DE102004027541A1 - Control system for a motor vehicle, has control devices linked to a drive mechanism, an actuator, a sensor, and the like to operate a vehicle's functions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a control system in a motor vehicle the preamble of claim 1.
Solche Steuerungssysteme sind in Kraftfahrzeugen zur Ausführung gewisser Steuerfunktionen angeordnet. Insbesondere kann es sich bei dem Steuerungssystem um ein Schließsystem für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung des Kraftfahrzeug handeln.Such Control systems are certain to be implemented in motor vehicles Control functions arranged. In particular, it can be in the control system a locking system for the Act access and / or driving authorization of the motor vehicle.
Ein
solches als Schließsystem
ausgebildetes Steuerungssystem in einem Kraftfahrzeug ist aus der
Beispielsweise können die Steuergeräte nachfolgende Zustände besitzen.For example can the control units following conditions have.
- Power down mode: Keine Stromversorgung.Power down mode: No power supply.
- Stop mode: Stromversorgung eingeschaltet. Keine Funktion.Stop mode: Power supply switched on. No function.
- Pseudo stop mode: Timer aktiv, Oszillator lebend. Typischer Stromverbrauch liegt bei ca. 20 bis 150 μA.Pseudo stop mode: Timer active, oscillator alive. typical Power consumption is around 20 to 150 μA.
- Wait (Sleep, Standby) mode: Mikroprozessor zum Teil aktiv, beispielsweise für die Kommunikation über CAN-, LIN- o. dgl. Bus. Typischer Stromverbrauch liegt bei ca. 0,5 bis 100 mA.Wait (Sleep, Standby) mode: Microprocessor partially active, for example for communication about CAN, LIN or the like bus. Typical power consumption is around 0.5 up to 100 mA.
- Run / Aktiv mode: Volle Funktion. Volle Stromaufnahme.Run / active mode: Full Function. Full power consumption.
Ein Problem bei heutigen Kraftfahrzeugen ist die Bereitstellung der Funktion der vielen Ruhestromverbraucher aus dem Komfortbereich, wie Sitz, Tür, Dach, Bedienfelder oder Radio. Diese Steuergeräte müssen nach der Türöffnung oder Funkfernöffnung am Kraftfahrzeug gegebenenfalls sofort auf eine Bedienung durch den Fahrer reagieren. Folglich müssen diese Steuergeräte zumindest im sleep oder standby mode bereitstehen. Im Vergleich zum power down mode ist im sleep oder standby mode jedoch die nahezu 10-fache Stromaufnahme gegeben.On The problem with today's motor vehicles is the provision of Function of the many quiescent current consumers from the comfort area, like seat, door, roof, Control panels or radio. These control units must be opened or Radio remote opening on Motor vehicle, if necessary, immediately operated by the Driver react. Hence must these control units at least be available in sleep or standby mode. Compared the power down mode is almost in sleep or standby mode 10 times the current consumption given.
Teilweise
wird bei der Funköffnung
des Kraftfahrzeugs ein Relais mit der Bezeichnung „Klemme
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effektives Ruhestrom-Management für das Kraftfahrzeug bereitzustellen. Insbesondere ist es Ziel, den gesamten Ruhestrom-Verbrauch unterhalb denjenigen der Selbstentladung der Kraftfahrzeug-Batterie zu bringen, damit ein Fahrzeug beispielsweise nach einem Jahr Stillstand noch startfähig ist.The The invention is based on the problem of effective quiescent current management for the To provide motor vehicle. In particular, the goal is the whole Quiescent current consumption below that of the self-discharge of the Bring motor vehicle battery, for example, to a vehicle is still startable after a year of standstill.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Steuerungssystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This Task is carried out in a generic control system the characterizing features of claim 1 solved.
