DE3913113A1 - Schaltungsanordnung zum anschalten einer elektronischen antiblockiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anschal­ ten einer elektronischen Antiblockiereinrichtung eines Kraft­ fahrzeugs an eine Spannungsquelle.

Nach dem Stand der Technik wird eine elektronische Antibloc­ kiereinrichtung eines Kraftfahrzeugs über das Zündschloß und die Klemme 15/75 für Zündung/Radio aktiviert, d.h. mit der Batteriespannung des Kraftfahrzeugs versorgt. Demzufolge ist die Antiblockiereinrichtung nur bei eingeschalteter Zündung wirksam. In Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, bei denen die Zündung ausgeschaltet, aber beispielsweise die Lenkung nicht blockiert ist, kann das Kraftfahrzeug somit so abgebremst wer­ den, daß es zu einem unerwünscht großen Schlupf zwischen den Rädern und der Fahrbahn kommt, wodurch die Sicherheit gefähr­ det ist. Andererseits kann es nicht erwünscht sein, die ge­ samte Antiblockiereinrichtung ständig, d.h. zum Beispiel auch bei parkendem Fahrzeug, zu aktivieren, weil dies unter anderem eine zu starke Entladung der Fahrzeugbatterie hervorrufen könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schal­ tungsanordnung zum Anschalten einer elektronischen Antiblok­ kiereinrichtung der eingangs genannten Gattung so weiterzu­ bilden, daß zur Erhöhung der Fahrsicherheit die Antiblockier­ einrichtung immer betriebsbereit ist, jedoch keinen großen Strom aufnimmt, wenn das Kraftfahrzeug nicht tatsächlich in Betrieb ist, insbesondere fährt.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung mit den in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Antiblockier­ einrichtung nicht mehr zwangsläufig nur durch die Betätigung des Zündschlosses an die Batteriespannung gelegt wird und da­ mit gleichzeitig aktiviert wird, aber auch durch entgegenge­ setzte Betätigung des Zündschlosses abgeschaltet wird, sondern daß die Spannungsquelle bzw. Batterie ständig bis zu einer Schalteinrichtung durchgeschaltet ist, die zumindest einen Teil der Antiblockiereinrichtung, die einen verhältnismäßig hohen Strom verbraucht, mit Spannung aus der Spannungsquelle beaufschlagt, wenn Signale an den Betätigungseingängen der Schalteinrichtung die Aktivierung der Antiblockiereinrichtung befehlen. Dabei ist die Schalteinrichtung zur ständigen Funk­ tionsbereitschaft ständig mit der Spannungsquelle - Klemme 30 des Kraftfahrzeugs - verbunden. Desgleichen können Systemkom­ ponenten und Peripheriekomponenten der Antiblockiereinrich­ tung, die wenig Strom aufnehmen, ständig mit der Spannungs­ quelle verbunden sein, ohne diese nennenswert zu entladen. Dies gilt insbesondere für die System- und Peripheriekomponen­ ten, die die Signale der zur Betätigung der Schalteinrichtung vorgesehenen Signalart bzw. Signalarten bilden.

Nach Anspruch 2 ist der Schalteinrichtung, d.h. deren Betäti­ gungseingang, bevorzugt eine Ein-/Ausschaltlogik vorgeschaltet, die eine ODER-Schaltung aufweist, wobei die ODER-Schaltung mit den Signalen verschiedener Signalarten beaufschlagt ist. - Damit ist es möglich, die Antiblockiereinrichtung bei­ spielsweise wie üblich durch Zündschloßbetätigung und Akti­ vieren der Klemme 15/75 des Kraftfahrzeugs für Zündung/Radio, aber auch wenigstens durch ein zusätzliches Signal, welches einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs anzeigt, zu aktivieren. Durch die ODER-Schaltung wird die Schalteinrichtung und damit Antiblockiereinrichtung bereits bei Auftreten einer der beiden genannten Signalarten aktiviert, aber erst desaktiviert bzw. ausgeschaltet, wenn die Signale jeder der beiden Signal­ arten verschwunden sind.

