DE102014211355A1

DE102014211355A1 - control unit

Info

Publication number: DE102014211355A1
Application number: DE102014211355.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Gerhart; Martin Zimmermann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2014-12-31
Also published as: DE112014003026B4; WO2014206408A1; DE112014003026A5; JP6388932B2; JP2016530492A; CN105339853A; CN105339853B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung eines Aktors, wobei das Steuergerät mit einer externen Energieversorgung mittels einer ersten stromführenden Leitung verbunden ist und parallel zu der ersten stromführenden Leitung eine zweite stromführende Leitung zwischen der externen Energieversorgung und dem Steuergerät angeschlossen ist, welche bei einer Unterbrechung der ersten stromführenden Leitung selbsttätig zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist. Bei einem Parallel-Schaltgetriebe, dessen Funktion auch bei einer Störung der Energieversorgung gewährleistet wird, ist in der ersten stromführenden Leitung eine erste Stromprüfeinheit angeordnet, mittels welcher die Unterbrechung der ersten stromführenden Leitung detektierbar ist.The invention relates to a control device for controlling an actuator, wherein the control device is connected to an external power supply by means of a first current-carrying line and a second current-carrying line is connected between the external energy supply and the control device in parallel to the first current-carrying line first live line can be switched on automatically or used automatically. In a parallel gearbox, the function of which is guaranteed even in the event of a fault in the power supply, a first current testing unit is arranged in the first current-carrying line, by means of which the interruption of the first current-carrying line can be detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft also ein Steuergerät, welches mit einer externen Energieversorgung mittels einer ersten stromführenden Leitung verbunden ist und parallel zu der ersten stromführenden Leitung eine zweite stromführende Leitung zwischen der Energieversorgung und dem Steuergerät angeschlossen ist, welche bei einer Unterbrechung der ersten stromführenden Leitung selbsttätig zuschaltbar oder automatisch nutzbar ist. Ein derartiges Steuergerät kann beispielsweise in einem automatisierten Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Bei dem automatisierten Schaltgetriebe kann es sich beispielsweise um ein Parallel-Schaltgetriebe (PSG) – auch als Doppelkupplungsgetriebe bezeichnet – mit zwei Teilantriebssträngen mit jeweils einem Teilgetriebe mit mehreren, von einem oder mehreren Getriebeaktoren schaltbaren Gängen handeln, wobei jedem Teilantriebsstrang eine Reibungskupplung zugeordnet ist, die von einem Kupplungsaktor betätigt wird. Die beteiligten Getriebeaktoren sowie Kupplungsaktoren werden von einem oder mehreren der erfindungsgemäßen Steuergeräte gesteuert. The invention relates to a control device having the features according to the preamble of claim 1. The invention thus relates to a control device which is connected to an external power supply by means of a first current-carrying line and parallel to the first current-carrying line, a second current-carrying line between the power supply and the Control unit is connected, which is automatically switched on or automatically usable in case of interruption of the first power line. Such a control unit can be used for example in an automated manual transmission in a motor vehicle. The automated manual transmission can be, for example, a parallel-shift transmission (PSG) - also known as a dual-clutch transmission - with two sub-drive trains, each with a partial transmission with multiple, switchable by one or more gear actuators gears, each sub-drive train is assigned a friction clutch, the is actuated by a clutch actuator. The involved gear actuators and clutch actuators are controlled by one or more of the control devices according to the invention.

Die erfindungsgemäßen Steuergeräte sind auch zur ausfallsicheren Steuerung anderer elektrisch betriebener Aktoren vorgesehen, beispielsweise zur Steuerung von Kupplungs- und/oder Getriebeaktoren in automatisierten Kupplungssystemen, beispielsweise in EKM-Systemen (elektronisches Kupplungsmanagement), Clutch-by-wire-Systemen sowie allen Arten von automatisierten Schaltgetrieben (ASG, PSG). Weiterhin sind diese Steuergeräte zum ausfallsicheren Betreiben der Aktoren von Trennkupplungen in Hybrid-Fahrzeugen sowie zum Betreiben von Parkbremsen-Aktoren in Kraftfahrzeugen sowie zur Steuerung sonstiger Aktoren in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Aktoren zur Betätigung von Schaltelementen im Antriebsstrang eines Fahrzeugs wie beispielsweise von Klauenkupplungen vorgesehen. The control devices according to the invention are also provided for fail-safe control of other electrically operated actuators, for example for controlling clutch and / or transmission actuators in automated clutch systems, for example in EKM systems (electronic clutch management), clutch-by-wire systems and all types of automated Manual transmissions (ASG, PSG). Furthermore, these control units for fail-safe operation of the actuators of disconnect couplings in hybrid vehicles and for operating parking brake actuators in motor vehicles and for controlling other actuators in motor vehicles, such as actuators for actuating switching elements in the drive train of a vehicle such as jaw clutches provided.

