專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器和用于驅(qū)動(dòng)這種車輛的安全系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的類型的、用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器和方法。
背景技術(shù)：
由DE 195 42 085 B4公知一種車輛乘客安全裝置，其中，設(shè)置有用于存儲(chǔ)能量的電容器和第一電壓轉(zhuǎn)換器，所述第一電壓轉(zhuǎn)換器與車輛蓄電池連接，并且所述第一電壓轉(zhuǎn)換器將車輛蓄電池的電壓提高至車輛蓄電池電壓的多倍，并且利用該更高的電壓給電容器充電。第二電壓轉(zhuǎn)換器被設(shè)置用于通過其輸出端與電壓穩(wěn)定器的輸入端連接。此外，還設(shè)置有控制所述電壓轉(zhuǎn)換器的微控制器，并且所述電壓轉(zhuǎn)換器能夠由微控制器的串口進(jìn)行控制。由DE 10 2004 057 690 Al公知一種用于給電能存儲(chǔ)器裝置充電的裝置和方法。在此， 在主電流路徑中設(shè)置有主動(dòng)的限流器，用于將供應(yīng)電流限定到確定的最大電流上。電壓轉(zhuǎn)換器裝置置于限流器裝置下游，用于將電能存儲(chǔ)器裝置的電勢(shì)提升到高于電源電勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)地，根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器和方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即現(xiàn)在在所述升壓轉(zhuǎn)換器與所述蓄能存儲(chǔ)器之間連接有能夠在運(yùn)行中對(duì)其進(jìn)行編程的充電電流源，所述充電電流源根據(jù)編程確定用于所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的充電電流。由此，能夠?qū)⑿钅艽鎯?chǔ)器與升壓轉(zhuǎn)換器分離開，從而能夠以簡(jiǎn)單的方式和方法實(shí)現(xiàn)不同的要求，如優(yōu)選的控制器的節(jié)能模式那樣，在所述節(jié)能模式中不對(duì)蓄能存儲(chǔ)器充電，而是僅僅向控制器的計(jì)算器包括微控制器供電，而不向其他部件供電。也就是說，安全氣囊應(yīng)用在這種優(yōu)選的節(jié)能模式中是非激活的。但是，在這種模式中，效率必須足夠高，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛電壓中很低的輸入電流值。也能夠通過這種分配通過應(yīng)用所述充電電流源根據(jù)規(guī)定容易地調(diào)整蓄能存儲(chǔ)器的充電速度。如下面還會(huì)詳述的那樣，在升壓轉(zhuǎn)換器與蓄能存儲(chǔ)器之間引入充電電流源還具有如下優(yōu)點(diǎn)，即無需附加測(cè)量電流源就能夠通過能編程的充電電流源來實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄能存儲(chǔ)器的電容和蓄能存儲(chǔ)器的等效內(nèi)阻的初始測(cè)量。通過能編程的充電電流源也能夠?qū)崿F(xiàn)快速啟動(dòng)能力，也就是在低于5毫秒的時(shí)間內(nèi)無需附加外部構(gòu)件就能夠準(zhǔn)備好安全氣囊電源。此外，可以略去與蓄能器并聯(lián)的電容性負(fù)載，以便避免在蓄能器故障方面的風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)楝F(xiàn)在在蓄能存儲(chǔ)器與升壓轉(zhuǎn)換器之間設(shè)置能編程的充電電流源。此外，蓄能存儲(chǔ)器通過能編程的充電電流源與升壓轉(zhuǎn)換器的連接保證了，蓄能存儲(chǔ)器的短路或者增加的漏電流不會(huì)導(dǎo)致安全氣囊電源崩潰，這是因?yàn)樯龎恨D(zhuǎn)換器具有自己的輸出端，連接有負(fù)載，例如由從屬權(quán)利要求得知的那樣帶有電容性負(fù)載，并且通過能編程的充電電流源來界定的提取電流(Entnahmestrom)處于升壓轉(zhuǎn)換器的能力范圍之內(nèi)。尤其像上面所述的那樣，在升壓轉(zhuǎn)換器與蓄能存儲(chǔ)器之間引入能編程的充電電流源意味著，能夠自動(dòng)地在充電過程期間確定蓄能存儲(chǔ)器的電容。這在蓄能存儲(chǔ)器上的電壓非常小例如大約為IlV的情況下就已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)了，從而大大降低了蓄能存儲(chǔ)器的漏電流的可能影響。提高的測(cè)量精度使得蓄能存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)得較小。充電電流源的可編程性使得在每次進(jìn)行上電復(fù)位之后能夠通過軟件重新限定并且接通充電電流界限值。在這里，控制器可以理解為如下電氣裝置，所述電氣裝置處理傳感器信號(hào)并且根據(jù)傳感器信號(hào)來觸發(fā)安全系統(tǒng)，例如它是帶有安全氣囊和安全帶拉緊器的被動(dòng)的人員保護(hù)系統(tǒng)。所述控制器通常具有由金屬和/或塑料制成的自己的殼體；但是也能夠部分地利用分布式部件構(gòu)建在不同的裝置上。在此，主動(dòng)和被動(dòng)的安全裝置能夠布置在共同的殼體中。驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng)意味著，在與安全相關(guān)的情況下(安全系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于的安全相關(guān)的情況)激活所述安全系統(tǒng)。如果例如出現(xiàn)了需要觸發(fā)安全氣囊的事故，那么所述控制器輸出觸發(fā)信號(hào)以便觸發(fā)相應(yīng)的安全氣囊?！?br> 在這里，將所述安全系統(tǒng)理解為被動(dòng)的安全系統(tǒng)，例如安全氣囊或者安全帶拉緊器，也可以理解為主動(dòng)的安全系統(tǒng)，例如車輛的電子穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置或者防滑調(diào)節(jié)裝置。升壓轉(zhuǎn)換器是帶有電感的常見電子器件，所述電子器件將輸入電壓轉(zhuǎn)換成與所述輸入電壓相比提高的輸出電壓。為此，升壓轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為開關(guān)轉(zhuǎn)換器。這種升壓轉(zhuǎn)換器例如具有電感并因此具有線圈，所述線圈與在這里能夠集成地實(shí)施的續(xù)流二極管或者續(xù)流晶體管串聯(lián)。在續(xù)流二極管后面設(shè)置有充電電容器，所述充電電容器合計(jì)出輸出電壓。所述線圈通過開關(guān)接地。在所述線圈上，輸入電壓下降，其中，電流通過線圈并因此使得存儲(chǔ)在磁場(chǎng)中的能量升高。如果斷開所述開關(guān)，那么所述線圈保持電流。其次級(jí)端上的電壓上升得非?？焖伲钡匠^電容器上的電壓并且打開二極管。所述電流在第一瞬間繼續(xù)不變地流動(dòng)并且繼續(xù)給電容器充電。在此，磁場(chǎng)消逝并且通過使得電流通過二極管進(jìn)入充電電容器并且驅(qū)動(dòng)負(fù)載來釋放其能量。