DE102006048765B4

DE102006048765B4 - Gerät und Verfahren zum Steuern eines Geräts für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006048765B4
Application number: DE102006048765.6A
Authority: DE
Inventors: Werner Menzel; Gerd Hoppe; Dr. Fricke Michael
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2022-09-15
Anticipated expiration: 2026-10-17
Also published as: DE102006048765A1

Abstract

Gerät (10) für ein Fahrzeug umfassend- einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (12,14) zum jeweiligen Bereitstellen einer Betriebsspannung an das Gerät (10) über je eine Versorgungsleitung (18,20) und- eine elektrisch leitende Verbindungskomponente (32), durch welche der erste und der zweite Eingangsanschluss (12,14) miteinander verbunden sind,- eine in der Verbindungskomponente (32) zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (12,14) angeordnete Sicherungseinheit (38,40), die dazu ausgelegt ist, bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung (18), welche mit dem ersten Eingangsanschluss (12) gekoppelt ist, einen Stromfluss von dem zweiten Eingangsanschluss (14) zu dem ersten Eingangsanschluss (12) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass- die Sicherungseinheit (38, 40) einen Spannungsregler umfasst, wobei der Spannungsregler (38, 40) dabei so ausgelegt ist, dass er einen Stromfluss in eine Richtung erlaubt und in eine entgegengesetzte Richtung verbietet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren wird ein Verfahren zum Steuern eines Geräts für ein Fahrzeug beschrieben.
Stößt ein Fahrzeug gegen ein Hindernis, so müssen vor allem die Geräte des Fahrzeugs, die für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zuständig sind, zuverlässig funktionieren. Allerdings wird durch den Zusammenstoß häufig ein Leitungsstrang des Fahrzeugs beschädigt. Um zu verhindern, dass ein Kurzschluss an einer Versorgungsleitung zu einer Beschädigung von weiteren Fahrzeugkomponenten führt, ist an einer Versorgungsleitung herkömmlicherweise eine Sicherung angeordnet, welche in einer entsprechenden Situation einen Stromfluss durch die Versorgungsleitung unterbricht. Durch die Unterbrechung des Stromflusses durch die Versorgungsleitung kann es unter Umständen zu einem Funktionsausfall bei einem an die Versorgungsleitung angeschlossenen Gerät kommen.
In letzter Zeit ist man dazu übergegangen, an einem Airbagsteuergerät zum Zwecke der Redundanz zwei Eingangsanschlüsse für eine jeweilige Bereitstellung der Betriebsspannung anzubringen. Dies hat den Vorteil, dass der Anlaufstrom bei einem Einschalten des Airbagsteuergeräts auf zwei Versorgungsleitungen aufgeteilt wird, was eine niederohmige Anbindung an die Spannungsversorgung gewährleistet. Die beiden Versorgungsleitungen sind meistens an eine einzige Sicherung angeschlossen, damit es bei einem Kurzschluss an einer Leitung nicht zu einer Beschädigung des Airbagsteuergeräts kommt. Wären die beiden Versorgungsleitungen an verschiedene Sicherungen angeschlossen, so könnte bei einem Kurzschluss an einer der beiden Versorgungsleitungen trotz einem Auslösen der zugehörigen Sicherung Strom über die zweite, nicht ausgelöste Sicherung, das Airbagsteuergerät und den Kurzschluss fließen. Dies könnte dazu führen, dass im Airbagsteuergerät die Leiterbahnen oder andere elektronische Bauteile, wie beispielsweise die Spannungsregler, zerstört werden. Ein Ankoppeln der beiden Versorgungsleitungen an eine einzige Sicherung hat jedoch den Nachteil, dass nach einem Auslösen der Sicherung ein Stromfluss durch die beiden Versorgungsleitungen nicht mehr möglich ist.
