DE102023132366A1

DE102023132366A1 - Method for operating a motor vehicle locking system

Info

Publication number: DE102023132366A1
Application number: DE102023132366.0A
Authority: DE
Inventors: René Bekendam; David Weinkamm; Alexander Müller
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2023-11-21
Filing date: 2023-11-21
Publication date: 2025-05-22
Also published as: WO2025108876A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems (1), wobei das Kraftfahrzeugschließsystem (1) einen Antrieb (2) und eine Steueranordnung (4) zur Ansteuerung des Antriebs (2) aufweist, um eine motorische Schließfunktion für ein verstellbares Verschlusselement (5) des Kraftfahrzeugs (6) bereitzustellen. Es wird vorgeschlagen, dass der Antrieb (2) mittels der Steueranordnung (4) in einem Normalbetrieb aus einer Normalversorgungsspannung des Kraftfahrzeugs (6) betrieben wird, welche in einem vorgegebenen Normalversorgungsspannungsbereich liegt, dass der Antrieb (2) mittels der Steueranordnung (4) in einem Notbetrieb aus einer Notversorgungsspannung einer Notversorgung mit einem Energiespeicher (10) betrieben wird, und dass die Notversorgungsspannung unterhalb des Normalversorgungsspannungsbereichs liegt.The invention relates to a method for operating a motor vehicle locking system (1), wherein the motor vehicle locking system (1) has a drive (2) and a control arrangement (4) for controlling the drive (2) in order to provide a motorized closing function for an adjustable closure element (5) of the motor vehicle (6). It is proposed that the drive (2) is operated by means of the control arrangement (4) in normal operation from a standard supply voltage of the motor vehicle (6), which lies within a predetermined standard supply voltage range, that the drive (2) is operated by means of the control arrangement (4) in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy store (10), and that the emergency supply voltage lies below the standard supply voltage range.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Steueranordnung zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9 sowie ein Kraftfahrzeugschließsystem gemäß Anspruch 10.The present invention relates to a method for operating a motor vehicle locking system according to the preamble of claim 1, a control arrangement for operating a motor vehicle locking system according to the preamble of claim 9 and a motor vehicle locking system according to claim 10.

Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschließsystem findet Anwendung bei allen Arten von motorischen Schließfunktionen für Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Verschlusselemente wie Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben oder dergleichen. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich als Schwenk- oder Schiebetüren ausgestaltet sein. Die motorische Schließfunktion betrifft insbesondere ein dem Kraftfahrzeugschließsystem zugeordnetes Kraftfahrzeugschloss. Weitere Beispiele der betreffenden Schließfunktionen eines Kraftfahrzeugs sind Antriebsanordnungen, welche eine motorische Verstellung der vorgenannten Verschlusselemente bereitstellen.The motor vehicle locking system in question is used for all types of motorized locking functions for locking elements of a motor vehicle. These include, in particular, locking elements such as side doors, rear doors, tailgates, trunk lids, engine hoods, or the like. These locking elements can generally be designed as pivoting or sliding doors. The motorized locking function particularly relates to a motor vehicle lock associated with the motor vehicle locking system. Further examples of the relevant locking functions of a motor vehicle are drive arrangements that provide motorized adjustment of the aforementioned locking elements.

Aus dem Stand der Technik ( DE 10 2020 102 775 A1 ) ist ein Verfahren für den Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems mit einem Kraftfahrzeugschloss bekannt, das als Schließelemente eine Schlossfalle und eine Sperrklinke aufweist. Die Schlossfalle lässt sich in eine Schließstellung bringen, in der sie in haltendem Eingriff mit dem Schließteil steht und in der sie von der Sperrklinke fixiert wird. Das Kraftfahrzeugschloss ist ferner mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet, mit dem die Sperrklinke aushebbar ist, sodass die Schlossfalle, das Schließteil freigebend, in ihre Offenstellung verstellbar ist.From the state of the art ( DE 10 2020 102 775 A1 ) is a method for operating a motor vehicle locking system with a motor vehicle lock that has a lock latch and a pawl as locking elements. The lock latch can be moved into a closed position in which it is in holding engagement with the locking part and in which it is fixed by the pawl. The motor vehicle lock is further equipped with an electric drive with which the pawl can be lifted out, so that the lock latch can be adjusted to its open position, releasing the locking part.

Um den Anforderungen an die Sicherheit der Spannungsversorgung solcher Kraftfahrzeugschlösser Rechnung zu tragen, ist ein aufladbarer Energiespeicher mit einem Kondensator vorgesehen, wodurch auch in einem Notbetrieb, insbesondere bei Ausfall einer Normalversorgungsspannung, die elektrische Energieversorgung des Kraftfahrzeugschließsystems über eine Notversorgungsspannung sichergestellt wird.In order to meet the requirements for the safety of the power supply of such motor vehicle locks, a rechargeable energy storage device with a capacitor is provided, whereby the electrical power supply of the motor vehicle locking system is ensured via an emergency supply voltage even in emergency operation, in particular in the event of a failure of the normal supply voltage.

