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Hintergrund der Erfindung
und Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Lösungen
zum Abschalten von Fahrzeugsystemen. Genauer gesagt betrifft die
Erfindung eine Leistungssteuerungsanordnung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern der Leistungsversorgung
in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 9 und ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15.
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Moderne
automobile Fahrzeuge sind hoch komplexe Maschinen, die viele miteinander
verbundene computerbasierte Einheiten umfassen. In Folge dessen
kann das Ein- und Ausschalten eines Fahrzeuges ein verhältnismäßig
aufwendiger und zeitintensiver Vorgang sein. Beispielsweise kann
es nötig sein, die Leistungsversorgung mancher Einheiten während
eines Zeitraums, nachdem die Zündung abgestellt worden
ist, fortzusetzen, um einen kontrollierten Abschaltvorgang sicherzustellen.
Entsprechend kann das Einschalten der computerbasierten Einheiten
einen Anlaufvorgang (booting procedure) erfordern, der die Abfahrt
verzögert. Daher erfordern das Ein- und Ausschalten besondere Überlegungen.
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EP 952 036 A2 beschreibt
ein Beispiel für eine Lösung, um einen kontrollierten
Abschaltvorgang kritischer Fahrzeugkomponenten durchzuführen.
Das Steuersystem zum Anschalten/Ausschalten hat hier einen Hauptschalter,
der eingeschaltet gelassen bleibt, wenn erfasst wird, dass der Fahrer
das Fahrzeug verlässt, wenn der Motor automatisch ausgeschaltet
wird. Unter dieser Bedingung kann nämlich erwartet werden,
dass der Fahrer relativ bald damit fortfahren wird, das Fahrzeug
zu bedienen, und demnach spart es bei dem zukünftigen Wieder-Einschalten
Zeit, wenn der Hauptschalter eingeschaltet bleibt. Ein Summer ertönt,
um den Fahrer daran zu erinnern, dass der Hauptschalter eingeschaltet
ist.
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US 2005/0055498 offenbart
eine Lösung zum Betreiben von automobilen Computervorrichtungen,
wobei ein Regelkreis bereitgestellt ist, um sicher zu stellen, dass
ein statischer Arbeitsspeicher zum geeigneten Zeitpunkt Notstrom
erhält. Somit kann die Software im Falle eines Stromausfalls
weiter ablaufen, wenn die Stromversorgung später wieder
hergestellt wird.
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Weiterhin
gibt es Situationen, in denen das Fahrzeug und seine Einheiten augenblicklich
ausgeschaltet werden müssen. Beispielsweise im Falle eines
Unfalls und/oder eines Feuers, in den/das ein Transportfahrzeug
für explosive Güter involviert ist. In Folge dessen
kann/sollte das Fahrzeug, abhängig von den Umständen,
mehr oder weniger schnell ausgeschaltet werden. Jedoch gibt es bislang
noch keine zufriedenstellende Lösung für ein automatisches
Bestimmen eines am Besten geeigneten Ausschalt-Vorgangs für
jede gegebene Situation.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung
bereit zu stellen, die die vorstehend genannten Probleme verringert
und somit ein adaptives Ausschalten für ein Fahrzeug bietet.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch die eingangs beschriebene
Anordnung gelöst, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet
ist, eine Anzahl von Statussignalen zu erhalten, die Bedingungen
für eine gegebene Gruppe an Funktionen in dem Fahrzeug
widerspiegeln. Basierend auf den gegenwärtigen Stellungen
des Hauptleistungs- und des Zündschalters, ist die Steuereinheit
dazu ausgebildet, ein Szenario aus einer Gruppe von Ausschaltszenarien
basierend auf den Statussignalen auszuwählen. Dann ist
die Steuereinheit dazu ausgebildet, eine Gruppe von Steuersignalen
zu erstellen, die dazu ausgebildet sind, ein Ausschalten des Fahrzeugs
auszulösen, das mit dem ausgewählten Szenario übereinstimmt.
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Diese
Anordnung ist vorteilhaft, da dadurch eine kontrollierte Ausschalt-
und Bereitschafts-(Stand-By)Betätigung erreicht werden
kann, wenn dies angemessen ist. Zu der selben Zeit kann ein Notfall-Ausschalten
erreicht werden, wenn notwendig.
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Gemäß einer
Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst die
Gruppe von Ausschalt-Szenarien ein Bereitschafts-Szenario, ein schnelles
Ausschaltszenario und ein Notfall-Ausschaltszenario. In dem Bereitschafts-Szenario
wird wenigstens eine Komponente in der Gruppe von Komponenten während
eines Verzögerungsintervalls weiterhin mit elektrischer
Leistung versorgt. In dem schnellen Ausschaltszenario, wird die
Versorgung der Gruppe von Komponenten mit elektrischer Leistung
so schnell wie möglich unterbrochen, während das
Risiko minimiert wird, dass die Komponenten Schaden hiervon nehmen.
