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 |
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| 申请号 | CN201710384939.6 | 申请日 | 2017-05-26 | 公开(公告)号 | CN107437846A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 麦格纳覆盖件有限公司; | 发明人 | 马可·马利亚; 马可·巴尔塔卢奇; 克劳迪奥·坎比尼; | ||||
| 摘要 | 公开了一种用于e-闩 锁 组件的具有备用 能源 子组件的 电子 控制 电路 以及用于操作该备用能源子组件的方法。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组。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备用低电压源选择性地供给电压以及选择性地放大来自备用低电压源的电压。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于机动车辆(3)的致动器组件(1)的电子控制电路(10)，包括： |
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| 说明书全文 | 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[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 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。 技术领域背景技术[0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 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。 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 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。 [0014] 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。 [0015] 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。 [0016] 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 [0017] 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。 [0018] 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。 [0019] 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。 [0020] 根据本公开内容的再一方面，提供了一种用于操作用于致动器组件的备用能源子组件的方法。该方法包括以下步骤：向备用能源子组件供给来自主电源的电压。接着，确定是否在升压模式和降压模式中的一个下操作备用能源子组件。然后，该方法在降压模式下关断备用能源子组件的第一开关。下一步骤是在降压模式下使用微控制器交替地接通和关断备用能源子组件的第二开关。然后，该方法在降压模式下响应于第二开关的切换使用电感器两端的电压来降低来自主电源的电压，以及在降压模式下使用降低后的电压对备用低电压源进行充电。本方法还包括以下步骤：在升压模式下关断第二开关。接着，在升压模式下使用微控制器交替地接通和关断第一开关。该方法继续以下步骤：在升压模式下响应于第一开关的切换使用电感器两端的电压来升高来自备用低电压源的电压，以及将升高后的电压供给至致动组。 [0022] 本文中所描述的附图仅用于所选实施方式而非所有实现的说明性目的，并不意在将本公开内容仅限于实际示出的内容。考虑到这一点，根据以下在结合附图来考虑时做出的描述，本公开内容的示例性实施方式的各种特征和优点将变得明显，在附图中： [0023] 图1是根据本公开内容的一个方面的具有闭合装置和相关致动器组件的机动车辆的示意性表示； [0024] 图2是图1的根据本公开内容的一个方面的致动器组件的电子控制电路的总体框图； [0025] 图3A-图3C是图2的根据本公开内容的一个方面的电子控制电路的备用能源子组件的电路图；以及 [0026] 图4和图5是示出根据本公开内容的各方面的用于操作致动器组件的升压/降压转换器的方法的步骤的流程图。 