[发明专利]致动器组件的电子控制电路及操作备用能源子组件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月27日提交的第62/342,468号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容总体上涉及用于机动车辆的具有包括集成式升压-降压转换器和充电系统的备用能源的致动器组件以及用于操作该致动器组件的升压/降压转换器的方法。

背景技术

该部分提供与本公开内容有关但不一定是现有技术的背景信息。

在以下描述以及所附权利要求书中，将使用术语“闭合装置”来大体指示在接通位置与关断位置之间可移动的任何元件，所述元件相应地打开和关闭至机动车辆的内部车厢的通路，因此，所述元件除机动车辆的侧门之外还包括行李箱、后舱口、发动机罩盖或其他封闭隔间、窗户调节器、天窗，其在以下描述中将仅通过示例明确提及。

已知在机动车辆中设置有包括电闩锁的致动器组件。电闩锁可以例如控制侧门的打开和关闭。

电门闩锁通常包括棘轮，棘轮相对于固定至门柱的闩眼而能够选择性地旋转以便使车门锁定和解锁。电门闩锁包括与棘轮选择性地啮合以防止棘轮旋转的棘爪。电门闩锁包括电动机，电动机电连接至车辆的主电源(例如，电连接至同一车辆的12V电池)，以便经由电操作致动器直接或间接地驱动棘爪。

已知的是，与电闩锁有关的常见问题在于，如同样由安全规定所要求的那样，即使在车辆的主电源出现故障的情况下，或者在主电源与闩锁中的电动机之间的电连接中断或断开的情况——这种情形可能例如在车辆遭受事故或碰撞时发生——下，也可以控制门的打开和关闭。

该问题的一个可能的解决方案是设想在闩锁中使用机械释放机构，该机械释放机构用作电致动侧门闩锁的手动辅助。

然而，冗余机械机构的存在需要更多的占用面积和更大的重量以及额外的成本，并且还意味着在设计门时具有另外的限制。

因此，为了在车辆主电源故障或中断的情况下向闩锁的电动机供给电能，已经提出了使用用于电闩锁的备用电源。

该备用电源在通过主电源正常操作期间通常保持充电状态，以便在需要时例如在发生碰撞或事故的情况下能够立即使用。

然而，例如，由于尺寸要求，已经证明设计用于电闩锁组件的备用电源和相关电子电路是一项艰巨的任务。这个困难还涉及例如特别是在汽车操作状况下在能量密度或电流输出方面满足所期望的电性能。

在这方面，EP 0694664A1公开了一种用于门闩锁的备用能源，该备用能源被设计成在紧急情形下向闩锁供电，该备用能源包括被布置在其中放置有闩锁的门内的辅助电池。

在DE 20121915U1中讨论的另一种已知的解决方案公开了使用电容器组作为用于车辆门闩锁的备用电源。电容器组耦接至电路板、外部连接至闩锁组件。电容器组包括高压型、串联或并联连接的大量的电容器，从而在电路板上需要相应量的空间；此外，这种解决方案通常需要另外的备用能源，这是因为超级电容器组可能仅能够在有限量的时间内供电。换言之，电容器组可能不能够确保用于车辆闩锁的足够且自主的备用能源。

因此，本领域需要一种用于致动器组件例如机动车辆中的电闩锁的优化且可靠的备用电源。

发明内容

该部分提供对本公开内容的总体概述，并且不意在解释为是对公开内容的全部范围或其全部特征、方面和目的的全面公开。

本公开内容的一个方面提供一种用于致动器组件的电子控制电路。该电子控制电路包括控制单元，该控制单元包括计算模块和存储器以用于电耦接至多个传感器和主电源。备用能源子组件电耦接至控制单元以用于响应于主电源的故障和中断中的一个向电子控制电路供给电能。输出模块电连接至备用能源子组件和主电源以用于驱动致动器组件。备用能源子组件包括备用低电压源和升压-降压转换器，该升压-降压转换器被配置成向所述备用低电压源选择性地供给电压以及选择性地放大来自所述备用低电压源的电压。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于致动器组件的备用能源子组件。备用能源子组件包括备用低电压源，该备用低电压源用于选择性地存储电能以及向致动器组件选择性地供给电能。电感器电连接至备用低电压源以用于存储和释放电能。第一开关电连接至电感器。第二开关电连接至第一开关和主电源。微控制器电连接至第一开关和第二开关，并且被配置成独立地控制第一开关和第二开关的切换，以在降压模式下使用电感器中所存储的电能来降低来自主电源的电压。类似地，微控制器还被配置成独立地控制第一开关和第二开关的切换，以在升压模式下使用电感器中所存储的电能来升高来自备用低电压源的电压。