用于选择性地致动机动车辆中的DC马达的电路的制作方法

本发明涉及用于通过半桥选择性地致动机动车辆中的在直流电下操作的驱动元件的电路，并且还涉及如独立权利要求的前序部分所述的机动车辆。

背景技术：

从de102010052045a1和us2011/0044669a1中已知这种电路，并且可以使用少于两个半桥来管理每个驱动元件。

在用于机动车辆的现代门锁系统中，每个车门通常包括两个dc(直流)马达，其中一个根据其驱动方向锁定或解锁手柄或用于从外部打开车门的任何其他操作元件，并且其中另一个根据其驱动方向锁定或解锁手柄或用于从内部打开车门的任何其他操作元件。

在具有四个或更多个车门的机动车辆中，越来越希望能够特别是在从外部和从内部打开的情况下锁定和解锁，特别是彼此独立地四个侧车门。例如，可能希望特定车门能够仅从内部而不是从外部打开，或者反之亦然，并且对于其他车门可能需要其他锁定状态。为了在这方面具有完全的灵活性，当使用半桥来致动四个车门中的八个驱动元件时，原则上将需要十六个半桥，但是这个数量可以通过电路优化减少，例如减少到十二个，但是这仍然代表着可观的支出。

技术实现要素：

本发明的目的在于，能够以尽可能灵活的方式控制八个驱动元件，用于通过尽可能少的半桥的方式从外部和/或从内部锁定和解锁机动车辆的四个车门。

所述目的通过具有独立权利要求的特征的电路和机动车辆来实现。

在从属权利要求中详细说明了本发明的有利改进。

根据本发明，电路被设计用于选择性地致动八个驱动元件，用于从外部和/或从内部分别锁定和解锁机动车辆的四个车门。

这里，根据本发明的第一方面，该电路包含九个半桥，其中九个半桥中的八个的输出各自连接到八个驱动元件之一的第一极，并且第九个半桥的输出连接到八个驱动元件的所有第二极。

根据本发明的第二方面，该电路具有六个半桥，其中六个半桥中的四个的输出各自连接到布置在同一车门中的每对驱动元件的第二极，第五半桥的输出连接到四个驱动元件的所有第一极，用于从外部分别锁定和解锁，并且第六半桥的输出连接到四个驱动元件的所有第一极，用于从内部分别锁定和解锁。

具有六个半桥的电路还特别适合于选择性地致动除了用于分别锁定和解锁门的dc驱动元件之外的dc驱动元件，特别是用于选择性地致动两个dc驱动元件的四对，它们不能同时在相反的方向操作。在这种情况下，四个半桥的输出每个都必须连接到每对驱动元件的第二极，第五半桥的输出必须连接到每对中一个驱动元件的第一极，并且第六半桥的输出必须连接到每对中一个驱动元件的第一极，它不能同时在与上述驱动元件相反的方向上操作。

驱动元件可以是dc马达，也就是旋转电机，可能具有用于将旋转运动转换成线性运动的主轴，但是它们也可以是使用直流电操作的任何其他电磁或机电线性驱动器。

在优选实施例中，布置在同一车门中的两个驱动元件的第二极在车门内彼此连接。

在优选实施例中，每个半桥具有两个半导体开关。作为替代方案，每个半桥可以由相应的继电器形成。

附图说明

以下将参考附图描述示例性实施例。在附图中：

图1a示出了包括两个半桥的h桥电路的电路图；

图1b示出了作为包括两个半导体开关的半桥等效的继电器的电路图；

图2示出了用于致动机动车辆的四个侧车门中的八个马达的包括十六个半桥的电路；

图3示出了用于致动机动车辆的四个侧车门中的八个马达的包括十二个半桥的电路；

图4示出了用于致动机动车辆的四个侧车门中的八个马达的包括十一个半桥的电路；

图5示出了用于致动机动车辆的四个侧车门中的八个马达的包括九个半桥的电路；和

图6示出了用于致动机动车辆的四个侧车门中的八个马达的包括六个半桥的电路。

具体实施方式

图1a是包括两个半桥的h桥电路的电路图，其中h桥电路由短划线界定，并且其中一个半桥由虚点线界定。h桥电路具有两个输出(out)1和2，每个输出形成半桥的一部分，并且每个输出根据它们的开关状态提供例如电池电压(+ubat)或者例如接地电位(gnd)，使得输出1和2可以根据两个半桥的致动处于相同的电位或相反的电位。

图1a中的每个半桥通常由两个半导体开关组成，但是每个半桥也可以由继电器形成，如图1b中的点划线所示。

图2至图4示出了用于通过半桥致动机动车辆的四个侧车门中的八个dc马达的不同电路。这些电路用于更好地理解本发明，但不构成所述发明主题的一部分。

在图2中，用于从外部锁定和解锁车门的马达1以及用于从内部锁定和解锁车门的马达2位于机动车辆的每个侧车门中。为了更容易区分，马达1绘制为实线环，并且马达2绘制为虚线环。

每个马达1和2另外标有三个字母的序列，分别表示马达1或2的位置和功能，特别是第一个字母“e”表示“外部”或“i”表示“内部”，第二个字母“f”表示“前”或“r”表示“后”，以及第三个字母“l”表示“左”或“r”表示“右”。

