DE102023202203A1 - Circuit for enabling post-travel processing by the control unit of a vehicle and device therefor - Google Patents
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Abstract
Das ECU 110 umfasst einen Eingangsstift 104, der über einen T15-Schalter 112 im Fahrzeug mit einer Stromquelle 122 verbindbar ist. Der Eingangsstift 104 empfängt einen Eingeschaltet- oder Ausgeschaltet-Status des T15-Schalters 112, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung 120 ein Nachlaufrelais 114 mit einer Relaisspule 116 und einem Relaisschalter 118 umfasst. Die Relaisspule 116 und der Relaisschalter 118 sind mit der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle des ECU 110 verbindbar, sodass eine Nachverarbeitung durch das ECU 110 möglich ist, während der T15-Schalter 112 ausgeschaltet ist. Die Stromquelle 122 ist die Fahrzeugbatterie, beispielsweise eine Nieder-/Hochspannungsbatterie. Die Schaltung 120 und die Vorrichtung 100 sind im Fahrzeug nachrüstbar oder als neue Komponente in das Fahrzeug einbaubar.The ECU 110 includes an input pin 104 connectable to a power source 122 via a T15 switch 112 in the vehicle. The input pin 104 receives an on or off status of the T15 switch 112, characterized in that the circuit 120 includes a tracking relay 114 with a relay coil 116 and a relay switch 118. The relay coil 116 and the relay switch 118 are connectable to the input/output interface of the ECU 110, allowing post-processing by the ECU 110 while the T15 switch 112 is off. The power source 122 is the vehicle battery, for example a low/high voltage battery. The circuit 120 and the device 100 can be retrofitted in the vehicle or installed in the vehicle as a new component.
Description
Vollständige Spezifikation:Full specification:
Die folgende Spezifikation beschreibt und erläutert die Wesensart der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, in der diese auszuführen ist.The following specification describes and explains the nature of the present invention and the manner in which it is to be carried out.
Gebiet der Erfindung:Field of invention:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Ermöglichung der Nachlaufverarbeitung nach der Fahrt durch das Steuergerät eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung dafür.The present invention relates to a circuit for enabling post-travel processing by the control unit of a vehicle and a device therefor.
Hintergrund der Erfindung:Background of the invention:
In Kraftfahrzeugsystemen sind die Steuergeräte je nach Art der Funktion im Fahrzeug als Fahrzeugsteuergerät oder Motorsteuergerät oder als andere Arten von Steuergeräten ausgestattet. Diese Steuergeräte werden mit Niederspannung (z. B. 12 V) aus einer Fahrzeugbatterie versorgt. Nachdem der Benutzer das Fahrzeug ausgeschaltet hat (T15 ist geöffnet), schaltet sich das Steuergerät nicht sofort aus. Es gibt bestimmte Prozesse, die vor dem Abschalten des Steuergeräts durchgeführt werden und als Nachverarbeitungsprozesse nach der Fahrt bezeichnet werden. In einem grundlegenden Steuergerät gibt es nur einen Stift für die Stromversorgung des Steuergeräts, der mit T15 verbunden ist. Sobald T15 ausgeschaltet wird, schaltet sich das Steuergerät sofort aus, da die Stromversorgung unterbrochen ist. Somit werden keine Post-Drive-Prozesse ausgeführt und ist die Funktionalität des Steuergerätes eingeschränkt. In anderen Fällen wird ein separates Energiesteuergerät zusammen mit dem Basissteuergerät verwendet, was die Kosten des Systems erhöht.In motor vehicle systems, the control units are equipped as vehicle control units or engine control units or as other types of control units, depending on the type of function in the vehicle. These control devices are powered with low voltage (e.g. 12 V) from a vehicle battery. After the user turns off the vehicle (T15 is open), the ECU does not turn off immediately. There are certain processes that are carried out before the ECU is turned off and are called post-trip processing processes. In a basic ECU, there is only one pin for ECU power supply, which is connected to T15. As soon as T15 is switched off, the control unit switches off immediately because the power supply is interrupted. This means that no post-drive processes are carried out and the functionality of the control unit is limited. In other cases, a separate energy controller is used along with the basic controller, increasing the cost of the system.
Es wird eine elektrische Stromversorgungsschaltung für eine automatisierte Getriebesteuervorrichtung nach dem Stand der Technik (
Kurzbeschreibung der begleitenden Zeichnungen:Brief description of the accompanying drawings:
Eine Ausführungsform der Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die folgenden begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Nachlaufverarbeitung nach der Fahrt durch ein Motorsteuergerät (ECU) eines Fahrzeugs nach der Fahrt ermöglicht.
