CN107409058B - 用于农业车辆或林业车辆的控制电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的控制电子设备,该控制电子设备具有至少用于第一供电网(45,46)和用于第二供电网(56,57)的电源连接件、并且具有至少一个网络连接件(80),其中该控制电子设备包含通信电路(70)和逻辑电路(69),该通信电路被配置成用于经由该网络连接件(80)来进行数据传输并且经由该第一供电网(45,46)被供电,该逻辑电路与该通信电路(70)耦合并且具有用于控制经由该第二供电网(56,57)被供电的电气负载(84,85)的至少一个控制输出端,该控制电子设备具有至少一个开关(77),该至少一个开关被配置成用于将该第一供电网(45,46)连接至该第二供电网(56,57),使得这两个供电网(45,46,56,57)在该至少一个开关(77)被关断时具有至少一个限定的最小隔离阻抗。本发明还涉及用于开启此类控制电子设备的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于农业车辆或林业车辆或农业机器或林业机器的控制电子设备,该控制电子设备具有至少用于有第一基准电势的第一供电网和用于有第二基准电势的第二供电网的电源连接件、并且具有至少一个网络连接件,其中该控制电子设备包含通信电路和逻辑电路,该通信电路被配置成用于经由该网络连接件来传输数据并且经由该第一供电网被供电,该逻辑电路耦合至该通信电路并且具有用于控制经由该第二供电网被供电的电气负载的至少一个控制输出端;并且涉及一种用于开启此类控制电子设备(即,用于开启该控制电子设备的电力供电)的方法。
背景技术
用于农业车辆和农业机器以及林业车辆和林业机器的现代总线系统(例如,标准ISO11783,“ISOBUS”)为了确保安装在农业牵引机器或林业牵引机器或其拖车上的电子控制单元(ECU)之间的通信对干扰的低敏感性,限定了实施具有以下特性的、具有无电势供电(例如,经由用于ISOBUS的9导体总线连接)的通信系统(例如,呈总线系统的形式):
●应用专用于此目的的双导体通信网络(例如,CAN网络)以及相关联的通信序列;
●应用三导体总线终接网络(终接偏置电路,TBC),该三导体总线终接网络确保了旨在延长CAN总线的连接不具有与之相连接并正确终接该总线的配对物,从而抑制数据信号的反射;
●应用两个电隔离的供电网,其中一个供电网旨在用于负载和致动器(例如,ISO11783中的最高达50安培电流强度的“PWR”和“GND”),并且另一个供电网(例如,ISO11783中的最高达15安培电流强度的“ECU_PWR”和“ECU_GND”)旨在用于各个ECU的逻辑部分,其在电气意义上还包括上述通信网络(CAN网络);在此将(纯理论的)完全电隔离、还有将具有限定的隔离阻抗的隔离均称为电隔离。
●这两个供电网旨在在牵引机器(在ECU牵引机器或ECU牵引器,也称为TECU)上和拖车(或“器具”)处具有限定的第一最小隔离阻抗(例如,在ISO 11783中,至少为1兆欧)并且在系统总线(“器具总线”)中具有限定的第二最小隔离阻抗(例如,在ISO 11783中,至少为5兆欧)、并且在此在该牵引机器上的仅一个点处(例如,在电池的负极处)组合。
或者更详细地:
●这两个供电网的接地连接件(GND和ECU_GND)只在牵引机器侧上的单一点处(在电池的负极处)聚在一起。为了避免接地回路,在拖车侧(在该器具上)要求这两个供电网电流隔离。在拖车侧,如果没有ECU连接到总线,则在GND与ECU_GND之间还需要5兆欧的最小阻抗。
●连接至此通信总线的ECU在其GND连接件与ECU_GND连接件之间具有1兆欧的最小阻抗。
在配备有这种类型的电隔离的系统(例如,根据ISOBUS)中,所谓的主ECU(也称为牵引机ECU或简称为TECU)用作系统总线功能的协调器和监视器,并且确保
●如果车钥匙处于ON位置处,则点火信号(也称为终端_15信号)被传输到连接至系统总线(ISOBUS)的所有ECU控制器,该传输可以经由电源本身或经由系统总线来执行;并且
●在车钥匙已经转到OFF位置之后,对于连接至系统总线(ISOBUS)的所有ECU控制器,点火信号(终端_15信号)保持激活而持续一定的最小时间段(例如,至少额外的两秒)。
连接至例如ISOBUS的TECU也能够用作网关(即,用作在通信网络与未集成到该通信网络中的ECU之间的通信接口),该ECU例如与标准不兼容并且是总系统的一部分。
