CN101097633B

CN101097633B - 电子电路装置

Info

Publication number: CN101097633B
Application number: CN2007101235926A
Authority: CN
Inventors: 奈杰尔·斯珀尔
Original assignee: Meritor Technology LLC
Current assignee: Meritor Technology LLC
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: EP1873335A2; US7642669B2; GB0612879D0; US20080000711A1; CN101097633A

Abstract

一种电子电路装置，包括：解锁致动器；主电源；辅电源；电控制的旁路开关，所述旁路开关具有加电状态，在该加电状态所述旁路开关处于第一开关配置，并且所述旁路开关具有断电状态，在该断电状态所述旁路开关处于第二开关配置；操作者致动开关；所述电路具有第一配置，其中，所述旁路开关处于所述第一开关配置，从而所述主电源、操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述操作者致动开关的致动令所述解锁致动器由所述主电源加电；以及所述电路具有第二配置，其中，所述旁路开关处于所述第二开关配置，从而所述辅电源、操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述操作者致动开关的致动令所述解锁致动器由所述辅电源加电。

Description

电子电路装置

技术领域

本发明涉及一种用于操作解锁致动器的电子电路布置或电子电路装置(electrical circuit arrangement)。所述解锁致动器可以将门锁解锁，该门锁特别地是交通工具门锁，更特别地是陆地车辆门锁，如汽车乘客门。

背景技术

利用电子控制的车辆门锁是已知的。国际专利申请号PCT/CA2004/001958示出了一种电子锁装置，在该装置中，利用来自主电源的电能通过解锁致动器将车门解锁。在主电源与解锁致动器断开连接的情况下(如在撞车之后)，解锁所需的电能从电路中包含的备用电池中导出。该电路进一步包括连接在主电源、备用电源和驱动解锁致动器的电动机之间的一组电容器。在正常状态下，电容器由主电源充电，在“紧急”状态下(例如在撞车之后)，电容器由备用电池充电。当需要进行解锁时，无论是在正常状态下或“紧急”状态下，驱动解锁致动器的电动机所需的能量由这些电容器放电来提供。换句话说，电动机直接连接到电容器，但不直接连接到主电池或备用电池，或这不直接由主电池或备用电池供电。应理解的是，在进行解锁的过程中，能量一直都是从电容器导出。在解锁过程中，没有能量从主电源或备用电池导出。电能只在除进行解锁之外的时候从主电源或备用电池导出。这是因为不可能同时为解锁对电容器进行放电和重新充电。

PCT/CA2004/001958的电子电路还包括微控制器，该微控制器控制电路组件并接收来自例如车辆内侧门把手和外侧门把手的信号。在正常状态下，微控制器从主电源获取电流。在“紧急”状态下，微控制器继续获取电流，起初是从电容器中，之后从调节器中。微控制器因此在正常状态和“紧急”状态下都能工作，因而对于安全至关重要。应意识到，如果微控制器由于车辆碰撞而损坏，使其不能工作时，将无法以电力方式释放车门，因为释放信号(如通过操作内侧门把手和外侧门把手产生的)要经由微控制器进行传送。

发明内容

根据本发明，提供了一种如权利要求1所限定的电子电路装置。

有利地，本发明的电子电路装置包括两个电源；一个用于在正常状态下解锁的主电源，以及一个用于在“紧急”状态下解锁的辅电源或备用电源，所述“紧急”状态即当主电源不能工作的状态，如可能发生在撞车之后。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，而这仅仅是作为示例，附图中：