Es ist dabei eine Herausforderung, dass die vom Energiespeicher bereitgestellte Energiespeicherspannung für den Notbetrieb von der Ausgestaltung des Energiespeichers und dessen Ladezustand abhängen kann. Bei dem bekannten Stand der Technik ( DE 10 2020 102 775 A1 ) wird die Verwendung von Hochsetzstufen vorgeschlagen, womit auch eine vergleichsweise niedrige Energiespeicherspannung auf eine Notversorgungsspannung hochgesetzt werden kann, die der Normalversorgungsspannung entspricht.A challenge is that the energy storage voltage provided by the energy storage device for emergency operation can depend on the design of the energy storage device and its state of charge. With the current state of the art ( DE 10 2020 102 775 A1 ) the use of boost stages is proposed, with which even a comparatively low energy storage voltage can be increased to an emergency supply voltage that corresponds to the normal supply voltage.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Notversorgung des Kraftfahrzeugschließsystems weiter vereinfacht wird.The invention is based on the problem of designing and developing the known method in such a way that the emergency supply of the motor vehicle locking system is further simplified.

Das obige Problem wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved by the features of claim 1.

Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, die Energieversorgung des Antriebs derart auszugestalten, dass eine Ansteuerung des Antriebs mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen umgesetzt wird. Dabei ist ein Hochsetzen der Energiespeicherspannung im Notbetrieb nicht zwingend notwendig oder kann auf eine vergleichsweise niedrige Notversorgungsspannung erfolgen.The fundamental consideration is to design the drive's power supply in such a way that it can be controlled with different supply voltages. In this case, increasing the energy storage voltage during emergency operation is not absolutely necessary or can be done to a comparatively low emergency supply voltage.

Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass der Antrieb mittels der Steueranordnung in einem Normalbetrieb aus einer Normalversorgungsspannung des Kraftfahrzeugs betrieben wird, welche in einem vorgegebenen Normalversorgungsspannungsbereich liegt, dass der Antrieb mittels der Steueranordnung in einem Notbetrieb aus einer Notversorgungsspannung einer Notversorgung mit einem Energiespeicher betrieben wird, und dass die Notversorgungsspannung unterhalb des Normalversorgungsspannungsbereichs liegt.In detail, it is proposed that the drive is operated by means of the control arrangement in normal operation from a normal supply voltage of the motor vehicle which lies in a predetermined normal supply voltage range, that the drive is operated by means of the control arrangement in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy store, and that the emergency supply voltage lies below the normal supply voltage range.

Bevorzugte Spannungswerte der Normalversorgungsspannung und Notversorgungsspannung sind in Anspruch 2 angegeben.Preferred voltage values of the normal supply voltage and emergency supply voltage are specified in claim 2.

In den besonders bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 wird der Antrieb im Normalbetrieb über eine Pulsweitenmodulation (PWM) betrieben. Über eine Abänderung der PWM-Ansteuerung, insbesondere über eine kontinuierliche Ansteuerung, kann die Funktion des Antriebs im Notbetrieb auch angesichts der niedrigeren Notversorgungsspannung weitgehend an den Normalbetrieb angeglichen werden.In the particularly preferred embodiments according to claims 3 and 4, the drive is operated via pulse width modulation (PWM) during normal operation. By modifying the PWM control, in particular via continuous control, the function of the drive in emergency operation can be largely adapted to normal operation, even given the lower emergency supply voltage.

Anspruch 5 betrifft den Einsatz mindestens eines Kondensators im Energiespeicher, wodurch eine hohe Leistungsdichte für das Kraftfahrzeugschließsystem bereitgestellt wird.Claim 5 relates to the use of at least one capacitor in the energy storage device, thereby providing a high power density for the motor vehicle locking system.

Die Notversorgungsspannung kann direkt der Energiespeicherspannung entsprechen (Anspruch 6), womit die Notversorgung wie bereits angesprochen ohne Hochsetzsteller auskommt, sodass die Notversorgung kostengünstig umgesetzt werden kann. Anspruch 7 betrifft dagegen weiter den Einsatz eines Hochsetzstellers, welcher allerdings aufgrund der niedrig gewählten Notversorgungsspannung vereinfacht und hinsichtlich der Effizienz verbessert werden kann.The emergency supply voltage can correspond directly to the energy storage voltage (claim 6), whereby the emergency supply, as already mentioned, does not require a boost converter, so that the emergency supply can be implemented cost-effectively. Claim 7, however, further concerns the use of a boost converter, which, however, due to the low selected emergency supply voltage voltage can be simplified and efficiency improved.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 9, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Steueranordnung zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems beansprucht. Dabei ist wesentlich, dass die Steueranordnung den Antrieb in einem Normalbetrieb aus einer Normalversorgungsspannung des Kraftfahrzeugs betreibt, welche in einem vorgegebenen Normalversorgungsspannungsbereich liegt, dass die Steueranordnung den Antrieb in einem Notbetrieb aus einer Notversorgungsspannung einer Notversorgung mit einem Energiespeicher betriebt, und dass die Notversorgungsspannung unterhalb des Normalversorgungsspannungsbereichs liegt. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.According to a further teaching according to claim 9, which has independent significance, a control arrangement for operating a motor vehicle locking system is claimed. It is essential that the control arrangement operates the drive in normal operation from a standard supply voltage of the motor vehicle that lies within a predetermined standard supply voltage range; that the control arrangement operates the drive in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy storage device; and that the emergency supply voltage lies below the standard supply voltage range. Reference is made to all explanations of the proposed method.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 10, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeugschließsystem aufweisend einen Antrieb und eine Steueranordnung zur Ansteuerung des Antriebs beansprucht. Das Kraftfahrzeugschließsystem ist eingerichtet zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens. Insbesondere weist das Kraftfahrzeugschließsystem eine vorschlagsgemäße Steueranordnung auf. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren und der vorschlagsgemä-ßen Steueranordnung darf verwiesen werden.According to a further teaching according to claim 10, which also has independent significance, a motor vehicle locking system comprising a drive and a control arrangement for controlling the drive is claimed. The motor vehicle locking system is configured to implement the proposed method. In particular, the motor vehicle locking system comprises a proposed control arrangement. Reference is made to all statements regarding the proposed method and the proposed control arrangement.