Aus der DE 10 2008 050 289 A1 ist ein Parallel-Schaltgetriebe bekannt. Solche Parallel-Schaltgetriebe sind in Antriebsträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und besitzen zwei Teilantriebstränge, denen jeweils eine Reibungskupplung zugeordnet ist. Die Reibungskupplungen werden dabei von einem Aktor unabhängig voneinander betätigt. Die Betätigung wird von einem Steuergerät mittels einer Steuer- und Treibereinheit gesteuert.From the DE 10 2008 050 289 A1 is a parallel-shift transmission known. Such parallel-shift transmission are used in drive trains of motor vehicles and have two sub-drive trains, each of which is assigned a friction clutch. The friction clutches are actuated independently of one another by an actuator. The actuation is controlled by a control unit by means of a control and driver unit.

Um zu verhindern, dass bei einem Leitungsbruch, einem Durchbrennen der Sicherung oder einem Abfallen des Steckers die Stromversorgung des Steuergerätes ausfällt, wird das Steuergerät von einer externen Energiequelle mittels einer ersten stromführenden Leitung mit elektrischer Energie versorgt. Zusätzlich ist parallel zur ersten stromführenden Leitung eine zweite stromführende Leitung vorhanden, die bei Unterbrechung der ersten Leitung automatisch zugeschaltet wird. Um dies zu realisieren, ist bei nicht unterbrochener erster Leitung die zweite stromführende Leitung mittels eines von einem Transistor aktiv geschalteten Relais unterbrochen. Zeigt ein Spannungsvergleich zwischen der ersten und der zweiten Leitung eine Unterbrechung der ersten Leitung an, führt der Mikroprozessor einen Interrupt aus, der zu einer Abschaltung des Relais führt.In order to prevent the power supply of the control unit from failing in the event of a line break, a fuse blowout or a drop in the plug, the control unit is supplied with electrical energy from an external power source by means of a first current-carrying line. In addition, a second current-carrying line is present parallel to the first current-carrying line, which is automatically switched on when the first line is interrupted. In order to realize this, when the first line is not interrupted, the second current-carrying line is interrupted by means of a relay actively switched by a transistor. If a voltage comparison between the first and the second line indicates an interruption of the first line, the microprocessor executes an interrupt, which leads to a shutdown of the relay.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere Funktion des Steuergerätes bei Störungen in der Versorgungsspannung bereitstellt. The invention is based on the object, provides a reliable function of the control unit in case of disturbances in the supply voltage.

Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a control device having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe also durch ein Steuergerät dadurch gelöst, dass in der ersten stromführenden Leitung zur Spannungsversorgung des Steuergerätes eine erste Stromprüfeinheit angeordnet ist, mittels welcher die Unterbrechung der ersten stromführenden Leitung detektierbar ist. Mittels der Stromprüfeinheit kann einfach festgestellt werden, ob die erste stromführende Leitung unterbrochen ist. D.h., wenn die erste stromführende Leitung durch einen Kabelbruch, einen Abfall des Steckers oder einen Defekt der Sicherung ausfällt, stellt die zweite stromführende Leitung verzögerungsfrei die Spannungsversorgung des Steuergerätes sicher. Durch die Stromprüfeinheit wird allein der an der ersten stromführenden Leitung fließende Strom detektiert, ein Vergleich mit der zweiten stromführenden Leitung entfällt. According to the invention, the object is thus achieved by a control device in that in the first current-carrying line for supplying power to the control device, a first current testing unit is arranged, by means of which the interruption of the first current-carrying line can be detected. By means of the current testing unit can be easily determined whether the first live line is interrupted. That is, if the first current-carrying line fails due to a cable break, a drop of the plug or a defect of the fuse, the second current-carrying line ensures the voltage supply of the control unit without delay. By Stromprüfeinheit alone the current flowing on the first current-carrying line current is detected, a comparison with the second current-carrying line is omitted.

