用于运行机动车闭锁系统的方法与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于运行机动车闭锁系统的方法、一种根据权利要求11的前序部分的闭锁系统控制装置以及一种根据权利要求12的具有这种闭锁系统控制装置的机动车闭锁系统。


背景技术：

2.在议论之中的机动车闭锁系统被应用于机动车的封闭元件的所有类型的机动闭锁功能中。属于此的尤其是用于封闭元件、如侧门、后门、上掀式背门、行李箱盖或引擎罩的机动车锁。这些封闭元件原则上可以设计为铰链门或滑动门。机动车的有关的闭锁功能的其他示例是驱动装置，所述驱动装置尤其给上述封闭元件提供机动调节。
3.已知的方法（de 20 2013 103 042 u1）涉及具有机动车锁的机动车闭锁系统的运行，该机动车锁具有锁销和棘爪作为闭锁元件。机动车锁通常布置在相关的封闭元件上，而闭锁部件以固定到车身的方式布置。锁销可以被置于闭锁位置中，在该闭锁位置中所述锁销与闭锁部件处于稳定接合，并且在该闭锁位置中锁销被棘爪固定。该机动车锁此外装备有电驱动装置，利用该电驱动装置可以调节棘爪，使得锁销可以以释放闭锁部件的方式被调节到其打开位置中。
4.为了能够考虑对电驱动装置的电压供应的安全性的要求，已知的机动车闭锁系统设计有可充电的储能器、尤其电容器，用于机动车闭锁系统的电压供应，由此即使在通过预先确定的紧急情况触发的紧急运行中、尤其在机动车的中央电池组失效的情况下也确保电驱动装置的运行，以便实现棘爪的机动升高。
5.然而，在机动车闭锁系统中所使用的可充电的储能器、尤其储能器的电容器具有有限的使用寿命。另外，储能器的性能经受由制造决定的变化。在本发明所基于的已知的用于运行机动车闭锁系统的方法（us 2015/0330116 a1）中，因此设置用于储能器的监控单元。根据对储能器的充电例程的监控，例如可以识别出漏电电流的上升或储能器的容量的下降。
6.然而，鉴于经由可充电的储能器对机动车闭锁系统的能量供应的安全相关性，进一步存在特别是及早地识别出储能器的可能的损坏的需求。


技术实现要素：

7.本发明所基于的问题是设计和改进已知的用于运行机动车闭锁系统的方法，使得进一步改进对储能器的状态的监控。尤其应实现关于机动车闭锁系统的运行能力的预测。
8.详细地，提出：在监控例程中，借助监控单元在储能器的放电情况下确定储能器的放电变量的时间相关性，并且根据放电变量的时间相关性满足预先给定的故障准则，借助监控单元触发储能器的安全例程。
9.因此，与监控储能器的充电例程的已知方案不同，根据建议的解决方案涉及储能器的放电情况的监控。放电变量的时间相关性尤其可以与预先给定的充电周期无关地并且
也与充电例程相比在较长的持续时间上被测定，以便提高监控的准确性，这尤其允许关于储能器的性能的预测。
10.在根据权利要求2的优选设计方案中，通过如下方式实现对放电变量的时间相关性的特别简单的测定：放电变量代表储能器的电压降、放电电流和/或内阻。例如，为调节例程和/或充电例程设置的电压或电流测量装置也可以被使用在监控例程中，使得不一定需要附加的传感器系统。
11.另一优选设计方案根据权利要求3在于，放电变量的时间相关性在测量时间间隔中的至少两个离散的测量时刻上被确定。此外，如果至少一个测量时刻处于机动车闭锁系统转变到静止状态中时并且至少一个测量时刻处于机动车闭锁系统转变到运行状态中时，则可以实现特别长的测量时间间隔。此外，特别适宜的是，已经在机动车闭锁系统转变到运行状态中时识别出储能器的可能的损伤。
12.优选地，根据权利要求4，故障准则的至少一个子准则通过如下方式定义：放电变量的时间相关性偏离预先给定的额定时间相关性。经由额定时间相关性，尤其可以在放电情况下关于故障准则检查放电变量的时间变化过程，这改进监控的可靠性。