In der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 ist weiter ein Kraftfahrzeugschloss für das Verschlusselement des Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei der elektrische Antrieb für das motorische Ausheben der Sperrklinke des Kraftfahrzeugschlosses vorgesehen ist. Die vorschlagsgemäße Lösung kann hierbei den besonderen Sicherheitsanforderungen bei Kraftfahrzeugschlössern Rechnung tragen.In the preferred embodiment according to claim 11, a motor vehicle lock is further provided for the locking element of the motor vehicle, wherein the electric drive is provided for the motorized lifting of the pawl of the motor vehicle lock. The proposed solution can take into account the special security requirements for motor vehicle locks.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine Kraftfahrzeugtür mit einem Kraftfahrzeugschließsystem sowie ein Kraftfahrzeugschloss in jeweiliger perspektivischer Darstellung und
2 eine schematische Darstellung der Steueranordnung mit einem Energiespeicher.

In the following, the invention is explained in more detail with reference to a drawing which merely illustrates exemplary embodiments. In the drawing,

1 a motor vehicle door with a motor vehicle locking system and a motor vehicle lock in respective perspective representations and
2 a schematic representation of the control arrangement with an energy storage device.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems 1. Das Kraftfahrzeugschließsystem 1 weist einen Antrieb 2 mit einem elektrischen Antriebsmotor 3 und eine Steueranordnung 4 zur Ansteuerung des Antriebs 2 auf, um eine motorische Schließfunktion für ein verstellbares Verschlusselement 5 des Kraftfahrzeugs 6 bereitzustellen.The invention relates to a method for operating a motor vehicle locking system 1. The motor vehicle locking system 1 has a drive 2 with an electric drive motor 3 and a control arrangement 4 for controlling the drive 2 in order to provide a motorized locking function for an adjustable locking element 5 of the motor vehicle 6.

Der Begriff „Antriebsmotor“ umfasst vorliegend alle Arten von elektrischen Aktuatoren, insbesondere rotatorische und lineare Aktuatoren. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antriebsmotor 3 um einen rotatorischen elektrischen Motor, der weiter vorzugsweise als bürstenbehafteter Gleichstrommotor oder als bürstenloser Gleichstrommotor ausgestaltet ist.The term "drive motor" herein encompasses all types of electric actuators, in particular rotary and linear actuators. Preferably, the drive motor 3 is a rotary electric motor, which is further preferably configured as a brushed DC motor or a brushless DC motor.

Unter einer motorischen Schließfunktion ist zu verstehen, dass das verstellbare Verschlusselement 5 des Kraftfahrzeugs 6 direkt oder indirekt durch eine durch den elektrischen Antrieb 2 erzeugte Bewegung verstellt wird, geöffnet oder geschlossen wird, und/oder, verriegelt oder entriegelt wird. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Verschlusselements 5 darf auf die einleitenden Ausführungen verwiesen werden, wobei vorliegend in 1 die Funktionsweise des Kraftfahrzeugschließsystems 1 für ein als Seitentür ausgestaltetes Verschlusselement 5 dargestellt ist. Sämtliche Ausführungen gelten jedoch ebenfalls für alle anderen Arten von Verschlusselementen des Kraftfahrzeugs 6.A motorized closing function is understood to mean that the adjustable closure element 5 of the motor vehicle 6 is adjusted, opened or closed, and/or locked or unlocked directly or indirectly by a movement generated by the electric drive 2. With regard to the design of the closure element 5, reference may be made to the introductory statements, whereby in the present case 1 The operation of the motor vehicle locking system 1 is shown for a locking element 5 designed as a side door. However, all explanations also apply to all other types of locking elements of the motor vehicle 6.

Die Steueranordnung 4 weist vorzugsweise eine Steuerelektronik zur Umsetzung der in Verbindung mit der motorischen Schließfunktionen anfallenden Steuerungsaufgaben auf. Die Steueranordnung 4 ist, wie in 2 gezeigt, hier und vorzugsweise mit einer Treibereinheit 7 zur Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors 3 ausgestattet. Die Steueranordnung 4 überwacht hier ferner das Vorliegen eines Bedienereignisses, welches beispielsweise als Bediensignal von einem Betätigungselement wie einem Türgriff 8 übermittelt wird. Bei Erhalten eines Bediensignals kann mittels der Steueranordnung 4 ein Ansteuern des Antriebs 2 ausgelöst werden.The control arrangement 4 preferably has control electronics for implementing the control tasks associated with the motorized closing functions. The control arrangement 4 is, as shown in 2 shown, here and preferably equipped with a driver unit 7 for controlling the electric drive motor 3. The control arrangement 4 further monitors the presence of an operating event, which is transmitted, for example, as an operating signal from an actuating element such as a door handle 8. Upon receipt of an operating signal, the control arrangement 4 can trigger the drive 2.