Beim erfindungsgemäßen Steuerungssystem werden die als Ruhestromverbraucher wirkenden Steuergeräte situationsgerecht und/oder bedarfsgerecht und/oder funktionsgerecht angesteuert. Damit werden lediglich die zur Ausübung der gewünschten Funktion tatsächlich benötigten Steuergeräte geschaltet und/oder diese Steuergeräte werden lediglich für die zur Ausübung der jeweiligen Funktion notwendigen Zeitspanne geschaltet. Folglich wird vorwiegend der power down mode mit verschwindendem Energieverbrauch für die Steuergeräte genutzt und diese werden nur kurzzeitig in den sleep / standby mode oder den aktiv mode geschaltet. Das Umschalten in den jeweiligen Zustand erfolgt weitestgehend von einer in der Art eines zentralen Ruhestrom-Managers ausgestalteten Steuervorrichtung.At the control system according to the invention the control units acting as quiescent current consumers are appropriate to the situation and / or controlled as required and / or functionally. In order to only those for exercise the desired one Function actually required ECUs switched and / or these control units are only used for exercise the time required for each function. consequently is mainly the power down mode with disappearing energy consumption for the ECUs are used and these are only briefly in sleep / standby mode or switched to active mode. Switching to the respective Condition largely takes place in the manner of a central one Quiescent current manager designed control device.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zweckmäßigerweise wird zur weitergehenden Energieeinsparung das jeweilige Steuergerät nach Aktivierung sowie Durchführung seiner Funktion, beispielsweise der Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, Sitzverstellung o. dgl., wenigstens in den standby mode zurückgeschaltet. Die Ansteuerung für die Umschaltung des Steuergeräts vom standby in den power down mode oder den aktiv mode läßt sich mittels eines Schaltersignals des entsprechenden Steuergerätes auslösen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät als Busknoten ausgebildet ist.For further energy saving, the respective control device is expediently switched back to standby mode after activation and execution of its function, for example unlocking and / or locking the car doors, seat adjustment or the like. The control for switching the control unit from standby in power down mode or active mode can be triggered by a switch signal from the corresponding control unit. This is particularly advantageous if the control device is designed as a bus node.
Die Steuergeräte können in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Zündschlosses im Kraftfahrzeug angesteuert werden. So kann es sich bei den von der Steuervorrichtung angesteuerten Steuergeräten um solche handeln, die von der sogenannten „Klemme 15" des Zündschlosses mit Spannung versorgt sind. Desweiteren kann die Steuervorrichtung die Steuergeräte im standby mode mittels der sogenannten „Klemme 30" über eine bistabile Schalteinrichtung, die beispielsweise aus einer Relais- oder einer Halbleiterschaltung besteht, mit Spannung versorgen.The ECUs can in dependence of the respective position of the ignition lock be controlled in the motor vehicle. So it can be with the of the control device controlled control units are those that from the so-called "clamp 15 "of the ignition lock are supplied with voltage. Furthermore, the control device the control units in standby mode using the so-called "clamp 30" a bistable switching device, which for example consists of a relay or a semiconductor circuit, supply with voltage.
In weiterer Ausgestaltung bestimmt die als Ruhestrom-Manager dienende Steuervorrichtung, welche Busnetze beziehungsweise Bussysteme eingeschaltet werden. Darüberhinaus läßt sich der Stromverbrauch reduzieren, indem die Steuervorrichtung die Steuergeräte mit niedriger Spannung, beispielsweise mit einer Spannung von 3 V versorgt. Diese Wahl bietet sich vor allem dann an, wenn sich mit einer solch niedrigen Versorgungsspannung arbeitende Mikroprozessoren in den Steuergeräten befinden. Vor allem erscheint dies für die vielen Slaves geeignet, die in der zukünftigen Bordnetzstruktur mit wenigen Master-Steuergeräten und vielen Slave-Steuergeräten gestaltet werden. Dadurch wird eine weitere Stromabsenkung des Ruhestromverbrauches auf ca. 1/10 der bisherigen Ruhestromaufnahme möglich.In further configuration determines the one serving as the quiescent current manager Control device, which bus networks or bus systems switched on become. Furthermore let yourself reduce the power consumption by making the control device lower the control units Voltage, for example supplied with a voltage of 3 V. This Choice is particularly useful when dealing with such a low level Microprocessors operating in the supply voltage are located in the control units. Above all, this appears for the many slaves suitable in the future wiring system structure with few Master control devices and many slave control units be designed. This will further reduce the quiescent current consumption to about 1/10 of the previous quiescent current consumption possible.