In dem Notfall-Ausschaltszenario jedoch wird die Versorgung der
Gruppe von Komponenten mit elektrischer Leistung augenblicklich unterbrochen
(d. h. ohne Überlegung, ob dies für die betroffenen
Einheiten/Komponenten schädlich ist oder nicht). Somit
sind die wichtigsten Abschaltsituationen effizient bewältigt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist
die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Bereitschafts-Szenario dann
auszuwählen:
wenn der Hautleistungsschalter in der
aktiven Stellung positioniert ist, der Zündschalter in
der inaktiven Stellung positioniert ist, und ein erstes Statussignal erhalten
wird, das widerspiegelt, dass wenigstens eine Tür des Fahrzeugs
verriegelt ist (beispielsweise die Türen zu der Fahrerkabine).
In einer solchen Situation kann nämlich erwartet werden,
dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat, dass er/sie jedoch verhältnismäßig
bald zurückkehren wird. Demnach ist es während
des Verzögerungsintervalls vorteilhaft, die Leistungsversorgung
derjenigen Komponenten, die eine verhältnismäßig
lange Anlaufzeit benötigen, aufrecht zu erhalten.
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Gemäß noch
einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung,
ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, ein schnelles Ausschaltszenario
dann auszuwählen, wenn die wenigstens eine Tür bei
Ablauf des Verzögerungsintervalls verriegelt bleibt. Dadurch
wird ein unnötiges Versorgen der Fahrzeugkomponenten mit
Leistung vermieden und die Batterieleistung wird eingespart.
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Gemäß einer
noch weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung
ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das schnelle Ausschaltszenario
dann auszuwählen, wenn die Steuereinheit die aufeinander
folgenden Meldungen erhält, dass: der Zündschalter
in der inaktiven Stellung positioniert ist, der Hauptschalter von
der aktiven zu der inaktiven Stellung umgeschaltet ist, und wenigstens
eine Tür des Fahrzeugs verriegelt ist (z. B. die Türen
zu der Fahrerkabine). In einer solchen Situation ist es nämlich
vernünftig, zu erwarten, dass der Fahrer sich eine wesentliche
Zeit lang von dem Fahrzeug entfernt aufhalten wird. Um Batterieleistung
zu sparen, ist es demnach vorteilhaft, das Fahrzeug so schnell wie möglich
abzuschalten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist
die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Notfall-Ausschaltszenario
dann auszuwählen, wenn die Steuereinheit Meldungen erhält,
dass: ein Fahrer sich auf einem Fahrersitz des Fahrzeugs befindet,
der Zündschalter in der aktiven Stellung positioniert ist,
und der Hauptschalter von der aktiven zu der inaktiven Stellung
umgeschaltet ist. Eine solche Situation ist klar ein Anzeichen für
einen Notfall und demnach kann erwartet werden, dass ein augenblickliches
Abschalten erwünscht ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist
die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Meldung, dass der Fahrer
sich auf dem Fahrersitz befindet, mit Hilfe wenigstens eines oder
mehrerer der nachfolgenden Signale zu erhalten: ein Statussignal
von einem durch Sitzen aktivierten Schalter, ein Statussignal von
einem Bild-Aufzeichnungsgerät, das dazu ausgebildet ist,
wiederholt Bilddaten zu erfassen, die einen Bereich in unmittelbarer
Nähe des Sitzes darstellen, oder ein Doppler-basiertes
Statussignal, das ein reflektiertes Prüfsignal darstellt,
welches in Richtung eines Bereichs des Sitzes ausgesendet wird.
Somit kann eine zuverlässige Bestimmung darüber
durchgeführt werden, ob ein Fahrer den Fahrersitz belegt
oder nicht. Naturgemäß können auch alternative
oder zusätzliche Sensoren verwendet werden, um zu bestimmen, ob
ein Fahrer anwesend ist oder nicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das eingangs
beschriebene Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Fahrzeug die vorgeschlagene
Anordnung zum Steuern der Verteilung der elektrischen Leistung an
die Fahrzeugkomponenten umfasst.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das eingangs
beschriebene Verfahren gelöst, wobei ein Szenario aus einer Gruppe
von Ausschaltszenarien basierend auf Meldungen ausgewählt
wird, die angeben, ob der Hauptleistungs- und der Zündschalter
in einer jeweils aktiven oder inaktiven Stellung positioniert sind,
und basierend auf einer Anzahl von Statussignalen, die Bedingungen
für eine gegebene Gruppe von Funktionen in dem Fahrzeug
widerspiegeln. Dann wird eine Gruppe von Steuersignalen erstellt,
die dazu ausgebildet sind, ein Ausschalten des Fahrzeugs auszulösen,
das mit dem ausgewählten Szenario übereinstimmt.
