CN114585791B - 用于锁定和/或解锁可移动的汽车闭合机构的闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闭锁装置，用于锁定和/或解锁可移动的汽车闭合机构，如车门、行李箱盖、前盖、尾门等，其中所述闭锁装置具有电控单元和/或驱动单元，用于控制和/或驱动所述可移动的汽车闭合机构的移动。所述闭锁装置可在无需手动移动的手柄的应用之中进行使用，并能在断开常规电源的情况下工作。根据本发明，提供至少一个超级电容器以存储用于在紧急情况下操作闭锁装置的能量。

Description

用于锁定和/或解锁可移动的汽车闭合机构的闭锁装置

背景技术

在汽车锁定系统中，进入和操作汽车发射器和接收器的授权被广泛使用，以允许无钥匙进入和操作，即无钥匙进入。电机部件被用于机械闭锁部件的必要移动。

这些系统提高了汽车正常运行时的舒适性。然而，这些系统也必须在紧急情况下(即，当汽车锁定系统的电源因例如事故或汽车蓄电池耗尽而损坏)工作。因此，在公开号为WO 2016/177767 A1的PCT申请中公开的锁定系统中提供了应急电池。尽管锁闭和/或解锁是自动操作的，但是通过拉动把手等手动方式来移动车门。这种应急电池提供的电源无法为耗电量增加的开启系统(如自动开启驱动器)供电。

公开号为US 2017/0107747 A1的美国专利申请已经公开了用于锁定和/或解锁可移动的汽车闭合机构的闭锁装置。

从公开号为US 2019/0085600 A1的美国专利申请可知带有机械紧急开关，用于机动车的进入系统的电容垫。该电容垫包括一个闩锁组件，该闩锁组件包括一个带有备用能源的控制电路。触摸板能够通过进入传感器操作闩锁组件。此外，还提供了一个机械紧急开关组件，以防止进入传感器发生故障。

公开号为US 2018/0179788 A1的美国专利申请涉及车身的自动车门，该自动车门可在关闭位置和部分打开的位置之间枢转。提供了一种备用能源，该备用能源可包括一组低压超级电容器。该备用能源被耦接到车辆的自动门系统。

从公开号为DE 202013103042 U1的德国专利申请或公开号为FR 2857399A1的法国专利申请可知，应急电源由超级电容器和额外能源(如电池)组合而成。公开号为DE102014105874 A1的德国专利申请也披露了类似结构。

公开号为WO2014/102279A1的PCT申请涉及碰撞管理系统。该碰撞管理系统包括一个用于机动车的闭合结构的电子闩锁组件。在碰撞模式下，可以启动低功率模式，以节省备用能量。

在公开号为EP 1130202 A1欧洲专利申请中公开的闭锁装置包含一个应急电源，该应急电源具有用于存储能量的超级电容器。电子卡作为接口提供，该接口包括存储器中的用于测试锁定系统的纠错功能的测试程序。

当电源(通常是汽车蓄电池)与汽车断开连接，则通过使用传统机械把手并结合钥匙和气缸的方式来降低打开车门的可能性会使系统无法工作，因为应急电池无法提供自动开门操作所需的电源。为了安全起见，即将到来的电动汽车在碰撞情况下必须切断大电源，这对电动汽车而言，是尤其需要的。传统汽车有时也会遇到放电或12V电池故障。在碰撞过程中，汽车应保持关闭状态，但如果关闭电源，则无法释放电子锁。

本发明的目的在于提供一种经改进的闭锁装置，该闭锁装置可在无需手动移动的手柄的应用中进行使用，并在断开常规电源的情况下工作。

发明内容

因此，提供至少一个超级电容器，用于存储用于在紧急情况下操作闭锁装置的能量。

一个或多个超级电容器能够存储更多能量，在长达一个小时的时间段内解锁、释放和/或移动可移动的汽车闭合机构，例如车门。超级电容器的优点在于，它可以存储更多能量，而不受负载循环的限制，并且可以提供大电流。因此，除了锁定或释放功能外，超级电容器还可以为汽车闭合机构的打开动作提供额外的驱动。

有利地，在紧急情况下，将至少一个超级电容器作为电源连接到电控单元和/或驱动单元，以允许控制和驱动闭锁装置的紧急操作。

优选地，该至少一个超级电容器位于印刷电路板上和/或电控单元和/或驱动单元的壳体内。这种布置允许在超级电容器与相应的电控单元和/或驱动单元之间进行短导电连接。因此，该连接损坏的风险(即事故)被降至最低。此外，短导线降低了电阻和相应的电能损耗。

