DE19715024B4

DE19715024B4 - Schaltungsanordnung zum Anschluß elektrischer Verbraucher an die Energieversorgung

Info

Publication number: DE19715024B4
Application number: DE1997115024
Authority: DE
Inventors: Michael Zydek; Andreas Heise
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2017-04-12
Also published as: DE19715024A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum Anschluß elektrischer Verbraucher, insbesondere der Hydraulikpumpe und der elektrisch betätigbaren Hydraulikventile eines Kraftfahrzeug-Regelungssystems, wie eines ABS, an die Energieversorgung, wobei zwischen den Verbrauchern und der Energiequelle Schalter zum Ein- und Ausschalten der Pumpe, zur individuellen Betätigung der Hydraulikventile und zur Gesamtabschaltung der Ventile eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe (1) und zur Gesamtabschaltung der Hydraulikventile bzw. der Ventilspulen (L1 –Ln) ein gemeinsamer Hauptschalter (GT) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Anschluß elektrischer Verbraucher, insbesondere der Hydraulikpumpe und der Hydraulikventile bzw. der zur Umschaltung der Hydraulikventile vorgesehenen Ventilspulen eines Kraftfahrzeug-Regelungssystems, wie eines ABS, an eine Energiequelle, wobei zwischen den Verbrauchern und der Energiequelle Schalter zum Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe, zur individuellen Ansteuerung der Ventilspulen und zur Gesamtabschaltung des Ventilspulenstroms eingefügt sind.

Bekannte und in vielen Fahrzeugtypen eingebaute Antiblockiersysteme (ABS) beruhen auf der Verwendung von elektrisch betätigbaren Hydraulikventilen, mit denen der Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen moduliert werden kann. So wird beispielsweise bei einem drohenden Blockieren eines Rades der Bremsdruck durch Ansteuern bzw. Öffnen eines Auslaßventils abgebaut und somit die Bremswirkung an diesem Rad reduziert oder zeitweise aufgehoben. Das zum Druckabbau der Radbremse entnommene Druckmittel wird mit Hilfe einer Hydraulikpumpe, die zu Beginn des Regelungsvorgangs eingeschaltet wird, in den Hauptzylinder oder in den Bremskreis zurückgefördert. Über die Einlaßventile wird zu gegebener Zeit, wenn dies das Drehverhalten des Rades zuläßt, der Bremsdruck wieder erhöht.

Das Ansteuern bzw. Öffnen und Schließen dieser Hydraulikventile wird bekanntlich von dem zugehörigen ABS-Regler gesteuert, der in Abhängigkeit von dem Drehverhalten der Räder nach komplexen Regel-Algorithmen die Ansteuersignale oder Ansteuerpulse errechnet.

Die Steuerung des Bremsdruckes ist bekanntlich für die Fahrstabilität des Fahrzeugs und das Erreichen eines kurzen Bremsweges von ausschlaggebender Bedeutung; die Steuerung des Bremsdruckes ist daher "sicherheitskritisch". Die fehlerfreie Arbeitsweise der einzelnen Komponenten wird daher in vielfältiger Weise überwacht. Aus Sicherheitsgründen wird es dabei für erforderlich gehalten, einen Hauptschalter vorzusehen, mit dem im Fehlerfall die Ansteuermöglichkeit sämtlicher Hydraulikventile unterbunden werden kann; die Ventile sind nämlich derart ausgelegt und angeordnet, daß in der Ruhelage der Ventile eine konventionelle, ungeregelte Bremsenbetätigung möglich bleibt. Zusätzlich zu den einzelnen Treibern oder Schaltern, die zur individuellen Ventilansteuerung dienen, ist daher ein Haupttreiber für den gesamten Spulenstrom vorgesehen.

Die elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe, die in Antiblockiersystemen dieser Art vorzufinden ist, wird ebenfalls über einen Schalter, dem sogenannten Pumpentreiber, ein- und ausgeschaltet. Durch Ansteuerung mit Pulsen variabler Anzahl und Dauer läßt sich der Druckbedarf den Gegebenheiten des jeweiligen Bremsvorgangs anpassen. Hydraulikpumpe und Ventilspulen sind deshalb parallel über den Pumpentreiber und den Haupttreiber, der für den Ventilgesamtstrom ausgelegt ist, an die Energieversorgung bzw. an die Fahrzeugbatterie angeschlossen. Man hielt bisher aus Sicherheitsgründen die Verwendung von zwei Leistungstreibern, nämlich des Pumpentreibers und des Haupttreibers, für notwendig, obwohl das Erreichen eines möglichst geringen Herstellungsaufwands bzw. die Anzahl und der Preis der benö-tigten Komponenten bei Antiblockiersystemen dieser Art für die Vermarktung eine ausschlaggebende Bedeutung besitzen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand für ein solches ABS zu senken, ohne dadurch die Sicherheit des Systems zu beeinträchtigen.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Maßnahme gelöst werden kann.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß bei einem ABS der beschriebenen Art die Hydraulikpumpe für die gesamte Dauer eines ABS-Regelungsvorganges eingeschaltet sein darf; auf die Änderung der Pumpenförderleistung während eines Regelvorgangs kann ohne Inkaufnahme gravierender Nachteile verzichtet werden. Folglich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen gemeinsamen Haupttreiber für das Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe und für die Absicherung des Gesamt-Ventilspulenstroms zu verwenden. Dadurch läßt sich eine für relativ hohe Leistung ausgelegte Treiberstufe einsparen.

