(qū)動操作僅為臨時性。發(fā)動機的特定類型、氣缸的數(shù)量、和操作模式對本發(fā)明來說并非限制性，除了燃料的液體或氣體特征之外。標準汽油、丙烷或其它氣體型推進裝置、燃料噴射、柴油機、汪克爾發(fā)動機以及各種其它類型的發(fā)動機將都可適用?；鸹òl(fā)生S.G.機構(gòu)28保證了將發(fā)動機22內(nèi)部的燃料-空氣混合物進行充分點火。燃料噴射機構(gòu)F.I.30保證了在考慮了發(fā)動機22的各種操作條件的情況下供應(yīng)充分數(shù)量的燃料。燃料泵32向噴射機構(gòu)30提供燃料。舉例來說，閥36被置于燃料箱38與燃料泵32之間。燃料箱38包含具有自由表面水平40的燃料，以及蓋44。
箱電子設(shè)備34與燃料泵32物理上連接成子組件。目前優(yōu)選的實施例為箱電子設(shè)備靠近泵的凸緣，或者與其形成為一體以便構(gòu)成單個零件或子組件。給定小尺寸的所述電子設(shè)備，則其所需空間將不會產(chǎn)生明顯的問題。特別是關(guān)于機動車輛而言，用于本實施例中的燃料箱和/或燃料泵設(shè)備在大多數(shù)模型中都難以在物理上接近，特別是因為它們遠離車輛的物理周邊。電源設(shè)備46向子系統(tǒng)24、28、30和32/34中的各個子系統(tǒng)提供充足的電能，這些子系統(tǒng)可既適合標準電壓，又適合在機動車輛工業(yè)中得到廣泛使用的適當暫時特征的動態(tài)或循環(huán)激勵信號。而且，裝置包括箱蓋傳感器信號T.L.S.和燃料位置傳感器信號F.L.S.，這些信號的應(yīng)用方式使得不可能在箱蓋松脫或缺失或者存在的燃料量不足的情況下駛離。對于依靠氣體運行的發(fā)動機，蓋44、燃料供應(yīng)40的足量測量、以及燃料泵/閥設(shè)置結(jié)構(gòu)32/36應(yīng)當適于使得它們自身在本領(lǐng)域內(nèi)為常規(guī)型。
最后，火花發(fā)生28、起動發(fā)動機24、燃料噴射30和箱電子設(shè)備34分別帶有閉鎖信號輸入B1、B2、B3、B4，從而容許在未經(jīng)許可駛離的情況下閉鎖這些元件中任何一個或者全部的可操作性。由于本實施例的關(guān)鍵方面在于提供對車輛發(fā)動機的燃料供應(yīng)所用的禁止機構(gòu)，因此可以省去一個或更多閉鎖設(shè)備B1、B2、B3。通過信號B4對箱電子設(shè)備34進行閉鎖-解鎖的操作通過源21在線路23上提供，在下文中將對此進行更詳細的討論。如雙向箭頭所示，互連線路23可按照通訊的適用水平承載對話，并且可為單線或者多線，根據(jù)具體設(shè)計而定。
圖2示出了發(fā)明實施例的關(guān)鍵部分的更詳盡的方塊示意圖，特別是關(guān)于提供駛離控制的箱/燃料泵電子設(shè)備方面。來自CPU60的電源輸出端子的外圍電源線43連接于位于圖左側(cè)的各種元件上。在左下部，箱蓋觸點44在打開時向輸入箭頭D提供高電壓。當閉合時，該輸入通過電阻器48變?yōu)榈碗妷夯蛘呓拥?。液面?zhèn)鞲衅麟娢挥?0、52向箭頭A、B產(chǎn)生變化的輸入信號值，其分別指示例如主和儲備燃料箱中的燃料位置。箭頭C由未進一步示出的壓力傳感元件產(chǎn)生，其可指示適當?shù)膲毫χ?，例如汽油。箭頭A、B、C在ADC54中被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字值。
CPU60為設(shè)置結(jié)構(gòu)的中央元件，并且可為專用設(shè)計，甚至可為通用的經(jīng)特殊編程的微處理器，其在數(shù)字控制領(lǐng)域已得到廣泛使用。為簡潔起見，并未示出其各個子系統(tǒng)，因為微處理器的細節(jié)對于本發(fā)明來說并非決定性。CPU60包含EEPROM86，其用于存儲各種呈數(shù)字曲線形狀的操作特征、過去與駛離預(yù)防相關(guān)的錯誤的數(shù)量、以及用于發(fā)動機和可能用于其它控制功能的程序化信息。在右上部，如圖所示帶有保險絲的端子#15(82)提供了觸發(fā)信號以便將圖2的設(shè)置結(jié)構(gòu)從待機備用狀態(tài)喚醒。同樣帶有保險絲的第二端子30(84)設(shè)置用于其它用途，例如用于接收來自車輛蓄電池的未穩(wěn)壓電源。
