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WO2015039658A1 - Method for supplying a control device - Google Patents

Method for supplying a control device Download PDF

Info

Publication number
WO2015039658A1
WO2015039658A1 PCT/DE2014/200375 DE2014200375W WO2015039658A1 WO 2015039658 A1 WO2015039658 A1 WO 2015039658A1 DE 2014200375 W DE2014200375 W DE 2014200375W WO 2015039658 A1 WO2015039658 A1 WO 2015039658A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
line
current
control device
carrying
motor vehicle
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/200375
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen GERHART
Martin Zimmermann
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to CN201480051347.7A priority Critical patent/CN105556182B/en
Priority to DE112014004309.5T priority patent/DE112014004309A5/en
Publication of WO2015039658A1 publication Critical patent/WO2015039658A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/023Avoiding failures by using redundant parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/122Avoiding failures by using redundant parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1256Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected
    • F16H2061/1292Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is the power supply, e.g. the electric power supply

Definitions

  • the invention relates to a method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator according to the preamble of claim 1 and a control device for carrying out the method according to the preamble of claim 4.
  • the invention relates to a method for maintaining a safe driving condition of a motor vehicle by an actuator, which is controlled by a control unit, wherein the control unit is connected via a current-carrying supply line to an external power supply and the voltage is measured on the supply line, wherein upon detection of an undervoltage on the supply line, a second current-carrying line for supplying the control unit is activated, and a control device for carrying out the method.
  • Such a control unit can be used for example in an automated manual transmission in a motor vehicle.
  • the automated manual transmission can be, for example, a parallel-shift transmission (PSG) - also known as a dual-clutch transmission - with two sub-drive trains, each with a partial transmission with multiple, switchable by one or more gear actuators gears, each sub-drive train is assigned a friction clutch, the is operated by a clutch actuator (DE 10 2008 050 289 A1).
  • PSG parallel-shift transmission
  • clutch actuator DE 10 2008 050 289 A1
  • the involved gear actuators and clutch actuators are controlled by one or more of the control devices according to the invention.
  • the actuation is controlled by a control unit by means of a control and driver unit.
  • control devices are also provided for fail-safe control of other electrically operated actuators, for example for controlling clutch and / or transmission actuators in automated clutch systems, for example in EKM systems (electronic clutch management), clutch-by-wire systems and all kinds of automated Manual transmissions (ASG, PSG).
  • these control units for fail-safe operation of the actuators of disconnect couplings in hybrid vehicles and for operating parking brake actuators in motor vehicles and for controlling other actuators in Motor vehicle, such as actuators for actuating switching elements in the drive train of a motor vehicle, such as jaw clutches provided.
  • the control unit is supplied with electrical energy from an external energy source by means of a first current-carrying line.
  • a second current-carrying lead is additionally present in parallel with the first current-carrying line Provide line that is automatically switched on when the first line is interrupted.
  • brake mode emergency mode in which the control unit arranged power transistors shorted in the ground path and the power transistors connected in the current path must be closed high resistance or the other way around. To sustain this brake mode permanently, an energy storage device is available.
  • the disadvantage here is that the brake mode can not be maintained permanently, since the energy storage has only a limited capacity.
  • a permanent maintenance of the brake mode is particularly important if, for example, a clutch against the clutch force must be kept in a certain position in order to maintain a driving condition of the motor vehicle and to avoid accidents.
  • the invention is thus based on the object of specifying a method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator, in which the driving state is maintained even with interruption of a power supply line with an external power supply.
  • the object is achieved in that as a second current-carrying line for supplying a, contained in the control unit logic module in the motor vehicle itself present current-carrying line is used to the emergency condition of the motor vehicle to keep it permanently upright.
  • a self-existing current-carrying line eliminates the installation of an additional electrical power supply line.
  • the structure of the control unit is simplified and still allows sustained maintenance of the driving condition of the motor vehicle, since the logic module, which is of particular importance for the activation of the actuator, is put into such a state by the current-carrying line present in the motor vehicle the driving condition of the motor vehicle remains unchanged and dangerous situations are prevented.
  • Another advantage of such, even in a power failure active logic module is the ease of diagnostics and the ability to continue to communicate with other control devices, thereby possibly initiate vehicle reactions such as engine intervention or engine shutdown and / or to warn the driver.
  • the logic module switches after the detection of the undervoltage on the current-carrying supply line, the motor vehicle via a clutch actuator permanently in a brake mode in which a clutch of the motor vehicle is maintained at a level which this upon detection of undervoltage on the current-carrying supply line Control unit has taken.
  • a development of the invention relates to a control device for controlling an actuator, wherein the control device is connected to an external power supply by means of a current-carrying supply line, and a second current-carrying line is present, which can be switched on detection of an undervoltage on the current-carrying supply line or is automatically usable.
  • a control device which maintains the actuator in case of failure of the power supply via the first current-carrying supply line in the current driving state, is used as a second current-carrying line for supplying a logic module in the motor vehicle itself existing live line to the driving condition, preferably an emergency condition, to maintain the motor vehicle permanently.
  • the still active logic module is easy to diagnose, for example via the CAN bus of the motor vehicle, and there remain possibilities that the control unit can communicate with other control devices of the motor vehicle. In particular, when the fault is detected, vehicle reactions may be triggered by other control devices, such as engine intervention or engine shutdown, or driver warning.
  • the logic module is connected to a lying on battery plus ignition or vehicle ground. Since these two lines are present per se in the motor vehicle, they can be easily connected to the controller and in the controller to the logic module to maintain the logic module in the activated state.
  • a Verpolschutzelement is arranged in the ignition.
  • This polarity reversal protection element can be formed in the simplest case as a diode.
  • a further diode can be prevented that in case of failure of the power supply line of the control unit, the ignition connected to the battery plus ignition line is overloaded.
  • the further diode is designed as a germanium diode and the polarity protection diode on the current-carrying supply line is a silicon diode, in order to allow the current across the ignition to approach zero due to different voltage drops across the two diodes.
  • a current limiting element preferably a resistor or a transistor circuit, is arranged in the ignition line. This is always important when the current limit in normal operation, caused by the different diodes - since the other diode has a lower voltage drop than the polarity reversal diode - is not sufficient and additional security is to be created.
  • the logic module is connected to the vehicle ground via a housing of the control unit. This is an extension to have a second ground supply for the logic part even in case of failure of belonging to the power supply line ground line (terminal 31).
  • a further reverse polarity protection element and / or a further current limiting element are arranged in the connection with the vehicle ground.
  • the polarity reversal protection of the housing is necessary if the housing is also to be protected against reverse polarity. Similar to the ignition cable and the connection to vehicle mass on the Steuer réelleses- Chasis, are running current limited. The current limit both on ground and on the supply side (ignition cable) is such that at maximum logic current a maximum voltage drop is not exceeded. Thus, in the case of emergency operation, the emergency supply via the housing ground is quite permissible.
  • a plug connection is formed for connecting the ignition line and / or the vehicle ground.