Vorteilhafterweise ist in der zweiten stromführenden Leitung eine zweite Stromprüfeinheit angeordnet. Dadurch können sowohl die erste als auch die zweite stromführende Leitung unabhängig voneinander auf einen Defekt hin überwacht werden.Advantageously, a second current testing unit is arranged in the second current-carrying line. As a result, both the first and the second current-carrying line can be independently monitored for a defect.

In einer Ausgestaltung sind die erste und die zweite stromführende Leitung mittels verschiedener Steckverbindungen mit dem Steuergerät verbunden. Durch die separaten Steckverbindungen, mit dem jede stromführende Leitung für sich mit dem Steuergerät verbunden ist, wird sichergestellt, dass bei einem Defekt bzw. Abfall einer Steckverbindung die andere stromführende Leitung immer noch ordnungsgemäß mit dem Steuergerät zu dessen Energieversorgung verbunden ist.In one embodiment, the first and the second current-carrying line are connected by means of various plug-in connections to the control unit. Due to the separate plug-in connections with which each current-carrying line is connected to the control unit for itself, it is ensured that in the event of a defect or waste of a plug connection, the other current-carrying line is still properly connected to the control unit for its power supply.

In einer Variante jede Stromprüfeinheit hinter einem Eingang des Steuergerätes angeordnet, in welchen die jeweilige Steckverbindung eingreift. Das Steuergerät muss zur sicheren Überwachung der Energieversorgung lediglich mit zwei bzw. vier (einschließlich der Überprüfung der Masseleitungen) Stromprüfeinheiten hinter dem Eingang des Steuergerätes nachgerüstet werden, was eine besonders kostengünstige Variante darstellt.In a variant, each Stromprüfeinheit arranged behind an input of the control unit, in which engages the respective connector. The control unit only needs two or four to safely monitor the power supply (including checking the ground lines) Stromprüfeinheiten be retrofitted behind the input of the control unit, which is a particularly cost-effective variant.

Insbesondere umfasst jede Stromprüfeinheit als Strommesseinheit einen Shunt-Widerstand. Ein solcher Shunt-Widerstand stellt ein sehr kostengünstiges Bauteil dar, welches sich einfach in das Steuergerät integrieren lässt.In particular, each current testing unit as a current measuring unit comprises a shunt resistor. Such a shunt resistor is a very cost-effective component, which can be easily integrated into the control unit.

Alternativ umfasst jede Stromprüfeinheit als Strommesselement einen Verpolschutz. Dabei macht es sich zwar notwendig, einen an sich in dem Steuergerät vorhandenen Verpolschutz mehrfach auszuführen, so dass es sowohl in dem ersten als auch in den zweiten Energieversorgungspfad geschaltet ist, eine Spannungsunterbrechung ist aber auch in diesem Fall zuverlässig zu erkennen. Alternatively, each Stromprüfeinheit comprises as a current measuring element a reverse polarity protection. In this case, it is necessary to repeatedly execute a polarity reversal protection which is present in the control unit, so that it is connected both in the first and the second energy supply path, but a voltage interruption can also be reliably detected in this case.

In einer Weiterbildung enthält jede Spannungsprüfeinheit einen Komparator, welcher die vor und nach dem Strommesselement auftretenden Spannungen vergleicht und dessen Ausgang mit einem, den Aktor ansteuernden Mikroprozessor des Steuergerätes verbunden ist. Auf diese Art und Weise erhält der Mikroprozessor eine Information darüber, an welcher der stromführenden Leitungen evtl. eine Unterbrechung vorliegt. Eine Unterbrechung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Komparator ein Differenzsignal detektiert, welches bei einem Defekt kleiner ist als bei einer korrekten Spannungszuführung. Liegt an der stromführenden Leitung ein Defekt vor, gibt der Komparator ein Schaltsignal an den Mikroprozessor aus.In a further development, each voltage test unit contains a comparator which compares the voltages occurring before and after the current measuring element and whose output is connected to a microprocessor of the control device which activates the actuator. In this way, the microprocessor receives information about which of the current-carrying lines possibly has an interruption. An interruption is characterized in that the comparator detects a difference signal which is smaller in the case of a defect than in the case of a correct voltage supply. If there is a defect in the current-carrying line, the comparator outputs a switching signal to the microprocessor.

