DE102018222408A1 - Electronic door locking system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Türschließsystem (1) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend mindestens ein Steuergerät (2-x), welches zumindest zum Ansteuern einer mechanischen Ver- und Entriegelung (54, 56) mindestens einer Kraftfahrzeugtür ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Steuergerät (2-x) einen zusätzlichen elektrischen Spannungseingang (6) aufweist, wobei eine elektrische Verschaltung in dem mindestens einen Steuergerät (2-x) derart ausgebildet ist, dass über den zusätzlichen elektrischen Spannungseingang (6) eine Energieversorgung ausschließlich derjenigen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts (2-x) möglich ist, die für das Ansteuern der mechanischen Ver- und Entriegelung (54, 56) der mindestens einen Kraftfahrzeugtür notwendig sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (50) mit einem elektronischen Türschließsystem (1).The invention relates to an electronic door locking system (1) of a motor vehicle (50), comprising at least one control unit (2-x), which is designed at least to control a mechanical locking and unlocking (54, 56) of at least one motor vehicle door, the at least one Control device (2-x) has an additional electrical voltage input (6), wherein an electrical connection in the at least one control device (2-x) is designed such that the additional electrical voltage input (6) is used to supply energy exclusively to those components of the at least one Control device (2-x) is possible, which are necessary for controlling the mechanical locking and unlocking (54, 56) of the at least one motor vehicle door. The invention further relates to a motor vehicle (50) with an electronic door locking system (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Türschließsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Türschließsystem.The invention relates to an electronic door locking system and a motor vehicle with an electronic door locking system.
Bei Kraftfahrzeugen werden die Türen häufig mit einer Zentralverriegelung ausgestattet, wobei die Schlösser der Türen zur Steigerung des Komforts mittels eines elektronischen Schlüssels über Infrarot- oder HF-Strahlung fernbedienbar sein können. Meistens ist die Kraftfahrzeugtür mit einem zusätzlichen mechanischen Schloss versehen, das mittels eines zugehörigen mechanischen Schlüssels betätigbar ist, falls der elektronische Schlüssel ausfällt. Dieser Ausfall kann sowohl durch eine leere Bordnetzbatterie als auch durch eine leere Batterie innerhalb des elektronischen Schlüssels erfolgen. Dabei kann die Bordnetzbatterie zur Versorgung eines Türsteuergeräts mit einer Empfangseinrichtung für das Sendesignal des elektronischen Schlüssels dienen, um nachfolgend die Zentralverriegelung in Gang zu setzen. Die zusätzliche Batterie innerhalb des elektronischen Schlüssels dient zur Ausstrahlung der Sendeleistung des Schlüssels. Sofern eine dieser Batterien bei den bekannten Systemen ausfällt, muss die Kraftfahrzeugtür mit dem zusätzlichen mechanischen Schlüssel betätigt werden.In motor vehicles, the doors are often equipped with a central locking system, and the locks on the doors can be remotely operated by means of an electronic key using infrared or HF radiation to increase comfort. The motor vehicle door is usually provided with an additional mechanical lock, which can be actuated by means of an associated mechanical key if the electronic key fails. This failure can be caused both by an empty on-board electrical system battery and by an empty battery within the electronic key. The on-board electrical system battery can serve to supply a door control device with a receiving device for the transmission signal of the electronic key, in order to subsequently activate the central locking. The additional battery inside the electronic key is used to transmit the transmission power of the key. If one of these batteries fails in the known systems, the motor vehicle door must be actuated with the additional mechanical key.
Zur Erhöhung des Diebstahlschutzes werden im Kraftfahrzeug zunehmend elektronische Mittel eingesetzt, die beispielsweise auch elektronische Schließsysteme für die Türen und das Zündschlüsselsystem umfassen. Beispielsweise ist aus der
Wird ein mechanischer Schlüssel überhaupt nicht mehr eingesetzt, beispielsweise im Fall einer ausschließlichen Verwendung eines Smartphones als elektronischem Schlüssel, wobei ein digitaler Schlüssel (engl. Digital Key) über Near Field Communication (NFC) als Schließsignal an das Türschließsystem des Kraftfahrzeugs übertragenen wird und das Türschließsystem dann nach einer Überprüfung des digitalen Schlüssels die Kraftfahrzeugtüren ver- oder entriegelt, kann das Kraftfahrzeug bei entladener oder defekter Bordnetzbatterie nicht mehr ohne weiteres geöffnet werden.If a mechanical key is no longer used, for example in the case of a smartphone being used exclusively as an electronic key, a digital key being transmitted as a closing signal to the door locking system of the motor vehicle via Near Field Communication (NFC) and the door locking system then, after checking the digital key, the motor vehicle doors are locked or unlocked, the motor vehicle can no longer be easily opened when the on-board electrical system battery is discharged or defective.
