DE102012204119A1

DE102012204119A1 - Method for minimizing current consumption of control device for e.g. transmission of motor car, involves carrying out shutdown of one of endstage components and peripherals by control circuit during lowering of voltage below lower limits

Info

Publication number: DE102012204119A1
Application number: DE201210204119
Authority: DE
Inventors: Michael Wagner; Danilo Marcato; Reinhard Rieger; Steffen Reinhardt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-19

Abstract

The method involves producing different voltages in a control device (10) for supply of endstage components (18, 20) and peripherals (26, 28). Voltage lower limits for the components and the peripherals are parameterized by a controller (14). Shutdown of one of the components and the peripherals is carried out by a control circuit during lowering an onboard network operating voltage below the lower limits associated to the components and the peripherals. Current consumption of the control device is minimized by selecting switching on and switching off of the components and the peripherals. An independent claim is also included for a control device.

Description

Stand der TechnikState of the art

An Getrieben, insbesondere solchen, die bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, kommen heute elektronische Steuergeräte zum Einsatz. Diese elektronischen Steuergeräte können zum einen als separates Steuergerät mittels eines Stahlgehäuses ausgebildet sein, oder ein Gehäuse aufweisen, welches aus einer Moldmasse gefertigt ist. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, das Steuergerät in ein Steuermodul für ein Getriebe voll zu integrieren, so dass es eines separaten Steuergerätes nicht mehr bedarf. At transmissions, especially those used in motor vehicles, today electronic control devices are used. These electronic control units may be formed on the one hand as a separate control unit by means of a steel housing, or have a housing which is made of a molding compound. Furthermore, it is possible to fully integrate the control unit in a control module for a transmission, so that it no longer requires a separate control unit.

DE 44 16 403 A1 bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für eine Leiterplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kühlvorrichtung. Die Kühlvorrichtung ist für eine Leiterplatte vorgesehen, bei der mindestens auf einer Seite gedruckte Leiterbahnen ausgebildet sind und auf der eine Vielzahl elektronischer Festkörperbauelemente aufgebracht sind. Diese sind durch Lötverbindungen mit der Leiterplatte verbunden, um eine elektrische Schaltungsbaugruppe darzustellen. Die Kühlvorrichtung umfasst einen aus thermisch leitendem und vorzugsweise elektrisch isolierendem Kunststoff gefertigte Beschichtung. Auf eine oder beiden Oberflächen der Leitplatte ist diese Beschichtung aus thermisch leitendem und vorzugweise elektrisch isolierendem Kunststoff zumindest partiell aufgebracht. DE 44 16 403 A1 relates to a cooling device for a printed circuit board and a method for producing such a cooling device. The cooling device is provided for a printed circuit board, in which at least on one side of printed circuit traces are formed and on which a plurality of solid state electronic components are applied. These are connected by solder joints to the circuit board to form an electrical circuit assembly. The cooling device comprises a coating made of thermally conductive and preferably electrically insulating plastic. On one or both surfaces of the guide plate, this coating of thermally conductive and preferably electrically insulating plastic is at least partially applied.

EP 1 728 277 B1 bezieht sich auf ein Gehäuse für eine elektronische Schaltung sowie ein Verfahren zur Abdichtung des Gehäuses. Das Gehäuse für die elektronische Schaltung, insbesondere geeignet für ein Steuergerät, umfasst eine Schaltung, die eine Mehrzahl elektrischer Kontakte aufweist. Diese sind über individuelle elektronische Leiter aus dem Gehäuse herausgeführt, wobei das Gehäuse eine Bodenplatte und einen Deckel sowie mindestens eine Dichtung zwischen der Bodenplatte und dem Deckel umfasst. Die Dichtung ist einteilig ausgebildet zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen der Bodenplatte und dem Deckel, durch welche die freiliegenden elektrischen Leiter geführt sind. Die freiliegenden Leiter sind in einem Rahmen geführt und fest zueinander positioniert. Der Rahmen ist zwischen der Bodenplatte und dem Deckel angeordnet und durch seine Ausgestaltung hinsichtlich der Positionen und/oder der Abstände von Bodenplatte und Deckel sowie den freiliegenden Leitern relativ zueinander bei geschlossenem Gehäuse definiert. EP 1 728 277 B1 refers to a housing for an electronic circuit and a method for sealing the housing. The housing for the electronic circuit, in particular suitable for a control unit, comprises a circuit which has a plurality of electrical contacts. These are led out via individual electronic conductors from the housing, wherein the housing comprises a bottom plate and a lid and at least one seal between the bottom plate and the lid. The seal is integrally formed to seal a gap between the bottom plate and the lid through which the exposed electrical conductors are guided. The exposed conductors are guided in a frame and firmly positioned to each other. The frame is disposed between the bottom plate and the lid and defined by its configuration with respect to the positions and / or the distances of bottom plate and lid and the exposed conductors relative to each other when the housing is closed.

