用于机动车的多电压控制装置，机动车及控制装置的运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车(10)的控制装置(16)，控制装置具有用于接收第一车载电网(11)的第一供给电压(U1)的电的第一端子(17)和用于接收第二车载电网(12)的第二供给电压(U2)的电的第二端子(18)，其中，第二供给电压(U2)小于第一供给电压(U1)。本发明专利技术规定，提供用于联接第一和第二车载电网(11、12)的共同的地电势(15)的电的接地端子(19)，并且连接在第一端子(17)之后的开关装置(29)设置成，根据与在第二端子(18)和接地端子(19)之间的电势差相关的电压信号(30)阻断通过第一端子(17)的电流，其中，如果电压信号(30)表明在接地端子(29)和地电势(15)之间的电连接(20)中断(26)，则开关装置(29)中断电流。

Multi-Voltage Control Device for Motor Vehicles, Operating Method of Motor Vehicles and Control Devices

The invention relates to a control device (16) for a motor vehicle (10), which has a first terminal (17) for receiving the first supply voltage (U1) of the first vehicle-mounted power grid (11) and a second terminal (18) for receiving the second supply voltage (U2) of the second vehicle-mounted power grid (12), in which the second supply voltage (U2) is less than the first supply voltage (U1). According to the present invention, a ground terminal (19) for connecting the common ground potential (15) of the first and second vehicular power grids (11, 12) and a switching device (29) connected after the first terminal (17) are provided to block the current passing through the first terminal (17) according to a voltage signal (30) related to the potential difference between the second terminal (18) and the ground terminal (19), where, if the voltage communication occurs, the current passing through the first terminal (17) is blocked. No. 30 indicates that if the electrical connection (20) between the grounding terminal (29) and the geopotential (15) is interrupted (26), the switching device (29) interrupts the current.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的多电压控制装置，机动车及控制装置的运行方法
本专利技术涉及一种用于机动车的控制装置，该控制装置联接到机动车的两个不同的车载电网上。例如，控制装置可为控制器。分别从第一和第二车载电网中接收的电流通过接地端子(anschluss)流出到第一和第二车载电网的共同的地电势中。本专利技术还包括一种具有两个车载电网和根据本专利技术的控制装置的机动车。最后，本专利技术也包括一种用于运行控制装置的方法。
技术介绍