Zur Lösung des technischen Problems, einen Zugang zum Kraftfahrzeug bei entladener Bordnetzbatterie ohne mechanischen Schlüssel zu gewährleisten, offenbart die
In alternativer Ausbildung weist die Kfz-Elektronik eine Spannungsüberwachung auf, welche bei schadhafter Bordbatterie auf eine innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Notbatterie umschaltet, um die notwendige Energie zur Betätigung des Türsteuergerätes und insbesondere der Zentralverriegelung zu liefern.In an alternative embodiment, the motor vehicle electronics have a voltage monitoring system which, in the event of a defective on-board battery, switches over to an emergency battery arranged inside the motor vehicle in order to supply the energy required for actuating the door control unit and in particular the central locking.
Aus der
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektronisches Türschließsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Türschließsystem zu verbessern. The invention is based on the object of improving an electronic door locking system and a motor vehicle with an electronic door locking system.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches Türschließsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by an electronic door locking system with the features of claim 1 and a motor vehicle with the features of
Insbesondere wird ein elektronisches Türschließsystem eines Kraftfahrzeugs geschaffen, umfassend mindestens ein Steuergerät, welches zumindest zum Ansteuern einer mechanischen, insbesondere elektromechanischen, Ver- und Entriegelung mindestens einer Kraftfahrzeugtür ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Steuergerät einen zusätzlichen elektrischen Spannungseingang aufweist, wobei eine elektrische Verschaltung in dem mindestens einen Steuergerät derart ausgebildet ist, dass über den zusätzlichen elektrischen Spannungseingang eine Energieversorgung ausschließlich derjenigen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts möglich ist, die für das Ansteuern der mechanischen Ver- und Entriegelung der mindestens einen Kraftfahrzeugtür notwendig sind.In particular, an electronic door locking system of a motor vehicle is created, comprising at least one control device which is designed at least to control a mechanical, in particular electromechanical, locking and unlocking of at least one motor vehicle door, the at least one control device having an additional electrical voltage input, an electrical connection in the at least one control device is designed in such a way that the additional electrical voltage input enables energy to be supplied exclusively to those components of the at least one control device which are necessary for controlling the mechanical locking and unlocking of the at least one motor vehicle door.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend ein solches elektronisches Türschließsystem.Furthermore, a motor vehicle is created, comprising such an electronic door locking system.
Im Normalbetrieb werden alle Steuergeräte über einen regulären Spannungseingang versorgt. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen zusätzlichen Spannungseingang ist im Notfall, das heißt insbesondere im Fall einer entladenen oder defekten Bordnetzbatterie, eine selektive Energieversorgung nur der zum Ver- und Entriegeln der mindestens einen Kraftfahrzeugtür notwendigen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts möglich. Andere Komponenten in dem mindestens einen Steuergerät werden hingegen über den zusätzlichen Spannungseingang nicht versorgt. Da die Steuergeräte in Kraftfahrzeugen in der Regel mehrere Funktionen gleichzeitig ansteuern (z.B. beim Türsteuergerät sowohl das Ver- und Entriegeln der Kraftfahrzeugtür als auch einen elektrischen Fensterheber etc.), kann durch das Beschränken des Funktionsumfangs des mindestens einen Steuergeräts der Leistungsbedarf deutlich reduziert werden. Hierdurch können die Anforderungen an eine im Notfall bereitzustellende Spannungs- bzw. Energieversorgung, unabhängig davon, wie diese konkret bereitgestellt wird, reduziert werden.In normal operation, all control units are supplied via a regular voltage input. Due to the additional voltage input provided according to the invention, in an emergency, that is to say in particular in the case of a discharged or defective on-board electrical system battery, a selective energy supply is only possible for the components of the at least one control device necessary for locking and unlocking the at least one motor vehicle door. However, other components in the at least one control device are not supplied via the additional voltage input. Since the control devices in motor vehicles generally control several functions simultaneously (e.g. for the door control device, both the locking and unlocking of the motor vehicle door and an electric window lifter, etc.), the power requirement can be significantly reduced by limiting the scope of functions of the at least one control device. As a result, the requirements for a voltage or energy supply to be provided in an emergency can be reduced, regardless of how it is specifically provided.
