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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten
Stromversorgungsschaltkreis für einen Aktor, welcher durch eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein
Auto gesteuert wird.
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Um ein sicheres Fahren eines Fahrzeugs abzusichern, werden eine
Antiblockiersteuervorrichtung (ABS) und eine Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung (ASC)
verwendet. Zum Beispiel werden in einer ABS-Steuerungsvorrichtung Aktoren wie z. B.
Solenoidventile in einem hydraulischen Bremsschaltkreis und einem elektrischen
Motor für eine hydraulische Pumpe geöffnet und geschlossen oder in Reaktion auf
Befehle eines elektronischen Steuerschaltkreises für eine Bremssteuerung der
Fahrzeugräder eingeschaltet und ausgeschaltet.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, sind eine Leitung für eine Stromversorgung einer Mehrzahl
von Lasten L1 und eine Leitung für eine Stromversorgung einer Last L2 als
unabhängige Leitungen vorgesehen, in welchen Signale, die durch Schalter (SW1, SW2) 11a,
11b erzeugt werden, durch Spannungsverstärkungsschaltkreise 10 in
Stromleitungen von einer Batteriestromquelle zu Antriebsschaltkreisen 14a, 14b durch
Steuerleitungen 12a, 12b geführt werden.
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Ein elektrischer Motor 15b wird aktiviert, wenn der Druck eines Bremsschaltkreises
durch eine hydraulische Pumpe in einem hydraulischen Schaltkreis durch eine
Antiblockiersteuerung erhöht wird. Andererseits ist der Schaltkreis 14a immer in einem
Bereitschaftszustand für eine Stromversorgung der Solenoidventile 15a, wenn der
elektrische Motor 15 an ist. Wenn daher ein Strom durch eine Leitung zugeführt
wird, die beiden gemeinsam ist, besteht die Möglichkeit, das auf eine Aktivierung der
Leitung des elektrischen Motors 15b ein oder zwei Solenoidventile
Funktionsstörungen aufweisen können. Um dies zu verhindern, sind zwei Leitungen unabhängig
voneinander vorgesehen.
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Wie oben beschrieben, ist ein Vorsehen von voneinander unabhängigen
Stromleitungen sehr effektiv, um einen Einfluss einer Aktivierung und Deaktivierung des
Motors auf den Schaltkreis für eine elektrische Stromversorgung der Solenoidventile
15a zu verhindern. Aber aus diesem Zweck ist es notwendig, einen
Spannungsverstärkungsschaltkreis für jede Leitung vorzusehen. Dies ist bezüglich höherer Kosten
nicht vorteilhaft.
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Daher ist es denkbar, einen Stromversorgungsschaltkreis zur Verfügung zu stellen,
in welchem ein einziger Spannungsverstärkungsschaltkreis vorgesehen ist und die
Leitung für die Stromversorgung in zwei Leitungen geteilt ist, in eine für eine
Stromversorgung der elektromagnetischen Ventile und in eine andere für den elektrischen
Motor. Solch ein Stromversorgungsschaltkreis ist in Fig. 4 A gezeigt. Wie gezeigt,
wird die Spannung VB, die von einer Batteriestromquelle kommt, in einem
Spannungsverstärkungsschaltkreis 10 erhöht. Diese Spannungsversorgungsleitung ist in
zwei Leitungen aufgeteilt. In einer Leitung werden Signale durch SW1 in einen
Antriebsschaltkreis 14a (FET-Transistor) für die Lasten L1 für eine Stromversorgung der
Lasten L1 eingegeben, während in einer anderen Leitung Signale durch SW2 in
einen Antriebsschaltkreis 14b (FET-Transistor) für eine Last L2 für eine
Stromversorgung der Last L2 eingegeben werden.
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Die Betriebsweise des so ausgebildeten Stromversorgungsschaltkreises ist in Fig.
