用于断开和连接两个子车载网络的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于断开和连接两个子车载网络(20，30)的装置(1)和对应的方法，装置包括两个开关元件(2，3)和控制设备(4)，控制设备根据采集的实际值和子车载网络的预期值生成开关元件的控制信号，开关元件由二极管(D2，D3)和可控电阻组成，可在低欧姆的最小值与高欧姆的最大值之间控制可控电阻，开关元件的控制器(5)产生控制信号，以在最小值与最大值之间调节电阻值，开关元件配置至少一个控制单元(7，8)，其产生控制信号，以将开关元件调节到最小值或最大值，其中装置具有至少一个可由控制设备操控的转接装置，借助其将一个开关元件(2，3)与控制器连接而另一个开关元件(3，2)与至少一个控制单元(8，7)连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于断开和连接两个特别是在机动车车载网络中的子车载网络的装置和方法。
技术介绍
经常将具有相似电压情况的子车载网络互相连接，但是由于不同的存储器技术或存储器充电状态，在实际运行中具有电压差别。在此，在利用铅酸电池和锂离子电池的12V车载网络中，可能会出现直到4V的电压差别。如果在一个子车载网络中的车载网络用电器需要高稳定性的供电电压，而相反在另一子车载网络中的用电器是非常动态性的，则会出现另一问题。因此，在这种具有子车载网络的车载网络中已知用于有针对性地连接或断开子车载网络的开关兀件。从EP O 987 146 BI中已知一种双电池系统，包括:启动电池、发电机、初级用电器、车载网络电池、启动器和布置在启动电池与车载网络电池之间的功率开关。与功率开关并联布置了MOSFET，通过它能够接通充电路径。在此，可以存在第二 MOSFET，其中两个源极端子优选互相连接。在此，两个MOSFET分别作为开关工作，S卩，其被导通或被截止。从DE 195 48 612 B4中已知一种多回路的汽车车载网络，包括:发电机、用电器、一侧或两侧布置的缓冲存储器和用于暂时连接多回路汽车车载网络的电流回路的模拟开关。该模拟开关具有至少两个可控的场效应晶体管，其漏极端子或源极端子互相连接。在场效应晶体管的源极电极与两个场效应晶体管的栅极电极之间具有齐纳二极管，其限制所涉及的电极之间的最大电压。栅极电极与具有电荷栗的MOSFET驱动器连接。在此，公开了也能够通过改变栅极电压来操控M0SFET，使得模拟开关也可以被用作线性控制器。从DE 699 35 831 T2中已知一种用于机动车的电力系统，包括具有启动电池和启动电动机的启动电池侧，该启动电动机与启动电池连接。所述系统还包括具有发电机的用电器侧和用电器电池，该用电器电池与多个用电器连接。另外，所述系统具有充电控制器，其经第一导线和第二导线布置在启动电池侧与用电器电池侧之间，用于控制两侧之间的电流。电动机控制装置经第三导线与充电控制器连接，通过该充电控制器由电池侧之一给电动机控制装置通电。充电控制器具有第一和第二晶体管，其借助电子控制单元控制，其中该控制单元被包含在充电控制器中。这两个晶体管串联连接，其中节点与第三导线连接。与晶体管分别并联连接二极管，其中二极管彼此对置。在未激活状态下，两个晶体管被截止，其中电动机控制器通过对应电压侧处于更高级别的二极管获得电流。晶体管优选是M0SFET，其由技术决定地已经具有本征二极管。在此，两个晶体管也可以作为线性控制器来操控，即能够在最小值(导通)与最大值(截止)之间控制电阻值。控制单元的具体构造没有被公开。原则上，可以通过控制设备的微处理器计算控制策略，然后驱动对应的晶体管驱动电路。然而，关于控制速度，这点很重要。替代地，可以将至少一部分控制单元构造成硬件，其虽然更快，但是产生更高成本。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，实现一种用于断开和连接两个子车载网络的装置，其在具有高控制速度下产生更低的成本。另一个要解决的技术问题是，提供一种用于断开和连接的合适方法。由具有本专利技术的特征的装置以及具有本专利技术的特征的方法得到该技术问题的解决方案。在本专利技术中还给出了本专利技术的其它优选实施方式。—种用于断开和连接两个子车载网络的装置包括串联连接的两个开关元件和控制设备，其中所述控制设备被构造为，根据所采集的实际值和预先规定的子车载网络的预期值生成开关元件的控制信号。预期值例如是子车载网络的预期电压。实际值例如是子车载网络的实际电压。其它预期值例如是最大电流，而其它实际值是实际电流。开关元件分别被构造为由二极管和可控电阻组成的并联电路，该可控电阻优选构造为晶体管。在此，可以在低欧姆的最小值与高欧姆的最大值之间控制可控电阻。最小值例如处于接近O Ω而最大值在M Ω范围。