在用于与上述要求相对应的电子控制单元(ECU)的控制电子设备中,因此在通信网络与所连接的电力部件之间必须存在电隔离,即,该通信网络和这些电力部件相对于彼此无电势。这样的隔离通常如下实现:经由多个电隔离的耦合件来传输用于这些电力部件的控制信号。这样的耦合可以例如光学地、磁力地、电容式地或通过无线电连接来实现。在任何情况下,这样的解决方案由于有待隔离的信号路径的个数而需要相当大的支出以及对应的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以尽可能有成本效益的方式制造并且被配置成参与到通信网络中并控制经由供电网被供电的负载的经济型控制电子设备,该供电网相对于通信网络是无电势的,其中第一供电网(被称为“ECU_GND”)的基准电势相对于第二供电网(被称为“GND”)的基准电势具有优选地至少为1兆欧的隔离阻抗。
这个目的通过根据本发明的、在开篇指明的类型的控制电子设备来实现的,其中至少一个开关被配置成用于将该第一供电网连接至该第二供电网,由此这两个供电网在该至少一个开关的关断状态下具有至少一个限定的最小隔离阻抗、具体是在这两个供电网的基准电势之间(即,在该第一供电网的(第一)基准电势与该第二供电网的(第二)基准电势之间)的至少一个限定的最小隔离阻抗。
本发明是基于以下事实:无电势通常仅在系统(即,车辆、机器、或“器具”)的关断状态或无电压状态下被限定、并且在系统总线具有单独的控制电子设备的情况下被定义且被要求或者是必需的。在这种状态下,该开关被断开,由此这两个供电网至少以该最小隔离阻抗被隔离。在该系统处于开启状态下,该开关可以至少临时闭合,由此电隔离被临时消除,并且因此在通信网络、逻辑电路、和负载的致动以及电气负载之间建立了相对成本有效的导电连接。接着可以借助于一个或多个导电连接进行控制信号的耦合,这显著地减少了用于控制电子设备的支出和制造成本。
如果该开关是MOSFET(即,金属氧化物半导体场效应晶体管),则还可以通过成本有效的方式来实现高的隔离阻抗。在此背景下,使用p型MOSFET是特别有利的,其总体上具有与n型的可比开关相比而言更高的隔离阻抗。
如果具体地在这两个供电网的基准电势之间的该限定的最小隔离阻抗为至少1兆欧,则也是有利的。由于这个最小隔离阻抗,该控制电子设备与关于牵引单元和器具上的电子设备的国际标准ISO 11783的相关要求相对应。该限定的最小隔离阻抗可以优选地为(在系统总线上并且在控制电子设备与系统总线隔离的情况下测量的)至少5兆欧,这与关于系统总线(器具总线)的ISO 11783的要求相对应。
结合该开关的安排,已经证明如果该至少一个开关连接在逻辑电路的该至少一个控制输出端的下游则是有利的。以此方式,在当该开关断开时(或者在多个开关的情况下,如果所有开关均断开)的该系统的关断状态下,该逻辑电路的所有控制输出端都与受控的负载以及为这些负载供电的第二供电网电隔离。因此,该逻辑电路可以经由该第一供电网被供电。在这种情况下,该逻辑电路被安排在与通信电路相同的供电网中并且因此可以以导电的方式直接连接至该通信电路。在开启状态下,该开关(或者这些开关)是闭合的,并且控制信号可以经由该开关(或者这些开关)实现的导点连接被传输至该第二供电网中的受控负载。
替代地并且根据一个优选实施例,该逻辑电路可以经由该第二供电网被供电,其中该开关连接在用于该第一供电网的连接件与该逻辑电路之间,由此该逻辑电路被配置成用于经由该第一供电网来提供临时供电。在这种情况下,该逻辑电路被安排在与有待控制的负载相同的供电网中并且因此可以以导电的方式直接连接至这些负载。也就是说,基准电势的电隔离被设定为在ECU的通信电路与逻辑电路之间的接口电平,其中必须提供与在ECU的逻辑电路与各个电源开关之间的接口电平存在电隔离的情况下相比而言数量上少得多的电隔离的耦合器。因此在最简单的情况下,具体在用于该第一供电网的连接件与逻辑电路之间只需要一个开关来实现电隔离。非常普遍地并且独立于开关的使用,在开篇指明类型的控制电子设备中,如果在通信电路与逻辑电路之间提供电隔离则是有利的,因为此时可以以相对低的支出来提供耦合。
结合根据前一个实施例的控制电子设备,并且关于根据本发明的、在开篇指明类型的方法,该控制电子设备优选地被实施的方式使得,在该农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的点火信号之后,该第一供电网连接至电压供应源,该控制电子设备的开关被该第一供电网处的电压触发而闭合,并且经由该第一供电网来提供该逻辑电路的临时供电,该逻辑电路随后经由该通信电路和该网络连接件来确认该供电,并且该第二供电网随后连接至电压供应源。基于经由该第一供电网进行的临时供电(一般首先被供以电压),该逻辑电路可以参与该系统的、连接至通信网络的控制电子设备的初始化,所述初始化发生在该第二供电网的激活之前。因此在向该第二供电网施加电压之前,该逻辑电路可以已经经由网络连接件执行了数据传输。因此,在这种情况下,不需要单独的逻辑电路来将通信网络初始化。