In der als Ruhestrom-Manager dienenden Steuervorrichtung läßt sich eine Batterieüberwachung integrieren. Damit kann kritischen Entladezuständen der Batterie im Kraftfahrzeug rechtzeitig entgegen gewirkt werden. Desweiteren kann die Stromversorgung über einen DC/DC-Konverter im Ruhestrom-Manager erfolgen. Eine weitere Stromabsenkung kann durch eine getaktete Stromversorgung erfolgen, die bedarfsgerecht über das Bussignal in eine permanente Versorgung umgeschaltet werden kann.In the control device serving as a quiescent current manager can be a battery monitor integrate. This can lead to critical discharge states of the battery in the motor vehicle counteracted in time. Furthermore, the power supply can be via a DC / DC converters are done in the Quiescent Current Manager. Another cut in electricity can be done by a clocked power supply, which can be used via the Bus signal can be switched to a permanent supply.
Weiterer großer Ruhestromverbraucher ist das Standlicht und der Warnblinker. Hier bietet sich die Versorgung der Steuergeräte für das Standlicht, den Warnblinker o. dgl. mit einer Art von Stromsparschaltung an. Insbesondere bei den mit einer Leuchtdiode (LED) versehenen Steuergeräten kann eine intelligente Stromsteuerung der LEDs eingesetzt werden. Eine solche sich energiesparend auswirkende Stromsteuerung kann beispielsweise durch Takten des Standlichtes oder Verlängerung des Blinkintervalls des Warnblinkers bei niedriger Batterieladung erzielt werden.Another greater Quiescent current consumers are the parking lights and the hazard lights. Here offers the supply of the control units for the parking lights, the hazard lights or the like with a type of power saving circuit. Especially at the control units provided with a light-emitting diode (LED) intelligent current control of the LEDs can be used. A Such an energy-saving current control can, for example by clocking the parking lights or extending the flashing interval of the hazard lights when the battery charge is low.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Energieverbrauch des Steuerungssystems sehr effizient gesteuert wird. Dadurch wird die Effektivität sowie Funktionssicherheit des Steuerungssystems gesteigert und die Gefahr eines Ausfalls des Kraftfahrzeugs aufgrund einer leeren Batterie weitgehend vermieden. Darüber hinaus besitzt das Steuerungssystem wenig zusätzlichen Platzbedarf im Kraftfahrzeug und ist kostengünstig zu realisieren.The Advantages achieved with the invention are in particular that the Controlled energy consumption of the control system very efficiently becomes. This increases the effectiveness as well as functional reliability of the control system and the risk of failure of the Motor vehicle largely avoided due to an empty battery. Furthermore the control system has little additional space requirement in the motor vehicle and is inexpensive to realize.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOn embodiment the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
In
Die
erste Einrichtung
Bei
berechtigter zweiter Einrichtung
Wie
weiter in
Falls
gewünscht,
kann von der Steuervorrichtung
Die Übertragung
des codierten Betriebssignals
Das
Schließsystem
Wie
anhand der
Hierfür ist zwischen
dem ID-Geber
In
Die
im Bordnetz
Die
Steuervorrichtung
Der
in
- – Standlichtschalter und Standlichtausgang sowie Lichtsensor zur Ausschaltung von Standlicht bei hellem Tag. Der Lichtsensor kann auch zur automatischen Lichtschaltung verwendet werden.
- – Verschiedene LIN-Netzwerke 1, 2 bis n, die vom Ruhestrommanager RM ein- und ausgeschaltet werden.