Nach Anspruch 3 sind die Signale einer ersten Signalart, mit der die Schalteinrichtung zur Aktivierung der Antiblockier­ einrichtung betätigt wird, Radsignale wenigstens eines Rades des Kraftfahrzeugs. Die von Radsensoren abgegebenen Impulse werden also zur Aktivierung der Antiblockiereinrichtung heran­ gezogen, womit die Radsensoren eine zusätzliche Aufgabe zu­ sätzlich zur normalen Funktion der Antiblockiereinrichtung erfüllen, nämlich das Aktivieren der Antiblockiereinrichtung.

Bevorzugt ist nach Anspruch 4 eine Verknüpfungsschaltung meh­ rerer Radsignale vorgesehen, deren Ausgang mit wenigstens einem der Betätigungseingänge der Schalteinrichtung verbund­ den ist. - Entsprechend des Aufbaus der Verknüpfungsschaltung kann bestimmt werden, daß die Antiblockiereinrichtung nicht nur durch ein einziges Radsignal aktiviert wird, was bei­ spielsweise bereits unbeabsichtigt durch Einwirkung äußerer Kräfte auf ein im wesentlichen stehendes Fahrzeug geschehen könnte, sondern erst, wenn beispielsweise wenigstens zwei Radsignale signalisieren, daß sich das Fahrzeug tatsächlich in einer Richtung bewegt. Damit kann eine Entladung der Kraft­ fahrzeugbatterie unter Aufrechterhaltung der erhöhten Sicher­ heitsfunktion der Antiblockiereinrichtung minimiert werden.

Als Signal einer zweiten Signalart, mit der die Schaltein­ richtung die Antiblockiereinrichtung aktiviert, kann wie üb­ lich nach Anspruch 5 auch die Spannung an einer Klemme des Kraftfahrzeugs (Klemme 15/75) für Zündung/Radio verwendet werden, die durch das Zündschloß aktiviert wird.

Als weitere, die Antiblockiereinrichtung über die Schaltein­ richtung aktivierende Signalart können nach Anspruch 6 Über­ wachungssignale von Prozessoren dienen, die Bestandteile der Antiblockiereinrichtung sind. - Diese die Betriebssicherheit der Antiblockiereinrichtung erhöhende Ausbildung der Schal­ tungsanordnung setzt voraus, daß zumindest eine Prozessor­ überwachungseinrichtung ständig an eine Spannungsversor­ gungsleitung (Standby-Leitung) angeschlossen ist. Solange die Überwachungseinrichtung der Prozessoren nach deren Verbindung mit der Spannungsquelle über die Schalteinrichtung ein Funk­ tion-in-Ordnung-Signal abgibt, bleibt die Aktivierung beste­ hen (Selbsthaltung). Bei fehlerhafter Prozessorfunktion wird durch das Funktion-falsch-Signal dann die Spannungsversorgung der Prozessoren unterbrochen. Dies geschieht z.B. dauerhaft, bis z.B. Klemme 15/75 aus- und wieder eingeschaltet wird, oder nur für ein bestimmtes Zeitintervall.

Eine spezielle Weiterbildung der Schaltungsanordnung, mit der die von der Prozessorüberwachungseinrichtung abgegebenen Sig­ nale berücksichtigt werden, um gegebenenfalls bei einem nicht vorhandenen Funktion-in-Ordnung-Signal bzw. bei einem Funk­ tion-falsch-Signal die Spannungsversorgung der Prozessoren zu unterbrechen, ist in Anspruch 8 angegeben. Die Überwachungs­ einrichtung der Prozessoren kann dabei ein Teil der Schaltein­ richtung oder der Ein-/Ausschaltsteuerlogik sein.

Im einzelnen sind gemäß Anspruch 8 die Schalteinrichtung und als wenig Strom bzw. Energie verbrauchende Bestandteile der Schaltungsanordnung die Ein-/Ausschaltsteuerlogik sowie eine mit Radsensoren verbundene Radsensorüberwachungseinrich­ tung direkt und damit ständig mit der Spannungsquelle verbun­ den, während eine mit der Radsensorüberwachungseinrichtung verbundene Übergabelogik und weitere Systemkomponenten der Antiblockiereinrichtung, die verhältnismäßig viel Strom bzw. Energie verbrauchen, über die Schalteinrichtung mit der Spannungsquelle verbunden sind. - Die direkte Verbindung der genannten Systemkomponenten mit der Spannungsquelle bedeutet, daß die Stromversorgung dieser Systemkomponenten nicht ak­ tiviert zu werden braucht. Diese Systemkomponenten sind so­ mit ständig betriebsbereit, auch um die die Ein-/Ausschalt­ logik speisenden Signale zu liefern.

