DE102010026768A1

DE102010026768A1 - Motor vehicle safety system, particularly for electrical motor vehicle driving device, has control or regulation unit, which is provided to answer crash signal and to determine switching signal

Info

Publication number: DE102010026768A1
Application number: DE201010026768
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Msc. Häfner; Jürgen Dipl.-Ing. Mittnacht
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-07-10
Filing date: 2010-07-10
Publication date: 2011-04-21

Abstract

The motor vehicle safety system has a control or regulation unit (10), which is provided to answer a crash signal and to determine a switching signal for reversible disconnection of a electrical drive component (11,12,13). A protection circuit (14) is provided. An independent claim is also included for a method for operating motor vehicle safety system of an electrical motor vehicle driving device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugsicherheitssystem für eine elektrische Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle safety system for an electric motor vehicle drive device according to the preamble of claim 1.

Es sind bereits Kraftfahrzeugsicherheitssysteme, insbesondere für eine elektrische Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, ein Crash-Signal auszuwerten und ein Schaltsignal zur Abschaltung von wenigstens einer elektrischen Antriebskomponente bereitzustellen, und mit einer Sicherheitsschaltung, die für eine irreversible Abschaltung der wenigstens einen elektrischen Antriebskomponente vorgesehen ist, bekannt.There are already automotive safety systems, in particular for a motor vehicle electric drive device, with a control and / or regulating unit, which is intended to evaluate a crash signal and provide a switching signal for switching off at least one electric drive component, and with a safety circuit, which for a irreversible shutdown of at least one electric drive component is provided known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Kraftfahrzeugsicherheitssystem mit einer hohen Ausfallsicherheit zu realisieren. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object to realize a simple vehicle safety system with a high reliability. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugsicherheitssystem, insbesondere für eine elektrische Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, ein Crash-Signal auszuwerten und ein Schaltsignal zur reversiblen Abschaltung von wenigstens einer elektrischen Antriebskomponente bereitzustellen, und mit einer Sicherheitsschaltung, die für eine irreversible Abschaltung der wenigstens einen elektrischen Antriebskomponente vorgesehen ist.The invention relates to a motor vehicle safety system, in particular for an electrical motor vehicle drive device, with a control and / or regulating unit which is provided to evaluate a crash signal and to provide a switching signal for the reversible shutdown of at least one electric drive component, and with a safety circuit , which is provided for an irreversible shutdown of the at least one electric drive component.

Es wird vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeugsicherheitssystem zumindest eine Schalteinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem Schaltsignal zur reversiblen Abschaltung der wenigstens einen Antriebskomponente wenigstens einen Teil der Sicherheitsschaltung elektrisch reversibel zu verändern. Dadurch können die Antriebskomponenten einfach an die Steuer- und Regeleinheit angebunden werden, wobei eine bereits vorhandene Verkabelung der Sicherheitsschaltung vorteilhaft genutzt werden kann. Dadurch kann auf eine aufwendige zusätzliche Verkabelung verzichtet werden, wodurch ein einfaches Kraftfahrzeugsicherheitssystem mit einer hohen Ausfallsicherheit realisiert werden kann. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem Steuergerät soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Weiter soll unter einer „elektrischen Antriebskomponente” insbesondere eine Komponente einer elektrischen Antriebsvorrichtung verstanden werden, an der in wenigstens einem Betriebszustand eine Spannung anliegt, die einen definierten Grenzwert wie insbesondere 60 Volt überschreitet. Beispielsweise soll unter einer elektrischen Antriebskomponente eine Ladevorrichtung für einen elektrischen Antrieb, eine Leistungselektronik oder eine Batterie für die elektrische Antriebsvorrichtung verstanden werden. Grundsätzlich kann eine elektrische Antriebsvorrichtung noch weitere und/oder andere Antriebskomponenten aufweisen.It is proposed that the motor vehicle safety system has at least one switching unit which is provided to electrically reversibly change at least part of the safety circuit as a function of the switching signal for reversibly switching off the at least one drive component. As a result, the drive components can be easily connected to the control unit, with an existing wiring of the safety circuit can be used advantageously. This makes it possible to dispense with a complex additional wiring, whereby a simple vehicle safety system can be realized with a high reliability. A "control and / or regulating unit" is to be understood in particular as a unit having at least one control unit. A control unit is to be understood in particular as meaning a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system. "Provided" is to be understood in particular specially programmed, equipped and / or designed. Next is to be understood by an "electric drive component" in particular a component of an electric drive device to which in at least one operating state, a voltage is applied, which exceeds a defined limit, in particular 60 volts. For example, an electric drive component is to be understood as meaning a charging device for an electric drive, power electronics or a battery for the electric drive device. In principle, an electric drive device may also have further and / or other drive components.

