电门闩锁的制作方法

文档序号:11626591阅读:422来源:国知局
电门闩锁的制造方法与工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月16日提交的美国临时申请序列第62/242,563号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用合并到本文中。

本公开内容总体上涉及门闩锁,并且更具体地,涉及例如可以用于机动车辆锁闭系统中的电子闩锁组件(通常被称为电闩锁或电子闩锁组件)。本公开内容还涉及操作电子闩锁组件的方法。



背景技术:

本部分提供了与本公开内容有关的背景信息,其不一定是现有技术。

已知电门闩锁(电子闩锁)被设置在机动车辆中,例如用于控制各种锁闭面板如乘客门和提升式门的打开和闭合。电子闩锁的定义特性之一是它不包括至外侧或内侧门把手的机械连杆件。相反,响应于来自把手之一的电信号,门被电动致动器释放。电子门闩通常包括具有棘轮的闩锁机构,其能够相对于固定到门柱的碰销而选择性地可旋转,以将门闩锁和解锁。闩锁机构通常还包括掣爪,其选择性地接合棘轮以防止棘轮旋转。电子闩锁通常还包括电动致动器,例如电动马达,其电连接至车辆的主电源(例如,车辆的12v电池),以直接或间接驱动掣爪。最后,一些电子闩锁配备有束紧机构,其被配置成束紧棘轮以提供通电的束紧特征。

因此,存在很多可以用电子闩锁实现的特征,这些特征使用常规机械门闩锁通常需要复杂的机械设计或机构。然而,要认识到,电子闩锁的一个缺点是依赖于用于操作的电力。因此,在电力中断的情况下,例如在电池或电路故障的情况下,车辆乘员对门的打开可能发生问题。

实际上,与电子闩锁有关的共同问题是在车辆的主电源发生故障的情况下控制门的打开和闭合。此外,中断或切断主电源与电子门闩中的电动马达之间的电连接可能导致类似的控制问题。例如,在车辆发生事故或碰撞的情况下,这种电连接的中断或切断可能会发生。然而,在这些情况下,使门能够被打开和闭合通常是由车辆法规规定的。

因此,已知使用用于电子闩锁的备用电源,以在车辆主电源发生故障或中断的情况下向闩锁的电动马达提供电能。ep0694664a1公开了一种用于电门闩锁的备用电源,其被设计成在紧急情况期间向闩锁供电,并且该备用电源包括布置在车门内的辅助电池,以为将碰销从棘轮中释放而供电,以利于由车辆乘员将门打开。wo2014/102282公开了一种用于电门闩锁的备用电源,其被设计成在紧急情况期间向电动马达供电,并且该备用电源包括超级电容器组,该超级电容器组被配置成在正常运行条件下储存能量,并且在故障运行条件下向电动马达提供备用电源电压。然而,这样的电闩锁并未被设计成对通常与电闩锁的“软闭合”功能相关联的束紧机构提供适当操作。

因此,仍然存在以下需求:改进的电子闩锁组件及其操作方法,该方法能够在没有主电源并且不依赖于复杂的机械设计的情况下对包括束紧操作的电子闩锁组件进行操作。



技术实现要素:

本部分提供了本公开内容的一般概要,而非其全部范围或其所有特征和优点的综合性公开内容。

本公开内容的目的是提供用于机动车辆锁闭系统的电闩锁组件,其解决并克服上述与常规的电闩锁相关联的缺点。

因此,本公开内容的方面是提供一种用于机动车辆锁闭系统的电闩锁组件,该电闩锁组件具有致动组,该致动组包括:具有棘轮和掣爪的闩锁机构;以及具有束紧杆的束紧机构,该束紧杆可操作地耦接至棘轮并且在束紧位置与非束紧位置之间可移动。致动组还包括用于致动束紧杆的电动马达。电闩锁组件还包括控制电路,该控制电路包括控制单元,该控制单元被配置成生成驱动信号以操作致动组。控制单元通常由车辆的主电源供电。控制电路还包括备用能量源,以在主电源经历故障状况的情况下向控制电路和致动组提供电力。控制电路被配置成按照故障状况来行动,并且将控制单元的电源从主电源切换到备用能量源,以及用于使束紧杆返回至非束紧位置。

本公开内容的电闩锁被配置成在束紧杆从束紧位置移动至非束紧位置之前提供电源切换功能。作为替代方案,在束紧杆从其束紧位置移动其至非束紧位置期间可能会发生电源切换功能。

根据本公开的另一个方面,提供了一种用于车辆的锁闭构件的电子闩锁组件。该电子闩锁组件包括致动组,该致动组具有闩锁机构,该闩锁机构可操作成选择性地紧固该闭锁构件。致动组还包括束紧机构,该束紧机构在束紧位置与非束紧位置之间可移动。电子控制电路被耦接至主电源和致动组。电子控制电路包括备用能量源和控制单元。该控制单元被配置成检测主电源的故障状况。控制单元还被配置成:响应于检测到主电源的故障状况,使用来自备用能量源的电力选择性地将束紧机构移动至非束紧位置,以允许打开闭锁构件。