Ein Steuergerät ist insbesondere ein Bordnetzsteuergerät (engl. Body Control Module, BMC). Das Bordnetzsteuergerät umfasst hierbei insbesondere eine Recheneinrichtung und eine Busschnittstelle zum Kommunizieren über ein Bussystem des Kraftfahrzeugs. Die Recheneinrichtung kann als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird.A control unit is in particular an on-board network control unit (Body Control Module, BMC). The on-board electrical system control device in particular comprises a computing device and a bus interface for communicating via a bus system of the motor vehicle. The computing device can be designed as a combination of hardware and software, for example as program code, which is executed on a microcontroller or microprocessor.
Die Erfindung ist im Hinblick auf die Art und Weise, wie die elektrische Energieversorgung im Notfall, das heißt bei entladener oder defekter Bordnetzbatterie, über den zusätzlichen elektrischen Spannungseingang bereitgestellt wird, nicht beschränkt. Für den Notfall kann beispielsweise eine Notbatterie oder ein Speicherkondensator vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, im Notfall elektrische Energie von außen mittels einer externen Spannungsquelle bereitzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass bei Unterschreiten einer Schwellenspannung der Bordnetzbatterie auf eine Notversorgung umgeschaltet wird.The invention is not limited with regard to the way in which the electrical energy supply is provided via the additional electrical voltage input in an emergency, that is to say when the on-board electrical system battery is discharged or defective. For example, an emergency battery or a storage capacitor can be provided for emergencies. In an emergency, it can also be provided to provide electrical energy from the outside by means of an external voltage source. Provision can be made to switch to an emergency supply when the voltage of the on-board electrical system battery falls below a threshold voltage.
Die mechanische Ver- und Entriegelung ist insbesondere als elektromechanisches Türschloss ausgebildet, welches in Abhängigkeit eines von dem mindestens einen Steuergerät ausgegebenen Schließsignals ein mechanisches Ver- oder Entriegeln der jeweiligen Kraftfahrzeugtür bewirkt.The mechanical locking and unlocking is designed in particular as an electromechanical door lock which, depending on a locking signal output by the at least one control unit, effects a mechanical locking or unlocking of the respective motor vehicle door.
Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Steuergerät eine Zentralelektrik des Kraftfahrzeugs ist und ein weiteres Steuergerät ein Türsteuergerät mindestens einer Kraftfahrzeugtür ist, wobei die Zentralelektrik und das Türsteuergerät über ein Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs miteinander kommunizieren können.In particular, it is provided that a control unit is a central electrical system of the motor vehicle and a further control unit is a door control unit of at least one motor vehicle door, the central electrical system and the door control unit being able to communicate with one another via a communication network of the motor vehicle.