In den Unteransprüchen sind noch weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Aus den beigefügten Abbildungen, die eine Gegenüberstellung der bisherigen und der erfindungsgemäßen Anschaltung der Verbraucher an die Energiequelle bzw. an die Fahrzeugbatterie zeigt, sowie aus der folgenden Beschreibung gehen noch weitere Einzelheiten der Erfindung hervor. 1 dient zur Erläuterung des Standes der Technik, 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Beide Abbildungen sind schematisch vereinfacht und zeigen nur die für die Erläuterung der vorliegende Erfindung wesentlichen Details.
In den 1 und 2 sind gleiche Komponenten mit denselben Bezugsziffern versehen. Nach diesen Abbildungen sind eine Vielzahl von Verbrauchern 1, L1-Ln über Schalter an eine gemeinsame Energiequelle, hier an die Fahrzeugbatterie mit der Betriebsspannung U_B, angeschlossen; der zweite Anschluß liegt, wie dies symbolisch dargestellt ist, an Masse. Mit L1-Ln sind die Ventilspulen bezeichnet, die Bestandteil der Hydraulikventile sind, mit denen in bekannter Weise der Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen einer hydraulischen Bremsanlage geregelt werden kann. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe 1.
Zur individuellen Ansteuerung der einzelnen Ventile bzw. Ventilspulen L1-Ln verfügt jede Ventilspule über einen eigenen Schalter nämlich über einen eigenen Treiber T1 bis Tn. Üblicherweise handelt es sich hierbei um Feldeffekttransistoren, die in dem elektronischen Regler der ABS-Anlage untergebracht sind.
Diese Hydraulikventile und ihre Ansteuerung gehören, wie bereits erläutert, zu den sicherheitskritischen Teilen eines ABS. Folglich werden sie überwacht und von dem Regler erst nach Ablauf eines Prüfvorgangs freigegeben. Hierzu ist nach 1 ein Haupttreiber HT vorgesehen, mit dem der Gesamt-Ventilstrom freigegeben oder abgeschaltet werden kann. Eine in der Zuleitung eingefügte Schottkydiode D1 dient als Verpolschutz.
Über einen zweiten Leistungstreiber oder Pumpentreiber PT wird bei dem konventionellen System nach 1 der Pumpenmotorstrom geschaltet. Im allgemeinen wird der Motor der Hydraulikpumpe 1 je nach Bedarf durch Pulse unterschiedlicher Dauer und Pausendauer eingeschaltet und betrieben.
Erfindungsgemäß wird nun gemäß 2 eine Einsparung eines Leistungstreibers, nämlich des Pumpen- oder des Haupttreibers nach 1, dadurch ermöglicht, daß über einen Gesamt-Haupttreiber GT sowohl der Gesamt-Ventilspulenstrom als auch der Pumpenmotorstrom nach Überprüfung des Systems freigegeben und, wenn ein Fehler vorliegt, unterbrochen bzw. abgeschaltet werden. Bei dieser Betriebsweise bleibt die Hydraulikpumpe 1 nach Schließen des Hauptschalters bzw. Ansteuern des Gesamt-Haupttreibers GT während des gesamten Blockierschutzregelungsvorgangs eingeschaltet. Dies führt zu keiner Beeinträchtigung der Blockierschutzregelung.
Zweckmäßigerweise wird die Verpolschutzdiode oder Schottkydiode D2 lediglich in den zu den Ventilspulen L1 bis Ln führenden Stromweg geschaltet, damit der Pumpenmotorstrom nicht über diese Diode fließt. Auch bei der konventionellen Schaltung (1) ist lediglich im Ventilspulenzweig eine Verpolschutzdiode (D1) vorgesehen. Eine alternative Anordnung der Schottkydiode D2', bei der die Diode nur einige der Ventilspulen und Treiber gegen Verpolung schützt, ist in einigen Fällen ebenfalls akzeptabel.
Erfindungsgemäß wird also durch eine überraschend einfache Maßnahme eine Aufwandsverringerung erreicht, ohne daß dadurch Nachteile in Kauf genommen werden müßten.

Claims

Schaltungsanordnung zum Anschluß elektrischer Verbraucher, insbesondere der Hydraulikpumpe und der elektrisch betätigbaren Hydraulikventile eines Kraftfahrzeug-Regelungssystems, wie eines ABS, an die Energieversorgung, wobei zwischen den Verbrauchern und der Energiequelle Schalter zum Ein- und Ausschalten der Pumpe, zur individuellen Betätigung der Hydraulikventile und zur Gesamtabschaltung der Ventile eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe (1) und zur Gesamtabschaltung der Hydraulikventile bzw. der Ventilspulen (L1 –Ln) ein gemeinsamer Hauptschalter (GT) vorgesehen ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine sogenannte Verpolschutzdiode (D2, D2') in die Anschlußleitung zur Energiequelle (UB) derart eingefügt ist, daß lediglich der Ventilstrom oder nur ein Teil des Ventilstroms über diese Diode fließt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter Treiberstufen (T1–Tn, GT) vorgesehen sind.