Wesentlich ist nun, dass der Antrieb 2 mittels der Steueranordnung 4 in einem Normalbetrieb aus einer Normalversorgungsspannung des Kraftfahrzeugs 6 betrieben wird, welche in einem vorgegebenen Normalversorgungsspannungsbereich liegt.It is now essential that the drive 2 is operated by means of the control arrangement 4 in normal operation from a normal supply voltage of the motor vehicle 6, which lies within a predetermined normal supply voltage range.

Die im Normalbetrieb verwendete und dem Antrieb 2 zugeführte Normalversorgungsspannung ist vorzugsweise eine Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs 6, welche in einem Bordnetz 9 von der Zentralbatterie des Kraftfahrzeugs 6 bereitgestellt wird. Bei der Zentralbatterie handelt es sich vorzugsweise um die Batterie, die die für das Anlassen des Kraftfahrzeugs 6 und/oder für den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 6 erforderliche elektrische Energie bereitstellt. Der Normalversorgungsspannungsbereich ist durch einen zulässigen Spannungsbereich um die Nennspannung des Bordnetzes 9 gegeben.The standard supply voltage used during normal operation and supplied to the drive 2 is preferably an on-board electrical system voltage of the motor vehicle 6, which is provided in an on-board electrical system 9 by the central battery of the motor vehicle 6. The central battery is preferably the battery that provides the electrical energy required for starting the motor vehicle 6 and/or for driving the motor vehicle 6. The standard supply voltage range is defined by a permissible voltage range around the nominal voltage of the on-board electrical system 9.

Wesentlich ist weiter, dass der Antrieb 2 mittels der Steueranordnung 4 in einem Notbetrieb aus einer Notversorgungsspannung einer Notversorgung mit einem Energiespeicher 10 betrieben wird, und dass die Notversorgungsspannung unterhalb des Normalversorgungsspannungsbereichs liegt. It is also essential that the drive 2 is operated by means of the control arrangement 4 in an emergency mode from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy storage device 10, and that the emergency supply voltage is below the normal supply voltage range.

Vorzugsweise weist die Steueranordnung 4 einen elektrischen, aufladbaren Energiespeicher 10 auf, wobei mittels des Energiespeichers 10 im Notbetrieb die Notversorgungsspannung bereitgestellt wird. Der Notbetrieb liegt insbesondere bei Ausfall des Bordnetzes 9, einem Crashfall oder dergleichen vor, wobei die Normalversorgungsspannung nicht gesichert vorliegt. Mit der Notversorgungsspannung können im Notbetrieb neben dem Antrieb 2 auch weitere Teile der Steueranordnung 4 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Steueranordnung 4 verfügt vorzugsweise über eine Ladeschaltung 11, beispielsweise aufweisend eine Laderegelung, zum Aufladen des Energiespeichers 10.The control arrangement 4 preferably has an electrical, rechargeable energy storage device 10, wherein the emergency supply voltage is provided by means of the energy storage device 10 in emergency operation. Emergency operation occurs in particular in the event of a failure of the on-board electrical system 9, a crash, or the like, wherein the normal supply voltage is not reliably available. In emergency operation, the emergency supply voltage can be used to supply electrical energy to other parts of the control arrangement 4 in addition to the drive 2. The control arrangement 4 preferably has a charging circuit 11, for example, having a charging controller, for charging the energy storage device 10.

Vorliegend wird von dem Ansatz abgekommen, den Energiespeicher 10 im Notbetrieb dafür zu nutzen, eine Notversorgungsspannung im Normalversorgungsspannungsbereich bereitzustellen und die Energieversorgung somit im Hinblick auf den Betrag der Spannung vergleichbar zum Normalbetrieb auszugestalten. Vielmehr wird im Notbetrieb gezielt eine im Vergleich zum Normalbetrieb niedrigere Notversorgungsspannung eingesetzt.In this case, the approach of using the energy storage device 10 in emergency operation to provide an emergency supply voltage within the normal supply voltage range, thus making the energy supply comparable to normal operation in terms of voltage level, is abandoned. Instead, a lower emergency supply voltage is deliberately used in emergency operation compared to normal operation.

Bevorzugt beträgt die Notversorgungsspannung höchstens 75%, besonders bevorzugt höchstens 50% einer Nennspannung des Bordnetzes 9 des Kraftfahrzeugs 6. Insbesondere ist der Betrag der Notversorgungsspannung mindestens 1 V und vorzugsweise mindestens 3 V niedriger gewählt als die untere Grenze des Normalversorgungsspannungsbereichs.Preferably, the emergency supply voltage is at most 75%, particularly preferably at most 50% of a nominal voltage of the on-board electrical system 9 of the motor vehicle 6. In particular, the amount of the emergency supply voltage is selected to be at least 1 V and preferably at least 3 V lower than the lower limit of the normal supply voltage range.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Normalversorgungsspannungsbereich von 9 V bis 16 V vorgegeben ist. Die Nennspannung des Bordnetzes 9 kann 12 V entsprechen. Vorzugsweise ist es hierbei so, dass die Notversorgungsspannung höchstens 8 V, insbesondere höchstens 5 V, beträgt.In a preferred embodiment, the normal supply voltage range is specified from 9 V to 16 V. The nominal voltage of the vehicle electrical system 9 can correspond to 12 V. Preferably, the emergency supply voltage is at most 8 V, in particular at most 5 V.

