DE102019206574A1

DE102019206574A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen von Batterien und Speichern von Daten auf der Grundlage eines Batteriezustands

Info

Publication number: DE102019206574A1
Application number: DE102019206574.0A
Authority: DE
Inventors: Daniel Ruiz-Garcia; Victor Navarro-Cases; Josep Benet-Freissinier; Sergio Alquezar-Alquezar
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-01-30
Also published as: CN110780208B; CN110780208A; US10855093B2; US20200036203A1

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung enthält einen ersten Schaltungsabschnitt und einen Mikroprozessor. Der erste Schaltungsabschnitt ist konfiguriert, ein erstes Signal, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und ein zweites Signal, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, zu empfangen. Der erste Schaltungsabschnitt ist ferner konfiguriert, ein Unterbrechungssignal zu übertragen, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind. Der Mikroprozessor enthält einen Unterbrechungseingang und ist konfiguriert, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals am Unterbrechungseingang für einen vorgegebenen Zeitraum in einen Notfallbetriebsmodus einzutreten, um Daten zu speichern, die mindestens einem Fahrzeugvorgang entsprechen.

Description

Technisches Gebiet
Die hier offenbarten Aspekte beziehen sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen von Batterien und zum Speichern von Daten auf der Grundlage eines Batteriezustands. Diese Aspekte und andere werden hier genauer diskutiert.
Hintergrund
Die US-Veröffentlichung Nr. 2009/0187781 an Gronemeier u. a. offenbart elektronische Fahrzeugsteuereinheiten und ihre Betriebsverfahren, die einen momentanen Ausfall externer Leistung kostengünstig ausgleichen, indem die Leistungsaufnahme der Einheit verringert wird, während die externe Leistung ausgefallen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Ausfall externer Leistung durch den Mikroprozessor der elektronischen Steuereinheit detektiert. Der Mikroprozessor deaktiviert daraufhin einige Komponenten in der elektronischen Steuereinheit und arbeitet für die Dauer des Ausfalls externer Leistung mit eingeschränkter Funktionalität. Die elektronische Steuereinheit verwendet einen internen Energiespeicher wie z. B. einen Haltekondensator, um ihren Betrieb mit eingeschränkter Funktionalität aufrechtzuerhalten. Nach der Regeneration von dem Ausfall externer Leistung nimmt die elektronische Steuereinheit den vollständigen Betrieb wieder auf.
Zusammenfassung
In mindestens einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung enthält einen ersten Schaltungsabschnitt und einen Mikroprozessor. Der erste Schaltungsabschnitt ist konfiguriert, ein erstes Signal, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und ein zweites Signal, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, zu empfangen. Der erste Schaltungsabschnitt ist ferner konfiguriert, ein Unterbrechungssignal zu übertragen, das jeweils für die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung angibt, dass sie kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert ist. Der Mikroprozessor enthält einen Unterbrechungseingang und ist konfiguriert, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals am Unterbrechungseingang für einen vorgegebenen Zeitraum in einen Notfallbetriebsmodus einzutreten, um Daten zu speichern, die Fahrzeugvorgängen entsprechen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug geschaffen. Das Verfahren enthält das Empfangen eines ersten Signals, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und eines zweiten Signals, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, an einem ersten Schaltungsabschnitt und das Übertragen eines Unterbrechungssignals, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind, an einen Mikroprozessor. Das Verfahren enthält ferner das Eintreten in einen Notfallbetriebsmodus für einen vorgegebenen Zeitraum, um Daten zu speichern, die Fahrzeugvorgängen entsprechen, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals an einem Unterbrechungseingang eines Mikroprozessors.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug geschaffen. Die Vorrichtung enthält eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung enthält einen ersten Schaltungsabschnitt und einen Mikroprozessor. Der erste Schaltungsabschnitt ist konfiguriert, ein erstes Signal, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und ein zweites Signal, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, zu empfangen. Der erste Schaltungsabschnitt ist ferner konfiguriert, ein Unterbrechungssignal zu übertragen, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind. Der Mikroprozessor enthält einen Unterbrechungseingang und ist konfiguriert, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals am Unterbrechungseingang für einen vorgegebenen Zeitraum, bevor der Mikroprozessor deaktiviert wird, Daten zu speichern, die Fahrzeugvorgängen entsprechen.
Figurenliste
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Jedoch werden andere Merkmale der diversen Ausführungsformen deutlicher ersichtlich und werden am besten zu verstehen sein, indem auf die folgende genaue Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen wie folgt Bezug genommen wird:

1 bildet eine Vorrichtung zum Überwachen von Batterien und zum Speichern von Daten auf der Grundlage eines überwachten Batteriezustands in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ab;
2 bildet eine genauere Ansicht der Vorrichtung zum Überwachen von Batterien und zum Speichern von Daten auf der Grundlage eines Batteriezustands in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ab;
3 bildet ein Verfahren zum Überwachen von Batterien und zum Speichern von Daten auf der Grundlage eines überwachten Batteriezustands in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ab;
4 bildet ein Verfahren zum Speichern von Daten, wenn eine ersten Batterie und eine zweite Batterie einen Niederspannungszustand aufweisen, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ab; und
5 veranschaulicht ein Verfahren zum Überwachen digitaler Ausgänge von einem ersten Schaltungsabschnitt, einem zweiten Schaltungsabschnitt und einem Analog/Digital-Umsetzer gemäß einer Ausführungsform.

Genaue Beschreibung
Wie gefordert werden hier genaue Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; jedoch versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in diversen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können überzeichnet oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sollen bestimmte strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart sind, nicht als einschränkend, sondern lediglich als eine Darstellungsgrundlage, um den Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung auf diverse Weisen auszuführen, interpretiert werden.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sehen im Allgemeinen mehrere Schaltungen oder andere elektrische Einrichtungen vor. Alle Bezugnahmen auf die Schaltungen und anderen elektrischen Einrichtungen und die Funktionalität, die von jeder bereitgestellt wird, sind nicht dafür gedacht, darauf eingeschränkt zu sein, lediglich das einzuschließen, was hier veranschaulicht und beschrieben ist. Obwohl den diversen Schaltungen oder anderen elektrischen Einrichtungen bestimmte Kennzeichen zugeordnet sein können, sind derartige Kennzeichen nicht dafür gedacht, den Betriebsumfang für die Schaltungen und die anderen elektrischen Einrichtungen einzuschränken. Derartige Schaltungen und andere elektrische Einrichtungen können auf der Grundlage der bestimmten Art der elektrischen Implementierung, die gewünscht ist, miteinander kombiniert sein und/oder auf beliebige Weise getrennt sein. Es ist zu verstehen, das jegliche Schaltung oder andere elektrische Einrichtung, die hier offenbart ist, eine beliebige Anzahl von Mikrosteuereinrichtungen, eine Grafikprozessoreinheit (GPU), integrierte Schaltungen, Speichereinrichtungen (z. B. FLASH, Schreib/Lese-Speicher (RAM), Festwertspeicher (ROM), elektrisch programmierbare Festwertspeicher (EPROM), elektrisch löschbare, programmierbare Festwertspeicher (EEROM) oder andere geeignete Varianten davon) und Software enthalten kann, die miteinander zusammenwirken, um einen hier offenbarten Vorgang bzw. hier offenbarte Vorgänge durchzuführen. Außerdem kann eine beliebige oder können mehrere der elektrischen Einrichtungen konfiguriert sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nicht flüchtigen, computerlesbaren Medium ausgeführt ist, das derart programmiert ist, dass eine beliebige Anzahl der Funktionen wie offenbart durchgeführt wird.
