[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Anzahl
von untereinander kommunizierenden Aktuatoren, wobei jeder der Aktuatoren mindestens
einen Signalgeber zur Ermittlung des Zustandes des Aktuators aufweist, bei dem von
mindestens einem Steuergerät in Abhängigkeit des Zustandes mindestens eines der Aktuatoren
Steuersignale erzeugt werden, mit denen Stellelemente der Aktuatoren gesteuert werden.
[0002] Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 36 28 706 A1 ist ein Zentralverriegelungssystem
bekannt, bei dem jeder Aktuator des Zentralverriegelungssystems über ein Bussystem
mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist, welche die von den Signalgebern der
einzelnen Aktuatoren registrierten Zustandsparameter der Türen auswertet. Die von
den Signalgebern gelieferten Zustandssignale werden dann in der zentralen Steuereinheit
entsprechend einem gespeicherten Programms in Steuersignale für die Stellelemente
der Aktuatoren umgesetzt. Diese werden dann den Stellelementen wiederum über das Bussystem
zugeführt.
[0003] Des weiteren ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 19 212 A1 ein Zentralverriegelungssystem
beschrieben, bei dem jeder Aktuator eine eigene Steuereinheit aufweist, welcher sowohl
die Datensignale der Signalgeber ihres Aktuators als auch ausgewählte Datensignale
der Signalgeber der übrigen Aktuatoren des Zentralverriegelungssystems zugeführt werden.
Jede Steuereinheit fragt die Signalinformationen der einzelnen Signalgeber ihres Aktuators
ab und berechnet anhand dieser Datensignale sowie in Abhängigkeit von ausgewählten
Datensignalen der anderen Aktuatoren Steuersignale für diejenigen Stellelemente der
Zentralverriegelung und der Diebstahlsicherung, welche dem jeweiligen Aktuator zugeordnet
sind. Zur Übertragung der ausgewählten Datensignale ist ein Bussystem vorgesehen,
auf dem von den Aktuatoren ausgesendete Signale in Zeitmultiplexverfahren übertragen
werden.
[0004] Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 18 306 A1 eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Anzahl von untereinander kommunizierenden Aktuatoren eines Komfortsteuerungssystems
für Kraftfahrzeuge bekannt. Das Komfortsteuerungssystem beinhaltet neben der Zentralverriegelungssteuerung
der Türen und der Heckklappe des Kraftfahrzeuges die Steuerung der Fensterheber, der
Außenspiegel, des Lock-/Unlock-Schalters an der Fahrertür, die Innenraumbeleuchtung
sowie ein Gesamtdiagnosesystem. Jede der Systemkomponenten weist einen eigenen Aktuator
auf, dessen Stellelement entweder von einer eigenen dezentralen Steuereinheit oder
direkt von einem mit den dezentralen Steuereinheiten kommunizierenden Steuergerät
gesteuert wird.
[0005] Bei den bekannten Zentralverriegelungs- oder Komfortsteuerungssystemen kann es sowohl
in den Aktuatoren als auch in den Steuereinheiten durch eine große Anzahl von Betätigungen,
vorwiegend durch den Benutzer, zu einer schnellen Temperaturerhöhung bis hin zur Überhitzung
und damit zum Ausfall der einzelnen Aktuatoren oder Steuereinheiten oder des gesamten
Systems kommen.
[0006] Die Aufgabe der Erfindung liegt deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Anzahl von untereinander kommunizierenden Aktuatoren eines Zentralverriegelungs-
oder Komfortsteuerungssystem zu schaffen, mit dessen Hilfe eine Überhitzung der Aktuatoren
oder Steuergeräte bei einer Vielzahl von Betätigungen der Aktuatoren vermieden werden
kann.
[0007] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und durch die Merkmale
des Vorrichtungsanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in
den Unteransprüchen dargestellt.
[0008] Erfindungsgemäß wird die Temperatur der einzelnen Aktuatoren und/oder des mit den
Aktuatoren zusammenarbeitenden Steuergerätes ermittelt. In welchem Bauteil (Aktuator
oder Steuergerät) dabei die Temperatur erfaßt wird, hängt von der Temperaturempfindlichkeit
der einzelnen Bauteile ab. Bei Überschreiten eines für das entsprechende Baute definierten
Temperaturschwellenwertes durch die gemessene Temperatur im Bauteil wird ein Steuersignal
zur Nichtansteuerung der Stellelemente der untereinander kommunizierenden Aktuatoren
solange erzeugt, bis die erfaßte erhöhte Temperatur in dem Aktuator oder Steuergerät
den Temperaturschwellenwert um einen definierten Temperaturwert unterschritten hat.