Die obigen Spannungswerte können entsprechend angepasst sein, wenn eine von 12 V abweichende Nennspannung des Bordnetzes 9 vorliegt. Beispiele für weitere Nennspannungen bei Bordnetzen 9 von Kraftfahrzeugen sind 24 V und 48 V.The above voltage values can be adjusted accordingly if the nominal voltage of the vehicle electrical system 9 differs from 12 V. Examples of other nominal voltages for vehicle electrical systems 9 are 24 V and 48 V.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Antrieb 2 mittels der Steueranordnung 4 im Normalbetrieb über eine Pulsweitenmodulation angesteuert wird. Die PWM-Ansteuerung kann beispielsweise gemäß einer Steuervorgabe in einem Verstellvorgang der motorischen Schließfunktion erfolgen, wobei beispielsweise der Tastgrad vorgegeben ist. Ebenfalls kann über die PWM-Ansteuerung eine Regelung, beispielsweise auf eine Soll-Geschwindigkeit, des Verstellvorgangs umgesetzt sein, wobei der Tastgrad durch die Regelung vorgegeben wird. Der Tastgrad der PWM-Ansteuerung kann hierbei in einem vorgegebenen Tastgradbereich liegen.Particularly preferably, the drive 2 is controlled by the control arrangement 4 during normal operation via pulse width modulation. The PWM control can, for example, be implemented according to a control specification during an adjustment process of the motorized closing function, wherein, for example, the duty cycle is predetermined. Likewise, the PWM control can be used to implement closed-loop control, for example, to a target speed, of the adjustment process, wherein the duty cycle is predetermined by the control system. The duty cycle of the PWM control can lie within a predetermined duty cycle range.

Der Antrieb 2 kann mittels der Steueranordnung 4 im Notbetrieb ebenfalls über eine Pulsweitenmodulation angesteuert werden, deren Tastgrad in der Ansteuerung zumindest zeitabschnittsweise oberhalb des Tastgradbereichs liegt. Hiermit ist gemeint, dass beim Ansteuern zumindest ein Zeitabschnitt besteht, in welchem der Tastgrad im Notbetrieb oberhalb des Tastgrads im Normalbetrieb liegt.The drive 2 can also be controlled by the control arrangement 4 in emergency mode via pulse width modulation, the duty cycle of which is above the duty cycle range at least for a certain period of time during the control. This means that during the control, there is at least one period of time in which the duty cycle in emergency mode is above the duty cycle in normal mode.

Vorzugsweise wird der Antrieb 2 im Notbetrieb derart angesteuert, dass der Effektivwert der elektrischen Leistung dem Effektivwert (auch angesichts der reduzierten Spannung) der elektrischen Leistung im Normalbetrieb entspricht.Preferably, the drive 2 is controlled in emergency operation such that the effective value of the electrical power corresponds to the effective value (also in view of the reduced voltage) of the electrical power in normal operation.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Antrieb 2 mittels der Steueranordnung 4 im Normalbetrieb über eine Pulsweitenmodulation angesteuert wird und dass der Antrieb 2 mittels der Steueranordnung 4 im Notbetrieb zumindest zeitabschnittsweise kontinuierlich angesteuert wird. Hiermit ist gemeint, dass beim Ansteuern zumindest ein Zeitabschnitt besteht, in welchem im Notbetrieb ein kontinuierliches Ansteuern vorgenommen wird und in welchem im Normalbetrieb eine gepulste Ansteuerung vorgesehen ist. Vorzugsweise wird im Notbetrieb der Antrieb 2 überwiegend, weiter vorzugsweise vollständig, im Verstellvorgang kontinuierlich angesteuert. Ein kontinuierliches Ansteuern kann auch über eine PWM-Ansteuerung mit einem Tastgrad von 100 % umgesetzt werden.In a particularly preferred embodiment, it is provided that the drive 2 is controlled by the control arrangement 4 in normal operation via pulse width modulation and that the drive 2 is controlled continuously by the control arrangement 4 in emergency operation, at least for certain time periods. This means that during control there is at least one time period in which continuous control is carried out in emergency operation and in which pulsed control is provided in normal operation. Preferably, in emergency operation, the drive 2 is controlled predominantly, more preferably completely, continuously during the adjustment process. Continuous control can also be implemented via PWM control with a duty cycle of 100%.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Energiespeicher 10 mindestens einen Kondensator 12, vorzugsweise Doppelschichtkondensator, auf. Die Notversorgungsspannung wird allgemein auf Grundlage der Kondensatorspannung des mindestens einen Kondensators 12 bereitgestellt. Ein Doppelschichtkondensator verfügt über eine elektrochemische Doppelschicht, die auch als „Helmholtz-Schicht“ bekannt ist. Ein solcher Doppelschichtkondensator wird auch als „Superkondensator“, „Supercap“, „Ultracap“ oder dergleichen bezeichnet. Der Energiespeicher 10 kann neben dem mindestens einen Kondensator 12 weitere Speicherelemente, etwa Primär- und/oder Sekundärzellen aufweisen.As shown in the figures, the energy storage device 10 has at least one capacitor 12, preferably a double-layer capacitor. The emergency supply voltage is generally provided based on the capacitor voltage of the at least one capacitor 12. A double-layer capacitor has an electrochemical double layer, also known as a "Helmholtz layer." Such a double-layer capacitor is also referred to as a "supercapacitor," "supercap," "ultracap," or the like. In addition to the at least one capacitor 12, the energy storage device 10 can have further storage elements, such as primary and/or secondary cells.