根据本公开内容的又一个方面,操作耦接至锁闭构件的电子闩锁组件的方法包括下述步骤:使用来自主电源的电力将束紧机构从非束紧位置移动至束紧位置。该方法进行到在将束紧机构移动至束紧位置的同时检测主电源的故障状况的步骤。然后,该方法的下一步骤是响应于检测到主电源的故障状况而使用来自备用能量源的电力将束紧机构移动至非束紧位置。接着,该方法进行到响应于没有检测到主电源的故障状况而检测电子闩锁组件是否被闩锁的步骤。该方法继续进行到响应于电子闩锁组件被闩锁而使用来自主电源的电力将束紧机构移动至非束紧位置的步骤。然后,响应于电子闩锁组件未被闩锁而使用来自主电源的电力将束紧机构移动至束紧位置。然后,该方法包括在将束紧机构移动至非束紧位置的同时检测主电源的故障状况的步骤。该方法结束于下述步骤:响应于在将束紧机构移动至非束紧位置的同时检测到主电源的故障状况,使用来自备用能量源的电力将束紧机构移动至非束紧位置。

本公开内容涉及提供一种配备有束紧机构的电子闩锁,该束紧机构具有另外的控制特征:响应于电源从主电源切换至备用电源,有意地使束紧机构返回至其非束紧模式。在束紧操作或非束紧操作期间,当检测到电力缺失时,提供这种使束紧机构返回/复位至其非束紧模式的特征。这种在检测到故障时无论束紧机构的当前状态如何都使束紧机构返回至其非束紧模式的做法导致该闩锁机构允许释放门。

根据本文提供的描述,另外的适用领域将变得明显。本概要中的描述及具体示例仅出于说明性的目的,而不旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于对所选实施方式而并非全部可能的实施的说明性目的,并且不旨在限制本公开内容的范围。

图1示出了在功能上和操作上与机动车辆的门相关联布置的电闩锁组件(电子闩锁组件);

图2是可操作地与图1的电子闩锁组件相关联的电子控制电路的示意图;以及

图3是示出了用于操作由图2的电子控制电路实现的图1的电子闩锁组件的方法的步骤的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中,阐明细节以提供对本公开内容的理解。在一些情况下,为了不使本公开内容混淆,没有详细描述或示出某些电路、结构和技术。

一般地,本公开内容涉及非常适合在许多车辆锁闭应用中使用的类型的电子锁或者电子闩锁。将结合一个或更多个示例实施方式来描述本公开内容的电子闩锁组件和相关联的操作方法。然而,仅提供所公开的具体示例实施方式来描述发明构思、特征、优点和目的,这将足以使本领域的技术人员能够理解并实践本公开内容。具体地,提供了示例实施方式,使得将本公开内容的范围透彻而全面地传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节,诸如具体部件、装置和方法的示例,以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对本领域技术人员来说明显的是,不必采用这些具体细节,并且示例实施方式可以以许多不同的形式体现,并且也不应该被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,没有详细描述公知的处理、公知的装置结构和公知的技术。

参照附图,公开了用于机动车辆锁闭系统的电子闩锁和操作该电子闩锁的方法,其中,贯穿若干视图,相同的数字表示对应的部分。

图1和图2中的数字1表示被耦接至机动车辆3的锁闭面板(例如门2)的整个电子闩锁组件(在下文中,电子闩锁组件1)。应当理解的是,电子闩锁组件1可以被耦接至机动车辆3的任意种类的锁闭装置,例如但不限于乘客门、提升式门、行李箱盖和罩。

电子闩锁组件1通过例如电力电缆的电连接元件5被电连接至机动车辆3的主电源4,例如提供12v电池电压vbatt的主电池。主电源4还可以包括如机动车辆3内的不同电能量源,例如交流发电机。

电子闩锁组件1被配置成包括致动组6,其可操作成控制门2的致动(或一般地控制车辆锁闭装置的致动),所述致动组6具有一个或更多个电动马达6d。在一种可能的实施方式中,致动组6包括具有棘轮6a和掣爪6c的闩锁机构。棘轮6a可旋转地安装至锁壳11,并且能够选择性地可旋转,以接合碰销6b(以没有详细示出的方式被固定至机动车辆3的本体,例如固定至所谓的“a柱”或“b柱”)。棘轮6a在非闩锁(碰销释放)位置、辅助闩锁/闭合(辅助碰销捕获)位置以及主闩锁/闭合(主碰销捕获)位置之间可旋转,并且通常朝向非闩锁位置偏置。当棘轮6a相对于碰销6b被旋转至闩锁位置中之一时,门2处于闭合状态,即处于闩锁并束紧或者闩锁而非束紧状态。掣爪6c也可旋转地安装至锁壳11,并且在棘轮释放位置与一个或更多个棘轮保持位置之间可移动。掣爪6c向其棘轮释放位置的移动允许棘轮6a移动至其非闩锁位置。与此相反,掣爪6c向其棘轮保持位置的移动起到使棘轮6a保持在其闩锁/闭合位置中之一的作用。掣爪6c由与电动致动器机构相关联的电动马达6d直接或间接地驱动,以在其棘轮保持位置(例如,用于将棘轮6a保持在其主闭合位置的主闩锁保持位置以及用于将棘轮6a保持在其辅助闭合位置的辅助棘轮保持位置)与其棘轮释放位置之间移动。掣爪6c通常被偏置成连续接合棘轮6a。