Bei separat gefertigten Gehäusen treten in der Regel eine Fülle von anderen Anforderungen auf, die im Rahmen komplexer Zusatzprozesse hinsichtlich der Fertigung und der Verpackung zu lösen sind. Separate Gehäuse umfassen in der Regel größere Bauformen, die aus Gründen der Verdrahtung und der Unterbringung des Gehäuses vonnöten sind. Bei voll integrierten Lösungen, d.h. eines komplett in das Steuermodul eines Getriebes integrierten Steuergerätes, finden ausfallkritische Wertschöpfungsprozesse am Ende der Fertigung statt. Zu diesen ausfallkritischen Wertschöpfungsprozessen ist beispielsweise die Herstellung von Bondverbindungen zu zählen. For separately manufactured packages, there are usually a plethora of other requirements that need to be addressed in the context of complex add-on manufacturing processes and packaging. Separate housings typically include larger designs that are needed for wiring and packaging the housing. For fully integrated solutions, i. a completely integrated into the control module of a transmission control unit, failure critical value creation processes take place at the end of production. These failure-critical value-added processes include, for example, the production of bond compounds.

Heute im Automobilbereich eingesetzte Steuergeräte enthalten eine Vielzahl von Schaltungsteilen. Dazu ist beispielsweise ein Rechnerkern, der unterschiedliche Funktionsebenen umfasst sowie verschiedene Spannungsebenen darstellt, zu zählen. Des Weiteren umfassen derartige Steuergeräte Endstufenbaugruppen, Sensorversorgungen sowie unterschiedliche Peripheriebaugruppen. Diese in das Steuergerät integrierten Schaltungsteile werden durch unterschiedliche Versorgungsspannungen versorgt und sind im Allgemeinen so ausgelegt, dass diese durch verschiedene Resets (Rücksetz-Ebenen) deaktiviert werden. Control units used today in the automotive sector contain a large number of circuit components. For this purpose, for example, a computer core, which includes different functional levels and different voltage levels, to count. Furthermore, such control devices include power stage assemblies, sensor supplies and various peripheral modules. These integrated circuits in the controller are powered by different supply voltages and are generally designed to be disabled by various resets.

Insbesondere bei einem Einbruch einer Bordnetzspannung, die zwischen 12 V und 14,3 V liegt, auf ein Spannungsniveau von etwa 3 V oder bei kurzen Aussetzern, die beispielsweise bei der Ansteuerung von großen Bordnetzlasten auftreten können, wird das Steuergerät in der Regel aus seinen internen Energiespeichern versorgt. Bei den internen Energiespeichern kann es sich beispielsweise um Kondensatoren oder dergleichen handeln. Die Zeitspanne, während derer die Versorgung des Steuergerätes aus seinen Energiespeichern, d.h. in der Regel Kondensatoren erfolgt, hängt direkt von der Stromaufnahme der versorgten Schaltungsteile, der Buffer-Kapazität und dem Ladezustand des Energiespeichers zu Beginn des Einbruches der Bordnetzspannung ab. In particular, with a collapse of a vehicle electrical system voltage, which is between 12 V and 14.3 V, to a voltage level of about 3 V or short dropouts that may occur, for example, in the control of large vehicle loads, the control unit is usually from its internal Energy storage supplies. The internal energy stores may be, for example, capacitors or the like. The period of time during which the supply of the control unit from its energy storage, i. usually capacitors takes place, directly depends on the power consumption of the supplied circuit parts, the buffer capacity and the state of charge of the energy storage at the beginning of the collapse of the electrical system voltage.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches ein selektives Ein- und Ausschalten von Schaltungsteilen des Steuergerätes vorsieht, so dass die Stromaufnahme des Steuergerätes minimiert werden kann. Im Steuergerät werden durch mindestens einen, in der Regel mehrerer Schaltregler und/oder einem oder mehrerer Linearregler unterschiedliche Spannungsniveaus bereitgestellt, mit denen die jeweiligen Baugruppen versorgt werden. Spannungsschwellen bzw. Funktionsschwellen, ab deren Unterschreiten die einzelne Baugruppen abgeschaltet werden, können durch Vorgaben einer Controller-Software beeinflusst werden, insbesondere gezielt erhöht oder herabgesetzt werden. According to the invention, a method is proposed which provides selective switching on and off of circuit parts of the control unit, so that the power consumption of the control unit can be minimized. In the control unit different voltage levels are provided by at least one, usually a plurality of switching regulators and / or one or more linear regulators, with which the respective modules are supplied. Voltage thresholds or function thresholds below which the individual modules are switched off can be influenced by specifications of a controller software, in particular selectively increased or decreased.