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1 1 shows a block diagram of a circuit that enables post-travel processing by an engine control unit (ECU) of a vehicle after traveling, according to an embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen:Detailed description of the embodiments:
Die Verbindungen mit der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle des ECU 110 umfassen die Relaisspule 116, die zwischen einem Ausgangsstift 102 und einem Massestift 108 des ECU 110 verbindbar ist. Ferner sind über den T15-Schalter 112 ein erster Kontakt (NC) und ein zweiter Kontakt (NO) für den Relaisschalter 118 verbindbar. Außerdem ist eine gemeinsame Anschlussklemme für den Relaisschalter 118 mit einem Stromversorgungsstift 106 des ECU 110 verbindbar. Die gemeinsame Anschlussklemme ist bei Aktivierung und Deaktivierung des Nachlaufrelais 114 über den Ausgangsstift 102 funktionell über den Relaisschalter 118 (oder das Schütz) mit dem ersten Kontakt (NC) oder dem zweiten Kontakt (NO) verbindbar. Der Stromversorgungsstift 106 versorgt das ECU 110 mit Strom aus der Stromquelle 122. Die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle der ECU 110 umfasst den Ausgangsstift 102, den Eingangsstift 104, den Stromversorgungsstift 106 und den Massestift 108. Es werden nur die Stifte erläutert, die für die Funktion der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, da das ECU 110 auch weitere Stifte/Anschlüsse enthält.The connections to the input/output interface of the
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das ECU 110 mit notwendigen Signalerkennungs-, Signalerfassungs- und Signalverarbeitungsschaltungen sowie den Sensoren (falls erforderlich) ausgestattet. Das ECU 110 ist eine Steuereinheit (Recheneinheit), die Speicherelemente wie Direktzugriffsspeicher (RAM) und/oder Nur-Lese-Speicher (ROM), Analog-Digital-Wandler (ADC) und einen Digital-Analog-Wandler (DAC), Taktgeber, Zeitgeber, Zähler und mindestens einen Mikroprozessor/Mikrocontroller (der Maschinenlernen implementieren kann) umfasst, die untereinander und mit anderen Komponenten über Kommunikationsbuskanäle verbunden sind. Das Speicherelement ist mit Logiken oder Befehlen oder Programmen oder Anwendungen oder Modulen/Modellen und/oder Schwellenwerten vorgespeichert, auf die der mindestens eine Prozessor gemäß den definierten Routinen zugreift. Die internen Komponenten des ECU 110 werden nicht erläutert, da sie dem Stand der Technik entsprechen, und diese dürfen nicht einschränkend verstanden werden. Das ECU 110 kann auch Kommunikationseinheiten umfassen, um mit einer externen Rechenvorrichtung wie beispielsweise der Cloud, einem entfernten Server usw. über drahtlose oder drahtgebundene Mittel wie beispielsweise Global System for Mobile Communications (GSM), 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, serielle Netzwerke und dergleichen zu kommunizieren. Das ECU 110 ist in Form eines System-in-Package (SiP) oder System-on-Chip (SOC) oder in einer beliebigen anderen bekannten Form realisierbar. Ferner ist das ECU 110 das Fahrzeugsteuergerät (VCU), die/das Karosseriesteuergerät/-modul (BCU/BCM), das Motorsteuergerät (ECU) oder eine Kombination davon.According to the present invention, the ECU 110 is equipped with necessary signal detection, signal acquisition and signal processing circuits as well as the sensors (if necessary). The
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das ECU 110 für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder für Elektro- oder Hybridfahrzeuge geeignet, z. B. für Zweiräder wie Motorräder, Motorroller, E-Bikes, Dreiräder wie Auto-Rikschas, Vierradfahrzeuge wie Autos, Mehrradfahrzeuge und andere Fahrzeuge wie Wassersportfahrzeuge und Schneemobile.According to an embodiment of the present invention, the ECU 110 is suitable for internal combustion engine vehicles or for electric or hybrid vehicles, e.g. B. for two-wheelers such as motorcycles, scooters, e-bikes, three-wheelers such as auto-rickshaws, four-wheelers such as cars, multi-wheel vehicles and other vehicles such as water sports vehicles and snowmobiles.