Unter einer „reversiblen Abschaltung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abschaltung der wenigstens einen Antriebskomponente verstanden werden, die durch ein elektrisches und/oder elektronisches Steuersignal wieder aufgehoben werden kann. Unter einer „irreversiblen Abschaltung” soll insbesondere eine Abschaltung verstanden werden, die lediglich durch einen mechanischen Eingriff, wie insbesondere durch einen Austausch eines entsprechenden Trennelements, wieder aufgehoben werden kann. Unter einem „Schaltsignal” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein elektrisches und/oder elektronisches Signal verstanden werden. Unter einer „elektrisch reversiblen Veränderung” von zumindest einem Teil der Sicherheitsschaltung soll insbesondere eine elektrisch und/oder elektronisch aufhebbare Veränderung dieses Teils der Sicherheitsschaltung verstanden werden.A "reversible shutdown" should be understood in this context in particular a shutdown of the at least one drive component, which can be canceled by an electrical and / or electronic control signal again. Under an "irreversible shutdown" should be understood in particular a shutdown, which can be canceled only by a mechanical intervention, in particular by an exchange of a corresponding separating element. A "switching signal" should be understood in this context, in particular an electrical and / or electronic signal. An "electrically reversible change" of at least a part of the safety circuit is to be understood in particular as an electrically and / or electronically cancelable change of this part of the safety circuit.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Sicherheitsschaltung wenigstens eine Signalleitung zur Anbindung an die wenigstens eine Antriebskomponente aufweist und die Schalteinheit zumindest ein elektrisches Schaltelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, ein Potential der zumindest einen Signalleitung zu verändern. Durch eine Veränderung von einem Potential kann ein einfaches Schaltsignal auf der zumindest einen Signalleitung erreicht werden. Insbesondere kann dadurch ein Schaltsignal auf der Signalleitung bereitgestellt werden, dass einem Schaltsignal für die irreversible Abschaltung entspricht, wodurch eine Anbindung der Antriebskomponenten besonders einfach gestaltet werden kann. Unter einer „Veränderung eines Potentials” soll dabei insbesondere eine Anhebung und/oder Absenkung eines Potentials an der Signalleitung in Bezug auf eine Masse des Kraftfahrzeugsicherheitssystem verstanden werden.It is further proposed that the safety circuit has at least one signal line for connection to the at least one drive component and the switching unit comprises at least one electrical switching element which is provided to change a potential of the at least one signal line. By a change of a potential, a simple switching signal can be achieved on the at least one signal line. In particular, this makes it possible to provide a switching signal on the signal line which corresponds to a switching signal for the irreversible switch-off, as a result of which connection of the drive components can be designed particularly simply. In this context, a "change of a potential" is to be understood as meaning, in particular, an increase and / or reduction of a potential on the signal line in relation to a mass of the motor vehicle safety system.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sicherheitsschaltung wenigstens eine weitere Signalleitung aufweist und die Schalteineinheit zumindest einen elektrischen Widerstand umfasst, der dazu vorgesehen ist, die wenigstens zwei Signalleitungen der Sicherheitsschaltung zumindest teilweise elektrisch zu entkoppeln. Dadurch kann die zumindest eine weitere Signalleitung vorteilhaft von der Absenkung des Potentials ausgenommen werden, wodurch die Signalleitung beispielsweise als eine Versorgungsleitung verwendet werden.It is also proposed that the safety circuit has at least one further signal line and the switching unit has at least one comprises electrical resistance, which is intended to at least partially electrically decouple the at least two signal lines of the safety circuit. As a result, the at least one further signal line can advantageously be excluded from the lowering of the potential, as a result of which the signal line is used, for example, as a supply line.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeugsicherheitssystem wenigstens ein Bus-System aufweist, das parallel zu der Sicherheitsschaltung angeordnet ist. Dadurch kann ein Kraftfahrzeugsicherheitssystem bereitgestellt werden, bei der eine vorteilhaft hohe Redundanz bei einer Übertragung des Schaltsignals zur Abschaltung der Antriebskomponenten erreicht werden kann. Insbesondere kann dadurch eine Mehrzahl von Antriebskomponenten einfach an die Sicherheitsschaltung und an die Steuer- und Regeleinheit angebunden werden, wodurch eine hohe Redundanz für die reversible Abschaltung und die irreversible Abschaltung erreicht werden kann, während eine konstruktive Ausgestaltung, insbesondere eine Verkabelung des Kraftfahrzeugsicherheitssystems vorteilhaft einfach gehalten werden kann. Unter einem Bus-System soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine CAN-Bussystem und/oder ein LIN-Bussystem verstanden werden.In addition, it is advantageous if the motor vehicle safety system has at least one bus system which is arranged parallel to the safety circuit. As a result, a motor vehicle safety system can be provided in which an advantageously high degree of redundancy can be achieved in the case of a transmission of the switching signal to switch off the drive components. In particular, a plurality of drive components can thereby be easily connected to the safety circuit and to the control and regulation unit, whereby a high redundancy for the reversible shutdown and the irreversible shutdown can be achieved while keeping a constructive design, in particular a wiring of the vehicle safety system advantageously simple can be. In this context, a bus system should be understood as meaning, in particular, a CAN bus system and / or a LIN bus system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Schalteinheit dazu vorgesehen sein, in Produktion/Service zu überprüfen, ob der Signalweg korrekt funktioniert. Auf diese Weise können beispielsweise Leitungskurzschlüsse erkannt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the switching unit can be provided to check in production / service, if the signal path works correctly. In this way, for example, line short circuits can be detected.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsicherheitssystem. Die Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung ist als eine Hybridantriebsvorrichtung ausgebildet. Sie umfasst eine elektrische Antriebsvorrichtung mit einer nicht näher dargestellten elektrischen Antriebsmaschine und mit verschiedenen elektrischen Antriebskomponenten 11, 12, 13, die für den Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine vorgesehen sind. Zudem umfasst sie eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine. 1 schematically shows an embodiment of a motor vehicle drive device with a motor vehicle safety system according to the invention. The motor vehicle drive device is configured as a hybrid drive device. It comprises an electric drive device with an electric drive machine not shown in detail and with various electrical drive components 11 . 12 . 13 , which are intended for the operation of the electric drive machine. In addition, it includes an internal combustion engine, not shown.