Vorteilhafterweise wird bei einem Betrieb des Steuergerätes mittels der zweiten stromführenden Leitung, im Falle, dass das Steuergerät einen oder mehrere Aktoren eines automatisierten Schaltgetriebes insbesondere eines Parallel-Schaltgetriebes steuert, das Schaltgetriebe in einem Notlauf betrieben. Eine entsprechende Steuerroutine kann beispielsweise eine eingeschränkte Gangauswahl und im Falle eines Parallelschaltgetriebes Schaltungen mit Zugkraftunterbrechung, und allgemein eine Begrenzung der Dynamik des Aktors, eine Begrenzung des Stroms des Aktors und/oder dergleichen vorsehen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Fahrer gewarnt wird, indem beispielsweise ein Wartungshinweis optisch und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben wird. Auch kann ein entsprechend eingeleiteter Notfahrmodus über ein Informationsnetzwerk, beispielsweise einen CAN-Bus, anderen Steuergeräten mitgeteilt werden, so dass auch diese gegebenenfalls auf den Notfahrmodus reagieren, indem beispielsweise ein Momenteneingriff in die Brennkraftmaschine zur Begrenzung des Momentes vorgenommen wird.Advantageously, in an operation of the control unit by means of the second current-carrying line, in the case that the control unit controls one or more actuators of an automated transmission, in particular a parallel shift transmission, the transmission operated in an emergency operation. A corresponding control routine may, for example, a limited gear selection and in the case of a parallel transmission circuits with interruption of traction, and generally provide a limitation of the dynamics of the actuator, limiting the current of the actuator and / or the like. Furthermore, it can be provided that the driver is warned by, for example, a maintenance notice is output visually and / or acoustically and / or haptically. Also, a suitably initiated emergency mode can be communicated via an information network, such as a CAN bus, other control devices, so that they may also respond to the emergency mode by, for example, a moment intervention is made in the internal combustion engine to limit the moment.

Bei einem Betrieb des Steuergerätes in einem Notfahrmodus – auch als Notlauf bezeichnet – wird veranlasst, dass der Aktor vom Steuergerät derart gesteuert wird, dass die Leistungsaufnahme des Aktors beispielsweise durch Begrenzung der zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung für den Aktor begrenzt ist, sodass ein Leitungsausfall der zweiten stromführenden Leitung sehr unwahrscheinlich wird. Darüber hinaus kann im Notbetrieb vorgesehen sein, dass das Steuergerät auch keine sicherheitskritischen Maßnahmen wie beispielsweise Überschneidungsschaltungen im Fall eines Doppelkupplungsgetriebes veranlasst.In an operation of the control unit in an emergency mode - also referred to as emergency - causes the actuator is controlled by the control unit such that the power consumption of the actuator is limited, for example, by limiting the electrical power provided to the actuator, so that a line failure of second live line is very unlikely. In addition, it can be provided in emergency operation that the control unit also does not initiate safety-critical measures such as overlapping circuits in the case of a dual-clutch transmission.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figure shown in the drawing. It shows:

1: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergerätes mit einer redundanten Stromversorgung beispielhaft in einem Parallel-Schaltgetriebe. 1 : An embodiment of a control device according to the invention with a redundant power supply for example in a parallel manual transmission.