Bei Verwendung mehrerer Kondensatoren 12 können die Kondensatoren 12 grundsätzlich seriell und/oder parallel geschaltet sein. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Energiespeicher 10 einen einzigen Kondensator 12, insbesondere einen einzigen Doppelschichtkondensator, auf.When using multiple capacitors 12, the capacitors 12 can generally be connected in series and/or in parallel. In a particularly preferred embodiment, the energy storage device 10 has a single capacitor 12, in particular a single double-layer capacitor.

Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Notversorgungsspannung einer Energiespeicherspannung des Energiespeichers 10 entspricht. Die Energiespeicherspannung wird demnach ohne wesentliche Beeinflussung über sonstige elektronische Komponenten als Notversorgungsspannung für den Antrieb 2 genutzt. Besonders bevorzugt sind mindestens zwei seriell geschaltete Doppelschichtkondensatoren vorgesehen, womit insbesondere bei einer jeweiligen Nennspannung von etwa 2,7 V die bereits genannten Notversorgungsspannungen direkt durch die gesamte Kondensatorspannung der seriell geschaltete Doppelschichtkondensatoren bereitgestellt wird. Bei der Verwendung von mindestens drei, insbesondere mindestens vier seriell geschalteten Doppelschichtkondensatoren kann sogar eine ausreichende Notversorgungsspannung auch bei teilweise entladenem Energiespeicher 10 bereitgestellt werden.Furthermore, it is preferably provided here that the emergency supply voltage corresponds to an energy storage voltage of the energy storage device 10. The energy storage voltage is therefore used as the emergency supply voltage for the drive 2 without significant influence via other electronic components. Particularly preferably, at least two series-connected double-layer capacitors are provided, whereby, in particular at a respective nominal voltage of approximately 2.7 V, the aforementioned emergency supply voltages are provided directly by the entire capacitor voltage of the series-connected double-layer capacitors. When using at least three, in particular at least four series-connected double-layer capacitors, a sufficient emergency supply voltage can even be provided even when the energy storage device 10 is partially discharged.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Notversorgung einen dem Energiespeicher 10 nachgeschalteten Hochsetzsteller 13 aufweist, welcher dafür eingerichtet ist, die Energiespeicherspannung des Energiespeichers 10 auf die Notversorgungsspannung hochzusetzen. Ein Hochsetzsteller 13 wird insbesondere bei einer Ausgestaltung des Energiespeichers 10 mit einer geringen Anzahl von Kondensatoren 12, insbesondere bei einem einzigen Kondensator 12, eingesetzt.In a further embodiment, the emergency supply comprises a boost converter 13 connected downstream of the energy storage device 10, which is configured to boost the energy storage voltage of the energy storage device 10 to the emergency supply voltage. A boost converter 13 is used in particular in an embodiment of the energy storage device 10 with a small number of capacitors 12, in particular with a single capacitor 12.

Der Hochsetzsteller 13 ist in 2 optional dargestellt. Mögliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen den Einsatz eines Energiespeichers 10 einerseits mit einem Hochsetzsteller 13 und andererseits ohne einen Hochsetzsteller 13. Denkbar ist allerdings auch eine kombinierte Ausgestaltung, wobei insbesondere abhängig vom Betrag der Energiespeicherspannung die Notversorgungsspannung ohne oder mit Nutzung des Hochsetzstellers 13 bereitgestellt wird. Die Notversorgungsspannung kann hier der Energiespeicherspannung entsprechen, bis beispielsweise aufgrund eines fortschreitenden Entladens des Energiespeichers 10 ein Minimalwert durch die Energiespeicherspannung unterschritten wird, woraufhin der Hochsetzsteller 13 genutzt wird.The boost converter 13 is in 2 shown optionally. Possible embodiments of the method according to the invention relate to the use of an energy storage device 10, on the one hand, with a boost converter 13 and, on the other hand, without a boost converter 13. However, a combined embodiment is also conceivable, wherein, in particular depending on the magnitude of the energy storage voltage, the emergency supply voltage is provided with or without the use of the boost converter 13. The emergency supply voltage can correspond to the energy storage voltage here until, for example, due to progressive discharging of the energy storage device 10, the energy storage voltage falls below a minimum value, whereupon the boost converter 13 is used.

Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Steueranordnung 4 eine Steuereinheit 14, vorzugsweise einen Mikrocontroller, zur Ansteuerung des Antriebs 2 aufweist und dass eine Versorgungsspannung der Steuereinheit 14 im Notbetrieb der Energiespeicherspannung des Energiespeichers 10 entspricht.Furthermore, it is preferably provided here that the control arrangement 4 has a control unit 14, preferably a microcontroller, for controlling the drive 2 and that a supply voltage of the control unit 14 in emergency operation corresponds to the energy storage voltage of the energy storage device 10.

Wie in 2 dargestellt ist, übernimmt die Steuereinheit 14 eine Ansteuerung der Treibereinheit 7 und überwacht hier ferner das Vorliegen eines Bedienereignisses, welches beispielsweise als Bediensignal von einem Betätigungselement wie dem Türgriff 8 übermittelt wird. Die Steuereinheit 14 kann beispielsweise auch die Ansteuerung in Abhängigkeit von einem in der Steuereinheit 14 hinterlegten Schließzustand wie diebstahlgesichert, verriegelt, entriegelt oder dergleichen vornehmen. Die Energiespeicherspannung kann genutzt werden, um die Steuereinheit 14 zu versorgen, wobei insbesondere ein Hochsetzsteller 13 lediglich zur Ansteuerung des Antriebs 2 aktiviert wird.As in 2 As shown, the control unit 14 controls the driver unit 7 and further monitors the presence of an operating event, which is transmitted, for example, as an operating signal from an actuating element such as the door handle 8. The control unit 14 can, for example, also control the device depending on a locking state stored in the control unit 14, such as theft-proof, locked, unlocked, or the like. The energy storage voltage can be used to supply the control unit 14, wherein, in particular, a boost converter 13 is activated solely to control the drive 2.