Die DE 3624455 A1 offenbart eine Sicherungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit mehreren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs notwendigen elektrischen Steuergeräten, welche individuell durch Sicherungselemente abgesichert sind. Mindestens eine Querverbindungsleitung schließt dabei ein Steuergerät an der Versorgungs-Leitung des anderen Steuergeräts zwischen diesem und dem zugehörigen Sicherungselement an. Das jeweilige Steuergerät ist wiederum mit Dioden vor Kurzschluss geschützt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, welche die von einem fahrzeugeigenen Gerät nach Auftreten eines Kurzschlusses noch ausführbare Mindestfunktion steigert.
Die Aufgabe wird durch ein Gerät für ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren zum Steuern eines Geräts für ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 6 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Gerät ist gekennzeichnet durch eine in der Verbindungskomponente zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss angeordnete Sicherungseinheit, die dazu ausgelegt ist, bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung, welche mit dem ersten Eingangsanschluss gekoppelt ist, einen Stromfluss von dem zweiten Eingangsanschluss zu dem ersten Eingangsanschluss zu verhindern. Damit ist es möglich, die an die beiden Eingangsanschlüsse angekoppelten Versorgungsleitungen mit zwei voneinander unabhängigen Sicherungen auszustatten. Bei einem Kurzschluss an einer der beiden Versorgungsleitungen löst in diesem Fall nur die zugehörige Sicherung aus, so dass ein Stromfluss durch die andere Versorgungsleitung ohne einen Kurzschluss noch immer möglich ist. Damit ist gewährleistet, dass das fahrzeugeigene Gerät trotz des Kurzschlusses an einer der beiden Versorgungsleitungen noch mit Strom versorgt wird und damit zumindest noch eine erweiterte Mindestfunktion ausführen kann. Vorzugsweise kann mithilfe der vorliegenden Erfindung auch nach einem Unfall die von einem fahrzeugeigenen Gerät benötigte Maximalenergie an das Gerät bereitgestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Geräts für ein Fahrzeug ist gekennzeichnet durch Verhindern eines Stromflusses von dem zweiten Eingangsanschluss zu dem ersten Eingangsanschluss bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung, welche mit dem ersten Eingangsanschluss gekoppelt ist, durch eine in der Verbindungskomponente zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss angeordnete Sicherungseinheit. Die Sicherungseinheit umfasst einen Spannungsregler, wobei der Spannungsregler dabei so ausgelegt ist, dass er einen Stromfluss in eine Richtung erlaubt und in eine entgegengesetzte Richtung verbietet. Damit verbessert auch das erfindungsgemäße Verfahren die Funktionsfähigkeit eines fahrzeugeigenen Geräts nach einem Unfall.
Unter Versorgungsleitungen sind dabei leitfähige Verbindungen zwischen einem Eingangsanschluss und einer Stromquelle zu verstehen. Diese können auch aus mehreren leitfähigen Komponenten aufgebaut sein. Vorteilhafte Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Airbagsteuergeräts sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der beigefügten 1 näher erläutert, welche die für die Erfindung relevanten Komponenten eines Airbagsteuergeräts mit einer redundanten Spannungsversorgung schematisch wiedergibt.
In 1 ist ein Airbagsteuergerät 10 mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss 12 und 14 und einem Ausgangsanschluss 16 dargestellt. Über die beiden Eingangsanschlüsse 12 und 14 ist jeweils eine Bereitstellung einer Betriebsspannung an das Airbagsteuergerät 10 möglich. Dazu sind die beiden Eingangsanschlüsse 12 und 14 jeweils über eine Versorgungsleitung 18 oder 20 mit einer (nicht dargestellten) Stromquelle einer Hauptleitung 22 verbunden. Der Ausgangsanschluss 16 ist mit einer geerdeten Leitung 24 verbunden. Damit kann ein Strom I von der Hauptleitung 22 über die Versorgungsleitungen 18 und 20 durch das Airbagsteuergerät 10 zu der geerdeten Leitung 24 fließen.