1 veranschaulicht im Allgemeinen eine Vorrichtung 10 zum Überwachen einer Energieeinspeisung von einer ersten Batterie 12 und einer zweiten Batterie 14 in einem Fahrzeug 15. Die Energieeinspeisung kann einer Spannung von näherungsweise 12 Volt entsprechen. Das System 10 enthält eine Steuereinrichtung 16, die eine erste Energieeinspeisung (z. B. das Signal POWER_FEED_1) von der ersten Batterie 12 und eine zweite Energieeinspeisung (z. B. das Signal POWER_FEED_2) von der zweiten Batterie 14 empfängt. Die Steuereinrichtung 16 enthält einen ersten Eingang 18 zum Empfangen der ersten Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12. Die Steuereinrichtung 16 enthält einen zweiten Eingang 20 zum Empfangen der zweiten Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14. Die Steuereinrichtung 16 enthält im Allgemeinen eine beliebige Anzahl von Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen und Speichern, um diverse Fahrzeugvorgänge zu steuern. Die Steuereinrichtung 16 kann über einen oder mehrere Datenkommunikationsbusse (nicht gezeigt) mit einer beliebigen Anzahl zusätzlicher Fahrzeugsteuereinrichtungen (nicht gezeigt) betriebstechnisch gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung 16 kann Daten, die auf den Datenkommunikationsbussen empfangen werden, speichern und verarbeiten, um eine beliebige Anzahl von Fahrzeugvorgängen durchzuführen. Die Steuereinrichtung 16 kann außerdem darauf über den Datenkommunikationsbus verarbeitete Daten an die diversen Fahrzeugsteuereinrichtungen übertragen.
Im Allgemeinen ist die Steuereinrichtung 16 konfiguriert, die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 zu überwachen, um zu bestimmen, ob die erste Batterie 12 und/oder die zweite Batterie 14 einen Spannungsausfallzustand aufweisen. Zum Beispiel ist die Steuereinrichtung 16 konfiguriert zu bestimmen, ob die erste und die zweite Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 bzw. der zweiten Batterie 14 für eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. 0 bis 30 ms) unter einen Minimalspannungsschwellenwert abfallen. Die Steuereinrichtung 16 ist konfiguriert, die verarbeiteten Daten vor einem Spannungsausfallzustand auf eine Speichereinrichtung 17 zu schreiben. Wenn die Steuereinrichtung 16 bestimmt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung sowohl von der ersten Batterie 12 als auch von der zweiten Batterie 14 jeweils unter den Minimalspannungsschwellenwert (z. B. 3 ± 0,5 Volt) abfallen, gibt dieser Zustand im Allgemeinen an, dass die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 auf nahezu null Volt abfallen werden. Im Allgemeinen ist die Steuereinrichtung 16 konfiguriert zu arbeiten, wenn die Spannung von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 z. B. größer als 3,5 Volt ist. Da die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 im Allgemeinen voneinander unabhängig sind, ist die Zeitspanne, für die die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung unter den Minimalspannungsschwellenwert abfallen, ebenfalls unabhängig. Die Speichereinrichtung 16 tritt für einen vorgegebenen Zeitraum (z. B. 30 ms) in einen Notfallspeichermodus ein und speichert die verarbeiteten Daten, sobald die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 unter den Minimalspannungsschwellenwert abfallen. Zum Beispiel speichert die Steuereinrichtung 16 die verarbeiteten Daten für eine Zeitdauer von 30 ms, nachdem die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 unter den Minimalspannungsschwellenwert abgefallen sind. Die Steuereinrichtung 16 bereitet sich auf einen Versorgungsausfall vor und tritt in eine Schleife ein, um nach einer Regeneration der Stromversorgung zu suchen (oder nach einer Regeneration der Spannung zu suchen). Wenn die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und wenn die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 unter dem Minimalspannungsschwellenwert bleiben, wobei der vorgegebene Zeitraum (z. B. 30 ms) überschritten wird, verbraucht die Steuereinrichtung 16 jegliche verbleibende Energie (oder Leistung) und wird anschließend deaktiviert, bis die erste Energieeinspeisung oder die zweite Energieeinspeisung den Minimalspannungsschwellenwert überschreiten. Sobald die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und/oder die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 regeneriert sind, tritt die Steuereinrichtung 16 in einen regulären Modus ein und nimmt den regulären Betrieb wieder auf.
2 bildet eine genauere Ansicht der Vorrichtung 10 zum Überwachen der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 und zum Speichern von Daten auf der Grundlage eines Batteriezustands in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ab. Die Steuereinrichtung 16 enthält einen oder mehrere Mikroprozessoren 22 (im Folgenden „Mikroprozessor 22“) zum Verarbeiten beliebiger der Fahrzeugfunktionen, für die erforderlich ist, dass sie durch die Steuereinrichtung 16 durchgeführt werden. Wie oben erwähnt ist, kann die Steuereinrichtung 16 ausgelegt sein, diverse Fahrzeugvorgänge durchzuführen. Derartige Fahrzeugvorgänge können schlüssellose Fernvorgänge, Batterieladevorgänge, Beleuchtungsvorgänge, usw. enthalten, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Während sie beliebige der voranstehenden Vorgänge durchführt, ist die Steuereinrichtung 16 im Allgemeinen konfiguriert, über einen oder mehrere Datenkommunikationsbusse 26 (im Folgenden „Datenkommunikationsbus 26“) Daten an die Fahrzeugsteuereinrichtungen 24 im Fahrzeug 15 zu übertragen. Außerdem ist die Steuereinrichtung 16 konfiguriert, über den Datenkommunikationsbus 26 Daten von den Fahrzeugsteuereinrichtungen 24 zu empfangen.
Die Steuereinrichtung 16 enthält einen ersten Schaltungsabschnitt 30, einen zweiten Schaltungsabschnitt 32, einen dritten Schaltungsabschnitt 34 und einen Spannungsregulator 35. Der erste Schaltungsabschnitt 30 enthält im Allgemeinen diverse Elektronik zum Ermöglichen, dass der Mikroprozessor 22 den Spannungspegel der ersten Energieeinspeisung (oder des Signals POWER_FEED_1) sicherstellt, die von der ersten Batterie 12 bereitgestellt wird. Der erste Schaltungsabschnitt 30 ist im Allgemeinen konfiguriert, ein Ausgangssignal (z. B. BATT_DOWN_1) bereitzustellen, das den Spannungspegel der ersten Batterie 12 angibt. Der erste Schaltungsabschnitt 30 kann als ein Analog/Digital-Umsetzer (zusätzlich zu einem Komparator) implementiert sein, der auf dem Ausgangssignal BATT_DOWN_1 einen hohen oder niedrigen digitalen Ausgang bereitstellt. Der erste Schaltungsabschnitt 30 enthält eine erste Mehrzahl von Widerständen R1a, R1b, R1c, eine erste Diodenschaltung 40, einen ersten Transistor 42 und einen zweiten Transistor 44. Der erste Schaltungsabschnitt 30 stellt dem Mikroprozessor 22 das Signal BATT_DOWN_1 bereit. Das Signal BATT_DOWN_1 ist eine Spannung, die die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 angibt. Der Spannungsregulator 35 stellt den Widerständen R1b und R1c und dem ersten Transistor 42 eine Spannung (z. B. V1) bereit.