- – Schaltung der sogenannten „Klemme 15"-Verbraucher durch den Ruhestrommanager RM. Dies kann beispielsweise über ein Bussignal erfolgen, wenn die „Klemme 15"-Schaltung in einem Bordnetzgerät plaziert ist.
- – Schaltung
von Ruhestromverbrauchern an der sogenannten „Klemme 30" über
ein bistabiles Relais oder alternativ über eine bistabile Halbleiterschaltung.
Dies kann direkt vom Ruhestrommanager RM oder ebenso über ein
beispielsweise als LIN Netzwerk ausgebildetes Bussystem erfolgen, indem
das Relais in einem Bordnetz-Steuergerät sitzt. Das Relais kann entweder
nur die Mikroprozessoren der Ruhestromverbraucher oder auch die
Leistung beispielsweise bei den Tür- und/oder Sitz-Steuergeräten mitversorgen.
Am Ruhestromverbraucher der Kategorie I, II ist ein Schalter befindlich,
wie in
3 zu sehen ist, so daß die Ansteuerung für die Umschaltung des Steuergeräts vom standby in den power down mode oder den aktiv mode mittels eines Schaltersignals des entsprechenden Steuergeräts ausgelöst wird. Das Steuergerät kann als Busknoten ausgebildet sein. - – Der Warnblinker wird vom Ruhestrommanager RM gesteuert. Der Warnblinker ist ein starker Verbraucher, weshalb zu dessen Funktion die Batterieladung SOC ausreichend sein muß. Hier ist deshalb eine intelligente Steuerung notwendig. Beispielsweise kann ein geändertes Blinkintervall einsetzen, wenn über eine Zeit von ca. 1 Stunde geblinkt wird. Ebenso kann abwechselnd wechselseitiges Blinken vorgesehen sein. Schließlich ist vor allem der Einsatz von Leuchtdioden zweckmäßig.
- – Auch Notruf und Telefon werden vom Ruhestrommanager RM gesteuert. Diese können in einen stromsparenden standby mode geschaltet werden, der vom Ruhestrommanager RM gesteuert wird.
- – Ein Sitzbelegungssensor, der direkt oder über Infrarot indirekt arbeitet, kann das Ruhestrommmanagement stark vereinfachen, indem die Ruhestromverbraucher bis auf die elektrische Diebstahlwarnanlage EDW, die ebenfalls in dem Zündstartschalter EZS integriert sein kann, erst über die bistabile Schalteinrichtung eingeschaltet werden, wenn sich Insassen im Fahrzeug aufhalten oder bei deren Ausstieg nach kurzer Zeitverzögerung abgeschaltet wird.
- – Bei einem Innenraumüberwachungssensor kann dieser für das Ruhestrommanagement mitverwendet werden.
- – Die differenzierte Schaltmöglichkeit der Ruhestromverbraucher über die bistabile Schalteinrichtung und entsprechende Ein- und Ausschaltung der Busnetzwerke.
- – Desweiteren
bietet sich an, die Batterieüberwachung
zu integrieren, indem dem Ruhestrommanager RM die entsprechenden
Meßgrößen, wie z.B.
Batteriestrom, Spannung und Temperatur, zugeführt werden. Die Batterieüberwachung
kann auch als separate Schaltung ausgeführt sein, die mit dem Ruhestrommanager
RM in Verbindung steht oder, wie in
3 gezeigt, in den Ruhestrommanager RM integriert sein.
- - Parking light switch and parking light output as well as light sensor for switching off parking light in bright day. The light sensor can also be used for automatic light switching.
- - Different LIN networks 1, 2 to n, which are switched on and off by the quiescent current manager RM.
- - Switching of the so-called "terminal 15" consumers through the quiescent current manager RM. This can be done, for example, via a bus signal if the "terminal 15" circuit is placed in an on-board power supply unit.