Nach der Erfindung werden also alle zu einer Funktionsgruppe gehörenden Stellelemente,
beispielsweise die Aktuatoren der Zentralverriegelungseinrichtung, solange nicht angesteuert,
bis die Temperatur des entsprechenden Bauteils den Temperaturschwellenwert um den
definierten Temperaturwert unterschreitet.
[0009] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird für jeden Aktuator eine Sicherheitsbetätigung
während des Überschreitens des Temperaturschwellenwertes in einem Bauteil zugelassen.
Bei einer Zentralverriegelungseinrichtung ist eine Entriegelung der Türen noch möglich.
[0010] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß ein zweiter Temperaturschwellenwert
festgelegt wird, dessen Wert kleiner als der Wert des ersten Temperaturschwellenwertes
ist. Bei Überschreiten des zweiten Temperaturschwellenwertes in einem Aktuator oder
einem Steuergerät wird ein Warnsignal erzeugt und gegebenenfalls zur Anzeige gebracht.
Des weiteren kann vorgesehen werden, daß in Abhängigkeit von dem Warnsignal die Ansteuerung
der Stellelemente der Aktuatoren modifiziert wird. Hier besteht eine Möglichkeit darin,
die Pausenzeiten zwischen den Steuersignalen, mit denen die Stellelemente der Aktuatoren
angesteuert werden, zu vergrößern.
[0011] Die Ermittlung der Temperatur erfolgt vorteilhafterweise in den Steuergeräten direkt,
beispielsweise durch einen im Steuergerät implementierten Temperatursensor. In den
Aktuatoren kann die Temperaturerfassung über eine Ermittlung der Anzahl der Betätigungen
pro Zeiteinheit erfolgen.
[0012] Der Vorteil der Erfindung liegt dabei insbesondere auch darin, daß bei Überschreitung
der Temperatur in einem Bauteil (Aktuator oder Steuergerät) nicht nur der einzelne
Aktuator nicht betätigbar ist, sondern das gesamte Funktionssystem synchron für einen
bestimmten Zeitraum außer einer zulässigen Sicherheitsbetätigung außer Kraft gesetzt
wird. Damit entsteht bei dem Fahrzeugbenutzer nicht das Gefühl, daß ein Fehler des
einzelnen Aktuators vorliegt.
[0013] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- das Blockschaltbild eines Komfortsteuerungssystems eines Kraftfahrzeugs,
- Figur 2
- das Blockschaltbild einer Zentralverriegelungseinrichtung,
- Figur 3
- einen möglichen Verlauf der Temperatur in einem Steuergerät und
- Figur 4
- eine Erfassung der Temperatur über die Anzahl der Betätigungen in einem Aktuator.
[0014] Das in Figur 1 gezeigte Komfortsteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug beinhaltet
neben einer Zentralverriegelungseinrichtung für die Türen VL; VR, HL, HR und die Heckklappe
HK die Steuerung der Fensterheber FL, FR, die Steuerung des rechten und linken Außenspiegels
AL; AR, die Steuerung des Lock-/Unlock-Schalters 7 an der Fahrertür VL, die Innenraumbeleuchtung
LI sowie ein Gesamtdiagnosesystem. Jede der Systemkomponenten weist einen eigenen
Aktuator (in Figur 1 sind nur die Aktuatoren 1 bis 4 der Zentralverriegelungseinrichtung
dargestellt) auf, dessen Stellelement entweder von einem dezentralen Steuergerät E1
bis E4 oder direkt von dem zentralen Steuergerät ZSG gesteuert wird, wobei der Lock-/Unlock-Schalter
7 hier ebenfalls über das Steuergerät E1 gesteuert wird. Der Datenaustausch zwischen
den Steuergeräten E1 bis E4 und dem zentralen Steuergerät ZSG erfolgt beim Ausführungsbeispiel
über ein Bussystem D, wobei jedes Steuergerät unter seiner spezifischen Kennung Informationen
an das zentrale Steuergerät sendet. Dieses wiederum übermittelt seine Daten in den
einzelnen Aktuatoren zugeordneten Telegrammen an die Steuergeräte E1 bis E4.