出于同样的原因，如果超级电容器、电控单元和驱动单元位于同一个印刷电路板上和/或位于同一个壳体内，这种设置也具有优势。

作为汽车车门的从动闭合机构的移动允许在操作位置设置闭合机构，例如，在该位置，车辆驾驶员可以抓住闭合机构的旁边或后面将该闭合机构拉开。即使在紧急情况下，出于保护原因，通过自动控制和驱动闭锁动作来关闭汽车也是有用的。因此，优选地，电控单元控制汽车闭合机构的锁定操作和/或解锁操作和/或打开动作和/或关闭动作，并且驱动单元驱动汽车闭合机构的锁定操作和/或解锁操作和/或打开动作和/或关闭动作。

为确保超级电容器在任何要求的情况下能被充分充电并可运行，该至少一个超级电容器与直流/直流转换器和/或交流/直流转换器的充电触点相连，该充电触点连接至汽车的常规电源，最好是连接到汽车的常规电池，该常规电池用于汽车或汽车闭合机构的正常运行。

由于点火电池在其运行期间通常由电机进行充电，并且能够为至少一个超级电容器充电，因此，汽车的点火电池有利地用作为至少一个超级电容器充电的常规电池。

为了控制充电过程，最好提供电压表，以测量在超级电容器的充电触点处的电压。

如果充电触点处的电压低于定义的阈值，由于电控单元适用于来激活闭锁装置的低功耗模式，能够确保控制至少一个超级电容器的良好充电状态。这种低功耗模式延长了运行时间，在此期间，在充电电源被中断后，启动应急功能。

由于提供独立的应急电池，以与超级电容器进行充电连接，则可以额外延长此运行时间。

当应急电池位于印刷电路板上和/或位于电控单元和/或驱动单元的壳体内时，，功能安全性得到进一步增强。将电控单元、驱动单元连接到超级电容器的短连接线，可降低故障风险，并确保闭锁装置的紧急功能。

如果电控单元和/或驱动单元和/或闭锁装置均位于汽车闭合机构(优选汽车车门)之上或其内部，则实现了进一步的改进。该位置便于接近闭锁装置，即，用于维修目的。

有利地，提供用于监测应急电池状态的监测装置和/或提供更换应急电池的手动操作。因此，不仅要监测至少一个超级电容器的充电状态，还要监测应急电池的状态，如果可能出现故障，则可以发出警告。

当激活低功耗模式时，由于电控单元适用于将至少一个超级电容器自动连接到应急电池，则实现了本发明的进一步增强。因此，在汽车正常运行期间不会使用应急电池，但当超级电容器的电源受到干扰时，则会激活应急电池。

优选地，电控单元适用于控制至少一个超级电容器的充电模式。因此，可立即将电控单元的监控数据用于充电控制。

用于控制至少一个超级电容器充电的其中一种方法是为电控单元中的充电模式定义两个电压阈值，其中，电控单元适用于在超级电容器处的电压低于较低的电压阈值时启动充电，并在该超级电容器的电压超过较高的电压阈值时停止充电。

附图的简要说明

在以下附图中说明本发明的一些实施例。

图1特别示出了根据本发明的电子设置的示意图，

图2是根据图1的带有附加的应急电池的实施例的示意图，

图3是可以放置闭锁装置的车门。

具体实施方式

图1示出了闭锁装置1，该闭锁装置1包括电机2、具有驱动单元4的电控单元3、和超级电容器6的组5。汽车蓄电池7通过直流/直流转换器8连接到超级电容器6的组5。如有必要，可提供更多个电机2，用于释放和/或驱动车门。

通过输入线9将电控单元3连接到输入线10，输入线10向直流/直流转换器8提供蓄电池的电能。通过输入线11将电控单元3连接到直流/直流转换器8和超级电容器6的组5之间的线路12。

驱动线13将驱动单元4与电机2进行连接，总线19将电控单元3与汽车总线系统(即CAN总线)进行连接。控制线14将电控单元3与直流/直流转换器8进行连接。

在正常运行模式下，通过汽车蓄电池7和直流/直流转换器8对超级电容器6进行充电，汽车蓄电池7和直流/直流转换器8提供合适的充电电压。电控单元3能够通过输入线9监测蓄电池电压。电控单元3通过控制线14控制直流/直流转换器8。电控单元3通过输入线11监测超级电容器6的充电电压。

为了优化使用超级电容器6的容量，本文提出的系统保持超级电容器6的组5两端的电压恒定。即使增加或减少了汽车蓄电池7的电能，超级电容器6的电量也将保持不变。通过断开电源供应，电控单元3将进入极低功耗模式，从而允许超级电容器6在较长时间段内保持大部分电量可用。