Der zweite Schaltungsabschnitt 32 enthält im Allgemeinen diverse Elektronik zum Ermöglichen, dass der Mikroprozessor 22 den Spannungspegel der zweiten Energieeinspeisung (oder des Signals POWER_FEED_2) sicherstellt, die von der zweiten Batterie 14 bereitgestellt wird. Der zweite Schaltungsabschnitt 32 kann als ein Analog/Digital-Umsetzer (zusätzlich zu einem Komparator) implementiert sein, der auf dem Ausgangssignal BATT_DOWN_2 einen hohen oder niedrigen digitalen Ausgang bereitstellt. Zum Beispiel enthält der zweite Schaltungsabschnitt 32 eine zweite Mehrzahl von Widerständen R2a, R2b, R2c, eine zweite Diodenschaltung 50, einen ersten Transistor 52 und einen zweiten Transistor 54. Der zweite Schaltungsabschnitt 32 ist im Allgemeinen konfiguriert, ein Ausgangssignal (z. B. BATT_DOWN_2) bereitzustellen, das den Spannungspegel der zweiten Batterie 14 angibt. Der Spannungsregulator 35 stellt den Widerständen R2b und R2c und dem ersten Transistor 52 die Spannung (V1) bereit.
Der dritte Schaltungsabschnitt 34 ist im Allgemeinen konfiguriert, ein Signal INTERRUPT bereitzustellen, das dem Batteriepegelzustand sowohl für die erste Batterie 12 als auch für die zweiten Batterie 14 entspricht. Der dritte Schaltungsabschnitt 34 enthält eine dritte Mehrzahl von Widerständen R3a, R3b, eine dritte Diodenschaltung 60 und mehrere Transistoren 64a, 64b. Die erste Stromversorgung (z. B. V1) ist ausgelegt, den Widerständen R3a und R3b, der dritten Diodenschaltung 60 und den mehreren Transistoren 64a, 64b eine Spannung bereitzustellen. Wenn der Batteriepegelzustand für die erste Batterie 12 und/oder die zweite Batterie 14 über dem Minimalspannungsschwellenwert liegt, überträgt der dritte Schaltungsabschnitt 34 das Signal INTERRUPT mit einem hohen Pegel (z. B. 5 Volt oder einem anderen geeigneten Wert) an den Mikroprozessor 22.
In diesem Fall unterlässt der Mikroprozessor 22 das Eintreten in den Notfallspeichermodus, da weder die erste Batterie 12 noch die zweite Batterie 14 einen Niederspannungszustand aufweisen. Wenn der Batteriepegelzustand sowohl für die erste Batterie 12 als auch für die zweite Batterie 14 unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt, überträgt der dritte Schaltungsabschnitt 34 das Signal INTERRUPT mit einem niedrigen Pegel (z. B. um null Volt, anderer geeigneter Wert) an den Mikroprozessor 22, um den Mikroprozessor 22 derart zu steuern, dass er in den Notfallspeichermodus eintritt, um Daten zu speichern, bevor der Batteriepegel jeweils für die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 null Volt erreicht. Dieser Zustand stellt sicher, dass der Mikroprozessor 22 auf die Daten zugreifen kann, wenn der Batteriepegel für die erste Batterie 12 und/oder die zweite Batterie 14 zu einem späteren Zeitpunkt über den Minimalspannungsschwellenwert ansteigt.
Unter der Annahme, dass die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 und auf dem Signal POWER_FEED_2 bei einem annehmbaren oder anderweitig regulären Wert liegt (z. B. liegt die Spannung von beiden Batterien 12, 14 über dem Minimalspannungsschwellenwert) (z. B. arbeitet die Vorrichtung 10 in einem ersten Modus, wenn die Spannung auf den Signalen POWER_FEED_1 und POWER_FEED_2 bei einem annehmbaren Wert liegt), arbeiten der erste Schaltungsabschnitt 30, der zweite Schaltungsabschnitt 32 und der dritte Schaltungsabschnitt 34 auf die folgende Weise. Zum Beispiel empfängt der erste Diodenblock 40 im ersten Schaltungsabschnitt 30 das Signal POWER_FEED_1 von der ersten Batterie 12. Der erste Diodenblock 40 enthält eine erste Diode 40a und eine zweite Diode 40b. Daher empfängt die erste Diode 40a das Signal POWER_FEED_1 von der ersten Batterie 12. Wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 über einer Diodensperrspannung von z. B. 0,6 V liegt, ermöglicht die erste Diode 40a, dass die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 zum zweiten Transistor 44 hindurchtritt. Die zweite Diode 40b dient als eine Sperrdiode, wodurch verhindert wird, dass der Spannungsregulator 35 den Widerständen R1b, R1c eine Spannung bereitstellt. Somit stellt der erste Schaltungsabschnitt 30 dem Transistor 64a eine offene Schaltung bereit. Die dritte Diodenschaltung 60 des dritten Schaltungsabschnitts 64 stellt wiederum dem Mikroprozessor 22 einen hohen Pegel auf dem Signal INTERRUPT bereit, der angibt, dass der Spannungspegel auf dem Signal POWER_FEED_1 bei einem annehmbaren Pegel liegt.
Ebenso empfängt der zweite Diodenblock 50 für den zweiten Schaltungsabschnitt 32 das Signal POWER_FEED_2 von der zweiten Batterie 14. Der zweite Diodenblock 50 enthält eine erste Diode 50a und eine zweite Diode 50b. Daher empfängt die erste Diode 50a das Signal POWER_FEED_2 von der zweiten Batterie 12. Wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 über einer Diodensperrspannung von z. B. 0,6 V liegt, ermöglicht die erste Diode 50a, dass die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 zum vierten Transistor 44 hindurchtritt. Die zweite Diode 50b dient als eine Sperrdiode, wodurch verhindert wird, dass der Spannungsregulator 35 den Widerständen R2b, R2c die Spannung bereitstellt, und der dritte Transistor 42 stellt einen niedrigen Spannungsausgang bereit. Somit stellt der zweite Schaltungsabschnitt 32 dem Transistor 64b eine offene Schaltung bereit. Die dritte Diodenschaltung 60 des dritten Schaltungsabschnitts 64 stellt wiederum dem Mikroprozessor 22 einen hohen Pegel auf dem Signal INTERRUPT bereit, der angibt, dass der Spannungspegel auf dem Signal POWER_FEED_2 bei einem annehmbaren Pegel liegt.
Wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt und die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 über dem Minimalspannungsschwellenwert liegt (oder anderweitig annehmbar ist) (z. B. arbeitet die Vorrichtung 10 in einem zweiten Modus, wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt und die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 annehmbar ist), ändert sich der Betrieb des ersten Schaltungsabschnitts 30, während der Betrieb des zweiten Schaltungsabschnitts 32 derselbe bleibt, wie direkt darüber in Verbindung mit dem ersten Modus beschrieben ist. Zum Beispiel überschreitet im ersten Schaltungsabschnitt 30 die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 die Sperrspannung der ersten Diode 40a nicht. In diesem Fall dient jetzt die erste Diode 40a als eine Sperrdiode, während der Spannungsregulator 35 den Widerständen R1b, R1c die Spannung bereitstellt und die Spannung über der zweiten Diode 40b die Sperrspannung der zweiten Diode 40b überschreitet. Der erste Transistor 42 ist daraufhin derart aktiviert, dass ein Stromausgang bereitgestellt wird, der den Transistor 64a derart aktiviert, dass über R3a ein Strom bereitgestellt wird, der den Spannungseingang in die erste Diode 60a absenkt. Das Signal BATT_DOWN_B1 entspricht einem digitalen Ausgang vom ersten Transistor 42, der angeben kann, dass das Signal POWER_FEED_1 niedrig ist. In einem Beispiel wird der erste Transistor 42 aktiviert, wenn das Signal POWER_FEED unter 3,5 V liegt. Der zweite Schaltungsabschnitt 32 stellt dem Transistor 64a eine offene Schaltung bereit. Die dritte Diodenschaltung 60 des dritten Schaltungsabschnitts 34 stellt dem Mikroprozessor 22 einen hohen Pegel auf dem Signal INTERRUPT bereit. Wie oben erwähnt ist, unterlässt die Vorrichtung 10 das Eintreten in einen Notfallspeicherbetrieb, da mindestens eines der Signale POWER_FEED_1 und POWER_FEED_2 (in diesem Fall das Signal POWER_FEED_2) über dem Minimalspannungsschwellenwert liegt.
Wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 für eine Zeitdauer, die die vorgegebene Zeitspanne überschreitet, unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt, und die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 über dem Minimalspannungsschwellenwert liegt (oder anderweitig annehmbar ist) (z. B. arbeitet die Vorrichtung 10 in einem dritten Modus, wenn die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt und die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_1 annehmbar ist), ändert sich der Betrieb des zweiten Schaltungsabschnitts 32, während der Betrieb des ersten Schaltungsabschnitts 30 derselbe bleibt wie direkt darüber in Verbindung mit dem ersten Modus beschrieben ist. Zum Beispiel überschreitet im zweiten Schaltungsabschnitt 32 die Spannung auf dem Signal POWER_FEED_2 die Sperrspannung der ersten Diode 50a nicht. In diesem Fall dient jetzt die erste Diode 50a als eine Sperrdiode, während der Spannungsregulator 35 den Widerständen R2b, R2c Spannung bereitstellt und die Spannung über der zweiten Diode 50b die Sperrspannung der zweiten Diode 50b überschreitet. Der dritte Transistor 52 ist daraufhin derart aktiviert, dass ein Stromausgang bereitgestellt wird, der den Transistor 64b derart aktiviert, dass über R3b ein Strom bereitgestellt wird, der den Spannungseingang in die zweite Diode 60b absenkt. Das Signal BATT_DOWN_B2 entspricht einem digitalen Ausgang vom dritten Transistor 52, der angibt, dass das Signal POWER_FEED_2 niedrig ist. Die dritte Diodenschaltung 60 stellt dem Mikroprozessor 22 einen hohen Pegel auf dem Signal INTERRUPT bereit. Wie oben erwähnt ist, unterlässt die Vorrichtung 10 das Eintreten in einen Notfallspeicherbetrieb, da mindestens eines der Signale POWER_FEED_1 und POWER_FEED_2 (in diesem Fall POWER_FEED_1) über dem Minimalspannungsschwellenwert liegt.
Wenn die Spannung auf den Signalen POWER_FEED_1 und POWER_FEED_2 jeweils unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt (z. B. arbeitet die Vorrichtung 10 in einem vierten Modus), tritt die Steuereinrichtung 16 in den Notfallspeicherbetrieb ein. Zum Beispiel arbeitet der erste Schaltungsabschnitt 30 auf die Weise, die oben in Verbindung mit dem zweiten Modus erwähnt ist, wie oben erwähnt ist, und der zweite Schaltungsabschnitt 32 arbeitet auf die Weise, die oben in Verbindung mit dem dritten Modus beschrieben ist, wie oben erwähnt ist. In diesem Fall gibt jeder Transistor 64a und 64b des dritten Schaltungsabschnitts 34 einen niedrigen Ausgang an die dritte Diodenschaltung 60 aus. Die dritte Diodenschaltung 60 stellt dem Mikroprozessor 22 einen niedrigen Pegel auf dem Signal INTERRUPT bereit. Das Signal BATT_DOWN_B1 entspricht dem Ausgang vom ersten Transistor 42, der angibt, dass das Signal POWER_FEED_1 niedrig ist. Das Signal BATT_DOWN_B2 entspricht dem Ausgang vom zweiten Transistor 52, der angibt, dass das Signal POWER_FEED_2 niedrig ist.
Im Allgemeinen tritt der Mikroprozessor 22 im vierten Modus in den Notfallspeichermodus ein und speichert die verarbeiteten Daten, sobald die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 unter den Minimalspannungsschwellenwert abfallen. Wie oben erwähnt ist, entspricht der Minimalspannungsschwellenwert im Allgemeinen dem, dass die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 jeweils einen Spannungsausgang von z. B. kleiner als 3,0 ± 0,5 Volt bereitstellen. Im Allgemeinen bleibt der Mikroprozessor 22 (oder die Steuereinrichtung 16) für einen vorgegebenen Zeitraum in dem Notfallspeichermodus, um die verarbeiteten Daten zu speichern. In einem Beispiel bleibt der Mikroprozessor 22 für 30 ms im Notfallspeichermodus. Zum Beispiel kann der Mikroprozessor 22 einen Kondensator 62 zum Speichern einer Spannung enthalten, um sicherzustellen, dass der Mikroprozessor 22 für den vorgegebenen Zeitraum aktiv bleibt, um die verarbeiteten Daten zu speichern, während er sich im Notfallspeicherbetrieb befindet. Es ist zu verstehen, dass sich der Kondensator 62 entweder innerhalb oder außerhalb des Mikroprozessors 22 befinden kann. Die Gesamtgröße oder der Gesamtwert (z. B. die Kapazität) des Kondensators 62 kann derart ausgewählt sein, dass sichergestellt ist, dass der Kondensator 62 dem Mikroprozessor 22 die gespeicherte Spannung für den vorgegebenen Zeitraum bereitstellt.