Die beiden Versorgungsleitungen 18 und 20 weisen jeweils eine Sicherung 26 und 28 auf, welche dazu ausgelegt sind, im Falle eines Kurzschlusses an der jeweiligen Versorgungsleitung 18 oder 20 auszulösen. Nach einem Auslösen der Sicherung 26 oder 28 ist ein Stromfluss durch die zugehörige Versorgungsleitung 18 oder 20 unterbunden.
Anhand der 1 wird im Weiteren erläutert, inwieweit ein Stromfluss durch das Airbagsteuergerät 10 mithilfe der vorliegenden Erfindung bei einem Kurzschluss 30 zwischen der Versorgungsleitung 18 und der geerdeten Leitung 24 steuerbar ist. Die Sicherung 26 löst nach Auftreten des Kurzschlusses 30 sofort aus, wodurch kein Strom I mehr von der Hauptleitung 22 zum ersten Eingangsanschluss 12 des Airbagsteuergeräts 10 fließt.
Das Airbagsteuergerät 10 weist in seinem Inneren die Leiterbahnen 32 auf, über welche ein Stromfluss zwischen den Eingangsanschlüssen 12 und 14 und einer stromverbrauchenden Komponente 34 des Airbagsteuergeräts 10 möglich ist. Über die Leiterbahnen 36 kann ein Strom I von der stromverbrauchenden Komponente 34 des Airbagsteuergeräts 10 zum Ausgangsanschluss 16 fließen. Es besteht somit bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung 18 das Risiko eines Stromflusses I von der Hauptleitung 22 und den Eingangsanschluss 14 über die Leiterbahnen 32 zudem Eingangsanschluss 12, und weiter über den Kurzschluss 30 zu der geerdeten Leitung 24. Ein entsprechender Stromfluss hätte zur Folge, dass im Airbagsteuergerät 10 die Leiterbahnen 32 und weitere elektronische Bauteile zerstört werden.
Um dies zu verhindern, weist das erfindungsgemäße Airbagsteuergerät 10 die in den Leiterbahnen 32 angeordneten Dioden 38 und 40 auf. Die Diode 38 ist zwischen dem Eingangsanschluss 12 und einem Verbindungspunkt 42 angeordnet, durch welchen der Eingangsanschluss 12 mit dem Eingangsanschluss 14 und der stromverbrauchenden Komponente 34 verbunden ist. Ein Stromfluss zwischen dem Eingangsanschluss 12 und dem Verbindungspunkt 42 ist nur über die Diode 38 möglich. Die Diode 38 ist so geschaltet, dass sie nur einen Stromfluss von dem Eingangsanschluss 12 zum Verbindungspunkt 42 erlaubt. Ein Stromfluss von dem Verbindungspunkt 42 zu dem Eingangsanschluss 12 ist jedoch aufgrund der Schaltung der Diode 38 nicht möglich. In dem Beispiel aus 1 verhindert damit die Diode 38, dass der Strom I von dem Eingangsanschluss 14 über den Eingangsanschluss 12 zu dem Kurzschluss 30 fließt. Damit verhindert die Diode 38 auch, dass es aufgrund eines entsprechenden Stromflusses zu einer Beschädigung des Airbagsteuergeräts 10 kommt.
Die Diode 40 ist zwischen dem Eingangsanschluss 14 und dem Verbindungspunkt 42 angeordnet und so geschaltet, dass nur ein Stromfluss von dem Eingangsanschluss 14 zu dem Verbindungspunkt 42 möglich ist (siehe 1). Damit verhindert die Schaltung der Diode 40 auch einen Stromfluss von dem Eingangsanschluss 12 zu dem Eingangsanschluss 14.