方塊80設(shè)置用于通過線路62向CPU60提供穩(wěn)壓電源。特別地，電源具有防止短路的防故障性和自持性。自持性由CPU60通過線路64啟動并且將控制著繼電器81的閉合。這種電源自身為常規(guī)型。閉合了繼電器81，就通過線路66向各種更多子系統(tǒng)供電。當通電時，功率激勵器70將向燃料泵72提供操作動力，該燃料泵可基于電機，例如無刷式馬達、或其它便利的設(shè)備。所示的為此用途的功率激勵器70帶有三根電流引線71，每根電流引線71備帶有整流元件。而且，功率激勵器70內(nèi)部帶有未進行詳細示出的短路檢測裝置。雙向多線箭頭69傳送顯示旋轉(zhuǎn)場頻或者脈沖寬度調(diào)制量的值，根據(jù)具體情況而定，并且與燃料泵72的性質(zhì)相兼容。通訊本身可遵循對話協(xié)議。泵旋轉(zhuǎn)速度的目標值由總發(fā)動機控制來設(shè)定，例如由駕駛員和/或由持續(xù)速度自行保持裝置來提供。線路68用來將燃料泵72的實際旋轉(zhuǎn)速度信號回頭從功率激勵器70發(fā)送至CPU60，例如可能會受到燃料泵72的慣性或其它延遲，即通過線路69接收到的控制設(shè)置。
監(jiān)視器模塊78通過線路73從CPU60接收監(jiān)視器信號，并且通過線路66從模塊80接收電源。在監(jiān)視器模塊78內(nèi)部，示出了電源信號所用的橋接繼電器。通過電阻器74和發(fā)自線路71之一的帶有整流元件的支路，在適當?shù)臈l件下，載有錯誤數(shù)據(jù)的故障信號76將被輸出，例如用于可視地顯示或者通過其它信號通知方式提供給車輛駕駛員。最后，雙向多線箭頭58與操作者或其它控制機構(gòu)進行對話和診斷信號的通訊，并且此外將用來調(diào)整燃料泵系統(tǒng)的參數(shù)，在后文中將對此進行更詳細地討論。特別地，這種通訊可包括已與外部電路達成一致的特定代碼字，并且為了有效地容許實際的駛離，該代碼字的接收在駛離預(yù)防安全性中將不可缺少。然而，并未明顯地使用代碼的其它方案也可行。CPU60的全部功能性包括以下方面●包括相關(guān)邏輯在內(nèi)的駛離預(yù)防安全性●依需求而定的燃料泵控制●監(jiān)視器●燃料位置測量和評估，例如用于計算多室箱中的總箱容積●對缺陷例如箱泄漏情況進行OBD(車上診斷)●確認箱蓋是否就位●加燃料操作的延遲的電氣終端●用于存儲燃料箱的特征例如高度對容積的EE存儲器●進行對話，例如通過運行標準和自身通過已被證明便于用于機動車輛中的現(xiàn)有技術(shù)的CAN總線協(xié)議來進行●系統(tǒng)壓力的輸入/輸出數(shù)據(jù)，由未示出的適當傳感器機構(gòu)來給出●燃料泵性能的需求數(shù)據(jù)●引動時間，其為與動態(tài)燃料噴射和/或火花定時相關(guān)的瞬時參數(shù)
●燃料的液面水平圖3示出了優(yōu)選實施例的操作的流程圖。在方塊100中，系統(tǒng)在要求和分配了所需的硬件和軟件設(shè)備的情況下，在適當?shù)某跏紶顟B(tài)下待機備用。因此，在機動車輛嘗試起動時，箱電子設(shè)備(TE)將處于待機備用模式并且將通過端子15的要求而被喚醒(方塊102)。如果箱蓋被發(fā)出“未關(guān)閉”的信號(在方塊104中檢測，N)，則發(fā)動機將不會起動，但是將在方塊122中用信號通知這種情況并有效地執(zhí)行等待循環(huán)。箱電子設(shè)備將通過對話接口(DS)分別傳送有關(guān)消息至配合器或信息顯示器。
