DE3743962A1

DE3743962A1 - Stromversorgung einer elektrischen schaltung in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE3743962A1
Application number: DE19873743962
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Dipl I Kumpfmueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-13

Description

Die Erfindung geht von der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten bekannten Stromversorgung aus, die für sich dem Fachmann vertraut ist.

Die Aufgabe der Erfindung,

- zu ermöglichen, daß die Schaltung trotz des Abschaltens der Stromlieferung möglichst zuverlässig zuerst noch bestimmte Aufgaben erledigen kann, bevor auch sie endgültig abgeschal tet wird,

wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Stromversorgung gelöst.

Die in den Unteransprüchen definierten Weiterbildungen der Er findung gestatten, zusätzliche Vorteile zu erreichen. So gestat tet die Stromversorgung gemäß Patentanspruch

2, die Anbringung eines eigenen gesonderten Trennschalters zu vermeiden, indem der - eine geregelte Spannung liefernde - Spannungsregler als Trennschalter mitausgenutzt wird,
3, einen besonders einfachen Aufbau zu erreichen,
4, eine sehr präzis definierbare Verzögerung der Verzögerungs schaltung zu erreichen, wobei die Verzögerungsschaltung z. B. durch ein Schieberegister oder einen Zähler gebildet wird,
5, einen besonders geringen Aufwand trotz besonders präziser Einhaltung der Verzögerung der Verzögerungsschaltung zu er reichen, und
6, die Umwandlungsschaltung so aufgebaut und betrieben werden kann, daß diese während des Spannungszusammenbruchs an der Schaltung, also nach dem verzögerten Abschalten des Schal ters bzw. Spannungsreglers, selbst bei schwer definierbarem Pegel der der Schaltung entnommenen mehr oder weniger perio dischen Signale kein Haltesignal bzw. kein Neueinschaltsi gnal mehr von der Verzögerungsschaltung erzeugt wird.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren gezeigten drei Ausfüh rungsbeispiele weiter erläutert, wobei

Fig. 1 ein besonders den Patentansprüchen 2 und 3 entsprechen des Beispiel,

Fig. 2 ein besonders den Patentansprüchen 2, 4 und 5 entspre chendes Beispiel, und

Fig. 3 ein besonders den Patentansprüchen 2, 4 und 6 entspre chendes Beispiel zeigt.

Alle Figuren zeigen die Batterie B des Fahrzeugs, einen Schal ter S, der die Stromlieferung wahlweise ein- und abzuschalten gestattet, sowie einen Spannungsregler SR, welcher die Batte riespannung in eine hochkonstant geregelte 5 V-Versorgungsspan nung der elektronischen Schaltung µP, nämlich eines Mikropro zessors µP, liefert.

Alle Figuren zeigen auch eine Verzögerungsschaltung, vgl. VG in Fig. 1 und SG in Fig. 2 und 3, welche über einen Eingang E des Spannungsreglers SR die Stromlieferung von der Batterie B an den Mikroprozessor µP steuert. Diese Verzögerungsschaltung VG bzw. SG steuert nämlich ihrerseits, sobald der Schalter S in seinen sperrenden Zustand gesteuert ist, den als Trennschalter wirkenden Spannungsregler SR - allerdings verzögert ! - in den sperrenden Zustand, um damit die Stromlieferung an den Mikro prozessor µP verzögert zu unterbrechen.

Alle Figuren zeigen also Beispiele der Stromversorgung der elek tronischen Schaltung µP in einem Fahrzeug, wobei in einem gegen HF-Störungen abgeschirmten Gehäuse G zwischen der Batterie B und der Schaltung µP ein Trennschalter SR eingefügt ist und wo bei der Schalter S, z. B. das Zündschloß S, die Verzögerungs schaltung VG bzw. SG so steuert, daß schließlich erst mit deut licher Verzögerung der die Schaltung µP versorgende Trennschal ter SR seinerseits in den sperrenden Zustand gesteuert wird. Dies ermöglicht, daß die Schaltung µP - trotz des Abschaltens der Stromlieferung mittels des Schalters S, z. B. mittels des Zündschlosses S - zuerst noch bestimmte Aufgaben erledigen kann, bevor auch die Schaltung µP schließlich abgeschaltet wird.