In einer Ausführungsform umfasst das elektronische Türschließsystem eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Sendesignalen eines elektronischen Schlüssels. Ferner kann das elektronische Türschließsystem zusätzlich oder alternativ einen NFC-Leser zum Empfangen eines digitalen Schlüssels, beispielsweise von einem Smartphone, aufweisen.In one embodiment, the electronic door locking system comprises a receiving device for receiving transmission signals of an electronic key. Furthermore, the electronic door locking system can additionally or alternatively have an NFC reader for receiving a digital key, for example from a smartphone.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschaltung des mindestens einen Steuergeräts eine elektrische Entkopplung aufweist, mit der der zusätzliche elektrische Spannungseingang zumindest bei ausschließlicher elektrischer Versorgung der notwendigen Komponenten über den zusätzlichen elektrischen Spannungseingang von den restlichen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts elektrisch entkoppelt ist oder entkoppelt werden kann. Entkopplung soll hierbei bedeuten, dass ein Strom- bzw. Leistungsfluss von dem zusätzlichen Spannungseingang zu den restlichen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts nicht möglich ist. Zur elektrischen Entkopplung kann die Verschaltung beispielsweise mindestens eine Diode und/oder mindestens einen Halbleiterschalter aufweisen, mit denen ein Strom- bzw. Leistungsfluss blockiert bzw. gesteuert werden kann.In one embodiment it is provided that the interconnection of the at least one control device has an electrical decoupling with which the additional electrical voltage input is electrically decoupled or decoupled from the remaining components of the at least one control device, at least when the necessary components are supplied exclusively with electrical power via the additional electrical voltage input can be. Decoupling should mean that a current or power flow from the additional voltage input to the remaining components of the at least one control device is not possible. The circuit can be used for electrical decoupling For example, have at least one diode and / or at least one semiconductor switch with which a current or power flow can be blocked or controlled.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur das mindestens eine Steuergerät zum Ansteuern einer elektromechanischen Ver- und Entriegelung der Fahrertür des Kraftfahrzeugs einen zusätzlichen elektrischen Spannungseingang aufweist. Hierdurch kann der Leistungsbedarf im Notfall weiter reduziert werden, da lediglich die zum Entriegeln der Fahrertür notwenigen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts mit elektrischer Energie versorgt werden.In a further embodiment it is provided that only the at least one control unit for controlling an electromechanical locking and unlocking of the driver's door of the motor vehicle has an additional electrical voltage input. As a result, the power requirement in an emergency can be reduced further, since only the components of the at least one control device required to unlock the driver's door are supplied with electrical energy.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elektronische Türschließsystem mindestens ein von außerhalb des Kraftfahrzeug zugängliches Kontaktelement aufweist, welches zumindest zeitweise mit dem zusätzlichen elektrischen Spannungseingang des mindestens einen Steuergeräts elektrisch verbunden ist oder verbunden werden kann. Hierdurch kann elektrische Energie mittels einer externen Spannungsquelle von außen bereitgestellt werden. Da mit dem beschriebenen elektronischen Türschließsystem insgesamt weniger Leistung bereitgestellt werden muss, kann eine externe Spannungsquelle kleiner dimensioniert sein.In one embodiment it is provided that the electronic door locking system has at least one contact element that is accessible from outside the motor vehicle and that is or can be connected at least temporarily to the additional electrical voltage input of the at least one control device. In this way, electrical energy can be provided from the outside by means of an external voltage source. Since less power has to be provided overall with the described electronic door locking system, an external voltage source can be dimensioned smaller.
In einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs eine zusätzliche und separate elektrische Leitung zur Spannungsversorgung des zusätzlichen elektrischen Spannungseingangs des mindestens einen Steuergeräts umfasst. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Klemme vorgesehen sein, welche ausschließlich für eine Notenergieversorgung des Türschließsystems vorgesehen ist.In one embodiment of the motor vehicle, it is provided that an on-board electrical system of the motor vehicle comprises an additional and separate electrical line for supplying voltage to the additional electrical voltage input of the at least one control device. For this purpose, for example, a corresponding clamp can be provided, which is provided exclusively for an emergency energy supply for the door locking system.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass die zusätzliche separate elektrische Leitung derart ausgebildet und/oder im Kraftfahrzeug angeordnet ist, dass diese bei einem Unfall vor einer Zerstörung geschützt ist. Insbesondere kann die zusätzliche separate elektrische Leitung gekapselt sein, beispielsweise mit Hilfe einer mechanisch besonders stabilen und/oder reißfesten Ummantelung. Alternativ oder zusätzlich kann die zusätzliche elektrische Leitung auch in unfallsicheren Fahrzeugbereichen verlegt werden.In a further embodiment of the motor vehicle, it is provided that the additional separate electrical line is designed and / or arranged in the motor vehicle in such a way that it is protected from destruction in the event of an accident. In particular, the additional separate electrical line can be encapsulated, for example with the aid of a mechanically particularly stable and / or tear-resistant sheathing. Alternatively or additionally, the additional electrical line can also be installed in accident-proof vehicle areas.
In einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist ferner vorgesehen, dass mindestens ein weiterer elektrischer Bordnetzverbraucher im Kraftfahrzeug mit der zusätzlichen separaten elektrischen Leitung verbunden ist. Hierdurch kann auch der weitere elektrische Bordnetzverbraucher im Notfall über diese Leitung versorgt werden. Der weitere elektrische Bordnetzverbraucher kann beispielsweise eine Parkbremse sein, welche dann auch im Notfall, beispielsweise zum einfacheren Abtransport des Kraftfahrzeugs, gelöst werden kann.In one embodiment of the motor vehicle, it is further provided that at least one further electrical vehicle electrical system consumer in the motor vehicle is connected to the additional separate electrical line. As a result, the other electrical vehicle electrical system consumers can be supplied via this line in an emergency. The further electrical vehicle electrical system consumer can be, for example, a parking brake, which can then also be released in an emergency, for example for easier removal of the motor vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass ein Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs derart ausgebildet ist, dass dieses in einem eingeschränkten Funktionsumfang betrieben werden kann, wobei in diesem Fall ausschließlich die für das Ansteuern der mechanischen Ver- und Entriegelung der mindestens einen Kraftfahrzeugtür notwendigen Komponenten des mindestens einen Steuergeräts miteinander kommunizieren können. Hierdurch kann eine zum Kommunizieren benötigte elektrische Leistung auf ein Mindestmaß reduziert werden. Der eingeschränkte Funktionsumfang wird beispielsweise immer im Notfall aktiviert.In a further embodiment of the motor vehicle, it is provided that a communication network of the motor vehicle is designed in such a way that it can be operated with a restricted range of functions, in which case only the components of the motor vehicle that are necessary for controlling the mechanical locking and unlocking of the at least one motor vehicle door can communicate with each other at least one control unit. As a result, an electrical power required for communication can be reduced to a minimum. The restricted range of functions is always activated in an emergency, for example.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des elektronischen Türschließsystems eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Türschließsystems eines Kraftfahrzeugs.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the electronic door locking system of a motor vehicle; -
2nd a schematic representation of a further embodiment of the electronic door locking system of a motor vehicle.
In
Die Steuergeräte
Das Zentralelektriksteuergerät
Die Steuergeräte
Um einen Strom- bzw. Leistungsfluss von dem zusätzlichen elektrischen Spannungseingang
Im normalen Betrieb, das heißt bei funktionstüchtiger und geladener Bordnetzbatterie werden beide Klemmen
Soll eine externe Spannungsversorgung bereitgestellt werden können, kann vorgesehen sein, dass das elektronische Türschließsystem
Da in einem Notfall, das heißt wenn eine Bordnetzbatterie des Kraftfahrzeugs entladen oder defekt ist, ausschließlich die zum Ansteuern der Ver- und Entriegelung
Es kann vorgesehen sein, dass ein weiterer elektrischer Bordnetzverbraucher
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Kommunikationsnetz
In
Im Gegensatz zu der in der
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Elektronisches TürschließsystemElectronic door locking system
- 2-x2-x
- SteuergerätControl unit
- 2-12-1
- ZentralelektriksteuergerätCentral electrical control unit
- 2-22-2
- Türsteuergerät der FahrertürDriver door control unit
- 2-32-3
- Türsteuergerät der BeifahrertürDoor control unit of the passenger door
- 44th
- BusschnittstelleBus interface
- 55
- EmpfangseinrichtungReceiving device
- 66
- zusätzlicher elektrischer Spannungseingangadditional electrical voltage input
- 77
- restliche Komponenteremaining component
- 88th
- elektrische Entkopplungelectrical decoupling
- 99
- weiterer elektrischer Bordnetzverbraucherfurther electrical vehicle electrical system consumers
- 1010th
- KlemmeClamp
- 1111
- zusätzliche und separate elektrische Leitungadditional and separate electrical wiring
- 1212th
- KlemmeClamp
- 1313
- NFC-ModulNFC module
- 2020
- elektronischer Schlüsselelectronic key
- 5050
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 5151
- ScheinwerferreinigungsanlageHeadlight cleaning system
- 5252
- WaschpumpeWash pump
- 5353
- linksseitiger elektrischer Fensterheberleft-hand electric window regulator
- 5454
- mechanische Ver- und Entriegelungmechanical locking and unlocking
- 5555
- rechtsseitiger elektrischer Fensterheberelectric window on the right
- 5656
- mechanische Ver- und Entriegelungmechanical locking and unlocking
- 6060
- CAN-BusCAN bus
- 6161
- KommunikationsnetzCommunication network
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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WO2024037466A1 (en) * | 2022-08-13 | 2024-02-22 | 吉林省中赢高科技有限公司 | Vehicle door system controlled by wireless network |
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