致动组6还包括具有安装在电子闩锁组件1的壳体11内的束紧杆6e的束紧机构。例如,弹簧(未示出)对束紧杆6e的一侧的施加偏置力,从而促进束紧杆6e朝向棘轮6a。可替代地,束紧杆6e可以被配置成接合碰销6b或者直接作用于碰销6b,而不是经由棘轮6a间接地作用于碰销6b。束紧机构还包括束紧致动器,例如但不限于电动马达6d。束紧杆6e被配置成接收来自束紧致动器的驱动接合,以提供驱动束紧杆6e朝向束紧位置(即,束紧机构处于束紧模式或位置中)和/或起始或非束紧位置(即,束紧机构处于非束紧模式或位置中)的移动/旋转。例如,驱动束紧杆6e的电动束紧马达6d可以独立于驱动掣爪6c的电动释放马达6d。在独立操作的情况下,电子闩锁组件1的致动组6可以包含多个电动马达6d,即驱动束紧杆6e的电动束紧马达6d和驱动掣爪6c的电动释放马达6d。在任何情况下,一个或更多个马达6d由主电源4或集成备用电源20供电,如下面进一步描述的那样。为方便起见,电动束紧马达6d在本文中被称为电动马达6d。

束紧杆6e可以被旋转至其束紧位置,该束紧位置转而又使棘轮6a旋转,直到掣爪6c接合至其主棘轮保持位置为止,从而使棘轮6a保持或以其他方式保留在其主闭合位置。当束紧操作完成时,由电动马达6d控制的束紧致动机构“复位”来将束紧杆6e归位到其非束紧位置,以在掣爪6c脱离时不阻挡棘轮6a旋转至释放位置中。束紧杆6e向非束紧位置的移动还作用为使棘轮6a从主闭合位置释放,并且使得棘轮6a能够移动至其辅助闭合位置,或者使棘轮6a从辅助闭合位置释放,并且使得棘轮6a能够移动至其非闩锁位置。

因此,致动组6的束紧杆6e可以由电动马达6d致动,以将电子闩锁组件1从辅助闭合位置束紧至主闭合位置,以及在电子闩锁组件1已经被束紧时将束紧杆6e归位到其非束紧位置。要认识到,束紧位置可以被限定为将束紧杆6e与棘轮6a和/或碰销6b接合,以将棘轮6a驱动至电子闩锁组件1的闩锁主闭合位置中(例如门2被锁定并束紧)。要认识到,非束紧或起始位置可以被限定为使束紧杆6e与棘轮6a和/或碰销6b脱离。在束紧杆6e的非束紧位置或起始位置中,掣爪6c将棘轮6a与碰销6b保持接合在主闭合位置中。

电子闩锁组件1还包括电子控制电路10,其例如包括微控制器或其他已知计算单元(下面详细讨论)。电子控制电路10被耦接至致动组6,并且向电动马达6d提供合适的驱动信号sd。

在可能的实施方式中,电子控制电路10与电子闩锁组件1的致动组6一起被便利地嵌入并布置在(示意性示出的)相同的壳体或外壳11中,从而提供集成紧凑且易于组装的单元。

电子控制电路10还经由电连接元件14(例如,数据总线)被电耦接至(被配置成控制机动车辆3的一般操作的)车辆管理单元12,以便交换表示车辆3的状态的信号、数据、命令和/或信息vd。这样的信息和/或信号vd可以包括例如:致动组6的各个部件的定位、主电源4的状态以及/或者主电源4连接至电子控制电路10和/或车辆管理系统12的电路完整性。

车辆管理单元12还被另外地耦接至电气系统传感器9(例如电压、电流和/或功率传感器),电气系统传感器9可以将信号vd提供至车辆管理单元12和/或控制电路10。来自电气系统传感器9的信号vd可以包括但不限于如下信息:主电源4的状态和主电源4与电子闩锁组件1的电连接,以及电子闩锁组件1的当前锁定状态。

便利地,电子控制电路10从位置传感器13(如霍尔传感器)接收关于闩锁致动状态的反馈信息,所述位置传感器13被配置成检测致动组6(例如,棘轮6a和/或掣爪6c和/或束紧杆6e和/或碰销6b)的操作位置(例如,锁定状态、解锁状态、打开状态、闭合状态、束紧状态、非束紧状态等);并且还从把手传感器16(经由车辆管理单元12直接地和/或间接地)接收关于车辆(外部和/或内部)把手15的用户致动的信息vd,所述把手传感器16检测机动车辆3的门2的内部和/或外部把手15的用户激活。

电子控制电路10还可以被耦接至机动车辆3的主电源4,以便接收电池电压vbatt,从而电子控制电路10能够检查电池电压vbatt的值是否下降到预定阈值以下。

更详细地,电子控制电路10包括例如设置有微控制器、微处理器或模拟计算模块21a的控制单元21,其被耦接至备用能量源20和(向致动组6提供驱动信号sd的)电子闩锁组件1的致动组6,以控制它们的操作。生成驱动信号sd的电力以及用于电动马达6d的操作电力可以由主电源4提供,并且在主电源4发生故障状况的情况下则由备用能量源20提供电力(如随后参见图3进一步描述的关于操作电子闩锁组件1的电力管理过程或方法100)。

控制单元21还具有嵌入式存储器21b(例如非易失性随机存取存储器),其被耦接至用于(例如以固件的形式)存储合适的程序和计算机指令的计算模块21a。要认识到,如下面进一步描述的,控制单元21可以可替选地包括分立部件的逻辑电路,以执行计算模块21a和存储器21b的功能,包括按照车辆状态信号vd、把手传感器16的信号vd、位置传感器13的信号vd以及/或者从电气系统传感器9检测到的或以其他方式识别的主电源4的一个或更多个故障状况来行动。

