CN111212765B - 用于给人员保护器件储能器充电以使车辆的人员保护器件运行的方法和控制器 - Google Patents

用于给人员保护器件储能器充电以使车辆的人员保护器件运行的方法和控制器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于给人员保护器件储能器(104)充电以使车辆(100)的人员保护器件(106)运行的方法(300)。该方法(300)包括读取步骤(310)，即，读取车辆(100)的能源储能器(112)的电压值(116)。方法(300)还包括确定步骤(320)，即，确定用来自能源储能器(112)的能量对人员保护器件储能器(104)充电的充电电流(120)，其中，在使用读取的电压值(116)的情况下确定(320)充电电流(120)，并且使用充电电流(120)对人员保护器件储能器(104)充电。

Description

用于给人员保护器件储能器充电以使车辆的人员保护器件运 行的方法和控制器
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的方法和控制器。本发明的对象还为计算机程序。
背景技术
作为车辆中的人员保护器件的示例的气囊系统将用于激活约束器件所需的能量存储在蓄能器或储能器中。同样有用于在由于碰撞的影响而导致的供给中断的情况下维持气囊系统功能性的能量，并且将能量事先存储在人员保护器件储能器中。
发明内容
在该背景下，通过在此提出的方案，提出了根据独立权利要求的方法、使用该方法的控制器以及相应的计算机程序。通过在从属权利要求中列出的措施可有利地改进和改善在独立权利要求中给出的装置。
在此提出的方案提供了一种用于给人员保护器件储能器充电以使车辆的人员保护器件运行的方法，其中，该方法具有以下步骤：
-读取车辆的能源储能器的电压值；以及
-确定用来自能源储能器的能量为人员保护器件储能器充电的充电电流，其中，在使用读取的电压值的情况下确定充电电流和/或通过给定人员保护器件储能器的充电电流确定控制器的供电电流或它的变化，并且使用充电电流对人员保护器件储能器充电。
在此车辆可理解成机动车，例如载客汽车、载重汽车、公共汽车等等。人员保护器件储能器可在此理解成储能器，其直接设置成为人员保护器件，例如气囊、安全带张紧器、翻车保护弓架等等供给能量，尤其电能。在此，人员保护器件储能器可用来自能源储能器的能量充电，并且在车辆的碰撞的情况下和/或在通过车辆的车载电网供电故障的情况下为人员保护器件(例如自主)供给(电能)能量。能源储能器例如可理解成车辆的主储能器，尤其是车辆蓄电池，或通过发电机缓存的车辆蓄电池。
在此提出的方案基于的认识是：如果根据能源储能器的(当前的)电压值确定和/或调节用于给人员保护器件储能器充电的充电电流，可使人员保护器件非常快地进入到立即可用的状态中。因此可利用能源储能器的电压值得出能源储能器的当前负载和/或能源储能器的充电状态，从而根据能源储能器的当前负载和/或充电状态可以较高或较低的充电电流给人员保护器件储能器充电。同样，在气囊控制器的升压斩波器中的损耗取决于供电电流。通过了解供电电压，在能源储能器的电压增加时，可将升压斩波器的逐渐增加的输出功率用于提高人员保护器件储能器的充电电流，而没有使升压斩波器过载。这引起人员保护器件储能器不再必须以预定的出厂设置的充电电流来充电，该出厂设置的充电电流应较低地选择，使得在能源储能器的高负载以及更低的充电状态的情况下人员保护器件储能器仍可在期望的开始运行时间内充电。相反，现在在确定用于给人员保护器件储能器充电的充电电流时，通过考虑能源储能器的电压值，考虑到能源储能器/升压斩波器的当前的实际负载和/或充电状态，从而相比于传统过程，现在可明显提高充电电流，这引起大大减小使人员保护器件开始运行(例如在启动车辆之后)所需的持续时间。
在此提出的本发明的实施方式的优点尤其可在于，使用升压转换器随着车辆电压的提高而更高的性能来对充电电流调节器进行自适应性编程，以给作为蓄能器的人员保护器件储能器充电，并且因此实现明显更快的充电时间，以及考虑到了能源储能器的负载要求。