具体实施方式[0027] 在以下描述中将阐述细节以提供对本公开内容的理解。在一些情形下，为了不使本公开内容变得模糊，未详细描述或示出某些电路、结构和技术。 [0028] 总体上，本公开内容涉及非常适于在很多应用中使用的类型的用于机动车辆的致动器组件。将结合一个或更多个示例性实施方式来描述用于本公开内容的致动器组件的电子控制电路。然而，仅提供具体示例性实施方式来描述发明构思，特征、优点和目的足够清楚以使得本领域技术人员理解和实践本公开内容。 [0029] 根据本公开内容的各方面，致动器组件可以是电子闩锁或e-闩锁组件。参照附图，其中，贯穿若干视图，相同的附图标记指示对应的部件，提供有用于机动车辆闭合系统的具有包括具有集成式升压降压转换器24和充电系统的备用能源子组件20的电子控制电路10的致动器或e-闩锁组件1以及用于操作e-闩锁组件1的升压-降压转换器24的方法。 [0030] 如图1所示，e-闩锁组件1联接至机动车辆3的侧门2。然而，应当理解，e-闩锁组件1也可以联接至机动车辆3的任何种类的闭合装置。此外，虽然所公开的致动器组件的具体实施方式是e-闩锁组件1，但是应当理解，可以在除e-闩锁组件1之外的其它致动器组件中使用本文中所公开的包括具有集成式升压-降压转换器24和充电系统的备用能源子组件20的电子控制电路10。 [0032] e-闩锁组件1包括致动组6’，致动组6’包括电动机9，e-闩锁组件1可操作以控制门2(或通常为车辆闭合装置)的致动。 [0033] 在一个可能的实施方式中，致动组6’包括棘轮6，该棘轮能够选择性地旋转以与(以未详细示出的方式固定至机动车辆3的本体例如所谓的“A柱”或“B柱”的)闩眼7啮合。当棘轮6相对于闩眼7旋转至锁定位置时，侧门2处于关闭操作状态。棘爪8与棘轮6选择性地啮合以防止棘轮6由于电动机9的驱动而旋转，从而在啮合位置与非啮合位置之间移动。 [0034] e-闩锁组件1还包括例如包括微控制器26或其他已知的计算单元的电子控制电路10，该电子控制电路10可以与e-闩锁组件1的致动组6’方便地嵌在和布置在相同的(示意性地示出的)外壳或壳体11中，从而提供集成紧凑且易于组装的单元。 [0036] 电子控制电路10电耦接至主车辆管理单元12(也已知为主ECU或“车辆本体计算机”)，主车辆管理单元12被配置成经由数据总线14来控制机动车辆3的总体操作，以便交换信号、数据、命令和/或信息。 [0037] 此外，如图2所示，电子控制电路10(经由车辆管理单元直接地和/或间接地)耦接至机动车辆3的(示意性地示出的)若干不同的传感器15，传感器15例如是：把手读取传感器15a(其读取外部和/或内部把手16的致动)、碰撞传感器15b、锁开关传感器15c等；方便地，电子控制电路10还接收来自位置传感器15d例如霍尔传感器的关于闩锁致动的反馈信息，位置传感器15d被配置成检测例如棘轮6和/或棘爪8的操作位置。 [0038] 电子控制电路10还耦接至机动车辆3的主电源4，以便接收电池电压Vbatt；因此，电子控制电路10能够检查电池电压Vbatt的值是否降低至低于预定阈值，从而迅速地确定是否发生紧急状况(何时可能需要备用能源子组件20)。 [0039] 如图2的示意性框图所示，电子控制电路10包括嵌入且集成的备用能源子组件20，备用能源子组件20被配置成在来自机动车辆3的主电源4的主电力供给发生故障或中断的情况下向致动组6’和闩锁电动机9以及该电子控制电路10供给电能。 [0040] 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，该控制单元21耦接至e-闩锁组件1的备用能源子组件20和致动组6’以控制其操作。电子控制电路10还包括输出模块例如H桥模块27。应当理解，输出模块可以是集成电路，可以由分立部件构成，或者甚至与电子控制电路10的其它元件集成。 [0041] 控制单元21具有耦接至计算模块21a并且(例如以固件的形式)存储合适的程序和计算机指令的嵌入式存储器21b，例如非易失性随机存取存储器21b。可以认识到，控制单元 21可以替选地包括分立部件的逻辑电路以用于执行计算模块21a的功能和存储器21b的功 能。 [0042] 根据本公开内容的一个方面，用于e-闩锁组件1的备用能源子组件20包括升压-降压转换器24(图3A-图3C)，升压-降压转换器24耦接至备用低电压源28以用于选择性地存储电能以及向e-闩锁组件1供给电能。具体地，升压-降压转换器24可以被配置成向备用低电压源28选择性地供给电压以及选择性地放大来自备用低电压源28的电压。 [0043] 根据另一方面，备用能源子组件20的备用低电压源28包括一组低电压超级电容器22(在下文中称为超级电容器组22)，以作为能量供给单元(或能量池)即使在电力故障的情况下也向e-闩锁组件1提供电力辅助。超级电容器可以包括电解双层电容器、伪电容器或其组合。