控制单元21被配置成:基于由把手传感器16检测到的信号vd(其表示例如打开机动车辆3的门2的用户意图)并且选择性地基于从车辆管理单元12接收的信号vd(其表示例如用户(如以密钥卡)执行合适的验证方法的正确验证和/或作为车辆3的状态(检测到的或以其他方式识别的主电源4的一个或更多个故障状况)的指示)来控制用于控制门2的致动的电子闩锁组件1。还要认识到,把手传感器16可以包括由于由车辆乘员操作按钮或其他释放控制(例如舱口或行李箱释放杆或位于车辆3内的按钮)而生成的信号vd。

根据特定的方面,控制单元21还被配置成:管理从把手传感器16接收的拉动信号vd,并且实施合适的控制算法来控制相同的电子闩锁组件1,以利于将碰销6b从电子闩锁组件1的致动组6的棘轮6a中释放。电子控制电路10被还配置成:经由如下面进一步描述的操作电子闩锁组件1的方法100实施合适的控制算法,以利于对与束紧机构相关联的束紧杆6e进行合适的定位。值得注意的是,碰销6b的释放取决于束紧杆6e在致动组6内的合适的定位(例如,处于非束紧位置)。

此外,信号vd可以由车辆管理单元12和/或控制单元21解释为表示由车辆3和/或电子闩锁组件1经历的各种状态条件中的一个或更多个。例如,状态条件可以为主电源4的一个或更多个故障状况(包括主电源4与电子闩锁组件1之间的连接电路故障)、致动组6中的部件的操作位置(包括束紧杆6e相对于电子闩锁组件1的锁定状态的位置)以及/或者车辆3本身的紧急情况(例如碰撞状况)。还要认识到,主电源4的一个或更多个故障状况可以包括电池和/或被视为主电源4的一部分的交流发电机的故障。因此,要认识到,束紧机构的用于使束紧杆6e在控制单元21的影响下朝其束紧位置移动的操作可以称为束紧操作模式,从而束紧杆6e的定位被控制为使棘轮6a定位在闩锁的且束紧的位置中(例如,电子闩锁组件1的主闭合位置)。可替代地,束紧机构的用于使束紧杆6e在控制单元21的影响下朝其起始/非束紧位置移动的操作可以称为束紧归位操作模式,从而束紧杆6e的定位被控制为将束紧杆6e从其束紧位置移动至其非束紧位置(例如电子闩锁组件1的起始束紧状态)。如下面所讨论的,由于主电源4的故障状况,束紧杆6e的操作模式中的任何一种都可能发生中断。

具体地,鉴于从车辆管理单元12接收的(例如表示主电源系统4的一个或更多个故障状况的)车辆状态信息信号vd、(例如表示电子闩锁组件1的闩锁状态的)位置传感器13的信号以及/或者从把手传感器16接收的(例如表示车辆3的乘员期望打开门2的)门致动信号vd,控制单元21可以在电子闩锁组件1的内部启动或以其他方式完成操作电子闩锁组件1的方法100(参照图3),以在致动组6的操作的开始和/或中途处,在主电力系统4经历一个或更多个故障的情况下提供对机动车辆3的车门2的打开。要认识到,操作电子闩锁组件1的方法100提供了基于在束紧操作(即电子闩锁组件1从辅助闭合位置去往主闭合位置)期间发生的电力中断或者基于在非束紧操作(即在电子闩锁组件1从主闭合位置移动至辅助闭合位置之后)期间发生的电力中断来控制束紧杆6e归位至其起始或非束紧位置。

电子控制电路10可以包括嵌入和集成的备用能量源20,其被配置成在机动车辆3的主电源4故障或中断的情况下向闩锁电动马达6d并且向相同的电子控制电路10供应电能。

集成备用能量源20可以是由电子闩锁组件1访问的“被动”装置,使得备用能量源20可以在主电源4不可用的情况下可用于为电子闩锁组件1供电。例如,电子闩锁组件1(例如电动马达6d和相关联的致动器)需求的电流将使用控制电路从电源4、20中在取电时具有最高电压电位的电源取电,该控制电路例如包括二极管、电阻器以及现有技术的电路设计中公知的其他类似的固态器件。在用于备用能量源20的被动模式中,来自电气系统传感器9的信号可以被可选地报告给控制单元21。

现在讨论备用能量源20的示例实施方式。备用能量源20可以包括一组低电压超级电容器(在下文中,超级电容器组)作为能量供给单元(或能量罐),以即使在主电源4发生电力故障的情况下仍向电子闩锁组件1提供备用电力。超级电容器可以包括电解双层电容器、准电容器或其组合。超级电容器有利地提供高能量密度、高输出电流的能力,并且没有记忆效应;此外,超级电容器尺寸小且易于集成,具有扩展的温度范围,寿命长,并且可以耐受数目非常多的充电循环。超级电容器是无毒的,并且不存在爆炸或火灾的风险,因此适合于危险条件,例如用于汽车应用。