Ein Einschalten bzw. ein Ausschalten einer der Baugruppen bzw. Schaltungsteile des Steuergerätes erfolgt durch eine Ansteuerschaltung, wobei sichergestellt ist, dass eine jede der im Steuergerät implementierten Baugruppen, bzw. ein jedes Schaltungsteil des Steuergerätes stets bei Vorliegen eines über eine Software parametrierbaren Spannungsniveaus aktiv ist und bei Unterschreiten eines ebenfalls über eine Software festlegbaren, d.h. auch veränderbaren Spannungsschwell, abgeschaltet wird. A switching on or off one of the modules or circuit parts of the control unit is carried out by a drive circuit, wherein it is ensured that each of the control unit Implemented assemblies, or each circuit part of the control unit is always active in the presence of a parameterizable voltage levels via a software and is switched off when falling below a likewise definable via a software, ie also changeable voltage threshold.

Das Steuergerät, beispielsweise zur Verwendung an einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, umfasst mindestens einen Versorgungsbaustein mit einem oder mehreren Schaltreglern und/oder einem oder mehrere Linearregler zur Erzeugung unterschiedlicher Spannungsniveaus für verschiedene Baugruppen. Bei diesen Baugruppen kann es sich beispielsweise um Endstufengruppen handeln, oder Umbausteine zur Ansteuerung unterschiedlicher Peripherien. Jede der Baugruppen bzw. Schaltungsteile verfügt über einen eigenen Leitungssatz, der eine Versorgungsleitung sowie einen Reset-Anschluss umfasst. Das jeweilige Ansteuern der Leitungspaare, Versorgungsanschluss und einen Reset-Anschluss umfassend, erfolgt durch eine Ansteuerschaltung, die ihre Vorgaben von einem Controller bzw. durch einen Überwachungsblock erhält. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuergerät ist sichergestellt, dass im deaktivierten Zustand einer jeweiligen Baugruppe bzw. eines jeweiligen Schaltungsteiles die abgeschaltete Baugruppe bzw. das abgeschaltete Schaltungsteil keine Energie aufnimmt. The control unit, for example for use on a transmission of a motor vehicle, comprises at least one supply module with one or more switching regulators and / or one or more linear regulators for generating different voltage levels for different assemblies. These assemblies may be, for example, power stage groups, or conversion blocks for controlling different peripherals. Each of the modules or circuit parts has its own cable set, which includes a supply line and a reset connection. The respective activation of the line pairs, supply connection and a reset connection comprising, is carried out by a control circuit, which receives its specifications from a controller or by a monitoring block. In the control unit proposed according to the invention, it is ensured that in the deactivated state of a respective module or of a respective circuit part, the switched-off module or the switched-off circuit part does not absorb any energy.