有利的是在此提出的方案的这样的实施方式，在其中，在人员保护器件储能器的充电过程期间至少重复一次地实施读取步骤和确定步骤，尤其周期性重复地实施读取步骤和确定步骤。这种实施方式提供的优点是，可及时考虑能源储能器、例如车辆(主)蓄电池和升压斩波器的当前的负载情况，其尤其在车辆启动和由此引起的多个车辆系统开始运行时会非常快地变化。
特别有利的是在此提出的方案的这样的实施方式，在其中，在0.5ms至10ms的时间间隔之后重复实施读取步骤和确定步骤。以这样设计的时域实施读取步骤和确定步骤是一种最佳的解决方案，以便可一方面及时响应于能源储能器和升压斩波器的负载情况的变化，并且另一方面避免由于完成在此提出的方法的步骤引起不必要的数字的和/或电路的负载。
根据在此提出的方案的另一实施方式，可在确定步骤中在使用查找表的情况下确定充电电流。在查找表中可在考虑到车辆的一个或多个电子结构元件、车辆的系统的和/或人员保护器件的控制器的功率需求的情况下存储在能源储能器的电压值和人员保护器件储能器的充电电流之间的关系。这种实施方式提供的优点是，通过使用事先确定的查找表来使用于确定充电电流所需的计算量最小化。
为了使人员保护器件储能器的充电尽可能小地对车辆的其他构件造成反作用、干扰和/或影响，根据另一实施方式，可在确定步骤中在了解车辆的至少一个电子结构元件的当前的功率需求的情况下确定充电电流。在此，还可事先将该了解用于在查找表中确定在能源储能器的电压值和充电电流之间的关系。
如果在读取步骤中通过分压器读取电压值，尤其其中，对通过分压器读取的值进行模数转换，可因此非常快速且及时地获得能源储能器的当前的电压值。
为了避免在分压器中的不必要的电流流动，尤其对于永久供电的休眠(SLEEP)系统而言，分压器能可选地配备有串联(高压侧或低压侧)布置的晶体管。该晶体管在休眠状态(SLEEP)中断开在分压器中的电流。
根据在此提出的方案的另一实施方式，方法可具有充电步骤，即在使用确定的充电电流的情况下给人员保护器件储能器充电，尤其其中，在充电步骤中，将可编程的电流调节的晶体管用于调节充电电流。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点是，特别快速和/或精确地调节用来给人员保护器件储能器充电的充电电流，并且因此实现在此提出的方案的优点。
此外，有利的是在此提出的方案的这样的实施方式，在其中，在使用数字计算单元的情况下实施和/或操控读取步骤和确定步骤。这种实施方式具有的优点是，在此提出的方案的步骤通过有意义的过滤来分级地调整能源储能器以及升压斩波器的负载，以及能够实现快速降低负载(在提高负载和降低负载的方向上的不同的过滤时间)，以便一方面引起能源储能器/升压斩波器的尽可能低的负载，并且另一方面引起人员保护器件储能器的快速充电。
在此提出的方法的实施方式例如可以软件或硬件或以软件和硬件的混合形式例如在控制器中实施。
在此提出的方案还提供了一种控制器，其构造成在相应的机构中执行、操控或实施在此提出的方法的变体的步骤。通过本发明的呈控制器的形式的实施方案变体同样可快速且有效实现本发明所基于的目的。
为此，控制器可具有用于处理信号或数据的至少一个计算单元、用于存储信号或数据的至少一个存储单元、连至传感器或执行器以读取传感器的传感器信号或将控制信号发出给执行器的至少一个接口和/或用于读取或发出数据的至少一个通信接口，其嵌入到通信协议中。计算单元例如可为信号处理器、微控制器等等，其中，存储单元可为闪存、EEPROM或磁存储单元。通信接口可构造成无线和/或有线地读取或发出数据，其中，可以有线的方式读取或发出数据的通信接口例如可电气或光学地从相应的数据传输线路读取数据或将数据发出到相应的数据传输线路中。
控制器可在此理解成一种电气设备，其处理传感器信号，并且据此发出控制信号和/或数据信号。控制器可具有接口，其可用硬件和/或软件来形成。对于硬件式的构造方案，接口例如可为所谓的ASIC系统的一部分，其含有控制器的各种功能。然而，还可行的是，接口为独立的集成电路或至少部分地包括离散的结构元件。对于软件式的构造方案，接口可为软件模块，其例如与其他的软件模块并存在于微控制器中。
