CN106464546B - 用于运行电路装置的方法和设备、电路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行电路装置（1）的方法，该电路装置（1）具有低压子网（2）和高压子网（3），其中测试信号从所述子网（2，3）中的一个被发送到另外的子网（3，2），以便根据在所述另外的子网（3，2）中的信号接收来判定错误情况，并且以便将所述电路装置（1）切换到安全的状态。设置有：作为测试信号，数据总线（5）至少暂时以最大总线负荷运行，使得数据包每隔固定的时间间距被传输，所述数据总线（5）将所述低压子网（2）的低压控制单元（6）与所述高压子网（3）的高压控制单元（7）相连接；并且根据距最后接收到的数据包的时间上的间距来判定所述错误情况，所述距最后接收到的数据包的时间上的间距通过接收所述数据包的控制单元（7，6）检测到。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行电路装置的方法，该电路装置具有低压子网和高压子网，所述低压子网和高压子网尤其是通过耦合装置相互作用连接（wirkverbinden），其中测试信号从所述子网中的一个被发送到另外的子网，以便根据在所述另外的子网中的所接收到的测试信号来判定错误情况，并且以便将该电路装置切换到安全的状态。
此外，本发明还涉及一种用于运行电路装置的设备，该电路装置具有低压子网和高压子网，所述低压子网和高压子网尤其是通过耦合装置相互作用连接，该设备具有安全装置，该安全装置将测试信号从所述子网中的一个发送到另外的子网，以便根据在所述另外的子网中所接收到的测试信号来判定错误情况，并且以便将该电路装置切换到安全的状态。
此外，本发明还涉及一种具有相对应的设备的电路装置。
背景技术
用于运行电路装置的方法以及相对应的电路装置在现有技术中基本上是公知的。这样的电路装置尤其是在所谓的混合动力车辆中或具有混合驱动设备的机动车中得到应用。在此，低电压子网被设置为机动车的车载电网，而高电压子网被设置为驱动装置的组成部分。因为针对驱动比针对机动车的车载电网要求显著更高的电功率，所以这两个子网具有不同的电压水平，由此其中一个子网被称作低压子网而其中另外的子网被称作高压子网。因为这两个子网基本上彼此电分离，所以这两个子网一般通过耦合装置相互连接，该耦合装置克服在这两个子网之间的隔离势垒（Isolationsbarrier），以便例如从高压子网给低压子网馈送能量。为了可靠地识别错误源，例如为了能够保证在由驾驶员关断驱动装置时将该电路装置的功率输出级切换到安全的状态，必须设置与软件无关的切断路径。到目前为止公知的是，将单独的并且与低压控制单元和高压控制单元无关的信号从低压子网引导到高压子网上或从低压单元引导至高压控制单元。该信号在该信号路径上的任意部位处的中断接着被识别为错误源，并且该电路装置全部被转移到安全的状态。到目前为止，为此曾必需单独的传输通道来克服该隔离势垒。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的方法具有如下优点：可以省去单独的传输通道。替代于此地，有利地利用在低压子网与高压子网之间的一般本来已经存在的数据总线，该数据总线通常将低压控制单元与高压控制单元相互连接。借此，双重利用该数据总线，并且可以节省单独的传输通道。根据本发明，这通过如下方式来实现：作为测试信号，该数据总线至少暂时以最大总线负荷运行，使得数据包每隔固定的时间间距从一个控制单元被传输到另外的控制单元，该数据总线将低压控制单元与高压控制单元相连接；并且根据距最后接收到的数据包的时间上的间距来判定错误情况，所述距最后接收到的数据包的时间上的间距通过接收所述数据包的控制单元检测到。作为测试信号，数据包因此经由该数据总线每隔固定的时间上的间距被传输，其中为此根据本发明以其最大的总线负荷运行所述数据总线，由此自动地每隔固定的时间间距传输数据包。在两个数据包之间的最大的时间间距那么只还与总线频率和相应的数据包的包长度有关。在接收方侧，那么根据所接收到的数据包和距分别最后检测到的数据包的时间上的间距可以识别：在传输所述数据包时是否出现错误，并且尤其是，例如从最后接收到的数据包起是否比所期望的情况有更多的时间流逝。
根据本发明的有利的改进方案设置有，当距最后接收到的数据包的间距比在两个相继的数据包之间的固定的时间间距更大时，判定错误情况。经此，可以简单且迅速地识别错误情况，并且电路装置可以相对应地被切换或被转移到安全的状态。