  • a further development of the invention relates to a control device for controlling an actuator, wherein the control device is connected to an external power supply by means of a current-carrying supply line and the power line associated ground line and a second ground line is present, which in case of disturbance of, the current-carrying line associated ground line switchable or automatically usable.
  • a control device which maintains the actuator in case of failure of the power supply via the ground line in the instantaneous driving state is used as a second ground line to power a logic module, in the motor vehicle inherent mass, preferably the housing ground of the controller to the driving condition, preferably one Run-flat state, to maintain the motor vehicle permanently.
  • Figure 1 shows an embodiment of a control device according to the invention.
  • control unit 1 operates an actuator 2 comprising a plurality of electric motors for actuating a parallel shift transmission which includes two friction clutches.
  • the components and lines for controlling and powering the actuator are omitted for clarity. Only a driver 3 and an output stage 4 are shown schematically.
  • the control unit 1 is connected to the vehicle electrical system of the motor vehicle by means of a first current-carrying line 6, in particular the so-called "terminal 30" (battery plus input). Return to battery negative or ground). By means of these lines 6, 7, the control unit 1 is supplied with energy.
  • the current-carrying line 6 is protected by means of a fuse F1. Behind the respective input 8, 9 of the control unit 1, a shunt resistor 10, 1 1 is provided for each line 6, 7. In the present example, the shunt resistor 10 of the first current-carrying line 6 is bridged by a comparator 12.
  • a polarity reversal protection 13 is disposed in front of the shunt resistor 1 1, wherein the shunt resistor 1 1 is bridged by a second comparator 14.
  • the current-carrying line 7 is connected to a housing 15 of the control unit 1, which also has a current limiting element in the form of a shunt resistor 16 and a Verpolschutzele- element 17. Due to the arrangement on the housing 15, the ground line 7 is on vehicle ground.
  • the current-carrying line 6 is connected via a logic supply 18 to the logic module 5, to the logic supply 18 also an ignition line 19 is connected.
  • the ignition line 19 of the motor vehicle is referred to as terminal 15 and is connected to battery plus. By means of this ignition line 19, not only the logic module 5, but also the driver 3 is supplied with energy when the power supply of the line 6 is interrupted.
  • a polarity reversal 20 and optionally a current limiting element 21 are arranged.
  • Trained as a microprocessor logic module 5 is connected via the driver 3 to the power amplifier 4, which controls the actuator 2, in particular the electric motors.
  • the logic module 5 can be operated independently even if there are faults in the current-carrying line 6 of the control unit 1.
  • the control unit 1 is connected to the ignition of the ignition via the current-carrying lines 6, 7 with the battery of the motor vehicle.
  • the ignition line 19 is connected to battery plus and the control unit 1 is connected via the housing 15 with the vehicle ground.
  • the state of the lines 6, 7 including the fuse F1 is tested via the voltage drop across the shunt resistor 10, 1 1.
  • the comparator 12 measures the voltage which is applied in front of the shunt resistor 10 and which after the shunt resistor 10 in the first current-carrying line 6. If there is no interruption at the first current-carrying line 6, then the comparator 12 will detect a difference> 0 in the voltages before and after the shunt resistor 10.
  • the comparator 12 will detect no voltage difference from the voltages before and after the shunt resistor 10.
  • the comparator 12 transmits its measurement results to the input A D1 of the logic module 5.
  • the voltage drop across a polarity reversal protection is measured.
  • the ground line 7 is checked in the same way with the second comparator 14, which measures the voltage before and after the shunt resistor 1 1 and reports its measurement results to the input A D2 of the logic module.
  • the ignition line 19 is automatically available via the logic supply 18.
  • the diode D1 prevents that in case of failure of the current-carrying line 6 or the fuse F1, the ignition line 19 is overloaded.
  • the current limit of the ignition line 19 is optional. It must be ensured that a minimum current for maintaining the logic supply can be provided without significant voltage drop in the event of a fault.
  • control unit 1 Since the control unit 1 is connected in low resistance to the housing 15 and thus also the vehicle ground, the ground line 7 must be protected against reverse polarity.
  • the reverse polarity protection of the housing 15 in turn is only necessary if the housing 15 is to be protected against reverse polarity.
  • the microprocessor 5 does not detect any defined voltage drop via its inputs A D1 or A D2, the electric motors of the actuator 2 are switched off and a brake mode is initiated.
  • the status is communicated to other control units via a CAN bus (not shown).
  • a CAN bus not shown.
  • the driver 3, as well as the logic module 5, continues to be supplied with voltage and is thus able to switch the brake mode permanently and at short notice.
  • this means that the clutch is held by the brake mode in the state which it has assumed on detection of the power interruption in the line 6 or 7.
  • the logic module 5 designed as a microprocessor is reset via the monitoring circuit 22, which means that the outputs of the microprocessor 5 are high-impedance.
  • the brake mode is brought about by a defined resistance circuit at the input of the driver 3 (pull-up / pull-down). In this case, the Diagnosis and thus the function of the switch DIAG1, DIAG2 and the read-back line DIA- G En dlace directly via the monitoring circuit 22 done.
  • the power transistors of the output stage 4 are connected directly to the actuator 2, that is, behind the output of the driver 3. It must be ensured that the driver goes to Disable and that its outputs are high-impedance. This disable switching of the driver and the readback of the output stage 4 can be done by the microprocessor 5 and / or by the monitoring circuit 22.
  • the error case and the subsequent setting of a safe state, a brake mode be simulated.
  • the malfunction fault on the line 6 and / or fuse F1 is simulated defectively via the switch DIAG1 of the microprocessor 5.
  • the desired function of switch DIAG1 can be diagnosed via the reduced voltage drop across shunt resistor 10 via input A D1.
  • the fault in the ground line 7 is simulated via the switch DIAG2. Switching off the polarity reversal protection reduces the current flow in the shunt resistor 1 1 of the ground line 7.
  • the voltage measurement via A D2 provides the diagnosis.
  • the state of the brake mode can be diagnosed via the lines DIAG En dlace from the microprocessor 5 and / or from the monitoring computer.
  • the explained solution has the advantage that no additional external supply lines are necessary, but the already existing supply lines (ignition line and housing ground line) are used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator which is driven by a control device (1), wherein the control device (1) is connected to an external energy supply via a current-carrying supply line (6) and the voltage across the supply line (6) is measured, wherein a second current-carrying line (19) for supplying the control device (1) is activated when an undervoltage is identified on the supply line (6). In a method in which structural expenditure and costs are reduced, a current-carrying line (19) which is present in the motor vehicle in any case is used as the second current-carrying line for supplying a logic module (5), which is contained in the control device (1), in order to permanently maintain an emergency state of the motor vehicle.