在有利的设计方案中，通过控制器控制人员保护器件，例如车辆的气囊。为此，控制器例如可访问传感器信号，例如电压值信号，作为能源储能器的车辆蓄电池的电压。通过执行器、例如基于晶体管的可调节的(可编程的)电流调节器来进行操控，以便用代表确定的充电电流的充电电流信号为人员保护器件储能器充电。
同样有利的是计算机程序产品或具有程序代码的计算机程序，该程序代码可存储在机器可读的载体或存储介质上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器，并且可用于执行、实施和/或操控根据上述实施方式中任一项的方法的步骤，尤其当程序产品或程序在计算机或装置上实施时。
附图说明
在附图中示出了在此提出的方案的实施例，并且在下文的说明中对其进行进一步阐述。其中：
图1示出了根据实施例的装置的框图；
图2示出了在此提出的作为控制器的方案的实施例的示意性的电路图；并且
图3示出了根据在此提出的方案的实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的有利的实施例的下文说明中，针对在不同的附图中示出的且具有相似效果的元件使用相同或相似的附图标记，其中，取消了对这些元件的重复说明。
图1示出了车辆100的示意性的图示，其中，用框图示出了控制器102，控制器用于给人员保护器件储能器104充电以使车辆100的人员保护器件106运行。人员保护器件106例如可为气囊，其在车辆100与在图1中未示出的对象碰撞的情况下从方向盘108中展开出来，以保护车辆乘员110。除了在方向盘108中的气囊之外，在车辆100中还存在多个其他的气囊，它们同样应被供应电能，电能例如可由人员保护器件储能器104提供。人员保护器件储能器104例如可为电容器，其在车辆100开始运行时由能源储能器112、例如车辆主蓄电池以电能充电。为了根据在此提出的方案尽可能高效且快速地给人员保护器件储能器104充电，控制器102可通过接口114读取能源储能器112的电压值116，其例如代表能源储能器112或车辆(主)蓄电池的当前电压。响应于读取的电压值，可在控制器102的单元118中确定供电电流(最大输入功率)120-1，基于此，通过来自能源储能器112的(电)能为人员保护器件储能器104来充电。通过在算法和/或分配表中的输入变量116、(120-1)可在单元118中生成具有相应的过滤(例如在时间上分级的追踪)的合适的调节(编程)122。充电电流调节器124通过调节信号122产生用于人员保护器件储能器的最佳的充电电流(120)。为了充电，单元124例如可包括可编程的受电流调节的晶体管124_1，该晶体管通过电流信号122_1来操控(编程)。
在此提出的方案或本发明的目的是，车辆制造商要求成本有利地实现小于等于4s的气囊系统初始化阶段，并且限制对能源储能器的反作用。在上电/或唤醒之后的初始化阶段包括主要由时间决定的对蓄能器的充电，蓄能器在此由人员保护器件储能器104形成。如果可能，应缩短充电时间，而没有提高供电系统的成本。
为了存储尤其用于激活约束器件的能量，气囊系统利用铝电解质电容器，该铝电解质电容器在此形成人员保护器件储能器104，其还设有附图标记ER。电容器具有最佳的成本、能量密度、低内阻、耐温度变化性和寿命。具有18V至50V的标称电压Un的铝电解质电容器(标准值为Un＝25V/35V)特别适用。
图2示出了SBC系统基本芯片(SBC＝System Basis Chip)的相关部分200的框图，在其中示出了升压转换器205。该升压转换器由UB(UB＝作为能源储能器112的车辆蓄电池的对应于电压值116的当前的蓄电池电压)产生通过过滤单元210过滤的并且防极性反接的蓄电池电压VZP(大约UB-1V)。该电压首先用于SBC200的自供电，并且输送给升压转换器(升压斩波器)205的线圈电感L。
升压转换器205包括限制电流的n沟道开关晶体管Tb。Tb的电流限制通过比较器COMP Iboost示出。
如果流过升压晶体管Tb和分路Rsb(具有阻抗值RSB)的电流升至Iboost_lim，则比较器COMP Iboost翻转(翻转阈限VREF3＝Iboost_lim*RSB)，并且通过PWM逻辑PWM-L和门驱动器GD关断Tb。