Die Antriebskomponenten 11, 12, 13 der elektrischen Antriebsvorrichtung sind als Hochvolt-Antriebskomponenten ausgebildet. Eine Spannungsversorgung, die an Teilen der Antriebskomponenten anliegt, ist größer als 60 Volt. Die Antriebskomponenten 11, 12, 13 weisen unterschiedliche Funktionen innerhalb der elektrischen Antriebsvorrichtung auf. Die elektrische Antriebsmaschine ist zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und zur Rückgewinnung von elektrischer Energie aus einer mechanischen Antriebsleistung vorgesehen. Die erste Antriebskomponente 11 ist als eine Leistungselektronik zur Steuerung der Antriebsmaschine ausgebildet. Mittels der Antriebskomponente 11 wird eine Leistung der Antriebsmaschine eingestellt. Die zweite Antriebskomponente 12 ist als eine Batterie ausgebildet, die für die Versorgungsspannung vorgesehen ist. Sie stellt entweder die Leistung, die der Antriebsmaschine zugeführt wird, bereit oder speichert elektrische Leistung, die beispielsweise von der Antriebsmaschine bereitgestellt wird. Eine dritte Antriebskomponente 13 ist als eine Ladeelektronik ausgebildet, die insbesondere auch für Ladevorgänge bei einem Fahrzeugstillstand vorgesehen ist. An der als Ladeelektronik ausgebildeten Antriebskomponente liegt ebenfalls die Versorgungsspannung an. Grundsätzlich kann die Antriebsvorrichtung auch noch weitere oder andere elektrische Antriebskomponenten aufweisen.The drive components 11 . 12 . 13 the electric drive device are designed as high-voltage drive components. A voltage supply that is applied to parts of the drive components is greater than 60 volts. The drive components 11 . 12 . 13 have different functions within the electric drive device. The electric drive machine is provided for driving the motor vehicle and for recovering electrical energy from a mechanical drive power. The first drive component 11 is designed as a power electronics for controlling the drive machine. By means of the drive component 11 a power of the prime mover is set. The second drive component 12 is formed as a battery, which is provided for the supply voltage. It either provides the power supplied to the prime mover or stores electrical power provided by the prime mover, for example. A third drive component 13 is designed as a charging electronics, which is provided in particular for charging during a vehicle standstill. The supply voltage is also applied to the drive component designed as a charging electronics. In principle, the drive device can also have further or different electrical drive components.