图1示出了处于第一配置的根据本发明的电子电路装置；以及

图2示出了处于第二配置的图1的电子电路装置。

具体实施方式

参照图1和2，其中示出了电子电路装置10，该电子电路装置10的主要组件是：

逻辑控制器12、内把手开关14、外把手开关16、解锁致动器18、主电源20、电容器形式的辅电源22、旁路开关24、释放开关26和重置开关28。

这些组件安装在车辆8(其被示意性地示出)上。

逻辑控制器控制旁路开关、释放开关和重置开关，并接收来自内把手开关和外把手开关的信号，如下所述。

内把手开关典型地将安装在车辆乘坐者坐下时容易够到的范围之内。内把手开关可以被安装在邻近座椅的门上，或可选地安装在车辆的某个固定结构上。

外把手开关将典型地安装在相关联的门上或邻近相关联的门安装。解锁致动器将典型地邻近相关联的锁(未示出)安装。锁和相关联的撞针(未示出)将一起使得相关联的门能够被可释放地关闭。锁可以安装在门上，而撞针安装在车辆的邻近的固定结构上(如B柱或C柱)，或可选地，撞针可以安装在门上，而锁可安装在车辆的邻近的固定结构上。解锁致动器、它们相关联的锁、相关联的撞针以及它们在相关联的门上的定位都是众所周知的，从而不再进一步进行说明。

主电源20典型地是车辆主电池。可选地或附加地，主电源可以包括发电机，如引擎驱动交流发电机。

在此情况下的辅电源是电容器，尽管在进一步的实施方式中，辅电源可以是另一个电源，如电池。辅电源优选由主电源充电。

旁路开关24是具有极P1和端子T1和T2的电控开关。当旁路开关被加电时(对此将在下文予以描述)，旁路开关处于第一开关状态，在该第一开关状态，极P1电连接到端子T1(如图1所示)。当自动检测到内侧门把手或外侧门把手的操作时，解锁致动器将从逻辑控制器12通过旁路开关24的端子T1获取电流，从而使能解锁。

当旁路开关24被断电时(对此将在下文予以描述)，旁路开关处于第二开关状态，在该第二开关状态，极P1电连接到端子T2(如图2所示)。当自动检测到内侧门把手或外侧门把手的操作时，解锁致动器将从辅电源(在该例中为电容器22)通过旁路开关24的端子T2获取电流，从而使能解锁。

端子T1和T2因而都连接了电路中的组件，并且在上述两种开关状态中，旁路开关使该电路成为完整的电路。

旁路开关24可以是继电器。

如图1和2示意性地示出的，其中旁路开关24是继电器，该继电器包括线圈36、将极P1连接至端子T1或T2的接触件37、以及将接触件37向端子T2偏置的弹簧38。当旁路开关24被加电时，电流流过线圈36，由此产生磁场，该磁场抵抗弹簧38的偏置作用使接触件37与端子T1连接。弹簧38被选择为具有弹性，使得当旁路开关被加电时，该弹性能够被磁场的力所克服。当旁路开关24被断电时，线圈36中无电流流过，因此不会产生磁场。在没有磁场的情况下，接触件37将在弹簧38的偏置作用下与端子T2连接。

在正常状态下，旁路开关由逻辑控制器12加电，且旁路开关处于第一开关状态，即接触件37将极P1连接到端子T1。在“紧急”状态下，旁路开关被断电，且旁路开关处于第二开关状态，即接触件37将极P1连接到端子T2。

释放开关26和重置开关28与旁路开关24类似，且分别包括极P1′和P2′以及分别包括端子T1′、T2′、T1″、T2″。

释放开关26和重置开关28也可以是继电器，且在图1和2中被示意性地示出。释放开关26包括线圈40、接触件41和弹簧42。重置开关28包括线圈44、接触件45和弹簧46。

当释放开关26由逻辑控制器12加电时，电流流过线圈40，由此产生磁场，该磁场抵抗弹簧42的偏置作用使接触件41与端子T1′连接。当释放开关26被断电时，线圈40中无电流流过，因此不会产生磁场，而接触件41会在弹簧42的偏置作用下与端子T2′连接。

当释放开关28由逻辑控制器12加电时，电流流过线圈44，由此产生磁场，该磁场抵抗弹簧46的偏置作用使接触件45与端子T1″连接。当释放开关28被断电时，线圈44无电流流过，因此不会产生磁场，而接触件45会在弹簧46的偏置作用下与端子T2″连接。