尽管备用低电压源28可以包括超级电容器组22，但是应当理解，备用低电压源28可以是电池或其他能量存储装置。 [0044] 超级电容器有利地提供高能量密度、高输出电流能力并且不具有任何存储作用；此外，超级电容器具有小尺寸并且易于集成，具有扩大的温度范围和长寿命，并且可以承受非常大数量的充电周期。超级电容器无毒并且不会引起爆炸或火灾危险，因此适于有危险的状况例如用于汽车应用。 [0045] 在可能的实施方式中，超级电容器组22可以包括多于一个的串联连接的超级电容器单元，在充电后，每个超级电容器单元提供例如2.5V-2.7V的电压电平，以便共同地提供例如3V-5V量级的超级电容器电压Vsc，其可以在来自机动车辆3的主电源4的能量不可用的紧急情形下用作备用电源。因此，超级电容器单元可以是低电压类型并且还可以具有例如16F-20F量级例如18F的大容量。应当理解，超级电容器组22可以包括以任意配置连接的任意数量的超级电容器单元。 [0046] 备用能源子组件20的升压-降压转换器24包括电感器30，电感器30电连接至备用低电压源28以用于存储和释放电能。第一开关32也电连接至电感器30。第二开关34电连接至第一开关32和主电源4。根据一个方面，开关32和开关34中的每个开关是金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)或固态开关。第一MOSFET开关32具有包括第一源极36、第一漏极38和第一栅极40的开关端子。第一MOSFET开关32的第一源极36电连接至地节点42。第二MOSFET开关34具有包括第二源极44、第二漏极46和第二栅极48的开关端子。第一MOSFET开关32的第一漏极38电连接至第二MOSFET开关34的第二源极44。第二MOSFET开关34的第二漏极46还电连接至主电源4以及e-闩锁组件1的致动组6’。主功率二极管50连接在主电源4与第二漏极46之间以确保电流仅从主电源4流出(即，主功率二极管50的阴极端子连接至第二漏极46并且主功率二极管50的阳极端子连接至主电源4以用于接收Vbatt)。MOSFET开关32和MOSFET开关34中的每个开关还包括用于反向电流保护的体二极管。尽管所公开的开关32、开关34是MOSFET开关32、MOSFET开关34，但是应当理解，可以替代地使用其他类型的开关 32、开关34例如但不限于双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或其他半导体开关器件。 [0047] 微控制器26电连接至第一MOSFET开关32和第二MOSFET开关34，并且被配置成独立地控制第一MOSFET开关32和第二MOSFET开关34的切换。具体地，微控制器26被配置成操作：在降压模式下使用电感器30中所存储的电能来降低来自主电源的电压；以及在升压模式下使用电感器30中所存储的电能来升高来自备用低电压源28的电压。微控制器26具有多个输出端口52。输出端口52可以包括预驱动器以用于使逻辑电平偏移并且使大电流负载预驱 动。第一MOSFET开关32的第一栅极40电连接至微控制器26的(例如包括预驱动器的)多个输出端口52中的一个输出端口以用于被微控制器26选择性地驱动。类似地，第二栅极48电连接至微控制器26的多个输出端口52中的一个输出端口以用于被微控制器26选择性地驱动。 微控制器26可以耦接至备用低电压源28以用于接收超级电容器电压Vsc，由此使得微控制器 26能够自主地操作，从而使得即使在电子控制电路10的控制单元21没有任何进一步的动作的情况下也可以使能备用能源子组件20。根据一个方面，微控制器26可以被选择作为通常用于控制例如无刷直流(DC)电动机或BLDC电动机的微控制器，并且可以使用升压算法和降压算法进行操作以及控制e-闩锁组件1的电动机9。 [0048] 微控制器26还具有多个输入端口54。第一MOSFET开关32的第一源极36电连接至微控制器26的多个输入端口54中的一个输入端口以用于监测第一源极36处的第一电压。第一MOSFET开关32的第一漏极38也电连接至微控制器26的多个输入端口54中的一个输入端口以用于监测第一漏极38处的第二电压。类似地，第二MOSFET开关34的第二漏极46电连接至微控制器26的多个输入端口54中的一个输入端口以用于监测第二漏极46处的第三电压。 [0049] 应当理解，尽管微控制器26和控制单元21可以是分开的(如图2所示)，但是微控制器26可以例如耦接至传感器15，并且执行控制单元21的所有功能。因此，微控制器26可以代替控制单元21。 [0050] 如图4和图5所示，还公开了一种用于操作e-闩锁组件1的升压-降压转换器24的方法。升压-降压转换器24可以根据需要容易地降低由主电源4供给至备用低电压源28的电压以及升高来自备用低电压源28的电压。该方法包括步骤100：向备用能源子组件20供给来自主电源4的电压。