In
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Nachlaufrelais 114 ein einpoliges Wechselschalter-(SPDT-)Relais. Die Schaltung 120 ermöglicht dem ECU 110 die Durchführung von Nachverarbeitungsprozessen nach der Fahrt ohne interne Hardwareänderung des ECU 110. Der erste Kontakt ist ein normalerweise geschlossener (NC-, Öffner-) Kontakt, und der zweite Kontakt ist ein normalerweise geöffneter (NO, Schließer-)Kontakt. Außerdem ist die Schaltung 120 am ECU 110 nachrüstbar.According to one embodiment of the present invention, the
In Kraftfahrzeugsystemen, in denen nur ein Stromversorgungsstift 106 für das ECU 110 und kein Stromversorgungschip zur Steuerung eines externen Relais vorhanden ist, wird ein einpoliges Wechselschalter-(SPDT-) Relais in das ECU 110 integriert und direkt durch das ECU 110 gesteuert. Um ein solches SPDT-Relais mit dem ECU 110 zu verbinden, werden neben dem Stromversorgungsstift 106 zwei weitere Stifte, der digitale Eingangsstift 104 und der digitale Ausgangsstift 102, als Relaistreiber verwendet. Das ECU 110 hält das Nachlaufrelais 114 aktiviert, bis die Nachlaufprozesse beendet sind.In automotive systems where there is only a
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung 100 zur Nachlaufverarbeitung im Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Motorsteuergerät (ECU) 110 des Fahrzeugs, wobei der Eingangsstift 104 des ECU 110 über den T15-Schalter 112 des Fahrzeugs mit der Stromquelle 122 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung 100 die Schaltung 120 zusammen mit dem ECU 110 umfasst. Die Schaltung 120 umfasst das Nachlaufrelais 114 mit der Relaisspule 116 und dem Relaisschalter 118. Die Relaisspule 116 und der Relaisschalter 118 sind mit der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle des ECU 110 so verbunden, dass eine Nachverarbeitung durch das ECU 110 möglich ist, wenn der T15-Schalter 112 ausgeschaltet ist.According to an embodiment of the present invention, a
In der Vorrichtung 100 umfassen die Verbindungen mit der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle des ECU 110 die Relaisspule 116, die zwischen dem Ausgangsstift 102 und dem Massestift 108 des ECU 110 verbunden ist. Der erste Kontakt (NC) und der zweite Kontakt (NO) für den Relaisschalter 118 sind über den T15-Schalter 112 verbunden, und die gemeinsame Anschlussklemme des Relaisschalters 118 ist mit dem Stromversorgungsstift 106 des ECU 110 verbunden. Die gemeinsame Anschlussklemme ist bei Aktivierung und Deaktivierung des Nachlaufrelais 114 basierend auf Signalen aus dem Ausgangsstift 102 über den Relaisschalter 118 funktionell mit einem des ersten Kontakts (NC) und des zweiten Kontakts (NO) verbunden.In the
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Nachlaufrelais 114 der Vorrichtung 100 ein einpoliges Wechselschalter-(SPDT-) Relais. Die Schaltung 120 ermöglicht dem ECU 110 die Durchführung von Nachverarbeitungsprozessen nach der Fahrt ohne interne Hardwareänderung des ECU 110. Der erste Kontakt ist ein normalerweise geschlossener (NC-, Öffner-)Kontakt, und der zweite Kontakt ist ein normalerweise geöffneter (NO, Schließer-)Kontakt. Die Vorrichtung 100 ist in dem Fahrzeug nachrüstbar oder als neue Komponente in das Fahrzeug einbaubar.According to the present invention, the
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das ECU 110 dazu ausgelegt, den Status des Fahrzeugs basierend auf dem am Eingangsstift 104 empfangenen Signal als eingeschaltet oder ausgeschaltet zu erkennen und das Nachlaufrelais 114 entsprechend über den Ausgangsstift 102 zu betätigen.According to an embodiment of the present invention, the
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Funktionsweise der Schaltung 120 und der Vorrichtung 100 erläutert, ohne diese zu einzuschränken. Die Schaltung 120 ist in verschiedenen Stufen des Betriebs dargestellt. Das Nachlaufrelais 114 ist mit dem ECU 110 verbunden/integriert. Die Relaisspule 116 ist an einem Ende mit Masse verbunden, und das andere Ende ist mit dem digitalen Ausgangsstift 102 des ECU 110 verbunden, der eine 12-V-Versorgung (Active High) bereitstellen kann. Der Relaisschalter 118 umfasst zwei Eingänge, wobei der erste Kontakt normalerweise geschlossen (NC) und der zweite Kontakt normalerweise geöffnet (NO) ist. Wenn das Nachlaufrelais 114 nicht betätigt/nicht erregt ist, ist der Relaisschalter 118 mit dem ersten Kontakt verbunden. Wenn das Nachlaufrelais 114 aktiviert ist, ist der Relaisschalter 118 mit dem zweiten Kontakt verbunden. Der Relaisschalter 118 ist mit dem Stromversorgungsstift 106 verbunden, der das ECU 110 mit Strom versorgt. In der ersten Stufe 124 sind der erste Kontakt und der zweite Kontakt über den T15-Schalter 112 so verbunden, dass der erste Kontakt mit der geöffneten Seite des T15-Schalters 112 und der zweite Kontakt mit der permanenten Stromquelle 122, der 12-V-Batterie, verbunden ist. Der T15-Schalter 112 ist ebenfalls mit dem Eingangsstift 104 verbunden. Ein Schlüssel (entweder ein physischer Schlüssel oder ein tastenbasierter Schlüssel) ist im ausgeschalteten Zustand dargestellt.According to the present invention, an operation of the