应该意识到，旁路开关24、释放开关26和重置开关28都不限于继电器。任何类型的在加电时处于第一位置而在断电时处于第二位置的开关都可以使用。

该电路还包括单向性电器件，在该例中为二极管30、32和34。

总之，在正常操作中，由逻辑控制器12对进出车辆进行控制。车辆可以具有不同的安全状态，例如车辆可以被锁定，在这种情况下，外把手开关的致动不会引起解锁致动器的致动，但内把手开关的致动则会引起解锁致动器的致动。其他安全状态的例子是超级锁定(也称为死锁)、未锁定、儿童安全状态开启、儿童安全状态关闭。这样的安全状态是本领域技术人员公知的，因而这里不作进一步说明。

在正常操作时，主电源可用，以及同样地，旁路开关由逻辑控制器加电并处于图1所示的第一开关状态。在这些情况下，内把手开关或外把手开关的操作依赖于以适当方式(取决于安全状态)控制释放开关26以便对解锁致动器进行操作的逻辑控制器。

然而，在主电源20出现电气故障的情况下和/或在逻辑控制器12电路故障的情况下，旁路开关24被断电(即，不再由逻辑控制器加电)，并且旁路开关自动处于图2中示出的第二开关配置。在这些情况下，内把手开关或外把手开关的操作允许电容器通过解锁致动器放电，从而释放相关联的锁。将会意识到的是，锁的这种释放独立于主电源20，而且也独立于逻辑控制器12。

在如上所述的正常和“紧急”状态下的解锁中，从主电源和辅电源之一中导出电能，并直接馈送到解锁致动器。

也就是说，从主电源或辅电源(在该例中为电容器22)释放出的电能未被馈送到中间储存装置，例如在锁释放时用于后续使用的另一电容器。

因此，当电路处于第一配置时，主电源直接向解锁致动器供电。

当电路处于第二配置时，辅电源直接向解锁致动器供电。

更详细地，图1示出了处于正常操作中的系统，此时主电源可用作电源，并且逻辑控制器正常操作。在这些情况下，逻辑控制器12向旁路开关24加电，使得极P1连接到端子T1。

释放开关和重置开关都被断电，因而极P1′连接到端子T2′(由于弹簧42的偏置作用)，极P1″连接到端子T2″(由于弹簧46的偏置作用)。

内把手开关和外把手开关都处于开路位置。

电容器22由主电源20充电。

逻辑控制器具有预设的安全状态，并且车辆操作者可以从预设的安全状态中选择一个。

当所选的预设安全状态为“未锁定，儿童安全状态关闭”时，则内把手开关或外把手开关的致动将使得锁按照如下方式“正常”解锁：

在内把手开关被操作的情况下，则这种操作可由逻辑控制器确定。特别地，二极管32和34使逻辑控制器能够确定是内把手开关或外把手开关中的哪一个被操作。逻辑控制器将该开关的操作与锁的当前安全状态进行比较，以便确定是否对释放开关26进行加电。在本例中，安全状态是“未锁定”并且内把手开关被操作，则逻辑控制器将对释放开关26的线圈40加电，由此立即将端子T1′连接到极P1′。这允许解锁致动器被主电源加电，由此将锁进行解锁并且使得门能够被打开。一旦锁被打开，逻辑控制器就将释放开关的线圈40断电，并将重置开关28的线圈44加电，以使释放致动器返回其静止位置。重置开关被加电的时间仅是足以将解锁致动器重置，随后就会由逻辑控制器断电。然后，对门的后续关闭将锁重新锁定。

特别地，将会意识到，在整个上述“正常”锁开启的一系列过程中，辅电源(在该例中为电容器22)一直在被充电。即，在“正常”状态下，解锁致动器所需的电能都不是从辅电源中取出的。换句话说，在“正常”解锁过程中，辅电源不放电。