位置分配大致也反映在马达1和2相对于彼此的布置中，并且相对于仅在图2中示出并且仅作为轮廓3的机动车辆，其中轮廓3对应于从上方看的机动车辆的平面图，所述机动车辆的前部在图中指向上方。

在图2的非优化的传统布局中，每个马达1和2的两个极中的每一个都分别连接到专用半桥4和5的输出，其中每个半桥示为矩形，并且其中在每种情况下，形成相同马达1、2的一部分的两个半桥4和5彼此相邻地绘制并且一起形成h桥电路。

每个半桥4、5另外标有四个字母的序列，第一个字母表示相应半桥的功能，特别是“e”表示“启用”(释放车门闩，也就是说允许车门的打开)或“d”表示“禁用”(阻止车门闩，也就是说防止车门的打开)。以下三个字母对应于表示相应马达1或2的位置和功能的字母。

代替如图2中所示的十六个半桥，当在每种情况下，同一车门中的两个马达通过三个半桥致动时，可以仅用十二个半桥进行管理，如us2011/0044669a1中所述。

如图3所示的最终的布局，其中马达1和2的两个第一极分别连接到专用半桥4用于释放车门闩，并且其中马达1和2的两个第二极连接到共用半桥5，用于阻挡车门闩，在图3中的另外两个半桥4之间示出了共用半桥。分别在中央半桥5的字母标记中的下划线表示该半桥5根据两个其他半桥同时致动的方式，可以产生相应的车门不能从外部打开或不能从内部打开或两者都有的效果。

图3的布局允许使用12个半桥进行独立的马达控制。这是可能的，因为不需要同时在一个车门中以相反的方向操作两个马达1和2。

图4示出了一种布局，该布局可以被认为是从de102010052045a1已知的连接原理的进一步发展，其用于机动车辆的四个侧车门中的八个马达。

图4的布局允许仅具有11个半桥的马达控制，但是以马达操作的独立性为代价。每个马达1、2可以执行解锁操作，但是用于从外部锁定和解锁的马达1不能同时在相反的方向上操作，否则用于从内部锁定和解锁的马达2也将移动。因此，这种布局需要通过软件可靠地监控开关单元的状态和马达的连续致动，因为马达1和马达2不能同时移动。

图5示出了仅具有九个半桥4、5的用于选择性地致动机动车辆中的八个马达1、2以从外部和/或从内部锁定和解锁机动车辆的四个车门的电路。

在图5的布局中，八个马达1和2的每个第一极连接到专用半桥4的输出以用于释放目的，并且马达1和2的所有第二极连接到共用第九半桥5的输出以用于阻止目的。共用半桥5的字母标记中的下划线表示该半桥5可以具有这样的效果：根据其他八个半桥同时致动的组合，所需的车门不能从外部打开或者不能从内部打开或者两者都有。

图5的电路允许仅具有九个半桥4、5的八个马达1、2的独立操作，唯一的限制是所有马达1、2的运动方向由共用半桥5的开关状态确定，因此不可能允许马达同时在不同的方向上操作。然而，这可以通过致动软件的相应设计来考虑。此外，电路的灵活性不低于例如图3的电路，但需要明显更少的半桥。

图6示出了仅包括六个半桥4、5的用于选择性地致动机动车辆中的八个马达1、2以从外部和/或内部分别锁定和解锁机动车辆的四个车门的电路。

在图6的布局中，布置在同一车门中的每对马达1和2的第二极分别连接到四个半桥4中的一个的输出以用于释放目的。用于从外部锁定和解锁的四个马达1的所有第一极连接到第五半桥5的输出以用于阻止目的，并且用于从内部锁定和解锁的四个马达2的所有第一极连接到第六半桥5'的输出以用于阻止目的。半桥5和5'的字母标记中的最后一个下划线表示这些半桥5、5'可以根据其他半桥同时致动的组合作用在左侧车门和/或右侧车门上。

图6的电路还以牺牲灵活性为代价受到某些限制，并且需要更复杂的软件架构，但它的灵活性不低于例如图4的电路，但需要明显更少的半桥。

下面的表格示出了一种方案，根据该方案，图6中的半桥4、5和5'可以通过软件激活，以便实现不同的锁定状态。

六个半桥的状态的可能组合列在表的左侧半部分中。在表的左侧半部分中，逻辑“1”表示激活半桥，例如，如果相应马达的另一极上的半桥通过连接到例如接地电位而停用(逻辑“0”)，则其提供例如电池电压并将相关马达移动到锁定位置。因此，当逻辑状态反转时，马达移动到解锁位置。

在表格的右侧半部分中，“2”表示相关的马达(其位置和功能由图2中的字母组合表示)在给定左侧指示的六个半桥状态的组合的情况下移动到锁定位置。因此，“-2”表示相关联的马达在给定左侧指示的六个半桥的状态的组合的情况下移动到解锁位置。相应的马达静止在“0”。

因此，图6的电路尤其允许前内外手柄在必要时单独释放和阻止，这允许重要的功能，例如“解锁单个车门”、“相对的车门的区域锁定”、“在后方识别交通时锁定”等。

表格