In einem Crash-Fall werden die elektrischen Antriebskomponenten 11, 12, 13 zumindest teilweise deaktiviert. Durch das Deaktivieren der Antriebskomponenten 11, 12, 13 wird die Versorgungsspannung auf einen Wert reduziert, der kleiner als 60 Volt ist. Zur Erkennung eines Crash-Falls umfasst das Kraftfahrzeugsicherheitssystem eine Steuer- und Regeleinheit 10 mit einer Sensoreinheit 23. Die Sensoreinheit 23 weist verschiedene, nicht näher dargestellte Sensoren auf. Die Steuer- und Regeleinheit 10 erkennt anhand von einem Crash-Signal, das von der Sensoreinheit 23 bereitgestellt wird, den Crash-Fall. Die Steuer- und Regeleinheit 10 stellt dann in Abhängigkeit von dem Crash-Signal ein Schaltsignal bereit, das für die Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13 vorgesehen ist.In a crash, the electric drive components 11 . 12 . 13 at least partially deactivated. By disabling the drive components 11 . 12 . 13 the supply voltage is reduced to a value that is less than 60 volts. To detect a crash, the motor vehicle safety system comprises a control unit 10 with a sensor unit 23 , The sensor unit 23 has various sensors, not shown. The control unit 10 detects by means of a crash signal from the sensor unit 23 is provided, the crash case. The control unit 10 then provides in response to the crash signal, a switching signal ready for the shutdown of the drive components 11 . 12 . 13 is provided.

Das Kraftfahrzeugsicherheitssystem ist für zwei unterschiedliche Abschaltungen der elektrischen Antriebskomponenten 11, 12, 13 vorgesehen. Zum einen kann das Kraftfahrzeugsicherheitssystem die Antriebskomponenten 11, 12, 13 reversibel abschalten. Zur reversiblen Abschaltung stellt die Steuer- und Regeleinheit 10 ein Schaltsignal bereit, das an die Antriebskomponenten 11, 12, 13 übertragen und von den Antriebskomponenten 11, 12, 13 ausgewertet wird. Die Antriebskomponenten 11, 12, 13 weisen jeweils eine individuelle Abschalteinheit 24, 25, 26 auf, die aufgrund des Schaltsignals die zugehörige Antriebskomponente 11, 12, 13 deaktiviert. Sobald die Steuer- und Regeleinheit 10 das Schaltsignal zur reversiblen Abschaltung wieder aufhebt, werden die Antriebskomponenten 11, 12, 13 wieder aktiviert und die Antriebsvorrichtung steht wieder betriebsbereit zur Verfügung.The vehicle safety system is for two different shutdowns of the electric drive components 11 . 12 . 13 intended. On the one hand, the motor vehicle safety system can be the drive components 11 . 12 . 13 turn off reversibly. For reversible shutdown provides the control unit 10 a switching signal ready to the drive components 11 . 12 . 13 transmitted and from the drive components 11 . 12 . 13 is evaluated. The drive components 11 . 12 . 13 each have an individual disconnection unit 24 . 25 . 26 on, due to the switching signal, the associated drive component 11 . 12 . 13 disabled. Once the control unit 10 the switching signal for reversible shutdown reverses, are the drive components 11 . 12 . 13 activated again and the drive device is ready for operation again.

Zum anderen kann das Kraftfahrzeugsicherheitssystem die Abtriebskomponenten 11, 12, 13 irreversibel abschalten. Zur irreversiblen Abschaltung umfasst das Kraftfahrzeugsicherheitssystem eine Sicherheitsschaltung 14. Die Sicherheitsschaltung 14 umfasst eine Mehrzahl von Signalleitungen 16, 17, 18, 20, an die die einzelnen Antriebskomponenten 11, 12, 13 angebunden sind. Zur Bereitstellung eines Signals auf den Signalleitungen 16, 17, 18, 20 umfasst die Sicherheitsschaltung 14 eine zentrale Versorgungsleitung 27. Weiter umfasst die Sicherheitsschaltung 14 ein mechanisch trennendes Trennelement 28, mittels dem die einzelnen Signalleitungen 16, 17, 18, 19 von der Versorgungsleitung 27 elektrisch getrennt werden können.On the other hand, the vehicle safety system, the output components 11 . 12 . 13 switch off irreversibly. For irreversible shutdown the vehicle safety system comprises a safety circuit 14 , The safety circuit 14 includes a plurality of signal lines 16 . 17 . 18 . 20 to which the individual drive components 11 . 12 . 13 are connected. To provide a signal on the signal lines 16 . 17 . 18 . 20 includes the safety circuit 14 a central supply line 27 , Next includes the safety circuit 14 a mechanically separating separator 28 , by means of which the individual signal lines 16 . 17 . 18 . 19 from the supply line 27 can be electrically disconnected.