此外,结合上文所描述的、在用于该第一供电网的连接件与该逻辑电路之间具有开关的控制电子设备,特别有利的是:该控制电子设备被实施的方式使得,该开关被该第二供电网处的电压触发而断开,并且经由该第一供电网进行的对该逻辑电路的临时供电被终止,其中该通信电路继续被该第一供电网供电。因此,该控制电子设备被配置成用于在初始化或开启过程之后一方面在通信网络与通信电路之间、并且另一方面在电气负载与逻辑电路之间再次建立电流隔离。
在开启状态下(即,在该系统运行期间),为了此外实现逻辑电路与通信电路之间的此类电隔离,该逻辑电路可以经由变压器、电容器、光耦合器、光波导管、或继电器耦合至该通信电路。这样的耦合准许在用户之间没有导电连接的情况下实现信号传输和数据传输。由于这两个电路之间的隔离的初看之下反直觉的(而不是在逻辑电路与有待控制的负载之间看起来自然的)布线,因此只必需一个电隔离的信号耦合件,这意味着可观的成本节约。
附图说明
以下将在特别优选的示例性实施例的基础上并且参照附图来更详细地解释本发明,但本发明不限于所述示例性实施例。在附图中,具体地:
图1示出了用于农业应用的目前常见系统设计的示意性电路框图;
图2更详细地示出了根据图1的电子控制单元的示意性电路框图;
图3示出了用于农业应用的具有供电网的系统设计的示意性电路框图,这些供电网相对于彼此是无电势的;并且
图4更详细地并且根据本控制电子设备示出了根据图3的电子控制单元的示意性电路框图。
参考数字清单
1 牵引器
2 器具
3 电缆线束
4 接地连接件
5 供电线路
6 负极
7 电池
8 正极
9 功能性接地连接件
10 牵引器控制单元
11、12、13 用于牵引器的控制单元
14 本地控制单元
17 点火开关
18 点火信号线路
19 CAN总线
20 本地通信连接件
21 接地连接件
22 接地连接件
23 直接连接线路
24、25、26 用于器具的控制单元
27 本地通信连接件
28 控制单元
29 逻辑电路
30 通信电路
31 供电电路
32、33 驱动电路
34 通信电路
35 保护电路(ESD)
36 网络连接件
37 本地信号线路
38 本地网络连接件
39、40 负载
42 牵引器
43 器具
44 电缆线束
45 供电线路
46 接地连接件
47 牵引器控制单元
48、49 用于牵引器的控制单元
50 用于牵引器的可选控制单元
51 用于器具的控制单元
52 用于器具的可选控制单元
53、54 用于牵引器的本地控制单元
55 等电势
56 供电线路
57 接地连接件
58 负极
59 电池
60 正极
61 点火开关
62 点火信号线路
63 供电线路
64 CAN总线
65、65’ 本地控制线路
68 控制单元
69 逻辑电路
70 通信电路
71 中央供电电路
72 本地供电电路
73、74 驱动电路
75 本地通信电路
76 保护电路
77 开关
78 电压检测器
79 应用
80 网络连接件
81 本地信号连接件
82 单独区域
83 网络连接件
84、85 负载
86 地
87、88 接地连接件
89 用于牵引器的控制电子设备
具体实施方式
图1以简化的示意形式示出了农业应用的控制电子设备的设计,该农业应用包括牵引器1或牵引机器、器具2(例如,拖车)、以及用于将器具2连接至牵引器1上的电缆线束3。该应用只具有单一供电网4、5,该供电网具有接地连接件4(或基准线路)和供电线路5。接地连接件4连接至牵引器1的电池7的负极6,并且供电线路5连接至电池7的正极8。接地连接件4还经由功能性接地连接件9连接至牵引器1的壳体。供电网4、5向牵引器1上的牵引器中央电子控制单元10和额外的电子控制单元11、12、13以及本地控制单元14供电。
控制单元10-14直接连接至接地连接件4,其中控制单元10-14的壳体可以经由功能性接地连接件连接至牵引器的或拖车的底盘。
牵引器控制单元10连接至点火开关17,其中点火信号经由点火信号线路18传输,该点火信号线路从供电线路5分支。牵引器控制单元10、以及另外的控制单元中的一些控制单元11、13均连接至点火信号线路18并且被配置成用于在激活点火时接收点火信号。替代地,点火信号线路18仅通入第一ECU,并且这个ECU接着将单独的、推导出的点火信号分配至整个系统中的其他ECU。此外,控制单元11、12、13经由呈双导体CAN总线19形式的数据网络彼此连接并连接至牵引器控制单元10。本地控制单元14没有直接连接至CAN总线19上。与本地控制单元14的通信是经由控制单元11实现的,该控制单元经由本地通信连接件20和本地点火信号直接连接至该本体控制单元,该控制单元11被配置为网关或转移点。