4B gezeigt. Wenn der Schalter SW1 eingeschaltet ist, wird ein Signal VG1 an dem
Eingabepunkt in den Antriebsschaltkreis 14a eingegeben, und VG1 wird zu VB +
einem verstärkten Signal V werden, welches den Lasten L1 zugeführt wird. Wenn der
Schalter SW2 eingeschaltet ist, wird nach einer vorbestimmten Zeit ein Signal VG2
an dem Eingabepunkt in den Antriebsschaltkreis 14b eingegeben, und VG2 wird zu
VB + einem verstärkten Signal V werden, welches der Last L2 zugeführt wird. Aber in
dem Moment, in dem der Schalter SW2 eingeschaltet wird, wird die Spannung der
Lasten L1 genommen, um die Spannung VG2 für der Last L2 zu verstärken, so dass
die Spannung VG1 stark sinkt. Das ist der gleiche Zustand, als wenn der Schalter
plötzlich ausgeschalten würde. Aber später werden VG1 und VG2 mit im
wesentlichen gleicher Rate ansteigen. Das ist so, als ob SW1 schlecht funktioniert und heißt,
dass die Aktivierung der Lasten L1 durch die Aktivierung der Last L2 beeinflusst wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stromversorgungsschaltkreis
zur Verfügung zu stellen, in welchem unter verschiedenen Aktoren, die zu steuern
sind, Maßnahmen für einen Aktor unternommen werden, der dazu neigt, durch das
Verhalten eines anderen Aktors beeinflusst zu werden, in welchem ein Strom einer
Mehrzahl von Steuerleitungen durch einen einzigen
Spannungsverstärkungsschaltkreis zugeführt wird, und welcher ökonomisch günstig hergestellt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, ist ein Stromversorgungsschaltkreis für Aktoren
einer bordinternen Fahrsteuervorrichtung vorgesehen, welcher aufweist:
Antriebsschaltkreise für ein Antreiben einer Mehrzahl von Aktoren der bordinternen
Fahrsteuervorrichtung, eine Mehrzahl von Steuerleitungen für ein Zuführen von
Steuersignalen zu den jeweiligen Antriebsschaltkreisen, einen Stromschaltkreis mit einem
Spannungsverstärkungsschaltkreis für eine Stromversorgung von einer bordinternen
Stromquelle zu den Steuerleitungen, eine Hilfssteuerleitung, die mit einer der
Steuerleitungen für einen Aktor verbunden ist, welcher weniger wahrscheinlich durch die
Aktivierung des Antriebsschaltkreises für einen anderen Aktor beeinflusst wird, so
dass eine Spannung der bordinternen Stromquelle zu der Hilfssteuerleitung geführt
werden kann, und einen Spannungshalteschaltkreis, der in der Steuerleitung für den
anderen Aktor vorgesehen ist, um einen Spannungsabfall in dem Antriebsschaltkreis
für den anderen Aktor zu reduzieren.
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Mit dem so aufgebauten Stromversorgungsschaltkreis ist es, durch ein Anlegen
einer Spannung von einer bordinternen Stromquelle an eine Hilfssteuerleitung, die mit
der Steuerleitung für den Antriebsschaltkreis für einen Aktor verbunden ist, möglich,
eine Spannung der bordinternen Stromquelle an diesen Antriebsschaltkreis
anzulegen, während ein Steuersignal von der Steuerleitung zu dem Antriebsschaltkreis
zugeführt wird. Damit wird die Spannungsdifferenz gering, wenn ein Steuersignal
durch ein Anschalten des Schalters in der Steuerleitung zu dem Antriebsschaltkreis
zugeführt wird. Dies reduziert entsprechend den Einfluss, gerade wenn die
Steuerleitung für den anderen Aktor aktiviert wird.
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Wenn ein Spannungshalteschaltkreis in der Steuerleitung für den anderen Aktor
vorgesehen ist, wird der Einfluss auf die Steuerleitung für den anderen Aktor weiter
sinken, wenn Steuersignale durch die Steuerleitung zu dem einen Aktor zugeführt
werden. Durch Hinzufügen der Elemente zum Reduzieren des Einflusses auf den
Spannungsabfall in der Steuerleitung für den anderen Aktor wird, gerade wenn die
Last durch ein Steuersignal der Steuerleitung für den einen Aktor durch den
Antriebsschaltkreis aktiviert wird, eine schlechte Funktionsweise verhindert, bei welcher
durch einen solchen Einfluss die Aktivierung des anderen Aktors zeitweilig stoppen
würde.