通过二极管D实现升压转换器205的续流，VUP调节电容器C联接在二极管的阴极上。VUP电压被输送给SBC，以进行电压调节(PWM调节器PWM-R)。在此按以下方式与参考电压VREF2进行比较，即，产生VUP＝M x VREF2，其中，M为因子(例如VREF2＝1.24V；M＝26.613，VUP＝33V)。
对于升压转换器的时钟运行，为PWM逻辑PWM-L提供开关转换器时钟Clockb(例如Clockb＝2.2MHz)。
开关转换器频率的占空比以合适的方式通过PWM调节器PWM-R根据获取到的当前的转换器电流(通过Rsb获取)借助于PWM调节器PWM-R中的运算放大器或通过了解当前的VZP电压来调节。
使能逻辑220根据各种信号控制转换器运行。例如如果VZP电压过低(VZPmin＝5V)，温度过高，VUP电压过高或休眠模式SLEEP有效/无效，通过使能逻辑220引起接通或关断。在气囊系统中的休眠模式(还被称为SLEEP-Funktion，即SLEEP功能)主要通过合适的休眠收发器225和微控制器μC来控制。在总线激活时，收发器改变其休眠引脚SL的状态，即，输出电流，并且将电势升高到大约电压电平VZP，这引起SBC 200运行。为了关断在UB上的所有负载，通过休眠逻辑SL-L控制地将所有负载接地(例如T1断开)。在激活休眠模式的情况下(即，在休眠情况下)，关断SCB 200的构件，因此将其对VZP的电流需求压到30μΑ以下。
如果是标准气囊应用，则SBC'200的休眠输入SL通过响应码(Rcode)直接与UB(即，与引导至车辆主蓄电池112的线路)连接，以达到“高”信号电平，由此SBC200通过接通供电电压UB来启动。
通过升压转换器205(即，升压变换器、升压斩波器)可将车辆电压从6V...16.5V提高到25V...45V。可编程的充电电流调节器124联接在转换器205的输出部上，可编程的充电电流调节器为作为蓄能器Elko的人员保护器件储能器104充电，尤其在启动车辆100时在上电或唤醒之后的初始化阶段中。充电电流大小通过接口122经由编程预定。编程值由单元118例如通过串行接口(SPI)提供。在此，根据下文的说明，可将充电电流调节器124用作预设用于电流调节晶体管124_1的调节变量的单元124，该调节变量确定用于人员保护器件储能器104(或ER)的充电电流。此外，附加的负载(例如降压转换器(英文：Step-Down-Converter))可与升压转换器205的输出部联接，以便根据PSI标准为外部传感器提供所需的系统电压(例如VAS＝6.7V)。升压转换器205应如此设计，即，其还能够在由电量不足的/有缺陷的车辆蓄电池112引起的低至6V的罕见的电压情况下实现控制器102的供电和作为人员保护器件储能器104的蓄能器的充电；通常在该蓄电池状态下不再可实现车辆100的启动。
在此提出的本发明的实施例的优点尤其是，使用升压转换器205的更高的性能在提升车辆电压的情况下对充电电流调节器124进行自适应编程以给作为蓄能器ER的人员保护器件储能器104充电、并且因此针对例如多于98％的所有上电/唤醒阶段实现明显更快的充电时间，以及考虑了能源储能器的负荷要求。
气囊控制器的预设的升压转换器205在设计和成本方面主要受到在最低输入电压(例如5V)情况下的输入功率Pin、效率(Pout/Pin)限定。通常，可在控制器的UB端子和转换器输入部之间基于约为1V的附加压降。这由单元210引起，以确保防极性反接和针对车载电气系统和升压转换器干扰的过滤措施。
最小可用的输入功率(Pin-min)由升压转换器205的电流限制、升压转换器205尚未激活时给出至少允许的输入电压Uboost_min以及升压转换器205的最小占空比。
例如，具有2.2MHz开关频率(＝周期时间(CycleTime)455ns)的作为升压转换器205的固定频率升压转换器具有的开关晶体管Tb(横向晶体管Quertransistor)的电流限制(Iboost_min)的最小值为2A，并且最小占空比Dboost_min＝充电时期/周期时间＝410ns/455ns＝0.9。由此得到升压转换器205的最小输入功率Pin_min：