13.为了放电变量的时间相关性与故障准则的特别简单的比较，在根据权利要求5的设计方案中，故障准则的至少一个子准则通过如下方式定义：放电变量在测量时间间隔上超过预先给定的最大放电。优选地，针对不同的测量时间间隔分别预先给定最大放电，以此故障标准可以适配于相应的测量时间间隔。同样，测量时间间隔直至达到预先给定的放电的持续时间可以与最小持续时间比较。
14.在根据权利要求6的设计方案中，放电情况通过储能器的自放电给定。如果放电情况通过借助监控单元触发的放电过程引起，则即使在较短的测量时间间隔的情况下也可以提高监控的准确性。可以经由电容器的平衡电路从储能器中提取预先给定的能量，使得针对所述放电过程可以动用闭锁系统控制装置的现有组件。
15.特别优选地，根据权利要求7，在安全例程中借助监控单元根据放电变量的时间相关性与预先给定的放电变化过程的比较和/或根据放电变量的时间相关性的建模产生储能器的预测结果。因此，储能器的可能的损伤可以及早被确认和分类。
16.在根据权利要求8的同样优选的设计方案中，在安全例程中借助监控单元触发调节例程和/或充电例程的控制参数的改变。因此，机动车闭锁系统的运行能力至少还可以短时间地被维持。安全例程的其他设计方案是权利要求9的主题。
17.根据权利要求10的进一步优选的设计方案涉及紧急运行，在所述紧急运行中经由储能器保证电压供应。
18.按照应得到独立意义的根据权利要求11的另一教导，要求保护为根据建议的方法设置的闭锁系统控制装置本身。可以参考关于根据建议的方法的所有阐述。
19.按照同样应得到独立意义的根据权利要求12的另一教导，要求保护为根据建议的方法设置的机动车闭锁系统本身，其具有根据建议的闭锁系统控制装置。就这方面来说也可以参考关于根据建议的方法的所有阐述。
附图说明
20.在下文中，借助示出仅仅一个实施例的附图更详细地解释本发明。在附图中：
图1以部分拆卸的侧视图示出具有根据建议的机动车闭锁系统的机动车的示意性透视图，以及图2示出a）在通过自放电给定的放电情况下和b）在通过放电过程引起的放电情况下放电变量的时间相关性的示意图。
具体实施方式
21.根据第一教导，本发明涉及用于运行机动车闭锁系统1的方法。机动车闭锁系统1具有带有电驱动马达3的电驱动装置2，用于提供机动闭锁功能。
22.机动闭锁功能可以理解为，机动车的可调节的封闭元件4、5、6直接或间接通过由电驱动装置2所产生的运动来调节，例如被打开或关闭，和/或被锁定或解锁。在图1中所示出的机动车闭锁系统1的实施例与前侧门4、后侧门5以及行李箱盖6相关。机动车闭锁系统1分别具有用于相应的封闭元件4、5、6的机动车锁。在下文中，始终讨论仅仅唯一的机动车闭锁系统1。这些解释原则上适用于在图1中所示出的所有其他机动车闭锁系统1。
23.机动车闭锁系统1具有可充电的储能器7（这里并且优选地带有电容器8），用于机动车闭锁系统1、尤其电驱动装置2的电压供应。储能器可以具有至少一个电化学储能元件、例如至少一个具有一次电池和/或二次电池的电池组。术语“电容器”当前应广义地来理解。其包括单个电容器，或者也包括由多个电容器元件构成的电路技术装置。
24.机动车闭锁系统1此外具有闭锁系统控制装置9。闭锁系统控制装置9设立用于操控电驱动装置2并且这里并且优选地具有用于闭锁状态的电子转换的驱动控制装置10，所述驱动控制装置承担对电驱动装置2的操控，以用于提供机动闭锁功能。驱动控制装置10优选地设立用于将提供给闭锁系统控制装置9的供电电压转换为用于电驱动装置2的驱动电压，该供电电压根据运行模式通过机动车的中央电池组的车载电网电压11和/或通过可充电的储能器7来提供。中央电池组优选地是提供用于启动机动车所需的电能的电池组。
25.在通过可充电的储能器7提供供电电压时，尤其电容器8的放电用作电压源。闭锁系统控制装置9进一步设立用于在充电例程中对储能器7充电，其中这里并且优选地设置有用于执行充电例程的充电控制装置12。在充电例程中，借助充电控制装置12为储能器7、尤其为电容器8例如经由车载电网电压11提供充电电压。