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Andere Eigenschaften und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung im Hinblick auf die zugehörigen Figuren der Zeichnung
ersichtlich, in welchen:
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Fig. 1A ein Blockdiagramm eines Stromversorgungsschaltkreises einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 1B eine Ansicht ist, die die Betriebsweise der Ausführungsform in Fig. 1A
erläutert;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer elektronischen
Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, bei welcher der
Stromversorgungsschaltkreis von Fig. 1A angewendet wird;
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Fig. 3 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen
Stromversorgungsschaltkreises ist;
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Fig. 4 A ein Blockdiagramm eines anderen herkömmlichen
Stromversorgungsschaltkreises ist; und
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Fig. 4B eine Ansicht ist, die die Betriebsweise dieses Schaltkreises erläutert.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf
die Figuren der Zeichnung beschrieben. Fig. 1A ist ein Blockdiagramm eines
Stromversorgungsschaltkreises gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Der Stromversorgungsschaltkreis ist ein Schaltkreis für eine
Stromversorgung an eine Last L2, wie z. B. einen elektrischen Motor 15b für einen
Antiblockiersteuerschaltkreis (ABS), und an Lasten L1, wie z. B. Solenoidventile 15a. In der
Ausführungsform ist die Last L2 ein elektrischer Motor 15b. Solch ein Aktor ist eine Last,
welche einen großen Antriebsstrom erfordert und wird daher weniger wahrscheinlich
durch andere kleine Aktoren beeinflusst. Er hat solche Eigenschaften, dass er, wenn
er aktiviert ist, er für eine vorbestimmte Zeitperiode in Betrieb bleibt und die
Intervalle zwischen Start und Stop relativ lang sind.
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Im Gegensatz dazu sind die Lasten L1 in der vorliegenden Ausführungsfrom eine
Mehrzahl von Solenoidventilen. Solche Aktoren erfordern einen geringen
Antriebsstrom im Vergleich zu Motoren, und während die Last L2 aktiviert wird, werden diese
Lasten L1 auch aktiviert gehalten und wiederholen Ein- und Ausschalteaktionen in
einem kurzem Zeitintervall. Während die Last L2 eine einzelne Last ist, sind die
Lasten L1 gewöhnlich mehrere Lasten (vier in der Ausführungsform). Durch ein
geeignetes Aktivieren der Lasten L1 mit einem Befehl von einem elektronischen
Steuerschaltkreis wird der Fluss eines hydraulischen Druckes in dem hydraulischen
Schaltkreis für eine Antiblockiersteuerung umgeschaltet.
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Der gezeigte Stromversorgungsschaltkreis liefert einen Strom an eine Mehrzahl von
Lasten L1 durch eine Stromleitung 17 und treibt die Last L2 durch ein Übertragen von
Steuersignalen an Steuerleitungen 12a, 12b durch Schalter SW1 bis SW3 (nicht
gezeigt in Fig. 2) in einem elektronischen Steuerschaltkreis 20, wie in Fig. 2 gezeigt,
an. Für eine Mehrzahl von Lasten L1 wie Solenoidventilen werden durch ein
individuelles Aktivieren einer Mehrzahl von Schaltern 16 in dem elektronischen
Steuerschaltkreis 20 die Ein- und Ausschaltaktionen umgeschaltet.
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Der Stromversorgungsschaltkreis hat einen Spannungsverstärkungsschaltkreis 10
und liefert eine Spannung VB von einer Batteriestromquelle zu dem
Spannungsverstärkungsschaltkreis 10, welcher einen Pull-up-Widerstand aufweist. Die Leistung,
die auf eine vorbestimmte Spannung in dem Schaltkreis 10 erhöht wird, wird geteilt
und zwei Steuerleitungen 12a, 12b zugeführt. Ein Befehlssignal wird an SW1
gegeben, der in der Steuerleitung 12a in dem elektronischen Steuerschaltkreis 20
eingebracht ist. Wenn an die Steuerleitung 12a ein Steuersignal gegeben ist, wird es
durch einen Spannungshalteschaltkreis 13, der einen Widerstand R und einen
Kondensator C aufweist, an einen Antriebsschaltkreis 14a (mit einem FET-Transistor)
gesendet. Mit diesem Steuersignal liefert der Antriebsschaltkreis 14a eine
Batterieleistung (VB) an eine Mehrzahl von Lasten L1 durch die Stromleitung 17. Die Lasten
L1 werden durch die jeweiligen Schalter 16 gesteuert.
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In der anderen Steuerleitung 12b wird ein Steuersignal direkt zu einem
Antriebsschaltkreis 14b (FET-Transistor) durch SW2 gesendet, so dass die Last L2 durch die
Batterieleistung (VB), die zugeführt wird, angetrieben wird. Mit der Steuerleitung 12b
ist eine Hilfsleitung 12b' verbunden. SW3 ist in die Hilfsleitung 12b' eingebracht, so
dass die Batterieleistung (VB) direkt zugeführt wird. Sowohl SW2 als auch SW3
werden durch das Befehlssignal in dem elektronischen Steuerschaltkreis ein- und
ausgeschaltet, um Steuersignale zu erzeugen.