Gemäß 1 betreibt das Steuergerät 1 einen Aktor 2 mit zwei Elektromotoren 3 zur Betätigung einer, zwei Reibungskupplungen enthaltenden Doppelkupplung eines Parallel-Schaltgetriebes. Der Aktor 2 ist dabei aus zwei einzelnen, jeweils einen Elektromotor 3 umfassenden Bauteilen gebildet. Die Bauelemente und Leitungen zur Steuerung und Stromversorgung des Aktors 2 sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Lediglich ein Treiber 4 und eine Endstufe 5 sind schematisch dargestellt. Ein Mikroprozessor 6, der an der Klemme GND auf Masse liegt, übernimmt die Steuer- und Rechenvorgänge des Steuergerätes 1. According to 1 operates the control unit 1 an actor 2 with two electric motors 3 for actuating a, containing two friction clutches double clutch of a parallel shift transmission. The actor 2 is from two separate, one electric motor 3 formed comprehensive components. The components and lines for controlling and powering the actuator 2 are omitted for clarity. Only a driver 4 and a power amp 5 are shown schematically. A microprocessor 6 , which is connected to terminal GND ground, takes over the control and computing operations of the control unit 1 ,

Das Steuergerät 1 ist mittels einer ersten stromführenden Leitung 7 an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges, insbesondere die sogenannte „Klemme 30“ (Eingang Batterie Plus), angeschlossen. Die zur ersten Leitung 7 gehörende Masseleitung 8 ist an die sogenannte „Klemme 31“ (Rückleitung ab Batterie Minus oder Masse) angeschlossen. Mittels dieser Leitungen 7, 8 wird das Steuergerät 1 mit Energie versorgt. Die Leitung 7 ist mittels einer Sicherung F1 abgesichert. Vor der Sicherung F1 zweigt eine zweite stromführende Leitung 9 ab, die mittels einer Sicherung F2 abgesichert ist. Eine zweite Masseleitung 10 ist mit „Klemme 31“ verbunden.The control unit 1 is by means of a first current-carrying line 7 to the electrical system of the motor vehicle, in particular the so-called "terminal 30" (input Battery Plus), connected. The first line 7 belonging ground line 8th is connected to the so-called "terminal 31" (return from battery minus or ground). By means of these lines 7 . 8th becomes the controller 1 energized. The administration 7 is secured by a fuse F1. Prior to fuse F1, a second current-carrying line branches 9 which is secured by means of a fuse F2. A second ground line 10 is connected to "terminal 31".

Die erste und die zweite stromführende Leitung 7 und 9 bzw. die Masseleitungen 8 und 10 sind dabei über nicht weiter dargestellte separate Steckverbindungen mit dem Steuergerät 1 verbunden. Hinter dem jeweiligen Eingang 11, 12, 13, 14 des Steuergerätes 1 ist für jede Leitung 7, 8, 9, 10 jeweils ein Shunt-Widerstand 15, 16, 17, 18 vorgesehen. Beim vorliegenden Beispiel führen die Ausgänge der Shunt-Widerstände 15, 17 der ersten und der zweiten stromführenden Leitungen 7, 9 auf einen Verpolschutz 19, während die Masseleitungen 8, 10 hinter dem Shunt-Widerstand 16, 18 auf Masse geführt sind. In jeder der Leitungen 7, 8, 9, 10 ist der jeweilige Shunt-Widerstand 15, 17, 16, 18 von jeweils einem Komparator 20, 21, 22, 23 überbrückt. So misst beispielsweise der Komparator 20 die Spannung, welche vor dem Shunt-Widerstand 15 und welche nach dem Shunt-Widerstand 15 in der ersten stromführenden Leitung 7 anliegt. Liegt keine Unterbrechung in der ersten Leitung 7 vor, so wird der Komparator 20 eine Differenz > 0 in den Spannungen vor und nach dem Shunt-Widerstand 15 erkennen. Ist aber ein Leitungsbruch, ein Ausfall der Sicherung F1 oder ein Steckerausfall aufgetreten, so wird der Komparator 20 keine Spannungsdifferenz aus den Spannungen vor und nach dem Shunt-Widerstand 15 detektieren. The first and the second current-carrying line 7 and 9 or the ground lines 8th and 10 are not shown on separate connectors with the control unit 1 connected. Behind the respective entrance 11 . 12 . 13 . 14 of the control unit 1 is for each line 7 . 8th . 9 . 10 one shunt resistor each 15 . 16 . 17 . 18 intended. In the present example, the outputs of the shunt resistors 15 . 17 the first and the second current-carrying lines 7 . 9 on a polarity reversal protection 19 while the ground lines 8th . 10 behind the shunt resistor 16 . 18 are led to earth. In each of the lines 7 . 8th . 9 . 10 is the respective shunt resistor 15 . 17 . 16 . 18 each of a comparator 20 . 21 . 22 . 23 bridged. For example, the comparator measures 20 the tension, which before the shunt resistance 15 and which after the shunt resistance 15 in the first live line 7 is applied. There is no interruption in the first line 7 before, so will the comparator 20 a difference> 0 in the voltages before and after the shunt resistor 15 detect. But if a line break, a failure of the fuse F1 or a plug failure has occurred, then the comparator 20 no voltage difference from the voltages before and after the shunt resistor 15 detect.