否則(在方塊104中為Y)，燃料泵(KP)將立即運行(在方塊106中起動)，同時馬達控制將去檢查合法性并且將傳送當前有效的代碼字至箱電子設(shè)備(在方塊108中起動)。代碼與操作者相關(guān)聯(lián)的方式使得其自身為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平，例如通過可重編程序的鑰匙，用手輸入的外部代碼，或其組合，或者其它方式來表示。如果沒有代碼字到達或者到達的是錯誤的代碼字(在方塊110中發(fā)信號)，則燃料泵將在預(yù)置超時(或?qū)捪奁?例如兩秒鐘后降低，并且代碼錯誤的計數(shù)器值將被增加(這點在方塊112中進行)。在三次連續(xù)的、正確執(zhí)行的發(fā)動機起動操作之后，計數(shù)器值可任選地重置為零。未經(jīng)許可的起動嘗試的數(shù)目的預(yù)置最大值的獲得將在方塊114中檢測，并且/或者，在方塊116中，寬限期的超出將在EEPROM中設(shè)置永久故障位。該位的值將隨后在方塊120中立即中止所有更多的起動嘗試。故障位只有在箱電子設(shè)備已經(jīng)從機動車輛上拆除時才可進行重置，隨后開始新的初始重置。該初始設(shè)置于是將使得下一個接收到的停用代碼將被接收到并受到處理。隨后，箱電子設(shè)備將設(shè)置隨后的停用代碼。所有未成功的嘗試將在EEPROM中進行計數(shù)以便被考慮在內(nèi)。如果代碼字的檢查通過在方塊118中重試來重復(fù)進行，并且在上述寬限期結(jié)束之前，例如在第二次或更多嘗試中變?yōu)檎?，則箱電子設(shè)備將忽略任何可能的代碼錯誤并且讓燃料泵繼續(xù)運行。這種程序在正常情況下將起動時間或引動時間減至最短，而同時容許臨時或意外地傳送錯誤代碼。
這種成功(在方塊110中為Y)隨后將通過穩(wěn)壓器來觸發(fā)端子15的自鎖，該自鎖可只通過端子15上的信號的消失來終止。這樣就保證了如果(臨時性的)硬件或軟件出現(xiàn)錯誤，燃料泵的電源仍將得以保證，并且車輛的所需操作可在方塊124中繼續(xù)進行。
在機動車輛起動后的標準運轉(zhuǎn)過程中，在直流電機的情況下，電子設(shè)備將通過脈沖寬度調(diào)制來控制燃料泵。在無刷式電機的情況下，控制通過旋轉(zhuǎn)場來實現(xiàn)。這樣就容許利用壓力傳感器來對由燃料泵產(chǎn)生的壓力進行評估。為此的目標值可通過對話接口來指定，并且實際值被用作控制值。實際值可再次通過接口進行傳送。在控制跳躍的情況下，CPU可發(fā)出前進消息的信號，以便將系統(tǒng)的死機時間減至最短。這種附加控制設(shè)備將管理或改進一般將簡短地需要升高壓力的熱起動。
同時，CPU將向監(jiān)視器持續(xù)地輸出脈沖序列。如果它們被軟件或硬件故障中斷，則監(jiān)視器將永久地轉(zhuǎn)換燃料泵并自鎖于只有直流電機所用的端子15上。實際上，這代表未受到管理的緊急情況，其單獨地設(shè)置錯誤位，表示高-低信號改變。
接收到的液面信號通過特征曲線場來計算，并且將作為總結(jié)果通過對話接口傳送至組合。在理想情況下，燃料箱液面提供從0％到100％的線性曲線。在組合儀器中，只有一個參數(shù)需要被傳送，即多少升與100％對應(yīng)。這樣就將指示系統(tǒng)從燃料箱特征上分離。
箱電子設(shè)備將通過端子15的關(guān)斷來確認發(fā)動機的斷開，由方塊126的Y輸出來表示。否則，這個方塊126實際上就作為等待循環(huán)來運轉(zhuǎn)(輸出N)。這種斷開情況將關(guān)斷燃料泵(圖中未示出)。接著，CPU將在方塊128中為駛離預(yù)防產(chǎn)生新的動態(tài)代碼字。它在方塊130中被傳送至MSE，其可位于駕駛員的鑰匙中，或者按照其它方式存儲，并且得到電子確認。于是，系統(tǒng)可進入待機備用，與方塊102對應(yīng)，如上所述。另一方面，如果系統(tǒng)在緊急情況模式下運行，則當發(fā)動機斷開時，自鎖繼電器81將打開，因為其通過端子15保持閉合，后者實際上將繼電器保持閉合。隨后，箱電子設(shè)備將返回到待機備用狀態(tài)(以便最后在方塊102中再次被喚醒)。由于燃料泵的緊急駕駛設(shè)備，因此燃料系統(tǒng)必須帶有機械壓力調(diào)節(jié)器，其具有位于受控壓力之上的壓力。