在主电源20出现故障或逻辑控制器出现故障的情况下(可能是由于道路交通事故引起的)，则电路处于图2所示的配置。特别地，由于逻辑控制器未对旁路开关进行加电，因此该开关处于图2所示的第二开关配置，其中极P1连接到端子T2。

在这些情况下，内把手开关或外把手开关的致动引起电容器直接连接到解锁致动器，从而释放该锁。注意，在该“紧急”模式中释放该锁独立于主电源，而且也独立于逻辑控制器。因此，逻辑控制器在“紧急”解锁期间不会从主电源或辅电源获取任何电能。

此外，在“紧急”解锁期间，逻辑控制器在确定是内把手开关还是外把手开关被操作中不起任何作用，因为在此情况下，由于旁路开关的接触件37连接到端子T2，从而使逻辑控制器被旁路。因此，逻辑控制器在“紧急”解锁期间不起作用。

主电源和逻辑控制器因此不是“关键性安全”组件，因而如果它们由于例如撞车而发生故障时，仍能利用来自辅电源的电能解锁车门。

在辅电源是电容器时，该“紧急”配置将典型地提供解锁致动器的“一次性”操作。然而，在辅电源是电池时，解锁致动器可以被致动多于一次。

在一些实施方式中，当车辆停放好且车中无人时，系统可以被配置成处于图2所示的配置，即旁路开关可以不被加电，以便避免当主电源是电池时主电源的损耗。在这些情况下，当辅电源是电容器时将该辅电源放电。这样，当车辆操作者停放好汽车并锁门时，逻辑控制器可以另行使电容器耗尽。使电容器耗尽的一种方法是立即对重置开关进行加电，由此在不对锁进行致动的情况下通过解锁致动器耗尽电容器。

当辅电源是电池时，逻辑控制器可以操作一个开关(未示出)，以便隔离该辅电源。

该系统尤其适用于没有配备手动解锁装置(如内门把手和外门把手)的车辆门锁系统。在这些情况下，需要确保车辆在驾驶期间电力故障的情况下可以被解锁，并且确保控制装置(如逻辑控制器)不会发生意外解锁。在这样的情况下，可以由逻辑控制器中的软件确定安全状态。安全状态可如下：

前门(即无需儿童安全状态)

(i)未锁定

(ii)锁定

(iii)超级锁定

后门(需儿童安全状态)

(i)未锁定儿童安全状态关闭

(ii)未锁定儿童安全状态开启

(iii)锁定儿童安全状态关闭

(iv)锁定儿童安全状态开启

(v)超级锁定

逻辑控制器不仅可以确定安全状态，而且还可以根据操作者采取的动作确定如何改变这些状态。这样，典型地，安全状态可以初始地由车辆中的按钮限定，或通过按压远程锁定装置(如红外钥匙链装置)上的多个按钮或按钮序列来限定。然而，一旦由这样的设备限定了某种安全设定，那么就可以通过远程设备或车辆中开关的操作来改变该安全设定，或者，可以通过内把手或外把手的操作来改变该设定。

因此，可以提供“超驰(override)解锁”操作。这样，在前门锁定时，外开关的操作不会打开该门，但内开关的操作却可打开前门。如果逻辑控制器被配置为提供超驰锁定，则从被锁定的前门开始，内把手的操作将打开该门，并将该门的状态改变为未锁定，使得当该门随后被关闭时并不锁定。传统上都会提供这种操作以确保钥匙等不会被无意间锁入车内。

