机动车辆点火开关和具有该点火开关的点火装置的制作方法

机动车辆点火开关和具有该点火开关的点火装置
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本专利申请要求于2019年7月12日提交的欧洲专利申请第19425050.2号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]
本发明涉及一种机动车辆点火开关。


背景技术：

[0004]
具有自动挡装置的车辆通常具有点火装置，该点火装置具有通过钥匙启动的点火锁，并且出于安全原因，在该锁内提供了钥匙保持功能。在自动档位选择器不处于停车位置时，此功能防止驾驶员从锁中拔出钥匙。
[0005]
通常，钥匙在点火锁内的旋转通过传动装置引起转子在点火开关中的旋转。众所周知，钥匙可以采取不同的位置，包括运行位置和车辆断开位置，并且只有在断开位置才能将钥匙从点火锁中取出。
[0006]
通常，上述保持功能由锁定销执行，锁定销可在缩回构造和前进构造之间移动，在前进构造中，锁定销使钥匙的旋转停止在运行位置和断开位置之间的中间角位置。
[0007]
当自动档位选择器处于停车位置时，锁定销移动到缩回构造并使钥匙自由旋转到断开位置。锁定销的平移通常根据两个可能的替代控制逻辑通过电磁体获得。
[0008]
根据所谓的“正向”逻辑，通过向电磁体供电以抵抗弹簧的弹性作用来使锁定销缩回，而根据所谓的“反向”逻辑，当中断电磁体供电时，锁定销自动通过弹簧缩回。
[0009]
在与上述方案有关的现有技术中，文献de10056249描述了一种点火开关，当钥匙处于中间位置时，该点火开关闭合点亮控制板的仪表板的电源电路。因此，当该仪表板亮着时，驾驶员知道自动档位选择器不在停车位置。
[0010]
de10056249没有详细描述开关的结构，也没有检测到使声音或视觉警告信号与控制板的仪表板的一般照明不同且无关的开关和钥匙的中间位置。
[0011]
例如在文献us3590612中描述了另一种已知方案。
[0012]
需要详细限定必须如何执行检测钥匙的中间位置的功能，从而将该功能集成到具有较少数量的部件但提供关于各种钥匙位置的检测的高水平的安全性和操作可靠性的紧凑型点火开关中。
[0013]
本发明的目的是以简单且廉价的方式满足上述要求。


技术实现要素：

[0014]
根据本发明，提供了一种机动车辆点火开关，其包括用于检测钥匙在点火锁中的角位置的第一电路和第二电路，所述第一电路和第二电路包括由至少一个转子承载的相应的电触头，转子能围绕旋转轴线旋转以便能够选择性地采取：
[0015]-断开位置，其中所述钥匙能够插入到所述点火锁中或从所述点火锁中拔出；
[0016]-起动位置；
[0017]-运行位置，其成角度地布置在所述断开位置和所述起动位置之间；
[0018]-中间位置，其成角度地布置在所述运行位置和所述断开位置之间；
[0019]-接通位置，其成角度地布置在所述运行位置和所述断开位置之间并且与所述中间位置不同；
[0020]
所述第二电路独立于所述第一电路并且限定分阻器；
[0021]
所述第一电路包括彼此电隔离的第一导电薄片、第二导电薄片和第三导电薄片；所述第一电路的电触头包括彼此电连接的第一触头和第二触头；所述第二触头在运行位置和起动位置与所述第三导电薄片接触，而在中间位置与所述第一导电薄片接触。
[0022]
本发明还涉及一种机动车辆点火装置。
[0023]
根据本发明，提供了一种机动车辆点火装置，其包括：
[0024]-点火开关，其包括用于检测钥匙在点火锁中的角位置的第一电路和第二电路，所述第一电路和第二电路包括由至少一个转子承载的相应的电触头，转子能围绕旋转轴线旋转以便能够选择性地采取：
[0025]
o断开位置，其中所述钥匙能够插入到所述点火锁中或从所述点火锁中拔出；
[0026]
o起动位置；
[0027]
o运行位置，其成角度地布置在所述断开位置和所述起动位置之间；
[0028]
o中间位置，其成角度地布置在所述运行位置和所述断开位置之间；
[0029]
o接通位置，其成角度地布置在所述运行位置和所述断开位置之间并且与所述中间位置不同；
[0030]
所述第二电路独立于所述第一电路并且限定分阻器；
[0031]
所述第一电路包括彼此电隔离的第一导电薄片、第二导电薄片和第三导电薄片；所述第一电路的电触头包括彼此电连接的第一触头和第二触头；所述第二触头在运行位置和起动位置与所述第三导电薄片接触，而在中间位置与所述第一导电薄片接触；
[0032]-点火锁，其被设计成用于接收钥匙并包括锁定销，该锁定销能在缩回构造和前进构造之间移动，在缩回构造中，钥匙可自由旋转，而在前进构造中，锁定销阻止钥匙从中间位置旋转到断开位置；