Description

VERFAHREN ZUM VERSORGEN EINES STEUERGERÄTS  METHOD FOR SUPPLYING A CONTROL DEVICE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beibehaltung eines sicheren Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges durch einen Aktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff von Anspruch 4. The invention relates to a method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator according to the preamble of claim 1 and a control device for carrying out the method according to the preamble of claim 4.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beibehaltung eines sicheren Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges durch einen Aktor, welcher von einem Steuergerät angesteuert wird, wobei das Steuergerät über eine stromführende Versorgungsleitung mit einer externen Energieversorgung verbunden ist und die Spannung auf der Versorgungsleitung gemessen wird, wobei bei Feststellung einer Unterspannung auf der Versorgungsleitung eine zweite stromführende Leitung zur Versorgung des Steuergerätes aktiviert wird, sowie ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for maintaining a safe driving condition of a motor vehicle by an actuator, which is controlled by a control unit, wherein the control unit is connected via a current-carrying supply line to an external power supply and the voltage is measured on the supply line, wherein upon detection of an undervoltage on the supply line, a second current-carrying line for supplying the control unit is activated, and a control device for carrying out the method.
Ein derartiges Steuergerät kann beispielsweise in einem automatisierten Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Bei dem automatisierten Schaltgetriebe kann es sich beispielsweise um ein Parallel-Schaltgetriebe (PSG) - auch als Doppelkupplungsgetriebe bezeichnet - mit zwei Teilantriebssträngen mit jeweils einem Teilgetriebe mit mehreren, von einem oder mehreren Getriebeaktoren schaltbaren Gängen handeln, wobei jedem Teilantriebsstrang eine Reibungskupplung zugeordnet ist, die von einem Kupplungsaktor betätigt wird (DE 10 2008 050 289 A1 ). Die beteiligten Getriebeaktoren sowie Kupplungsaktoren werden von einem oder mehreren der erfindungsgemäßen Steuergeräte gesteuert. Die Betätigung wird von einem Steuergerät mittels einer Steuer- und Treibereinheit gesteuert. Such a control unit can be used for example in an automated manual transmission in a motor vehicle. The automated manual transmission can be, for example, a parallel-shift transmission (PSG) - also known as a dual-clutch transmission - with two sub-drive trains, each with a partial transmission with multiple, switchable by one or more gear actuators gears, each sub-drive train is assigned a friction clutch, the is operated by a clutch actuator (DE 10 2008 050 289 A1). The involved gear actuators and clutch actuators are controlled by one or more of the control devices according to the invention. The actuation is controlled by a control unit by means of a control and driver unit.
Die erfindungsgemäßen Steuergeräte sind auch zur ausfallsicheren Steuerung anderer elektrisch betriebener Aktoren vorgesehen, beispielsweise zur Steuerung von Kupplungs- und/oder Getriebeaktoren in automatisierten Kupplungssystemen, beispielsweise in EKM-Systemen (elektronisches Kupplungsmanagement), Clutch-by-wire-Systemen sowie allen Arten von automatisierten Schaltgetrieben (ASG, PSG). Weiterhin sind diese Steuergeräte zum ausfallsicheren Betreiben der Aktoren von Trennkupplungen in Hybrid-Fahrzeugen sowie zum Betreiben von Parkbremsen-Aktoren in Kraftfahrzeugen sowie zur Steuerung sonstiger Aktoren im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Aktoren zur Betätigung von Schaltelementen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise von Klauenkupplungen, vorgesehen. The control devices according to the invention are also provided for fail-safe control of other electrically operated actuators, for example for controlling clutch and / or transmission actuators in automated clutch systems, for example in EKM systems (electronic clutch management), clutch-by-wire systems and all kinds of automated Manual transmissions (ASG, PSG). Furthermore, these control units for fail-safe operation of the actuators of disconnect couplings in hybrid vehicles and for operating parking brake actuators in motor vehicles and for controlling other actuators in Motor vehicle, such as actuators for actuating switching elements in the drive train of a motor vehicle, such as jaw clutches provided.
Das Steuergerät wird von einer externen Energiequelle mittels einer ersten stromführenden Leitung mit elektrischer Energie versorgt Um zu verhindern, dass bei einem Leitungsbruch, einem Durchbrennen der Sicherung oder einem Abfallen des Steckers die Stromversorgung des Steuergerätes ausfällt, ist zusätzlich parallel zur ersten stromführenden Leitung eine zweite stromführende Leitung vorzusehen, die bei Unterbrechung der ersten Leitung automatisch zugeschaltet wird. The control unit is supplied with electrical energy from an external energy source by means of a first current-carrying line. In order to prevent the power supply of the control unit from failing in the event of a line break, fuse blow-out or dropping of the plug, a second current-carrying lead is additionally present in parallel with the first current-carrying line Provide line that is automatically switched on when the first line is interrupted.
Darüber hinaus ist es bekannt, dass die erläuterten automatisierten Antriebssysteme beim Ausfall der Spannungsversorgung kurzfristig und dauerhaft in einen als Brake-Mode bezeichneten Notlaufzustand schalten müssen, bei welchem die im Steuergerät angeordneten Leistungstransistoren im Massepfad kurzgeschlossen und die im stromführenden Pfad angeschlossenen Leistungstransistoren hochohmig geschlossen werden müssen oder umgekehrt. Um diesen Brake-Mode dauerhaft aufrechterhalten zu können, ist ein Energiespeicher vorhanden. In addition, it is known that the described automated drive systems must switch temporarily and permanently in the failure of the power supply in a designated as brake mode emergency mode, in which the control unit arranged power transistors shorted in the ground path and the power transistors connected in the current path must be closed high resistance or the other way around. To sustain this brake mode permanently, an energy storage device is available.
Nachteilig dabei ist, dass der Brake-Mode nicht dauerhaft aufrechterhalten werden kann, da der Energiespeicher nur eine begrenzte Kapazität hat. Ein dauerhaftes Aufrechterhalten des Brake-Mode ist aber insbesondere dann von Bedeutung, wenn beispielsweise eine Kupplung gegen die Kupplungskraft auf einer bestimmten Position gehalten werden muss, um einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges aufrechtzuhalten und Unfälle zu vermeiden. The disadvantage here is that the brake mode can not be maintained permanently, since the energy storage has only a limited capacity. However, a permanent maintenance of the brake mode is particularly important if, for example, a clutch against the clutch force must be kept in a certain position in order to maintain a driving condition of the motor vehicle and to avoid accidents.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beibehaltung eines sicheren Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges durch einen Aktor anzugeben, bei welchem der Fahrzustand auch bei Unterbrechung einer stromführenden Versorgungsleitung mit einer externen Energieversorgung aufrechterhalten wird. The invention is thus based on the object of specifying a method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator, in which the driving state is maintained even with interruption of a power supply line with an external power supply.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass als zweite stromführende Leitung zur Versorgung eines, in dem Steuergerät enthaltenen Logikmoduls eine im Kraftfahrzeug an sich vorhandene stromführende Leitung verwendet wird, um den Notlaufzustand des Kraftfahrzeu- ges dauerhaft aufrecht zu halten. Durch die Verwendung einer an sich vorhandenen stromführenden Leitung entfällt die Montage einer zusätzlichen elektrischen stromführenden Versorgungsleitung. Dadurch wird der Aufbau des Steuergerätes vereinfacht und trotzdem eine dauerhafte Aufrechterhaltung des Fahrzustandes des Kraftfahrzeuges ermöglicht, da durch die an sich im Kraftfahrzeug vorhandene stromführende Leitung das Logikmodul, welches für die Ansteuerung des Aktors von besonderer Bedeutung ist, in einen solchen Zustand versetzt wird, dass der Fahrzustand des Kraftfahrzeuges unverändert bleibt und Gefahrensituationen unterbunden werden. Ein weiterer Vorteil eines solchen, auch bei einem Spannungsausfall aktiven Logikmoduls ist die einfache Diagnostizierbarkeit und die Möglichkeit, weiterhin mit anderen Steuergeräten zu kommunizieren, um dadurch gegebenenfalls Fahrzeugreaktionen, wie Motoreingriff oder Motorausschalten einzuleiten und/oder auch um den Fahrer zu warnen. According to the invention the object is achieved in that as a second current-carrying line for supplying a, contained in the control unit logic module in the motor vehicle itself present current-carrying line is used to the emergency condition of the motor vehicle to keep it permanently upright. By using a self-existing current-carrying line eliminates the installation of an additional electrical power supply line. As a result, the structure of the control unit is simplified and still allows sustained maintenance of the driving condition of the motor vehicle, since the logic module, which is of particular importance for the activation of the actuator, is put into such a state by the current-carrying line present in the motor vehicle the driving condition of the motor vehicle remains unchanged and dangerous situations are prevented. Another advantage of such, even in a power failure active logic module is the ease of diagnostics and the ability to continue to communicate with other control devices, thereby possibly initiate vehicle reactions such as engine intervention or engine shutdown and / or to warn the driver.