In der zweiten Stufe 126 wird der physische Schlüssel in ein Schlüsselloch gesteckt und gedreht oder eine Drucktaste betätigt, sodass der T15-Schalter 112 geschlossen und eingeschaltet wird, was zu einem Stromfluss führt, wie durch den gestrichelten Pfeil dargestellt. Das ECU 110 wird über den Stromversorgungsstift 106 eingeschaltet und erkennt den Status des T15-Schalters 112 über den Eingangsstift 104 als eingeschaltet. Die Relaisspule 116 wird noch nicht erregt.In the
In der dritten Stufe 128 aktiviert das ECU 110 das Nachlaufrelais 114, wenn der T15-Schalter 112 als eingeschaltet erkannt wird. Das ECU 110 schaltet den Ausgangsstift 102 frei und aktiviert dadurch das Nachlaufrelais 114. Nach der Aktivierung wird die Relaisspule 116 erregt, wodurch der Relaisschalter 118 aus der ersten Kontaktstellung in die zweite Kontaktstellung bewegt wird. Der Stromfluss von der Stromquelle 122 ist durch den gestrichelten Pfeil dargestellt. Außerdem ist ein gestrichelter Pfeil dargestellt, der anzeigt, dass das ECU 110 den Status des T15-Schalters 112 weiterhin als eingeschaltet erkennt.In the
In der vierten Stufe 130 wird das Fahrzeug ausgeschaltet, d. h. der T15-Schalter 112 wird geöffnet. Das ECU 110 empfängt den Status des T15-Schalters 112 nicht mehr am Eingangsstift 104 und stellt somit fest, dass der Nachlaufzyklus begonnen hat. Das ECU 110 hält die Versorgung des Nachlaufrelais 114 intakt (ohne Unterbrechung), damit die Nachverarbeitung abgeschlossen werden kann. Sobald die Nachverarbeitung abgeschlossen ist, deaktiviert das ECU 110 den Ausgangsstift 102 und unterbricht dadurch die Stromversorgung des Nachlaufrelais 114. Der Relaisschalter 118 bewegt sich am ersten Kontakt wieder in die Grundstellung zurück. Die erste Stufe 124 ist bereit für den nächsten Zyklus.In the
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Schaltung 120 und die Vorrichtung 100 für das ECU 110 zur Nachlaufverarbeitung in Fahrzeugen bereitgestellt. Mit einfachen Worten: wenn das Fahrzeugsystem ausgeschaltet ist, d. h. der T15-Schalter 112 eingeschaltet ist, was das ECU 110 einschaltet. Das ECU 110 erkennt den T15-Schalter 112 am Eingangsstift 104 als eingeschaltet. Das ECU 110 aktiviert das Nachlaufrelais 114 über den Ausgangsstift 102. Die Stromzufuhr von der Stromquelle 122 schaltet im Relaisschalter 118 von der NC-Stellung in die NO-Stellung. Wenn nun der T15-Schalter 112 ausgeschaltet wird, erkennt das ECU 110 den Status am Eingangsstift 104 als ausgeschaltet. Das ECU 110 ist weiterhin eingeschaltet, da die Stromversorgung über die NO-Stellung des Relaisschalters 118 im Nachlaufzyklus erfolgt. Wenn die gesamte Nachlaufverarbeitung abgeschlossen ist, schaltet das ECU 110 das Nachlaufrelais 114 durch Deaktivieren des Ausgangsstifts 102 aus. Der Relaisschalter 118 schaltet aufgrund der stromlosen Relaisspule 116 zurück in die NC-Stellung. Da T15 jedoch ausgeschaltet ist, bleibt das Fahrzeugsystem ausgeschaltet und ist für den nächsten Fahrzyklus bereit.According to the present invention, the
Es versteht sich, dass die in der obigen Beschreibung erläuterten Ausführungsformen lediglich illustrativen Charakter haben und den Anwendungsbereich dieser Erfindung nicht einschränken. Viele derartige Ausführungsformen und andere Modifikationen und Änderungen der in der Beschreibung erläuterten Ausführungsform können in Betracht gezogen werden. Der Schutzumfang der Erfindung ist lediglich durch den Umfang der Ansprüche begrenzt.It is understood that the embodiments explained in the above description are merely illustrative in nature and do not limit the scope of this invention. Many such embodiments and others Modifications and changes to the embodiment explained in the description may be considered. The scope of the invention is limited only by the scope of the claims.
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