Vorgeschlagen wird gemäß einer weiteren Lehre eine Steueranordnung 4 zum Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems 1, wobei die Steueranordnung 4 zur Ansteuerung eines Antriebs 2 des Kraftfahrzeugschließsystems 1 eingerichtet ist, um eine motorische Schließfunktion für ein verstellbares Verschlusselement 5 des Kraftfahrzeugs 6 bereitzustellen.According to a further teaching, a control arrangement 4 for operating a motor vehicle locking system 1 is proposed, wherein the control arrangement 4 is designed to control a drive 2 of the motor vehicle locking system 1 in order to provide a motorized locking function for an adjustable locking element 5 of the motor vehicle 6.

Dabei ist vorgesehen, dass die Steueranordnung 4 den Antrieb 2 in einem Normalbetrieb aus einer Normalversorgungsspannung des Kraftfahrzeugs 6 betreibt, welche in einem vorgegebenen Normalversorgungsspannungsbereich liegt, dass die Steueranordnung 4 den Antrieb 2 in einem Notbetrieb aus einer Notversorgungsspannung einer Notversorgung mit einem Energiespeicher 10 betriebt, und dass die Notversorgungsspannung unterhalb des Normalversorgungsspannungsbereichs liegt. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.It is provided that the control arrangement 4 operates the drive 2 in normal operation from a standard supply voltage of the motor vehicle 6, which lies within a predetermined standard supply voltage range; that the control arrangement 4 operates the drive 2 in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy storage device 10; and that the emergency supply voltage lies below the standard supply voltage range. Reference is made to all explanations of the proposed method.

Vorgeschlagen wird gemäß einer weiteren Lehre ein Kraftfahrzeugschließsystem 1 aufweisend einen Antrieb 2 und eine Steueranordnung 4 zur Ansteuerung des Antriebs 2, das Kraftfahrzeugschließsystem 1 eingerichtet zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren und der vorschlagsgemäßen Steueranordnung 4 darf verwiesen werden.According to a further teaching, a motor vehicle locking system 1 is proposed, comprising a drive 2 and a control arrangement 4 for controlling the drive 2, the motor vehicle locking system 1 being configured to implement the proposed method. Reference is made to all explanations regarding the proposed method and the proposed control arrangement 4.

Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass ein Kraftfahrzeugschloss 15 für das Verschlusselement 5 des Kraftfahrzeugs 6 vorgesehen ist, dass das Kraftfahrzeugschloss 15 mit einer Schlossfalle 16 für den haltenden Eingriff mit einem Schließteil und einer der Schlossfalle 16 zugeordneten Sperrklinke 17 ausgestattet ist und dass der Antrieb 2 für das motorische Ausheben der Sperrklinke 17 vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist die vorschlagsgemäße Steueranordnung 4 in einem Gehäuse 18 des Kraftfahrzeugschlosses 15 integriert.Furthermore, it is preferably provided that a motor vehicle lock 15 is provided for the locking element 5 of the motor vehicle 6, that the motor vehicle lock 15 is equipped with a lock latch 16 for the holding engagement with a locking part and a pawl 17 assigned to the lock latch 16, and that the drive 2 is provided for the motorized lifting of the pawl 17. Particularly preferred is the proposed control arrangement 4 is integrated in a housing 18 of the motor vehicle lock 15.

Das Kraftfahrzeugschloss 15 ist in 1 in einer teilweise demontierten perspektivischen Ansicht dargestellt und mit einer schwenkbaren Schlossfalle 16 für den haltenden Eingriff mit einem nicht gezeigten Schließteil und mindestens einer der Schlossfalle 16 zugeordneten Sperrklinke 17 ausgestattet. Bei dem Schließteil kann es sich um einen Schließbügel, einen Schließbolzen oder dergleichen handeln. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeugschloss 15 an dem Verschlusselement 5 angeordnet, während das Schließteil karosseriefest am Kraftfahrzeug 6 angeordnet ist.The motor vehicle lock 15 is in 1 shown in a partially disassembled perspective view and equipped with a pivoting lock latch 16 for the holding engagement with a locking part (not shown) and at least one pawl 17 associated with the lock latch 16. The locking part can be a striker, a locking bolt, or the like. For example, the motor vehicle lock 15 is arranged on the locking element 5, while the locking part is arranged fixedly to the body of the motor vehicle 6.

Die mindestens eine Sperrklinke 17 bildet ein Sperrklinkensystem und lässt sich in einen nicht dargestellten Sperrzustand bringen, in der das Sperrklinkensystem die Schlossfalle 16 in einer Schließstellung hält. Ferner lässt sich das Sperrklinkensystem mittels des elektrischen Antriebs 2 motorisch in einen Öffnungszustand bringen, womit das Sperrklinkensystem die Schlossfalle 16 freigibt. Hierfür ist der Antriebsmotor 3 über einen Antriebsstrang 19 des Antriebs 2 mit dem Sperrklinkensystem verbunden.The at least one pawl 17 forms a pawl system and can be brought into a locked state (not shown), in which the pawl system holds the lock latch 16 in a closed position. Furthermore, the pawl system can be motor-driven into an open state by means of the electric drive 2, whereby the pawl system releases the lock latch 16. For this purpose, the drive motor 3 is connected to the pawl system via a drive train 19 of the drive 2.