Vorteilhafterweise wird als an sich im Kraftfahrzeug vorhandene stromführende Leitung eine an Batterie-Plus liegende Zündleitung oder eine Fahrzeugmasse verwendet, welche bei Ausfall der Steuergeräteversorgung die Versorgung des Logikmoduls verzögerungsfrei und dauerhaft ermöglichen. Advantageously, as an existing in the motor vehicle current-carrying line lying on battery plus ignition or vehicle ground is used, which allow the supply of the logic module delay and permanently in case of failure of the control unit supply.
In einer Ausgestaltung schaltet das Logikmodul nach der Detektion der Unterspannung an der stromführenden Versorgungsleitung das Kraftfahrzeug über einen Kupplungsaktor dauerhaft in einen Brake-Mode, bei welchem eine Kupplung des Kraftfahrzeuges auf einem Niveau gehalten wird, welches diese bei Feststellung der Unterspannung auf der stromführenden Versorgungsleitung des Steuergerätes eingenommen hat. Durch dieses einfache Verfahren wird ein Schließen der Kupplung gegen die Kupplungskraft unterbunden bzw. verlangsamt werden, wodurch Gefahrensituationen für das Kraftfahrzeug und dessen Insassen verhindert werden. Ein langsames Schließen der Kupplung kann hingenommen werden, wenn in der Zeit weitere zur Sicherheit dienende Fahrzeugreaktion, wie die Fahrerwarnung und ein Motoreingriff vorgenommen werden. Auf einen separaten Energiespeicher für das Logikmodul kann verzichtet werden. In one embodiment, the logic module switches after the detection of the undervoltage on the current-carrying supply line, the motor vehicle via a clutch actuator permanently in a brake mode in which a clutch of the motor vehicle is maintained at a level which this upon detection of undervoltage on the current-carrying supply line Control unit has taken. By this simple method, a closing of the clutch against the coupling force is prevented or slowed down, whereby dangerous situations for the motor vehicle and its occupants are prevented. Slow clutch closure can be tolerated if other safety-related vehicle responses, such as driver warning and engine intervention, are made over time. On a separate energy storage for the logic module can be omitted.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung eines Aktors, wobei das Steuergerät mit einer externen Energieversorgung mittels einer stromführenden Versorgungsleitung verbunden ist, und eine zweite stromführende Leitung vorhanden ist, welche bei Detektion einer Unterspannung an der stromführenden Versorgungsleitung zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist. Bei einem Steuergerät, welches den Aktor bei Störung der Stromversorgung über die erste stromführende Versorgungsleitung in dem augenblicklichen Fahrzustand aufrecht erhält, wird als zweite stromführende Leitung zur Versorgung eines Logikmoduls eine im Kraftfahrzeug an sich vorhandene stromführende Leitung verwendet, um den Fahrzustand, vorzugsweise einen Notlaufzustand, des Kraftfahrzeuges dauerhaft aufrecht zu erhalten. Dabei handelt es sich um eine besonders kostengünstige und konstruktiv vorteilhafte Methode, da auf die Anordnung zusätzlicher redundanter stromführender Leitungen im bzw. am Steuergerät verzichtet werden kann. Das weiterhin aktive Logikmodul ist einfach, beispielsweise über den CAN- Bus des Kraftfahrzeuges, diagnostizierbar und es bleiben Möglichkeiten bestehen, dass das Steuergerät mit anderen Steuergeräten des Kraftfahrzeuges kommunizieren kann. Insbesondere können bei der Feststellung des Fehlers Fahrzeugreaktionen durch andere Steuergeräte ausgelöst werden, wie Motoreingriff oder Abschaltung des Motors bzw. die Warnung des Fahrers. A development of the invention relates to a control device for controlling an actuator, wherein the control device is connected to an external power supply by means of a current-carrying supply line, and a second current-carrying line is present, which can be switched on detection of an undervoltage on the current-carrying supply line or is automatically usable. In a control device, which maintains the actuator in case of failure of the power supply via the first current-carrying supply line in the current driving state, is used as a second current-carrying line for supplying a logic module in the motor vehicle itself existing live line to the driving condition, preferably an emergency condition, to maintain the motor vehicle permanently. This is a particularly cost-effective and structurally advantageous method, as can be dispensed with the arrangement of additional redundant current-carrying lines in or on the control unit. The still active logic module is easy to diagnose, for example via the CAN bus of the motor vehicle, and there remain possibilities that the control unit can communicate with other control devices of the motor vehicle. In particular, when the fault is detected, vehicle reactions may be triggered by other control devices, such as engine intervention or engine shutdown, or driver warning.
Vorteilhafterweise ist das Logikmodul mit einer an Batterie-Plus liegenden Zündleitung oder einer Fahrzeugmasse verbunden. Da diese beiden Leitungen an sich im Kraftfahrzeug vorhanden sind, können diese einfach mit dem Steuergerät und in dem Steuergerät mit dem Logikmodul verbunden werden, um das Logikmodul im aktivierten Zustand beizubehalten. Advantageously, the logic module is connected to a lying on battery plus ignition or vehicle ground. Since these two lines are present per se in the motor vehicle, they can be easily connected to the controller and in the controller to the logic module to maintain the logic module in the activated state.