Pin_min＝Uboost_min*Iboost_min*Dboost_min(例如＝(5V*2A*0.9)＝9W)。
在升压转换器的最小效率ηboost_min为70％时得到的升压转换器205的最小可用的输出功率为Pout_min＝Pin_min*ηboost_min(例如＝9W*0.7＝6.3W)。
如果升压转换器205的所调节的输出电压Vup例如为33V，则升压转换器205可在最坏情况(最坏情况＝英文worst case＝w.c.＝wc)下提供最小的输出电流Iup_min＝Pout_min/VUP(例如6.3W/33V＝191mA)。总体而言，适用的是
Iup_min＝[Uboost_min*Iboost_min*Dboost_min*ηboost_min]/VUP
如果气囊控制器的设计主要为在电压端子VUP处有两个负载，则可选择：Iup_min＝IV1max+IV2max，以便还在输入电压的电压值直至UB＝6V为不利的情况下确保气囊控制器的功能。
如果设置有n个负载，适用的是：Iup_min＝IV1max+IV2max+……IVnmax。
如果IV1max是在最坏情况(即，在worst-case)下为蓄能器ER的充电调节器124提供的负载电流，则在现有的气囊系统中，充电电流调节器124/124_1的电流通过系统微控制器μC经由连至包含充电电流调节器124的模块(通常System-Basis-Chip)的通信接口进行编程，以使充电电流120或Icharge_prog适用于：Icharge_prog<＝IV1max。
例如，如果Iup_min＝191mA并且两个负载与VUP端子联接[在此例如是充电电流调节器(IV1)和降压转换器(IV2)]，则为充电电流调节器124/124_1提供电流值IV1_max＝Iup_min-IV2_max。
如果IV2_max＝111mA，则可将充电电流调节器124/124_1编程为IV1_max大于或等于80mA，而这没有影响升压电压Vup。
因此，最大10mF的蓄能器容量可在4.125s内充满。因为气囊系统的初始化阶段除了用于人员保护器件的蓄能器ER、即人员保护器件储能器104的充电的重要的时间段之外还含有其他的耗时的任务(例如测试RESET、μC INIT、NVM init；CAN/FLexRay Init/安全带锁/座椅位置/同乘者气囊开/关状态获取；测试安全路径)，其可估计为约1至2s，因此蓄能器ER或人员保护器件储能器104的低于3s的充电时间足以在4s的时间窗内实现由车辆制造商所要求的在上电/唤醒之后(＝准备好进行碰撞评估)的初始化。
为了现在尽可能快地给人员保护器件储能器104或蓄能器ER充电，现在提出了一种根据在此提出的方案的实施例的控制器102。根据一种实施例，这种控制器102包括蓄能器充电电流调节器124/124_1，其如在此示出的那样具有接口122，以读取合适的充电电流编程值(在单元118中来确定，以符合蓄能器104的充电速度要求、能源储能器112的负载极限和升压转换器205的负载极限)。单元118用于确定和提供所需的编程数据。为此，将电压116通过获取电路116_1/116_2(分压器，ADC)经由接口(SPI)输送给具有单元118的μC、μΡ。该单元还包括合适的算法和/或使用可扩展的(通过源参数和/或升压转换器参数)分配表(116→充电电流)，以确定用于通过接口122为充电电流调节器124编程的SPI数据114。除了模拟/数字调节器单元之外，充电电流调节器124含有调节晶体管Tch(P沟道MOSFET)，其具有经由分路Rsh的电流获取。
通过与可编程的参考电压122或参考电流相比较，借助于(栅极信号)电流信号122_1经由相应地操控晶体管Tch，将蓄能器充电电流120调节到通过编程或计算预设的值。
同样，充电电流调节器可通过μC、μΡ经由通信接口SPI接通到充电电流调节器接口122。
此外，根据合适的滤波策略(例如在小电流调整阶段中缓慢地提升，并且在大电流调整阶段中快速地下降)在时间上调整充电电流调节器编程。
替代地，可通过将单元118移到SBC200中来确定充电电流。