[0033]-处理和控制装置，其连接至所述点火开关以便通过所述第一电路和第二电路检测所述转子的位置；所述处理和控制装置被配置为在使用中，在机动车辆的选择器不在停车位置时将所述锁定销定位在前进构造，并且在所述选择器在停车位置时将所述锁定销定位在缩回构造；所述处理和控制装置还被配置为当它们通过所述第一电路和第二电路检测到所述转子在从运行位置到断开位置的旋转期间停止在中间位置时发出警报信号。
附图说明
[0034]
为了更好地理解本发明，下面通过非限制性例子并参照附图来描述优选实施方式，其中：
[0035]-图1是具有根据本发明的点火开关的优选实施方式的机动车辆的点火装置的立体图；
[0036]-图2是示出图1的点火开关的两个电路的示意性后视图；
[0037]-图3至图6类似于图2，并示出了在其他操作构造中的点火开关的电路；以及
[0038]-图7表示点火开关的电路图。
具体实施方式
[0039]
在图1中，附图标记1表示用于机动车辆的点火装置，仅示意性示出了该点火装置的一些构件。特别地，机动车辆具有自动档装置，该自动档装置具有选择器8，该选择器8可由机动车辆的驾驶员操作。
[0040]
装置1包括点火开关2和点火锁3，点火锁3作用在点火开关2上并且通过钥匙4的插入和随后的旋转而可操作。
[0041]
装置1还包括电子处理和控制单元5(示意性示出)，其电连接至点火开关2以及光学和/或发光发射器6(示意性示出)。此外，控制单元5接收指示档位选择器8的位置的信号。
[0042]
在装置1的使用过程中，基于下面详细描述的点火开关2中设置的两个电路的驱动，控制单元5确定钥匙4的位置并提供一个或多个许可信号，该信号允许启动机动车辆中的相应功能和/或操作相应装置。此外，基于档位选择器8的位置，控制单元5被配置为控制作为点火锁3的一部分的锁定销7的平移。锁定销7可在缩回构造和前进构造之间移动，在前进构造中，锁定销7作用在锁3的旋转元件上，以便在驾驶员尚未将档位选择器8移动到停车位置时(例如，当驾驶员离开车辆时)防止钥匙4从锁3中拔出。
[0043]
更一般地，如上所述，控制单元5被配置(以已知并且未详细描述的方式)为管理机动车辆的整个操作，例如，接通/断开机动车辆的电气系统、启动内燃机等。
[0044]
进一步参照图1，点火锁3包括外部结构10，该外部结构是固定的，沿轴线12延伸并且包括环形端部部分11。点火锁3还包括锁芯13，其可围绕轴线12旋转地接合结构3的座，并且设有开口14，开口14设置在部分11处以接收钥匙4。
[0045]
优选地，部分11具有面部15，该面部横向于轴线12并设有多个图示或标记16，该图示或标记在视觉上指示当将钥匙4插入锁芯13时钥匙可以手动旋转的角位置。
[0046]
特别地，钥匙4可以在参照所示的例子根据小时顺序排序的以下角位置之间旋转：
[0047]-断开位置(stop)，在该断开位置，机动车辆电气系统不通电并且钥匙4可以相对于锁芯13插入和取出；
[0048]-中间位置(lock)，其对应于当锁芯13朝着断开位置(stop)旋转时锁定销7在被设置为前进构造时使锁芯13停止的位置；
[0049]-接通位置或附件位置(acc)，其允许为构成机动车辆电气系统一部分的一些附件装置(例如，收音机、电动转向锁装置等)启动供电；
[0050]-运行位置(run)，其允许为内燃机供电(从而在起动后保持发动机运行)；
[0051]-起动位置(start)，其允许操作被设计用于起动内燃机的起动器(未被示出)。
[0052]
总体而言，接通位置acc就像中间位置lock一样成角度地布置在断开位置stop和运行位置run之间，但却是不同的另外的位置。
[0053]
进一步参照图1，锁3还包括输出轴17，该输出轴具有轴线18，响应于锁芯13的旋转而围绕轴线18旋转，并且联接至点火开关2。优选地，轴线18与轴线12平行。
[0054]
点火开关2包括壳体20，该壳体具有前壁21，该前壁与轴线18正交地延伸并具有与轴线18对准并被轴17穿过的孔22，因此，轴17直接驱动点火开关2。根据未被示出的变型，点
火开关2通过传动装置(例如，设有齿轮的传动装置)的插入而通过轴17操作。
[0055]
壳体20(直接或间接地)支撑两个电路，它们在图2至图7中分别由附图标记26和27表示。如图2至图6示意性所示，电路26和27彼此独立并且分别设有三个端子或电连接器28a、28b、28c以及29a、29b、29c。这些端子由壳体20承载并且向外以悬臂的方式突出，使得它们可以通过一条或多条连接线(即，通过布线)连接至控制单元5。
[0056]