26.在本实施例中，机动车闭锁系统1具有机动车锁，该机动车锁在图1中以部分拆卸的侧视图示出。与机动车闭锁系统1相关的机动车锁装备有可围绕锁销轴线13a枢转的用于与闭锁部件14的稳定接合的锁销13以及分配给锁销13的、可围绕棘爪轴线15a枢转的棘爪15。闭锁部件14可以是闭锁钩环、闭锁螺栓等。例如，机动车锁布置在封闭元件4、5、6上，而闭锁部件14以固定到车身的方式布置在机动车上。
27.棘爪15可以被置于在图1中所示出的下沉位置中，在该位置中棘爪借助棘爪棘刺16将锁销13保持在所示出的闭锁位置中。此外，棘爪15可以借助电驱动装置2机动升高。为此，驱动马达3优选地利用驱动绳索17与棘爪15连接。在图1中，棘爪15的机动升高是棘爪15围绕棘爪轴线15a的顺时针枢转。原则上，棘爪15也可以是由两个或更多顺序布置的棘爪构成的分配给锁销13的棘爪系统的组成部分。
28.棘爪15的机动升高例如通过对门把手18的操作来触发。为此，门把手18装备有传感器等，其检测对门把手18的操作并经由控制技术连接将该检测转发给闭锁系统控制装置
1并且这里转发给驱动控制装置10，所述驱动控制装置触发对电驱动装置2的操控。
29.除了机动车锁的这里更详细解释的闭锁功能之外或代替该闭锁功能，机动车闭锁系统1同样可以具有用于机动调节机动车的上述封闭元件4、5、6的驱动装置，其中该驱动装置用于机动调节、尤其打开和/或闭锁封闭元件4、5、6。闭锁功能的其他示例是操作元件、如操作杆、门把手以及机动车的内部元件和外部元件、如通风装置元件、内后视镜、侧后视镜、照明装置等的机动调节。
30.闭锁系统控制装置9具有监控单元19，用于在监控例程中监控储能器7。在这种情况下监控单元19在监控例程中承担控制技术任务，该监控例程在下文中更进一步被解释。
31.在此情况下重要的是，在监控例程中借助监控单元19在储能器7的放电情况下确定储能器7的放电变量的时间相关性，并且根据放电变量的时间相关性满足预先给定的故障准则，借助监控单元19触发用于储能器7的安全例程。
32.在这种情况下，放电变量的值可以由监控单元19测定和/或由监控单元19获得。监控单元19确定放电变量的时间相关性，其中例如放电变量的值分别被分配测量时刻。具有所分配的测量时刻的放电变量的值尤其由监控单元19存放，例如存放在分配给监控单元19的非易失性数据存储器上。
33.根据一个优选的设计方案，放电变量代表储能器7的电压降、放电电流和/或内阻。在图2中示例性地示出了电容器8的电容器电压uk随时间t的下降δuk。电容器8的放电电流和/或内阻同样也可以被用作放电变量。相应的放电变量同样可以被用于储能器7的其他元件、例如用于储能器7的电池组。
34.这里并且优选地，在放电情况下在至少一个测量时间间隔δt上测定放电变量的时间相关性。此外，放电变量的时间相关性通过在测量时间间隔δt中的至少两个离散的测量时刻、在图2a）中所示出的实施例中在两个离散的测量时刻t1和t2测定放电变量来确定。在此情况下优选的是，至少一个测量时刻、这里测量时刻t1处于机动车闭锁系统1转变到静止状态中时，并且至少一个测量时刻、这里测量时刻t2处于机动车闭锁系统1转变到运行状态中时。以此可以实现长的测量时间间隔δt，并且在运行状态开始时已经可以执行故障准则的检查。同样可设想的是，在监控例程中至少部分地进行放电变量的时间相关性的连续确定。
35.在图2a）中示出了放电变量的两个示例性的时间相关性。用实线示出的时间相关性代表完好的电容器8。而用虚线示出的时间相关性代表例如由于老化效应或制造缺陷而受损伤的电容器8。针对所示出的两个时间相关性，在放电情况下，由于电容器8的放电，观察到电容器电压uk随时间的下降。然而，在受损的电容器8的情况下相对于完好的电容器8显示出电容器电压uk的明显更快的下降δuk以及时间相关性的可以从曲线形状识别出的不同的变化过程。