Anstelle eines Airbagsteuergeräts 10 können die beiden Dioden 38 und 40 aber auch in anderen Geräten für ein Fahrzeug in den entsprechenden Positionen eingesetzt werden. Als Alternative zu einer der beiden Dioden 38 oder 40 oder anstelle zu den beiden Dioden 38 und 40 ist es auch möglich, einen oder zwei Spannungsregler einzusetzen. Ein geeigneter Spannungsregler ist dabei so ausgelegt, dass er einen Stromfluss in eine Richtung erlaubt und in eine entgegengesetzte Richtung verbietet. Ebenso kann ein erfindungsgemäßes Gerät für ein Fahrzeug eine elektronische oder mechanische Sicherung aufweisen, welche bei Erfassen eines Kurzschlusses an einer Versorgungsleitung 18 oder 20 auslöst und somit einen Stromfluss durch eine Untereinheit eines geräteeigenen Kabelnetzes unterbricht. Die geräteeigene Sicherung kann dabei an eine an einer Versorgungsleitung 18 oder 20 angebrachte Sicherung gekoppelt sein.
Bezugszeichenliste

10: Airbagsteuergerät
12 und 14: Eingangsanschlüsse
16: Ausgangsanschluss
18 und 20: Versorgungsleitung
22: Hauptleitung
24: geerdete Leitung
26 und 28: Sicherungen
30: Kurzschluss
32 und 36: Leiterbahnen
34: stromverbrauchende Komponente
38 und 40: Dioden
I: Strom

Claims

Gerät (10) für ein Fahrzeug umfassend - einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (12,14) zum jeweiligen Bereitstellen einer Betriebsspannung an das Gerät (10) über je eine Versorgungsleitung (18,20) und - eine elektrisch leitende Verbindungskomponente (32), durch welche der erste und der zweite Eingangsanschluss (12,14) miteinander verbunden sind, - eine in der Verbindungskomponente (32) zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (12,14) angeordnete Sicherungseinheit (38,40), die dazu ausgelegt ist, bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung (18), welche mit dem ersten Eingangsanschluss (12) gekoppelt ist, einen Stromfluss von dem zweiten Eingangsanschluss (14) zu dem ersten Eingangsanschluss (12) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sicherungseinheit (38, 40) einen Spannungsregler umfasst, wobei der Spannungsregler (38, 40) dabei so ausgelegt ist, dass er einen Stromfluss in eine Richtung erlaubt und in eine entgegengesetzte Richtung verbietet.
Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Sicherungseinheit (38,40) dazu ausgelegt ist, bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung (20), welche mit dem zweiten Eingangsanschluss (14) gekoppelt ist, einen Stromfluss von dem ersten Eingangsanschluss (12) zu dem zweiten Eingangsanschluss (14) zu verhindern.
Gerät (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sicherungseinheit (38,40) eine Diode (38,40) und/oder eine mechanische Sicherung umfasst.
Gerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gerät (10) ein Airbagsteuergerät, ein Motorsteuergerät, ein Antiblockiersystem (ABS), ein Gerät für ein Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) oder ein Notrufgerät ist.
Gerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherungseinheit (38, 40) mit einer an der Versorgungsleitung (18) des ersten Eingangsanschlusses (12) angebrachten Sicherung (26) gekoppelt ist.
Verfahren zum Steuern eines Geräts (10) für ein Fahrzeug, wobei das Gerät (10) einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (12,14) zum jeweiligen Bereitstellen einer Betriebsspannung über je eine Versorgungsleitung (18,20) und eine elektrisch leitende Verbindungskomponente (32), durch welche der erste und der zweite Eingangsanschluss (12,14) miteinander verbunden sind, umfasst, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: - Verhindern eines Stromflusses von dem zweiten Eingangsanschluss (14) zu dem ersten Eingangsanschluss (12) bei einem Kurzschluss an der Versorgungsleitung (18), welche mit dem ersten Eingangsanschluss (12) gekoppelt ist, durch eine in der Verbindungskomponente (32) zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss (12,14) angeordnete Sicherungseinheit (38,40), wobei die Sicherungseinheit einen Spannungsregler umfasst, wobei der Spannungsregler (38, 40) dabei so ausgelegt ist, dass er einen Stromfluss in eine Richtung erlaubt und in eine entgegengesetzte Richtung verbietet.