Die Vorteile dieses Verfahrens wie auch der vorstehend genannten
Ausführungsformen davon sind aus der vorstehenden Diskussion
unter Bezugnahme auf die vorgeschlagene Fahrzeuganordnung offensichtlich.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt
gelöst, das in einen Speicher des Computers ladbar ist.
Das Computerprogrammprodukt umfasst Software, die dazu ausgebildet
ist, das vorstehend genannte Verfahren zu steuern, wenn das Programmprodukt
auf einem Computer läuft.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Hilfe von Ausführungsformen
erläu tert, die als Beispiele offenbart sind, und in Bezugnahme
auf die angefügten Zeichnungen.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm über eine Leistungssteuerungsanordnung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
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2a–c
zeigen Diagramme, die Beispiele der Ausschalt-Szenarien gemäß den
Ausführungsformen der Erfindung darstellen,
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3 zeigt
ein Kraftfahrzeug, das mit der vorgeschlagenen Leistungssteuerungsanordnung ausgestattet
ist, und
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4 zeigt
ein Flussdiagramm, das das allgemeine Verfahren gemäß der
Erfindung darstellt.
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Beschreibung der Ausführungsformen
der Erfindung
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Wir
beziehen uns eingangs auf 1, die ein Blockdiagramm über
eine Leistungssteuerungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
zeigt. Die Anordnung umfasst eine Hauptleistungsquelle 110,
einen Hauptleistungsschalter 120, einen Zündschalter 125 und
eine Steuereinheit 130.
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Die
Hauptleistungsquelle 110 ist angeordnet, um eine Gruppe
von Komponenten C1, C2, ..., Cm in dem Fahrzeug, vorzugsweise all
die Komponenten in dem Fahrzeug, mit elektrischer Leistung zu versorgen.
Jedoch können manche dieser Komponenten elektrische Leitung über
eine Hilfsleistungsquelle erhalten, die ihrerseits von der Hauptleistungsquelle 110 mit
Leistung versorgt/geladen wird. Hier nehmen wir an, dass die Hauptleistungsquelle 110 eine
nominelle Spannung Ubat hat.
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Der
Hauptleistungsschalter 120 ist angeordnet, um wahlweise
die Versorgung der Gruppe von Komponenten C1, C2, ..., Cm mit elektrischer
Leistung von der Hauptleistungsquelle 110 zu ermöglichen
bzw. zu unterbinden. Diese Energieversorgung wird vorzugsweise mittels
wenigstens eines Steuersignals Ctrl1 erreicht, das von der Steuereinheit 130 in Antwort
auf eine Meldung an einem ersten Eingang 131 der Steuereinheit 130 erzeugt
wird. Somit zeigt in diesem Beispiel die Aufnahme der Spannung Ubat an einem ersten Eingang 131 an,
dass der Hauptleistungsschalter 120 sich in einer aktiven
Stellung befindet, während eine Null/Grund-Spannung anzeigt, dass
sich der Hauptleistungsschalter 120 in einer inaktiven
Stellung befindet.
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Der
Zündschalter 125, der mittels eines Schlüssels,
mittels eines Druckknopfes oder mittels einer Speicherkarte (smart
card) gesteuert werden kann, ist dazu ausgebildet, wahlweise die
Versorgung einer Untergruppe C1, C2, ..., Ck der Gruppe von Komponenten
C1, C2, ..., Cm mit elektrischer Leistung von der Hauptleistungsquelle 110 zu
ermöglichen oder zu unterbinden, wie auch des Motors und anderer
wichtiger Bestandteile des Kraftfahrzeugs. Der Zündschalter 125 kann
eine Anzahl individueller Unter-Schalter 125a und 125b aufweisen,
von denen jeder dazu angeordnet ist, die Versorgung von spezifischen
Komponenten/Einheiten in dem Fahrzeug mit Leistung abhängig
davon auszulösen, wie weit ein Zündschlüssel
gedreht ist. Die Aktivierung eines ersten Unter-Schalters 125a kann
beispielsweise dazu führen, dass eine erste Gruppe von
Komponenten mit Leistung versorgt wird (beispielsweise einschließlich
der Tonanlage), während die Aktivierung eines zweiten Unter-Schalters 125b dazu
führen kann, dass eine zweite Gruppe von Komponenten mit
Leistung versorgt wird (beispielsweise einschließlich des Motors).
Natürlich ist jede andere Anzahl von Unter-Schaltern als
die dargestellten zwei Schalter gleichermaßen gemäß der
Erfindung denkbar. Ferner ist der Zündschalter 125 in
Reihe mit dem Hauptleistungsschalter 120 derart geschaltet,
dass die Untergruppe der Komponenten C1, C2, ..., Ck ausschließlich
dann angetrieben wird, wenn sowohl der Hauptleistungsschalter 120 als
auch der Zündschalter 125 in einer aktiven Stellung
positioniert sind. 1 zeigt dies selbstverständlich
in einer hochgradig schematischen Art und Weise. Eine tatsächliche
Implementierung umfasst typischerweise zahlreiche Schalt-Relays
und Schalter, um diese Funktionalität zu erreichen.