电路26通常表示为“电源电路”，并且是允许控制单元5控制向发动机的供电和向起动机的供电的电路。电路26包括三个导电薄片或轨道31、32和33，它们彼此不同且电隔离并且分别电连接至端子28a、28b和28c。优选地，薄片31、32和33包括相对于轴线18同心的相应的圆弧形部分34、35、36。特别地，部分34布置在径向最外位置，部分36布置在径向最内位置，部分35布置在径向中间位置。
[0057]
薄片32还包括径向布置在部分36内侧的板38以及两个部分37a和37b，两个部分37a和37b以布置在与部分36相同半径处的方式从板38径向向外突出，并且成角度地间隔开。部分37a限定了从板38的一个端部突出的径向附属部，而部分37b限定了将板38的中间区域结合至部分35的端部的径向辐条。部分35将部分37b连接至端子28b。然而，部分35的位置和/或形状可以与举例所示的位置和/或形状不同，因为它仅具有电连接功能。
[0058]
薄片31包括附属部39，附属部39从部分34的一个端部径向向内突出，以便在周向方向上介于部分37a和37b之间。部分34仅执行将附属部39电连接至端子28a的功能，因此其形状和/或位置可以与所示的形状和/或位置不同。
[0059]
部分36、37a和37b、附属部39和板38位于与轴线18正交的同一平面上。电路26包括两个滑动触头40和41，它们与薄片31、32、33接触地沿该平面滑动，并由支撑元件42(以虚线示意性示出)承载在固定位置。支撑元件42构成转子的一部分，该转子通过轴17响应于钥匙4在锁芯13中的旋转而围绕轴线18旋转。因此，显然，钥匙4的旋转引起两个滑动触头40和41围绕轴线18的同时旋转。
[0060]
触头40和41以未被示出的方式在支撑元件42上彼此电连接。特别地，滑动触头40和41在径向方向上相互对齐并且各自由两个元件(分别是40a和40a以及41a和41b)形成，这两个元件特别是在径向方向上间隔开。
[0061]
根据本发明的优选方面，滑动触头40布置在距板38的轴线18相同的半径或距离处，并且总是与钥匙4的角位置无关地搁在板38上。同时，滑动触头41在距部分36的轴线18相同的半径或距离处，并且在钥匙4的旋转期间，滑动触头41根据钥匙4围绕轴线18的角位置选择性地搁在部分36或部分37b或附属部39或部分37a上。换言之：
[0062]-当钥匙4处于起动位置start时和当它处于运行位置run时，触头41搁在部分36上，使得薄片33和32彼此电连接(图2和图3)；
[0063]-当钥匙4处于中间位置lock时，触头41搁在附属部39上，使得薄片31和32彼此电连接(图5)；
[0064]-当钥匙4处于断开位置stop和接通位置acc时，触头41分别搁在板37a和板37b上，由此通过薄片32使触头40和41短路(图4和图6)。
[0065]
作为可能的变型，在位置stop时，触头41和/或触头40处于与所有薄片31、32、33电隔离的位置；和/或在接通位置acc时，触头41处于与所有薄片31、32、33电隔离的位置，而不与板37b电隔离。
[0066]
如图7示意性所示，控制单元5包括六个端子，分别由以下代码表示：+、lock、int、b、gnd和a。端子+、lock、int分别连接至端子28b、28a和28c。特别地，薄片32通过构成点火开关2的一部分的保护元件或保险丝ptc由端子+供电。
[0067]
端子b、gnd和a分别连接至电路27的端子29b、29a和29c。电路27与电路26是电隔离且独立的，并且被控制单元5用来识别钥匙4的位置，特别是将运行位置run与起动位置start区分开(仅通过电路26不能获得的区别)并且至少在某些操作条件下具有附加的钥匙位置信号，该附加的钥匙位置信号相对于由控制单元5在电路26的端子28a、28b和28c的端部处可检测到的钥匙位置信号是冗余的。此外，电路27可用于确定钥匙4的旋转顺序和旋转方向，例如以执行适当的诊断功能。
[0068]
电路27由分阻器或分压器限定，该分阻器或分压器允许控制单元5在端子b、gnd和a处检测可通过改变钥匙4的位置而(离散地)变化的电压或电流信号。
[0069]
如图2至图6所示，电路27包括三个滑动触头51、52和53，它们由支撑元件54(以虚线示意性示出)承载并且电连接在支撑元件54上。优选地，每个触头51、52、53由径向间隔开的相关的一对元件形成(与触头40和41一样)。支撑元件54构成转子的一部分，转子通过轴17而围绕轴线18旋转。换言之，支撑元件42和54相对于彼此在角度上固定，以便响应于钥匙4的旋转而围绕轴线18一起旋转。
[0070]