Alternativ zu der bereits angesprochenen Integration der Steueranordnung 4 in das Kraftfahrzeugschloss 15 ist ebenfalls denkbar, dass die Steueranordnung 4 Teil eines separaten Steuergeräts 20 für das Kraftfahrzeugschloss 15 ist. Beispiele für ein solches Steuergerät 20 sind ein Klappensteuergerät und ein Türsteuergerät, welche auch weitere elektronische Funktionen im Verschlusselement 5 wahrnehmen können.As an alternative to the previously mentioned integration of the control arrangement 4 into the motor vehicle lock 15, it is also conceivable for the control arrangement 4 to be part of a separate control unit 20 for the motor vehicle lock 15. Examples of such a control unit 20 are a flap control unit and a door control unit, which can also perform further electronic functions in the locking element 5.

Neben oder anstelle der hier näher erläuterten Schließfunktion des Kraftfahrzeugschlosses 15 kann das Kraftfahrzeugschließsystem 1 ebenfalls eine Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen eines vorgenannten Verschlusselements 5 des Kraftfahrzeugs 6 aufweisen, wobei die Antriebsanordnung einem motorischen Verstellen, insbesondere einem Öffnen und/oder Schließen, des Verschlusselements 5 dient. Weitere Beispiele für Schließfunktionen sind eine motorische Verstellung von Bedienelementen sowie von Innenraumelementen und Außenraumelementen des Kraftfahrzeugs 6 wie Lüfterelementen, Innenspiegeln, Seitenspiegel, Beleuchtung oder dergleichen.In addition to or instead of the locking function of the motor vehicle lock 15 explained in more detail here, the motor vehicle locking system 1 can also have a drive arrangement for motor-driven adjustment of an aforementioned locking element 5 of the motor vehicle 6, wherein the drive arrangement serves for motor-driven adjustment, in particular opening and/or closing, of the locking element 5. Further examples of locking functions include motor-driven adjustment of operating elements as well as interior and exterior elements of the motor vehicle 6, such as fan elements, interior mirrors, side mirrors, lighting, or the like.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2020 102 775 A1 [0003, 0005]

Claims

Method for operating a motor vehicle locking system (1), wherein the motor vehicle locking system (1) has a drive (2) and a control arrangement (4) for controlling the drive (2) in order to provide a motorized closing function for an adjustable closure element (5) of the motor vehicle (6), characterized in that the drive (2) is operated by means of the control arrangement (4) in normal operation from a normal supply voltage of the motor vehicle (6) which lies in a predetermined normal supply voltage range, that the drive (2) is operated by means of the control arrangement (4) in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy store (10), and that the emergency supply voltage lies below the normal supply voltage range.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the normal supply voltage range is predetermined from 9 V to 16 V, preferably that the emergency supply voltage is at most 8 V, in particular at most 5 V.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the drive (2) is controlled by means of the control arrangement (4) in normal operation via a pulse width modulation whose duty cycle lies in a predetermined duty cycle range, and in that the drive (2) is controlled by means of the control arrangement (4) in emergency operation via a pulse width modulation whose duty cycle in the control lies at least in time segments above the duty cycle range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the drive (2) is controlled by means of the control arrangement (4) in normal operation via a pulse width modulation and that the drive (2) is controlled continuously at least in time segments by means of the control arrangement (4) in emergency operation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the energy store (10) has at least one capacitor (12), preferably a double-layer capacitor, and that the emergency supply voltage is provided on the basis of the capacitor voltage of the at least one capacitor (12), preferably that a plurality of capacitors (12) connected in series and/or in series or a single capacitor (12) are provided.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency supply voltage corresponds to an energy storage voltage of the energy storage device (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency supply has a boost converter (13) connected downstream of the energy storage device (10), which is designed to boost the energy storage voltage of the energy storage device (10) to the emergency supply voltage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control arrangement (4) has a control unit (14), preferably a microcontroller, for controlling the drive (2) and that a supply voltage of the control unit (14) in emergency operation corresponds to the energy storage voltage of the energy storage device (10).

Control arrangement for operating a motor vehicle locking system (1), wherein the control arrangement (4) is designed to control a drive (2) of the motor vehicle locking system (1) in order to provide a motorized closing function for an adjustable closure element (5) of the motor vehicle (6), characterized in that the control arrangement (4) operates the drive (2) in normal operation from a normal supply voltage of the motor vehicle (6) which lies within a predetermined normal supply voltage range, that the control arrangement (4) operates the drive (2) in emergency operation from an emergency supply voltage of an emergency supply with an energy store (10), and that the emergency supply voltage lies below the normal supply voltage range.

Motor vehicle locking system comprising a drive (2) and a control arrangement (4) for controlling the drive (2), the motor vehicle locking system (1) being designed to carry out the method according to one of the Claims 1 until 8 .

Motor vehicle locking system according to Claim 10 , characterized in that a motor vehicle lock (15) is provided for the locking element (5) of the motor vehicle (6), that the motor vehicle lock (15) is equipped with a lock latch (16) for the holding engagement with a locking part and a pawl (17) assigned to the lock latch (16), and that the drive (2) is provided for the motorized lifting of the pawl (17).