Diese Schaltung µP kann daher z. B. Aufzeichnungen über Fahrge schwindigkeiten und -dauern sowie über Zustände von Fahrzeug teilen wie Getrieben, Bremsen und Motor, noch rechtzeitig spei chern und gegebenenfalls sogar solche Werte verarbeiten, bevor diese Schaltung µP ihrereits schließlich ebenfalls völlig abge schaltet wird.

Bei den in den Figuren gezeigten Beispielen ist also der Trenn schalter SR jeweils durch einen Spannungsregler SR gebildet, der seinerseits als Stromlieferant der Schaltung µP dient, in dem er zum Betrieb der Schaltung µP die Batteriespannung auf z. B. 5 V mit hochkonstantem Pegel reduziert und indem er, ge steuert von der Verzögerungsschaltung VG bzw. SG, zusätzlich als Schalter zur endgültigen Unterbrechung der Stromversorgung der Schaltung µP dienen kann. Eine solche Stromversorgung macht also die Anbringung eines eigenen gesonderten Trennschalters unnötig.

Die Verzögerungsschaltung VG, vgl. Fig. 1, kann z. B. ein passi ves Verzögerungsglied darstellen, also z. B. eine RC- oder eine LC-Schaltung, oder z. B. ein monostabiles Flip-Flop. Wesentlich ist nur, daß diese Verzögerungsschaltung zuverlässig arbeitet, obwohl die Abschaltung der Stromversorgung durch Sperren des Schalters S bereits eingeleitet ist. Bei Bedarf ist also diese Verzögerungsschaltung VG, ebenso die entsprechenden Verzöge rungsschaltungen SG für Fig. 2 und 3, noch - zumindest vorüber gehend - weiterhin mit der Stromversorgung zu verbinden, bis diese Verzögerungschaltung VG bzw. SG zuverlässig ihr verzöger tes Ausgangssignal über den Eingang E den Trennschalter/Span nungsregler SR zugeleitet hat. - Ein rein passives Verzöge rungsglied VG hat übrigens den Vorteil, einen besonders einfa chen Aufbau zu haben und - zumindest bei entsprechender Dimen sionierung - trotzdem relativ zuverlässig und präzis zu verzö gern.

Diese Zuverlässigkeit der Verzögerungsschaltung beim Abschalten der Stromversorgung kann weiter gesteigert werden, indem man eine Verzögerungsschaltung VG bzw. SG verwendet, welche während der Zeit, in der sie ihr Signal verzögert, präzis durch Taktim pulse C getaktet wird, vgl. auch Fig. 2. Dann kann nämlich die Verzögerungszeit außerordentlich präzise eingehalten werden, selbst wenn vor dem Steuern des Schalters S in seinem sperren den Zustand die Stromversorgung, z. B. die Spannung der Batterie B, schon mehr oder weniger instabil wurde, z. B. auf ihren hal ben Nennwert zurückging. Eine solche hohe Konstanz der Verzöge rungszeit ist durch eine Verzögerungsschaltung VG, welche aus rein passiven Elementen aufgebaut ist, nicht immer im gleichen Maße wie bei einer Steuerung der Verzögerungsschaltung durch Taktimpulse C gewährleistet. Durch die Verwendung der Taktim pulse C ist aber die Schaltung µP fähig, innerhalb der durch die Taktimpulse vorgegebenen Verzögerungszeit ihre abschließen de Restaufgabe vollständig zu beenden.

Die die Verzögerungsschaltung SG steuernden Taktimpulse, vgl. C in Fig. 2, können ihrerseits eventuell bereits unmittelbar aus der Schaltung µP entnommen werden, wenn diese Schaltung ihrer seits eine digitale, taktimpulsgesteuerte Schaltung µP ist - notfalls könnte aber die Verzögerungsschaltung SG auch einen eigenen Taktimpulsgenerator enthalten. Dann kann mit verhältnis mäßig geringem Aufwand die Verzögerungszeit besonders präzis eingehalten werden, weitgehend unabhängig von der momentanen Leistungsfähigkeit der Batterie B.