或者，考虑儿童安全状态开启的被锁定的后门和与之相对的被超级锁定的相同的门。就超级锁定而言，任意顺序的任意次外门把手操作或任意次内门把手操作都不会使门解锁。将这种情况与儿童安全状态开启且被锁定的同一个门相比以及与工作着的“超驰解锁系统”相比。当门被锁定且儿童安全状态开启时，仅是外把手开关的任意次操作不会打开该门。类似地，仅是内把手开关的任意次操作不会打开该门。然而，当内把手开关的一个操作不会打开该门时，则根据内把手开关的操作，逻辑控制器可以被配置以将锁定状态改变为未锁定。这样，从门处于锁定儿童安全状态开启开始，在内把手开关的一个操作后跟着进行外把手开关的一个操作即可打开该门，这在某些情况下是有用的。

将会意识到，由于该系统允许在逻辑控制器出现故障和/或主电源出现故障的情况下打开门，因此，主电源和逻辑控制器对于安全的重要性比没有上述功能的情况显著减小。

图1和2示出了具有电子电路装置10的车辆8，该电子电路装置10用于控制与门锁相关联的解锁致动器，该门锁具有相关联的内把手开关和外把手开关。

当车辆具有一个以上的门时，每个门均可具有图1和2中示出的电子电路装置。然而，当车辆具有多个门时，由所有的门共用主电源20是有利的。由所有的门共用逻辑控制器12也是有利的。

所有的门可以共用辅电源。可选地，配备有图1和2电路装置的每个门可以具有一个专用的辅电源。

Claims

1.一种电子电路装置，包括：

解锁致动器，

主电源，

辅电源，

电控制的旁路开关，所述旁路开关具有加电状态，在该加电状态所述旁路开关处于第一开关配置，并且所述旁路开关具有断电状态，在该断电状态所述旁路开关处于第二开关配置，

操作者致动开关，

所述电路具有第一配置，其中

所述旁路开关处于所述第一开关配置，从而所述主电源、操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述操作者致动开关的致动令所述解锁致动器由所述主电源加电，以及

所述电路具有第二配置，其中所述旁路开关处于所述第二开关配置，从而所述辅电源、操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述操作者致动开关的致动令所述解锁致动器由所述辅电源加电。

2.根据权利要求1所述的电子电路装置，其中所述主电源是电池或发电机之一。

3.根据权利要求1或2所述的电子电路装置，其中所述辅电源是电池。

4.根据权利要求1或2所述的电子电路装置，其中所述辅电源是电容器。

5.根据权利要求1所述的电子电路装置，其中所述辅电源由所述主电源充电。

6.根据权利要求1所述的电子电路装置，其中当所述电路处于所述第一配置时，在解锁期间所述辅电源保持充电。

7.根据权利要求1所述的电子电路装置，其中所述旁路开关是继电器。

8.根据权利要求1所述的电子电路装置，包括逻辑控制器，该逻辑控制器有选择地给所述旁路开关加电。

9.根据权利要求4所述的电子电路装置，包括逻辑控制器，该逻辑控制器有选择地给所述旁路开关加电。

10.根据权利要求8所述的电子电路装置，其中当所述电路处于所述第二配置时，解锁独立于所述逻辑控制器。

11.根据权利要求9所述的电子电路装置，其中当所述电路处于所述第二配置时，解锁独立于所述逻辑控制器。

12.根据权利要求1所述的电子电路装置，其中当所述电路处于所述第二配置时，解锁独立于所述主电源。

13.根据权利要求4所述的电子电路装置，其中当所述电路处于所述第二配置时，解锁独立于所述主电源。

14.根据权利要求8所述的电子电路装置，包括电控制的释放开关，该电控制的释放开关由所述逻辑控制器有选择地进行加电，以便通过所述主电源向所述解锁致动器加电。

15.根据权利要求9所述的电子电路装置，包括电控制的释放开关，该电控制的释放开关由所述逻辑控制器有选择地进行加电，以便通过所述主电源向所述解锁致动器加电。

16.根据权利要求14所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器一接收到来自所述操作者致动开关的致动信号，就对所述释放开关有选择地进行加电。

17.根据权利要求15所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器一接收到来自所述操作者致动开关的致动信号，就对所述释放开关有选择地进行加电。