Die zentrale Versorgungsleitung 27 weist ein definiertes Potential auf. Ist das Trennelement 28 der Sicherheitsschaltung 14 verbunden, liegt dieses Potential an sämtlichen Signalleitungen 16, 17, 18, 20 der Sicherheitsschaltung 14 an. Durch ein Trennen des Trennelements 28 im Crash-Fall verändert sich das Potential der Signalleitungen 16, 17, 18, 20. Die Veränderung des Potentials der Signalleitungen 16, 17, 18, 20 bildet dabei ein Schaltsignal aus, in dessen Abhängigkeit die Antriebskomponenten deaktiviert werden. Die Veränderung des Potentials der Signalleitungen 16, 17, 18, 20 ist durch die Trennung des Trennelements 28 irreversible. Das dadurch ausgebildete Schaltsignal bewirkt somit eine irreversible Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13.The central supply line 27 has a defined potential. Is the separating element 28 the safety circuit 14 connected, this potential is on all signal lines 16 . 17 . 18 . 20 the safety circuit 14 at. By separating the separating element 28 In the event of a crash, the potential of the signal lines changes 16 . 17 . 18 . 20 , The change of the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 . 20 forms a switching signal, as a function of which the drive components are deactivated. The change of the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 . 20 is through the separation of the separating element 28 irreversible. The thus formed switching signal thus causes an irreversible shutdown of the drive components 11 . 12 . 13 ,

Die Abschalteinheiten 24, 25, 26 der einzelnen Antriebskomponenten 11, 12, 13 sind an die Signalleitungen 16, 17, 18, 20 der Sicherheitsschaltung 14 angebunden. In einem Crash-Fall, in dem die Antriebskomponenten 11, 12, 13 irreversibel abgeschaltet werden, trennt die Steuer- und Regeleinheit 10 das Trennelement 28. Die einzelnen Abschalteinheiten 24, 25, 26 reagieren auf das sich dadurch verändernde Potential der Signalleitungen 16, 17, 18, 20 und schalten die zugehörigen Antriebskomponenten 11, 12, 13 ab. Die Abschalteinheit 25 für die Antriebskomponente 12, die als HV-Batterie ausgebildet ist, weist beispielsweise zur Ausbildung der Abschalteinheit 25 ein oder mehrere Schütze auf, für die die Signalleitung 20 als Versorgungsleitung ausgebildet ist. Durch das Abfallen des Potentials der Signalleitungen 20 trennen die Schütze, wodurch die HV-Batterie deaktiviert ist. Die als Ladeelektronik ausgebildete Antriebskomponente 13 umfasst als Abschalteinheit ein Steuergerät, das bei einer Veränderung des Potentials an der Signalleitung 18 die Ladeelektronik deaktiviert.The disconnection units 24 . 25 . 26 the individual drive components 11 . 12 . 13 are to the signal lines 16 . 17 . 18 . 20 the safety circuit 14 tethered. In a crash case where the drive components 11 . 12 . 13 shut down irreversibly disconnects the control unit 10 the separating element 28 , The individual disconnection units 24 . 25 . 26 respond to the thus changing potential of the signal lines 16 . 17 . 18 . 20 and switch the associated drive components 11 . 12 . 13 from. The disconnection unit 25 for the drive component 12 , which is designed as HV battery, has, for example, to form the turn-off 25 one or more contactors for which the signal line 20 is designed as a supply line. By dropping the potential of the signal lines 20 disconnect the contactors, disabling the HV battery. The trained as a charging electronics drive component 13 comprises as a turn-off unit, a control unit, the change in the potential on the signal line 18 the charging electronics deactivated.

Zur reversiblen Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13 umfasst das Kraftfahrzeugsicherheitssystem eine Schalteinheit 15, die einen Teil der Sicherheitsschaltung 14 in Abhängigkeit von dem Schaltsignal der Steuer- und Regeleinheit 10, das für die reversible Abschaltung vorgesehen ist, elektrisch reversibel verändert. Die Schalteinheit 15 umfasst ein Schaltelement 19, mittels dem das Potential der Signalleitungen 16, 17, 18 reversibel verändert werden kann. Das Schaltelement 19 ist als ein Transistor ausgebildet, der bei einem Anliegen einer Spannung, die das Schaltsignals zur reversiblen Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13 ausbildet, auf niederohmig schaltet.For reversible shutdown of the drive components 11 . 12 . 13 the motor vehicle safety system comprises a switching unit 15 that is part of the security circuit 14 in response to the switching signal of the control unit 10 , which is intended for reversible shutdown, changed electrically reversible. The switching unit 15 includes a switching element 19 , by means of which the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 can be reversibly changed. The switching element 19 is formed as a transistor which, upon application of a voltage which is the switching signal for reversibly switching off the drive components 11 . 12 . 13 trains, switches to low impedance.

Das Schaltelement 19 weist einen Schalteingang 29 auf, der mit der Steuer- und Regeleinheit 10 verbunden ist. Der Schalteingang 29 ist als eine Basis des Transistors ausgebildet. Ein Eingang 30 des Schaltelements 19 ist mit den Signalleitungen 16, 17, 18 verbunden. Ein Ausgang 31 des Schaltelements 19 ist mit einer Masse 32 verbunden. Der Eingang 30 ist als ein Emitter des Transistors ausgebildet. Der Ausgang 31 ist als ein Kollektor des Transistors ausgebildet.The switching element 19 has a switching input 29 on that with the control unit 10 connected is. The switching input 29 is formed as a base of the transistor. An entrance 30 of the switching element 19 is with the signal lines 16 . 17 . 18 connected. An exit 31 of the switching element 19 is with a crowd 32 connected. The entrance 30 is formed as an emitter of the transistor. The exit 31 is formed as a collector of the transistor.

Das Schaltelement 19 kann auf niederohmig und auf hochohmig geschaltet werden. Ist das Schaltelement 19 auf niederohmig geschaltet, sind die Signalleitungen 16, 17, 18 mit der Masse 32 verbunden, wodurch das Potential der Signalleitungen 16, 17, 18 abfällt. Ist das Schaltelement 19 auf hochohmig geschaltet, sind die Signalleitungen 16, 17, 18 von der Masse 32 getrennt, wodurch das Potential der Signalleitungen 16, 17, 18 im Wesentlichen dem der Versorgungsleitung 27 entspricht.The switching element 19 can be switched to low impedance and high impedance. Is the switching element 19 switched to low impedance, are the signal lines 16 . 17 . 18 with the crowd 32 connected, reducing the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 drops. Is the switching element 19 switched to high impedance, are the signal lines 16 . 17 . 18 from the crowd 32 disconnected, reducing the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 essentially the supply line 27 equivalent.

Weiter umfasst die Schalteinheit 15 einen elektrischen Widerstand 21, der zwischen der Versorgungsleitung 27 und den Signalleitungen 16, 17, 18 angeordnet ist. Durch den elektrischen Widerstand 21 sind die Signalleitung 20 und die Signalleitungen 16, 17, 18 teilweise elektrisch voneinander entkoppelt. Durch den Widerstand 21 kann die Steuer- und Regeleinheit 10 das Potential der Signalleitungen 16, 17, 18 mittels des Schaltelements 19 verändern, während das Potential der Signalleitungen 20 im Wesentlichen unverändert bleibt. Wird das Schaltelement 19 auf niederohmig geschaltet, stellt der Widerstand 21 eine Trennung des Potentials der Signalleitung 20 und des Potentials der Signalleitungen 16, 17, 18 dar. Eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Potentialen ist dabei insbesondere durch die Größe des Widerstands 21 definiert.Next comprises the switching unit 15 an electrical resistance 21 that is between the supply line 27 and the signal lines 16 . 17 . 18 is arranged. By the electrical resistance 21 are the signal line 20 and the signal lines 16 . 17 . 18 partially electrically decoupled from each other. Through the resistance 21 can be the control unit 10 the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 by means of the switching element 19 change while the potential of the signal lines 20 remains essentially unchanged. Will the switching element 19 switched to low impedance, the resistor provides 21 a separation of the potential of the signal line 20 and the potential of the signal lines 16 . 17 . 18 A potential difference between the two potentials is in particular due to the size of the resistor 21 Are defined.

Werden die Signalleitungen 16, 17, 18 auf das niedrige Potential gelegt, bleibt das Potential an der Signalleitung 20 im Wesentlichen konstant. Die Antriebskomponente 12 ist an eine der Signalleitungen 16, 17, 18, deren Potential mittels der Schalteinheit 15 verändert werden kann, und an die Signalleitung 20 angebunden. Die Signalleitung 20 ist in einem Zustand, in dem das Trennelement 28 verbunden ist, direkt mit der Versorgungsleitung 27 verbunden. Sie ist als Versorgungsleitung für die Schütze der HV-Batterie ausgebildet. Die Schütze werden somit unabhängig von einem Schaltzustand des Schaltelements 19 mit Spannung versorgt. Über die Signalleitung 17 kann die Steuer- und Regeleinheit 10 die Antriebskomponente 12 reversibel abschalten. Die Signalleitung 20 ist lediglich für eine irreversible Abschaltung der Antriebskomponente 12 mittels des Trennelements 28 vorgesehen.Be the signal lines 16 . 17 . 18 set to the low potential, the potential remains at the signal line 20 essentially constant. The drive component 12 is on one of the signal lines 16 . 17 . 18 , their potential by means of the switching unit 15 can be changed, and to the signal line 20 tethered. The signal line 20 is in a state in which the separating element 28 connected directly to the supply line 27 connected. It is designed as a supply line for the contactors of the HV battery. The contactors are thus independent of a switching state of the switching element 19 energized. Via the signal line 17 can be the control unit 10 the drive component 12 turn off reversibly. The signal line 20 is only for irreversible shutdown of the drive component 12 by means of the separating element 28 intended.

Die Steuer- und Regeleinheit 10 umfasst verschiedene Steuergeräte 33, 34, 35. Das Steuergerät 33 umfasst einen Teil der Sensoreinheit 23 und ist zur Erkennung von Crash-Situationen in einem Fahrbetrieb vorgesehen. Das weitere Steuergerät 34 der Steuer- und Regeleinheit 10 umfasst einen weiteren Teil der Sensoreinheit 23 und ist zur Erkennung von Crash-Situationen bei einem Fahrzeugstillstand vorgesehen. Die beiden Steuergeräte 33, 34 sind über eine Oder-Schaltung 36 an das Schaltelement 19 angebunden. Das Schaltelement 19 wird niederohmig geschaltet, wenn eines der beiden Steuergeräte 33, 34 eine Crash-Situation erkennt.The control unit 10 includes various control devices 33 . 34 . 35 , The control unit 33 includes a part of the sensor unit 23 and is intended to detect crash situations in a driving operation. The further control unit 34 the control unit 10 includes another part of the sensor unit 23 and is intended to detect crash situations during a vehicle standstill. The two control units 33 . 34 are via an OR circuit 36 to the switching element 19 tethered. The switching element 19 is switched to low impedance if one of the two control units 33 . 34 recognizes a crash situation.

Weiter umfasst das Kraftfahrzeugsicherheitssystem ein Bus-System 22, das parallel zu der Sicherheitsschaltung 14 angeordnet ist. Das dritte Steuergerät 35 der Steuer- und Regeleinheit 10 ist zur Anbindung des Steuergeräts 33 an das Bus-System 22 vorgesehen. Das Steuergerät 33 stellt ein analoges Schaltsignal zur Trennung des Schaltelements 19 bereit. Das Steuergerät 35 speist dieses analoge elektrische Schaltsignal als elektronisches Schaltsignal in das Bus-System 22 ein. Das Bus-System 22 ist in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als ein CAN-Bus-System ausgebildet. Grundsätzlich ist auch eine Ausbildung als ein LIN-Bus-System oder eine Ausbildung als ein gemischtes CAN/LIN-Bus-System, beispielsweise mittels miteinander vernetzter Untersysteme, denkbar.Furthermore, the motor vehicle safety system comprises a bus system 22 parallel to the safety circuit 14 is arranged. The third control unit 35 the control unit 10 is for connecting the control unit 33 to the bus system 22 intended. The control unit 33 represents an analog switching signal for the separation of the switching element 19 ready. The control unit 35 feeds this analog electrical switching signal as an electronic switching signal into the bus system 22 one. The bus system 22 is formed in the described embodiment as a CAN bus system. In principle, training as a LIN bus system or training as a mixed CAN / LIN bus system, for example by means of interconnected subsystems, conceivable.

Die Steuer- und Regeleinheit 10 speist in das Bus-System 22 das Schaltsignal sowohl bei einer reversiblen als auch bei einer irreversiblen Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13 ein. Durch die Sicherheitsschaltung 14 und das Bus-System 22 ist das Kraftfahrzeugsicherheitssystem redundant ausgebildet. Sämtliche Antriebskomponenten 11, 12, 13 der Antriebsvorrichtung können durch die Anbindung an die Sicherheitsschaltung 14 und an das Bus-System 22 redundant angesteuert und abgeschaltet werden. Das Kraftfahrzeugsicherheitssystem ist dabei sowohl für eine reversible als auch für eine irreversible Abschaltung der Antriebskomponenten 11, 12, 13 redundant ausgelegt.The control unit 10 feeds into the bus system 22 the switching signal both in a reversible and in an irreversible shutdown of the drive components 11 . 12 . 13 one. Through the security circuit 14 and the bus system 22 is the vehicle safety system redundant. All drive components 11 . 12 . 13 The drive device can be connected to the safety circuit 14 and to the bus system 22 be controlled redundant and switched off. The motor vehicle safety system is both for a reversible and for an irreversible shutdown of the drive components 11 . 12 . 13 designed redundantly.

Die Steuergeräte 33, 34, 45 sowie die Schalteinheit 15 und die Oder-Schaltung 36 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als einzelne Baugruppen ausgeführt. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, die Steuergeräte 33, 34, 45, die Schalteinheit 15 und/oder die Oder-Schaltung 36 zumindest teilweise einstückig auszuführen bzw. in ein gemeinsames Gehäuse zu integrieren. Dabei ist insbesondere eine Zusammenfassung des Steuergeräts 34 mit der Oder-Schaltung 36 und die Schalteinheit 15 zu einer Baugruppe vorteilhaft. Grundsätzlich kann es weiter vorteilhaft sein, das Steuergerät 33 und somit auch die Sensoreinheit 23 in diese Baugruppe zu integrieren.The controllers 33 . 34 . 45 as well as the switching unit 15 and the OR circuit 36 are executed in the illustrated embodiment as individual modules. In principle, it is also conceivable, the control units 33 . 34 . 45 , the switching unit 15 and / or the OR circuit 36 at least partially integral or to integrate in a common housing. In particular, this is a summary of the control unit 34 with the OR circuit 36 and the switching unit 15 advantageous to an assembly. In principle, it can be further advantageous for the control unit 33 and thus also the sensor unit 23 to integrate into this module.

Claims

Motor vehicle safety system, in particular for an electrical motor vehicle drive device, with a control and / or regulating unit ( 10 ), which is intended to evaluate a crash signal and a switching signal for reversibly switching off at least one electric drive component ( 11 . 12 . 13 ), and with a security circuit ( 14 ) for irreversible disconnection of the at least one electric drive component ( 11 . 12 . 13 ) is provided, characterized by at least one switching unit ( 15 ), which is provided in response to the switching signal for the reversible shutdown of the at least one drive component ( 11 . 12 . 13 ) at least part of the security circuit ( 14 ) electrically reversible change.

Motor vehicle safety system according to claim 1, characterized in that the safety circuit ( 14 ) at least one signal line ( 16 . 17 . 18 ) for connection to the at least one drive component ( 11 . 12 . 13 ) and the switching unit ( 15 ) at least one electrical switching element ( 19 ), which is provided, a potential of the at least one signal line ( 16 . 17 . 18 ) to change.

Vehicle safety system according to claim 2, characterized in that the safety circuit ( 14 ) at least one further signal line ( 20 ) and the switching unit ( 15 ) at least one electrical resistance ( 21 ), which is intended to connect the at least two signal lines ( 16 . 17 . 18 . 19 . 20 ) of the safety circuit to decouple at least partially electrically.

Motor vehicle security system according to one of the preceding claims, characterized by at least one bus system ( 22 ) parallel to the safety circuit ( 14 ) is arranged.

Method for a motor vehicle safety system of an electric motor vehicle drive device, in which a crash signal is evaluated and a switching signal for reversibly switching off at least one electric drive component ( 11 . 12 . 13 ) is provided, characterized in that in dependence on the switching signal for reversibly switching off the at least one drive component ( 11 . 12 . 13 ) at least part of a security circuit ( 14 ) for irreversible disconnection of the at least one electric drive component ( 11 . 12 . 13 ), is changed electrically reversible.