Zwischen dem Versorgungszustand und dem Reset-Zustand für eine jede der im Steuergerät enthaltenen Baugruppen bzw. für ein jedes darin enthaltene Schaltungsteil, besteht eine definierte zeitliche Abfolge, so dass sichergestellt ist, dass eine jeweilige Baugruppe bzw. ein jeweiliges Schaltungsteil stets innerhalb des durch eine Software parametrierbaren Spannungsbereiches zum Betrieb freigegeben wird. Dieser Spannungsbereich ist für die jeweilige Baugruppe bzw. das jeweilige Schaltungsteil durch einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert vorgegeben. So kann erreicht werden, dass automatisch bei Erreichen bestimmter Spannungsniveaus automatisch ein Ein- oder Ausschalten der betreffenden Baugruppen bzw. Schaltungsteile erfolgen kann. There is a defined time sequence between the supply state and the reset state for each of the modules contained in the control unit or for each circuit part contained therein, so that it is ensured that a respective module or a respective circuit part always within the by a Software parameterizable voltage range is released for operation. This voltage range is specified for the respective module or the respective circuit part by an upper limit and a lower limit. Thus, it can be achieved that automatically on reaching certain voltage levels can be done automatically switching on or off of the relevant modules or circuit parts.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren sowie das erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuergerät, lässt sich die Stromaufnahme der innerhalb eines Steuergerätes zu versorgenden Schaltungsteile um bis zu 50 % reduzieren. Aufgrund der geringeren Stromaufnahme der Schaltungsteile bzw. der Baugruppen, kann entweder die interne Spannungsversorgung, beispielsweise interne Energiespeicher wie Kondensatoren kleiner dimensioniert werden, oder falls deren Baugröße beibehalten wird, können diese Energiespeicher längere Überbrückungszeiten sicherstellen, während derer ein Einbruch der Bordnetzspannung zuverlässig überbrückt werden kann, so dass beispielsweise in der Software eines RAMs gespeicherte Informationen aufgrund einer fehlenden Spannungsversorgung nicht verloren gehen, sondern beibehalten werden können. Dadurch wiederum ist sichergestellt, dass beispielsweise an Applikationen an Fahrzeuggetrieben, Aktuatoren, wie beispielsweise Kupplungen, keine undefinierten Zustände annehmen. By the method proposed according to the invention and the control unit proposed according to the invention, the current consumption of the circuit components to be supplied within a control unit can be reduced by up to 50%. Due to the lower power consumption of the circuit parts or the modules, either the internal power supply, such as internal energy storage capacitors can be sized smaller, or if their size is maintained, these energy storage can ensure longer bridging times, during which a collapse of the vehicle electrical system voltage can be reliably bridged so that, for example, information stored in the software of a RAM is not lost due to a lack of power, but can be maintained. In turn, this ensures that assume, for example, to applications on vehicle transmissions, actuators, such as clutches, no undefined states.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung eingehender beschrieben.The invention will be described below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 ein Steuergerät mit darin angeordneten Baugruppen und einer internen Spannungsversorgung, 1 a control unit with assemblies arranged therein and an internal power supply,

2 eine detailliertere Darstellung der internen Spannungsversorgung des Steuergerätes gemäß 1, 2 a more detailed representation of the internal power supply of the control unit according to 1 .

3 eine Darstellung von Ober- und Untergrenzen für Spannungsniveaus zwischen denen jeweils unterschiedliche Baugruppen aktiviert sind und 3 a representation of upper and lower limits for voltage levels between which different modules are activated and

4 die zeichnerische Darstellung eines Spannungseinbruches, bei dessen Beginn beispielsweise eine Endstufe abgeschaltet und bei dessen Ende die abgeschaltete Endstufe wieder eingeschaltet wird. 4 the graphic representation of a voltage dip, at the beginning, for example, turned off a power amplifier and at the end of the switched-off power amplifier is turned on again.

Ausführungsvariantenvariants

Der Darstellung gemäß 1 ist ein Steuergerät zu entnehmen, das neben elektronischen bzw. elektrischen Baugruppen eine interne Spannungsversorgung umfasst. The representation according to 1 a control unit is to be taken, which in addition to electronic or electrical components comprises an internal power supply.

Wie 1 zeigt, befindet sich in einem Steuergerät 10, welches beispielsweise einem Fahrzeuggetriebe eines Fahrzeugs oder einer Verbrennungskraftmaschine zugeordnet sein kann, eine interne Spannungsversorgung 12. Zur Steuerung der internen Spannungsversorgung 12 dient ein Controller 14, der ebenfalls im Steuergerät 10 angeordnet ist. Des Weiteren befindet sich im Steuergerät 10 gemäß der schematischen Ansicht in 1 eine erste Endstufengruppe, vergleiche Position 18, sowie eine zweite Endstufengruppe, vergleiche Position 20. Die erste Endstufengruppe 18 ist jeweils über eine Versorgungsleitung 22 sowie eine Reset-Leitung 24 mit der internen Spannungsversorgung 12 verbunden. Gleiches gilt für die zweite Endstufenbaugruppe, vergleiche Position 20 in 1. Diese ist ebenfalls über ein Leitungspaar 22, 24 mit der internen Spannungsversorgung 12 des Steuergerätes 10 elektrisch verbunden. As 1 shows is located in a control unit 10 , which may for example be associated with a vehicle transmission of a vehicle or an internal combustion engine, an internal power supply 12 , For controlling the internal power supply 12 serves a controller 14 , which is also in the control unit 10 is arranged. Furthermore, it is located in the control unit 10 according to the schematic view in 1 a first power amplifier group, see position 18 , as well as a second final stage group, compare position 20 , The first power amplifier group 18 is each via a supply line 22 as well as a reset line 24 with the internal power supply 12 connected. The same applies to the second power amplifier module, see position 20 in 1 , This is also via a pair of wires 22 . 24 with the internal power supply 12 of the control unit 10 electrically connected.