[0015] Im weiteren wird die Erfindung am Beispiel der Steuerung der Zentralverriegelung
der einzelnen Türen dargestellt (Figur 2). Jede der Türen VL, VR, HL, HR ist mit einem
als Türschloß ausgebildeten elektrisch oder pneumatisch angetriebenen Aktuator 1 bis
4 und mit den zentralen Steuergeräten E1 bis E4 ausgestattet, die miteinander und
mit dem zentralen Steuergerät ZSG über das Bussystem D miteinander kommunizieren.
Jeder der Aktuatoren 1 bis 4 weist je nach Einsatzort eine unterschiedliche Anzahl
von Signalgebern 5 auf. Die Signalgeber 5a der Aktuatoren 1 und 2 geben jeweils ein
Zustandssignal I1 "System Öffnen" und die Signalgeber 5b ein Zustandssignal I2 "System
Schließen" an die dezentralen Steuereinheiten E1 und E2. Sie dienen also zur Steuerung
der Zentralverriegelungseinrichtung durch den Benutzer. Die Signalgeber 5c und 5d
der Aktuatoren 1 bis 4 senden jeweils ein Zustandssignal I3, I4, das angibt, ob die
jeweilige Tür offen oder geschlossen ist. Die Signalgeber 5e geben an, ob die Diebstahlsicherung
aktiviert ist. Die Türen HL und HR weisen keine vom Benutzer aktivierbaren Aktuatoren
3 und 4 auf. Aus diesem Grund fehlen hier die entsprechenden Signalgeber 5a und 5b.
Alle Signalgeber sind als Hall-Sensoren oder Mikroschalter ausgeführt. Jedes der Steuergeräte
E1 bis E4 der Aktuatoren 1 bis 4 erhält kontinuierlich die Zustandssignale I
n seines eigenen Signalgebers 5 als auch die Zustandsinformationen der anderen Aktuatoren
über deren Steuergeräte und berechnet aus diesen die Steuersignale S1, S2 zur Ansteuerung
des ihm zugeordneten Motors M1 bis M4. Zusätzlich werden alle Zustandssignale I
n auch dem zentralen Steuergerät ZSG zugeführt, das weitere nicht dargestellte Funktionen
steuert und mit einer Zustandsanzeige 6 verbunden ist. Die Übertragung der Zustandssignale
zwischen den Steuergeräten E1 bis E4 und dem zentralen Steuergerät ZSG erfolgt im
Zeitmultiplexverfahren, wobei das zentrale Steuergerät den Datenverkehr auf dem Datenbus
steuert. Neben den Aktuatoren 1 bis 4 können die dezentralen Steuergeräte E1 bis E4
auch weitere Aktuatoren steuern. So ist in Figur 2 an der Tür VL ein Lock/Unlock-Schalter
7 vorgesehen, dessen Steuerung über zusätzliche elektrische Verbindungen L1 und L2
vom Steuergerät E1 übernommen wird.
[0016] Aufgrund einer Vielzahl von durch den Fahrzeugbenutzer erfolgender Betätigungen einzelner
Aktuatoren 1 bis 4 in einer kurzen Zeitspanne kann es zu Überhitzungen einzelner Aktuatoren
oder Steuergeräte und im Extremfall zum Ausfall dieser Bauteile kommen. Zur Vermeidung
einer Überhitzung einzelner Aktuatoren 1 bis 4 oder Steuergeräte E1 bis E4 wird die
Temperatur ϑ dieser Bauteile erfaßt. In den Steuergeräten kann dies über in ihnen
implementierte nicht dargestellte Temperatursensoren erfolgen. Überschreitet die Temperatur
ϑ des Steuergerätes E1 bis E4 einen unteren Temperaturschwellenwert ϑ
2 (Figur 3), wird von dem Steuergerät ein Warnsignal erzeugt, das über das Bussystem
allen anderen Steuergeräten E1 bis E4 mitgeteilt wird. Aufgrund des Warnsignals werden
dann die Steuersignale S1 und S2, mit denen die Motoren M1 bis M4 der Aktuatoren 1
bis 4 angesteuert werden, modifiziert, so daß sich die Pausenzeit zwischen den Ansteuerungen
der Aktuatoren vergrößert. Überschreitet trotzdem in einem Steuergerät, z. B. E1,
die Temperatur ϑ einen oberen Temperaturschwellenwert ϑ
1, wird an alle Steuergeräte ein Signal gesendet, aufgrund dessen keine Ansteuerung
der Aktuatoren 1 bis 4 erfolgt, bis die Temperatur im Steuergerät E1 den oberen Temperaturschwellenwert
ϑ
1 um einen definierten Temperaturwert ϑ
h unterschritten hat. Es wird jedoch während des Überschreitens des oberen Temperaturschwellenwertes
ϑ
1 noch eine einmalige Sicherheitsbetätigung der Aktuatoren zugelassen, um die Türen
gegebenenfalls öffnen zu können.