一般來說，所述電感在充電過程中充當(dāng)負(fù)載并吸收能量，而在放電過程中所述電感充當(dāng)能量源，類似于電池。因此，將充電階段與所謂的續(xù)流階段(Freilaufphase)區(qū)分開。在續(xù)流階段中，將能量傳輸給升壓轉(zhuǎn)換器的輸出端。 由車輛蓄電池導(dǎo)出的輸入電壓例如是經(jīng)濾波和反極性保護(hù)的電壓，所述電壓直接由車輛蓄電池電壓導(dǎo)出。升壓轉(zhuǎn)換器輸出端上的充電電壓高于所述輸入電壓，從而解釋了升壓轉(zhuǎn)換器的概念。所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器通常是一個(gè)或多個(gè)電容器，利用處于升壓轉(zhuǎn)換器輸出端上的充電電壓為該電容器充電，以用于在自給自足的情況下驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng)。所述自給自足的情況是，車輛蓄電池的供電由于例如事故而發(fā)生中斷。在運(yùn)行中可編程的充電電流源通常是指電流調(diào)節(jié)器。在此，它是指晶體管電路，所述晶體管電路像電流閥門那樣起作用，其中包含有邏輯電路(Logik)，所述邏輯電路將編程轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流值。由此，在運(yùn)行期間，也就是說當(dāng)車輛接通電源并且存在蓄電池電壓的時(shí)候，能夠根據(jù)情況調(diào)節(jié)充電電流。所述編程能夠例如由控制器中的微控制器來實(shí)施。可編程的充電電流源能夠?qū)嵤殡娏麋R像或者具有分流電阻的電流調(diào)節(jié)器。在這里，編程意味著，在運(yùn)行中所述充電電流源包含如下信號(hào)，所述信號(hào)通過表明充電電流的值來解釋所述充電電流源。
通過從屬權(quán)利要求中闡述的措施和改進(jìn)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的、用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器或方法的具有優(yōu)點(diǎn)的改進(jìn)方案。具有優(yōu)點(diǎn)的是，為了進(jìn)行編程，設(shè)置有串行接口，能夠?qū)⒂?jì)算器例如控制器中的微控制器連接到所述串行接口上，以便實(shí)施所述編程。在這里，作為串行接口提供的是所謂的SPI接口，所述SPI接口是串行外圍接口。所述接口通常具有并聯(lián)的3+n(0-7)根線路，所述線路具有不同信號(hào)，例如像時(shí)鐘、主機(jī)輸入從機(jī)輸出(MISO)、主機(jī)輸出從機(jī)輸入M0SI)和η個(gè)用于所連接的每個(gè)從機(jī)模塊的芯片選擇線路。這可以實(shí)現(xiàn)控制器中特別簡(jiǎn)單的編程和通信。尤其可以實(shí)現(xiàn)的是，將升壓轉(zhuǎn)換器和充電電流源以及其他部件例如像降壓轉(zhuǎn)換器集成在唯一的系統(tǒng)專用集成電路中，也就是集成在唯一的基底上的集成電路中。所述編程能夠通過能調(diào)整的阻抗或者編程引腳來實(shí)現(xiàn)。在此，二進(jìn)制電平的情況下編程引腳相應(yīng)于編 程字的位數(shù)。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，在升壓轉(zhuǎn)換器輸出端上通過續(xù)流二極管或者同步地受控的續(xù)流晶體管連接有電容性負(fù)載，以用于合計(jì)升壓轉(zhuǎn)換器所給出的電感性開關(guān)電流。這種電容性負(fù)載應(yīng)該盡可能小。這可以通過具有很高時(shí)鐘頻率I至IOMHz的轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)值應(yīng)該處于I至20uF的范圍內(nèi)，并且通過所謂的多層陶瓷片式電容器(MLCC)來實(shí)現(xiàn)。通過將升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電容降低到該值，不需要其他措施來限制車載電源(Bordnetz)中的起動(dòng)電流(降低了成本)。所述起動(dòng)電流限制在幾個(gè)微秒(小于30微秒)并且在幅值上在非常大程度上通過車載電源的阻抗來確定。此外，通過這種電容性負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)升壓轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定運(yùn)行。這能夠通過將調(diào)節(jié)器調(diào)校至該負(fù)載來實(shí)現(xiàn)。為此，必須可靠地避免正反饋(不穩(wěn)定性)。這能夠有針對(duì)性地通過利用續(xù)流電路與輸出電容之間的不可避免的串聯(lián)電阻/電感(在續(xù)流二極管與輸出電容之間的導(dǎo)線、接線的電阻/電感的定義)無需附加成本地得以改善。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，控制器具有邏輯電路，所述邏輯電路依賴于至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器上的至少一個(gè)電氣參數(shù)在給蓄能器充電期間對(duì)至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的電容進(jìn)行初始測(cè)量，并且緊接著對(duì)至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的等效內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量。所述邏輯電路通常存在于微控制器中，所述微控制器讀取所需要的關(guān)于例如至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器上電壓曲線的數(shù)據(jù)。通過SPI接口并且依賴于所述SPI接口，觸發(fā)對(duì)電容的初始測(cè)量，并且觸發(fā)對(duì)內(nèi)阻的測(cè)量。在這里，給至少一個(gè)蓄能器充電的概念是如下意思，即在接通控制器或者使控制器上電(Power-On)之后給所述蓄能器充電。以具有優(yōu)點(diǎn)的方式，邏輯電路具有至少一個(gè)比較器，用于將至少一個(gè)電氣參數(shù)(通常是電壓，這里例如蓄能存儲(chǔ)器上的電壓)與能預(yù)先給定的閾值進(jìn)行比較，其中，根據(jù)該比較來實(shí)施對(duì)電容的初始測(cè)量和對(duì)內(nèi)阻的測(cè)量。也就是說，如果帶有電容器的蓄能存儲(chǔ)器上的電壓達(dá)到了預(yù)先給定的值，那么實(shí)施對(duì)電容的測(cè)量。通過使用例如兩個(gè)比較器值，能夠借助于集成的計(jì)數(shù)器例如lObit/lOKHz來確定充電時(shí)間，所述充電時(shí)間是完成預(yù)先給定的測(cè)量帶(Messband)所需要的時(shí)間。在此，作為測(cè)量電流，能夠統(tǒng)一使用90mA。由此，根據(jù)下列公式得出電容CER =測(cè)量電流*充電時(shí)間/測(cè)量帶。為了對(duì)蓄能器并因此對(duì)蓄能存儲(chǔ)器的所謂的等效內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，也能夠使用兩個(gè)比較器值，以便確定蓄能存儲(chǔ)器的內(nèi)阻是否足夠小。