在所展示的设计中,牵引器1的壳体经由接地连接件21、22接地,器具2的壳体也是如此。
电缆线束3包括用于供电网4、5的多条连接线路、点火信号线路18、CAN总线19、以及在该牵引器的控制单元11与器具2的电子控制单元24之间的额外直接连接线路23。器具2除了这个控制单元24之外还包括另外的可选的电子控制单元25并且包括本地控制单元26。这两个控制单元24、25连接至供电网4、5、点火信号线路18、以及CAN总线19。器具2的本地控制单元26没有连接至CAN总线19、而是经由本体通信连接件27和本地点火信号直接连接至控制单元24,该控制单元24用作本地控制单元26的网关。此外,器具2中的接地连接件4连接至该器具的壳体。
控制单元10、11、12、13、24、25可以通过点火信号被激活。作为所展示的与点火开关17直接连接的替代方案,点火信号也可以仅被一个控制单元接收并且被传递到其他控制单元,如在(本地)控制单元14、26的情况下所展示的。
图2更详细地展示了根据图1的控制单元11、12、13、14、24或25的类型的控制单元28。所展示的控制单元28包括控制电子设备,该控制电子设备包含逻辑电路29、通信电路30、供电电路31、两个驱动电路32、33、可选的本地通信电路34、以及保护电路35。控制电子设备或控制单元28的供电电路31连接至牵引器1的供电线路5(参见图1)并且向逻辑电路29和通信电路30供以电流。逻辑电路29和通信电路30自身连接至牵引器1的接地连接件4。它们相应地经由牵引器1的供电网4、5被供以电流。驱动电路32、33直接集成到供电网4、5中。供电电路31连接至牵引器1的点火信号线路18并且被配置成仅当施加了点火信号时向逻辑电路29和通信电路30供以电流。通信电路30经由网络连接件36连接至牵引器1的CAN总线19、并且被配置成用于经由网络连接件36和CAN总线19传输数据。通信电路30在内部经由本地信号线路37电连接至逻辑电路29,逻辑电路29与驱动电路32、33以及可选的本地通信电路34之间的信号连接同样如此,此外这使得对于外部可使用本地网络连接件38来连接至少一个本地控制单元。
负载39、40连接至驱动电路32、33并且连接至供电线路5和/或接地连接件4。具体地,负载39经由驱动电路32被供电,而该驱动电路连接至接地连接件4。负载40经由供电线路5被直接供电、并且经由驱动电路33连接至功能性地41。在实践中,驱动电路33直接连接至该控制器中的接地连接件4,其中所示出的展示仅是为了清楚起见。
控制单元28的激活通过点火信号线路18上的点火信号发生。该点火信号还可以用于向逻辑部分(即,逻辑电路29)以及通信电路30供电,其中不能超过限定的负载电流。总体上,图2所示的控制电子设备中,通信电路30以及因此可获得的通信接口(即,CAN总线)是经由供电网络被馈送的。具体地,CAN总线上的总线信号的基准是共用的接地连接件4。为了保护这些部件,可以可选地提供ESD保护电路35。这样的保护电路35尤其在控制单元28或牵引器1或器具2的特定保护作用将要发生时(例如在静电表面涂覆的过程中静态充电的情况下)是适宜的。
图1和图2中所展示的系统只具有单一供电网并且因此当然不能提供任何无电势的供电网。因此,它们与例如相关标准中的要求(参见序言部分)不对应。具体地,在此不能有效抑制从负载的供应源到通信网络的串扰。
相比之下,图3和4示出了本控制电子设备的优选应用和实施例。图3以简化的示意形式示出了农业应用的控制电子设备的设计,该农业应用包括牵引器42或牵引机器、器具43(例如,拖车或附接装置)、以及用于将器具43连接至牵引器42上的电缆线束44。所示的架构是与ISOBUS兼容的,因为整个电压供应源具有隔离的设计。
确切地,根据图3的应用具有第一供电网45、46,该第一供电网包括由牵引器中央电子控制单元47馈送的供电线路45、以及单独的接地连接件46并且被配置成用于向牵引器42上的额外控制单元48、49和可选的控制单元50、以及器具43上的控制单元51和可选的控制单元52供应能量。牵引器42上或器具43上的不与ISOBUS兼容的本地控制单元53和54没有连接至第一供电网45、46。第一供电网45、46的供电线路45在这种设计中取代了根据图1和2的点火信号线路18。与之前所示的系统(图1和图2)相比,第一供电网45、46的接地连接件46是由额外的线路形成的。为了更加清楚,有许多控制单元49、50没有直接连接至第一供电网45、46的接地连接件46,而是替代地将连接被展示为等电势55。在实践中,与ISOBUS兼容的所有控制单元始终直接连接至接地连接件46,该图示仅示出了在图形表示意义上的简化。