In einer Ausgestaltung ist in der Zündleitung ein Verpolschutzelement angeordnet. Dieses Verpolschutzelement kann im einfachsten Fall als Diode ausgebildet sein. Durch eine weitere Diode kann verhindert werden, dass bei einem Ausfall der stromführenden Versorgungsleitung des Steuergerätes die mit dem Batterie-Plus verbundene Zündleitung überlastet wird. In einer einfachen Variante ist die weitere Diode als Germaniumdiode auszuführen und die Ver- polschutzdiode an der stromführenden Versorgungsleitung eine Siliziumdiode, um aufgrund unterschiedlicher Spannungsabfälle über den beiden Dioden, im Normalbetrieb den Strom über der Zündung gegen Null gehen zu lassen. In one embodiment, a Verpolschutzelement is arranged in the ignition. This polarity reversal protection element can be formed in the simplest case as a diode. By a further diode can be prevented that in case of failure of the power supply line of the control unit, the ignition connected to the battery plus ignition line is overloaded. In a simple variant, the further diode is designed as a germanium diode and the polarity protection diode on the current-carrying supply line is a silicon diode, in order to allow the current across the ignition to approach zero due to different voltage drops across the two diodes.
In einer weiteren Variante ist in der Zündleitung ein Strombegrenzungselement, vorzugsweise ein Widerstand oder eine Transistorschaltung, angeordnet. Dies ist immer dann von Bedeutung, wenn die Strombegrenzung im Normalbetrieb, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Dioden - da die weitere Diode einen niedrigeren Spannungsabfall als die Verpolschutz- diode hat - nicht ausreicht und zusätzliche Sicherheit geschaffen werden soll. In einer weiteren Ausführungsform ist das Logikmodul mit der Fahrzeugmasse über ein Gehäuse des Steuergerätes verbunden. Dies stellt eine Erweiterung dar, um auch bei Ausfall der zur Stromführenden Versorgungsleitung gehörenden Masseleitung (Klemme 31 ) eine zweite Masseversorgung für den Logikteil zu haben. In a further variant, a current limiting element, preferably a resistor or a transistor circuit, is arranged in the ignition line. This is always important when the current limit in normal operation, caused by the different diodes - since the other diode has a lower voltage drop than the polarity reversal diode - is not sufficient and additional security is to be created. In a further embodiment, the logic module is connected to the vehicle ground via a housing of the control unit. This is an extension to have a second ground supply for the logic part even in case of failure of belonging to the power supply line ground line (terminal 31).
Ferner sind in der Verbindung mit der Fahrzeugmasse ein weiteres Verpolschutzelement und/oder ein weiteres Strombegrenzungselement angeordnet. Der Verpolschutz vom Gehäuse ist notwendig, wenn auch das Gehäuse vor Verpolung geschützt werden soll. Ähnlich wie bei der Zündleitung kann auch die Anbindung an Fahrzeugmasse über das Steuergerätes- Chasis, strombegrenzt ausgeführt werden. Die Strombegrenzung sowohl auf Masse als auch auf der Versorgungsseite (Zündleitung) ist dabei so, dass bei maximalem Logikstrom ein maximaler Spannungsabfall nicht überschritten wird. Damit ist im Falle des Notbetriebes die Notversorgung über die Gehäusemasse durchaus zulässig. Furthermore, a further reverse polarity protection element and / or a further current limiting element are arranged in the connection with the vehicle ground. The polarity reversal protection of the housing is necessary if the housing is also to be protected against reverse polarity. Similar to the ignition cable and the connection to vehicle mass on the Steuergerätses- Chasis, are running current limited. The current limit both on ground and on the supply side (ignition cable) is such that at maximum logic current a maximum voltage drop is not exceeded. Thus, in the case of emergency operation, the emergency supply via the housing ground is quite permissible.
In einer Ausgestaltung ist zum Anschluss der Zündleitung und/oder der Fahrzeugmasse eine Steckverbindung ausgebildet. In one embodiment, a plug connection is formed for connecting the ignition line and / or the vehicle ground.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung eines Aktors, wobei das Steuergerät mit einer externen Energieversorgung mittels einer stromführenden Versorgungsleitung und einer der stromführenden Leitung zugeordneten Masseleitung verbunden ist und eine zweite Masseleitung vorhanden ist, welche bei Störung der, der stromführenden Leitung zugeordneten Masseleitung zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist. Bei einem Steuergerät, welches den Aktor bei Störung der Stromversorgung über die Masseleitung in dem augenblicklichen Fahrzustand aufrecht erhält wird als zweite Masseleitung zur Versorgung eines Logikmoduls eine, im Kraftfahrzeug an sich vorhandene Masse, vorzugsweise die Gehäusemasse des Steuergerätes verwendet, um den Fahrzustand, vorzugsweise einem Notlaufzustand, des Kraftfahrzeuges dauerhaft aufrecht zu erhalten. Dabei handelt es sich um eine besonders kostengünstige und konstruktiv vorteilhafte Methode, da auf die Anordnung zusätzlicher redundanter stromführender Leitungen im bzw. am Steuergerät verzichtet werden kann. Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. A further development of the invention relates to a control device for controlling an actuator, wherein the control device is connected to an external power supply by means of a current-carrying supply line and the power line associated ground line and a second ground line is present, which in case of disturbance of, the current-carrying line associated ground line switchable or automatically usable. In a control device which maintains the actuator in case of failure of the power supply via the ground line in the instantaneous driving state is used as a second ground line to power a logic module, in the motor vehicle inherent mass, preferably the housing ground of the controller to the driving condition, preferably one Run-flat state, to maintain the motor vehicle permanently. This is a particularly cost-effective and structurally advantageous method, as can be dispensed with the arrangement of additional redundant current-carrying lines in or on the control unit. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigt: It shows:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergerätes. Figure 1 shows an embodiment of a control device according to the invention.
Gemäß Fig. 1 betreibt das Steuergerät 1 einen, mehrere Elektromotoren umfassenden Aktor 2 zur Betätigung eines, zwei Reibungskupplungen enthaltenden Parallelschaltgetriebes. Die Bauelemente und Leitungen zur Steuerung und Stromversorgung des Aktors sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Lediglich ein Treiber 3 und eine Endstufe 4 sind schematisch dargestellt. Ein Logikmodul 5 in Form eines Mikroprozessors, der an der Klemme GND liegt, übernimmt die Steuer- und Rechenvorgänge des Steuergerätes 1 . According to FIG. 1, the control unit 1 operates an actuator 2 comprising a plurality of electric motors for actuating a parallel shift transmission which includes two friction clutches. The components and lines for controlling and powering the actuator are omitted for clarity. Only a driver 3 and an output stage 4 are shown schematically. A logic module 5 in the form of a microprocessor, which is located at the terminal GND, assumes the control and computing operations of the control unit. 1
Das Steuergerät 1 ist mittels einer ersten stromführenden Leitung 6 an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges, insbesondere die sogenannte„Klemme 30" (Eingang Batterie-Plus), angeschlossen. Die zur ersten stromführenden Leitung 6 gehörende Masseleitung 7 ist an die sogenannte„Klemme 31 " (Rückleitung an Batterie-Minus oder Masse) angeschlossen. Mittels dieser Leitungen 6, 7 wird das Steuergerät 1 mit Energie versorgt. Die stromführende Leitung 6 ist mittels einer Sicherung F1 abgesichert. Hinter den jeweiligen Eingang 8, 9 des Steuergerätes 1 ist für jede Leitung 6, 7 jeweils ein Shunt-Widerstand 10, 1 1 vorgesehen. Beim vorliegenden Beispiel wird der Shunt-Widerstand 10 der ersten stromführenden Leitung 6 von einem Komparator 12 überbrückt. The control unit 1 is connected to the vehicle electrical system of the motor vehicle by means of a first current-carrying line 6, in particular the so-called "terminal 30" (battery plus input). Return to battery negative or ground). By means of these lines 6, 7, the control unit 1 is supplied with energy. The current-carrying line 6 is protected by means of a fuse F1. Behind the respective input 8, 9 of the control unit 1, a shunt resistor 10, 1 1 is provided for each line 6, 7. In the present example, the shunt resistor 10 of the first current-carrying line 6 is bridged by a comparator 12.