一般說來，圖3的流程圖省去了如上所述的本發(fā)明的若干方面，例如重新初始化程序、緊急狀態(tài)下的運行、以及系統(tǒng)壓力的測量。然而，鑒于上述其它討論內(nèi)容，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員將都很清楚所有這些。
現(xiàn)在，本發(fā)明已經(jīng)在上文中參照優(yōu)選實施例進行了充分地公開。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將易于認識到可對其進行各種變化和改正。鑒于這點，除非此類變化或改正在所附權(quán)利要求的范圍之外，否則它們將被解釋為充分地形成了本發(fā)明的部分。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置用于通過閉鎖一個或更多車輛發(fā)動機系統(tǒng)次級功能而在機動車輛(20)環(huán)境中提供駛離安全性的設(shè)備，這種閉鎖操作通過檢測未經(jīng)許可的系統(tǒng)起動來觸發(fā)，所述設(shè)備的特征在于，特定的所述次級功能設(shè)備(34)包括相關(guān)于并且控制著燃料泵(32)設(shè)置功能裝置的開關(guān)控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制電路物理上設(shè)置成緊靠機動車輛的燃料箱(38)附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制電路物理上與所述機動車輛的燃料箱(38)或燃料泵(32)元件形成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在操作起動時，所述燃料泵設(shè)置結(jié)構(gòu)需要從駛離安全性電子電路提供預(yù)設(shè)的代碼字。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述駛離安全性電路還包括一個或更多來自于起動裝置(24)禁止、火花裝置(28)禁止、和燃料噴射裝置(30)禁止設(shè)備的其他項目(B1、B2、B3)。
6.一種設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備的機動車輛，用于通過閉鎖一個或更多車輛發(fā)動機系統(tǒng)次級功能而提供所述機動車輛(20)的駛離安全性，這種閉鎖操作通過檢測未經(jīng)許可的系統(tǒng)起動來觸發(fā)，其特征在于，特定的所述次級功能設(shè)備(34)包括相關(guān)于并且控制著燃料泵(32)設(shè)置功能裝置的開關(guān)控制電路。
全文摘要
一種設(shè)備設(shè)置用于通過閉鎖一個或更多車輛發(fā)動機系統(tǒng)次級功能(18)而在機動車輛環(huán)境中提供駛離安全性，這種閉鎖操作通過檢測未經(jīng)許可的系統(tǒng)起動來觸發(fā)。特別地，特定的此類次級功能設(shè)備包括(14)相關(guān)于并且控制著燃料泵設(shè)置功能(18)的開關(guān)控制電路(14)。
文檔編號B60R25/042GK1649760SQ03809921
公開日2005年8月3日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者B·朗夫 申請人:西門子公司