Die Steuereinrichtung 16 bereitet sich auf einen Versorgungsausfall vor und tritt nach dem Ablauf des vorgegebenen Zeitraums (z. B. wenn die Steuereinrichtung 16 den Notfallspeichermodus verlässt) in eine Schleife ein, um nach einer Regeneration der Stromversorgung zu suchen (oder nach einer Regeneration der Spannung zu suchen). Wenn die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und wenn die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 für eine Zeitdauer, die den vorgegebenen Zeitraum überschreitet, unter dem Minimalspannungsschwellenwert bleiben, deaktiviert die Steuereinrichtung 16 den Speichervorgang und verbraucht jegliche verbleibende Energie (oder Leistung) und wird anschließend deaktiviert, bis die Spannung von der ersten Batterie 12 oder der zweiten Batterie 14 den Minimalspannungsschwellenwert überschreitet. Sobald die erste Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und/oder die zweite Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 regeneriert sind, tritt die Steuereinrichtung 16 in einen regulären Modus ein und nimmt den regulären Betrieb wieder auf.
Es ist zu verstehen, dass die Steuereinrichtung 16 keinen Hinweis vorab aufweisen wird, wann die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 ausfallen werden oder eine Spannung bereitstellen, die unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt. Von der Steuereinrichtung 16 wird gefordert, die verarbeiteten Daten innerhalb des Zeitrahmens von 30 ms (z. B. des vorgegebenen Zeitraums) auf der Grundlage der Anforderungen des Erstausstatters (OEM) zu speichern. Jedoch besteht das Problem darin, dem Mikroprozessor 22 nach dem Detektieren, dass die Spannung der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 den Minimalspannungsschwellenwert erreicht hat, eine geeignete Benachrichtigung, die verarbeiteten Daten zu speichern, bereitzustellen, derart, dass der Mikroprozessor 22 die verarbeiteten Daten innerhalb des vorgegebenen Zeitraums nach dem Eintreten in den Notfallspeichermodus speichert.
Unter der Annahme, dass der vorgegebene Zeitraum einem relativ kleinen Zeitfenster entsprechen kann und dass der Mikroprozessor 22 Software ausführt, derart, dass die Eingänge auf den Signalen BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 für eine Zeitdauer gelesen werden, die die OEM-Zeitvorgabeanforderung, um die verarbeiteten Daten zu speichern, überschreitet, nachdem die erste und die zweite Batterie 12, 14 den Minimalspannungsschwellenwert erreicht haben, nutzt die Steuereinrichtung 16 den dritten Schaltungsabschnitt 34, um das Signal INTERRUPT an einem Unterbrechungsstift 66 bereitzustellen, wobei unterstützt wird zu ermöglichen, dass der Mikroprozessor 22 vor dem Ablauf der Anforderung von 30 ms schnell bestimmt, dass die erste und die zweite Batterie 14, 16 ausgefallen sind oder eine Spannung bereitstellen, die den Minimalspannungsschwellenwert erreicht. Zum Beispiel stellen der erste und der zweite Schaltungsabschnitt 30, 32 dem Mikroprozessor 22 die Signale BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 als digitale Eingänge bereit. Der Mikroprozessor 22 führt Software aus, um diverse Eingänge zu lesen (einschließlich der Eingänge, die die Signale BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 alle 10 ms empfangen). Der Mikroprozessor 22 führt ferner Software aus, um einen „Antiprell“-Prozess einzusetzen, derart, dass ein korrekter Empfang eines digitalen Eingangs lediglich z. B. nach vier aufeinanderfolgenden Lesevorgängen mit demselben Wert bestätigt wird. Somit kann der Mikroprozessor 22 nach 40 ms (z. B. vier aufeinanderfolgenden Lesevorgängen des digitalen Eingangs auf den Signalen BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2) auf richtige Weise bestätigen, dass die Daten auf den Signalen BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 dem Minimalspannungsschwellenwert entsprechen. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 16 nicht innerhalb der Zeitvorgabeanforderung von 30 ms detektieren, dass die Spannung von der ersten und der zweiten Batterie 14, 16 kleiner oder gleich dem Minimalspannungsschwellenwert ist. Um diesen Zustand zu lösen, ist der dritte Schaltungsabschnitt 34 konfiguriert, das Signal INTERRUPT an dem Unterbrechungsstift 66 des Mikroprozessors 22 bereitzustellen. Dieser Aspekt ermöglicht, dass die Steuereinrichtung 16 innerhalb der OEM-Zeitvorgabeanforderung von 30 ms detektiert, dass die Spannung von der ersten und der zweiten Batterie 12, 14 kleiner oder gleich dem Minimalspannungsschwellenwert ist, und ermöglicht ferner, dass die Steuereinrichtung 16 in den Notfallspeichermodus eintritt, um die verarbeiteten Daten zu speichern, bevor der interne Kondensator 62 seine Spannung vollständig entlädt. In diesem Fall kann der Mikroprozessor 22 das Signal INTERRUPT auf einen Übergang von einer ansteigenden Signalflanke auf eine abfallende Signalflanke auf dem Unterbrechungsstift 66 überwachen, damit dies als ein Auslöser dient, um in den Notfallspeichermodus einzutreten.
Der Mikroprozessor 22 enthält einen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) 68, der eine analoge Version der Spannungen von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 empfängt. Der ADC 68 setzt die analoge Version der Spannungen von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 in digitale Werte um. Die digitalen Werte stellen eine Angabe bereit, ob die Spannungen von der ersten Batterie 12 oder der zweiten Batterie 14 über oder unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegen. Der Mikroprozessor 22 überwacht die digitalen Werte auf den Signalen BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2, um zu bestimmen, ob diese bestimmten, digitalen Werte denselben Zustand wie die digitalen Werte, die vom ADC 68 bereitgestellt werden, bereitstellen. In diesem Fall bestimmt der Mikroprozessor 22, ob der Zustand der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 (z. B. ob die Spannung von der ersten Batterie 12 oder der zweiten Batterie 14 über oder unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt), der dem ADC 68 bereitgestellt ist, mit dem Zustand der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14, der durch die Signale BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 angegeben wird, übereinstimmt. Wenn eine fehlende Übereinstimmung zwischen den Zuständen der Spannung der ersten Batterie 12 die dem ADC 68 bereitgestellt sind, und der Spannung auf dem Signal BATT_DOWN_B1 oder eine fehlende Übereinstimmung zwischen den Zuständen der Spannung der zweiten Batterie 14, die dem ADC 68 bereitgestellt sind, und der Spannung auf dem Signal BATT_DOWN_B2 vorliegen, erzeugt die Steuereinrichtung 16 einen Alarm, um einen Anwender zu benachrichtigen, dass ein Problem bezüglich der Steuereinrichtung 16 vorliegt. 3 wie unten dargelegt erklärt diesen Aspekt.
3 veranschaulicht ein Verfahren 150 zum Überwachen der Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 am Mikroprozessor 22.
In Vorgang 152 führt die Steuereinrichtung 16 (oder der Mikroprozessor 22) ein Unterprogramm zum Lesen eines Batterieüberwachungseingangs aus.
In Vorgang 154 misst die Steuereinrichtung 16 eine analoge Version der Spannung von der ersten Batterie 12 und liest außerdem die digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1. Ebenso misst die Steuereinrichtung 16 eine analoge Version der Spannung von der zweiten Batterie 14 und liest außerdem die digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B2.
In Vorgang 156 bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob die analoge Version der Spannung von der ersten Batterie 12 einem Wert entspricht, der einem Wert der digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1 ähnlich ist. Zum Beispiel bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob die analoge Version der Spannung von der ersten Batterie 12 einen Wert bereitstellt, der den digitalen Daten entspricht, die auf dem Signal BATT_DOWN_B1 gelesen werden. Wenn diese Bedingung wahr ist, bewegt sich das Verfahren 150 zu Vorgang 158. Wenn nicht, bewegt sich das Verfahren 150 zu Vorgang 160.