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Analog
zu dem vorstehend genannten hat die Steuereinheit 130 vorzugsweise
wenigstens einen zweiten Eingang 132a und 132b,
die jeweils dazu ausgebildet sind, eine jeweilige Meldung darüber
zu erhalten, ob der Zündschalter 125 in einer
aktiven Stellung (Spannung = Ubat) oder
in einer inaktiven Stellung (Spannung = Grundspannung) positioniert
ist. Die Steuereinheit 130 ist dazu ausgebildet, wenigstens
ein Steuersignal Ctrl1 in Antwort auf die über den zweiten
Eingang (die zweiten Eingänge) 132a/132b erhaltene
Meldung zu erzeugen. Die Steuereinheit 130 ist angeordnet,
um auch eine Anzahl von Statussignalen s1,
s2, ..., sn zu erhalten,
die Bedingungen für eine gegebene Gruppe von Funktionen
widerspiegeln. Basierend auf diesen Signalen s1,
s2, ..., sn und
auf den gegenwärtigen Stellungen des Hauptleistungsschalters 120 und
des Zündschalters, ist die Steuereinheit 130 dazu
ausgebildet, ein Szenario aus einer Gruppe von Ausschaltszenarien auszuwählen.
Dann ist die Steuereinheit 130 dazu ausgebildet, eine Gruppe
von Steuersignalen Ctrl1 zu erzeu gen, die dazu ausgebildet sind,
ein Ausschalten des Fahrzeugs auszulösen, das mit dem ausgewählten
Szenario übereinstimmt.
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Erfindungsgemäß wird
angenommen, dass das Fahrzeug wenigstens eine Notstrom-Leistungsquelle
umfasst, so dass wann immer die Energieversorgung aus der Hauptleistungsquelle 110 in
Folge eines Ausschalt-Befehls unterbrochen ist, der vom Deaktivieren
des Zündschalters 125 und/oder des Hauptschalters 110 ausgelöst
wurde, die betroffenen Komponenten/Einheiten ausreichend mit Leistung während
irgendeines nachfolgenden Ausschalt-Vorgangs versorgt werden können.
Beispielsweise können eine oder mehrere Komponenten/Einheiten
mit Hilfe einer geeigneten lokalen Notstromversorgung versorgt werden,
wie mit Hilfe einer zweiten Batterie 115 dargestellt ist,
die mit der Steuereinheit 130 verbunden ist. Alternativ
oder als Ergänzung hierzu können eine oder mehrere
Komponenten/Einheiten Notstrom von der Hauptleistungsquelle 110 über
einen Relay-Schalter 117 erhalten, der von der Steuereinheit 130 mit
Hilfe wenigstens eines Steuersignals Ctrl2 gesteuert wird. Somit
kann die nominelle Spannung Ubat weiterhin
an die Komponenten/Einheiten während eines notwendigen
Ausschalt-Vorgangs abgegeben werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung umfasst die Gruppe von Ausschaltszenerien ein
Bereitschafts-Szenario, ein schnelles Ausschaltszenario und ein
Notfall-Ausschaltszenario. Das Bereitschafts-Szenario schließt
eine anhaltende Versorgung von wenigstens einer Komponente in der
Gruppe von Komponenten C1, C2, ..., Cm während eines Verzögerungsintervalls
mit elektrischer Leistung ein. Somit kann das Fahrzeug während
dieses Intervalls verhältnismäßig schnell
erneut gestartet werden (unter Anderem, weil ein Hochfahren und
andere zeitintensive Vorgänge vermieden werden). Das schnelle Ausschaltszenario
schließt eine Unterbrechung der Versorgung der Gruppe von
Komponenten C1, C2, ..., Cm so schnell wie möglich mit
elektrischer Leistung ein. Nichts desto Trotz wird das Ausschalten
hier in einer solchen Art und Weise bewirkt, dass das Risiko einer
Beschädigung der Komponenten minimiert wird. Beispielsweise
werden Spannungsstörgrößen verringert
und den Einheiten/Komponenten wird Zeit bereit gestellt, um relevante
Parameter etc. zu speichern. Das Notfall-Ausschaltszenario schließt
eine augenblickliche Unterbrechung der Versorgung aller Komponenten
in der Gruppe C1, C2, ..., Cm mit elektrischer Leistung mit ein.
Das heißt in diesem Fall besteht das Ziel des Vorgangs
nicht darin, jegliche Effekte, die die Komponenten beeinträchtigen
können, zu vermeiden. Stattdessen ist Sicherheit das Hauptanliegen.