例如在測(cè)量電流從90mA變化到930mA的情況下，在測(cè)量電流變化之后IOy s通過比較器閾值詢問實(shí)現(xiàn)的例如O. 5V的電壓變化。如果超過了所述比較器閾值，那么所述內(nèi)阻例如小于O. 6歐姆。在例如電壓變化了 IV的情況下，在加載測(cè)量電流之后詢問第二比較器測(cè)試部位。如果超過了所述比較器閾值，那么所述內(nèi)阻大于I. 2歐姆。當(dāng)然在微控制器中，這種流程控制也能夠通過專用集成電路中的邏輯電路以硬件的方式實(shí)現(xiàn)。同樣，測(cè)量裝置也能夠通過微控制器的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)或者系統(tǒng)專用集成電路中的電壓比較器和計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。專用集成電路中的微控制器能夠激發(fā)所述測(cè)量的啟動(dòng)，所述微控制器在達(dá)到VERjnin的時(shí)候通過硬件實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn)。所述激發(fā)能夠例如通過讀取初始電容的結(jié)果寄存器來實(shí)現(xiàn)。如果沒有進(jìn)行測(cè)量，所述結(jié)果寄存器不會(huì)被重寫。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，以如下方式構(gòu)造邏輯電路，S卩，在給蓄能存儲(chǔ)器充電之后所述邏輯電路周期性地實(shí)施對(duì)電容的另外的測(cè)量。為此，也能夠使用比較器閾值。在微控制 器的讀取過程之后根據(jù)周期性電容測(cè)量的結(jié)果寄存器啟動(dòng)所述測(cè)量。通過這種過程切斷充電電流源。所述電壓由于例如分壓器上與成本無關(guān)的負(fù)載而下降。如果蓄能存儲(chǔ)器上的電壓達(dá)到了預(yù)先給定的值，那么利用所述測(cè)量電流再次對(duì)蓄能器進(jìn)行充電，直至達(dá)到另一值。通過選擇減小的測(cè)量行程(Messhubs)和與其相應(yīng)地協(xié)調(diào)一致的測(cè)量電流，使得μ F的分辨率數(shù)字精確地保持在初始電容測(cè)量的值上。在改進(jìn)方案中設(shè)置了，避免由于蓄電池電壓下降引起的電容和內(nèi)阻測(cè)量中的測(cè)量誤差，方法是利用比較器監(jiān)測(cè)輸入電壓。如果所述輸入電壓下降到由比較器預(yù)先確定的值之下，那么在測(cè)量存儲(chǔ)器中將每個(gè)當(dāng)前進(jìn)行中的測(cè)量標(biāo)記為不可執(zhí)行。對(duì)此，替代地，充電電流源的電流調(diào)節(jié)器在測(cè)量應(yīng)用中產(chǎn)生調(diào)節(jié)狀態(tài)。只有當(dāng)所述調(diào)節(jié)狀態(tài)除了起振時(shí)間達(dá)到與測(cè)量時(shí)間本身相同的調(diào)節(jié)時(shí)間時(shí)，進(jìn)行中的測(cè)量才不受干擾地進(jìn)行并因此被視為是有利的。也就是說，所述調(diào)節(jié)立即根據(jù)目標(biāo)電流來實(shí)現(xiàn)并且保持在該調(diào)節(jié)的狀態(tài)至測(cè)量時(shí)間的結(jié)束。否則的話，測(cè)量存儲(chǔ)器中的測(cè)量值包含“不可執(zhí)行標(biāo)志”。同樣，為了獲取所述調(diào)節(jié)狀態(tài)，能夠使用時(shí)鐘頻率為IOkHz的十比特計(jì)數(shù)器。也可以設(shè)想更小的分辨率。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，通過充電電流源在第一時(shí)間段和第三時(shí)間段內(nèi)利用第一電流水平、在第二時(shí)間段內(nèi)利用測(cè)試電流、并且在第四時(shí)間段內(nèi)利用第二電流水平來實(shí)現(xiàn)對(duì)至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的充電，所述第二電流水平低于第一電流水平，其中，第一、第二、第三和第四時(shí)間段按該序列彼此相繼，并且在第二時(shí)間段中實(shí)現(xiàn)對(duì)電容和蓄能存儲(chǔ)器內(nèi)阻的初始測(cè)量。第一電流水平與測(cè)試電流水平之間以及第一與第二電流水平之間的切換基于蓄能存儲(chǔ)器上的電壓來實(shí)現(xiàn)。也就是說，將蓄能存儲(chǔ)器上的電壓與預(yù)先給定的閾值進(jìn)行比較。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，控制器在節(jié)能模式中運(yùn)行。因?yàn)殡S著接通控制器電壓，升壓轉(zhuǎn)換器能夠近似同步地形成輸出電壓，這是因?yàn)闆]有給蓄能存儲(chǔ)器充電(充電電流源首先保持阻斷)。通過至少一個(gè)連接到升壓轉(zhuǎn)換器輸出端上的降壓轉(zhuǎn)換器，向計(jì)算器(微控制器)供應(yīng)電能，也就是說，在這里設(shè)置有節(jié)能模式，所述節(jié)能模式降低了對(duì)車輛蓄電池的消耗，方法是以具有優(yōu)點(diǎn)的方式將充電電流源用于避免從所述充電電流源給控制器內(nèi)部的蓄能存儲(chǔ)器充電或者只有當(dāng)這種情況是所希望的情況的時(shí)候才實(shí)施(μ C程序、通過CAN、FLEXRAY、LIN的數(shù)據(jù)傳輸)。在降壓轉(zhuǎn)換器中，將輸入電壓轉(zhuǎn)換成更小的輸出電壓。降壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)點(diǎn)的表現(xiàn)形式是，將兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器串聯(lián)，這兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器分步地對(duì)電壓進(jìn)行降壓。這兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器完全像升壓轉(zhuǎn)換器那樣被施加電容性負(fù)載。所述節(jié)能模式例如用于展臺(tái)中的車輛，方法是例如控制器通過診斷測(cè)試器收到如下指令，即進(jìn)入所述節(jié)能模式。節(jié)能模式的其他可能性是無鑰進(jìn)入(keyless entry),其中無需啟動(dòng)本來的應(yīng)用就能夠接入限定的狀態(tài)。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在下面的說明書對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)闡述。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的控制器的方框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的方法的另一流程圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的控制器的另一方框·