In Vorgang 158 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass eine fehlende Übereinstimmung zwischen der analogen Version der Spannung von der ersten Batterie 12 und den digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1 vorliegt und stellt einen Diagnosefehlercode (DTC) ein, der den Anwender alarmiert, dass ein Problem bezüglich der digitalen Daten vorliegt, die auf dem Signal BATT_DOWN_B1 gelesen werden. Der DTC gibt im Allgemeinen an, dass der erste Schaltungsabschnitt 30 eine Fehlfunktion aufweist.
In Vorgang 160 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass kein Problem vorliegt, und löscht die Daten, die zuvor auf dem Signal BATT_DOWN_B1 gelesen wurden.
In Vorgang 162 bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob die analoge Version der Spannung von der zweiten Batterie 14 einem Wert entspricht, der einem Wert der digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B2 ähnlich ist. Zum Beispiel bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob die analoge Version der Spannung von der zweiten Batterie 14 einen Wert bereitstellt, der den digitalen Daten entspricht, die auf dem Signal BATT_DOWN_B2 gelesen werden. Wenn diese Bedingung wahr ist, bewegt sich das Verfahren 150 zu Vorgang 164. Wenn nicht, bewegt sich das Verfahren 150 zu Vorgang 166.
In Vorgang 164 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass eine fehlende Übereinstimmung zwischen der analogen Version der Spannung von der zweiten Batterie 14 und den digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B2 vorliegt und stellt einen DTC ein, der den Anwender alarmiert, dass ein Problem bezüglich der digitalen Daten vorliegt, die auf dem Signal BATT_DOWN_B2 gelesen werden. Der DTC gibt im Allgemeinen an, dass der zweite Schaltungsabschnitt 32 eine Fehlfunktion aufweist.
In Vorgang 166 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass kein Problem vorliegt, und löscht die Daten, die zuvor auf dem Signal BATT_DOWN_B2 gelesen wurden. Das Verfahren 150 wird anschließend erneut ausgeführt.
4 veranschaulicht ein Verfahren 200 zum Speichern von Daten, wenn die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 einen Niederspannungszustand aufweisen.
In Vorgang 202 führt die Steuereinrichtung 16 (oder der Mikroprozessor 22) ein Batterieausfall-Unterbrechungsunterprogramm einer höheren Ebene aus.
In Vorgang 203 detektiert der Mikroprozessor 22 eine Unterbrechung auf dem Unterbrechungsstift 66 (z. B. geht das Signal INTERRUPT als Antwort darauf, dass der dritte Schaltungsabschnitt 34 detektiert, dass die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 jeweils eine Spannung bereitstellen, die kleiner oder gleich dem Minimalspannungsschwellenwert ist, von hoch auf niedrig über).
In Vorgang 204 setzt die Steuereinrichtung 16 die Leistungsaufnahme herab, während sie vom Kondensator 62 eine Spannung empfängt.
In Vorgang 206 speichert die Steuereinrichtung 16 lokale Daten, die durch einen oder mehrere Mikroprozessoren 22 genutzt werden, um einen gewünschten Vorgang bzw. diverse gewünschte Vorgänge durchzuführen, während sie vom Kondensator 62 eine Spannung empfängt. Die Daten können einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Getriebezustand, einem Sicherheitsgurtzustand, einer Öltemperatur, einer Außenbeleuchtung, Scheibenwischern, einer elektrischen Ansteuerung durch Leitungen, usw. entsprechen. Die Arten von Daten, die während eines Spannungsausfallzustands gespeichert werden, werden im Allgemeinen durch einen Erstausstatter (OEM) vorgegeben. Die Steuereinrichtung 16 speichert die Daten während des Spannungsausfallzustands, um sicherzustellen, dass auf diese Daten zugegriffen werden kann, sobald der Spannungsausfallzustand entfernt ist und die Spannung von der ersten Batterie 12 oder der zweiten Batterie 14 in einen regulären Spannungsbereich angestiegen ist.
In Vorgang 208 stellt die Steuereinrichtung 16 Parameter für ein Aufwachunterprogramm ein, bevor der Kondensator 62 entladen ist. Die Aufwachprozedur ist im Allgemeinen wie folgt. Wenn das Fahrzeug geparkt ist, gehen alle Fahrzeugsteuereinrichtungen „schlafen“ oder treten in einen Energiesparmodus ein. Während er sich in dem Energiesparmodus befindet (oder nach dem Ablauf des Notfallbetriebsmodus), kann ein Schreib/Lese-Speicher (RAM) alle seine Daten verlieren. Somit führt die Steuereinrichtung 16 nach einem Aufwachvorgang (d. h. die Spannung von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 liegt über dem Minimalspannungsschwellenwert und die Steuereinrichtung 16 arbeitet nicht länger im Notfallbetriebsmodus) grundlegende Überprüfungen durch, liest spezifische Konfigurationsdaten und lädt den RAM auf korrekte Weise auf der Grundlage der Daten, die während des Notfallbetriebsmodus gespeichert wurden.
In Vorgang 210 bereitet sich die Steuereinrichtung 16 auf eine Erschöpfung der Versorgung vor, bevor der Kondensator 62 entladen ist. In diesem Fall bereitet sich die Steuereinrichtung 16 für einen Totalausfall der Batterieleistung auf die Trennung von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 vor.
In Vorgang 212 führt die Steuereinrichtung 16 (oder der Mikroprozessor 22) das Unterprogramm zum Lesen der Batterieüberwachungseingänge wie in Vorgang 152 aus 3 dargelegt erneut aus. In diesem Fall wird das Verfahren 150 erneut ausgeführt, um zu bestimmen, ob die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 jeweils einen Niederspannungszustand aufweisen. Wenn z. B. der Niederspannungszustand am Unterbrechungsstift 66 festgestellt wird, wird der Mikroprozessor 22 in einen leistungsarmen Zustand übergehen und Daten speichern. Hier prüft der Mikroprozessor 22, um zu bestimmen, ob die erste Batterie 12 oder die zweite Batterie 14 zurückgekommen sind, und die Steuereinrichtung 16 wird sich abschalten, wenn die Leistung unter dem Minimalspannungsschwellenwert bleibt, wie oben erwähnt ist. Im Fall eines Spannungsübergangs auf der Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 und der zweiten Batterie 14 detektiert die Steuereinrichtung 16 den Niederspannungszustand für eine kurze Zeit (z. B. wenige ms), bevor die erste Batterie 12 oder die zweite Batterie 14 einen annehmbaren Spannungsausgang bereitstellen, wobei der Mikroprozessor 22 innerhalb dieser Zeit normalerweise nach wie vor in Betrieb ist. Sobald der Niederspannungszustand durch das Verfahren 150 nicht detektiert wird, kann die Steuereinrichtung 16 zum regulären Betrieb zurückkehren.
In Vorgang 214 bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 jeweils einen Niederspannungszustand aufweisen. Wenn diese Bedingung wahr ist, bewegt sich das Verfahren 200 zu Vorgang 212 zurück.