Somit kann dieses Szenario angewendet werden, wenn das Fahrzeug
explosive Güter transportiert und angenommen wird, dass
das Fahrzeug in einen Unfall und/oder in ein Feuer involviert ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit 130 dazu
ausgebildet, das Bereitschafts-Szenario dann auszuwählen,
wenn:
- (a) Der Hauptleistungsschalter 120 in
der aktiven Stellung positioniert ist,
- (b) der Zündschalter 125 in der inaktiven
Stellung positioniert ist, und
- (c) wenigstens ein erstes Statussignal s1 von
der Steuereinheit 130 erhalten wurde, das widerspiegelt,
dass wenigstens eine Tür verriegelt ist.
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Die
Bedingung (b) zeigt an, dass der Fahrer den Motor abgestellt hat.
Jedoch ist es vernünftig, zu erwarten, dass der Motor verhältnismäßig
bald erneut gestartet wird, da er/sie den Hauptleistungsschalter 120 eingeschaltet
gelassen hat (Bedingung (b)). Das Verriegeln der Tür(en),
beispielsweise zu der Fahrerkabine (Bedingung (c)) zeigt an, dass
der Fahrer zeitweise das Fahrzeug außerhalb seines/ihres
Sichtfeldes lässt, beispielsweise, um eine kurze Pause
zu machen. Demnach kann ein teilweise durchgeführtes Ausschalten
des Fahrzeugs angemessen sein, jedoch wird eine Untergruppe der
Komponenten während des Verzögerungsintervalls
TD weiterhin mit Leistung versorgt.
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2a zeigt
ein Diagramm, das das Bereitschafts-Szenario darstellt. Das Diagramm
bildet die Ausgangsspannung U auf der vertikalen Achse und die Zeit
t entlang der horizontalen Achse ab. Wir nehmen an, dass die Bedingungen
(a), (b) und (c) an einem ersten Zeitpunkt t1 erfüllt
sind. Dies löst das Verzögerungsintervall TD aus. Vorzugsweise, wenn bei Ablauf des
Verzögerungsintervalls TD (bei
t = tD) die wenigstens eine Tür
verriegelt bleibt, ist die Steuereinheit 130 dazu ausgebildet,
das schnelle Ausschaltszenario (siehe nachfolgend) auszuwählen. Nichts
desto Trotz ist die Steuereinheit 120 vorzugsweise dann,
wenn wenigstens eine der wenigstens einen Tür während
des Verzögerungsintervalls TD unverriegelt
ist, dazu ausgebildet, das Verzögerungsintervall TD erneut zu starten. Danach folgt das schnelle Ausschaltszenario,
für den Fall, dass die Steuereinheit 130 nicht
eine Meldung über den zweiten Eingang 132 darüber
erhalten hat, dass das Fahrzeug erneut gestartet werden soll.
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2b zeigt
ein Diagramm, das ein Beispiel des schnellen Ausschaltszenarios
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
darstellt. Hier nehmen wir an, dass die Steuereinheit 130 die
aufeinanderfolgenden Meldungen erhält, dass:
- (i) Der Zündschalter 125 in der inaktiven
Stellung positioniert ist,
- (ii) der Hauptschalter (120) von der aktiven zu der inaktiven
Stellung umgeschaltet ist, und
- (iii) wenigstens eine Tür des Fahrzeugs verriegelt ist.
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In
diesem Beispiel ist die Bedingung (i) bei einem ersten Zeitpunkt
t1 erfüllt; die Bedingung (ii)
ist bei einem zweiten Zeitpunkt t2 erfüllt;
und die Bedingung (iii) ist zu einem dritten Zeitpunkt t3 erfüllt. In Folge dessen ist die
Steuereinheit 130 dazu ausgebildet, die Steuersignale Ctrl1/Ctrl2
derart zu erzeugen, dass die Versorgung der Gruppe von Komponenten C1,
C2, ..., Cm mit elektrischer Leistung sobald wie möglich
nach dem dritten Zeitpunkt t3 unterbrochen wird,
während das Risiko, dass die Komponenten irgendeinen Schaden
als Ergebnis hieraus nehmen, minimiert wird.
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Gemäß der
einen Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit 130 dazu
ausgebildet, das Notfall-Ausschaltszenario dann auszuwählen, wenn
die Steuereinheit 130 Meldungen erhält, dass:
- (1) Ein Fahrer sich auf einem Fahrersitz des
Fahrzeugs befindet,
- (2) der Zündschalter 125 in der aktiven Stellung positioniert
ist, und
- (3) der Hauptschalter 120 von der aktiven zu der inaktiven
Stellung umgeschaltet ist.
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2c zeigt
ein Diagramm, das ein Beispiel eines solchen Notfall-Ausschaltszenarios
darstellt. Zu einem Zeitpunkt t4 nehmen
wir an, dass die Bedingungen (1), (2) und (3) erfüllt sind.
Daher ist die Steuereinheit 130 dazu ausgebildet, die Steuersignale Ctrl1/Ctrl2
derart zu erzeugen, dass die Versorgung der Gruppe von Komponenten
C1, C2, ..., Cm mit elektrischer Leistung augenblicklich unterbrochen wird.