此外,该应用具有第二供电网56、57,该第二供电网包括供电线路56和接地连接件57并且被配置成用于向控制单元47、48和50-52(额外控制单元49没有任何要控制的负载并且因此仅连接至第一供电网)以及本地控制单元53、54供电。第一供电网45、46的接地连接件46与第二供电网56、57的接地连接件57电隔离,但在牵引器42的电池59的负极58处的连接点除外,其中当在无电压状态下的系统总线(器具总线)上并且在没有连接控制电子设备的情况下进行测量时,牵引器42上和器具43上的控制器的隔离阻抗大于1兆欧,并且在接地连接件46、57之间的隔离阻抗大于5兆欧。第二供电网56、57的供电线路56经由牵引器控制单元47和共用供电线路63连接至电池59的正极60上。牵引器控制单元47连接至点火开关61,其中点火信号经由点火信号线路62传输,该点火信号线路从共用供电线路63分支。此外,控制单元48-52经由呈双导体CAN总线64形式的数据网络彼此连接并连接至牵引器控制单元47。本地控制单元53、54没有连接至CAN总线64、而是被配置成用于经由控制单元48和51之一通信并且经由本地控制线路65、65’直接连接至相应的控制单元48和51,因而控制单元48、51起网关的作用。在所展示的设计中,牵引器42的壳体借助于接地连接件66、67接地,器具43的壳体也是如此。
器件43经由电缆线束44连接至牵引器42。电缆线束44包括用于第一供电网45、46的、用于第二供电网56、57的以及用于CAN总线64的连接线路。当然,可以提供额外的连接线路。
当激活了点火时,牵引器控制单元47通过将第一供电网45、46的供电线路45连接至中央供电线路63来在第一供电网45、46处建立供电电压。经由第一供电网45、46被供电的控制单元48-52由此被激活、并且经由CAN总线64确认经由第一供电网45、46建立的电压供应。随后,牵引器控制单元47通过将第二供电网56、57的供电线路56连接至中央供电线路63来在第二供电网56、57处建立供电电压。
图4更详细地展示了具有根据图3的控制单元48-52类型的控制单元68的本发明控制电子设备,其中省略了电缆线束44。所展示的控制单元68包括控制电子设备,该控制电子设备包含逻辑电路69、通信电路70、中央供电电路71、本地供电电路72、两个驱动电路73、74、可选的本地通信电路75、保护电路76、开关77、以及电压检测器78。控制电子设备的中央供电电路71连接至应用79(即,牵引器42的或器具43的)的第二供电网56、57的供电线路56并且向逻辑电路69供以电流。逻辑电路69自身连接至应用79的第二供电网56、57的接地连接件57。相应地经由牵引器42的第二供电网56、57、经由牵引器控制单元47及其电池59向该逻辑电路供以电流。驱动电路73、74直接集成到第二供电网56、57中。
中央供电电路71此外经由开关77连接至牵引器42的第一供电网45、46的供电线路45,并且被配置成在开关77闭合时从第一供电网45、46向逻辑电路69供以电流。
控制电子设备的本地供电电路72连接至应用79的第一供电网45、46的供电线路45并且向通信电路70供以电流。通信电路70自身连接至应用79的第一供电网45、46的接地连接件46。该通信网络相应地经由牵引器42的第一供电网45、46被供以电流。通信电路70经由网络连接件80连接至牵引器42的CAN总线64、并且被配置成经由网络连接件80和CAN总线64来传输数据。通信电路30耦合至逻辑电路69,其中经由本地信号连接件81实现内部电隔离。
这种耦合是在开关77断开时被电隔离的该控制电子设备的电路69、70之间的信号耦合。这种耦合优选经由光耦合器来建立。通信电路70、本地供电电路72、开关77以及电压检测器78因此形成了控制电子设备的、当开关77断开时相对于逻辑电路69和驱动电路73、74具有限定的隔离阻抗的区域82。在逻辑电路69和驱动电路73、74以及本地通信电路75之间的连接(这使得对于外部可使用本地网络连接件83例如以用于连接至少一个本地控制单元)是导电连接。
电气负载84、85(例如,电气致动器或照明装置)连接至驱动电路73、74并且连接至第二供电网56、57的供电线路56和/或接地连接件57。具体地,一个负载84经由驱动电路73被供电并且连接至第二供电网56、57的接地连接件57。另一个负载85经由供电线路56被直接供电并且经由驱动电路74连接至功能性地86。
