Устройство недиагностируемой безопасной блокировки двигателя транспортного средства Российский патент 2020 года по МПК B60R25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системам автомобильных охранных систем, в частности к устройствам недиагностируемой безопасной блокировки двигателя транспортного средства, при его угоне.

Уровень техники

Как известно, блокировка двигателя при его несанкционированном запуске является обязательным устройством, которым оснащаются транспортные средства в большинстве стран (стандарт ЕК ООН). Подобные устройства известны, как штатный иммобилайзер, см. например https://ru.wikipedia.org/wiki/Иммобилайзер. Однако, так как все штатные иммобилайзеры реализованы стандартным конвейерным способом, то и способы их обхода досконально изучены злоумышленниками. Кроме того, штатный иммобилайзер не спасает транспортное средство, если злоумышленник завладел ключом, или заставил владельца транспортного средства покинуть заведенную машину.

В связи с этим, весьма часто транспортные средства дооснащаются дополнительными охранными системами, которые разрешают запуск двигателя (или продолжение его работы) после определенных действий, таких как команда снятия с охраны дополнительной охранной системы или просто набор секретного кода комбинацией кнопок автомобиля, см. https://ru.wikipedia.org/wiki/Противоугонная_система. Такие устройства способны самостоятельно блокировать двигатель при попытке несанкционированной поездки. Как правило, блокировка осуществляется разрывом или шунтированием управляющих (стартер, бензонасос, зажигание) или сигнальных (датчик положения коленвала, датчик Холла) проводов. При этом, факт наличия первых легко определяется по отсутствию действия (например, не запускается стартер), а вторых, по диагностической информации контроллера автомобиля (неисправность датчика или выход его параметров за границы стандартного диапазона, отображаемые как GAUGE “XXX”, CIRCUIT LOW, CIRCUIT HIGH, и т.д.

В уровне техники известны способы блокировки двигателя, когда в цифровую шин обмена данными внутри автомобиля предлагается добавлять ложную информацию о фатальной неисправности одного из устройств управления двигателем, например Патент США № US 10,434,981 B2 от 08.10.2019 года «Method and system for vehicle protection» («Способ и система защиты транспортного средства»). Это приводит к накоплению ошибок в защищенной части памяти контроллера автомобиля, что рано или поздно приводит к действительному запрету поездки, который может быть устранен только на авторизованной производителем станции технического обслуживания, причем с возможным прекращением гарантии. Такое особенно неприятно, если случайная блокировка двигателя вызвана ошибкой владельца. Кроме того, блокировка невозможна на движущемся автомобиле, так как это может вызвать потерю его управляемости. Поэтому авторы патента привязывают активацию блокировки к повторному запуску похищенного и блокированного автомобиля.

Известен патент России RU 2613927 C2 с приоритетом от 17.04.2014, выданный на «Способ защиты транспортного средства от угона и устройство для его применения». Авторы предлагают подавать необходимые управляющие цифровые команды на функциональные органы автомобиля при обнаружении попытки несанкционированного управления автомобилем, благодаря чему двигатель автомобиля прекращает работу или невозможно произвести его запуск. Как легко видеть, применение предложенного решения также невозможно на движущемся автомобиле, вдобавок для разблокировки двигателя достаточно обесточить основной блок. Для реализации изложенного в патенте способа требуется изучение управляющих команд в каждой конкретной модели автомобиля с целью выбора требуемых, что существенно снижает его применимость.

Наконец, существует изобретение (выбранное в качестве прототипа), описанное в Патенте США US 8,779,912 B2 от 15.06.2014 года «System and method for immobilizing a vehicle» («Система и способ блокировки транспортного средства»). В данном изобретении предлагается для блокировки двигателя применять дополнительные устройства, подключаемые, при необходимости, совместно с датчиками автомобиля, и своими электрическими характеристиками имитирующие неисправности автомобиля, например, перегрев двигателя. Данный подход более удачен, так как принципы работы датчиков просты, а однотипные датчики устанавливаются на транспортные средства различных производителей. Однако предложенная реализация страдает серьезными недостатками, рассмотрим их на примере (Фиг.1).

Типовая схема подключения автомобильных датчиков: Контроллер через Разъем подает питание на Датчик по двум проводам Питание датчика и Референсная масса, а по третьему проводу получает Сигнал с датчика в аналоговой или цифровой форме, соответствующий измеряемым характеристикам. При этом Контроллер оценивает исправность датчиков по нескольким параметрам: наличие Сигнала с датчика и его правдоподобность, а также потребление датчика. Соответственно, пропадание Сигнала датчика или отсутствие его потребления трактуется как неисправность Датчика, после чего любые поступающие от Датчика данные игнорируются.

Развитая электроника современного транспортного средства весьма часто позволяет продолжить движение в так называемом «аварийном режиме». В этом режиме отсутствующие данные от Датчика принудительно задаются, как усредненные и корректируются в зависимости от данных, поступающих от других датчиков.

То есть, если двигатель прекращает работу из-за неверных данных, например, от датчика расхода воздуха, достаточно просто отключить Разъем этого датчика. Двигатель перейдёт в «аварийный режим», и поездку можно продолжить. При наличии некоторого опыта угонщик может или попытаться угадать, какой из датчиков выдает неверные данные, или просто поочередно отключать каждый из них, пока двигатель снова не начнет работу.

Безусловно, благодаря такой схеме, облегчается и диагностика неисправности, так как поиск блокирующего подключения сводится к изучению лишь одного провода.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является предложение недиагностируемого способа блокировки двигателя, который невозможно найти через подключение переносного диагностического оборудования, отключение центрального блока управления блокировкой, а также обойти переводом двигателя в «аварийный режим работы».