该电量足以支持执行访问控制、验证、解锁和驱动车门电机2的操作至少两次。

根据图2的实施例显示了附加的应急电池15，该应急电池15连接到直流/直流转换器8并由电控单元3通过输入线16进行监控。这种应急电池15延长了闭锁装置1在车辆发生碰撞或经过长时间(例如一年或几年)，汽车蓄电池电量耗尽的情况下的工作时长。此外，可以及时更换蓄电池，因为蓄电池受到监控，并且电控单元3能够通过总线19向车辆操作员/驾驶员发送消息。

当整个闭锁装置1或至少电池架被放置在可手动操作的位置时，很容易更换电池或进行其他服务或进行修理操作。例如，如图3所示，将闭锁装置1放置在汽车车门17中，特别是放置在汽车车门17的窄侧的壳体18中，这种放置是有用的。

1.闭锁装置

2.电机

3.电控单元

4.驱动单元

5.组

6.超级电容器

7.汽车蓄电池

8.直流/直流转换器

9.输入线

10.输入线

11.输入线

12.线

13.驱动线

14.控制线

15.应急电池

16.监测线

17.汽车车门

18.壳体

19.总线

Claims (15)

1.一种闭锁装置(1)，用于锁定和/或解锁可移动的汽车闭合机构，其中所述闭锁装置(1)具有用于控制所述可移动的汽车闭合机构的电控单元(3)，其中，提供至少一个超级电容器(6)以用于存储用于在紧急情况下操作所述闭锁装置(1)的能量；

其特征在于，所述电控单元(3)适用于在充电触点处的电压低于设定阈值时激活所述闭锁装置(1)的低功耗模式，所述电控单元(3)还适用于在当所述低功耗模式被激活时，将所述至少一个超级电容器(6)自动连接到应急电池(15)；所述闭锁装置(1)还具有用于驱动所述可移动的汽车闭合机构进行移动的驱动单元(4)。

2.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，在紧急情况下将所述至少一个超级电容器(6)作为连接到所述电控单元(3)和/或所述驱动单元(4)的电源。

3.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述至少一个超级电容器(6)位于印刷电路板上和/或位于所述电控单元(3)和/或所述驱动单元(4)的壳体(18)内。

4.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述超级电容器(6)和所述电控单元(3)，以及所述驱动单元(4)位于同一个印刷电路板上和/或位于同一个壳体(18)内。

5.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述电控单元(3)控制所述汽车闭合机构的锁定操作和/或解锁操作和/或打开动作和/或关闭动作，并且所述驱动单元(4)驱动所述汽车闭合机构的锁定操作和/或解锁操作和/或打开动作和/或关闭动作。

6.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述至少一个超级电容器(6)与直流/直流转换器(8)和/或交流/直流转换器的充电触点连接，所述充电触点连接到所述汽车的汽车蓄电池(7)，所述汽车蓄电池(7)用于所述汽车闭合机构和/或所述汽车的正常运行。

7.根据权利要求6所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述汽车蓄电池(7)是所述汽车的点火电池。

8.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，提供电压表以测量在所述至少一个超级电容器(6)的充电触点处的电压。

9.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述应急电池(15)位于印刷电路板上和/或位于所述电控单元(3)和/或所述驱动单元(4)的壳体(18)内电控单元。

10.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述电控单元(3)和/或所述驱动单元(4)和/或所述闭锁装置(1)位于所述汽车闭合机构之上或之内。

11.根据权利要求10所述的闭锁装置(1)，其特征在于，提供用于监测所述应急电池(15)的状态的监测装置和/或提供更换所述应急电池(15)的手动操作。

12.根据权利要求1所述的闭锁装置(1)，其特征在于，所述电控单元(3)被用于控制所述至少一个超级电容器(6)的充电模式。

13.根据权利要求12所述的闭锁装置(1)，其特征在于，在所述电控单元(3)中定义了所述充电模式的较低的电压阈值和较高的电压阈值，其中，所述电控单元(3)用于当所述至少一个超级电容器(6)的电压低于所述较低的电压阈值时开启充电，以及当所述至少一个超级电容器(6)的电压大于较高的电压阈值时停止充电。

14.汽车闭合机构，其特征在于，所述汽车闭合机构具有根据上述权利要求1-13中任一所述的闭锁装置(1)。

15.汽车，其特征在于，所述汽车具有根据权利要求14所述的汽车闭合机构。