由于在图4展示的控制电子设备的情况下,通信电路70以及因此可获得的通信接口(即,CAN总线64)经由第一供电网45、46被馈电,因此CAN总线64上的总线信号的基准是第一供电网45、46的接地连接件46。可以消除或至少高度地衰减从负载84、85开始到CAN总线64上的信号串扰,因为负载84、85被称为第二供电网56、57的电隔离的接地连接件57。因而,可以减少该通信网络上的干扰。为了保护这些部件,可以可选地提供ESD保护电路76。如所提及的,尤其在发生该控制单元69或应用79的特定处理(例如,在静电表面涂覆的过程中静态充电)的情况下,这样的保护电路76是适宜的。保护电路76通过接地连接件87连接至控制单元68。第二供电网56、57的接地连接件57经由应用79的壳体以及接地连接件88接地。牵引器42的控制电子设备89在图4中仅示意性地示出,其中为了获得更多细节,可参照关于图3的叙述,尤其是关于在此描述的牵引器控制单元47。
参见图3,如上文已经指示的,点火的激活引起了根据图4所连接的控制单元68的控制电子设备的开启。在此,在第一供电网45、46处存在的电压由电压检测器78检测,并且对应的信号被传送到中央供电电路71。中央供电电路71随后将开关77闭合、并因而经由第一供电网45、46的供电线路45以及第二供电网56、57的接地连接件57建立逻辑电路69的临时供电。通信电路70由第一供电网45、46的供电线路45和接地连接件46馈电。以此方式被供电的逻辑电路69经由本地信号线路81和通信电路70(即,通过在CAN总线64上发送对应消息)来确认其供电。一旦在第二供电网56、57上建立了供电,中央供电电路71就检测这种供电并断开开关77。从这时开始,逻辑电路60经由第二供电网56、57被供电并且与通信电路70和CAN总线64电隔离。中央供电电路71此外在第二供电网56、57上的供电临时失败的事件中被配置成用于再次使开关77闭合该失败的持续时间、并且因此确保逻辑电路69的无中断供电。这同样适用于在关断了点火之后的限定时间段(例如两秒),在此期间第二供电网56、57上的供电已经结束,并且第一供电网45、46上的供电被维持。
在开关77为闭合时,虽然这些供电网之间的电隔离被消除,但在上文描述的优选实施例中,开关77基本上仅在第二供电网56、57上没有施加电压的时间段期间是闭合的。也就是说,在这个时间段中,只经由第二供电网56、57被供电的这些负载当然不能被供电并且因此不能运行,并且相应地,也不可能发生到CAN总线的串扰。
开关77在这个示例性实施例中是p型MOSFET,其在关断状态下的阻抗是例如5兆欧或10兆欧。因此,通过在系统的无电压状态下使开关77断开并且因此符合在这些供电网之间(即,具体地在这些供电网的接地连接件46、57之间)的最小隔离阻抗的事实,所示的控制电子设备满足了ISO 11783的要求。
Claims (11)
1.一种用于农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的控制电子设备,该控制电子设备具有至少用于第一供电网(45,46)和用于第二供电网(56,57)的电源连接件、并且具有至少一个网络连接件(80),其中该控制电子设备包含通信电路(70)和逻辑电路(69),该通信电路被配置成用于经由该网络连接件(80)来传输数据并且经由该第一供电网(45,46)被供电,该逻辑电路耦合至该通信电路(70)并且具有用于控制经由该第二供电网(56,57)被供电的电气负载(84,85)的至少一个控制输出端,其中该控制电子设备具有至少一个开关(77),该至少一个开关被配置成用于将该第一供电网(45,46)连接至该第二供电网(56,57),由此这两个供电网(45,46,56,57)在该至少一个开关(77)的关断状态下具有至少一个限定的最小隔离阻抗。
2.如权利要求1所述的控制电子设备,其特征在于,该开关(77)是MOSFET。
3.如权利要求2所述的控制电子设备,其特征在于,该MOSFET是p型的。
4.如权利要求1至3之一所述的控制电子设备,其特征在于,在这两个供电网(45,46,56,57)的基准电势之间的该限定的最小隔离阻抗为至少1兆欧。
5.如权利要求1所述的控制电子设备,其特征在于,该至少一个开关连接在该逻辑电路(69)的该至少一个控制输出端的下游。
6.如权利要求1所述的控制电子设备,其特征在于,该逻辑电路(69)经由该第二供电网(56,57)被供电,其中该开关(77)连接在用于该第一供电网(45,46)的连接件与该逻辑电路(69)之间,由此该逻辑电路(69)被配置成用于经由该第一供电网(45,46)来提供临时供电。
7.如权利要求6所述的控制电子设备,其特征在于,该逻辑电路(69)经由变压器、电容器、光耦合器、光波导管、或继电器耦合至该通信电路(70)。