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Vorzugsweise
ist die Steuereinheit 130 dazu ausgebildet, die Meldung
bzgl. der Bedingung (1) (ob ein Fahrer sich auf dem Fahrersitz befindet,
oder nicht) mittels eines oder mehrerer der nachfolgenden Signale
zu erhalten: ein Statussignal s2 von einem Schalter,
der durch Sitzen aktiviert wird, ein Statussignal s2 von
einem Bild- Aufnahmegerät (beispielsweise einem Videorekorder),
der dazu ausgebildet ist, wiederholt Bilddaten zu erfassen, die
einen Bereich in unmittelbarer Nähe des Sitzes darstellen,
oder ein Doppler-basiertes Statussignal s2,
das ein reflektiertes Prüfsignal darstellt, welches in
Richtung eines Bereichs des Sitzes ausgesendet wird (beispielsweise
ein Radar, Sonar oder Infrarotsignal).
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Die
vorstehend genannten Szenarien können als wichtige Beispiele
unterschiedlicher Ausschaltstrategien angesehen werden, die die
vorgeschlagene Steuereinheit 130 automatisch implementieren
kann. Natürlich sind auch zahlreiche zusätzliche/alternative
Ausschaltszenarien denkbar. Beispielsweise kann ein Statussignal,
das von der Steuereinheit 130 erhalten wird, widerspiegeln,
ob die Rückleuchten des Fahrzeugs aktiviert sind oder nicht.
Das Signal kann nämlich verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit
einzuschätzen, dass der Fahrer innerhalb eines bestimmten
Zeitintervalls zu dem Fahrzeug zurückkehren wird. Ferner
wird dann, wenn der Kabinenalarm aktiviert ist, während
wenigstens eine Tür zu dem Ladebereich geöffnet
ist, dies vorzugsweise als eine Lade/Entladesituation interpretiert.
In einer solchen Situation ist es somit vernünftig, zu
erwarten, dass der Fahrer verhältnismäßig
bald zu dem Fahrzeug zurückkehren wird, und es macht demnach
Sinn, die Leistungsversorgung an eine Untergruppe der Komponenten
C1, C2, ..., Cm während eines Verzögerungsintervalls
TD aufrecht zu erhalten. Ferner kann die
Länge des Verzögerungsintervalls TD abhängig
von den Statussignalen angepasst werden, um ein gewünschtes
Gleichgewicht zwischen Leistungsverbrauch und Anlaufzeit zu erreichen.
Bestimmte Kombinationen von Status können nämlich
eine verhältnismäßig kurze Abwesenheit
des Fahrers von dem Fahrzeug anzeigen, während andere Kombinationen
von Status eine längere Abwesenheit anzeigen können.
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Die
Automobilindustrie hat sich in Richtung einer erhöhten
Anwendung von Netzwerklösungen zum Steuern unterschiedlicher
Arten von Einheiten und Vorgängen in den Fahrzeugen entwickelt.
So beschreiben beispielsweise das Steuerbereichsnetzwerk (CAN),
das zeitauslösende CAN (TTCAN), das FlexRay, der Datentransport
in medienorientierten Anordnungen (MOST) und die Byte-Flight-Standards Mittel,
um diese Arten von Netzwerken in Lastkraftwägen, Bussen
und anderen Kraftfahrzeugen zu erreichen. Mit Hilfe eines CAN oder
eines ähnlichen Netzwerks können eine große
Anzahl von Fahrzeugenfunktionen basierend auf verhältnismäßig
wenigen elektronischen Steuereinheiten (ECUs) erreicht werden. Daher
umfasst das Fahrzeug, in das die vorliegende Steueranordnung integriert
ist, vorzugsweise eine Anzahl von ECUs, die mit einem Netzwerk in einer
solchen Art und Weise verbunden sind, dass die Einsatzmittel von
zwei oder mehreren ECUs verbunden werden können, um eine überall
flexible und effiziente Fahrzeuggestaltung bereitzustellen. Somit kann
das Fahrzeug ein Netzwerk 140, beispielsweise durch ein
CAN verkörpert, umfassen und die Steuereinheit 130 ist
vorzugsweise in einer ECU enthalten oder wird durch diese verkörpert.
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Wie
vorstehend diskutiert, ist es wichtig, im Gedächtnis zu
behalten, dass die vorstehend genannten Statussignale s1 und
s2 nur Beispiele für Statussignale
bilden, die erfindungsgemäß verwendet werden können.