在可能的非限制性实施方式中,超级电容器组可以包括串联连接的两个超级电容器电池,经充电后,每个超级电容器电池提供例如2.5v至2.7v的电压水平,以在紧急情况下,当来自机动车辆3的主电源4的能量不可用时,共同提供例如3v至5v量级的超级电容器电压vsc,其可以被用作电子闩锁组件1的备用电源20。因此,超级电容器电池属于低电压型,并且还可以具有例如16法拉至20法拉(例如18法拉)量级的高电容。

备用能量源20还可以包括充电模块、均衡模块和升压模块。与备用能量源20相关联的充电模块被电耦接至超级电容器组,并且被配置成在来自主电源4的电力可用时从电池电压vbatt开始连续地充电,使得同一超级电容器组可以提供用于紧急情况的充满的能量储备并且补偿任何泄漏电流。

与备用能量源20相关联的均衡模块被电耦接至超级电容器组,并且被配置成确保两个超级电容器电池具有期望的电池电压值,特别地在运行期间具有相同的电池电压值(以达到均衡运行条件)。均衡模块还禁止超级电容器电池具有超过最大期望电池电压电平的电池电压,从而保护超级电容器不被过度充电。

与备用能量源20相关联的升压模块在其输入端接收由超级电容器组生成的超级电容器电压vsc,并且被配置成将其值升高即增加至汽车标准电压(例如9v至16v),以便提供足够的输出电流的能力,以驱动标准汽车电动马达,如电子闩锁组件1的电动马达6d。实际上,超级电容器电压vsc可能太低而不能在紧急情况(像来自机动车辆3的主电源4的电力供应缺失或者不足)下提供有效的备用电源以驱动电动马达6d。因此,升压模块可以在其输出端(也是备用能量源20的输出端)提供升压后的电压vboost,其中vboost是超级电容器电压vsc的函数。

升压后的电压vboost然后由电子控制电路10的输出模块(未示出)接收,电子控制电路10例如包括集成h桥,其输出驱动电子闩锁组件1的电动马达6d。

备用能量源20还包括诊断模块,其可操作地耦接至超级电容器组,并且被配置成通过测量超级电容器的温度、电压值、电容值和/或内部等效电阻(dcr——直流电阻)来在充电过程期间监视超级电容器的健康状况。诊断模块也被耦接至控制单元21,以向控制单元21提供诊断信息,诊断信息例如包括超级电容器电压vsc的值。在未示出的可能的实施方式中,诊断模块可以被实现在控制单元21中,作为由控制单元21的微处理器或微控制器运行的诊断例程。

因此,即使在紧急情况期间,影响机动车辆3的车辆管理单元12和/或主电源4的任何故障并不影响车辆锁闭装置(例如门2)的适当的管理。

使用超级电容器可以实现高能量密度、高容量和高输出电流的能力,并且避免了记忆效应并且减少消耗和再充电时间。超级电容器组的寿命也非常高,因此使得能够将其用作可靠的备用能量源,而无需额外的备用电源。使用例如在市场上通常可以得到的类型的低电压超级电容器还可以降低系统的成本,并且改进其可维护性。使用超级电容器可以提供廉价、轻便且小包装的备用能量源20;所得到的备用能量源20的尺寸和形状因素允许电子闩锁组件1与相应的控制单元21集成在相同的壳体11内,以便于设计成管理紧急情况。

由于在电子闩锁组件1的内部存在备用能量源20,操作电子闩锁组件1的方法100可以独立于机动车辆3的主电源4的可用性和电池电压vbatt来执行,并且独立于同一电子闩锁组件1与车辆管理单元12之间的电连接的任何故障以及/或者独立于同一车辆管理单元12的故障来执行。

具体地并且如图3所示,操作电子闩锁组件1并且由控制单元21执行的电力管理过程或方法100包括步骤30,即使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至束紧位置。更具体地,在控制单元21(经由计算模块21a)控制致动组6的致动时,这种束紧操作模式由主电源4供电。步骤30(即使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至束紧位置)可以包括例如:使用驱动信号sd将束紧杆6e朝其束紧位置移动,以经由指令将束紧杆6e定位至电动马达6d。方法100可以进行至步骤32,即在将束紧机构移动至束紧位置的同时检测主电源4的故障状况。更具体地,步骤32(即在将束紧机构移动至束紧位置的同时检测主电源4的故障状况)可以包括:监视电气系统传感器9。如以上所讨论的,电气系统传感器9可以表示主电源4的操作状态,并且来自电气系统传感器9的信号vd可以由车辆管理系统12和/或控制单元21接收/识别。表示主电源正常运行的信号vd例如经由计算模块21a被识别为故障状况为假或者没有所登记的故障状况。

方法100继续进行到响应于没有检测到主电源4的故障状况而检测电子闩锁组件1是否被闩锁。步骤34还可以被限定为:响应于没有检测到主电源的故障状况而检测门2是否闭合以及电子闩锁组件1是否被闩锁。因此,如果没有检测到主电源4的故障状况,则在步骤34处(经由计算模块21a)确定是否门2被闭合并且齿轮被复位(例如,电子闩锁组件1处于闩锁状态)。以这种方式,通过步骤30、32、34,控制单元21发送驱动信号sd并且(经由计算模块21a)控制驱动组6的操作,以将电子闩锁组件1放置在主闭合位置,并且将束紧杆6e闩锁在束紧位置中(即,使束紧机构处于束紧位置)。如果在步骤34处门2未闭合或者电子闩锁组件1未被闩锁,则方法100包括下述步骤:响应于门2未闭合以及电子闩锁组件1未处于闩锁位置中之一,使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至束紧位置。