Alternativ kann die Überwachung nur dann durchgeführt werden, wenn die Endstufe 5 der Elektromotoren 3 bestromt ist, um damit die Erkennungsschwelle so einzustellen, dass mögliche Messtoleranzen keinen entscheidenden Einfluss auf die Erkennung haben. Da der Komparator 20 mit seinem Ausgang an einen Eingang Ana_In0 des Mikroprozessors 6 führt, kann der Mikroprozessor 6 feststellen, ob ein Defekt der ersten Leitung 7 vorliegt. Alternatively, the monitoring can only be performed when the power amplifier 5 the electric motors 3 is energized in order to set the detection threshold so that possible measuring tolerances have no decisive influence on the detection. Because the comparator 20 with its output to an input Ana_In0 of the microprocessor 6 leads, the microprocessor can 6 determine if a defect of the first line 7 is present.

Die Komparatoren 21, 22, 23 in den Leitungen 8, 9, 10 arbeiten analog. Jeder der Komparatoren 21, 22, 23 liegt an einem separaten Eingang Ana_In1 bis Ana_In3 des Mikroprozessors 6 an, was den Mikroprozessor 6 bei der Unterscheidung der einzelnen Leitungen 7, 8, 9, 10 unterstützt. The comparators 21 . 22 . 23 in the pipes 8th . 9 . 10 work analogously. Each of the comparators 21 . 22 . 23 is located at a separate input Ana_In1 to Ana_In3 of the microprocessor 6 on, what the microprocessor 6 in the distinction of the individual lines 7 . 8th . 9 . 10 supported.

Die mittels der Sicherung F3 abgesicherte Leitung 24 ist eine von der Stellung des Zündschalters abhängige stromführende Leitung, die das Steuergerät 1 bei eingeschalteter Zündung aktiviert. Arbeitet das Steuergerät 1 nach „Zündung ein“ im Normalbetrieb, so ist das Steuergerät 1 über zwei Versorgungsleitungen 7, 9 und dazugehörige zwei Masseleitungen 8, 10 mit der Batterieversorgung verbunden. Im Fehlerfall, wenn beispielsweise die Sicherung F1 der ersten Leitung 7 durchbrennt, die Zuleitung bricht oder die Steckverbindung der Zuleitung abfällt, fällt auch die Spannung über dem Shunt-Widerstand 15 ab. Der Mikroprozessor 6 kann an seinen Eingängen Ana_In0 – 3 diagnostizieren, welcher Versorgungseingang des Steuergerätes 1 ausgefallen ist und sperrt die Endstufe 5 oder reduziert zumindest den Strom, so dass das Steuergerät 1 nicht überlastet wird. Dies hat die Folge, dass keiner bzw. nur ein reduzierter Stromfluss zu den Elektromotoren 3 erfolgt. Aufgrund der zweiten stromführenden Versorgungsleitung 9 kann, nachdem das Steuergerät 1 einen Defekt detektiert hat, die Versorgung des Steuergerätes 1 verzögerungsfrei vorgenommen werden. Damit besteht die Möglichkeit, sicherheitskritische Zustände zu vermeiden. Darüber hinaus kann das System in einen Zustand gebracht werden, um auch ohne redundante Versorgungsleitung dem Fahrer ein Fahren in einem Limp home Modus zu ermöglichen, um auch in diesem Fall sein Ziel zu erreichen. Dies kann erreicht werden, wenn beispielsweise beide Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes sequentiell betätigt werden, was einem Schalten mit Zugkraftunterbrechung entspricht. Bei einem Betrieb des Steuergerätes mittels der zweiten stromführenden Leitung 9 in einem Notlauf wird veranlasst, dass der Aktor vom Steuergerät derart gesteuert wird, dass die Leistungsaufnahme des Aktors durch Begrenzung der zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung für den Aktor begrenzt ist, sodass ein Leitungsausfall der zweiten stromführenden Leitung 9 sehr unwahrscheinlich wird. Darüber hinaus kann im Notbetrieb vorgesehen sein, dass das Steuergerät auch keine sicherheitskritischen Maßnahmen wie beispielsweise Überschneidungsschaltungen im Fall eines Doppelkupplungsgetriebes veranlasst.The fused by the fuse F3 line 24 is a dependent on the position of the ignition switch live line, the control unit 1 activated with the ignition switched on. Works the controller 1 after "ignition on" in normal operation, so is the controller 1 over two supply lines 7 . 9 and associated two ground lines 8th . 10 connected to the battery supply. In the event of an error, if, for example, the fuse F1 of the first line 7 burns, the supply line breaks or the plug connection of the supply line drops, also falls the voltage across the shunt resistor 15 from. The microprocessor 6 can diagnose at its inputs Ana_In0 - 3, which supply input of the control unit 1 has failed and locks the power amplifier 5 or at least reduce the power, leaving the controller 1 not overloaded. This has the consequence that no or only a reduced current flow to the electric motors 3 he follows. Due to the second current-carrying supply line 9 can after the controller 1 has detected a defect, the supply of the control unit 1 be made without delay. This makes it possible to avoid safety-critical conditions. In addition, the system can be brought into a state in order to enable the driver to drive in a limp home mode even without a redundant supply line in order to reach his destination in this case as well. This can be achieved if, for example, both clutches of the dual-clutch transmission are actuated sequentially, which corresponds to switching with traction interruption. In an operation of the control unit by means of the second current-carrying line 9 In an emergency operation, the actuator is caused to be controlled by the control unit in such a way that the power consumption of the actuator is limited by limiting the electrical power provided to the actuator, so that a line failure of the second current-carrying line 9 very unlikely. In addition, it can be provided in emergency operation that the control unit also does not initiate safety-critical measures such as overlapping circuits in the case of a dual-clutch transmission.