18.根据权利要求8、10、14和16中任一项所述的电子电路装置，包括电控制的重置开关，该开关由所述逻辑控制器加电，以便在所述解锁致动器进行致动后，重置所述解锁致动器。

19.根据权利要求9、11、15和17中任一项所述的电子电路装置，包括电控制的重置开关，该开关由所述逻辑控制器加电，以便在所述解锁致动器进行致动后，重置所述解锁致动器。

20.根据权利要求8、10、14和16中任一项所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器具有多个预设安全状态。

21.根据权利要求18所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器具有多个预设安全状态。

22.根据权利要求9、11、15和17中任一项所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器具有多个预设安全状态。

23.根据权利要求19所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器具有多个预设安全状态。

24.根据权利要求20所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器的所述安全状态可以由所述操作者致动开关的操作改变。

25.根据权利要求21所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器的所述安全状态可以由所述操作者致动开关的操作改变。

26.根据权利要求22所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器的所述安全状态可以由所述操作者致动开关的操作改变。

27.根据权利要求23所述的电子电路装置，其中所述逻辑控制器的所述安全状态可以由所述操作者致动开关的操作改变。

28.根据权利要求22所述的电子电路装置，其中所述多个预设安全状态包括锁定和/或超级锁定，并且当所述逻辑控制器的安全状态被设置为锁定或超级锁定时，所述逻辑控制器使所述电容器放电。

29.根据权利要求23、26和27中任一项所述的电子电路装置，其中所述多个预设安全状态包括锁定和/或超级锁定，并且当所述逻辑控制器的安全状态被设置为锁定或超级锁定时，所述逻辑控制器使所述电容器放电。

30.根据权利要求28所述的电子电路装置，其中所述电容器通过所述解锁致动器放电。

31.根据权利要求29所述的电子电路装置，其中所述电容器通过所述解锁致动器放电。

32.根据权利要求19所述的电子电路装置，其中所述电容器通过所述重置开关放电。

33.根据权利要求20所述的电子电路装置，其中所述多个预设安全状态包括锁定和/或超级锁定，并且当所述逻辑控制器的安全状态被设置为锁定或超级锁定时，所述逻辑控制器进行操作，将所述辅电源与所述解锁致动器隔离。

34.根据权利要求21和23至27中任一项所述的电子电路装置，其中所述多个预设安全状态包括锁定和/或超级锁定，并且当所述逻辑控制器的安全状态被设置为锁定或超级锁定时，所述逻辑控制器进行操作，将所述辅电源与所述解锁致动器隔离。

35.根据权利要求22所述的电子电路装置，其中所述多个预设安全状态包括锁定和/或超级锁定，并且当所述逻辑控制器的安全状态被设置为锁定或超级锁定时，所述逻辑控制器进行操作，将所述辅电源与所述解锁致动器隔离。

36.根据权利要求1所述的电子电路装置，包括另一操作者致动开关，

所述电路具有另一第一配置，其中

所述旁路开关被加电以处于所述第一开关配置，并且所述主电源、另一操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述另一操作者致动开关的致动选择性地令所述解锁致动器由所述主电源加电，以及

所述电路具有另一第二配置，其中

所述旁路开关被断电以处于所述第二开关状态，并且所述辅电源、另一操作者致动开关、旁路开关以及解锁致动器被配置为使得所述另一操作者致动开关的致动令所述解锁致动器由所述辅电源加电。

37.一种包括权利要求36所述电子电路装置的车辆，其中所述操作者致动开关和另一操作者致动开关中的一个被定位在所述车辆的内部，而所述操作者致动开关和另一操作者致动开关中的另一个被定位在所述车辆的外部。

38.根据权利要求1或36所述的电子电路装置，其中由于所述操作者致动开关的致动，来自所述主电源的电能通过所述旁路开关。

39.根据权利要求1或36所述的电子电路装置，其中由于所述操作者致动开关的致动，来自所述辅电源的电能通过所述旁路开关。