可替代地,在步骤32处,可以检测/识别到主电源4的故障状况。更详细地,当来自电气系统传感器9的信号vd表示主电源4运行失效时,检测/识别到主电源4的故障状况。表示主电源4运行失效的信号vd将例如经由计算模块21a被识别为故障状况为真或者所注册的故障状况。在这种情况下,方法100可以进行到步骤36,即响应于检测到主电源4的故障状况,使用来自备用能量源20的电力将束紧机构移动至非束紧位置。在步骤38处,当束紧机构处于起始或非束紧位置时,束紧归位操作终止。因此,控制单元21(经由计算模块21a)辨别/识别到主电源4已失效并且然后启动将控制单元21的电源“切换”至备用能量源20,并且开始束紧归位操作模式,以将电子闩锁组件1放置到辅助闭合位置(即,如在电子闩锁组件1被定位至主闭合位置之前在步骤38处完成的那样,束紧杆6e处于非束紧位置)。以这种方式,通过步骤30、32、36、38,控制单元21(经由计算模块21a)发送驱动信号sd,并且控制致动组6的操作,以将电子闩锁组件1放置在辅助闭合位置处,并且束紧杆6e被放置在其起始或非束紧位置。因此,当电子闩锁组件1处于非束紧状态(包括束紧杆6e处于非束紧位置)时,响应于激活把手传感器16,可以通过将棘轮6a从碰销6b释放而随后由车辆乘员打开门2。

此外,如果在步骤32处确定主电源4没有故障状况并且在步骤34处确定电子闩锁组件1被闩锁(例如,掣爪6c处于主棘轮保持位置),则方法100继续进行到下述步骤:响应于电子闩锁组件1处于闩锁位置,使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至非束紧位置。更具体地,由于步骤34包括检测门2是否闭合,所以响应于电子闩锁组件1处于闩锁位置而使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至非束紧位置的步骤可以进一步被限定为步骤40,即响应于门2闭合并且电子闩锁组件1处于闩锁位置,使用来自主电源4的电力将束紧机构移动至非束紧位置。因此,在步骤40处,控制单元21(经由计算模块21a)通过发送一个或更多个驱动信号sd使束紧杆6e朝向其起始或非束紧位置移动来启动致动组6的非束紧操作模式(例如归位模式)。方法100继续进行到步骤42,即在将束紧机构移动至非束紧位置的同时检测主电源4的故障状况。如果在步骤42中在将束紧机构移动至非束紧位置的同时没有检测到主电源4的故障状况,则在步骤38处,束紧致动机构终止在起始或非束紧位置。以这种方式,通过步骤34、40、42、38,控制单元21(经由计算模块21a)发送驱动信号sd,并且控制致动组6的操作,以通过控制单元21使用主电源4向致动组6和控制电路10的供电操作,将电子闩锁组件1从辅助闭合位置移动至主闭合位置中,并且束紧杆6e被放置在起始或非束紧位置中。

然而,如果在步骤40处在非束紧操作模式开始之后(由主电源4供电)检测到主电源4的故障状况,则方法将继续进行到步骤36,即响应于在将束紧机构移动至非束紧位置的同时检测到主电源4的故障状况,使用来自备用能量源20的电力将束紧机构移动至非束紧位置。此外,主电源4的故障状况可以例如在步骤42处经由计算模块21a由控制单元21经由传感器信号vd识别为故障状况为真。因此,控制单元21(经由计算模块21a)识别到主电源4已失效,并且将控制单元21的电源切换至备用能量源20,并且继续非束紧操作模式,如在步骤40中开始的那样,以将电子闩锁组件1放置到主闭合位置(即束紧杆6e处于非束紧位置,如在步骤38处完成时那样)。以这种方式,通过步骤34、40、42、36、38,在非束紧操作模式期间,控制单元21(经由计算模块21a)发送驱动信号sd并且控制致动组6的操作,以将电子闩锁组件1放置在主闭合位置中(并且束紧杆6e被放置在起始或非束紧位置中),同时从主电源4切换至备用能量源20。因此,在这种情况下,在启动非束紧模式操作之后,发生从主电源4至备用能量源20的切换。

鉴于上述情况,在束紧模式操作或非束紧模式操作之前、之后或在此期间中的任一情况下,如果主电源4发生故障状况,则束紧机构被归位至其非束紧位置,由此车辆乘员能够执行随后门2的释放(如通过由控制单元21使用备用能量源20实现的非束紧操作模式促进的那样)。换言之,如果在束紧模式或归位操作模式中的任一模式期间发生故障状况,则在接收到故障状况的其他指示(即故障状况为真)时,由于(经由计算模块21a)将电源从主电源4切换至备用能量源20,因此通过源自控制单元21的从备用能量源20提供给致动组6的电力来促进使束紧杆6e复位到其起始(例如非束紧)位置。