电路27包括六个导电薄片或轨道55、56、57、58、59和60，它们的形状像圆弧，通过不导电的材料间隔开，并且相对于轴线18同心。优选地，轨道55、56、57、58、59和60位于部分36和板38所在的同一平面上，但是位于沿直径相对的区域中。
[0071]
轨道55布置在与触头51的径向位置一致的最内半径处，并且电连接至端子29a，端子29a又连接至控制单元5的端子gnd以限定电路的接地(图7)。轨道56和57处于与触头52的径向位置一致的中间半径处，并且轨道58、59和60处于与触头53的径向位置一致的最外半径处。轨道56和60分别电连接至端子29c和29b。
[0072]
特别地，如图7所示，轨道56通过电阻器rsc1电连接至控制单元的端子a，并且轨道60通过电阻器rsc2电连接至控制单元的端子b。更特别地，轨道57通过电阻器roc1连接至轨道55和端子gnd，并且通过电阻器r1连接至轨道56。轨道59通过相应的电阻器r3和r2连接至轨道60和58，而另一方面，轨道58通过电阻器roc2连接至轨道55。如上所述，这些电连接在图7的电气图中详细示出。
[0073]
对于钥匙4可以采取的每个角位置，触头51永久地与轨道55接触。当钥匙4处于起动位置start时(图2)，触头52搁在轨道56上，而触头53搁在轨道58上。当钥匙4处于运行位置run时(图3)，触头52搁在轨道56上，而触头53仍搁在轨道59上。当钥匙4处于接通位置acc时(图4)，触头52搁在轨道57上，而触头53仍搁在轨道59上。最后，当钥匙4处于断开位置stop或中间位置lock时(图6和图5)，触头52仍搁在轨道57上，而触头53搁在轨道60上。
[0074]
在使用中，通过结合由两个电路26和27确定的信号，控制单元5明确地识别出钥匙4实际上处于断开位置stop，因此可以被取出。
[0075]
如上所述，控制单元5被配置为在由于电路26和/或27确定的信号而钥匙4从运行位置run旋转到断开位置stop之后，当控制单元5检测到钥匙4处于中间位置lock时提供警报信号。优选地，控制单元5仅使用电路26的信号而不使用电路27的信号来识别中间位置lock并因此启动警报信号。
[0076]
该警报信号命令发射器6向驾驶员提供光学和/或声音警告，并发出信号报告钥匙4处于中间位置lock，即，尚未完全旋转到断开位置stop。根据本发明的一个方面，发射器6是与控制板的仪表板分开的独立部件，并且与该仪表板中存在的警告灯和指示器的电源分开且不同地供电/控制。
[0077]
因此清楚了发射器6的启动是如何指示档位选择器8布置在除了停车位置之外的其他位置的。实际上，控制单元5被配置为当档位选择器8布置在除了停车位置以外的位置时，将锁定销7保持在前进构造。如上所述，在前进构造中，锁定销7防止钥匙4朝断开位置stop旋转，以已知而未被示出的方式干扰锁芯13的旋转。
[0078]
同时，控制单元5被配置为在选择器8处于停车位置时缩回锁定销7，以允许钥匙4从中间位置lock旋转至断开位置stop。在该旋转之后，发射器6自动停用。
[0079]
根据前述内容，点火开关2的优点显而易见。
[0080]
由于在点火开关2中设置的电路26和27，以专门和意义明确的方式检测中间位置lock。特别地，由于电路26的滑动触头(40和41)仅为两个，因此电路26允许以相对简单的方式并且以相对较少数量的部件来识别钥匙4处于中间位置lock。
[0081]
同时，两个彼此独立的电路26和27的存在允许保证检测钥匙4的角位置时的高可靠性和安全性。尽管电路是重复的，但是点火开关2中部件的布置仍允许获得非常紧凑的方案。
[0082]
最后，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的保护范围的情况下，对以上参照附图描述的点火开关2进行修改和变型。
[0083]
特别地，导电轨道或薄片的形状和位置和/或两个电路26和27的相对位置可以与举例描述的那些不同。特别地，由电路27限定的分阻器可以具有相对于上面参照附图所描述的具体例子不同的特性；和/或电路27的轨道可以不与电路26的部分36和板38共面；和/或触头40和41以及触头51、52、53可以由两个独立的转子承载，两个转子都可以响应钥匙4的旋转而旋转。
[0084]
此外，如上所述，带有触头40、41、51、52和53的转子可以通过不同于简单的轴17的传动装置与锁芯13联接；和/或支撑元件42和54可以各自设有三个触头，以便虽然支撑元件42的一个触头变得冗余，但能使生产相同和标准化。

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