Der Status einer Dienstahlalarmanlage, der Zentralverriegelungsstatus,
der Sitzgurtstatus, die Lichtstatus und der Status der Feststellbremse
stellen andere Beispiele oder Alternativen zusätzlich anwendbarer
Statussignale sn dar.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist auch ein computerlesbares
Medium 135 in der Steueranordnung enthalten. Dieses Medium 135 wird
beispielsweise durch ein Speichermodul verkörpert und hat
ein darauf gespeichertes Programmprodukt, wobei das Programmprodukt
dazu ausgebildet ist, die Steuereinheit 130 zu veranlassen,
den vorstehend beschriebenen Vorgang zu steuern. Dieses computerlesbare
Medium 135 ist entweder in der Steuereinheit 130 enthalten
oder mit dieser Einheit verbunden, so dass beispielsweise die Steuereinheit 130 das
Medium 135 über eine Schnittstelle erreichen kann.
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3 zeigt
ein Kraftfahrzeug 200, das mit einer vorgeschlagenen Leistungssteuerungsanordnung
ausgestattet ist. Das Fahrzeug 200 umfasst eine Gruppe
von elektrisch angetriebenen Komponenten C1, C2, ..., Cm, die von
einer Hauptleistungsquelle 110 angetrieben werden. Ein
Hauptleistungsschalter 120 ist ferner angeordnet, um wahlweise
die Versorgung der Komponenten C1, C2, ..., Cm mit elektrischer
Leistung von der Hauptleistungsquelle 110 zu ermöglichen
oder zu unterbinden. Ein Zündschalter 125 ist
auch angeordnet, um die Versorgung einer Untergruppe der Komponenten
C1, C2, ..., Cm mit elektrischer Leistung von der Hauptleistungsquelle 110 zu
ermöglichen oder zu unterbinden. Der Zündschalter 125 ist
in Serie mit dem Hauptleistungsschalter 120 derart angeordnet,
dass die Untergruppe ausschließlich dann angetrieben wird,
wenn sowohl der Hauptleistungsschalter 120 als auch der Zündschalter 125 in
einer aktiven Stellung positioniert sind. Eine Steuereinheit 130 ist
angeordnet, um die Leistungsversorgung der Komponenten C1, C2, ...,
Cm basierend auf den Stellungen der Schalter 120 und 125 und
einer Anzahl von Statussignalen s1, s2, ..., sn gemäß dem,
was vorstehend unter Bezugnahme auf die 1, 2a, 2b und 2c beschrieben
wurde, derart zu steuern, dass ein adaptives Ausschalten des Fahrzeugs 200 erreicht
wird.
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Als
Zusammenfassung wird nachfolgend das allgemeine Verfahren zum Steuern
der Leistungsversorgung in einem Kraftfahrzeug unter Bezugnahme auf
das Flussdiagramm in 4 beschrieben.
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Ein
Schritt 410 erhält Meldungen gegenwärtiger
Zustände des Hauptleistungsschalters bzw. des Zündschalters,
d. h. Informationen, die angeben, ob die Schalter inaktiv (um eine
Leistungsversorgung aus der Fahrzeughauptleistungsquelle zu verhindern)
oder aktiv (um eine Leistungsversorgung aus der Fahrzeughauptleistungsquelle
zu ermöglichen) sind. Ein Schritt 420 erhält
eine Anzahl von Statussignalen, die Bedingungen für eine
gegebene Gruppe von Funktionen in dem Fahrzeug widerspiegeln, die als
relevant zum Bestimmen eines geeigneten Ausschaltszenarios erachtet
werden. Vorzugsweise werden die Schritte 410 und 420 im
Wesentlichen parallel zueinander ausgeführt.
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Dann,
nachdem die Schritte 410 und 420 abgeschlossen
wurden, überprüft ein Schritt 430, ob
der Hauptleistungs- und der Zündschalter anzeigen, dass
das Fahrzeug ausgeschaltet werden soll oder nicht. Falls nicht,
kehrt der Vorgang zu den Schritten 410 und 420 zurück.
Andernfalls wählt ein Schritt 440 ein Ausschaltszenario
basierend auf den Stellungen des Hauptschalters und des Zündschalters
und den Statussignalen, die in Schritt 420 erhalten wurden. Schließlich
erzeugt ein Schritt 450 eine Gruppe von Steuersignalen,
die dazu ausgebildet sind, ein Abschalten des Fahrzeugs auszulösen,
das mit dem ausgewählten Ausschaltszenario übereinstimmt.
Da die Ausschaltszenarien einen Bereitschaftsmodus umfassen können,
von dem aus das Fahrzeug erneut eingeschaltet werden kann, muss
der Vorgang nicht notwendigerweise nach Schritt 450 enden.
Dies ist mit Hilfe eines gepunkteten Pfeils zu den Schritten 410 und 420 dargestellt.