圖5示出開關(guān)轉(zhuǎn)換器中晶體管的時(shí)序圖(Zeitdiagramm)；圖6示出電壓時(shí)序圖；圖7示出另一電壓時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式圖I以方框圖示出控制器的一部分，其包含了本發(fā)明。蓄電池電壓UB例如通過濾波器和/或反極性保護(hù)裝置(Verpolschutz)加載到升壓轉(zhuǎn)換器AW上，更確切地說是加載到其輸入端上，從而升壓轉(zhuǎn)換器AW將蓄電池電壓UB或者從其導(dǎo)出的電壓提高到預(yù)先給定的電平。在通過一段導(dǎo)線在下游與輸出端并聯(lián)連接的電容器Cl上的輸出電壓利用VUP來標(biāo)示。升壓轉(zhuǎn)換器AW能夠主要通過SPI接口來控制，在此，主要能夠改變下列參數(shù)接通/斷開、時(shí)鐘頻率、晶體管Tl、T2的邊沿坡度(Flankensteilheit)、電流限制Tl、T2、輸出電壓23…25V/31…35V。在這里在輸出端上并聯(lián)的電容器Cl和C2是所謂的多層陶瓷片式電容器(MLCC)，所述多層陶瓷片電容器的大小為I至20 μ F并且保證升壓轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定運(yùn)行。這些電容器Cl和C2具有很小的阻抗，但是在這里所應(yīng)用的很高的轉(zhuǎn)換器頻率即例如1800至2200kHz的情況下，由此可以避免中波范圍內(nèi)的干擾，仍然實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。通過針對(duì)性的限定的設(shè)計(jì)方法，可以將這些轉(zhuǎn)換器輸出電容的連接線路(Anbindung)的每厘米為例如5…15m0hm/5-10nH的單位長(zhǎng)度電感用于實(shí)現(xiàn)足夠的阻抗值。在此，為了連接輸出電容Cl和C2，長(zhǎng)度為Icm寬度為O. 5mm厚度為35μπι的O. 1250hm的值已被證實(shí)是具有優(yōu)點(diǎn)的。由轉(zhuǎn)換器輸出的電流在Cl和C2的單位長(zhǎng)度電感上無需時(shí)間延遲就能夠產(chǎn)生電壓，由此能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。在圖I中緊接著示出了串聯(lián)在升壓轉(zhuǎn)換器AW的輸出端上的降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2，所述降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2通過如下方式安置在共同的ASIC (即共同的專用集成電路，其上布置有升壓轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2以及還有充電電流源LSQ)上，SP，所述升壓轉(zhuǎn)換器AW的轉(zhuǎn)換器輸出電容能夠與Icm長(zhǎng)/0. 5mm寬/35 μ m厚的導(dǎo)線相連，由此形成單位長(zhǎng)度電阻與電感比例為5··· 15m0hm/5-10nH,并因此所述轉(zhuǎn)換器一般是穩(wěn)定的。但是，同時(shí)，如果將所述同一電容以O(shè)至5_的較短的導(dǎo)線長(zhǎng)度耦接至后面的轉(zhuǎn)換器級(jí)的輸入端上的話，利用同一電容，也能夠?qū)崿F(xiàn)隨后的轉(zhuǎn)換器即DCl和DC2的輸入緩沖電容的功能。由此，降低了電壓干擾并且減小了輻射。這種方法也能夠相應(yīng)地用于耦接兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器DCl 和 DC2。所述充電電流源LSQ利用輸出電壓VUP也就是根據(jù)權(quán)利要求所述的充電電壓給連接到充電電流源的輸出端上的蓄能器CER充電，以便針對(duì)自給自足的情況做好準(zhǔn)備，所述蓄能器CER是蓄能存儲(chǔ)器。但是,觸發(fā)(Ziindung)在大多數(shù)情況下總是通過所述電容CER也就是說也在非自給自足情況下實(shí)施。在這里，目標(biāo)電壓用VER來標(biāo)示。充電電流源LSQ以及降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2都能夠通過串口 SPI優(yōu)選通過微處理器(這里未示出)來操控和進(jìn)行編程。在充電電流源LSQ方面，進(jìn)行如下編程是必要的，即將電流用于給電容器CER充電。所述電容器CER通常是指電解電容器；但是，也其他的電容器類型也是可能的。同樣，也能夠調(diào)整電容和ESR測(cè)量電流的大小，同樣也可以調(diào)整時(shí)間測(cè)量的時(shí)鐘頻率。充電電流源LSQ具有電流調(diào)節(jié)器。這種電流調(diào)節(jié)器將電流調(diào)節(jié)到程序設(shè)定的電流上，所述程序設(shè)定的電流由控制器的微控制器來確定。利用這種對(duì)電流的編程可以實(shí)現(xiàn)的是，在接通控制器之后在充電階段就已經(jīng)執(zhí)行對(duì)電容器CER的電容和等效內(nèi)阻的初始測(cè)量。這種測(cè)量對(duì)于檢測(cè)所述電容器的功能性來說是必要的，從而使蓄能器能夠用于觸發(fā)例如安全氣囊或者安全帶拉緊器。有利地，測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在控制器中，以便用于稍后的功能性證明。在這里，為了簡(jiǎn)化，略去了對(duì)理解本發(fā)明來說不必要的但是從屬于控制器的運(yùn)行的那些部件。 通過調(diào)整充電電流，也可以調(diào)整將電容CER充電到其預(yù)先給定的電壓的上升速度。此外，也可以實(shí)現(xiàn)像省電模式那樣的運(yùn)行方式，方法是充電電流源在這種省電模式中不給電容器CER充電。在這種省電模式中(也被稱為Eco模式)應(yīng)該運(yùn)行的微控制器通過與升壓轉(zhuǎn)換器直接耦接的降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2獲取必要的能量。通過調(diào)整蓄能器CER的充電速度，可以實(shí)現(xiàn)的是，調(diào)整預(yù)先給定的系統(tǒng)準(zhǔn)備時(shí)間。在蓄能器CER上連接有觸發(fā)電路，從而蓄能器CER在觸發(fā)情況下能夠給它們供應(yīng)能量。通過降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2，在自給自足情況下給控制器的其余部件供電。降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2至少部分地與升壓轉(zhuǎn)換器AW反向地得以驅(qū)動(dòng)。所述降壓轉(zhuǎn)換器還分別具有電感，并且承擔(dān)如下任務(wù)，即相應(yīng)地對(duì)電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換。在降壓轉(zhuǎn)換器上連接有接口，以便向控制器中的電子機(jī)構(gòu)提供相應(yīng)的電壓水平。對(duì)于這種電壓水平，下面會(huì)加以詳述?？梢詫?shí)現(xiàn)的是，所述降壓轉(zhuǎn)換器DCl不實(shí)施這種供電，而是將所述電壓降壓轉(zhuǎn)換到如下第一水平上，即第二電壓轉(zhuǎn)換器DC2使用所述第一水平，以便繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換。此外，降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2至少部分地與升壓轉(zhuǎn)換器AV反向地得以驅(qū)動(dòng)。