Wie der Darstellung gemäß 1 des Weiteren entnommen werden kann, ist die interne Spannungsversorgung 12 darüber hinaus mit einer Peripherie 1, vergleiche Position 26 sowie mit einer Peripherie 2, vergleiche Position 28 verbunden. Diesen Peripheriebaugruppen kann es sich beispielsweise um Sensorversorgungen oder dergleichen handeln. As shown in the illustration 1 can also be seen, is the internal power supply 12 beyond that with a periphery 1 , compare position 26 as well as with a periphery 2 , compare position 28 connected. These peripheral modules may be, for example, sensor supplies or the like.

Das Steuergerät 10 selbst steht mit einem in 1 nicht dargestellten Bordnetz eines Fahrzeugs in Verbindung. Das Spannungsniveau im Bordnetz eines Fahrzeugs beträgt im Regelfall 12 V bis 14,3 V und umfasst in der Regel eine Kfz-Batterie mit einer Nennspannung von 12 V.The control unit 10 even stands with a in 1 not shown vehicle electrical system of a vehicle in conjunction. The voltage level in the electrical system of a vehicle is usually 12 V to 14.3 V and usually includes a car battery with a rated voltage of 12 V.

2 zeigt den Aufbau der internen Spannungsversorgung des Steuergerätes gemäß der Darstellung in 1. 2 shows the structure of the internal power supply of the control unit as shown in 1 ,

Aus 2 geht hervor, dass die interne Spannungsversorgung 12 des Steuergerätes 10 eine Steuerung 34 umfasst. Die interne Spannungsversorgung 12 an sich, ist über einen Anschluss 30 mit dem Bordnetz eines Fahrzeugs verbunden und wird über diesen Anschluss 30 bei Normalbetrieb gespeist. Die Steuerung 34 ihrerseits steht mit einem Überwachungsblock 32 in Verbindung, von dem in der Darstellung gemäß 2 lediglich die Anschlussleitung dargestellt ist. 2 zeigt des Weiteren, dass die Steuerung 34 der internen Spannungsversorgung 12 mit einem Serial Protocol Interface (Steuergeräte-interner, serieller Datenbus) 36 verbunden ist. Wie 1 zeigt, verläuft eine Leitung 16 für einen Steuergeräte-internen seriellen Datenbus zwischen dem Controller 14 und der internen Spannungsversorgung. Diese Anbindung findet sich auch in der Darstellung gemäß 2 wieder.Out 2 shows that the internal power supply 12 of the control unit 10 a controller 34 includes. The internal power supply 12 in itself, is about a connection 30 Connected to the electrical system of a vehicle and is connected via this port 30 fed in normal operation. The control 34 in turn, stands with a monitoring block 32 in connection, from that in the illustration according to 2 only the connection line is shown. 2 further shows that the controller 34 the internal power supply 12 with a serial protocol interface (control unit-internal, serial data bus) 36 connected is. As 1 shows, runs a line 16 for a controller-internal serial data bus between the controller 14 and the internal power supply. This connection is also found in the illustration 2 again.

Schließlich umfasst die interne Spannungsversorgung 12 gemäß der Ausführungsvariante nach 2 eine Ansteuerschaltung 40. Die Ansteuerschaltung 40 ihrerseits steht mit dem Anschluss 30 in Verbindung, sowie mit der Steuerung 34. Von der Ansteuerschaltung 40 aus erstrecken sich jeweils Leitungspaare 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 und 56 entsprechend der Anzahl der zur versorgenden Endstufengruppen 18, 20 bzw. Peripherien 26, 28. Da offen bleiben kann, um wie viele einzelne Baugruppen bzw. Endstufen oder Schaltungsteile oder dergleichen es sich handeln kann, ist die Anzahl der Anschlüsse, mit denen die Ansteuerschaltung 40 ausgestattet ist, bis n gezählt, wodurch angedeutet werden soll, dass eine beliebige Anzahl von Peripheriebaugruppen, Endstufenbaugruppen oder Schaltungsteilen über die Ansteuerschaltung 20 angesteuert werden kann. Finally, the internal power supply includes 12 according to the embodiment according to 2 a drive circuit 40 , The drive circuit 40 in turn, stands with the terminal 30 in conjunction, as well as with the controller 34 , From the drive circuit 40 out each line pairs extend 42 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 and 56 according to the number of end-stage groups to be supplied 18 . 20 or peripherals 26 . 28 , Since it can remain open, how many individual modules or power amplifiers or circuit parts or the like can be, is the number of terminals with which the drive circuit 40 is counted to n, indicating that any number of I / O modules, power stage assemblies, or circuit components are driven via the drive circuit 20 can be controlled.

Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass Position 42 eine Versorgungsleitung 1 bezeichnet, die sich beispielsweise zur Endstufengruppe 1, vergleiche Position 18 in 1 erstreckt. Position 44 bezeichnet eine Reset-Leitung 1, mit welcher beispielsweise die Endstufengruppe 1, Position 18 in 1 abgeschaltet werden könnte. Analog dazu erstreckt sich eine mit Bezugszeichen 46 bezeichnete Versorgungsleitung 2 zu einer Endstufengruppen 2, vergleiche Position 20 in 1, während mit Bezugszeichen 48 eine Reset-Leitung 2 bezeichnet ist, die sich zwischen der internen Spannungsversorgung 12 gemäß der Darstellung in 1 und der dort dargestellten Endstufengruppe 2, vergleiche Position 20 erstreckt. From the illustration according to 2 goes out that position 42 a supply line 1 referred to, for example, the power amplifier group 1 , compare position 18 in 1 extends. position 44 denotes a reset line 1 , with which, for example, the final stage group 1 , Position 18 in 1 could be turned off. Similarly, one with reference numerals 46 designated supply line 2 to a final stage groups 2 , compare position 20 in 1 while with reference numerals 48 a reset line 2 is designated, which is between the internal power supply 12 as shown in 1 and the power amplifier group shown there 2 , compare position 20 extends.

Analoges gilt für die Versorgungsleitung 3, vergleiche Position 50 sowie die Reset-Leitung 3, vergleiche Position 52 sowie die Versorgungsleitung n bzw. die Reset-Leitung n, vergleiche Position 54, 56 in 2.The same applies to the supply line 3 , compare position 50 as well as the reset line 3 , compare position 52 and the supply line n or the reset line n, see position 54 . 56 in 2 ,

3 zeigt ein Beispiel für Baugruppen zur Implementierung einer Abschaltstrategie. 3 shows an example of modules for implementing a shutdown strategy.

3 zeigt, dass mit Position 58 eine Betriebsspannung, aufgetragen in Volt über die Zeit t dargestellt ist. Die Betriebsspannung innerhalb eines Bordnetzes, an den das Steuergerät 10 angeschlossen ist, liegt im Normalfall in der Größenordnung von 12 V. Während des Stillstandes des Fahrzeugs wird das Spannungsniveau von der Fahrzeugbatterie aufrechterhalten, im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine vom Generator. Bei Einbrüchen der Bordnetzspannung, d.h. einem Bordnetzspannungsabfall auf etwa 3 V und darunter, greift die erfindungsgemäß vorgeschlagene Abschaltstrategie. 3 shows that with position 58 an operating voltage plotted in volts over time t is shown. The operating voltage within a vehicle electrical system to which the control unit 10 is connected, is normally in the order of 12 V. During the standstill of the vehicle, the voltage level of the vehicle battery is maintained, in the operation of an internal combustion engine from the generator. In case of drops in the vehicle electrical system voltage, ie a vehicle electrical system voltage drop to about 3 V and below, engages the proposed invention shutdown strategy.

3 zeigt, dass eine erste Gruppe 62, bei der es sich beispielsweise um erste Endstufen handeln kann, während eines Spannungsfensters 64 aktiv ist. Das erste Spannungsfenster 64 liegt beispielsweise in der Größenordnung zwischen 4 V und 6 V. Parallel dazu liegt ein zweites Spannungsfenster 66 für eine zweite Gruppe 65, bei der es sich um zweite Endstufen handeln kann, in der Größenordnung zwischen 3 V und 7 V. 3 shows that a first group 62 which may be, for example, first output stages during a voltage window 64 is active. The first window of tension 64 is, for example, in the order of 4 V to 6 V. Parallel to this is a second voltage window 66 for a second group 65 , which may be second output stages, on the order of 3V to 7V.