具体地，该步骤可以包括步骤102：向备用能源子组件20的与备用能源子组件20的第一开关32(例如第一MOSFET开关32)耦接的第二开关34(例如第二MOSFET开关34)供给来自主电源4的电压。向备用能源子组件20供给来自主电源4的电压的步骤100还可以包括步骤104：使用微控制器26来监测备用能源子组件20的第一开关32的开关端子(例如第一MOSFET开关32的源极36和漏极38)的电压以及第二开关34的开关端子(例如第二MOSFET 开关34的源极44和漏极46)的电压。该方法继续至步骤106：确定是否在(例如当主能源4不可用并且由备用低电压源28供给电力时)升压模式和(例如当主电源4可用并对备用低电压源充电时)降压模式中的一个模式下操作备用能源子组件20。该步骤还可以限定为步骤 108：响应于所监测到的开关端子(例如源极36、源极44以及漏极38和漏极46)的电压确定是否在升压模式和降压模式中的一个模式下操作。例如，微控制器26可以感测来自主电源4的电压的电平，以确定例如使用哪种模式。替选地，控制单元21或另一控制设备可以指示微控制器26例如在哪种模式下操作。 [0051] 在降压模式下(图3C)，该方法继续至步骤110：关断第一开关32(例如持续关断)。该方法进行至步骤112：在降压模式下使用微控制器26交替地接通和关断第二开关34。该步骤可以包括步骤114：在降压模式下响应于所监测到的开关端子的电压使用微控制器26的多个输出端口52中的一个输出端口交替地接通和关断第二开关34。例如，微控制器26的输出端口52可以产生高频方波，从而使第二开关34的接通和关断快速地循环。在降压模式下使用微控制器26交替地接通和关断第二开关34的步骤112还可以包括步骤116：在降压模式下响应于第一开关32被关断而在电感器30的磁场中存储电能。此外，步骤118：在降压模式下响应于第一开关32被关断根据磁场的衰减而在电感器30中产生电流。该方法还可以包括步骤120：在降压模式下响应于第一开关32被关断来控制第二开关34接通和关断的速率，以实现磁场幅度的衰减，从而获得电压降低(例如降低至所需的电压电平)。更具体地，当第二开关34被关断并且电感器30中的磁场衰减时，产生反向电动势(e.m.f)，从而使电感器30两端的电压的极性反转。这些步骤导致步骤122：在降压模式下响应于第二开关34的切换使用电感器30两端的电压来降低来自主电源4的电压(Vin)。可以根据需要取决于所需要的电压降低的幅度来调节切换。然后，该方法包括步骤124：在降压模式下使用降低后的电压(Vout)对备用低电压源28进行充电(即电流Iout流入备用低电压源28)。在降压模式期间发生的电压降低有助于保护备用低电压源28不会过度充电。 [0052] 在升压模式下(图3B)，该方法包括步骤126：关断第二开关34(例如持续关断)。接着，步骤128：在升压模式下使用微控制器26交替地接通和关断第一开关32。具体地，该步骤可以包括步骤130：在升压模式下响应于所监测到的开关端子的电压使用微控制器26的多个输出端口52中的一个输出端口交替地接通和关断第一开关32(例如，微控制器26的输出端口52可以产生高频方波)。在升压模式下使用微控制器26交替地接通和关断第一开关32的步骤128还可以包括步骤132：在升压模式下响应于第二开关34被关断来在电感器30的磁场中存储电能。此外，步骤134：在升压模式下响应于第二开关34被关断根据磁场的衰减而在电感器30中产生电流。详细地，在第一开关32接通的时间期间，电流通过电感器30流至地(即地节点42)以对电感器30的磁场充电。该方法还可以包括下一步骤136：在升压模式下响应于第二开关34被关断来控制第一开关32接通和关断的速率，以实现磁场的衰减。当第一开关32被关断时，电感器30中的磁场衰减并且产生反向电动势(e.m.f)，从而使电感器30两端的电压的极性反转。由于电感器30两端的电压的极性已反转，所以其与来自备用低电压源28的电压相加。然后，这些步骤可以导致步骤138：在升压模式下响应于第一开关32的受控切换使用电感器30两端的电压来升高来自备用低电压源28的电压(即Vsc或Vin)。该方法以下述步骤140结束：将升高后的电压(Vout)供给至致动组6’。升压-降压转换器24在其输入端(即电感器30)处接收由超级电容器组22产生的超级电容器电压Vsc(Vin)，并且被配置成将其值升高(即增大)至汽车标准电压(例如9V-16V)，并且提供足够的输出电流能力(Iout)以驱动标准汽车电动机9例如e-闩锁组件1的电动机9。事实上，在紧急情形下例如来自机动车辆3的主电源4的电力供给损失或不足时，超级电容器电压Vsc可能过低以至于无法提供有效的备用电源来直接驱动电动机9。因此，致动组6’可以使用其输出电压比操作致动组6’通常所需的输出电压低的低电压源来操作。 [0053] 因此，备用能源子组件20在升压模式下根据超级电容器电压Vsc来在其输出端处供给升高后的电压Vboost。