In Fig. 3 ist eine Umwandlungsschaltung I, z. B. eine integrieren de Schaltung I, gezeigt, welche mehr oder weniger periodisch in der Schaltung µP auftretende Impulse umwandelt in Taktimpulse, die ihrerseits die Verzögerungsschaltung SG präzis takten, um die Verzögerungszeit präzis einhalten zu können. Auf diese Wei se ist also der Taktimpulsbedarf der Verzögerungsschaltung SG an die Signale D der Schaltung µP anpaßbar - mit Hilfe entspre chender Dimensionierung der Umwandlungsschaltung I sogar bei Bedarf so, daß selbst bei nur noch schwer definierbarem Pegel der Signale D zuverlässig alle die Verzögerungsschaltung SG taktenden Taktimpulse mit ausreichender Amplitude präzis er zeugt werden können, so daß der Trennschalter SR zuverlässig ausreichend verzögert die Stromversorgung der Schaltung µP abschaltet.

In den Figuren ist zusätzlich gezeigt, daß der Mikroprozessor µP mittels einer RESET-Leitung RS wieder ordnungsgemäß gestar tet werden kann, sobald der Schalter S wieder in seinen leiten den Zustand gesteuert wird. Außerdem ist es möglich, die Schal tung µP bei Bedarf auch zusätzlich unmittelbar, wie in den Fi guren gezeigt, über den Schalter S mit der Batterie B zu ver binden, z. B. um damit spezielle Bauelemente der Schaltung µP unabhängig vom Trennschalter SR direkt über den Schalter S mit Batteriestrom zu versorgen.

In Fig. 2 ist zusätzlich angedeutet, daß die Verzögerungsschal tung SG ihrerseits auch auf die Taktimpulse C, bzw. auf die Erzeugung der Taktimpulse C, in der Schaltung µP Einfluß neh men kann. Die Erfindung ist nämlich auch nicht darauf be schränkt, daß solche Taktimpulse von außen zu den in den Figu ren gezeigten Beispielen zugeführt werden.

Insbesondere das in Fig. 3 gezeigte Beispiel ermöglicht, die Verzögerungsschaltung SG zuverlässig mittels der Umwandlungs schaltung I so zu steuern, daß unabhängig vom momentanen Ver lauf der Batteriespannung B beim Abschalten der Stromversor gung zuverlässig nicht nur das Erledigen der Aufgaben der Schaltung µP garantiert ist, sondern daß darüber hinaus sehr zuverlässig ein unbeabsichtigtes - vorübergehendes oder dau erndes - Wiedereinschalten des Trennschalters SR schon vor dem Schließen des Schalters S verhindert werden kann.

Claims

1. Stromversorgung einer elektronischen Schaltung (µP) in ei nem Fahrzeug mit

- einer Batterie (B) des Fahrzeugs,
- einem zwischen der Batterie (B) und der Schaltung (µP) einge fügten Trennschalter (SR) und
- einem die Stromlieferung einschaltenden und abschaltenden Schalter (S), z. B. das Zündschloß (S),

dadurch gekennzeichnet, daß

- eine vom Schalter (S) steuerbare Verzögerungsschaltung (VG, SG, SG/I) angebracht ist, die nach dem Abschalten der Strom lieferung verzögert den Trennschalter (SR) in seinen sper renden Zustand steuert.

2. Stromversorgung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Trennschalter (SR) durch einen Spannungsregler (SR) ge bildet wird, der als Stromlieferant der Schaltung (µP) dient, indem er (SR) zum Betrieb der Schaltung (µP) die Batterie spannung reduziert und indem er (SR), gesteuert von der Ver zögerungsschaltung (VG, SG) zum Abschalten der Schaltung (µP) die Stromversorgung der Schaltung (µP) unterbrechen kann.

3. Stromversorgung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Verzögerungsschaltung (VG) ein passives Verzögerungs glied (VG), also z. B. eine RC- oder eine LC-Schaltung, ist (Fig. 1).

4. Stromversorgung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Verzögerungsschaltung (VG, SG) durch Taktimpulse (C) ge taktet ist (Fig. 2).

5. Stromversorgung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Taktimpulse (C) aus der Schaltung (µP) entnommen sind (Fig. 2).

6. Stromversorgung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Umwandlungsschaltung (I) angebracht ist, die ein in der Schaltung (µP) in deren Betrieb vorliegendes mehr oder weni ger periodisches Signal (D) umformt in Taktimpulse, die die Verzögerungsschaltung (SG) takten (Fig. 3).