此外优选地设置有，为了设定（Einstellen）最大总线负荷而发送空包。如果总线负荷由于正常运行并不处于其最大值，则通过添加空包或“伪包（Dummy-Pakete）”来设定最大总线负荷，使得所述数据包每隔相同的时间上的间距被发送。借此，简化了在接收方侧对时间上的间距的检测。此外优选地设置有，为了检测时间间距而使用单稳态多谐振荡器（Monoflop）。尤其是，该单稳态多谐振荡器被构造为可再触发的单稳态多谐振荡器，该可再触发的单稳态多谐振荡器利用作用到所述数据总线的数据线路之一上的任意上升的或者任意降落的边沿而被触发。如果单稳态多谐振荡器的保持时间大于在两个数据包之间的固定的或恒定的时间上的间距，则通过单稳态多谐振荡器的下降可以可靠地探测到或识别在所述数据总线上的通信的失效，并且由此可靠地探测到或识别错误情况。
此外优选地设置有，在可预先给定的时段期间没有数据包被发送。优选地，那么使该单稳态多谐振荡器的保持时间与所述预先给定的时段相协调。经此，可以实现的是，该数据总线不必普遍地以最大总线负荷运行。可是，借此也提高了为识别通信失效所必需的时长。
根据本发明的有利的扩展方案设置有，执行至少一个用于在低压子网中和/或在高压子网中进行错误识别的其他方法，其中在通过所述其他方法检测到错误时，所述数据总线或者所述数据总线的尤其是通过单稳态多谐振荡器监控的数据线路被接地，以便迫使包传送中断。因此，并行运行的用于进行错误识别的方法可以以简单的方式和方法被并入到根据本发明的方法中。在此，尤其是设置有，其利用集电极开路（Opne-Collector）或漏极开路（Open-Drain）输出级将如下数据线路拉向接地并且因此迫使通信失效：所述数据线路为相对应地被监控的数据线路或经由来如前面所描述地那样传送数据包的数据线路。
根据本发明的具有权利要求7的特征的设备的特点在于，安全装置具有数据总线，该数据总线将低压子网的低压控制单元与高压子网的高压控制单元相连接，并且至少暂时以最大总线负荷运行数据总线，使得数据包每隔固定的时间间距被传输；根据距最后接收到的数据包的时间上的间距来判定所述错误情况，所述距最后接收到的数据包的时间上的间距通过接收所述数据包的控制单元检测到。尤其是在此设置有，安全装置在低压子网和/或高压子网中具有至少一个单稳态多谐振荡器，所述至少一个单稳态多谐振荡器被用于检测所述数据包的时间间距。其他优点和特征从已经在前面的描述中得到。
特别优选地，该安全装置具有至少一个信号产生装置，所述至少一个信号产生装置产生要通过单稳态多谐振荡器检测的数据包。信号产生装置尤其是与控制单元无关地被构造，以便保障对该电路装置的独立的监控。信号产生装置在此产生施加到数据总线上的测试信号，如前面所描述的那样，该测试信号由单稳态多谐振荡器检测以进行分析。尤其是设置有：该信号产生装置被分配给低压子网，而该单稳态多谐振荡器被分配给高压子网。信号产生装置在此可以被分配有开关元件、尤其是用于产生信号的半导体开关元件。
根据本发明的电路装置的特点在于根据本发明的设备。经此得到了已经述及的优点。
附图说明
在下文中要依据实施例更为详细地阐述本发明。为此，唯一的图以简化的图示示出了电路装置。
具体实施方式
该唯一的图以简化的图示示出了用于具有混合驱动装置的机动车的电路装置1。该电路装置1具有低压子网2和高压子网3。高压子网3在此被分配给驱动装置，并且例如也具有电机，该电机可以以电动机方式运行以驱动机动车，并且以发电机方式运行以产生电能。低压子网2被构造为机动车的车载电网，并且具有与高压子网3相比减小的电压功率。这两个子网2和3通过隔离势垒4（在此通过虚线示出）彼此分离，使得所述电压水平被保持并且使得高压子网3的高电压不能导致低压子网2的部件损伤。
可是，为了保障电路装置1的运行，这两个子网必须彼此进行通信。为此，设置有数据总线5，该数据总线5将低压子网2的低压控制单元6与高压子网3的高压控制单元7相连接。控制单元6、7尤其是被构造为如下微控制器：该微控制器通过数据总线5越过该隔离势垒4而相互进行通信。
此外，该电路装置1具有设备8，该设备8被构造为对该电路装置就错误情况进行监控并且在检测到错误情况时切换到安全的状态。为此，该设备8具有安全装置9，该安全装置9包括单稳态多谐振荡器10并且利用控制单元6、7和数据总线5。在本情况下，该安全装置8在此执行下列方法：
首先，数据总线5运行为使得该数据总线5以最大总线负荷运行，使得每隔固定的时间上的间距从低压控制单元6向高压控制单元7发送数据包。单稳态多谐振荡器10在高压子网3的那侧监控所述数据包的接收，该接收那么仅还与总线频率和包长度有关。单稳态多谐振荡器10被构造为可再触发的单稳态多谐振荡器，该可再触发的单稳态多谐振荡器利用作用于所述数据总线5的数据线路上的任意上升的或者任意降络的边沿而被触发。如果单稳态多谐振荡器的保持时间大于在两个数据包之间的固定的或恒定的时间上的间距，则通过单稳态多谐振荡器的下降可以探测到在所述数据总线5上的通信的失效并且由此识别错误情况。该单稳态多谐振荡器的保持时间向上（nach oben）仅通过在其之内必须识别通信失效的时长来限制。