36.监控单元19如下检查放电变量的所测定的时间相关性，即是否满足预先给定的故障准则。故障准则的至少一个子准则尤其代表放电变量的时间相关性偏离储能器7的正常运行状态。根据一个优选的设计方案，故障准则的至少一个子准则通过如下方式定义：放电变量的时间相关性偏离预先给定的额定时间相关性。额定时间相关性例如代表完好的电容器8的电容器电压uk的时间相关性的在图2a）中所再现的曲线形状。如果放电变量的在监控例程中所测定的时间相关性有偏差，例如其方式是在一个或多个测量时刻超过与额定时间
相关性的预先给定的最高偏差，则认为满足故障准则的子准则。
37.在一个特别简单的在图2中所示出的设计方案中，故障准则的至少一个子准则通过如下方式定义：放电变量在测量时间间隔上超过预先给定的最大放电。这里并且优选地，确定电容器电压uk在测量时刻t1、t2的下降δuk并与预先给定的最大放电进行比较。优选地，为不同的测量时间间隔，例如根据测量时间间隔的持续时间δt，分别预先给定最大放电。
38.故障准则的至少一个子准则在另一优选的设计方案中通过如下方式定义：在测量时间间隔之内以该放电变量达到预先给定的放电，该时间间隔的持续时间δt未超过预先给定的最小持续时间。例如，对于在图2中所示出的实施例，预先给定电容器电压uk的下降δuk的值，其中测定直至达到该放电的持续时间δt。如果持续时间δt未超过预先给定的最小持续时间，则认为满足该子准则。
39.在图2a）中所示出的放电情况根据一个优选的设计方案通过储能器7的自放电给定。在这种情况下，储能器7不是主动放电，而是更确切地说在测量时间间隔δt中存在由于漏电流等而引起的自放电。
40.根据另一特别优选的设计方案，放电情况通过借助监控单元19触发的放电过程引起。该放电情况在图2b）中示出，其中用实线示出的时间相关性再次代表完好的电容器8，并且用虚线示出的时间相关性代表受损的电容器8。放电过程是储能器7的主动放电，其中例如从储能器7中提取预先给定的能量，尤其具有放电的预先给定的时间变化过程。优选地，经由电容器8的平衡电路从储能器7中提取预先给定的能量。该平衡电路形成电容器8的充电控制装置12的充电电路的一部分，其设立用于各个电容器元件的充电电压的电压均衡。故障准则至少部分地根据放电过程、例如根据从储能器7中提取的电荷、放电电流等预先给定。在图2b）中的实施例中，将电容器电压uk在测量时刻t3、t4的下降δuk与针对放电过程预定给定的最大放电进行比较。
41.在安全例程中通常采取措施，以便即使在储能器7受损的情况下也保证机动车闭锁系统1的安全。在安全例程中，尤其借助监控单元19根据放电变量的时间相关性与预先给定的放电变化过程的比较和/或根据放电变量的时间相关性的建模产生针对储能器7直至完全放电的剩余运行时间和/或针对储能器7的剩余使用寿命的预测结果。在此情况下，“完全放电”理解为将所存储的能量减少到预先给定的最低水平，其中储能器不一定必须没有任何所存储的能量。
42.例如，可以根据与预先给定的放电变化过程的比较来实现对储能器7的状态的分类，其中预测结果被分配给相应的放电变化过程。例如，时间相关性的建模可以是数学模型，例如在一个简单的设计方案中是根据时间相关性的模型函数的曲线适配，其中其他参数、如储能器7的温度也可以并入其中。分类和/或建模尤其根据先前所描述的放电过程进行。
43.根据一个优选的设计方案，为上面所提及的调节例程和充电例程预先给定控制参数，所述控制参数例如被存放在闭锁系统控制装置9中。在安全例程中，可以借助监控单元19触发控制参数的改变，以使调节例程和充电例程适配于储能器7的状态。优选地，控制参数至少在以下方面被改变：要在充电例程中使用的充电电压相对于正常运行充电电压被提高。例如，为储能器7设置的最大充电电压被用作充电电压，以便引起储能器7的尽可能完全