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала технических средств путем создания нового и угоностойкого поколения блокирующих устройств для транспортных средств, способных безопасно его останавливать, или препятствовать запуску двигателя транспортного средства.

Достижение заявленного технического результата обеспечивается устройством недиагностируемой безопасной блокировки двигателя транспортного средства, которое включает контроллер транспортного средства и по меньшей мере один датчик измерения по меньшей мере одного параметра двигателя, снабженный разъемом и связанный с контроллером посредством жгута проводов. При этом устройство содержит модуль блокировки, установленный в разрыве жгута проводов между контроллером и разъемом подключения датчика, выполненный с возможностью искажения параметров передаваемого от датчика сигнала так, что работа двигателя становится невозможной и управляемый проводным или беспроводным образом, а модуль блокировки содержит токоизмерительный элемент, установленный с возможностью измерения тока, протекающего по цепям питания датчика, и коммутирующее устройство, выполненное с возможностью подключения имитатора нагрузки датчика при его отключении.

Кроме того, модуль блокировки выполнен с возможностью прогрессивно нарастающего отклонения искаженного сигнала по отношению к истинному, что приводит к плавному снижению мощности двигателя с последующей остановкой автомобиля.

Согласно варианту осуществления изобретения частично или полностью функции модуля по искажению сигнала выполняет основной блок сигнализации, с передачей к нему истинного и возврата искаженного сигналов.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлено изобретение, известное из уровня техники и выбранное в качестве ближайшего аналога (прототип).

На Фиг. 2 приведена принципиальная схема заявляемого изобретения.

Осуществление изобретения

Решение поставленной выше задачи и достижение заявленного технического результата реализуется за счет изобретения, которое в общем виде раскрывается на представленной Фигуре 2.

В разрыве жгута проводов между контроллером 1 транспортного средства и разъемом 2 подключения датчика 3 устанавливается модуль блокировки 4, управляемый основным блоком охранной системы. Он включает в себя цепи, искажающие Сигнал датчика и дополнительные цепи, позволяющие имитировать работу Датчика при его отключении (см. Фиг. 2).

В зависимости от выбранного режима работы искажение Сигнала происходит вплоть до получения сигнала от основного блока на разрешение поездки, или наоборот, работа двигателя разрешена всегда, вплоть до получения команды на блокировку. В режиме блокировки искажение Сигнала постепенно нарастает, что приводит сначала к потери мощности двигателя, то есть скорости автомобиля, а потом и его полной остановке.

Попытка отключить Датчик 3, разъединив Разъем 2, приводит к обнаружению измерителем А 5 падения потребления по цепи Питание датчиков, что вызывает срабатывание коммутатора К 6 для подключения имитатора 7 нагрузки R. С точки зрения Контроллера 1 Датчик 3 продолжает работу, имея стандартное потребление и выдавая правдоподобный Сигнал. Переход в «аварийный режим» работы двигателя не происходит.

Для блокировки двигателя возможно использование одновременного искажения сигналов двух и более датчиков, когда неисправность одного датчика может быть скорректирована автоматически, исходя из сигналов от других датчиков.

Тем самым, поиск такой искусственной неисправности превращается в головоломку даже для искушенного автомобильного диагноста: все датчики формально исправны, а двигатель не работает, и выяснить причину неисправности можно только на динамометрическом стенде, сравнивая искаженный Сигнал датчика с эталонным при различных нагрузках. Отключение Датчика 3 при отсутствии соответствующего диагностического сообщения заставляет усомниться вообще в работоспособности Контроллера 1.

Предложено устройство недиагностируемой безопасной блокировки двигателя транспортного средства. Устройство блокировки содержит контроллер (1) транспортного средства, датчик (3) параметра двигателя, снабженный разъемом и связанный с контроллером (1) посредством жгута проводов, и модуль блокировки (4), установленный в разрыве жгута проводов между контроллером (1) и разъемом (2) подключения датчика (3). Модуль блокировки (4) выполнен с возможностью искажения параметров передаваемого от датчика (3) сигнала так, что работа двигателя становится невозможной. Модуль блокировки (4) содержит токоизмерительный элемент (5), установленный с возможностью измерения тока, протекающего по цепям питания датчика (3), и коммутирующее устройство (6), выполненное с возможностью подключения имитатора (7) нагрузки датчика (3) при его отключении. Модуль блокировки (4) может быть управляемым проводным или беспроводным образом. Достигается повышение безопасности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство недиагностируемой безопасной блокировки двигателя транспортного средства, включающее контроллер транспортного средства и по меньшей мере один датчик измерения по меньшей мере одного параметра двигателя, снабженный разъемом и связанный с контроллером посредством жгута проводов, и модуль блокировки, установленный в разрыве жгута проводов между контроллером и разъемом подключения датчика, выполненный с возможностью искажения параметров передаваемого от датчика сигнала так, что работа двигателя становится невозможной, и управляемый проводным или беспроводным образом, отличающееся тем, что модуль блокировки содержит токоизмерительный элемент, установленный с возможностью измерения тока, протекающего по цепям питания датчика, и коммутирующее устройство, выполненное с возможностью подключения имитатора нагрузки датчика при его отключении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль блокировки выполнен с возможностью прогрессивно нарастающего отклонения искаженного сигнала по отношению к истинному, что приводит к плавному снижению мощности двигателя с последующей остановкой автомобиля.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частично или полностью функции модуля по искажению сигнала выполняет основной блок сигнализации с передачей к нему истинного и возврата искаженного сигналов.