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Mit dem so aufgebauten Stromversorgungsschaltkreis wird, gerade wenn die Last L2
aktiviert ist, während die Lasten L1 aktiviert sind, der Betrieb der Lasten L1 nicht
beeinflusst. Daher werden beide Lasten normal arbeiten. Wie in Fig. 1 B gezeigt,
werden, wenn SW1 eingeschaltet ist und ein Steuersignal einer vorbestimmten
Spannung durch den elektronischen Steuerschaltkreis 20 erzeugt wird, die Lasten L1
durch den Antriebsschaltkreis 14a angetrieben. Gleichzeitig wird eine vorbestimmte
Ladung in dem Kondensator C in dem Spannungshalteschaltkreis 13 gespeichert.
Nachdem die Spannung, die den Lasten L1 zugeführt wird, durch den
Antriebsschaltkreis 14a auf eine vorbestimmte Spannung erhöht wurde, wird das
Befehlssignal zum Antreiben der Last L2 durch ein erstes Einschalten von SW3 für eine kurze
Zeit gegeben, um die Steuerleitung 12b durch die Hilfsleitung 12b' vorzuladen,
wodurch die Spannung bei VB gehalten wird. Durch ein Einschalten von SW2 in dem
Moment, wenn SW3 ausgeschaltet wird, wird die Differenz zwischen der Spannung,
die den Lasten L1 zugeführt wird und der Spannung an der Versorgungsseite gering,
da die Steuerleitung 12b vorher auf VB aufgeladen wurde.
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Damit sinkt der Einfluss (Spannungsabfall) auf der Seite der Steuerleitung 12a, und
der Steuerleitung 12a wird eine Spannung, die dem Betrag einer Druckerhöhung
entspricht, durch die Funktion des Spannungshalteschaltkreises 13 hinzugefügt, und
der Spannungsabfall durch ein Einschalten von SW2 ist gering. Damit dauert die
Stromversorgung der Lasten L1 ohne Unterbrechung an. Dies vermeidet praktisch
den Einfluss des Einschaltens von SW2.
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Die oben beschriebene Verwendungsbedingung der Lasten L1 bedeutet nicht, dass
die Stromversorgung der Last L2 zuerst beginnt, zeigt aber die Vorbedingungen
einer Verwendung, nachdem die Stromversorgung der Lasten L1 und L2 begonnen
hat. In der Ausführungsform ist ein ABS-Steuerschaltkreis als ein Beispiel von
bordinternen Fahrsteuervorrichtungen genannt. Aber neben ABS-Steuerschaltkreisen
gibt es ASC (aktive Stabilitätssteuerung)-Steuerschaltkreise usw. Es ist
selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung bei diesen anderen Steuervorrichtungen
auch gleichartig anwendbar ist.
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Wie im Detail beschrieben, weist der Stromversorgungsschaltkreis für Aktoren
gemäß dieser Erfindung auf: Antriebsschaltkreise zum Antreiben einer Mehrzahl von
Aktoren einer bordinternen Fahrsteuervorrichtung, eine Mehrzahl von
Steuerleitungen für ein Zuführen von Steuersignalen zu den jeweiligen Antriebsschaltkreisen,
einen Stromschaltkreis mit einem Spannungsverstärkungsschaltkreis für eine
Stromversorgung von einer bordinternen Stromquelle durch den
Spannungsverstärkungsschaltkreis zu den Steuerleitungen, und eine Hilfssteuerleitung ist mit einer der
Steuerleitungen für einen Aktor verbunden, welcher weniger wahrscheinlich durch
die Aktivierung des Antriebsschaltkreises für einen anderen Aktor beeinflusst wird,
so dass eine Spannung von der bordinternen Stromquelle zu der Hilfssteuerleitung
zugeführt werden kann. Auch ist ein Spannungshalteschaltkreis vorgesehen, um
einen Spannungsabfall in dem Antriebsschaltkreis für die anderen Aktoren zu
reduzieren, und den Einfluss zu eliminieren.
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Damit werden Vorteile erzielt, so dass gerade wenn der Antriebsschaltkreis in der
Steuerleitung für einen Aktor aktiviert ist, während der Antriebsschaltkreis für den
anderen Aktor aktiviert ist, hier keine solche Störung wie eine zeitweilige
Deaktivierung des Antriebsschaltkreises für den anderen Aktor auftritt. Auch kann der
Stromversorgungsschaltkreis ökonomisch günstig hergestellt werden.