车辆的电控制器和带电控制器的系统以及运行车辆的方法与流程

文档序号:19811003发布日期:2020-01-31 18:21阅读:147来源:国知局
车辆的电控制器和带电控制器的系统以及运行车辆的方法与流程

本发明涉及用于车辆的、尤其是用于诸如载重车或类似的车的商用车辆的或用于乘用车辆的控制器的领域。这些控制器是公知的,并且在车辆范围中主要用于对车辆部件进行供电和/或驱控。在本发明中,这些部件尤其是指电的或机电的部件。



背景技术:

通常,控制器包括供能接口和输出端,用以供电和/或用以对部件进行驱控。此外,还设置有控制电路。因此,能经由供能接口向控制单元输送能量,然后用该能量依赖控制单元来驱控与控制器的输出端联接的部件。这里,通常给控制器的控制单元提供例如传感器或开关的数据信号或切换信号,以便也能依赖于这些信号对所驱控的部件供电。

例如,文献ep0692396b1中公开了一种控制器,其能被装入在牵引车辆的挂车中。该控制单元用于在挂车中驱控挂车车辆的照明设备和信号设备。为此,控制器经由一个或两个数据网络接口以及电压源从牵引车辆获得仅一个控制信号。

因此,这种控制器发生失效或其中单独一根联接线发生故障将可能导致挂车的照明设备和信号设备发生完全失效。

因此,控制器在车辆的运行中除了舒适性功能之外还尤其用于安全性相关的应用。因此,用于安全性相关的应用的控制器发生失效可能体现出起因于车辆的危险并且危及安全行驶状态。

例如,控制器被用于驱控制动执行器或被用在换挡变速器的范围内。由于用于制动驱控的控制器发生失效导致危险是显而易见的。因此,制动控制器的失效会导致在紧急情况下但也可能在正常运行中已经出现地发生了不如预期或根本无法实施的制动。

因此,公知有不同机制或措施,以便尤其是在安全性相关的应用领域将控制器的失效概率降到最低程度。众所周知的是,控制器失效的最常见原因之一是其供能例如因线路断裂或保险部熔断而失灵。为了应对这种情况,例如在文献de102014215263a1中公开的是,配备一种具有冗余的供能部的控制器,以便在主要能源发生失效的情况下切换到辅助或次要能源上。

所有这些用于改善控制器的运行安全性的机制或措施的共同之处是,它们相对成本较高并且相对鲜少投入使用。因此,与被设置成用于正常运行的控制器的功能相比,这些机制或措施改善运行安全性的成本效益比率极差。



技术实现要素:

因此,本发明的任务是:提供用于使车辆维持安全状态的安全措施,其中,该措施开销的成本应尽量低。在任何情况下,应寻求至少一个针对现有技术的有利替选方案。

为此,本发明涉及一种用于车辆的或车辆挂车的电控制器。该车辆例如是诸如载重车或类似的车的商用车辆。根据一个替选方案,该车辆是乘用车辆。

控制器包括用于运行该控制器的控制单元。控制单元例如是电子的或微电子的控制单元。电子的或微电子的控制单元优选具有多个输入端和输出端,其中,在输出端处能依赖于输入端处的输入信号而产生输出信号。控制单元尤其是具有逻辑电路和/或处理器以及具有程序代码的存储器。程序代码从存储器被加载到处理器中,并在那里实施,以便依赖于输入信号并且还依赖于程序代码地产生输出信号。

此外,根据本发明的控制器还包括第一供能接口和第二供能接口。除供能接口之外,控制器还具有输出端。这些输出端用于可电驱控地连接部件。这些部件优选为电的或机电的部件。驱控尤其是也包括对能以能控制的方式与控制器联接的部件供电。

控制单元是可运行的,以便使控制器在第一模式和第二模式下运行。在第一模式下,第一数量的输出端能以第一供能接口的能量来驱控。在第二模式下,第二数量的输出端能以第二供能接口的能量来驱控。

在此,在第二模式下能由第二供能接口驱控的输出端的第二数量少于在第一模式下能由第一供能接口驱控的输出端的第一数量。

因此,第一数量的输出端与第二数量的输出端之间有所不同。因此,这些输出端分别属于第一数量和第二数量或者仅属于第一数量。因此,存在有如下输出端:其仅属于第一数量并且因此只能在第一模式下以第一供能接口的能量来驱控。此外,存在如下输出端:其属于第一数量和第二数量并且因此能在第一模式下以第一供能接口的能量来驱控并且能在第二模式下以第二供能接口的能量来驱控。

优选地,全部输出端均属于第一数量,而只有其中一部分输出端还属于第二数量。

因此,该控制器以如下方式构造,即,在经由第一供能接口供应能量受到破坏的情况下从第一模式切换到第二模式。因此,然后从第二供能接口向控制器供应能量,以便因此驱控能其中一部分与输出端联接的部件。