Insbesondere stehen nach Anspruch 9 Eingänge der Ein-/Aus­ schaltsteuerlogik mit Ausgängen der Radsensorüberwachungs­ einrichtung in Verbindung. - Je nach der Ausbildung der Ein-/ Ausschaltsteuerlogik kann damit bestimmt werden, ob ein Rad­ signal oder mehrere Radsignale zur Aktivierung der Spannungs­ versorgung für die relativ großen Strom verbrauchenden System­ komponenten ausgewertet werden. - In der Radsensorüberwachungs­ einrichtung werden aus den Radsignalen Steuersignale gebildet, die in der Ein-/Ausschaltsteuerlogik mit weiteren Signalen verknüpft werden und mit diesen zusammen An-/Aussignale für die Aktivierung der Spannungsversorgung der verhältnismäßig viel Leistung verbrauchenden Systemkomponenten bilden.

Mit der in dem Anspruch 10 angegebenen Weiterbildung kann insbesondere eine Fehlaktivierung der Schalteinrichtung durch Kontaktprellen vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung mit 2 Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Schaltungsan­ ordnung zum Anschalten einer elektronischen Anti­ blockiereinrichtung an eine Spannungsquelle eines Kraftfahrzeugs - Klemme 30 - und

Fig. 2 typische Signalabläufe in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Spannungsversorgungseinheit mit 1 bezeich­ net. Sie ist ständig an eine Klemme 30 des Kraftfahrzeugs, welche die Batteriespannung führt, angeschlossen und stellt mit dieser die Spannungsquelle der elektronischen Antiblockier­ einrichtung dar. Die Spannungsversorgungseinheit umfaßt ins­ besondere einen Spannungsregler, der die Batteriespannung auf z.B. 5 Volt stabilisiert. Sie hat zwei Ausgänge, eine Span­ nungsversorgungsleitung 2, welche ständig z.B. 5 Volt führt (Standby-Leitung), sowie eine Spannungsversorgungsleitung 3, die nur dann Spannung führt, wenn die Spannungsversorgungsleitung aktiviert ist. Mit 6 sind jeweils Masseanschlüsse bezeichnet.

Die Spannungsversorgungseinheit umfaßt eine Schalteinrichtung 4 - innerhalb des strichpunktierten Teils der Spannungsver­ sorgungseinheit 1. Ein Betätigungseingang der Schalteinrich­ tung, die mit einem elektronischen An-/Aussignal gesteuert wird, um die Spannungsversorungsleitung 3 zu aktivieren, ist mit 5 bezeichnet. Die Schalteinrichtung kann eine Einschalt­ verzögerung und eine Ausschaltverzögerung aufweisen, die anhand der Fig. 2 dargestellt wird.

Dem Betätigungseingang 5 der Schalteinrichtung ist eine Ein-/ Ausschaltsteuerlogik vorgeschaltet, d.h. der Ausgang der Ein-/ Ausschaltsteuerlogik ist an den Betätigungseingang 5 ange­ schlossen. Eingänge der Ein-/Ausschaltsteuerlogik sind mit 7-10 für 1-4 Radsignale bezeichnet. An einen weiteren Eingang 11 ist eine Klemme 15/75 des Kraftfahrzeugs ange­ schlossen, die durch ein nicht dargestelltes Zündschloß für die Einschaltung von Zündung/Radio aktiviert wird. Die Ein-/ Ausschaltsteuerlogik ist ständig mit der Spannungsversor­ gungsleitung 2 - (Standby-Leitung) - verbunden. Ein weiterer Ausgang der Ein-/Ausschaltsteuerlogik 12 dient zur Meldung der Spannung an der Klemme 15/75 an einen Prozessor oder eine Lampen-Prüflogik.

Ausgänge von vier Radsensoren, die Bestandteil der Anti­ blockiereinrichtung sind, haben die Bezugszeichen 16-19. Sie sind an eine Sensorüberwachungseinrichtung angeschlossen, welche die Radsignale bilden, die einerseits in Eingänge 7-10 der Ein-/Ausschaltsteuerlogik 13 und andererseits in eine Übergabeelektronik 21 eingespeist werden. Die Radsensorüberwa­ chungseinrichtung wird - da an die Spannungsversorgungslei­ tung 2 angeschlossen - ständig mit Spannung versorgt. Eine Auswerteelektronik 15 wird hingegen, da relativ viel Strom verbrauchend, von der zu aktivierenden Spannungsversorgungs­ leitung 3 mit Spannung versehen. Ausgänge 22-25 sind zur Sensorüberwachung und Auswertung an die dargestellte Auswerte­ elektronik 15 der Antiblockiereinrichtung angeschlossen.

In Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm der Spannung an der Klemme 15/75 mit 26 bezeichnet, ein Zeitdiagramm eines Radsignales mit 27 und ein Zeitdiagramm des An-/Ausschaltsignals sowie der Span­ nung auf der Spannungsversorgungsleitung 3 mit 28. Die Zustän­ de des An-/Ausschaltsignals und der Spannung auf der Span­ nungsversorgung 3 unterscheiden sich zeitlich nur durch die Einschaltverzögerung t _E bzw. eine Ausschaltverzögerung t _A . Das Radsignal kann ein Rad repräsentieren, dessen Drehung durch die Impulse zwischen HI und LO hier dargestellt sind, oder sich aus einer Verknüpfung der Radsignale von bis zu vier Rädern zusammensetzen. Mit der Verknüpfung, die in der Verknüpfungsschaltung 14 durchgeführt wird, können Fehlein­ schaltungen oder -ausschaltungen der Schalteinrichtung 4 minimiert werden.

In Fig. 2 ist bis zu dem Zeitpunkt t ₀ weder die Klemme 15/75 durch das Zündschloß betätigt, noch dreht sich ein Rad. Das An-/Ausschaltsignal befindet sich daher im Aus-Zustand, des­ gleichen ist die Leitung 3 nicht aktiviert. Zum Zeitpunkt t ₀ liegt Spannung an der Klemme 15/75 an, und es wird ein ent­ sprechendes Ansignal - Zeitdiagramm 28 - erzeugt, welches über den Betätigungseingang 5 die Schalteinreichtung 4 er­ reicht. Die Schalteinrichtung aktiviert nicht sofort die Leitung 3, sondern erst nach einer Einschaltverzögerung t _E nach einigen Millisekunden. Die Einschaltverzögerung hat den Vorteil, daß ein Kontaktprellen insbesondere bei dem Aktivie­ ren der Klemme 15/75 keine Fehlaktivierung der Leitung 3 hervorruft. Ab dem Zeitpunkt t ₀ plus t _E ist also die Leitung 3 eingeschaltet, und zwar so lange, bis zum Zeitpunkt t ₁ die Spannung an der Klemme 15/75 wieder verschwindet, wonach ein Ausschaltsignal an dem Betätigungseingang 5 anliegt, und nachdem eine Ausschaltverzögerung t _A abgelaufen ist. Zum Zeitpunkt t ₂ werden Radsignale generiert, obwohl die Klemme 15/75 spannungslos ist und somit die Zündung nach wie vor abgeschaltet ist. Gleichwohl wird durch das Radsignal ein Ansignal erzeugt - siehe Zeitdiagramm 28 -, und nach Ablauf der Einschaltverzögerung t _E wird die Leitung 3 durch die Schalteinrichtung 4 aktiviert. Diese Aktivierung hält an, bis zum Zeitpunkt t ₃ das Radsignal verschwindet, weil das Rad oder die Räder stillstehen, und nach Verlauf einer Anschalt­ verzögerung t _A wird die Leitung 3 wieder spannungslos. Zum Zeitpunkt t ₄ beginnen die gleichen Vorgänge wie voranstehend zu dem Zeitpunkt t ₀ beschrieben. Durch das zusätzliche Auftre­ ten des Radsignals zum Zeitpunkt t ₅ ändert sich zunächst nichts, weil das Radsignal und das Signal der Klemme 15/75 durch eine ODER-Verknüpfung in der Ein-/Ausschaltsteuerlogik ein Ansignal hervorrufen, wenn nur eines der Signale an den Eingängen 7-11 ansteht. Deswegen hält das Ansignal auch an, wenn zum Zeitpunkt t ₆ durch Betätigung des Zündschlosses die Klemme 15/75 spannungslos wird. Erst wenn auch das Radsignal zum Zeitpunkt t ₆ verschwindet, wandelt sich das Ansignal zum Aussignal, und die Leitung 3 wird nach Ablauf der Ausschalt­ verzögerung t _A spannungslos. Zum Zeitpunkt t ₇ beginnen die gleichen Vorgänge wie zu dem Zeitpunkt t ₂ beschrieben, halten aber über das Verschwinden des Radsignals zum Zeitpunkt t ₉ hinaus an, bis auch das Signal an der Klemme 15/75, welches zum Zeitpunkt t ₈ vom Aus- in den Ein-Zustand wechselte, zum Zeitpunkt t ₁₀ wieder verschwindet.