Im Allgemeinen bestimmt die Steuereinrichtung 16 vor einem vollständigen Versorgungsausfall, ob die Spannung von der Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 oder der zweiten Batterie 14 angestiegen ist (oder sich regeneriert hat). Wenn sich das Fahrzeugnetz entweder für die erste Batterie 12 oder die zweite Batterie 14 regeneriert hat, wird Vorgang 152 erneut ausgeführt.
Es ist zu verstehen, dass die Steuereinrichtung 16 periodisch aufwachen und die diversen Ausgänge vom ersten Schaltungsabschnitt 30, vom zweiten Schaltungsabschnitt 32 und vom dritten Schaltungsabschnitt 34 überwachen kann, während sie sich in einem Ruhemodus befindet, um zu überwachen, ob die digitalen Eingänge für die Signale BATT_DOWN_B1 und BATT_DOWN_B2 mit den gemessenen, analogen Werten übereinstimmen. Wenn das Signal INTERRUPT derart eingestellt worden ist, dass angegeben wird, dass die erste Batterie 12 und die zweite Batterie 14 eine Spannung bereitstellen, die kleiner oder gleich dem Minimalspannungsschwellenwert ist, wird die Steuereinrichtung 16 unter der Annahme, dass keine Leistung für die Steuereinrichtung 16 vorhanden ist, nicht periodisch aufwachen. Sobald die Spannung von der ersten Batterie 12 und/oder der zweiten Batterie 14 den Minimalspannungsschwellenwert überschreitet, wacht die Steuereinrichtung 16 auf. Im Allgemeinen kann der Ruhemodus dem entsprechen, wenn ein Zündungszustand AUS ist, usw. Außerdem ist zu verstehen, dass die Steuereinrichtung 16 konfiguriert sein kann, über eine oder mehrere der Fahrzeugsteuereinrichtungen 24 eine Angabe zu empfangen, dass das Fahrzeug in einen Zusammenstoß oder einen Unfall verwickelt ist. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 16 die Spannung für die erste Batterie 12 und/oder die zweite Batterie 14 überwachen und ein Signal, das angibt, das die erste Batterie 12 und/oder die zweite Batterie 14 während eines Zusammenstoßszenarios ausgefallen sind, an ein weiteres Fahrzeug übertragen, dass eine Benachrichtigung an ein E-Call-Center drahtlos übertragen kann. Dieser Aspekt kann durchgeführt werden, während der Mikroprozessor 22 innerhalb des Entladungszeitfensters (z. B. 30 ms) vom Kondensator 62 eine Spannung empfängt.
5 veranschaulicht ein Verfahren 250 zum Überwachen der digitalen Ausgänge vom ersten Schaltungsabschnitt 30, vom zweiten Schaltungsabschnitt 32 und vom ADC 68.
In Vorgang 252 führt die Steuereinrichtung 16 (oder der Mikroprozessor 22) ein Unterprogramm zum Lesen eines Batterieüberwachungseingangs aus.
In Vorgang 254 setzt die Steuereinrichtung 16 einen analogen Wert der Spannung von der ersten Batterie 12 über den ADC 68 in eine digitale Version um und liest außerdem die digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1. Ebenso setzt die Steuereinrichtung 16 einen analogen Wert der Spannung von der zweiten Batterie 14 um und liest außerdem die digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1.
In Vorgang 256 bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob der Zustand der ersten Batterie 12 (z. B. ob die Spannung von der ersten Batterie 12 über oder unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt), der ihr bereitgestellt und durch den ADC 68 umgesetzt ist, mit dem Zustand der ersten Batterie 12, der durch das Signal BATT__DOWN_B1 angeben ist, übereinstimmt. Wenn eine fehlende Übereinstimmung zwischen dem Zustand der ersten Batterie 12, der durch den ADC 68 umgesetzt ist, und dem Zustand der ersten Batterie 12, der durch das Signal BATT_DOWN_B1 angeben ist, vorliegt, bewegt sich das Verfahren 250 zu Vorgang 258. Wenn nicht, bewegt sich das Verfahren 250 zu Vorgang 260.
In Vorgang 258 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass eine fehlende Übereinstimmung zwischen der analogen Version der Spannung von der ersten Batterie 12 und den digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B1 vorliegt und stellt einen Diagnosefehlercode (DTC) ein, der den Anwender oder ein Dienstleistungszentrum alarmiert, dass ein Problem bezüglich der digitalen Daten, die auf dem Signal BATT_DOWN_B1 gelesen werden, oder bezüglich der Daten auf dem Ausgang des ADC 68 in Bezug auf die Analog/DigitalUmsetzung der ersten Energieeinspeisung von der ersten Batterie 12 vorliegt. Der DTC gibt im Allgemeinen an, dass der erste Schaltungsabschnitt 30 oder der ADC 68 eine Fehlfunktion aufweisen.
In Vorgang 260 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass kein Problem vorliegt, und löscht die Daten, die zuvor auf dem Signal BATT_DOWN_B1 gelesen wurden.
In Vorgang 262 bestimmt die Steuereinrichtung 16, ob der Zustand der zweiten Batterie 14 (z. B. ob die Spannung von der zweiten Batterie 14 über oder unter dem Minimalspannungsschwellenwert liegt), der ihr bereitgestellt und durch den ADC 68 umgesetzt ist, mit dem Zustand der zweiten Batterie 14, der durch das Signal BATT_DOWN_B2 angeben ist, übereinstimmt. Wenn eine fehlende Übereinstimmung zwischen dem Zustand der zweiten Batterie 14, der durch den ADC 68 umgesetzt ist, und dem Zustand der zweiten Batterie 14, der durch das Signal BATT_DOWN_B2 angeben ist, vorliegt, bewegt sich das Verfahren 250 zu Vorgang 264. Wenn nicht, bewegt sich das Verfahren 250 zu Vorgang 266.
In Vorgang 264 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass eine fehlende Übereinstimmung zwischen der analogen Version der Spannung von der zweiten Batterie 14 und den digitalen Daten auf dem Signal BATT_DOWN_B2 vorliegt und stellt den DTC ein, der den Anwender oder ein Dienstleistungszentrum alarmiert, dass ein Problem bezüglich der digitalen Daten, die auf dem Signal BATT_DOWN_B2 gelesen werden, oder bezüglich der Daten auf dem Ausgang des ADC 68 in Bezug auf die Analog/Digital-Umsetzung der zweiten Energieeinspeisung von der zweiten Batterie 14 vorliegt. Der DTC gibt im Allgemeinen an, dass der zweite Schaltungsabschnitt 32 oder der ADC 68 eine Fehlfunktion aufweisen.
In Vorgang 266 bestimmt die Steuereinrichtung 16, dass kein Problem vorliegt, und löscht die Daten, die zuvor auf dem Signal BATT_DOWN_B2 gelesen wurden. Das Verfahren 250 wird anschließend erneut ausgeführt.
Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Wörter Wörter der Beschreibung anstatt der Einschränkung, und es versteht sich, dass diverse Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgeist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale von diversen implementierenden Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Vorrichtung zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Steuereinrichtung, die Folgendes enthält: einen ersten Schaltungsabschnitt, der konfiguriert ist: ein erstes Signal, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und ein zweites Signal, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, zu empfangen; und ein Unterbrechungssignal zu übertragen, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind; und einen Mikroprozessor, der einen Unterbrechungseingang enthält und konfiguriert ist, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals am Unterbrechungseingang für einen vorgegebenen Zeitraum in einen Notfallbetriebsmodus einzutreten, um Daten zu speichern, die mindestens einem Fahrzeugvorgang entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Zeitraum einem Zeitraum entspricht, für den ein Kondensator dem Mikroprozessor mit einer Spannung davon Energie bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikroprozessor nach dem Ablauf des vorgegebenen Zeitraums die Daten, die dem mindestens einen Fahrzeugvorgang entsprechen, nicht speichern kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung ferner einen zweiten Schaltungsabschnitt enthält, der konfiguriert ist: die erste Energieeinspeisung für die erste Batterie als einen ersten analogen Eingang zu empfangen; den ersten analogen Eingang der ersten Energieeinspeisung in einen ersten digitalen Ausgang umzusetzen, der einer ersten Spannung der ersten Energieeinspeisung entspricht, und den ersten digitalen Ausgang an den ersten Schaltungsabschnitt zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung ferner einen dritten Schaltungsabschnitt enthält, der konfiguriert ist: die zweite Energieeinspeisung für die zweite Batterie als einen zweiten analogen Eingang zu empfangen; den zweiten analogen Eingang der zweiten Energieeinspeisung in einen zweiten digitalen Ausgang umzusetzen, der einer zweiten Spannung der zweiten Energieeinspeisung entspricht, und den zweiten digitalen Ausgang an den zweiten Schaltungsabschnitt zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Schaltungsabschnitt ferner konfiguriert ist, das Unterbrechungssignal auf der Grundlage des ersten digitalen Ausgangs und des zweiten digitalen Ausgangs zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen zweiten Schaltungsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, einen ersten digitalen Spannungsausgang, der angibt, dass die erste Energieeinspeisung für die erste Batterie entweder größer als der Minimalspannungsschwellenwert oder kleiner als der Minimalspannungsschwellenwert ist, an den Mikroprozessor zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Mikroprozessor einen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) enthält, um einen ersten analogen Spannungsausgang zu empfangen, der angibt, dass die erste Energieeinspeisung für die erste Batterie entweder größer als der Minimalspannungsschwellenwert oder kleiner als der Minimalspannungsschwellenwert ist, und den ersten analogen Spannungsausgang in einen zweiten digitalen Spannungsausgang umzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Mikroprozessor konfiguriert ist, einen Alarm zu übertragen, der angibt, dass die Steuereinrichtung fehlerhaft funktioniert, wenn der erste digitale Spannungsausgang angibt, dass die erste Energieeinspeisung für die erste Batterie sich von der ersten Energieeinspeisung für die erste Batterie, die durch den zweiten digitalen Spannungsausgang angegeben ist, unterscheidet.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die ferner einen dritten Schaltungsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, einen dritten digitalen Spannungsausgang, der angibt, dass die zweite Energieeinspeisung für die zweite Batterie entweder größer als der Minimalspannungsschwellenwert oder kleiner als der Minimalspannungsschwellenwert ist, an den Mikroprozessor zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der ADC konfiguriert ist, einen zweiten analogen Spannungsausgang zu empfangen, der angibt, dass die zweite Energieeinspeisung für die zweite Batterie entweder größer als der Minimalspannungsschwellenwert oder kleiner als der Minimalspannungsschwellenwert ist, und den zweiten analogen Spannungsausgang in einen vierten digitalen Spannungsausgang umzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Mikroprozessor konfiguriert ist, einen Alarm zu übertragen, der angibt, dass die Steuereinrichtung fehlerhaft funktioniert, wenn der dritte digitale Spannungsausgang angibt, dass die zweite Energieeinspeisung für die zweite Batterie sich von der zweiten Energieeinspeisung für die zweite Batterie, die durch den vierten digitalen Spannungsausgang angegeben ist, unterscheidet.
Verfahren zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines ersten Signals, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und eines zweiten Signals, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, an einem ersten Schaltungsabschnitt; Übertragen eines Unterbrechungssignals, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind, an einen Mikroprozessor; und Eintreten in einen Notfallbetriebsmodus für einen vorgegebenen Zeitraum, um Daten zu speichern, die mindestens einem Fahrzeugvorgang entsprechen, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals an einem Unterbrechungseingang eines Mikroprozessors.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der vorgegebene Zeitraum einem Zeitraum entspricht, für den ein Kondensator dem Mikroprozessor mit einer Spannung davon Energie bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner das Verhindern einer Speicherung der Daten, die dem mindestens einen Fahrzeugvorgang entsprechen, nach dem Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Folgendes umfasst: Empfangen der ersten Energieeinspeisung für die erste Batterie als einen ersten analogen Eingang an einem zweiten Schaltungsabschnitt; Umsetzen des ersten analogen Eingangs der ersten Energieeinspeisung in einen ersten digitalen Ausgang, der einer ersten Spannung der ersten Energieeinspeisung entspricht, über den zweiten Schaltungsabschnitt; und Übertragen des ersten digitalen Ausgangs an den ersten Schaltungsabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner Folgendes umfasst: Empfangen der zweiten Energieeinspeisung für die zweite Batterie als einen zweiten analogen Eingang an einem dritten Schaltungsabschnitt; Umsetzen des zweiten analogen Eingangs der zweiten Energieeinspeisung in einen zweiten digitalen Ausgang, der einer zweiten Spannung der zweiten Energieeinspeisung entspricht, über den dritten Schaltungsabschnitt; und Übertragen des zweiten digitalen Ausgangs an den zweiten Schaltungsabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Übertragen des Unterbrechungssignals ferner das Übertragen des Unterbrechungssignals auf der Grundlage des ersten digitalen Ausgangs und des zweiten digitalen Ausgangs umfasst.
Vorrichtung zum Überwachen einer Energieeinspeisung von mehreren Batterien in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Steuereinrichtung, die Folgendes enthält: einen ersten Schaltungsabschnitt, der konfiguriert ist: ein erstes Signal, das eine erste Energieeinspeisung für eine erste Batterie angibt, und ein zweites Signal, das eine zweite Energieeinspeisung für eine zweite Batterie angibt, zu empfangen; und ein Unterbrechungssignal zu übertragen, das angibt, dass die erste Energieeinspeisung und die zweite Energieeinspeisung jeweils kleiner oder gleich einem Minimalspannungsschwellenwert sind; und einen Mikroprozessor, der einen Unterbrechungseingang enthält und konfiguriert ist, als Antwort auf das Empfangen des Unterbrechungssignals am Unterbrechungseingang für einen vorgegebenen Zeitraum, bevor der Mikroprozessor deaktiviert wird, Daten zu speichern, die mindestens einem Fahrzeugvorgang entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Steuereinrichtung ferner konfiguriert ist, während des vorgegebenen Zeitraums ein zweites Signal zu übertragen, das einen leistungsarmen Zustand für die erste Batterie und die zweite Batterie angibt.