In der Leitung 7 ist vor dem Shunt-Widerstand 1 1 ein Verpolschutz 13 angeordnet, wobei der Shunt-Widerstand 1 1 von einem zweiten Komparator 14 überbrückt wird. Die stromführende Leitung 7 ist an ein Gehäuse 15 des Steuergerätes 1 angeschlossen, welches ebenfalls ein Strombegrenzungselement in Form eines Shunt-Widerstandes 16 und ein Verpolschutzele- ment 17 aufweist. Aufgrund der Anordnung an dem Gehäuse 15 liegt die Masseleitung 7 auf Fahrzeugmasse. Die stromführende Leitung 6 ist über eine Logikversorgung 18 mit dem Logikmodul 5 verbunden, wobei an die Logikversorgung 18 ebenfalls eine Zündleitung 19 angeschlossen ist. Die Zündleitung 19 des Kraftfahrzeuges wird als Klemme 15 bezeichnet und ist an Batterie-Plus angeschlossen. Mittels dieser Zündleitung 19 wird nicht nur das Logikmodul 5, sondern auch den Treiber 3 mit Energie versorgt, wenn die Stromversorgung der Leitung 6 unterbrochen ist. In der Zündleitung 19 sind ein Verpolschutz 20 als auch optional ein Strombegrenzungselement 21 angeordnet. In the line 7, a polarity reversal protection 13 is disposed in front of the shunt resistor 1 1, wherein the shunt resistor 1 1 is bridged by a second comparator 14. The current-carrying line 7 is connected to a housing 15 of the control unit 1, which also has a current limiting element in the form of a shunt resistor 16 and a Verpolschutzele- element 17. Due to the arrangement on the housing 15, the ground line 7 is on vehicle ground. The current-carrying line 6 is connected via a logic supply 18 to the logic module 5, to the logic supply 18 also an ignition line 19 is connected. The ignition line 19 of the motor vehicle is referred to as terminal 15 and is connected to battery plus. By means of this ignition line 19, not only the logic module 5, but also the driver 3 is supplied with energy when the power supply of the line 6 is interrupted. In the ignition 19 a polarity reversal 20 and optionally a current limiting element 21 are arranged.
Das als Mikroprozessor ausgebildete Logikmodul 5 ist über den Treiber 3 mit der Endstufe 4 verbunden, welche den Aktor 2, insbesondere die Elektromotoren ansteuert. Darüber hinaus gibt es eine als Watchdogschaltung ausgebildete Überwachungsschaltung 22 an, welche in Wechselbeziehung mit dem Logikmodul 5 steht. Da das Steuergerät 1 für das Logikmodul 5 eine weitere Verbindungsleitung (Zündleitung 19) aufweist, kann das Logikmodul 5 auch dann, wenn Störungen in der stromführenden Leitung 6 des Steuergerätes 1 vorliegen, unabhängig betrieben werden. Alternativ zu der Zündleitung 19 und der Gehäusemasse 15, welche die zur stromführenden Leitung 6 gehörende Masseleitung 7 ersetzt, kann aber auch ein zweiter Versorgungspfad über einen separaten Stecker an das Steuergerät 1 geführt werden. Trained as a microprocessor logic module 5 is connected via the driver 3 to the power amplifier 4, which controls the actuator 2, in particular the electric motors. In addition, there is a trained as a watchdog circuit monitoring circuit 22, which is in correlation with the logic module 5. Since the control unit 1 for the logic module 5 has a further connection line (ignition line 19), the logic module 5 can be operated independently even if there are faults in the current-carrying line 6 of the control unit 1. As an alternative to the ignition line 19 and the housing ground 15, which replaces the grounding line 7 belonging to the current-carrying line 6, however, a second supply path can also be routed to the control device 1 via a separate plug.
Im Normalzustand wird das Steuergerät 1 bei eingeschalteter Zündung über die stromführenden Leitungen 6, 7 mit der Batterie des Kraftfahrzeuges verbunden. Die Zündleitung 19 liegt dabei geschaltet auf Batterie-Plus und das Steuergerät 1 ist über das Gehäuse 15 mit der Fahrzeugmasse verbunden. Der Zustand der Leitungen 6, 7 einschließlich der Sicherung F1 wird über den Spannungsabfall am Shunt-Widerstand 10, 1 1 geprüft. Der Komparator 12 misst die Spannung, welche vor dem Shunt-Widerstand 10 und welche nach dem Shunt- Widerstand 10 in der ersten stromführenden Leitung 6 anliegt. Liegt keine Unterbrechung an der ersten stromführenden Leitung 6 vor, so wird der Komparator 12 eine Differenz >0 in den Spannungen vor und nach dem Shunt-Widerstand 10 erkennen. Ist aber ein Leitungsbruch, ein Ausfall der Sicherung F1 oder ein Steckerausfall aufgetreten, so wird der Komparator 12 keine Spannungsdifferenz aus den Spannungen vor und nach dem Shunt-Widerstand 10 de- tektieren. Der Komparator 12 übermittelt seine Messergebnisse an den Eingang A D1 des Logikmoduls 5. Alternativ ist aber auch vorstellbar, dass anstatt an dem Shunt-Widerstand 10 der Spannungsabfall über einem Verpolschutz gemessen wird. Die Masseleitung 7 wird in gleicher Weise mit dem zweiten Komparator 14 überprüft, welcher die Spannung vor und hinter dem Shunt-Widerstand 1 1 misst und seine Messergebnisse an den Eingang A D2 des Logikmoduls meldet. In the normal state, the control unit 1 is connected to the ignition of the ignition via the current-carrying lines 6, 7 with the battery of the motor vehicle. The ignition line 19 is connected to battery plus and the control unit 1 is connected via the housing 15 with the vehicle ground. The state of the lines 6, 7 including the fuse F1 is tested via the voltage drop across the shunt resistor 10, 1 1. The comparator 12 measures the voltage which is applied in front of the shunt resistor 10 and which after the shunt resistor 10 in the first current-carrying line 6. If there is no interruption at the first current-carrying line 6, then the comparator 12 will detect a difference> 0 in the voltages before and after the shunt resistor 10. However, if a line break, a failure of the fuse F1 or a plug failure has occurred, the comparator 12 will detect no voltage difference from the voltages before and after the shunt resistor 10. The comparator 12 transmits its measurement results to the input A D1 of the logic module 5. Alternatively, it is also conceivable that instead of the shunt resistor 10, the voltage drop across a polarity reversal protection is measured. The ground line 7 is checked in the same way with the second comparator 14, which measures the voltage before and after the shunt resistor 1 1 and reports its measurement results to the input A D2 of the logic module.