Mittels der vorgeschlagenen Lösung werden Zustände eliminiert, in denen das Steuergerät 1 ungewollt stromlos wird. Ein aktives Steuergerät kann über die Funktionssoftware eine kritische Situation erkennen und durch geeignete Maßnahmen auflösen oder verhindern.By means of the proposed solution, states are eliminated in which the control device 1 unintentionally de-energized. An active control unit can recognize a critical situation via the functional software and resolve or prevent it by taking suitable measures.

Ein derartiges erfindungsgemäßes Steuergerät kann nicht nur vorteilhaft in Parallel-Schaltgetriebe (PSG) sondern auch in anderen automatisierten Schaltgetrieben (ASG) und/oder automatisierten Kupplungssystemen (EKM, Clutch-by-wire, Anfahrkupplungen) mit durch das Steuergerät gesteuerten Getriebeaktoren und/oder Kupplungsaktoren in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Such an inventive control unit can not only advantageous in parallel-shift transmission (PSG) but also in other automated transmissions (ASG) and / or automated clutch systems (EKM, clutch-by-wire, starting clutches) with controlled by the control unit gear actuators and / or clutch actuators be used in a motor vehicle.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Steuergeräte vorteilhaft zum ausfallsicheren Betreiben der Aktoren von Trennkupplungen in Hybrid-Fahrzeugen zur Trennung von Verbrennungsmotor und E-Motor, sowie zum Betreiben von Parkbremsen-Aktoren in Kraftfahrzeugen, sowie zur Steuerung sonstiger Aktoren in Kraftfahrzeugen, die möglichst ausfallsicher betrieben werden sollen, wie beispielsweise Aktoren zur Betätigung von anderen Schaltelementen im Antriebsstrang eines Fahrzeugs wie beispielsweise von Klauenkupplungen eingesetzt werden.Furthermore, the control devices according to the invention can advantageously for fail-safe operation of the actuators of separating clutches in hybrid vehicles for the separation of internal combustion engine and electric motor, and for operating parking brake actuators in motor vehicles, as well as for controlling other actuators in motor vehicles that are to be operated as fail-safe such as actuators are used to actuate other switching elements in the drive train of a vehicle such as jaw clutches.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Steuergerät control unit
22: Aktor actuator
33: Elektromotor electric motor
44: Treiber driver
55: Endstufe final stage
66: Mikroprozessor microprocessor
77: Stromführende Leitung Power line
8 8th: Masseleitung ground line
99: Stromführende Leitung Power line
1010: Masseleitung ground line
1111: Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
1212: Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
1313: Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
1414: Eingang des Steuergerätes Input of the control unit
1515: Shunt-Widerstand Shunt resistor
1616: Shunt-Widerstand Shunt resistor
1717: Shunt-Widerstand Shunt resistor
1818: Shunt-Widerstand Shunt resistor
1919: Verpolschutz Reverse polarity protection
2020: Komparator comparator
2121: Komparator comparator
2222: Komparator comparator
2323: Komparator comparator
2424: Leitung management
F1F1: Sicherung fuse
F2F2: Sicherung fuse
F3F3: Sicherung fuse
Ana-In0Ana In0: Eingang des Mikroprozessors Input of the microprocessor
Ana-In1Ana-In1: Eingang des Mikroprozessors Input of the microprocessor
Ana-In2Ana-In2: Eingang des Mikroprozessors Input of the microprocessor
Ana-In3Ana-In3: Eingang des Mikroprozessors Input of the microprocessor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008050289 A1 [0003]