- - Switching of quiescent current consumers at the so-called "terminal 30" via a bistable relay or alternatively via a bistable semiconductor circuit. This can be done directly by the quiescent current manager RM or also via a bus system, for example a LIN network, in which the relay is located in an on-board network control unit. The relay can either supply only the microprocessors of the quiescent current consumers or also the power, for example for the door and / or seat control units. There is a switch on the quiescent current consumers of category I, II, as in
3 can be seen so that the control for switching the control unit from standby to power down mode or active mode is triggered by a switch signal from the corresponding control unit. The control device can be designed as a bus node. - - The hazard lights are controlled by the RM quiescent current manager. The hazard lights are a strong consumer, which is why the SOC battery charge must be sufficient to function. Intelligent control is therefore necessary here. For example, a changed flashing interval can start if the flashing lasts for about 1 hour. Alternating flashing can also be provided alternately. Finally, the use of light emitting diodes is particularly useful.
- - The emergency call and telephone are also quiet power manager RM controlled. These can be switched to a power-saving standby mode, which is controlled by the quiescent current manager RM.
- - A seat occupancy sensor that works directly or indirectly via infrared can greatly simplify the quiescent current management by only switching on the quiescent current consumers via the bistable switchgear, except for the electrical anti-theft alarm system EDW, which can also be integrated in the ignition starter switch EZS, when occupants are in the Stop the vehicle or switch off after a short delay when getting out.
- - With an interior monitoring sensor, this can also be used for quiescent current management.
- - The differentiated switching options of the quiescent current consumers via the bistable switching device and the corresponding switching on and off of the bus networks.
- - Furthermore, it is possible to integrate the battery monitoring by supplying the quiescent current manager RM with the corresponding measured variables, such as battery current, voltage and temperature. The battery monitoring can also be implemented as a separate circuit which is connected to the closed-circuit current manager RM or, as in FIG
3 shown to be integrated into the quiescent current manager RM.
Wie
in
In
Linie
c2 zeigt die andere Kategorie der Ruhestromverbraucher, wie beispielsweise
Dach-, Bedienfelder-, Radio- o. dgl. Steuergeräte. Hier erfolgt die Einschaltung
erst beim Zeitpunkt
Ergänzend ist
noch zu erwähnen,
daß zur weiteren
Energieeinsparung die Steuervorrichtung
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann ein derartiges Steuerungssystem nicht nur im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung als Schließsystem für ein sonstiges Türschloß, das sich beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, möglich. Ebensogut kann das Steuerungssystem in Werkzeugmaschinen, in Produktionsanlagen o. dgl. eingesetzt werden.The Invention is not based on the described and illustrated embodiment limited. she comprises rather all professional ones Further training in the context of property rights claims. Such can be the case Control system can not only be used in the motor vehicle. It is also a use as a locking system for another door lock, the for example located on a property or the like. as well can the control system in machine tools, in production plants o. Like. Be used.
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Benutzeruser
- 33
- Schließsystemlocking system
- 44
- (erste) Einrichtung/Steuereinrichtung(first) Device / control device
- 55
- (zweite) Einrichtung/ID-Geber/elektronischer Zündschlüssel(second) Facility / ID transmitter / electronic ignition key
- 66
- Autotürecar door
- 77
- Signal/BetriebssignalSignal / operation signal
- 88th
- Wirkbereicheffective range
- 99
- Start/Stop-SchalterStart / stop switch
- 1010
- Türgriffdoor handle
- 1111
- Steuervorrichtung (Ruhestrommanager)control device (Power Manager)
- 1212
- Fernbedienungssignalremote control signal
- 1313
- Zündstartschalter/ZündschloßIgnition switch / ignition lock
- 1414
- Taste (an zweiter Einrichtung)button (at second facility)
- 1515
- Bordnetz/BussystemBoard network / bus system
- 1616
- Steuergerät/TürsteuergerätController / door control unit
- 1717
- Aufnahme (im Zündstartschalter)admission (in the ignition switch)
Claims (8)
Priority Applications (1)
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DE10325927.9 | 2003-06-07 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004027541A1 true DE102004027541A1 (en) | 2004-12-30 |
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ID=33482693
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