然后，由电子控制电路10的其输出驱动e-闩锁组件1的电动机9的输出模块来接收升高后的电压Vboost，该电子控制电路10的输出模块例如包括集成式H桥模块27。集成式H-桥模块27连接至微控制器26的多个输出端口52中的一个输出端口以及多个输入端口54中的一个输入端口，以使微控制器26能够控制集成式H桥模块27。 [0054] 根据前述描述，所讨论方案的优点是清楚的。特别地，为汽车应用提供了可靠的备用能源子组件20，以用于例如在机动车辆3的主电源4故障的情况下和/或在e-闩锁组件1与该主电源4断开的情况下对e-闩锁组件1供电(图3B)。 [0056] 使用超级电容器特别是数量减少的超级电容器以及相关联的电子控制电路10使得可以在便宜、轻巧和小的封装中使用备用能源子组件20；备用能源子组件20的总尺寸和形状因子使得能够集成在e-闩锁组件1的同一壳体11内。 [0057] 使用超级电容器还可以使得备用能源子组件20实现高能量密度、高容量和高输出电流能力，以及避免存储效应并使消耗和再充电时间最小化。超级电容器组22的预期寿命也非常长，由此使得超级电容器组22可以用作可靠的备用能源，而无需另外的备用电源。 [0058] 使用低电压超级电容器例如通常在市场上可获得的类型的低电压超级电容器，还可以降低致动器组件或e-闩锁组件1的成本，并且提高其可维护性。 [0059] 在紧急情形期间，还可以由微控制器26通过对耦接至机动车辆3的门和/或把手16和/或其致动组6’的任何合适的物理失效机制(失效机制被配置成机械地阻止该门的打开)进行控制来实现使机动车辆3的(外部和/或内部)把手16的操作失效，或通常打开门。 [0060] 显然，可以在不脱离所附权利要求书中限定的范围的情况下对本文所描述和示出的内容进行改变。例如，e-闩锁组件1可以操作机动车辆3内的任何种类的不同闭合装置。通常，包括备用能源子组件20的电子控制电路10在机动车辆3内还可以用于其他目的或用于不同应用。 [0061] 出于说明和描述的目的提供了前述对实施方式的描述。前述描述不意在穷举或者限制本公开内容。即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征通常也不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在所选择的实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式变化。这样的变化被认为并未偏离本公开内容，并且所有这样的修改意在包括在本公开内容的范围内。本领域技术人员应当认识到，结合示例开关系统所公开的概念可以同样地在许多其他系统中实现以控制一个或多个操作和/或功能。 [0062] 提供示例实施方式使得本公开内容全面，并且将该范围充分地传达给本领域技术人员。阐述大量的具体细节例如特定部件、装置和方法的示例以提供对本公开内容的实施方式的全面理解。对于本领域的技术人员而言明显的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式被实施并且不应当被理解为对本公开内容的范围的限制。在一些示例性实施方式中，未详细描述公知的过程、公知的设备结构以及公知的技术。 [0063] 本文所使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的，并不意在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“该”还意在包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。术语“包含”、“包括”和“具有”是包括性的，因此指定所描述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。本文所描述的方法步骤、处理和操作不应理解为必须要求以所讨论或者示出的特定顺序执行，除非具体地被标识为执行顺序。还应当理解，可以采用附加的或者替选的步骤。 [0064] 当元件或层被称为“在其上”，“啮合至”，“连接至”或“耦接至”另一个元件或层时，其可以直接存在于另一元件或层上、啮合、连接或耦接至另一元件或层，或存在中间元件或层。反之，当元件被称为“直接在其上”、“直接啮合至”，“直接连接至”或“直接耦接至”另一个元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他单词应当以类似的方式解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。正如本文所使用的那样，术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或更多个的任何和全部组合。 [0065] 虽然本文可能使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些术语不应当限制这些元件、部件、区域、层和/或部分。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与其他区域、层和部分区分开来。当在本文使用诸如“第一”、“第二”和其他数值术语等的术语时不暗指次序或顺序，除非上下文清楚地指出。因此，在不偏离示例性实施方式的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。 [0066] 在本文中，在描述一个元素或特征与另一元件或特征如图所示的关系的情况下可能使用空间相对术语诸如“内”、“外”、“之下”、“以下”、“低于”、“上面”、“上方”等。空间相对术语可以意图包括除了附图中所示的取向之外的使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“之下”或“以下”其他元件或特征的元件将被定向在“其他元件或特征”之上。因此，示例性术语“之下”可以包括上下方向二者。该装置可以以其它方式定向(旋转度或其他取向)，并且对应地解释本文所使用的空间相对描述。 [0067] 另外，本技术也可以如以下那样配置。 [0068] (1)一种用于机动车辆的致动器组件的电子控制电路，包括： [0069] 控制单元，所述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； [0070] 备用能源子组件，所述备用能源子组件电耦接至所述控制单元以用于响应于所述主电源的故障和中断中的一个向所述电子控制电路供给电能； [0071] 输出模块，所述输出模块电连接至所述备用能源子组件和所述主电源以用于驱动所述致动器组件；以及 [0072] 所述备用能源子组件包括备用低电压源和升压-降压转换器，所述升压-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。 [0073] (2)根据(1)所述的电子控制电路，其中，所述升压-降压转换器包括：电感器，所述电感器电连接至所述备用低电压源以用于存储和释放电能；第一开关，所述第一开关电连接至所述电感器；以及第二开关，所述第二开关电连接至所述第一开关和所述主电源， [0074] 以及其中，所述备用能源子组件还包括微控制器，所述微控制器电连接至所述第一开关和所述第二开关以独立地控制所述第一开关和所述第二开关的切换以用于在降压模式下使用所述电感器中所存储的电能来降低来自所述主电源的电压，以及在升压模式下使用所述电感器中所存储的电能来升高来自所述备用低电压源的电压。 [0075] (3)根据(2)所述的电子控制电路，其中，所述第一开关是具有第一源极、第一漏极和第一栅极的第一MOSFET开关，所述第二开关是具有第二源极、第二漏极和第二栅极的第二MOSFET开关，所述微控制器具有多个输出端口，所述第一MOSFET开关的所述第一源极电连接至地节点并且所述第一栅极电耦接至所述微控制器的所述多个输出端口中的一个输出端口以用于被所述微控制器选择性地驱动，所述第一MOSFET开关的所述第一漏极电连接至所述第二MOSFET开关的所述第二源极并且所述第二栅极电连接至所述微控制器的所述 多个输出端口中的一个输出端口以用于被所述微控制器选择性地驱动，以及所述第二 MOSFET开关的所述第二漏极电连接至所述主电源和所述致动器组件。 [0076] (4)根据(1)所述的电子控制电路，其中，所述输出模块是H桥模块。 [0077] (5)根据(1)所述的电子控制电路，其中，所述备用低电压源是超级电容器组。 [0078] (6)一种用于致动器组件的备用能源子组件，包括： [0079] 备用低电压源，所述备用低电压源用于选择性地存储电能以及向所述致动器组件选择性地供给电能； [0080] 电感器，所述电感器电连接至所述备用低电压源以用于存储和释放电能； [0081] 第一开关，所述第一开关电连接至所述电感器； [0082] 第二开关，所述第二开关电连接至所述第一开关和主电源；以及 [0083] 微控制器，所述微控制器电连接至所述第一开关和所述第二开关，并且被配置成独立地控制所述第一开关和所述第二开关的切换，以用于在降压模式下使用所述电感器中所存储的电能来降低来自所述主电源的电压，以及在升压模式下使用所述电感器中所存储的电能来升高来自所述备用低电压源的电压。 [0084] (7)根据(6)所述的备用能源子组件，其中，所述第一开关是具有第一源极、第一漏极和第一栅极的第一MOSFET开关，所述第二开关是具有第二源极、第二漏极和第二栅极的第二MOSFET开关，所述微控制器具有多个输出端口，所述第一MOSFET开关的所述第一源极电连接至地节点并且所述第一栅极电连接至所述微控制器的所述多个输出端口中的一个输出端口以用于被所述微控制器选择性地驱动，所述第一MOSFET开关的所述第一漏极电连接至所述第二MOSFET开关的所述第二源极并且所述第二栅极电连接至所述微控制器的所 述多个输出端口中的一个输出端口以用于被所述微控制器选择性地驱动，以及所述第二 MOSFET开关的所述第二漏极电连接至所述主电源和所述致动器组件的致动组。 [0085] (8)根据(7)所述的备用能源子组件，其中，所述微控制器具有多个输入端口，以及所述第一MOSFET开关的所述第一源极电连接至所述微控制器的所述多个输入端口中的一个输入端口以用于监测所述第一源极处的第一电压。 [0086] (9)根据(8)所述的备用能源子组件，其中，所述第一MOSFET开关的所述第一漏极电连接至所述微控制器的所述多个输入端口中的一个输入端口以用于监测所述第一漏极处的第二电压。 [0087] (10)根据(8)所述的备用能源子组件，其中，所述第二MOSFET开关的所述第二漏极电连接至所述微控制器的所述多个输入端口中的一个输入端口以用于监测所述第二漏极处的第三电压。 [0088] (11)一种用于操作用于致动器组件的备用能源子组件的方法，包括以下步骤： [0089] 向所述备用能源子组件供给来自主电源的电压； [0090] 确定是否在升压模式和降压模式中的一个模式下操作所述备用能源子组件； [0091] 在所述降压模式下关断所述备用能源子组件的第一开关； [0092] 在所述降压模式下使用微控制器交替地接通和关断所述备用能源子组件的第二开关； [0093] 在所述降压模式下响应于所述第二开关的切换使用电感器两端的电压来降低来自所述主电源的电压； [0094] 在所述降压模式下使用降低后的电压对备用低电压源进行充电； [0095] 在所述升压模式下关断所述第二开关； [0096] 在所述升压模式下使用所述微控制器交替地接通和关断所述第一开关； [0097] 在所述升压模式下响应于所述第一开关的切换使用所述电感器两端的电压来升高来自所述备用低电压源的电压；以及 [0098] 将升高后的电压供给至所述致动器组件。 [0099] (12)根据(11)所述的方法，其中，向所述备用能源子组件供给来自主电源的电压的所述步骤还被限定为：向所述备用能源子组件的与所述备用能源子组件的第一开关耦接的第二开关供给来自所述主电源的电压。 [0100] (13)根据(12)所述的方法，还包括以下步骤：使用所述微控制器来监测所述第一开关和所述第二开关的开关端子的电压，以及其中，确定是否在升压模式和降压模式中的一个模式下操作所述备用能源子组件的所述步骤还被限定为：响应于所监测到的所述开关端子的电压来确定是否在所述升压模式和所述降压模式中的一个模式下操作。 [0101] (14)根据(13)所述的方法，其中，在所述降压模式下使用所述微控制器交替地接通和关断所述备用能源子组件的第二开关的所述步骤还被限定为：在所述降压模式下响应于所监测到的所述开关端子的电压使用所述微控制器的多个输出端口中的一个输出端口交替地接通和关断所述第二开关。 [0102] (15)根据(13)所述的方法，其中，在所述升压模式下使用所述微控制器交替地接通和关断所述第一开关的所述步骤还被限定为：在所述升压模式下响应于所监测到的所述开关端子的电压使用所述微控制器的多个输出端口中的一个输出端口交替地接通和关断所述第一开关。 [0103] (16)根据(11)所述的方法，其中，在所述降压模式下使用所述微控制器交替地接通和关断所述备用能源子组件的第二开关的所述步骤包括：在所述降压模式下响应于所述第一开关被关断而在电感器的磁场中存储电能，以及在所述降压模式下响应于所述第一开关被关断根据磁场的衰减而在所述电感器中产生电流。 [0104] (17)根据(11)所述的方法，其中，在所述降压模式下响应于所述第二开关的切换使用电感器两端的电压来降低来自主电源的电压的所述步骤包括：在所述降压模式下响应于所述第一开关被关断来控制所述第二开关的接通和关断，以实现磁场幅度的衰减，从而获得电压降低。 [0105] (18)根据(11)所述的方法，其中，在所述升压模式下使用所述微控制器交替地接通和关断所述第一开关的所述步骤包括：在所述升压模式下响应于所述第二开关被关断而在所述电感器的磁场中存储电能，以及在所述升压模式下响应于所述第二开关被关断根据所述磁场的衰减而在所述电感器中产生电流。 [0106] (19)根据(11)所述的方法，其中，在所述升压模式下响应于所述第一开关的切换使用所述电感器两端的电压来升高来自所述主电源的电压的所述步骤包括：在所述升压模式下响应于所述第二开关被关断来控制所述第一开关的接通和关断，以实现磁场幅度的衰减，从而获得电压升高。 [0107] (20)根据(11)所述的方法，其中，所述备用低电压源是超级电容器组。 |
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