8.如权利要求6或7所述的控制电子设备,其特征在于,该控制电子设备被实施的方式使得,在该农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的点火信号之后,该第一供电网(45,46)连接至电压供应源,该控制电子设备的开关(77)被该第一供电网(45,46)处的电压触发而闭合,并且经由该第一供电网(45,46)提供该逻辑电路(69)的临时供电,该逻辑电路(69)经由该通信电路(70)和该网络连接件(80)确认所建立的供电,并且该第二供电网(56,57)随后连接至电压供应源。
9.如权利要求8所述的控制电子设备,其特征在于,该控制电子设备被实施的方式使得,该开关(77)被该第二供电网(56,57)处的电压触发而断开,并且经由该第一供电网(45,46)进行的对该逻辑电路(69)的临时供电被终止,其中该通信电路(70)继续被该第一供电网(45,46)供电。
10.一种用于开启用于农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的控制电子设备的方法,该控制电子设备具有至少用于第一供电网(45,46)和用于第二供电网(56,57)的电源连接件、并且具有至少一个网络连接件(80),其中该控制电子设备包含通信电路(70)和逻辑电路(69),该通信电路被配置成用于经由该网络连接件(80)来传输数据并且经由该第一供电网(45,46)被供电,该逻辑电路耦合至该通信电路(70)并且具有用于控制经由该第二供电网(56,57)被供电的电气负载(84,85)的至少一个控制输出端,其中该控制电子设备具有至少一个开关(77),该至少一个开关被配置成用于将该第一供电网(45,46)连接至该第二供电网(56,57),由此这两个供电网(45,46,56,57)在该至少一个开关(77)的关断状态下具有至少一个限定的最小隔离阻抗,并且其中该逻辑电路(69)经由该第二供电网(56,57)被供电,其中该开关(77)连接在用于该第一供电网(45,46)的连接件与该逻辑电路(69)之间,由此该逻辑电路(69)被配置成用于经由该第一供电网(45,46)来提供临时供电,其中
a)在该农业车辆或林业车辆或者农业机器或林业机器的点火信号之后,该第一供电网(45,46)连接至电压供应源,
b)该控制电子设备的开关(77)被该第一供电网(45,46)处的电压触发而闭合并且
c)经由该第一供电网(45,46)提供对该逻辑电路(69)的临时供电,
d)该逻辑电路(69)经由该通信电路(70)和该网络连接件(80)确认所建立的供电,并且
e)该第二供电网(56,57)随后连接至电压供应源。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于
f)该开关(77)被该第二供电网(56,57)处的电压触发而断开并且
g)经由该第一供电网(45,46)进行的对该逻辑电路(69)的临时供电被终止,其中该通信电路(70)继续被该第一供电网(45,46)供电。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19850869A1 (de) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Siemens Ag | Leitungskopplung und Verwendung einer Leitungskopplung in einem Bussystem |
CN201274488Y (zh) * | 2008-08-26 | 2009-07-15 | 中国北车股份有限公司 | 基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡 |
DE102009052157A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Sinitec Vertriebsgesellschaft Mbh | Spannungsversorgungsanordnung für ein Endgerät mit Ethernet-Energieversorgung |
DE102010052661B3 (de) * | 2010-11-26 | 2012-02-09 | Abb Ag | Kommunikationssystem zur Steuerung von elektrischen Lasten |