如果不需要数据总线5的整个带宽，则通过添加空包或“伪包”仍然可以实现最大总线负荷，该最大总线负荷导致数据包彼此间的固定的时间上的间距。安全装置8因此借助单稳态多谐振荡器10监控距最后检测到的数据包的时间上的间距。如果所检测到的时间上的间距超出所期望的固定的时间间距，则判定错误情况。
此外可设想的是，只要单稳态多谐振荡器10的保持时间与可预先给定的时段相协调，就在所述可预先给定的时段中没有发送数据包。借此降低了给数据总线5加上的负荷。可是，借此也提高了为识别通信失效所需的时长。因而要因应用情况而异地对所述可预先给定的时段的长度进行裁决。
在所描述的方法中，在低压侧和/或高压侧上的附加的监控电路可以容易地被一起包括在内，该附加的监控电路在识别错误情况时同样设定电路装置1的安全状态，将所述在低压侧和/或高压侧上的附加的监控电路一起包括在内的方式是：该附加的监控电路利用集电极开路或者漏极开路输出级而在错误情况下将数据总线5的被监控的数据线路拉向接地并且因此迫使通信失效，该通信失效相对应地由单稳态多谐振荡器10来识别。
单稳态多谐振荡器10的信号例如通过高压控制单元7来分析，该高压控制单元7那么同样作为安全装置8的组成部分起作用。
为了与控制单元6、7无关地设定数据包，设置有信号产生装置11，该信号产生装置11通过开关元件、尤其是半导体开关元件12将如下数据包切换到数据总线5上：所述数据包由单稳态多谐振荡器10相对应地来接收或来分析。该信号产生装置11和开关元件在此尤其是该安全装置9的组成部分。
Claims (10)
1.一种用于运行电路装置（1）的方法，该电路装置（1）具有低压子网（2）和高压子网（3），其中测试信号从所述子网（2，3）中的一个被发送到另外的子网（3，2），以便根据在所述另外的子网（3，2）中的信号接收来判定错误情况，并且以便将所述电路装置（1）切换到安全的状态，其特征在于，作为测试信号，数据总线（5）至少暂时以最大总线负荷运行，使得数据包每隔固定的时间间距被传输，所述数据总线（5）将所述低压子网（2）的低压控制单元（6）与所述高压子网（3）的高压控制单元（7）相连接；并且根据距最后接收到的数据包的时间上的间距来判定错误情况，所述距最后接收到的数据包的时间上的间距通过接收所述数据包的控制单元（7，6）检测到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述距最后接收到的数据包的时间上的间距比在两个相继的被发送的数据包之间的固定的时间间距更大时，判定错误情况。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了设定所述最大总线负荷而发送空包。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了检测所述时间间距而使用单稳态多谐振荡器（10）。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在预先给定的时段期间没有发送数据包。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，执行用于在所述低压子网（2）和/或所述高压子网（3）中进行错误识别的其他方法，其中在通过所述其他方法检测到错误时，所述数据总线（5）接地，以便迫使包传送中断。
7.一种用于运行电路装置（1）的设备（8），该电路装置（1）具有低压子网（2）和高压子网（3），该设备（8）具有安全装置（9），该安全装置（9）将测试信号从所述子网中的一个（2）发送到另外的子网（3），以便根据信号接收来判定错误情况并且将所述电路装置切换到安全的状态，其特征在于，所述安全装置（9）作为测试信号使数据总线（5）至少暂时以最大总线负荷运行，使得数据包每隔固定的时间间距被传输，所述数据总线（5）将所述低压子网（2）的低压控制单元（6）与所述高压子网（3）的高压控制单元（7）相连接；并且根据距最后接收到的数据包的时间上的间距来判定所述错误情况，所述距最后接收到的数据包的时间上的间距通过接收所述数据包的控制单元（7，6）检测到。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述安全装置（9）具有单稳态多谐振荡器（10）和具有信号产生装置（11）。
9.一种电路装置，其具有低压子网（2）和高压子网（3），其特征在于，所述电路装置应用于根据权利要求7所述的设备。
10.根据权利要求9所述的电路装置，其特征在于，所述电路装置是机动车的电路装置。
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