例如，当控制器根据第一供给电压控制电负载、例如电机，并且控制装置的内部控制电路自身应以较低的第二供给电压运行时，可设置用于控制装置的多电压供给部。在具有多电压供给部、例如12伏和48伏的供给部的控制器或通常的控制装置中，通常必须使控制装置与两个车载电网形成的两个电流回路的电势隔离。电势隔离也使得与控制装置的两个分离的接地端子分离的接地引导。相反地，机动车的地电势常常被两个车载电网共同使用。电势隔离的基础是，当在一方面控制装置的接地端子和另一方面地电势之间的电连接断开时，整体得到大的电流回路，该电流回路通过具有较大的供给电压(例如48伏)的第一车载电网经由控制装置引导到具有较小的供给电压(例如12伏)的第二车载电网并且从第二车载电网开始才通过地电势引导回第一车载电网。在控制装置之内没有电位分离的情况下，在第二车载电网(12伏)中导致第一供给电压(48伏)的回馈，由于这种回馈，第一车载电网的电压以相反的符号、也就是说作为负电压作用到第二车载电网上。在将具有48伏供给电压的第一车载电网和具有12伏供给电压的第二车载电网组合时，由此在第二车载电网的电负载上出现-36V的压降。但是，出于成本原因，相反地常常未保护这些负载。因此，目前使用的具有两个分离的用于控制装置的接地端子的电位分离解决方案是成本最适宜且最安全的方案。其防止了回馈。例如，从专利文献WO2005/013453A1中已知具有多电压供给部的控制装置。这种控制装置具有用于如下情况的保护电路，即，由控制装置控制的电负载在车载电网中的一个中产生短路。从专利文献EP1453171A1中已知用于使多种供给电压不同的车载电网运行的控制装置。这种控制装置也具有用于防止在电负载中的短路的电子保护电路，通过这种短路，流过控制装置的电流可能超过阈值。控制装置具有两个分离的接地端子。从专利文献DE19929305A1中已知一种起动辅助线缆，其具有用于基于MOSFET开关中断电流的开关装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在控制装置中为如下情况提供保护，即，控制装置以两种不同大小的供给电压运行并且在控制装置的接地端子和机动车的地电势之间出现电中断。该目的通过独立权利要求的主题实现。通过从属权利要求、以下描述以及附图描述本专利技术的有利的改进方案。通过本专利技术，提供一种用于机动车的控制装置。控制装置例如可为控制器。该控制装置具有两个用于接收相应的供给电压的电端子。电的第一端子设置成用于接收机动车的第一车载电网的第一供给电压。第一供给电压例如可为在30伏至60伏的范围中的、例如48伏的直流电压，或者为高电压，也就是说大于60伏的电压。电的第二端子设计成用于接收机动车的第二车载电网的第二供给电压。第二供给电压小于第一供给电压。第二供给电压例如可为在10伏至50伏的范围中的直流电压、例如12伏电压。此外，在控制装置中，提供用于联接第一和第二车载电网的共同的地电势的电的接地端子。作为对所描述的回馈的保护，在第一端子之后连接开关装置，开关装置设置成，根据电压信号中断或阻断通过第一端子的电流。电压信号是与在第二端子和接地端子之间的电势差相关的信号。即，如果在第二端子和接地端子之间的电势差发生了改变，则电压信号也改变。如果电压信号满足了预定的切换条件，则开关装置阻断第一端子的电流。在此，开关装置设置成，如果电压信号表明在接地端子和地电势之间的电连接中断，则开关装置中断电流。可通过简单的试验确定在这种情况中电压信号可具有怎样的信号值。特别是规定，如果电势差是负的，即，如果(相对于地电势)接地端子的电势在值上大于第二端子的电势(例如当接地端子的电势相应于第一端子的电势时，是这种情况)，则开关装置中断电流。例如，如果将机动车的地电势设为0伏并且第一供给电压和第二供给电压比地电势大0，则在第二端子和接地端子之间的电势差是正的并且为第二供给电压的值。当在接地端子和地电势之间的电连接中断时，接地端子可具有电的第一端子的电势。由于第一供给电压大于第二供给电压，由此在第一端子和接地端子之间的电势差是负的。通过本专利技术得到的优点是，在控制装置之内不需要电势隔离，并且尽管如此当在控制装置的接地端子和机动车的地电势之间的电连接中断时，不会出现所描述的回馈，第一车载电网的第一供给电压通过这种回馈对第二车载电网的电负载产生影响。本专利技术也包括有利的改进方案，通过这些改进方案的特征得到附加的优点。因此，与这种有效的保护一起，优选地也规定，接地端子设置成不仅完成/结束/闭合第一车载电网的而且完成/结束/闭合第二车载电网的电流回路。特别是，接地端子设置成唯一的接地端子。换句话说，两个车载电网通过控制装置的装置内部的接地引导元件电耦联。这种接地引导元件例如可为汇流排或金属电线或电路板(PCB)的金属层。由此，不需要为两个接地端子双重布线。特别是规定，为了中断在第一端子上的电流，所述开关装置如此布置在控制装置中，使得开关装置连接在第一端子和控制输出部之间。控制输出部为电端子，第一车载电网的电设备、例如电机可联接到该电端子上。控制装置通过控制输出部控制第一车载电网的电设备。换句话说，通过控制装置控制控制输出部，也就是说，通过控制装置调整在控制输出部上提供的电压和/或在控制输出部上提供的电流。现在，通过开关装置连接在接收第一供给电压所用的第一端子和控制输出部之间，通过控制装置切换从而中断电流，无电流地或没有电流地切换每个联接到控制输出部上的电设备，而与电设备是否失效无关。优选地规定，为了中断电流，开关装置具有晶体管。