當(dāng)至少一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器連接到升壓轉(zhuǎn)換器AW的輸出端上時(shí)，降低了電壓VUP，并因此同樣降低了電壓VER。在蓄能器CER發(fā)生故障或者升壓轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障的情況下，將蓄電池電壓降低到所述降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。升壓和降壓轉(zhuǎn)換器的這種反向運(yùn)行意味著，在升壓轉(zhuǎn)換器中開始充電階段，而在降壓轉(zhuǎn)換器中開始所謂的續(xù)流階段。所述充電階段意味著給電感充電，而所述續(xù)流階段意味著將電能從電感中放出。在這兩種階段之間連接有開關(guān)轉(zhuǎn)換器。如果升壓轉(zhuǎn)換器AW處于續(xù)流階段也就是處于將電能傳送給輸出端VUP的階段，那么利用降壓轉(zhuǎn)換器DCl的確定的相位重疊立即再次從輸出端VUP中吸收電能。由此，降低了 VUP調(diào)節(jié)電壓的交流分量并因此以盡可能小、低成本的陶瓷電容器控制在輸出端VUP上提供的量。所述陶瓷電容器是電容器Cl和C2，以及處于兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器DCl與DC2之間的C3和C4。在降壓轉(zhuǎn)換器DCl輸出電壓上連接有另一用于產(chǎn)生I. 2至3. 3V電壓的降壓轉(zhuǎn)換器，其可以通過硬件來編程。該第二降壓轉(zhuǎn)換器DC2同樣像第一降壓轉(zhuǎn)換器DCl那樣與升壓轉(zhuǎn)換器反向地得以驅(qū)動(dòng)。由此，在第一降壓轉(zhuǎn)換器的輸出端上通過經(jīng)由第二降壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行的能量提取而精確地在輸出電壓升高的瞬間相反作用。由此，同樣降低了所述第一降壓轉(zhuǎn)換器DCl的輸出電壓的交流分量，并因此支持將第一降壓轉(zhuǎn)換器輸出端上的電容從例如150 μ F降低到大約30 μ F。根據(jù)圖2的流程圖詳細(xì)闡述了根據(jù)本發(fā)明的方法。在方法步驟200中，例如對(duì)所述蓄電池電壓UB進(jìn)行濾波或者反極性保護(hù)，但是至少在升壓轉(zhuǎn)換器AW輸入端上提供所述蓄電池電壓UB。在方法步驟201中，所述升壓轉(zhuǎn)換器AW執(zhí)行升壓變換，方法是使它作為開關(guān)轉(zhuǎn)換器運(yùn)行。由此，可以在升壓轉(zhuǎn)換器AW的輸出端上測(cè)量電壓VUP。通過串口 SPI對(duì)充電電流源SLQ進(jìn)行編程，從而所述充電電流源根據(jù)充電電壓VUP利用相應(yīng)的電流給電容器CER充電，所述電容器是蓄能存儲(chǔ)器或者蓄能器或者蓄能電容器，更確切的是，使其充電到所述電壓VER。這在方法步驟203中實(shí)現(xiàn)。圖3以另一流程圖改進(jìn)了上述流程圖，其中，所述方法步驟203在方法步驟300中 執(zhí)行，并且圖2中前面所述的方法步驟現(xiàn)在不再詳述。在方法步驟300中給電容器充電，而在方法步驟301中測(cè)量電容器上的電壓，例如通過包含轉(zhuǎn)換器本身的微控制器或者系統(tǒng)專用集成電路。在方法步驟302中檢驗(yàn)所述電壓電容器上的電壓是否已經(jīng)達(dá)到閾值VER_min。如果不是這種情況，那么跳回至方法步驟300。但是，如果是這種情況的話，那么可以直接前進(jìn)至方法步驟303，或者一直等待直到通過SPI發(fā)送測(cè)試指令，以便對(duì)電容器CER的電容和其等效的內(nèi)阻ESR進(jìn)行初始測(cè)量。此后，在方法步驟304中又進(jìn)行所述充電。對(duì)電容的測(cè)量或者對(duì)內(nèi)阻ESR的測(cè)量利用測(cè)量電流來執(zhí)行，所述測(cè)量電流可以不同于充電電流。在方法步驟304中，再次實(shí)施方法步驟300中的充電電流，自動(dòng)地或者根據(jù)要求地通過微控制器μ C經(jīng)由串口 SPI進(jìn)行。在第二充電階段中，在方法步驟305中檢驗(yàn)電容器CER上的充電電壓是否已經(jīng)達(dá)到數(shù)值VUP_low，該數(shù)值高于電壓VERjnin。如果不是這種情況，那么繼續(xù)用充電電流進(jìn)行充電。但是，如果是這種情況，那么在方法步驟306中通過如下方式改變對(duì)充電電流源LSQ的編程，即，現(xiàn)在使用維持電流，所述維持電流小于方法步驟300和304中的充電電流。所述維持電流用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)電壓VUP并且將電容器保持在該電壓上。利用這樣高的頻率來使升壓轉(zhuǎn)換器運(yùn)行，并且通過輸出端電容器來進(jìn)行濾波，以使充電電流源表現(xiàn)為直流電。圖4示出包含本發(fā)明的控制器部件的詳細(xì)方框圖?？梢跃哂?6V數(shù)值的蓄電池電壓UB在電流方向上連接到二極管Dl上，所述二極管Dl充當(dāng)反極性保護(hù)裝置。在二極管Dl上連接有V型濾波器V-F，其通過導(dǎo)線接地，這參考電容器V-F和C40。在二極管和電容器V-F上連接有鐵氧體FA，所述鐵氧體連接到輸入端電容器C40 (該電容器C40接地)、升壓轉(zhuǎn)換器AW的電感LI以及升壓轉(zhuǎn)換器AW在其電子機(jī)構(gòu)方面的輸入端。升壓轉(zhuǎn)換器AW連同降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2以及線性調(diào)節(jié)器LR和充電電流源都集成在共同的系統(tǒng)專用集成電路上，所述專用集成電路也可以還包含其它部件。所述系統(tǒng)專用集成電路能夠在唯一基底或者多個(gè)基底上包含這些部件。升壓轉(zhuǎn)換器AW具有N通道充電晶體管Tl，所述N通道充電晶體管通過漏極接頭連接到電感LI上，并且通過其源極接頭經(jīng)由電阻Rl接地。此外，存在續(xù)流型P通道晶體管T2，所述P通道晶體管T2通過其源極接頭連接到所述電感和所述晶體管Tl (漏極)上，并且通過其漏極接頭與升壓轉(zhuǎn)換器-調(diào)節(jié)器的輸入端VUPr連接。代替同步地受控的晶體管T2，也能夠使用簡(jiǎn)單的超快速的續(xù)流二極管(肖特基二極管)。所述續(xù)流二極管以陽極連接到電感和Tl (漏極)上，而以陰極連接到VUPr上。在VUPr上連接有電容器Cl和C2的并聯(lián)電路。在所述并聯(lián)電路中量取電壓VUP，所述電壓處于22V與34V之間。所述電壓例如由微控制器μ C來測(cè)量。充電電壓VUP與充電電流源LSQ的輸入端連接，所述充電電流源具有電流閥門SV以及與電流方向反向地連接的二極管D2的并聯(lián)電路，以便能夠?qū)崿F(xiàn)從電容器CER的回流，所述電容器連接在充電電流源LSQ的輸出端上。用作電流閥門SV的是晶體管Τ5。二極管D2 —般是晶體管Τ5的組件。在此，電流在O至930毫安之間可以通過SPI接口來編程。連接到充電電流源LSQ的輸出端上的電容器CER接地并且還連接到觸發(fā)電路(未示出)上。但是，所述電壓VUP不僅被充電電流源LSQ獲取，而且也由降壓轉(zhuǎn)換器DCl獲取，所述降壓轉(zhuǎn)換器將所述電壓VUP轉(zhuǎn)換成電壓VAS，即7. 2V。降壓轉(zhuǎn)換器DCl反向地連接到升壓轉(zhuǎn)換器AW上，以便降低調(diào)整電壓VUP上的交流分量。