因此,图3的操作电子闩锁组件1的方法100提供了:在由致动组6的控制单元21实施束紧(步骤30,在主电源的初始控制下)或非束紧(步骤40,在主电源4的初始控制下)操作模式之前、在此期间或之后中的任一情况下,在主电源4和/或备用能量源20的影响下,束紧杆6e的操作的实施方式。应当认识到,控制单元21可以例如通过监视从把手传感器16、位置传感器13接收的信号vd和/或来自电气系统传感器9的信号来等待信号vd的发生。可以例如基于由车辆用户进行的把手15的激活、以任意已知的方式由把手传感器16生成把手激活信号vd。可以例如基于检测到电压下降(电池故障)、电流下降(例如断路故障)等由电气系统传感器9以任意已知的方式生成指示主电源4发生故障状况的电力信号vd。位置传感器13可以用于将输入信号vd提供给控制单元21,输入信号vd指示棘轮6a、掣爪6c和碰销6b处于主闭合位置,从而处于启动非束紧操作模式以使电子闩锁组件1处于辅助闭合位置的位置。

有利地,信号vd可以在控制单元21的中断端口处被接收,以便由同一控制单元21经由计算模块21a及时处理,以进行以下识别:a)在主电源4失效/中断的情况下,将信号vd识别为故障状况为真或者故障状况为假;b)将信号vd识别为由车辆4的乘员例如通过把手15的致动而生成的开门信号;以及/或者c)识别到电子闩锁组件1处于主闭合位置。还要认识到,信号vd的存在或缺失可以由计算模块21a解释为意指电子闩锁组件1的状态的变化(例如,从闩锁到非闩锁或者从非闩锁到闩锁)是由车辆乘员期望的,例如在致动时,将信号vd从把手传感器16提供给控制单元21。还要认识到,信号vd的存在或缺失可以由计算模块21a解释为意指主电源4的状态已经发生变化(例如,从正常运行到故障状况或者从故障状况到正常运行),例如,当主电源4发生故障或以其他方式中断时,将信号vd从车辆管理系统12和/或电气系统传感器9提供给控制单元21,以指示或以其他方式发出故障状况的信号。

如上所讨论的,控制单元21被配置成:使致动组6不能致动门2的碰销6b,或使致动组6能够致动门2的碰销6b,或耦接至门2的任意其他机械闩锁元件(即束紧杆6e);以及/或者使电动马达6d不能驱动致动组6,或使电动马达6d能够驱动致动组6。在可能的解决方案中,控制单元21可以读取传感器9、13、16,并且基于由传感器9、13、16和/或车辆管理单元12提供的感测到的条件来选择避免或启用任意电动马达或致动的其他装置(旨在通过将束紧杆6e放置在非束紧位置中来利于释放或打开门2)。具体地,再次强调的是,电子闩锁组件1可以操作机动车辆3内的不同于机动车辆3的门2的任意类型的闭锁装置。

根据本说明书的实施方式可以不需要对车辆管理单元12或电子闩锁组件1外部的任何车辆零件进行任何修改;可能仅在车辆管理单元12中需要进行软件修改,以适于生成被设计为启动操作电子闩锁组件1的方法100的信号vd。

具体地,电子闩锁组件1内的控制单元21和备用能量源20的布置构成了紧凑且易于集成的解决方案,这还可以使得能够容易地升级现有车辆。因此,本公开内容提供了电力束紧型电子闩锁,其具有(在检测到与主电源相关联的故障时)利用来自备用能量源的电力的能力,以将束紧机构自动复位至其非束紧或起始模式中,而不管在故障检测之前存在的束紧机构的操作条件。

然而,清楚的是,在不背离所附权利要求中限定的范围的情况下,可以对本文描述和说明的内容进行改变。例如,电子闩锁组件1可以操作机动车辆3内的任意类型的不同锁闭装置。

出于说明和描述的目的,已经提供了实施方式的前述描述。这并不旨在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征一般地并不局限于该具体实施方式,而是如果适用,则能够相互交换,并且可以在甚至没有具体地示出或描述的选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这些变化并不认为是与本公开内容相背离,并且所有这样的修改均旨在被包括于本公开内容的范围之内。本领域的技术人员将认识到,结合示例切换系统而公开的概念可以同样地被实现为很多其他系统来控制一个或更多个操作和/或功能。

另外,本技术方案还包括以下附记:

附记1.一种用于机动车辆的锁闭构件的电子闩锁组件,包括:

致动组,其包括:闩锁机构,所述闩锁机构可操作为控制所述锁闭构件的闩锁;束紧机构,所述束紧机构可操作为使所述闩锁机构在束紧模式与非束紧模式之间变换;以及电动马达,所述电动马达可控制成驱动所述束紧机构;以及

控制电路,其包括:控制单元,所述控制单元通常由所述车辆的主电源供电,并且被配置成生成驱动信号,所述驱动信号用于操作所述致动组以致动所述束紧机构;以及备用能量源,所述备用能量源用于在所述主电源经历故障状况的情况下向所述控制单元和所述致动组提供电力;

所述控制电路被配置成响应于所述故障状况来行动,以用于将所述致动组和所述控制单元的电源从所述主电源切换至所述备用能量源,并且用于将所述束紧机构变换成所述非束紧模式。

附记2.根据附记1所述的电子闩锁组件,其中,所述闩锁机构包括选择性地接合碰销的棘轮和选择性地接合所述棘轮的掣爪,以及其中,所述束紧机构包括束紧杆,所述束紧杆操作地耦接至所述棘轮,并且在非束紧位置和束紧位置之间可移动,以及其中,所述电动马达可操作为使束紧杆在其非束紧部分与束紧部分之间移动。