优选地规定，提供MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)作为晶体管。由此得到的优点是，开关装置能快速切换，也就是说，中断电流，使得不可能损坏第二车载电网的电负载。特别是，切换持续时间小于100毫秒，特别是小于50毫秒。通过所描述的电压信号控制或者根据电压信号切换开关装置。电压信号描述在电的第二端子和接地端子之间的电势差。为了获取该电压信号，控制电路优选地具有控制晶体管。该晶体管称为控制晶体管，是因为其自身应当为与所描述的用于中断电流的晶体管不同的另一晶体管。如此接入控制晶体管，使得在其栅极端子和源极端子之间出现电压信号。由此，直接通过该电压信号切换或控制该控制晶体管。在接地端子和地电势之间有电连接时，此时得到正的栅极-源极-电压，并且控制晶体管切换。在接地端子和地电势之间的电连接断开时，得到负的栅极-源极-电压并且由此控制晶体管截止。其自身可直接用于切换或控制所描述的用于中断电流的另一晶体管的栅极。为此，通过控制晶体管的漏极-源极区间，可使实施另一晶体管的栅极与接地端子连接。控制晶体管的另一优点是，与电压信号无关地，也可通过另一信号源的至少一个另外的切换信号切换开关装置。换句话说，控制晶体管用于断开耦联。由此优选地规定，开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车(10)的控制装置(16)，所述控制装置具有用于接收所述机动车(10)的第一车载电网(11)的第一电压源(13)的第一供给电压(U1)的电的第一端子(17)，以及用于接收所述机动车(10)的第二车载电网(12)的第二电压源(14)的第二供给电压(U2)的电的第二端子(18)，其中，所述第二供给电压(U2)低于所述第一供给电压(U1)，其中，提供用于联接第一车载电网(11)和第二车载电网(12)的共同的地电势(15)的电的接地端子(19)，其中，所述接地端子(19)设置成，不仅闭合所述第一车载电网(11)的而且闭合所述第二车载电网(12)的电流回路，连接在所述第一端子(17)之后的开关装置(29)设置成，根据与在所述第二端子(18)和所述接地端子(19)之间的电势差相关的电压信号(30)阻断通过所述第一端子(17)的电流，其中，如果所述电压信号(30)表明在所述接地端子(29)和所述地电势(15)之间的电连接(20)中断(26)，则所述开关装置(29)阻断电流，以防止通过接地引导元件(21)在所述电的第一端子(17)和所述电的第二端子(18)之间建立的电连接并且防止由此引起的所述第一供给电压(U1)到所述第二车载电网(12)上的回馈(27)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.28 DE 102016007900.21.一种用于机动车(10)的控制装置(16)，所述控制装置具有用于接收所述机动车(10)的第一车载电网(11)的第一电压源(13)的第一供给电压(U1)的电的第一端子(17)，以及用于接收所述机动车(10)的第二车载电网(12)的第二电压源(14)的第二供给电压(U2)的电的第二端子(18)，其中，所述第二供给电压(U2)低于所述第一供给电压(U1)，其中，提供用于联接第一车载电网(11)和第二车载电网(12)的共同的地电势(15)的电的接地端子(19)，其中，所述接地端子(19)设置成，不仅闭合所述第一车载电网(11)的而且闭合所述第二车载电网(12)的电流回路，连接在所述第一端子(17)之后的开关装置(29)设置成，根据与在所述第二端子(18)和所述接地端子(19)之间的电势差相关的电压信号(30)阻断通过所述第一端子(17)的电流，其中，如果所述电压信号(30)表明在所述接地端子(29)和所述地电势(15)之间的电连接(20)中断(26)，则所述开关装置(29)阻断电流，以防止通过接地引导元件(21)在所述电的第一端子(17)和所述电的第二端子(18)之间建立的电连接并且防止由此引起的所述第一供给电压(U1)到所述第二车载电网(12)上的回馈(27)。2.根据权利要求1所述的控制装置(16)，其中，所述开关装置(29)连接在所述第一端子(17)和由所述控制装置(16)控制的、用于控制所述第一车载电网(11)的电设备的控制输出部(23)之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置(16)，其中，为了中断电流，所述开关装置(29)具有晶体管(T1)，特别是MOSFET。4.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置(16)，其中，为了获取所述电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·考斯勒，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE