用于具有集成切断的车辆的电子控制单元的制作方法

[]本发明涉及机动车辆的，并且更具体地，涉及一种电子控制单元以及用于这种单元的电气保护方法。

背景技术：

0、[背景技术]

1、在机动车辆中，已知使用电子控制单元来控制车辆的某些功能。在这方面，已知使用一个或多个电子控制单元来控制车辆的一个或多个发动机，或者控制电气元件，例如，车辆的乘员舱的电气元件，特别是经由其电力电源。

2、在某些情况下，电子控制单元包括由大约12v的电压供电的电气元件(比如，控制前灯的灯泡或挡风玻璃刮擦器的电气继电器)和由大约1v至5v的电压供电的电气元件(比如，微控制器或任何其他电子部件)。电子控制单元由车辆的电池供电，该电池递送大约12v的电压。电子控制单元使用该电池电压为由12v供电的电气元件供电，并且将该电池电压调节为大约1至5v的电压，为由1至5v供电的电气元件供电。

3、在电气方面，电子控制单元的由12v供电的电气元件可以一起分组在所谓的“高压”块中，而电子控制单元的由1至5v供电的电气元件可以一起分组在所谓的“低压”块中。众所周知，这两个块通过电气链路连接，允许高压块向低压块提供限定1至5v的经调节的低压的电流，以便向低压电气元件供电。高压块和低压块可以通过附加的电气链路连接，比如，另一电力电源链路、数据通信链路、用于控制低压电气元件的链路等。

4、在这种类型的架构中，电池电压的短路可能经由电气链路之一上的高压块发生，从而向低压块递送大约12v的电压，这可能会导致电子控制单元在所述低压块的区域中发热。然而，这种发热可能会扩散到电子控制单元的外部，从而引起火灾，这将危及车辆内的人员。

5、为了至少部分地克服这些缺点，已知电子控制单元配备有由金属或任何其他耐火材料制成的壳体。然而，这种壳体同时增加了电子控制单元的体积、制造复杂性和成本，这成为机动车辆领域中的主要缺点。

6、因此，需要一种可以至少部分地克服这些缺点的解决方案。

技术实现思路

0、[技术实现要素：]

1、本发明的目的之一是为电子控制单元提供一种简单、安全以及廉价的解决方案。本发明的另一目的是减少或甚至消除与连接高压块和低压块的电气链路的电池电压的短路相关的任何火灾危险。

2、为此，本发明的主题首先是一种用于机动车辆的电子控制单元的断开模块，所述电子控制单元包括：

3、-至少一个电源输入，该至少一个供电输入被设计为从车辆的电力电源电池接收10至15v之间的电压，

4、-所谓的“高压”块，该高压块包括多个所谓的“高压”电气元件，该多个高压电气元件被配置为经由至少一条高压电源线由所述电池电压供电，每条高压电源线包括电气安全构件，该电气安全构件被设计为当该电气安全构件两端的电压超过预定安全阈值时断开所述高压电源线，所述高压块被配置为将该电池电压转换为1至5v之间的经调节的至少一个低电压，

5、-所谓的“低压”块，该低电压块包括多个所谓的“低压”电气元件，该多个低压电气元件被配置为由该高压块在连接该高压块和所述低压块的至少一条电气链路上递送的至少一个经调节的低电压供电，

6、断开模块，该断开模块被配置为电连接到该至少一条电气链路，以确定在该至少一条电气链路上测量的电压与参考电压之间的差，并且在所确定的电压差大于预定击穿阈值时命令触发该电气安全构件。

7、因此，当低压块的过电压的风险出现在高压块与低压块之间时，根据本发明的断开模块可以断开一个或多个电源输入与高压块之间的电气链路，从而避免对低压块的电气元件造成损坏，并且因此避免对电子控制单元造成损坏。因此，根据本发明的断开模块可以避免使用制造复杂且会增加电子控制单元的价格的大型耐火壳体。

8、有利地，断开模块被配置为当所确定的电压差大于预定击穿阈值时，命令触发所有电气安全构件，以便将所有电源输入与高压块电断开。因此，在这种情况下，电子控制单元与电源电池完全断开。

9、在一个实施例中，断开模块包括：至少一个开关，该至少一个开关被配置为一方面电连接到电气安全构件与高压块之间的至少一个高压电源线，并且另一方面电连接到接地；以及比较器，该比较器被配置为在输入端接收来自至少一条电气链路的电压，以将所述电压与参考电压进行比较，并且提供用于闭合至少一个开关的控制电压作为输出。使用比较器和一个或多个开关使得可以以简单且有效的方式检测高压块与低压块之间的一条或多条电气链路上的电压浪涌。

10、有利地，断开模块包括锁定电路，该锁定电路包括自主电源，以在至少一个开关不再由比较器的输出电压供电时，使至少一个开关保持闭合至少预定的持续时间。

11、优选地，自主电源是电容器或电池。

12、根据本发明的一方面，当该自主电源是电容器时，选择储存在该电容器中的能量值，以便允许该至少一个开关保持闭合的持续时间大于该至少一个电气安全构件的击穿持续时间。

13、有利地，锁定电路包括至少一个晶体管，该至少一个晶体管被配置为接收该控制电压作为来自该比较器的输出，并且基于由该自主电源提供的电压来命令闭合该至少一个开关。

14、本发明还涉及一种用于机动车辆的电子控制单元，所述电子控制单元包括：

15、-至少一个电源输入，该至少一个电源输入被设计为从电力电源电池接收10至15v之间的电压，

16、-所谓的“高压”块，该高压块包括多个所谓的“高压”电气元件，该多个高压电气元件被配置为经由至少一条高电压电源线由所述电池电压供电，每条高压电源线包括电气安全构件，该电气安全构件被设计为当该电气安全构件两端的电流强度超过预定安全阈值时断开该高压电源线，所述高电压块被配置为将该电池电压转换为1至5v之间的经调节的至少一个低电压，

17、-所谓的“低压”块，该低电压块包括多个所谓的“低压”电气元件，该多个低压电气元件被配置为由该高压块在连接该高压块和所述低压块的至少一条电气链路上递送的至少一个经调节的低电压供电，

18、-如前所述的至少一个断开模块。

19、本发明还涉及一种电气系统，该电气系统包括如前所述的电子控制单元和如上文所述的至少一个断开模块，该至少一个断开模块一方面连接到至少一个电气链路，并且另一方面连接到至少一个高压电源线。

20、优选地，电气安全构件是保险丝、狗骨类型或跳线类型。

21、保险丝可以是任何类型的，快速的或缓慢的，以便在电流超过几安培(例如5或6a)时断开电路，以便保护精密的低压电子部件。例如，保险丝可以是跳线保险丝类型，例如，电阻为0欧姆，以降低成本。

22、根据本发明的一方面，该电子控制单元包括其上安装有电气元件的印刷电路板，保险丝是所述印刷电路板上的表面安装部件、特别是0402封装表面安装部件类型。

23、本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括电力电源电池、如上文所述的电子控制单元或如上文所述的系统，其中，该电子控制单元经由至少一个电源输入电连接到所述电力电源电池。

24、本发明还涉及一种用于保持如上文所述的电子控制单元或如上文所述的系统的电子控制单元的安全的方法，当所述电子控制单元由从车辆的电力电源电池接收到的电压供电时，由至少一个断开模块实施所述方法，包括：确定在电子控制单元的至少一个电气链路上测量的电压与参考电压之间的差的步骤；以及当所确定的电压差大于预定击穿阈值时，触发电子控制单元的电气安全构件以便将至少一个电源输入与电子控制单元的高压块电断开的步骤。