附记3.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述控制电路还被配置成:在致动所述电动马达以使所述束紧杆从其束紧位置移动至其非束紧位置之前,将所述控制单元和所述致动组的电源从所述主电源切换至所述备用能量源。

附记4.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述控制电路还被配置成:在使所述束紧杆从其束紧位置朝向其非束紧位置移动期间,将所述控制单元和所述致动组的电源从所述主电源切换至所述备用能量源。

附记5.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述备用能量源包括至少一个超级电容器。

附记6.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述束紧杆被配置成:在其束紧位置中直接接合所述碰销,而在其非束紧位置中脱离所述碰销。

附记7.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述束紧杆被配置成:响应于所述束紧杆处于其束紧位置中而限制所述棘轮的移动,并且响应于所述束紧杆处于其非束紧位置中而释放所述棘轮。

附记8.根据附记2所述的电子闩锁组件,其中,所述控制单元还被配置成:响应于所述主电源经历的所述故障状况,使用来自所述备用能量源的电力将所述束紧杆移动至其非束紧位置。

附记9.一种用于车辆的锁闭构件的电子闩锁组件,包括:

致动组,其可操作成选择性地紧固所述闭锁构件,所述致动组包括束紧机构,所述束紧机构在束紧位置与非束紧位置之间可移动;以及

电子控制电路,其被耦接至主电源并且被耦接至所述致动组,所述电子控制电路包括备用能量源以及控制单元,所述控制单元被配置成检测所述主电源的故障状况,并且响应于检测到所述主电源的所述故障状况,使用来自所述备用能量源的电力选择性地将所述束紧机构移动至所述非束紧位置,以使得允许打开所述闭锁构件。

附记10.根据附记9所述的电子闩锁组件,其中,所述致动组包括棘轮和用于接合所述棘轮的掣爪,以及其中,所述束紧机构操作地耦接至所述棘轮,以响应于所述束紧机构处于所述束紧位置中而限制所述棘轮的移动,并且响应于所述束紧机构处于所述非束紧位置中而释放所述棘轮。

附记11.根据附记9所述的电子闩锁组件,其中,所述控制单元还被配置成使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置。

附记12.根据附记9所述的电子闩锁组件,其中,所述控制单元还被配置成从车辆管理单元接收表示所述车辆的状态的信号。

附记13.根据附记12所述的电子闩锁组件,其中,从所述车辆管理单元接收的表示所述车辆的状态的信号包括用户的认证。

附记14.根据附记12所述的电子闩锁组件,其中,从所述车辆管理单元接收的表示所述车辆的状态的信号包括表示所述主电源的故障状况的信号。

附记15.一种用于操作耦接至机动车辆的可移动的闭锁构件的电子闩锁组件的方法,所述方法包括下述步骤:

使用来自主电源的电力将束紧机构移动至束紧位置;

在将所述束紧机构移动至所述束紧位置的同时检测所述主电源的故障状况;

响应于检测到所述主电源的所述故障状况,使用来自备用能量源的电力将所述束紧机构移动至非束紧位置;

响应于没有检测到所述主电源的所述故障状况,检测所述电子闩锁组件是否被闩锁;

响应于所述电子闩锁组件被闩锁,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置;

响应于所述电子闩锁组件未被闩锁,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置;

在将所述束紧机构移动至所述非束紧位置的同时检测所述主电源的故障状况;以及

响应于在将所述束紧机构移动至所述非束紧位置的同时检测到所述主电源的故障状况,使用来自所述备用能量源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置。

附记16.根据附记15所述的方法,其中,在将所述束紧机构移动至所述束紧位置的同时检测所述主电源的故障状况以及在将所述束紧机构移动至所述非束紧位置的同时检测所述主电源的故障状况这两个步骤均包括:使用控制单元监视电气系统传感器。

附记17.根据附记15所述的方法,其中,响应于检测到所述主电源的所述故障状况,使用来自所述备用能量源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置以及响应于在将所述束紧机构移动至所述非束紧位置的同时检测到所述主电源的所述故障状况而使用来自所述备用能量源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置这两个步骤均包括:将控制单元的电源从所述主电源切换至所述备用能量源。

附记18.根据附记15所述的方法,其中,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置的步骤还被限定为:使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置,以将所述电子闩锁组件放置在主闭合位置中。

附记19.根据附记15所述的方法,其中,响应于所述锁闭构件未被闭合以及所述电子闩锁组件未被闩锁中之一而使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置的步骤还被限定为:响应于所述锁闭构件未被闭合以及所述电子闩锁组件未被闩锁中之一,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置,以将所述电子闩锁组件放置在主闭合位置中。

附记20.根据附记15所述的方法,其中,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置的步骤包括:使用控制单元向所述束紧机构发送驱动信号。

附记21.根据附记15所述的方法,其中,响应于没有检测到所述主电源的所述故障状况而检测所述电子闩锁组件是否被闩锁的步骤包括:检测所述锁闭构件是否被闭合,其中,响应于所述电子闩锁组件被闩锁而使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置的步骤还被限定为:响应于所述锁闭构件被闭合并且所述电子闩锁组件被闩锁,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述非束紧位置,以及其中,响应于所述电子闩锁组件未被闩锁而使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置的步骤还被限定为:响应于所述锁闭构件未被闭合以及所述电子闩锁组件未被闩锁中之一,使用来自所述主电源的电力将所述束紧机构移动至所述束紧位置。

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