Aus der Beschreibung ergibt sich, daß durch die Schaltungs­ anordnung die Antiblockiereinrichtung durch Einschalten der Spannung auf der Spannungsversorgungsleitung 3 sich selbst in Betrieb nimmt, wenn entweder ein Radsignal die Bewegung des Kraftfahrzeugs signalisiert oder die Klemme 15/75 aktiviert ist, oder sich selbst abschalten kann, wenn nach der Aktivie­ rung der Antiblockiereinrichtung z.B. ein Fehlverhalten der Prozessoren erkannt wird. Damit ist die Antiblockiereinrich­ tung bei sämtlichen Zuständen des Kraftfahrzeugs vollständig betriebsbereit, bei denen ein Blockieren der Räder auftreten kann. Andererseits ist in Zuständen des Kraftfahrzeugs, in denen ein Blockieren irrelevant ist, weil das Fahrzeug steht und der Motor nicht läuft, der Leistungsverbrauch durch die Antiblockiereinrichtung sehr niedrig gehalten, da nur solche Systemteile ständig mit Spannung aus der Batterie beaufschlagt werden, die wenig Leistung verbrauchen.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung zum Anschalten einer elektronischen Antiblockiereinrichtung eines Kraftfahrzeugs an eine Span­ nungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil (Auswerteelektronik 15) der Anti­ blockiereinrichtung über eine Schalteinrichtung (4), deren Betätigungseingänge (5) mit elektrischen Signalen verschie­ dener Signalarten beaufschlagt sind, die jedoch durch Sig­ nale nur einer Signalart einschaltbar ist und die ständig mit der Spannungsquelle (Spannungsversorgungseinheit 1) verbunden ist, an die Spannungsquelle anschaltbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalteinrichtung eine Ein-/Ausschaltsteuerlogik (13) vorgeschaltet ist, die eine ODER-Schaltung aufweist, und daß die ODER-Schaltung mit den Signalen verschiedener Signalarten beaufschlagt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale einer ersten Signalart Radsignale wenig­ stens eines Rades des Kraftfahrzeugs sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Verknüpfungsschaltung (14) mehrerer Radsignale, deren Ausgang mit einem Betätigungseingang der Schalteinrichtung verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Signale einer zweiten Signalart die Spannung an einer Klemme (Klemme 15/75) für Zündung/Radio vorgesehen ist, die durch ein Zündschloß aktivierbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß Signale einer weiteren Signalart Überwachungssignale (Watch-Dog-Signale) von Prozessoren sind, die Bestandteil der Antiblockiereinrichtung sind.

7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang der ODER-Schaltung mit einem Eingang einer UND-Schaltung verbunden ist, deren weiterer Eingang mit einem Funktion-in-Ordnung-Signal einer Prozessor-Überwa­ chungseinrichtung beaufschlagbar ist und deren Ausgang mit dem Betätigungseingang (5) der Schalteinrichtung (4) in Verbindung steht.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2-4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtung (4), die Ein-/Ausschaltsteu­ erlogik (13) sowie eine mit Radsensoren verbundene Rad­ sensorüberwachungseinrichtung (20) direkt mit der Spannungs­ quelle verbunden sind und daß eine mit der Radsensorüber­ wachungseinrichtung (20) verbundene Übergabeelektronik (21) und weitere Systemkomponenten der Antiblockiereinrichtung über die Schalteinrichtung mit der Spannungsquelle verbun­ den sind.

9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß Eingänge der Ein-/Ausschaltsteuerlogik (13) mit Aus­ gängen der Radsensorüberwachungseinrichtung (20) in Ver­ bindung stehen.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (4) mit einer Einschaltverzöge­ rung (t _E ) und einer Ausschaltverzögerung (t _A ) ausgestat­ tet ist.