所述電壓VUP通過降壓轉(zhuǎn)換器DCl中的分流器R2與下游連接的充電晶體管Τ3 (P通道)在源極上相連接，并且通過其漏極連接到降壓轉(zhuǎn)換器的電感L2上。另一同步的續(xù)流 晶體管Τ4 (N通道)通過源極接頭接地，并且通過漏極接頭連接到電感L2上并與Τ3的漏極連接。代替Τ4，也可以使用簡(jiǎn)單超快速的續(xù)流二極管(肖特基二極管)。所述續(xù)流二極管陽極接地，并且陰極連接電感L2和晶體管Τ3的漏極。電感L2連接在降壓轉(zhuǎn)換器DCl的調(diào)節(jié)輸入端上，并且在這里形成調(diào)節(jié)電壓VASr。在這里，像升壓轉(zhuǎn)換器中的那樣，所述調(diào)節(jié)輸入端與L2的電流輸入一起連接到電容性負(fù)載上，即電容器C3和C4，它們形成降壓轉(zhuǎn)換器的輸出端。在C3/C4(+)與接地足點(diǎn)之間，可以量取降壓轉(zhuǎn)換后的電壓VAS。6.4V至7.2V的所述電壓VAS在這里由降壓轉(zhuǎn)換器DC2獲取，所述降壓轉(zhuǎn)換器為此具有分流器R3、開關(guān)晶體管T7和T8，以及電感L3。DC2與DCl類似地構(gòu)造。由此形成輸出電壓VST，所述輸出電壓VST處于I. 2至3. 3V之間，并且由控制器中的部件來獲取。通過連接到降壓轉(zhuǎn)換器DCl上的線性調(diào)節(jié)器LR，在分流器R4和調(diào)節(jié)晶體管T6之后輸出5V的電壓。該電壓可以給CAN總線或FLEXRAY總線供電。在線性調(diào)節(jié)器LR的該輸出端上也設(shè)置有帶有電容器C41和C44的電容性負(fù)載，出于冗余的原因所述電容器并聯(lián)地連接。降壓轉(zhuǎn)換器DC2也具有P通道充電晶體管T7和N通道續(xù)流晶體管T8或者代替T8而具有續(xù)流二極管。所述電壓VAS通過降壓轉(zhuǎn)換器DC2中的分流器R3與下游連接的充電晶體管T7(P通道)在源極上相連接，并且通過其漏極連接到降壓轉(zhuǎn)換器的電感L3上。另一同步的續(xù)流晶體管Τ8(Ν通道)通過源極接頭接地，并且通過其漏極接頭連接到電感L3上并與Τ7的漏極連接。代替Τ8，也可以使用簡(jiǎn)單超快速的續(xù)流二極管(肖特基二極管)。所述續(xù)流二極管陽極接地，并且陰極連接電感L3和晶體管Τ7的漏極。降壓轉(zhuǎn)換器DC2的輸出端通過電容器C43和C44的并聯(lián)電路而被施加電容性負(fù)載。因此，存在降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2的串聯(lián)電路，所述降壓轉(zhuǎn)換器分別在輸出端上功能性地與升壓轉(zhuǎn)換器AW相同地接線，即電容性地接線。此外，通過如下方式驅(qū)動(dòng)全部所述轉(zhuǎn)換器，即，使得所述轉(zhuǎn)換器輸出端上的交流分量降低。這導(dǎo)致較高的穩(wěn)定性。圖5示出開關(guān)轉(zhuǎn)換器AW、DC1和D2的晶體管的調(diào)制。圖5尤其示出帶有部分相位重疊的反向運(yùn)行。在此，上面的圖指示出通過升壓轉(zhuǎn)換器AW的晶體管Tl和T2的脈寬調(diào)制進(jìn)行的調(diào)制，并且然后顯示出晶體管接通和斷開。在第一階段，可以看到的是充電階段，而在第二階段，可以看到的是續(xù)流階段。在中間的圖中，可以看到的是降壓轉(zhuǎn)換器DCl的晶體管T3和T4的脈寬調(diào)制，所述圖顯示了充電和續(xù)流階段的部分重疊。在這里，正好顛倒過來的是首先可以看到續(xù)流階段，然后才是充電階段。因此，在升壓轉(zhuǎn)換器AW的續(xù)流階段中，也能夠看到通過降壓轉(zhuǎn)換器DCl的能量消耗。相應(yīng)的還有兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器DCl與DC2的關(guān)系，這通過中間的和下面的時(shí)序圖可以看到。轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘在這里為500ns。時(shí)鐘包括充電和續(xù)流階段。在下面的兩個(gè)電壓時(shí)序圖即圖6和圖7中，詳細(xì)闡述了根據(jù)圖4的電路的工作原理。圖6示出從接通蓄電池電壓UB到測(cè)量蓄能器CER的等效內(nèi)阻的電壓。圖7示出從蓄能器CER的充電階段開始直至通過蓄能器CER達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的電壓時(shí)序圖。圖6示出接通電壓供應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)TC。這是例如達(dá)到12V蓄電池電壓UB0開關(guān)轉(zhuǎn)換器在600啟動(dòng)并且在其輸出端上輸出所述電壓VUP。上升相應(yīng)于車輛的電源阻抗、V型濾波器V-F、電感LI和電容性負(fù)載Cl和C2。在這里所述上升非?？焖?。在TO之后大約30 至70微秒的時(shí)間點(diǎn)Tl上，在形成至少兩個(gè)穩(wěn)定的專用集成電路內(nèi)部參考電壓和一個(gè)限定的等待時(shí)間之后啟動(dòng)所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器AW，所述限定的等待時(shí)間通過濾波器給出。檢驗(yàn)所述 參考電壓的差異，也就是如果存在差別，則存在誤差。所述等待時(shí)間借助于計(jì)數(shù)器來測(cè)量?，F(xiàn)在，在時(shí)間點(diǎn)T2上開始運(yùn)行降壓轉(zhuǎn)換器DC1，這用601來標(biāo)示。只要升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓VUP大于預(yù)先給定的值VUP_low，就發(fā)生上述情況。這能夠由降壓轉(zhuǎn)換器DCl本身識(shí)別?，F(xiàn)在，在時(shí)間點(diǎn)T3上只要第一降壓轉(zhuǎn)換器DCl的輸出電壓超過預(yù)先給定的閾值VAS_low，則也啟動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)器DC2，這利用602來標(biāo)示，并且也啟動(dòng)線性調(diào)節(jié)器LR。在時(shí)間點(diǎn)T4上，通過實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電壓之后的續(xù)流來進(jìn)行上電復(fù)位。Vint是內(nèi)部電壓，由所述內(nèi)部電壓形成參考電壓，并且所述內(nèi)部電壓例如由齊納電壓形成。VRefl是所謂的帶隙電壓，所述帶隙電壓由晶體管發(fā)射極電壓和用于溫度補(bǔ)償?shù)母郊臃至恳黄鸾M成。所述帶隙電壓相應(yīng)于硅的帶間隙。第一降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓VAS處于一調(diào)節(jié)帶中，并且線性調(diào)節(jié)器LR和第二降壓轉(zhuǎn)換器DC2的電壓也處于相應(yīng)的調(diào)節(jié)帶中，更確切地說是，在2至20毫秒的限定的充電時(shí)間之后，所述充電時(shí)間通過計(jì)數(shù)器來確定。所述電壓通過系統(tǒng)專用集成電路本身來監(jiān)測(cè)，所述系統(tǒng)專用集成電路包含所述轉(zhuǎn)換器。在時(shí)間點(diǎn)T5上，通過微控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電流源LSQ的編程。通過例如210毫安的基本電流水平來啟動(dòng)所述蓄能器充電。