Bei Ausfall der Versorgungsleitung 6 ist die Zündleitung 19 automatisch über die Logikversorgung 18 verfügbar. Die Diode D1 verhindert, dass bei Ausfall der stromführenden Leitung 6 oder der Sicherung F1 die Zündleitung 19 überlastet wird. Die Strombegrenzung der Zündleitung 19 ist dabei optional. Es ist zu gewährleisten, dass ein Mindeststrom zur Aufrechterhaltung der Logikversorgung ohne nennenswerten Spannungsabfall im Fehlerfall zur Verfügung gestellt werden kann. In the event of failure of the supply line 6, the ignition line 19 is automatically available via the logic supply 18. The diode D1 prevents that in case of failure of the current-carrying line 6 or the fuse F1, the ignition line 19 is overloaded. The current limit of the ignition line 19 is optional. It must be ensured that a minimum current for maintaining the logic supply can be provided without significant voltage drop in the event of a fault.
Da das Steuergerät 1 niederohmig gegen das Gehäuse 15 und damit auch die Fahrzeugmasse angebunden ist, muss auch die Masseleitung 7 verpolgeschützt sein. Der Verpolschutz vom Gehäuse 15 wiederum ist nur notwendig, wenn auch das Gehäuse 15 vor Verpolung geschützt werden soll. Since the control unit 1 is connected in low resistance to the housing 15 and thus also the vehicle ground, the ground line 7 must be protected against reverse polarity. The reverse polarity protection of the housing 15 in turn is only necessary if the housing 15 is to be protected against reverse polarity.
Sobald der Mikroprozessor 5 über seine Eingänge A D1 bzw. A D2 keinen definierten Spannungsabfall erkennt, werden die Elektromotoren des Aktors 2 abgeschaltet und ein Brake- Mode eingeleitet. Über einen nicht weiter dargestellten CAN-Bus wird der Zustand anderen Steuergeräten mitgeteilt. Somit ist bei Vorliegen eines Fehlers in den Versorgungsleitungen 6 und/oder 7 ein Notlauf möglich. Der Treiber 3 wird, wie auch das Logikmodul 5, weiterhin mit Spannung versorgt und ist damit auch in der Lage, den Brake-Mode dauerhaft und kurzfristig zu schalten. Im Zusammenhang mit dem Parallelschaltgetriebe bedeutet das, dass die Kupplung durch den Brake-Mode in dem Zustand gehalten wird, welchen sie bei Feststellung der Spannungsunterbrechung in der Leitung 6 oder 7 eingenommen hat. As soon as the microprocessor 5 does not detect any defined voltage drop via its inputs A D1 or A D2, the electric motors of the actuator 2 are switched off and a brake mode is initiated. The status is communicated to other control units via a CAN bus (not shown). Thus, in the presence of a fault in the supply lines 6 and / or 7 emergency operation is possible. The driver 3, as well as the logic module 5, continues to be supplied with voltage and is thus able to switch the brake mode permanently and at short notice. In the context of the parallel shift transmission this means that the clutch is held by the brake mode in the state which it has assumed on detection of the power interruption in the line 6 or 7.
In einer anderen Variante wird im Fehlerfall das als Mikroprozessor ausgebildete Logikmodul 5 über die Überwachungsschaltung 22 resetet, was bedeutet, dass die Ausgänge des Mikroprozessors 5 hochohmig sind. Der Brake-Mode wird durch eine definierte Widerstandsbeschal- tung am Eingang des Treibers 3 (Pull-up/Pull-down) herbeigeführt. In diesem Fall müssen die Diagnose und damit die Funktion der Schalter DIAG1 , DIAG2 und der Rückleseleitung DIA- GEndstufe direkt über die Überwachungsschaltung 22 erfolgen. In another variant, in the event of a fault, the logic module 5 designed as a microprocessor is reset via the monitoring circuit 22, which means that the outputs of the microprocessor 5 are high-impedance. The brake mode is brought about by a defined resistance circuit at the input of the driver 3 (pull-up / pull-down). In this case, the Diagnosis and thus the function of the switch DIAG1, DIAG2 and the read-back line DIA- G En dstufe directly via the monitoring circuit 22 done.
In einer weiteren Variante sind die Leistungstransistoren der Endstufe 4 direkt an den Aktor 2, also hinter dem Ausgang des Treibers 3, geschaltet. Dabei muss sichergestellt sein, dass der Treiber auf Disable geht und damit seine Ausgänge hochohmig sind. Dieses Disable-Schalten des Treibers und das Rücklesen der Endstufe 4 können durch den Mikroprozessor 5 und/oder durch die Überwachungsschaltung 22 erfolgen. In a further variant, the power transistors of the output stage 4 are connected directly to the actuator 2, that is, behind the output of the driver 3. It must be ensured that the driver goes to Disable and that its outputs are high-impedance. This disable switching of the driver and the readback of the output stage 4 can be done by the microprocessor 5 and / or by the monitoring circuit 22.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Fehlerfall und das anschließende Einstellen von einem sicheren Zustand, ein Brake-Mode, simuliert werden. Dabei wird über den Schalter DIAG1 des Mikroprozessors 5 der Fehlerfall Störung an der Leitung 6 und/oder Sicherung F1 defekt simuliert. Die gewünschte Funktion von Schalter DIAG1 kann über den reduzierten Spannungsabfall am Shunt-Widerstand 10 über den Eingang A D1 diagnostiziert werden. It is also possible that the error case and the subsequent setting of a safe state, a brake mode, be simulated. In this case, the malfunction fault on the line 6 and / or fuse F1 is simulated defectively via the switch DIAG1 of the microprocessor 5. The desired function of switch DIAG1 can be diagnosed via the reduced voltage drop across shunt resistor 10 via input A D1.
Über den Schalter DIAG2 wird der Fehlerfall in der Masseleitung 7 simuliert. Durch das Abschalten des Verpolschutzes reduziert sich der Stromfluss im Shunt- Widerstand 1 1 der Masseleitung 7. Durch die Spannungsmessung via A D2 ist die Diagnose gegeben. Der Zustand des Brake-Modes kann über die Leitungen DIAGEndstufe vom Mikroprozessor 5 und/oder vom Überwachungsrechner diagnostiziert werden. The fault in the ground line 7 is simulated via the switch DIAG2. Switching off the polarity reversal protection reduces the current flow in the shunt resistor 1 1 of the ground line 7. The voltage measurement via A D2 provides the diagnosis. The state of the brake mode can be diagnosed via the lines DIAG En dstufe from the microprocessor 5 and / or from the monitoring computer.
Die erläuterte Lösung hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen externen Versorgungsleitungen notwendig sind, sondern die bereits vorhandenen Versorgungsleitungen (Zündleitung und Gehäusemasseleitung) genutzt werden. The explained solution has the advantage that no additional external supply lines are necessary, but the already existing supply lines (ignition line and housing ground line) are used.