通过具有阻抗Rs1、Rs2、R1、R2的分压器250，例如以经划分的电压值116_1的形式获取能源储能器112(例如车辆主蓄电池)的当前供电电压116(它的值用符号UB命名)，并且通过集成在SBC中的模数转换器ADC将其数字化。在此，电压VREF1用作模数转换器ADC的参考电压。为了对蓄能器ER或人员保护器件储能器104适应性地充电，根据一种实施例微控制器μC通过SPI通信接口SPI每0.5ms...10ms查询当前的电压值。
例如出于鲁棒性的原因，用于获取蓄电池电压116或提供电压值UB的分压器250含有冗余实施的保护电阻器Rs1、Rs2。在能源储能器112或车辆主蓄电池的电压为负值的情况下、尤其如果SBC200在输入部Ubm处具有接地的ESD二极管(阳极接地)，保护电阻器同样限制电流。例如通过了解电压值UB、(相关的)升压转换器性能的能源储能器112的允许的负载、以及例如在VUP端子处的升压转换器205的其他的电流负载，对ER充电器124/124_1的目标调节电流或充电电流120进行适当编程，更确切地说通过单元118来进行，以经由实时计算或者通过实时访问具有作为输入变量的电压值UB和作为输出变量的目标调节电流120的相应的分配表(其可实施为查找表)实现充电。
换句话说，可再次总结在此提出的方案。通过快速获取能源储能器112、在此车辆100的蓄电池电压的电压(例如在0.5ms至10ms的时域中)和因此在给定的升压转换器205中已知的、取决于蓄电池电压116(UB)的最小输入功率，还已知升压转换器205的取决于当前蓄电池电压116或UB的最小的输出功率。因此可在0.5ms至10ms的时域内使充电电流调节器124/124_1的编程或调节与升压转换器205的相应的性能相匹配。因此，可实现蓄能器ER或人员保护器件储能器104的明显更快的充电时间，就此而言例如在有缺陷的蓄电池作为能源储能器112时不考虑静态电压值UB＝6V的情况。同样可考虑能源储能器112的与供电电压(UB)116相关的可靠的负载的预定参数。
作为在此提出的方案的性能的示例，可引用以下场景：具有80Ah的能量容量和740A短路电流大小(在内阻Ri＝19mOhm时)以及1.7V的最小单池电压的车辆蓄电池提供10.2V的最小蓄电池电压。这种车辆蓄电池在无线电状态中向车辆电气系统提供最大50A，由此得出：
UBmin＝6*1.7V-50A*19mOhm＝9.25V。
如果气囊供电线路的线路长度为7m，其中，线路横截面为0.5mm2，则在供电电流约为2A时，得到至控制器的供电端子的进一步的压降为0.5V，由此引起：
UBmin_Airbag＝8.75V！
如果通过微控制器μC借助在气囊控制器的输入端子处对蓄电池电压116进行快速测量，测得电压值UB例如为UBmin_Airbag＝8.75V，则适用的是：
Icharge_default_max＝{[(UB_min_wc-1V)*Iboost_min*Dboost_min*ηboost_min]/VUP}-IV2_max＝80mA，其中，UB_min_wc＝6V
Icharge_adapt＝{[(UB_Airbag-1V)*Iboost_min*Dboost_min*ηboost_min]/VUP}-IV2_max＝185mA，其中，UB_Airbag_min＝8.75V
因此，例如可获得以下值：
Iboost_min＝2A；Dboost_min＝0.9；ηboost_min＝0.7；VUP＝33V；IV2_max＝111mA
如该示例已经示出的那样，微控制器μC通过相应地计算充电电流120或Icharge_adapt快速连续地(例如以0.5ms至10ms时域的时间窗)通过由充电电流调节器124/124_1或用于确定的单元118给定(即，编程或改变或调整)充电电流120的新的Icharge_adapt值来确定或匹配主要针对最坏的情况编程的蓄能器-充电电流120或Icharge_default_max，并且因此显著缩短蓄能器ER或人员保护器件储能器104的充电时间。