两个开关元件被彼此布置为，二极管的两个阳极或两个阴极互相连接，其中优选将两个阴极互相连接。开关元件的控制器至少部分地、优选完全地构造为硬件。控制器被构造为，为开关元件产生控制信号，以便在最小值与最大值之间调节电阻。另外，开关元件配置至少一个控制单元，其被构造为，根据控制设备的信号为开关元件产生控制信号，以便将开关元件调节到最小值或最大值。该装置还具有至少一个可由控制设备操控的转接装置，借助其将一个开关元件与控制器连接而另一个开关元件与至少一个控制单元连接。在此要注意，控制器与开关元件之间不必直接连接，而是也可以在中间连接起驱动器作用的控制单元。本专利技术的基本原理在于将控制减半，即，控制器总是分别仅控制最多一个开关元件，相反通过控制设备操控另一个开关元件，即调节到最小值或最大值。这点对于控制速度方面不是问题。在此，通过将控制减半不会造成对操控的明显限制。通过将控制减半能够相应地节省成本，因为例如能够构造明显更小的相应的ASIC(这涉及组件的数量)。如已经说明的，开关元件优选构造为M0SFET，其技术决定地自动同时形成二极管。原则上，然而也可以将二极管和可控电阻构造为单独的组成部分。在一种实施方式中，所述装置具有解复用器作为转接装置，其中，控制器或控制器输出端被布置在该解复用器的输入端。解复用器的一个输出端和与第一开关元件配置的控制单元连接，而解复用器的另一个输出端和与第二开关元件配置的控制单元连接。控制单元被构造为，在解复用器的输入端与对应输出端连接的情况下，将控制器的信号接通到配置的开关元件。在此，控制单元首先具有驱动电路或操控电路的任务。未与控制器连接的控制单元被控制设备操控，以便导通或截止例如作为可控电阻的晶体管。在此要注意，也可以将控制单元构造为，两个控制单元都与解复用器无关地由控制设备操控，例如同时截止或导通两个晶体管。重要之处仅在于，控制器最多总是仅分别配置一个控制单元或控制元件。当然，也可以在控制中集成导通命令或截止命令，从而使控制器总是配置一个开关元件。在一种替代实施方式中，所述转接装置由两个复用器构成，这两个复用器分别配置一个开关元件，其中复用器的输出端与所配置的开关元件连接。复用器的一个输入端分别与控制器连接，而另一个输入端与控制单元连接，其中控制设备被构造为，操控复用器，使得同时只能有一个复用器接通控制器。在该实施方式中，操控功能被集成在控制器中。在另一种实施方式中，控制单元、转接装置和/或控制器被综合成硬件部件，例如以ASIC形式。在另一种实施方式中，控制单元和/或转接装置被集成在控制设备中。在另一种实施方式中，在开关元件之间布置有用于外部充电源的接线点。在此，为了给子车载网络充电，外部充电源被调节到具有更高充电电压的子车载网络的充电电压。具有更高充电电压的子车载网络的开关元件被低欧姆地接通，而另一个子车载网络的开关元件相应地由控制器操控，使得在开关元件上降落相对于该子车载网络的充电电压所需的电压差。【附图说明】以下结合优选实施例详细解释本专利技术。其中:图1示出了用于连接和断开两个子车载网络的装置按照第一实施方式的示意框图，以及图2示出了用于连接和断开两个子车载网络的装置按照第二实施方式的示意框图。【具体实施方式】在图1中示出了用于断开和连接两个子车载网络20、30的装置I。在第一子车载网络20中例如布置了 12V的铅酸电池，而在第二子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于断开和连接两个子车载网络(20，30)的装置(1)，包括串联连接的两个开关元件(2，3)和控制设备(4)，其中所述控制设备(4)被构造为，根据所采集的实际值和预先规定的子车载网络(20，30)的预期值生成开关元件(2，3)的控制信号，其中所述开关元件(2，3)分别被构造为由二极管(D2，D3)和可控电阻组成的并联电路，其中能够在低欧姆的最小值与高欧姆的最大值之间控制所述可控电阻，其中所述开关元件(2，3)被布置为，所述二极管(D2，D3)的两个阳极或两个阴极互相连接，其特征在于，所述开关元件(2，3)的控制器(5)至少部分地构造为硬件，所述控制器被构造为，为开关元件(2，3)产生控制信号，以便在最小值与最大值之间调节电阻值，其中开关元件(2，3)配置有至少一个控制单元(7，8)，所述控制单元(7，8)被构造为，根据控制设备(4)的信号为开关元件(2，3)产生控制信号，以便将开关元件调节到最小值或最大值，其中所述装置(1)具有至少一个能够由控制设备(4)操控的转接装置，借助所述转接装置将一个开关元件(2，3)与控制器(5)连接而另一个开关元件(3，2)与至少一个控制单元(8，7)连接。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F库恩伦兹，S斯普莱特，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE