CN102119255A - 具有电路布置的汽车车门闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车门闭锁装置，具有电路布置，该电路布置具有至少一个传感器(5)和一个连接的控制单元(7)，传感器(5)具有至少两个开关状态(“打开”和“闭合”)，这两个开关状态对应于其输出端上变化的电流强度(I₁、1₂)并且被控制单元(7)检测，所述传感器(5)的两个开关状态(“打开”和“闭合”)从属于线路网(6)的不同电流路径(6a；6a、6b)和/或引出线路的不同电压状态。

Description

具有电路布置的汽车车门闭锁装置

技术领域

本发明涉及一种汽车车门闭锁装置，其具有电路布置，该电路布置具有至少一个传感器和一个连接的控制单元，传感器具有至少两个开关状态，这两个开关状态对应于该传感器输出端上变化的电流强度并且由控制单元检测。

背景技术

例如DE 196 43 947 A1中描述了这种汽车车门闭锁装置。在此，作为传感器使用所谓的霍尔传感器芯片、即一种电子芯片，其根据是否识别出相关磁铁的靠近，而在输出端发出不同的电平。这种霍尔传感器芯片的用途是多样的，例如当要探查相关汽车车门闭锁装置中的旋转锁闩的位置时。事实上，这种汽车车门闭锁装置由两个主要组成部分即汽车门锁和相关的带销螺栓组合而成。

当带销螺栓在相关汽车门关闭期间进入由汽车门锁中的旋转门闩和止动爪组成的闭锁机构时，旋转门闩运动：旋转门闩首先到达其预闭锁位置并且接着到达主闭锁位置。相应的位置可以借助一个霍尔传感器芯片或多个这种霍尔传感器芯片探查并且单义地在控制装置中被检测。这一点通过将传感器或者说霍尔传感器芯片输出端变化的电流强度配置给该示例情况下旋转门闩的相应的待探查的位置实现。

这种霍尔传感器芯片具有一定缺点。它们具有瞬态响应特性，这可以归因于霍尔传感器芯片的供电电压通常是时钟脉冲式的。由于该瞬态响应特性，控制单元借助时延才可以可靠地分析由传感器或者说霍尔传感器发出的电流信号。这对于当下要求的快速响应时间来说是不利的。此外，霍尔传感器芯片的成本花费相对高并且可能发生故障，这例如可以归因于外部影响或机械损坏等导致的老化使相关磁体的磁通密度减小并且因此所述至少两个待记录的开关状态不再是无缺陷的或者说不能再相互区别。

虽然在现有技术和其它方面中给出了多种解决方案，以在锁止装置的情况下以开关和电阻工作(参见GB 2 309 481)。此外JP 2001049952中公开一种用于用以打开和关闭汽车门的马达的驱动控制器利用开关和电阻工作。但并没有给出令人信服的建议来解决上述问题。

发明内容

本发明所基于的技术问题是进一步发展这种类型的汽车车门闭锁装置，使得在改进反应特性的情况下使结构上的且由此经济上的耗费相对于迄今的实施方式降低。

为了解决该技术问题，本发明对这种类型的汽车车门闭锁装置规定：传感器的所述两个或至少两个开关状态从属于线路网的不同电流路径和/或引出线路的不同电流路径。

当然在需要时也可以借助于传感器探查多于两个开关状态。但是通常只需可靠地识别两个开关状态足以，这两个开关状态分别与传感器输出端的不同的电流强度对应并且因此可以被控制单元可靠地检测并且被配置给相应的待探查的运行状态。运行状态或开关状态在探查旋转锁闩的实施例的情况下可以是“到达预闭锁位置”和“未到达预闭锁位置”。当然这仅被理解为示例。

根据本发明，现在有利的是将单通/断开关或微型开关用作传感器。现在，借助该通/断开关或微型开关可以定义线路网的不同电流路径。将供电电压连接到线路网上。由控制单元检测到的并且流过线路网的电流强度根据线路网的哪一个电流路径被接通(通过传感器或通/断开关预给定)而改变。

但是原则上传感器的两个开关状态也可以从属于引出线路的不同的电压状态。引出线路的不同的电压状态通过变压来实现，变压由传感器操作地实现。因此例如可考虑的是，传感器或者说通/断开关对(DC/DC-)变压器工作或者说对其进行操作并且因此不同的电流强度重新流过引出线路，这些电流强度被控制单元检测到并且配置给相应的开关状态。也就是说，在这种情况下只需变压器、传感器和一个(唯一的)引出线路。

但是通常情况下传感器的这两个开关状态对应于线路网不同的电流路径，这些电流路径根据传感器或者说通/断开关的预给定被接通。在这种情况下线路网的各电流路径具有不同的电阻被证明是有效的。如果以基本上恒定的供电电压工作，则这些不同的电阻自动导致在线路网的输出端上变化的电流强度，这些变化的电流强度再次在控制单元中被检测到并且被配置给开关状态。