的充电。在调节例程中，电驱动装置2的要使用的驱动功率可以相对于正常运行驱动功率被减少。例如，以此容忍较慢的机动调节，以便实现机动车闭锁系统1的进一步运行。
44.在一个同样优选的设计方案中，在安全例程中借助监控单元19来触发故障信息在机动车的未示出的故障存储器中的存放和/或警告信号向机动车的操作员的输出。故障存储器可以被设计为机动车3的中央故障存储器，例如被设计为中央机动车控制装置的一部分。同样，故障存储器可以分配给控制装置9。警告信号可以作为视觉和/或听觉警告信号被输出给操作员。
45.安全例程的变化过程优选地根据先前所描述的预测结果来预先给定。如果例如仅存在储能器7的继续实现机动车闭锁系统的运行的轻微损伤，则可以触发控制参数的改变和/或存放故障信息。而如果存在储能器7的损伤，使得不再一定保证机动车闭锁系统的进一步运行，则例如可以输出所提到的警告信号。此外，可设想的是，在储能器7的显著损伤的情况下，机动车闭锁系统的功能的至少一部分被停用或阻止，这在储能器7失效的情况下构成安全风险。
46.根据另一优选的设计方案，借助闭锁系统控制装置9在正常运行中经由机动车的中央电池组提供机动车闭锁系统1的电压供应，并且借助闭锁系统控制装置9在紧急运行中、尤其在机动车的中央电池组失效的情况下经由储能器7向机动车闭锁系统1提供功率输出的至少一部分。在此优选的是，闭锁系统控制装置9检测中央电池组的车载电网电压11的下降并且在车载电网电压11下降到极限电压之下时提供至可充电的储能器7的电连接。
47.在一个特别优选的设计方案中，该电容器8具有至少一个双层电容器。双层电容器是电化学储能器。能量存储在电化学双层中进行，该电化学双层也作为“亥姆霍兹（helmholtz）层”已知（“lexikon
ꢀ‑ꢀ
aktuelle fachbegriffe aus informatik und telekommunikation”，第九版，2007年，vdf hochschulverlag ag，第86页）。这种双层电容器也被称为“超级电容器”、“超级电容（supercap）”、“超电容（ultracap）”等。双层电容器可以为机动车闭锁系统1提供高功率密度。
48.根据应得到独立意义的另一教导，要求保护上述的用于运行机动车闭锁系统1的闭锁系统控制装置9本身。机动车闭锁系统1具有带有电驱动马达3的电驱动装置2，用于为机动车的可调节的封闭元件4、5、6提供机动闭锁功能，其中该机动车闭锁系统1具有带有电容器8的可充电的储能器7，用于机动车闭锁系统1、尤其电驱动装置2的电压供应，其中机动车闭锁系统1具有闭锁系统控制装置9，用于在调节例程中操控电驱动装置2并且用于在充电例程中对储能器7充电，其中闭锁系统控制装置9具有监控单元19，用于在监控例程中监控储能器7。在此情况下重要的是，监控单元19在监控例程中在储能器7的放电情况下确定储能器7的放电变量的时间相关性，并且监控单元19根据放电变量的时间相关性满足预先给定的故障准则触发储能器7的安全例程。可以参考关于根据建议的方法的所有阐述。
49.根据同样应得到独立意义的另一教导，要求保护上述的机动车闭锁系统1本身。机动车闭锁系统1具有带有电驱动马达3的电驱动装置2，用于为机动车的可调节的封闭元件4、5、6提供机动闭锁功能，其中机动车闭锁系统1具有带有电容器8的可充电的储能器7，用于机动车闭锁系统1、尤其电驱动装置2的电压供应，以及根据建议的闭锁系统控制装置9。优选地，机动车闭锁系统1设立用于执行根据建议的方法。就这方面来说也可以参考关于根据建议的方法的所有阐述。
50.根据一个优选的设计方案，机动车闭锁系统1具有用于机动车的可调节的封闭元件4、5、6的机动车锁，其中该机动车锁装备有用于与闭锁部件14的稳定接合的锁销13以及分配给锁销13的棘爪15，并且其中电驱动装置2设置用于棘爪15的电动升高。对此也可以参考关于根据建议的方法的阐述和机动车锁的上述描述。