[0017] Bei den Aktuatoren besteht die Möglichkeit der Temperaturermittlung über die Erfassung
der Anzahl der Betätigungen B pro Zeiteinheit t. Dazu ist jedem Aktuator 1 bis 4 ein
nicht dargestellter Betätigungszähler zugeordnet, welcher sich im dezentralen Steuergerät
E1 bis E4 befindet. Der Betätigungszähler inkrementiert bei jeder Betätigung des Lock/Unlock-Schalters
7, wenn die Pausenzeit T
p zwischen den Betätigungen kleiner als ein vorbestimmter Wert T
i ist. Liegt die Pausenzeit T
p oberhalb des Wertes T
i dekrementiert der Betätigungszähler, im Ausführungsbeispiel (Figur 4) um 2. Erreicht
der Betätigungszähler die Zahl 50, erfolgt für eine definierte Zeitspanne T
s keine Ansteuerung der Aktuatoren 1 bis 4. Es wird jedoch eine einzige Sicherheitsbetätigung
B
s "Entriegeln" zugelassen. In dieser Zeit T
s dekrementiert der Betätigungszähler um 12 und die Ansteuerung der Aktuatoren 1 bis
4 wird nach Ablauf der Zeitspanne T
s wieder freigegeben.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0018]
- VL, VR, HL, HR
- Türen
- HK
- Heckklappe
- FL, FR
- Fensterheber
- AL, AR
- Außenspiegel
- LI
- Innenbeleuchtung
- 1, 2, 3, 4
- Aktuator
- 5
- Signalgeber
- 6
- Zustandsanzeige
- 7
- Lock-/Unlockschalter
- E1 bis E4
- dezentrales Steuergerät
- ZSG
- zentrales Steuergerät
- D
- Bussystem
- In
- Zustandssignale
- S1, S2
- Steuersignale
- M1, M2, M3, M4
- Motoren
- ϑ
- Temperatur
- ϑ1; ϑ2
- Temperaturschwellenwert
- ϑh
- Temperaturwert
- B
- Betätigung
- Bs
- Sicherheitsbetätigung
- Tp
- Pausenzeit
- Ti
- Wert
- Ts
- Zeitspanne
1. Verfahren zur Steuerung einer Anzahl von untereinander kommunizierenden Aktuatoren,
wobei jeder der Aktuatoren mindestens einen Signalgeber zur Ermittlung des Zustandes
des Aktuators aufweist, bei dem von mindestens einem Steuergerät in Abhängigkeit des
Zustandes mindestens eines der Aktuatoren Steuersignale erzeugt werden, mit denen
Stellelemente der Aktuatoren gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur
(ϑ) der Aktuatoren (1 bis 4) und/oder des mit den Aktuatoren zusammenarbeitenden Steuergerätes
(E1 bis E4, ZSG) ermittelt wird und bei Überschreiten eines definierten Temperaturschwellenwertes
(ϑ1) in einem Aktuator (1 bis 4) oder dem Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) ein Steuersignal
zur Nichtansteuerung der Stellelemente der untereinander kommunizierenden Aktuatoren
(1 bis 4) solange erzeugt wird, bis in dem Aktuator oder Steuergerät der Temperaturschwellenwert
(ϑ1) um einen definierten Temperaturwert (ϑn) unterschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des definierten
Temperaturschwellenwertes (ϑ1) in einem Aktuator (1 bis 4) oder einem Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) ein Steuersignal
zur Nichtansteuerung der Stellelemente der zu einer Funktionsgruppe gehörenden Aktuatoren
(1 bis 4) erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeitdauer
des Überschreitens des Temperaturschwellenwertes (ϑ1) in mindestens einem Aktuator (1 bis 4) oder Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) eine einmalige
Sicherheitsbetätigung (Bs) jedes der Aktuatoren möglich ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter
Temperaturschwellenwert (ϑ2) festgelegt wird, dessen Wert kleiner ist als der Wert des ersten Temperaturschwellenwertes
(ϑ1), und daß bei Überschreiten des zweiten Temperaturschwellenwertes in einem der Aktuatoren
(1 bis 4) oder dem mit den Aktuatoren zusammenarbeitenden Steuergerät (E1 bis E4,
ZSG) ein Warnsignal erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Warnsignal
die Steuersignale (S1, S2) zur Ansteuerung der Stellelemente der Aktuatoren (1 bis
4) modifiziert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem Warnsignal
die Pausenzeiten zwischen den Steuersignalen (S1, S2), mit denen die Stellelemente
der Aktuatoren (1 bis 4) angesteuert werden, vergrößert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuergeräten
(E1 bis E4, ZSG) die Temperatur (ϑ) direkt gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturerfassung
in den Aktuatoren (1 bis 4) über eine Ermittlung der Anzahl der Aktuator-Betätigungen
(B) pro Zeiteinheit erfolgt.
9. Vorrichtung zur Steuerung einer Anzahl von untereinander kommunizierenden Aktuatoren
(1 bis 4), wobei jeder der Aktuatoren (1 bis 4) mindestens einen Signalgeber (5a bis
5e) zur Ermittlung des Zustandes des Aktuators (1 bis 4) aufweist, bei dem von mindestens
einem Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) in Abhängigkeit von dem Zustand mindestens eines
der Aktuatoren (1 bis 4) Steuersignale erzeugbar sind, mit denen Stellelemente (M1
bis M4) der Aktuatoren (1 bis 4) steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine
die Temperatur (ϑ) der Aktuatoren (1 bis 4) und/oder des mit den Aktuatoren zusammenarbeitenden
Steuergerätes (E1 bis E4, ZSG) erfaßende Temperaturermittlungseinrichtung vorgesehen
ist, mittels welcher bei Überschreiten eines definierten Temperaturschwellenwertes
(ϑ1) in einem Aktuator (1 bis 4) oder dem Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) ein Steuersignal
zur Nichtansteuerung der Stellelemente (M1 bis M4) der untereinander kommunizierenden
Aktuatoren (1 bis 4) solange erzeugbar ist, bis in dem Aktuator (1 bis 4) oder Steuergerät
(E1 bis E4, ZSG) der Temperaturschwellenwert (ϑ1) um einen definierten Temperaturwert (ϑn) unterschritten wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des definierten
Temperaturschwellenwertes (ϑ1) in einem Aktuator (1 bis 4) oder einem Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) ein Steuersignal
zur Nichtansteuerung der Stellelemente der zu einer Funktionsgruppe gehörenden Aktuatoren
(1 bis 4) erzeugbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Überschreitens
des Temperaturschwellenwertes (ϑ1) in mindestens einem Aktuator (1 bis 4) oder Steuergerät (E1 bis E4, ZSG) eine einmalige
Sicherheitsbetätigung (Bs) jedes der Aktuatoren möglich ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter
Temperaturschwellenwert (ϑ2) festgelegt wird, dessen Wert kleiner ist als der Wert des ersten Temperaturschwellenwertes
(ϑ1), und daß bei Überschreiten des zweiten Temperaturschwellenwertes in einem der Aktuatoren
(1 bis 4) oder dem mit den Aktuatoren zusammenarbeitenden Steuergerät (E1 bis E4,
ZSG) ein Warnsignal erzeugbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem
Warnsignal die Steuersignale (S1, S2) zur Ansteuerung der Stellelemente der Aktuatoren
(1 bis 4) modifizierbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem
Warnsignal die Pausenzeiten zwischen den Steuersignalen (S1, S2), mit denen die Stellelemente
(M1 bis M4) der Aktuatoren (1 bis 4) angesteuert werden, vergrößerbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturermittlungseinrichtung
zur Ermittlung der Temperatur in dem mindestens einen Steuergerät (E1 bis E4, ZSG)
mindestens einen Temperatursensor zur direkten Messung der Temperatur (ϑ) in dem Steuergerät
(E1 bis E4, ZSG) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturermittlungseinrichtung
zur Ermittlung der Temperatur in mindestens einem Aktuator (1 bis 4) eine Einrichtung
zur Feststellung der Anzahl der Aktuator-Betätigungen (B) des Aktuators (1 bis 4)
pro Zeiteinheit aufweist.