也就是说，传感器在相应的意义上对线路网工作，该线路网根据传感器的开关状态提供不同的电流路径。通过电流路径电流，从供电电压的一个极经过线路网或相关的电流路径流过控制单元返回供电电压的另一个极，因为供电电压通常是直流电压、尤其是约9伏至15伏之间区域中的低直流电压，如它们通常存在于汽车中那样。但是原则上也可考虑更高的、直至约30伏至40伏的供电电压。

在线路网中通常实现两个电流路径，传感器在这两个电流路径之间转换。在此，传感器的第一开关状态从属于第一电流路径，而传感器的第二开关状态预定第二电流路径。

具体而言证明有利的是，线路网具有一个引出线路，该引出线路具有用于第一电流路径的第一电阻，一个第二电阻作为旁路电阻接到引出线路上。当使用旁路电阻或者说第二电阻时，在线路网中形成两个并联线路并且提供第二电路路径(由两条导线构成)。在此，传感器用于使第二电阻或者说旁路电阻接到具有第一电阻的引出线路上。具有第一电阻的第一电流路径和具有第一和第二电阻的第二电流路径之间的作用方式或者说区别与电流表在构造上相似并且在功能上可比拟，在电流表中通过各旁路电阻(分流电阻)预选择各测量范围。

无论如何，在传感器的第一开关状态中电流仅流过第一电阻(第一电流路径)。相反，当在传感器的第二开关状态中第二电阻作为旁路电阻在构成两个并联线路的情况下接入时，电流流过第一电阻和第二电阻，这对应于总电阻的减小和电流强度的提高(在供电电压基本上不变的情况下)(第二电流路径)。

为了总体上减小流过线路网的静态电流并且避免可能的过热，通常借助时钟脉冲式的供电电压工作。在此，供电电压例如可以以0.5或者说50％的占空因数工作。也就是说，接通时间和断路时间约各占供电电压的整个周期持续时间的一半。在此以规律的矩形电压工作，虽然本发明也包括其它的电压曲线。

为了保持尽可能小的费用并且简化安装，证明有效的是将传感器和线路网构成一个结构单元。也就是说，传感器和基本上两个电阻通常作为一个构件提供，该构件直接用于在汽车车门闭锁装置内所期望的位置中对运行状态且因此对开关状态进行所要求的探查。所述两个电阻可以是常规的碳膜电阻，当然本发明也包括基于半导体的电阻。原则上也可以是电容式电阻。

此外，本发明以这样的方式考虑到汽车内部特定用区域，即根据作用的供电电压，传感器的开关状态分别从属于一个预给定范围的电流强度范围。也就是说，一个确定的电流范围被控制单元接受且解释为从属于一个开关状态。在此，当然这样设计，使得从属于两个开关状态的相应的电流强度范围不重叠，并且通过一个无电流强度范围彼此分开。该无电流强度范围就其范围而言与相应的电流强度范围对应。

由此提供了一种具有特殊电路布置的汽车车门闭锁装置，该电路布置涉及一个可靠的传感器(其大多情况下是通/断开关形式的)。有利的是，该通/断开关与线路网连接，该线路网在输出端提供至少两个不同的电流强度或两个不同的电流强度范围。控制单元能够容易检测到所述电流强度或电流强度范围。

由此本发明的具有传感器或微型开关的电路布置在其输入端和输出端特性方面几乎与在霍尔传感器芯片中观察到的特性没有不同之处。也就是说，在本发明的范畴中实现的电路布置可以代替霍尔传感器芯片。

这通过一种简单并且低成本的方式实现。此外，供电电压的时钟脉冲特性不影响传感器或者说通/断开关的转换特性。即传感器或者说通/断开关不具有瞬态响应特性。反而，根据开关状态存在不同的电流强度范围，这些电流强度范围仅基于必要时变化的供电电压出现。这是主要优点。

附图说明

接下来借助仅显示了一个实施例的附图来进一步说明本发明。附图如下：

图1本发明的汽车车门闭锁装置的示意图；

图2线路网一览图；

图3供电电压的时间顺序，和传感器相关的开关状态；最后

图4在考虑相应的电流强度范围的情况下的不同的开关状态。

具体实施方式

图1示出了汽车车门闭锁装置的基本特征。该汽车车门闭锁装置包含门锁1、门锁1中的旋转锁闩2和止动爪3。此外，带销螺栓4也从属于基本结构，带销螺栓仅被示意地表示。借助于传感器5探测旋转锁闩2的不同位置。

对此，传感器5通过线路网6与控制单元7连接。传感器5在当前情况下构造成通/断开关5并且具有两个开关状态，即开关5“打开”和开关5“闭合”，如图2所示。传感器5的这两个开关状态分别对应于传感器5输出端或者说线路网6输出端上的变化的电流强度I₁、I₂。控制单元7现在可以检测到输出端不同的电流强度I₁、I₂并且将其配置给旋转锁闩2的运行状态，例如“到达预闭锁位置”或“未到达预闭锁位置”。