因此,在第二模式下,可以继续维持部件的与安全性尤其相关的功能,同时抑制了与安全性不太相关或甚至无关的功能。

总体而言,相对于第一模式,在第二模式下的能量接收通过如下方式被限制,即,不再驱控全部输出端。由此获得通过如下接触部实现第二能量接口的另外的可行方案,这些接触部相对于用于第一供能接口的接触部被设计成在相同电压下电流强度更低。这种用于第二供能接口的接触部比用于第一供能接口的接触部的成本更低。

根据第一实施方式,第一供能接口的至少一个第一接触配合件与第二供能接口的至少一个另外的第一接触配合件相比具有更小的线路电阻。接触配合件在此例如是接触销或接触套。接触配合件的线路电阻在此尤其应视为接触配合件的在接触配合件的两个区域之间的、即在一个接触配合件能与另一接触配合件导电连接的区域同该接触配合件与控制器中的线路或转接线路连接的区域之间的电阻。

线路电阻除了依赖于线路的单位电阻和长度之外还与横截面有关。根据一实施方式,如果接触配合件构造为销,则原则上在销的材料相同并且长度相同的情况下,则大的线路电阻也可以被认理解为接触配合件的小横截面,或者小的线路电阻也可以被理解为接触配合件的大的横截面。

因此可能的是,在电压相同的情况下,流经第一供能接口的电流比流经第二供能接口的电流更多,以便在第一模式下与在第二模式下相比能够驱控控制器的更多的输出端。由此,第二供能接口的一个或多个接触配合件与第一供能接口的一个或多个接触配合件相比可以选择得更小。因此,能实现第二供能接口的一个有利设计方案。

根据另一实施方式,控制器具有至少一个信号接口。信号接口用于向控制器并且尤其是向控制单元输送控制信号。信号接口具有多个接触配合件。信号接口的接触配合件具有基本上相同的线路电阻。在此,信号接口的接触配合件的线路电阻与第二供能接口的至少是另外的第一接触配合件的线路电阻基本上相同。优选地,信号接口的接触配合件与第二供能接口的至少是另外的第一接触配合件基本上甚至相同地构造。

得助于该实施例,可以使用单个标准化的控制器插塞器,以便一方面提供用于信号接口的信号,并且另一方面提供对控制器的能量供应。

标准化的控制器插塞器或控制器插塞连接器通常具有多个接触配合件,它们适于与控制器的互补的接触配合件电连接。在此,在标准化的控制器插塞器中仅配置有两个接触配合件,以便为供能接口提供电压或电流。其余的接触配合件通常具有更高的线路电阻。

因此,如果通过与信号接口的一个或多个接触配合件具有相同线路电阻的一个或多个接触配合件提供第二供能接口,则该第二供能接口可以与通常用于信号传输的控制器插塞器的或控制器插塞连接器中的接触配合件连接。这方面又可行的原因是,在运行中经由第二供能接口要比经由第一供能接口向控制器输送相对更低的能量。

通过使用标准插塞器,使得电控制器能够更利于使用并且例如能被集成到现有结构中。

根据另一实施方式,第一供能接口包括至少一个第一接触配合件,用以输送优选为正的电势。第二供能接口包括至少一个另外的第一接触配合件,其同样用于输送优选同样为正的电势。

因此可以设置的是,两个供能接口都具有共同的负电势,其中,在任何情况下都确保为其中每个供能接口单独提供正电势。

根据一个实施方式,控制器是换挡控制器、优选是自动的或半自动的变速器控制装置的电控制器。这种换挡控制器也被称为变速器控制单元(tcu)。变速器控制装置的示例是所谓的机械式自动变速器(amt)。

根据本发明的构造为换挡控制器的控制器有利于即使当与第一供能接口连接的换挡控制器的供电线路中断时也能确保车辆的安全的行驶状态。在此,可以通过控制单元规定在第二模式下在任何情况下都向输出端供应能量,这就能够实现将车辆的变速器切换到发动机制动生效的那种传动比中。由此,例如能够确保在车辆下坡行驶并且在控制器的第二模式下经由第一供能接口供应能量失效时,制动设备的部件负载较轻。

根据另一实施方式,控制单元被设立成利用其中至少一个输出端来驱控至少一个部件,该部件为阀。该阀尤其是包括电磁阀部件和/或气动或液压的阀部件。尤其优选地,该阀为螺线管阀。