EP2765713A1 (de) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | ELMOS Semiconductor AG | Verfahren zum Bereitstellen von Strom für mindestens einen an ein Busgerät angeschlossenen Verbraucher und Vorschalteinrichtung für einen Verbraucher |
CN104181870A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 华为技术有限公司 | 控制方法及装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4028242C2 (de) * | 1990-09-06 | 1997-08-07 | Bayerische Motoren Werke Ag | Bordnetz für Kraftfahrzeuge |
DE102008054885B4 (de) * | 2008-12-18 | 2014-09-18 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs |
DE102009058362B4 (de) * | 2009-12-15 | 2017-04-06 | Audi Ag | Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems eines Kraftfahrzeuges und Kraftfahrzeug |
KR101310968B1 (ko) * | 2009-12-18 | 2013-09-23 | 한국전자통신연구원 | 대기 전력 제어 장치 및 제어 방법 |
US20140265550A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Raytheon Bbn Technologies Corp. | Redundantly powered and daisy chained power over ethernet |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19850869A1 (de) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Siemens Ag | Leitungskopplung und Verwendung einer Leitungskopplung in einem Bussystem |
CN201274488Y (zh) * | 2008-08-26 | 2009-07-15 | 中国北车股份有限公司 | 基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡 |
DE102009052157A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Sinitec Vertriebsgesellschaft Mbh | Spannungsversorgungsanordnung für ein Endgerät mit Ethernet-Energieversorgung |
DE102010052661B3 (de) * | 2010-11-26 | 2012-02-09 | Abb Ag | Kommunikationssystem zur Steuerung von elektrischen Lasten |
EP2765713A1 (de) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | ELMOS Semiconductor AG | Verfahren zum Bereitstellen von Strom für mindestens einen an ein Busgerät angeschlossenen Verbraucher und Vorschalteinrichtung für einen Verbraucher |
CN104181870A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 华为技术有限公司 | 控制方法及装置 |
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