例如，在蓄能器ER或人员保护器件储能器104的存储容量为CERmax＝10mF并且充电电压＝VUP＝33V时，在电压值UB或UB_Airbag_min为8.75V时，可实现185mA的充电电流120或Icharge_adapt。这引起的充电时间为Tcharge_adapt＝10mF*33V/185mA＝1.78s！！。
这已经是仅在不利的条件下(即，严重放电的蓄电池和负载在静止状态中(例如在无线电状态中)的高的耗电)产生的值。充电良好或负载较少的蓄电池或能源储能器112还产生更高的最小电压值UB或UB_Airbag_min，并且可根据上述计算通过微控制器μC或用于确定的单元118用于给定或确定还要更高的充电电流120或Icharge_adapt值。
通过作为SBC的组成部分或μC的组成部分(SW功能)的单元118在很快的0.5ms至10ms时域内计算充电电流调节器124/124_1的Icharge_adapt值或充电电流120可通过利用可扩展的(根据升压转换器硬件和/或允许的能源储能器负载)所存储的表来补偿或停止，其作为微控制器μC的查找表将需要相应选择的充电电流120或Icharge_adapt值与相应地测量UB_气囊电压或相应地测量电压值UB相关联。因此，可降低微控制器μC的数字负载，和/或表还可根据升压转换器电路205的具体能力(ηboost是复变量)、充电电流调节器124/124_1、其待编程的充电电流120的要设定的电流步长等来更好地调整或确定。此外，充电电流调整的速度可根据在供电路径中的构件的动态载流能力来确定和/或调节(过滤算法)。
图3示出了本发明的作为方法300的实施例的流程图，该方法300用于给人员保护器件储能器充电以使车辆的人员保护器件运行。方法300包括步骤310，即读取车辆的能源储能器的电压值。方法300还包括步骤320，即确定用来自能源储能器的能量给人员保护器件储能器充电的充电电流，其中，在使用读取的电压值的情况下和/或在使用升压转换器的性能(在最小电压UB下的最小输入功率；效率、能源存储器的允许的负载、根据电压的电流)的情况下确定充电电流，并且使用充电电流给人员保护器件储能器充电。方法300最后包括步骤330，即在使用确定的充电电流的情况下给人员保护器件储能器充电。
如果实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”关系，则应以这样的方式来理解，即，根据一实施方式的实施例既具有第一特征又具有第二特征，并且根据另一实施方式的实施例仅具有第一特征或仅具有第二特征。

Claims (17)

1.一种用于给人员保护器件储能器(104)充电以使车辆(100)的人员保护器件(106)运行的方法(300)，其中，该方法(300)具有以下步骤：
-读取步骤(310)，即读取所述车辆(100)的能源储能器(112)的电压值(116)和/或读取人员保护器件储能器(104)的通过分路电阻(Rsh)获取的当前的充电电流(120)；和
-确定步骤(320)，即确定利用来自所述能源储能器(112)的能量给所述人员保护器件储能器(104)充电的充电电流(120)，其中，在使用读取的电压值(116)的情况下确定(320)充电电流(120)，和/或通过给定所述人员保护器件储能器(104)的充电电流(120)确定(320)控制器的供电电流(120_1)或供电电流的改变(delta120_1)；以及使用所述充电电流(120)给所述人员保护器件储能器(104)充电，其特征在于，在确定步骤(320)中，在使用查找表的情况下确定所述充电电流(120)，所述控制器包括升压转换器，所述升压转换器能够使用当前的蓄电池电压产生通过过滤单元过滤的并且防极性反接的蓄电池电压，所述升压转换器包括升压晶体管，所述升压晶体管是提供限制电流的限制电流的开关晶体管，其中所述限制电流流过比较器，所述电流通过升压晶体管和分路电阻升至限制电流，并且比较器通过PWM逻辑电路关断升压晶体管，通过PWM逻辑电路提供升压转换器的时钟运行，PWM逻辑电路接收开关转换器频率，并且开关转换器频率的占空比通过PWM逻辑电路根据获取到的流过分路电阻的当前的转换器电流借助于PWM逻辑电路中的运算放大器和/或通过当前的电压来调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