由此，蓄能器VER上的電壓線性上升。在時(shí)間點(diǎn)T6上，蓄能器VER上的電壓達(dá)到例如IlV的VER_min值?；倦娏魉阶詣?dòng)地切換到例如90毫安的測(cè)量電流水平，并且啟動(dòng)具有至少IObit的計(jì)數(shù)器。在時(shí)間點(diǎn)T7上，所述電壓達(dá)到值VER_min+0.5V。于是，計(jì)數(shù)器停止。計(jì)數(shù)器狀態(tài)被保存為電容測(cè)量值直至下一次上電復(fù)位，并且也將其切換到用于測(cè)試等效內(nèi)阻的電流水平上。所述電流水平為930毫安。在T7+10 μ s的時(shí)間點(diǎn)Τ8上檢驗(yàn)蓄能器CER上的所述電壓是否小于等于VER_min+lV以及所述電壓是否小于等于VER_min+l. 5V。保存決策標(biāo)志位直至下一次上電復(fù)位，此后將其切換到經(jīng)過編程的基本電流水平上。這也在圖7中示出。所述基本電流水平引起時(shí)間點(diǎn)T5與T6之間的第一次上升700，電容與等效內(nèi)阻之間的測(cè)量在T6與T8之間實(shí)現(xiàn)。第二充電階段在T8與T9之間實(shí)現(xiàn)，其利用703來標(biāo)示。在時(shí)間點(diǎn)T9上，蓄能器CER上的電壓達(dá)到值VER_low = 22. 8V。所述電流水平自動(dòng)地被設(shè)置到經(jīng)過編程的維持值上，例如60毫安。蓄能器上的電壓現(xiàn)在以降低的速度被帶到所述電壓的調(diào)節(jié)值VUP = 22. 4V上。這利用上升704來標(biāo)示。通過將蓄能器CER與升壓轉(zhuǎn)換器AW分開，在時(shí)間點(diǎn)T4上就已經(jīng)準(zhǔn)備好了安全氣囊電源系統(tǒng)。T4處于3至21ms之間，視等待時(shí)間的確定而定。由此，可以實(shí)現(xiàn)像所謂的Eco模式那樣的新的功能。所述系統(tǒng)實(shí)施期望的功能例如診斷通信，而無需啟動(dòng)安全氣囊應(yīng)用并且無需通過給蓄能器充電而準(zhǔn)備好觸發(fā)。這可以例如用于服務(wù)或者車輛導(dǎo)航。通過對(duì)適合的基本電流水平(即充電電流)進(jìn)行 編程，一方面可以在實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火預(yù)備期間達(dá)到對(duì)最大控制器輸入電流的要求(所述點(diǎn)火預(yù)備期間是蓄能器的充電階段)，另一方面可以在選擇需要的蓄能器大小之后實(shí)現(xiàn)期望的充電時(shí)間。所述充電階段中的電容測(cè)試不需要其他測(cè)量源充當(dāng)已經(jīng)存在的可編程的充電電流源LSQ。通過使用兩個(gè)比較器值VERjnind和VER_min+0. 5V，能夠借助于集成的計(jì)數(shù)器來確定如下充電時(shí)間，所述充電時(shí)間是完成O. 5V的測(cè)量帶所需要的時(shí)間。作為測(cè)量電流，統(tǒng)一使用例如90毫安。因此，所述電容CER通過((90mA*測(cè)量時(shí)間T)/0. 5V)在測(cè)量時(shí)間為102. 3ms的情況下確定,這得出18. 4mF。所謂的ESR測(cè)試是對(duì)蓄能器的等效內(nèi)阻的測(cè)試，在該充電階段中，所述ESR測(cè)試同樣不需要其他測(cè)量源充當(dāng)已經(jīng)存在的可編程的充電電流源LSQ。通過使用兩個(gè)其他的比較器值，即VER_min+lV和VER_min+l. 5V，能夠確定蓄能器的內(nèi)阻是否足夠小。在測(cè)量電流從90毫安變化到930毫安的時(shí)候，在加載測(cè)量電流10 μ s之后詢問比較器閾值VER_min+lV。所述μ s是可以選擇的，并且在這里通過如下方式來選擇，以平衡衰減的電感效應(yīng)而不用進(jìn)行明顯的電容性后續(xù)充電。如果超過了所述比較器閾值，那么內(nèi)阻的值大于O. 6Ω。同樣，在加載測(cè)量電流10μ S之后詢問比較器閾值VER_min+l. 5V。如果超過了所述比較器閾值，那么內(nèi)阻的值大于I. 2Ω。就這樣像點(diǎn)亮的燈那樣顯示過高的值和警報(bào)。通過反向運(yùn)行的特征，相應(yīng)于圖4，串聯(lián)的轉(zhuǎn)換器使得在升壓轉(zhuǎn)換器AW的阻斷階段中將所連接的降壓轉(zhuǎn)換器DCl至少在時(shí)間上引入能量提取。這種措施降低了升壓轉(zhuǎn)換器AW的輸出端上的交流分量。在降壓轉(zhuǎn)換器DCl和DC2的連接方面能夠采用相同的方法。通過電感式地分離的轉(zhuǎn)換器輸出端電容的特征通過相應(yīng)供電線路(LeitungsstUcke),可以導(dǎo)出對(duì)電流變化的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換器-調(diào)節(jié)器信息。通過給蓄能器充電之后的另一比較器閾值的特征，其中所述比較器閾值用VUP_low+0. 33V來標(biāo)示，可以實(shí)施對(duì)蓄能器的周期性的電容測(cè)量。在微控制器的讀取過程之后根據(jù)周期性電容測(cè)量的結(jié)果寄存器來啟動(dòng)所述測(cè)量。所述結(jié)果寄存器同樣布置在系統(tǒng)專用集成電路上。通過所述過程，切斷充電電流源LSQ。通過存在于所述電壓VER上的負(fù)載，像分壓器、安全開關(guān)等等，來降低所述電壓。如果所述電壓VER達(dá)到了值VER_low，那么利用測(cè)量電流例如60毫安再次給蓄能器充電，直至達(dá)到VUP+0. 33V。通過選擇減小的測(cè)量行程和與其相應(yīng)地協(xié)調(diào)一致的測(cè)量電流，使得分辨率精確地保持在初始電容測(cè)量的值上。如果達(dá)到了所述值VER(即蓄能器上的電壓達(dá)到值VER_low+0. 33V)，那么附加地將測(cè)量值存儲(chǔ)器中的電壓標(biāo)志位設(shè)定為良好，所述測(cè)量值存儲(chǔ)器也布置在系統(tǒng)專用集成電路上。電源電壓監(jiān)測(cè)通過多路復(fù)用器、系統(tǒng)專用集成電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器得出電壓VUP、VER、VAS、VST50、VST，從而這些值可以串行地由微控制器通過SPI接口讀取?，F(xiàn)在也可以設(shè)置，在測(cè)量電容和測(cè)量蓄能器等效內(nèi)阻的時(shí)候避免測(cè)量誤差。應(yīng)該在蓄電池電壓擾動(dòng)的情況下避免測(cè)量誤差。為此，現(xiàn)在提供有如下兩種可供選擇的方法
a)利用比較器來監(jiān)視輸入端電壓UB，如果所述輸入端電壓在進(jìn)行測(cè)量期間至少一次地下降到閾值之下，則在測(cè)量存儲(chǔ)器中將每個(gè)正在運(yùn)行的測(cè)量標(biāo)記為不可執(zhí)行。b)充電電流源LSQ的電流調(diào)節(jié)器在測(cè)量應(yīng)用中產(chǎn)生調(diào)節(jié)狀態(tài)。僅僅當(dāng)所述調(diào)節(jié)狀態(tài)除了起振時(shí)間達(dá)到與測(cè)量時(shí)間本身相同的調(diào)節(jié)時(shí)間的時(shí)候，所述進(jìn)行中的測(cè)量才不受干擾地進(jìn)行，并因此被視為是有利的，否則的話，測(cè)量存儲(chǔ)器中的測(cè)量值包含不可執(zhí)行標(biāo)識(shí)。同樣，為了獲取所述調(diào)節(jié)狀態(tài)，能夠使用時(shí)鐘頻率為5kHz的十比特計(jì)數(shù)器，也可以設(shè)想更 小的分辨率。