也就是说,控制器有利地以如下方式构造,即,以便在至少一个输出端处提供用于对阀进行切换所需的能量。

根据另外的实施方式,第一供能接口被设立成与主要能量源连接。替选地或附加地,第二供能接口被设立成与辅助能量源连接。

通过这样构造控制单元能够实现的是,第一供能接口例如与车辆的主电流回路连接,该主电流回路例如包括车辆蓄电池和交流发电机。相比之下,第二供能接口设计成使得其能够与例如在主要能量源失效的情况下仍然还能在第二模式下向控制器供应充足能量的能量源连接。因此,即使在主要能量源失效的情况下,也能在有限的程度上进行对控制器的运行。

此外,本发明还包括具有根据其中一个前述实施方式的控制装置的系统。该系统还包括至少一个部件,该至少一个部件为电的或机电的部件。此外,至少一个部件能与其中至少一个输出端电连接或者在运行中与其连接。

根据一个实施方式,该系统具有主要能量源和辅助能量源。主要能量源与第一供能接口能电连接或在运行中与其连接,并且辅助能量源与第二供能接口能电连接或在运行中与其连接。

根据另一实施方式,至少一个部件包括至少一个第一和第二部件。至少在运行中,第一部件与输出端中的第一输出端联接,而第二部件与输出端中的第二输出端联接。根据该实施方式,第一和第二输出端属于第一数量的输出端。此外,仅有第一和第二输出端中的第二输出端还属于第二数量的输出端。因此,第一输出端不属于第二数量的输出端。

因此,在第一模式下,能驱控第一和第二部件,而在第二模式下,只能驱控第二部件。由此,需要从第二供能接口提供用于驱控的最大能量比需要从第一供能接口提供的最大能量更少。因此能实现相应更有利的第二供能接口的接触配合件的设计方案。

此外,本发明还包括用于在利用根据其中一个前述实施方式的控制器或利用根据其中一个前述实施方式的系统来驱控部件的情况下运行车辆的方法。

附图说明

结合在具体实施方式中详细阐述的实施例得到其它实施方式。其中:

图1示出处于第一模式下的根据第一实施方式电控制器;以及

图2示出处于第二模式下的控制器。

具体实施方式

图1示出了电控制器10。控制器10包括第一供能接口12和第二供能接口14。第一供能接口能与能量源、例如车辆的蓄电池连接,以便向控制器10供应电能。同样地,第二供能接口14被设置成用于向控制器10供应电能,其中,能与第二供能接口联接的能量源优选为辅助能量源。此外,控制器10还包括信号接口15。信号接口15用于输送控制信号或切换信号。

控制器还包括输出端16~26。输出端16~26用于对部件电驱控。这些部件例如是阀的电的或机电的部件,诸如阀或阀部件。

此外,控制器10还包括控制单元28。控制单元28用于在第一模式和第二模式下运行控制器。图1中示出了在第一模式下运行控制器。这方面示范性地通过第二供能接口14的虚线来表示,其中,通过该图示表明可以经由第一供能接口12来被控制器10接收能量,其中,在该模式下不经由第二供能接口14接收能量。因此,在该第一模式下,从第一供能接口12接收能量,其中,属于第一数量的输出端16~26的全部输出端16~26能借助可经由第一供能接口12接收的能量来驱控。该驱控依赖于控制单元28进行。

另外,第一供能接口12具有第一接触配合件30。第二供能接口具有另外的第一接触配合件32。第一接触配合件30和另外的第一接触配合件32在图示中只有实线或虚线的区别。尽管如此,第一供能接口12的第一接触配合件30以如下方式构造,即,使其与第二供能接口14的另外的第一接触配合件32相比具有更小的线路电阻。优选地,第一接触配合件30与另外的第一接触配合件32相比具有更大的横截面。

因此,经由第一供能接口12在电压相同的情况下能接收比经由第二供能接口14更高的电流。由此,第二供能接口14的接触配合件优选如同信号接口15的接触配合件34那样构造。

图2示出了处于第二模式下的控制器10。在该模式下,能经由第二供能接口14接收能量以便给部件供电。这方面现在又通过第一供能接口的接触配合件30的虚线和第二供能接口14的接触配合件32的实线来示出。在该第二模式下,现在能从第二供能接口14仅向第二数量的输出端16~26(即输出端18和22)供应能量。这方面现在又通过接口16、20、24和26的虚线来示出。因此,在图中示出的第二模式下使用控制单元28进行的驱控以如下方式受到限制,即,仅还能驱控输出端18和22,由此相比第一模式使得最大的电流接收降低,并且因此确保第二供能接口14的接触配合件32不受破坏。

有利地,在第二供能接口的接触配合件32与信号接口15的接触配合件34形式相同地设计的情况下,能够使用标准化的控制器插塞器或标准化的控制器插塞连接器。

附图标记列表

10电控制器

12第一供能接口

14第二供能接口

15信号接口

16~26输出端

28控制单元

30第一供能接口的第一接触配合件

32第二供能接口的另外的第一接触配合件

34信号接口的接触配合件

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