根据本发明，传感器或者说通/断开关5的两个开关状态在该实施例的范畴中从属于线路网6不同的电流通路6a；6a、6b。在此，线路网6的两个电流通路6a；6a、6b具有不同的电阻R₁；R₁+R₂。所述不同的电阻R₁；R₁+R₂在供电电压U基本上恒定的情况下导致相应发生改变的且由控制单元7评估的电流强度I₁、I₂。

事实上，在当前情况下实现了两个电流路径，传感器或者说通/断开关5在这两个电流路径之间转换。电流路径6a；6a、6b是引出线路6a，其具有用于第一电流路径6a的第一电阻R₁。借助于传感器或者说通/断开关5将第二电阻R₂作为旁路电阻接至第一电流路径6a。由此，电流不仅流过引出线路6a，还附加地流过具有第二电阻R₂的并联线路6b。两条导线构成第二电流路径6a、6b(参见图2)。

根据图3上部可以看到，供电电压U是时钟脉冲式的(getaktet)。在该实施例中，供电电压U具有约0.5或者说50％的占空因数。该占空因数在此给出接通时间t_on和周期持续时间T之间的比值，即t_on/T。在当前情况下这同样适用于断路时间t_off和周期续时间T之间的比值。由于线路网6输出端不同的电流强度I₁、I₂，根据通/断开关5是否闭合，得到在图3下部示出的关于时间t的电流曲线。因此，在图3下部左边通/断开关5是打开的并且从属于较小的电流强度I₁。在右边通/断开关5是闭合的并且导致较高的电流强度I₂。

图4上部最终示出了在考虑到供电电压U变化的情况下供电电压U的时间曲线。基于供电电压U的变化(阴影表示)也产生如下部视图中所示的电流强度范围。(同样以阴影表示的)电流强度范围从属于各自的开关状态，即一方面通/断开关5“打开”(电流强度I₁)，另一方面通/断开关5“闭合”(电流强度I₂)。因此该视图与图3下部的视图唯一的区别在于，基于变化的供电电压U给出相应的电流强度范围，该电流强度范围整体上(仍然)被控制单元7解释为从属于相应的开关状态。

在两个从属于开关状态“打开”和“闭合”的电流强度范围I₁、I₂之间延伸着一个所谓的无电流强度范围8，该无电流强度范围就其范围而言基本上相应于相应的电流强度范围并且因此可以在控制单元7中明确地区分开关状态“打开”和“闭合”。

在当前情况下，供电电压U可以处于9伏和15伏之间的范围中。从属于通/断开关5的电流强度在其“闭合”状态中可以在大约14mA和23mA之间。相反，当通/断开关5“打开”时，在线路网6的输出端出现在约3mA和5mA之间范围内的电流强度。合乎逻辑的是，无电流强度范围8在约5mA和14mA之间的范围内。当然这些值仅仅是示例值。

Claims (10)

1.汽车车门闭锁装置，具有电路布置，该电路布置具有至少一个传感器(5)和一个连接的控制单元(7)，传感器(5)具有至少两个开关状态(“打开”和“闭合”)，这两个开关状态对应于传感器的输出端上变化的电流强度(I1；I2)并且被控制单元(7)检测，其特征在于，所述传感器(5)的两个开关状态(“打开”和“闭合”)从属于线路网(6)的不同电流路径(6a；6a、6b)和/或从属于引出线路的不同电压状态。

2.根据权利要求1所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述引出线路的不同电压状态通过由传感器操作的变压产生。

3.根据权利要求1或2所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述线路网(6)的电流路径(6a；6a、6b)具有不同的电阻(R₁；R₁+R₂)，所述电阻在基本上恒定的供电电压(U)的情况下引起变化的电流强度(I₁、1₂)。

4.根据权利要求1至3之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，实现基本上两个电流路径(6a、6b)，所述传感器(5)在这两个电流路径之间转换。

5.根据权利要求1至4之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，实现一个引出线路(6a)，其具有用于第一电流路径(6a)的第一电阻(R₁)，第二电阻(R₂)作为旁路电阻借助于传感器(5)接至第一电流路径，由此同时形成两个并联线路作为第二电流路径(6a、6b)。

6.根据权利要求1至5之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述线路网(6)具有时钟脉冲式的供电电压(U)。

7.根据权利要求6所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述供电电压(U)设有约0.5的占空因数。

8.根据权利要求1至7之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述传感器(5)和所述线路网(6)构成一个结构单元(5、6)。

9.根据权利要求1至8之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，根据作用的供电电压(U)，所述传感器(5)的开关状态(“打开”；“闭合”)分别从属于一个预给定范围的电流强度范围。

10.根据权利要求1至9之一所述的汽车车门闭锁装置，其特征在于，所述传感器(5)构造为通/断开关(5)、尤其是微型开关。

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