Aus 3 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass eine dritte Gruppe beispielsweise eine erste Peripherie, vergleiche Position 26 in 1, während eines Spannungsfensters 70 aktiv ist. Das Spannungsfenster 70 erstreckt sich von 4 V bis 6 V. Eine vierte Gruppe 72, beispielsweise die zweite Peripherie 28 aus der Darstellung gemäß 1 ist während eines Spannungsfensters 74, welches in der Größenordnung zwischen 3 V und 7 V liegt, im aktiven Zustand. Der eine fünfte Gruppe 76 bildende Controller 14, vergleiche Darstellung gemäß 1, ist während eines Spannungsfensters 78 aktiv, welches sich von 2 V bis 9 V in Bezug auf die Betriebsspannung 58 erstreckt, aktiv. Out 3 can be further found that a third group, for example, a first periphery, see position 26 in 1 during a voltage window 70 is active. The voltage window 70 extends from 4 V to 6 V. A fourth group 72 , for example the second periphery 28 from the illustration according to 1 is during a voltage window 74 , which is on the order of 3V to 7V, in the active state. The fifth group 76 forming controller 14 , compare illustration according to 1 , is during a voltage window 78 active, which is different from 2 V to 9 V with respect to the operating voltage 58 extends, active.

3 zeigt des Weiteren, dass gemäß dieser Abschaltstrategie der Spannungsbereich, während dessen die erste Gruppe 62 und die dritte Gruppe 68 aktiv sind durch eine erste Untergrenze 80 und eine zweite Obergrenze 82 begrenzt werden. Analog dazu sind die Bauelemente bzw. Schaltungsteile der zweiten Gruppe 65 und der vierten Gruppen 72 in einem Spannungsbereich aktiv, der durch die zweite Untergrenze 84 und die zweite Obergrenze 86 begrenzt ist. Schließlich ist der die fünfte Gruppe 76 darstellende Controller während des fünften Spannungsfensters 78 aktiv, welches durch die dritte Obergrenze 90 und die dritte Untergrenze 88 limitiert ist. 3 further shows that according to this shutdown strategy the voltage range during which the first group 62 and the third group 68 are active by a first lower limit 80 and a second upper limit 82 be limited. Analogously, the components or circuit parts of the second group 65 and the fourth groups 72 active in a voltage range passing through the second lower limit 84 and the second upper limit 86 is limited. After all, this is the fifth group 76 performing controller during the fifth voltage window 78 active, which is by the third upper limit 90 and the third lower limit 88 is limited.

Es kann sich ergeben, dass zwei Baugruppen jeweils dieselben Schwellen haben, wie dies beispielsweise bei den Paaren von Baugruppen 62, 69 bzw. 65 und 72 gemäß 3 der Fall ist. It may turn out that two assemblies each have the same thresholds as, for example, the pairs of assemblies 62 . 69 respectively. 65 and 72 according to 3 the case is.

Fällt die Betriebsspannung 58 aufgrund eines Spannungseinbruches im Bordnetz unter die erste Untergrenze 80 ab, werden automatisch die erste Gruppe 62 und die dritte Gruppe 68 abgeschaltet. Fällt die Spannung im Bordnetz weiter auf den Spannungswert, der durch die zweite Untergrenze 84 gegeben ist, so werden – wie 3 entnommen werden kann – die zweite Gruppe 65 und die vierte Gruppe 72 abgeschaltet. Es bleibt lediglich der Controller, d.h. die fünfte Gruppe 76 aktiv. Der Betriebsspannungswert, bei der der Controller abgeschaltet wird, liegt aus Sicherheitsgründen bei einer dritten Untergrenze 88, so dass die Funktionsfähigkeit des Controllers so lange wie möglich gewährleistet bleibt. Falls the operating voltage 58 due to a voltage drop in the electrical system below the first lower limit 80 from, automatically become the first group 62 and the third group 68 off. If the voltage in the electrical system continues to drop to the voltage value that is due to the second lower limit 84 is given, so will be - like 3 can be taken - the second group 65 and the fourth group 72 off. It remains only the controller, ie the fifth group 76 active. For safety reasons, the operating voltage value at which the controller is switched off is at a third lower limit 88 so that the functionality of the controller is guaranteed as long as possible.

In der Realität steht ein Vollbetrieb ohne Einschränkung bei einem Spannungsniveau der Betriebsspannung 58 zwischen 9 V und 16 V. In reality, a full operation is without restriction at a voltage level of the operating voltage 58 between 9 V and 16 V.

Der Darstellung gemäß 4 ist der Verlauf eines Bordnetzspannungseinbruches zu entnehmen. The representation according to 4 the sequence of a board voltage voltage drop can be seen.

Gemäß des Verlaufes der Betriebsspannung 58 des Bordnetzes bricht die Spannung von einem Normalniveau von 12 V auf 6 V ein. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren erfolgt zu einem Ausschaltzeitpunkt 52 – um ein Beispiel zu nennen – die Abschaltung von Endstufen. Diese bleiben solange abgeschaltet, bis der Verlauf der Bordnetzspannung 58 wieder ansteigt. Durch den Controller, der die fünfte Gruppe 76 darstellt, kann zu möglichen Einschaltzeitpunkten 94, die zu möglichen Betriebsspannungswerten 96 korrelieren, eine Wiedereinschaltung der zuvor zum Ausschaltzeitpunkt 92 abgeschalteten Baugruppe führen. Durch die geschweifte Klammer in 4 mit Bezugszeichen 96 bezeichneten Betriebsspannungswerte können durch eine Software parametriert werden, d.h. vorgegeben werden. According to the course of the operating voltage 58 of the electrical system breaks the voltage from a normal level of 12 V to 6 V. By the method proposed according to the invention takes place at a switch-off 52 - to give an example - the shutdown of power amplifiers. These remain switched off until the course of the vehicle electrical system voltage 58 rises again. By the controller, the fifth group 76 represents possible turn-on times 94 , the possible operating voltage values 96 correlate, a reconnection of the previously to the switch-off 92 lead off the module. Through the brace in 4 with reference number 96 designated operating voltage values can be parameterized by software, ie be specified.

Die in 4 mit Bezugszeichen 96 bezeichneten Betriebsspannungswerte, zu dem ein Wiedereinschalten des zum Ausschaltzeitpunkt 92 abgeschalteten Baugruppe bzw. Bauschaltungsgruppe führen, vergleiche Darstellung gemäß 4 jeweils oberhalb der dort eingezeichneten Untergrenzen 80, 84 und 88 für die Betriebsspannung 58. In the 4 with reference number 96 designated operating voltage values at which a reconnection of the at the switch-off 92 lead disconnected module or circuit breaker group, see comparison representation 4 in each case above the lower limits marked there 80 . 84 and 88 for the operating voltage 58 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4416403 A1 [0002]
EP 1728277 B1 [0003]

Claims

Method for minimizing the current consumption of a control unit ( 10 ) with the following process steps: a) in the control unit ( 10 ) different voltages are used to supply assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) generated, b) Voltage lower limits ( 80 . 84 . 88 ) for individual assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) are controlled by a controller ( 14 ), c) switching off one of the modules ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) is effected by a drive circuit ( 40 ) when a vehicle electrical system voltage drops ( 58 ) under one of the respective assembly ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) assigned lower voltage limit ( 80 . 84 . 88 ).

Method according to claim 1, characterized in that by selectively switching on and off the assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) the current consumption of the control unit ( 10 ) is minimized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the switching on or off of the assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) depending on a comparison between the measured vehicle electrical system voltage ( 58 ) and lower voltage limits ( 80 . 84 . 88 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a disconnected module ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) does not absorb energy in the deactivated state.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that previously disconnected assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) when the vehicle electrical system voltage ( 58 ) over the individual assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) respectively assigned lower voltage limits ( 80 . 84 . 88 ) are turned on again.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) are switched off in accordance with a shutdown strategy such that selected as a function of the measured vehicle electrical system voltage ( 58 ) those of the assemblies ( 28 . 26 . 28 , ... n) are selected, which should be active and which are switched off.

Control unit ( 10 ) with an internal power supply ( 12 ), a controller ( 14 ) and a number of circuit parts or assemblies ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n), characterized in that the internal power supply ( 12 ) of the control unit ( 10 ) a controller ( 34 ) via the controller ( 14 ) is controlled and the one drive circuit ( 40 ), via which the assemblies to be supplied ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) are selectively switched on or off.

Control unit according to the preceding claim, characterized in that the internal power supply ( 12 ) an entrance ( 16 ) for a controller-internal serial data bus signal of the controller ( 14 ).

Control unit according to one of the two preceding claims, characterized in that the components to be switched on and off ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) include sensor supplies, peripheral components and power amplifiers.

Control device according to one of the three preceding claims, characterized in that each of the assemblies to be switched on or off ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n) via a supply line ( 42 . 46 . 50 . 54 ) and via a reset line ( 44 . 48 . 52 . 56 ) with the drive circuit ( 40 ) connected is.

Control unit according to one of the four preceding claims, characterized in that the control unit ( 10 ) direct intervention paths for a separate monitoring of the components to be switched on and off ( 18 . 20 . 26 . 28 , ... n).