果读回的充电电流小于预定的充电电流(122)，并且发出人员保护器件储能器(104)的充电的最终状态的信号，设置关断充电电流调节器或调节维持充电电流的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在人员保护器件储能器处的电压(VEP)在公差范围内对应于在所述控制器的供电电压(VUP)的情况下，如果读回的充电电流小于预定的充电电流(122)，并且发出人员保护器件储能器(104)的充电的最终状态的信号，设置关断充电电流调节器或调节维持充电电流的步骤。
4.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在所述人员保护器件储能器(104)的充电过程期间至少重复一次地实施读取步骤(310)和确定步骤(320)。
5.根据权利要求4所述的方法(300)，其特征在于，在所述人员保护器件储能器(104)的充电过程期间周期性重复地实施读取步骤(310)和确定步骤(320)。
6.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在0.5ms至10ms的时间间隔之后重复地实施读取步骤(310)和确定步骤(320)。
7.根据权利要求4所述的方法(300)，其特征在于，在限定的时间步长中以限定的小的电流步长提升地和/或以限定地大的电流步长降低地通过过滤算法预设周期性的充电电流预定值(122、120)，以避免升压转换器电路(205)和/或所述能源储能器(112)过载。
8.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在确定步骤(320)中使用查找表，该查找表描绘了升压转换器在所联接的负载的负荷下取决于电压(116)的性能和/或取决于所述能源储能器的允许的电流负载(120_1)和/或可扩展地与各种升压转换器和/或能源存储器匹配。
9.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在确定步骤(320)中，在了解所述车辆(100)的至少一个电子结构元件(μC、SPI)的当前的功率需求的情况下确定所述充电电流(120)。
10.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在读取步骤(310)中，通过分压器(Rs1、Rs2、R1、R2)读取电压值(116)。
11.根据权利要求10所述的方法(300)，其特征在于，对通过分压器(Rs1、Rs2、R1、R2)读取的值(116)进行模数转换。
12.根据权利要求10所述的方法(300)，其特征在于，在读取(310)步骤中，通过分压器(Rs1、Rs2、R1、R2)读取电压值(116)，该分压器与开关(T1)串联，和/或在所述人员保护器件(106)的控制器(102)的休眠状态中被截断和/或切换到高阻抗。
13.根据权利要求12所述的方法(300)，其特征在于，该开关连接在高压侧电路或低压侧电路中。
14.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，设有在使用确定的充电电流(120)的情况下为所述人员保护器件储能器(104)充电的充电步骤(330)。
15.根据权利要求14所述的方法(300)，其特征在于，在充电步骤(330)中，将受电流调节的晶体管(Tch)(124_1)用于提供充电电流(120)。
16.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其特征在于，在使用数字计算单元(230、μC/μΡ)的情况下实施和/或操控读取步骤(310)和确定步骤(320)。
17.一种控制器(102、200)，其用于在相应的单元(230、118、114、116、122、124)中实施和/或操控根据上述权利要求中任一项所述的方法(300)的步骤(310、320、330)。
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