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Alle
Vorgangsschritte wie auch jegliche Untersequenz von Schritten, die
unter Bezugnahme auf die 4 vorstehend beschrieben sind,
können mit Hilfe eines programmierten Computerapparats
gesteuert werden. Ferner erstreckt sich die Erfindung, obwohl die
Ausführungsformen der Erfindung, die unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen vorstehend beschrieben sind, ein Computergerät
und in dem Computerapparat durchgeführte Vorgänge
beschreiben, somit auch auf Computerprogramme, insbesondere Computerprogramme
auf oder in einem Träger, die dazu ausgebildet sind, die
Erfindung in die Praxis umzusetzen. Das Programm kann in der Form
eines Quellcodes, eines Objektcodes, einer Codezwischenquelle und
eines beispielsweise in einer teilweise kompilierten Form vorliegenden
Objektcodes, oder in jeglicher anderen für eine Verwendung
in der Implementierung des erfindungsgemäßen Vorgangs geeigneten
Form vorliegen. Der Träger kann jegliche Einheit oder Vorrichtung
sein, die in der Lage ist, das Programm zu tragen. Beispielsweise
kann der Träger ein Speichermedium aufweisen, wie beispielsweise einen
Flash-Speicher, einen Festwertspeicher (ROM, Nur-Lese-Speicher),
beispielsweise eine CD (Compact Disk), oder einen Halbleiter-Festwertspeicher (Halbleiter-ROM),
einen EPROM (löschbaren programmierbaren Festwertspeicher),
einen EEPROM (elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher)
oder ein magnetisches Aufnahmemedium, beispielsweise eine Floppy-Disk
oder eine Hard-DisK. Ferner kann der Träger ein übertragbarer Träger
sein, wie beispielsweise ein elektrisches oder optisches Signal,
das über elektrische oder optische Kabel oder durch Funk
oder andere Mittel übertragen werden kann. Wenn das Programm
durch ein Signal verkörpert wird, das direkt mittels eines
Kabels oder einer anderen Vorrichtung oder eines Mittels übertragen
werden kann, kann der Träger durch solch ein Kabel oder
solch eine Vorrichtung oder solch ein Mittel gebildet sein. Alternativ
kann der Träger ein integrierter Schaltkreis sein, in den
das Programm eingebettet ist, wobei der integrierte Schaltkreis
dazu ausgebildet ist, die relevanten Vorgänge durchzuführen, oder
zur Verwendung in der Durchführung der relevanten Vorgänge
ausgebildet ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in den Figuren beschriebenen Ausführungen
beschränkt, sondern kann innerhalb der Ansprüche
frei variiert werden.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine Leistungssteuerung in einen Kraftfahrzeug.
Eine Hauptleistungsquelle (110) ist ausgebildet, um eine
Gruppe von Komponenten (C1, C2, ..., Cm) in dem Fahrzeug mit elektrischer
Leistung zu versorgen. Ein Hauptleistungsschalter (120)
ist ausgebildet, um wahlweise die Versorgung der Gruppe von Komponenten
(C1, C2, ..., Cm) mit elektrischer Leistung von der Hauptleistungsquelle
(110) zu ermöglichen oder zu unterbinden, und
ein Zündschalter (125) ist ausgebildet, um wahlweise
die Versorgung einer Untergruppe (C1, C2, ..., Ck) der Gruppe von
Komponenten (C1, C2, ..., Cm) mit elektrischer Leistung von der
Hauptleistungsquelle (110) zu ermöglichen oder
zu unterbinden. Ferner ist der Zündschalter (125)
in Serie mit dem Hauptleistungsschalter (120) geschaltet,
so dass die Untergruppe (C1, C2, ..., Ck) ausschließlich dann
mit Leistung versorgt wird, wenn sowohl der Hauptleistungsschalter
(120) als auch der Zündschalter (125)
in einer aktiven Stellung positioniert sind. Eine Steuereinheit
(130) ist dazu ausgebildet, zu erhalten: eine jeweilige
Meldung (131, 132) darüber, ob sowohl
der Hauptleistungsschalter (120) als auch der Zündschalter
(125) in einer aktiven Stellung oder inaktiven Stellung
positioniert sind oder nicht, und eine Anzahl von Statussignalen
(s1, s2, ..., sn), die Bedingungen für eine gegebene
Gruppe von Funktionen in dem Fahrzeug widerspiegeln. Basierend darauf
ist die Steuereinheit (130) dazu ausgebildet, die Versorgung
der Gruppe von Komponenten (C1, C2, ..., Cm) mit Leistung von der
Hauptleistungsquelle (110) derart zu steuern, dass ein
Szenario aus einer Gruppe von Ausschaltszenarien basierend auf den Statussignalen
(s1, s2, ..., sn) ausgewählt wird, und eine Gruppe
von Steuersignalen (Ctrl1) erstellt wird, die dazu ausgebildet sind,
ein Abschalten des Fahrzeugs auszulösen, das mit dem ausgewählten
Szenario übereinstimmt. Somit kann ein kontrolliertes Abschalten
erreicht werden, wenn dies angebracht ist. Ferner wird ein Notfall-Ausschaltszenario
ermöglicht, sofern es notwendig ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 952036
A2 [0003]
- - US 2005/0055498 [0004]