權(quán)利要求
1.用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器，所述控制器具有 -升壓轉(zhuǎn)換器(AW)，所述升壓轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為開關(guān)轉(zhuǎn)換器，并且所述升壓轉(zhuǎn)換器將從車輛蓄電池電壓中導(dǎo)出的輸入電壓(UB)轉(zhuǎn)換成其輸出端上的較高的充電電壓(VUP)； -至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)，借助于所述充電電壓(VUP)給所述蓄能存儲(chǔ)器充電，以用于在自給自足情況下驅(qū)動(dòng)所述安全系統(tǒng)，其特征在于，在所述升壓轉(zhuǎn)換器(AW)與所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)之間連接有能夠在運(yùn)行中對(duì)其進(jìn)行編程的充電電流源，所述充電電流源根據(jù)編程確定用于所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的充電電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，為了進(jìn)行所述編程，設(shè)置有串行接口(SPI)，能夠?qū)⒂?jì)算器連接到所述串行接口上，以便實(shí)施所述編程。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的控制器，其特征在于，在所述升壓轉(zhuǎn)換器(AW)的輸出端上連接有電容性負(fù)載(Cl、C2)，用于調(diào)節(jié)所述充電電壓(VUP)的上升時(shí)間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的控制器，其特征在于，所述控制器具有邏輯電路，所述邏輯電路依賴于在所述蓄能存儲(chǔ)器(CER)上的至少一個(gè)電氣參數(shù)在給所述蓄能存儲(chǔ)器(CER)充電期間實(shí)施對(duì)所述蓄能存儲(chǔ)器(CER)電容的初始測(cè)量，并且緊接著實(shí)施對(duì)所述蓄能存儲(chǔ)器(CER)的等效內(nèi)阻的測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述邏輯電路具有至少一個(gè)用于將所述至少一個(gè)電氣參數(shù)與預(yù)先給定的閾值相比較的比較器，其中，根據(jù)所述比較來實(shí)施對(duì)所述電容的所述初始測(cè)量和對(duì)所述內(nèi)阻的所述測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制器，其特征在于，以如下方式構(gòu)造所述邏輯電路，即，在給所述蓄能器充電之后所述邏輯電路周期性地實(shí)施對(duì)所述電容的另外的測(cè)量。
7.用于驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的方法，所述方法具有如下方法步驟 -將從車輛蓄電池電壓中導(dǎo)出的輸入電壓(UB)轉(zhuǎn)換成升壓轉(zhuǎn)換器(AW)輸出端上的較高的充電電壓(VUP)，所述升壓轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為開關(guān)轉(zhuǎn)換器； -借助于所述充電電壓(VUP)給至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)充電，以用于在自給自足情況下驅(qū)動(dòng)所述安全系統(tǒng)，其特征在于，在所述升壓轉(zhuǎn)換器(AW)與所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)之間連接有能夠在運(yùn)行中對(duì)其進(jìn)行編程的充電電流源(LSQ)，所述充電電流源根據(jù)編程確定用于所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)充電電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述編程通過串行接口(SPI)來實(shí)施。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，通過所述充電電流源(LSQ)在第一時(shí)間段和第三時(shí)間段內(nèi)利用第一電流水平、在第二時(shí)間段內(nèi)利用測(cè)試電流、并且在第四時(shí)間段內(nèi)利用第二電流水平來實(shí)現(xiàn)對(duì)所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)的充電，所述第二電流水平低于所述第一電流水平，其中，所述第一、第二、第三和第四時(shí)間段按該序列彼此相繼，并且在第二時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄能存儲(chǔ)器的電容和等效內(nèi)阻的初始測(cè)量，其中，所述第一電流水平與所述測(cè)試電流水平之間以及所述第一電流水平與所述第二電流水平之間的切換基于所述蓄能存儲(chǔ)器(CER)上的電壓來實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，通過如下方式將所述控制器置于節(jié)能模式，即在上升到所述充電電壓(VUP)之后使所述充電電流源(LSQ)保持阻斷，從而不給所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器(CER)充電，并且通過至少一個(gè)連接到所述升壓轉(zhuǎn)換器(AW)的輸出端上的降壓轉(zhuǎn)換器(DCl)向所述控制器的計(jì)算器供電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動(dòng)車輛的安全系統(tǒng)的控制器和方法，其中，設(shè)置有升壓轉(zhuǎn)換器，所述升壓轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為接通轉(zhuǎn)換器。所述升壓轉(zhuǎn)換器將從車輛蓄電池電壓中導(dǎo)出的輸入電壓轉(zhuǎn)換成其輸出端上的較高的充電電壓。此外，設(shè)置有至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器，借助于所述充電電壓給所述蓄能存儲(chǔ)器充電，以用于在自給自足情況下驅(qū)動(dòng)所述安全系統(tǒng)。在所述升壓轉(zhuǎn)換器與所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器之間連接有能夠在運(yùn)行中對(duì)其進(jìn)行編程的充電電流源，所述充電電流源依賴于所述編程確定用于所述至少一個(gè)蓄能存儲(chǔ)器的充電電流。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102884704SQ201180022238
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者F·西弗斯, H·舒馬赫, C·利斯特 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司