Claims

Control unit ( 1 ) for controlling an actuator ( 2 ), whereby the control unit ( 1 ) with an external power supply by means of a first current-carrying line ( 7 ) and parallel to the first live line ( 7 ) a second current-carrying line ( 9 ) between the external power supply and the control unit ( 1 ), which in case of an interruption of the first current-carrying line ( 7 ) is automatically switched on or automatically usable, characterized in that in the first current-carrying line ( 7 ) a first current testing unit ( 15 . 20 ) is arranged, by means of which the interruption of the first current-carrying line ( 7 ) is detectable.

Control unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the second current-carrying line ( 9 ) a second current testing unit ( 17 . 21 ) is arranged.

Control unit ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second current-carrying line ( 7 . 9 ) by means of various connections with the control unit ( 1 ) are connected.

Control unit ( 1 ) according to claim 3, characterized in that each Stromprüfeinheit ( 15 . 20 ; 17 . 21 ) behind an entrance ( 11 . 12 . 13 . 14 ) of the control unit ( 1 ) is arranged, in which engages the respective connector.

Control unit ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that each current testing unit ( 15 . 20 ; 17 . 21 ) as a voltage measuring unit a shunt resistor ( 15 . 17 ).

Control unit ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that each current testing unit ( 15 . 20 ; 17 . 21 ) as current measuring element a reverse polarity protection ( 19 ).

Control unit ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that each Stromprüfeinheit ( 15 . 20 ; 17 . 21 ) a comparator ( 20 . 21 ), which the before and after the voltage measuring unit ( 15 . 17 ) and the output thereof with one, the actuator ( 2 ) driving microprocessor ( 6 ) of the control unit ( 1 ) connected is.

Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that during operation of the control unit ( 1 ) by means of the second current-carrying line ( 9 ) the control unit ( 1 ) is operated in an emergency operation, in which a line failure of the second current-carrying line ( 9 ) is very unlikely.

Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 1 ) as well as the actuator ( 2 ) are arranged in an automated clutch system and / or in an automated manual transmission and / or the actuator ( 2 ) is designed as a gear actuator and / or as a clutch actuator and / or control unit ( 1 ) as well as actuator ( 2 ) are arranged in a hybrid vehicle for actuating a separating clutch for separating an internal combustion engine from an electric motor and / or control unit ( 1 ) as well as actuator ( 2 ) are arranged for actuating a parking brake in a motor vehicle, and / or control unit ( 1 ) as well as actuator ( 2 ) are arranged for actuation of other switching elements in a drive train of a vehicle such as, for example, a dog clutch in the drive train.

Control unit ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the emergency running a limitation of the dynamics of the actuator ( 2 ) and / or a limitation of the current of the actuator ( 2 ), wherein the emergency in an automated manual transmission provides a limited gear selection and / or wherein the emergency in a parallel shift transmission provides a limited gear selection with circuits with traction interruption.