Bezugszeichenliste Steuergerät Reference numerals control unit
Aktor actuator
Treiber driver
Endstufe final stage
Logikmodul logic module
Stromführende Leitung Power line
Masseleitung ground line
Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
Shunt-Widerstand Shunt resistor
Shunt-Widerstand Shunt resistor
Komparator comparator
Verpolschutz Reverse polarity protection
Komparator comparator
Gehäusemasse Frame ground
Shunt-Widerstand Shunt resistor
Verpolschutzelement Verpolschutzelement
Logikversorgung logic supply
Zündleitung Ignition
Verpolschutz Reverse polarity protection
Strombegrenzungselement Current limiting element
Überwachungsschaltung monitoring circuit

Claims

Patentansprüche Patent claims
Verfahren zur Beibehaltung eines sicheren Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges durch einen Aktor, welcher von einem Steuergerät (1 ) angesteuert wird, wobei das Steuergerät (1 ) über eine stromführende Versorgungsleitung (6) mit einer externen Energieversorgung verbunden ist und die Spannung auf der Versorgungsleitung (6) gemessen wird, wobei bei Feststellung einer Unterspannung auf der Versorgungsleitung (6) eine zweite stromführende Leitung (19) zur Versorgung des Steuergerätes (1 ) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite stromführende Leitung zur Versorgung eines, in dem Steuergerät (1 ) enthaltenen Logikmoduls (5) eine im Kraftfahrzeug an sich vorhandene stromführende Leitung (19) verwendet wird, um einen Notlaufzustand des Kraftfahrzeuges dauerhaft aufrecht zu erhalten. Method for maintaining a safe driving state of a motor vehicle by an actuator which is controlled by a control device (1), the control device (1) being connected to an external power supply via a current-carrying supply line (6) and the voltage on the supply line (6) is measured, wherein when an undervoltage is detected on the supply line (6), a second current-carrying line (19) is activated to supply the control device (1), characterized in that as the second current-carrying line to supply one contained in the control device (1). Logic module (5) a current-carrying line (19) present in the motor vehicle is used to permanently maintain an emergency running state of the motor vehicle.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als an sich im Kraftfahrzeug vorhandene stromführende Leitung eine an Batterie-Plus liegende Zündleitung (19) oder eine Fahrzeugmasse verwendet wird. Method according to claim 1, characterized in that an ignition line (19) connected to battery positive or a vehicle ground is used as the current-carrying line present in the motor vehicle.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1 ) nach der Detektion der Unterspannung an der stromführenden Versorgungsleitung (6) das Kraftfahrzeug über einen Kupplungsaktor (2) dauerhaft in einen Brake-Mode schaltet, bei welchem eine Kupplung des Kraftfahrzeuges auf einem Niveau gehalten wird, welches diese bei Detektion der Unterspannung auf der stromführenden Versorgungsleitung (6) eingenommen hat. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, after detecting the undervoltage on the current-carrying supply line (6), the control device (1) permanently switches the motor vehicle into a brake mode via a clutch actuator (2), in which a clutch of the motor vehicle is maintained at a level that it reached when the undervoltage was detected on the live supply line (6).
Steuergerät zur Steuerung eines Aktors, wobei das Steuergerät (1 ) mit einer externen Energieversorgung mittels einer stromführenden Versorgungsleitung (6) verbunden ist und eine zweite stromführende Leitung (19) vorhanden ist, welche bei Detektion einer Unterspannung an der stromführenden Versorgungsleitung (6) zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite stromführende Leitung zur Versorgung eines Logikmoduls (5) eine, im Kraftfahrzeug an sich vorhandene stromführende Leitung (19) verwendet wird, um den Fahrzustand, vorzugsweise einem Notlaufzustand, des Kraftfahrzeuges dauerhaft aufrecht zu erhalten. Control device for controlling an actuator, the control device (1) being connected to an external energy supply by means of a current-carrying supply line (6) and a second current-carrying line (19) being present, which can be switched on when an undervoltage is detected on the current-carrying supply line (6). can be used automatically, characterized in that a current-carrying line (19) present in the motor vehicle is used as the second current-carrying line for supplying a logic module (5) in order to permanently maintain the driving state, preferably an emergency running state, of the motor vehicle.
5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Logikmodul (5) mit einer an Batterie-Plus liegenden Zündleitung (19) oder einer Fahrzeugmasse verbunden ist. 5. Control device according to claim 4, characterized in that the logic module (5) is connected to an ignition line (19) connected to battery positive or a vehicle ground.
6. Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zündleitung (19) ein Verpolschutzelement (20) angeordnet ist. 6. Control device according to claim 5, characterized in that a polarity reversal protection element (20) is arranged in the ignition line (19).
7. Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zündleitung (19) ein Strombegrenzungselement (21 ), vorzugsweise ein Widerstand oder eine Transistorschaltung, angeordnet ist. 7. Control device according to claim 5 or 6, characterized in that a current limiting element (21), preferably a resistor or a transistor circuit, is arranged in the ignition line (19).
8. Steuergerät nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Logikmodul (5) mit der Fahrzeugmasse über ein Gehäuse (15) des Steuergerätes (1 ) verbunden ist. 8. Control device according to one of claims 5, 6 or 7, characterized in that the logic module (5) is connected to the vehicle ground via a housing (15) of the control device (1).
9. Steuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit Fahrzeugmasse ein weiteres Verpolschutzelement (17) und/oder ein weiteres Strombegrenzungselement aufweist. 9. Control device according to claim 8, characterized in that the connection to vehicle ground has a further polarity reversal protection element (17) and/or a further current limiting element.
10. Steuergerät zur Steuerung eines Aktors, wobei das Steuergerät (1 ) mit einer externen Energieversorgung mittels einer stromführenden Versorgungsleitung (6) und einer der stromführenden Leitung (6) zugeordneten Masseleitung (7) verbunden ist und eine zweite Masseleitung (15) vorhanden ist, welche bei Störung der, der stromführenden Leitung (6) zugeordneten Masseleitung (7) zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Masseleitung zur Versorgung eines Logikmoduls (5) eine, im Kraftfahrzeug an sich vorhandene Masse (15), vorzugsweise die Gehäusemasse (15) des Steuergerätes (1 ) verwendet wird, um den Fahrzustand, vorzugsweise einem Notlaufzustand, des Kraftfahrzeuges dauerhaft aufrecht zu erhalten. 10. Control device for controlling an actuator, the control device (1) being connected to an external energy supply by means of a current-carrying supply line (6) and a ground line (7) assigned to the current-carrying line (6), and a second ground line (15) being present, which can be switched on or used automatically in the event of a fault in the ground line (7) assigned to the current-carrying line (6), characterized in that the second ground line for supplying a logic module (5) is a ground (15) that is present in the motor vehicle, preferably the ground line (15). Housing mass (15) of the control unit (1) is used to permanently maintain the driving state, preferably an emergency running state, of the motor vehicle.
PCT/DE2014/200375 2013-09-19 2014-08-04 Method for supplying a control device WO2015039658A1 (en)

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