DE102006045730A1

DE102006045730A1 - Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006045730A1
Application number: DE102006045730A
Authority: DE
Inventors: Kai Heinrich
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-04-03

Abstract

Es wird eine Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, die einen Energiespeicher zur Zwischenpufferung aufweist, der direkt in die elektronische Steuerung bzw. in die elektrische Betätigung der Einrichtung integriert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen in Kraftfahrzeugaggregaten werden üblicherweise unter Zuhilfenahme der Bordnetzenergie elektrisch betrieben und stellen über das Bordnetz des Fahrzeugs zu versorgende Verbraucher dar. Hierbei können die Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen elektromechanisch, elektromagnetisch, elektromotorisch, elektropneumatisch oder elektrohydraulisch betätigt werden; die hierfür benötigte Energie, wird vom Bordnetz des Fahrzeugs bereitgestellt.
Heutzutage steigt die Anzahl der über das Bordnetz zu versorgenden Verbraucher in Kraftfahrzeugen stetig, wobei einige der Verbraucher, wie beispielsweise Servolenkpumpen einen derart hohen Strombedarf aufweisen, dass dieser zu Problemen in der Energieversorgung im Bordnetz führen kann. Diese Probleme äußern sich insbesondere dann, wenn ein Hochstromverbraucher zugeschaltet wird, in starken Spannungseinbrüchen, die in nachteiliger Weise zu Unterspannungsabschaltung anderer elektronischer Verbraucher im Bordnetz führen kann. Weiterhin entstehen starke Störimpulse (d.h. elektromagnetische Störungen), welche die Signalverteilung im Fahrzeug negativ beeinflussen können.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Steuergeräte in Kraftfahrzeugaggregaten mittels Entstörkondensatoren gegen geringe Störeinflüsse zu schützen; hierbei kann durch die Entstörkondensatoren das Spannungsniveau an der Versorgung auch bei Spannungseinbrüchen kurzfristig sicherstellt wer den. Für größere Spannungseinbrüche sind diese Kondensatoren jedoch nicht oder nur bedingt geeignet.
Aus der EP 1 145 913 A2 ist ein Bordnetz mit Spannungsstabilisierung bekannt. Das bekannte Bordnetz mit Spannungsstabilisierung umfasst mindestens eine Spannungsquelle zur Versorgung von spannungsschwankungsunempfindlichen und spannungsschwankungsempfindlichen Verbrauchern, wobei zwischen den spannungsschwankungsempfindlichen Verbrauchern und der Spannungsquelle eine Einrichtung zur Spannungsstabilisierung angeordnet ist. Die Einrichtung zur Spannungsstabilisierung umfasst Mittel zur Erfassung der Bordnetzspannung, wobei über die Einrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Bordnetzspannung Über- und Unterspannungen der Bordnetzspannung ausregelbar sind. Die Einrichtung zur Spannungsstabilisierung kann gemäß der EP 1 145 913 A2 als tranformatorischer Wandler ausgebildet sein, wobei in Reihe zur Primärspule des Wandlers ein vorzugsweise als Halbleiterschalter ausgebildeter taktbarer Leistungsschalter angeordnet ist, der in Abhängigkeit von der erfassten Bordnetzspannung taktbar ist.
Des weiteren beschreibt die DE 101 15 218 A1 eine Schaltungsanordnung zur Spannungsstabilisierung, die eine Eingangsspannung in eine geregelte Ausgangsspannung wandelt und einen als integrierten Schaltkreis ausgestalteten Spannungshochsetzer umfasst, der mit einer Induktivität zusammenwirkt. Der Eingang des Spannungshochsetzers ist dabei mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung zur Spannungsstabilisierung verbunden, wodurch dem Eingang der Spannungshochsetzerstufe stets eine ausreichend hohe Spannung zugeführt wird.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen zur Vermeidung von Spannungseinbrüchen weisen den Nachteil auf, dass sie zum Einen störanfällig und zum Anderen relativ hohe Kosten verursachen. Dadurch, dass zur Vermeidung von Spannungseinbrüchen eine „zentrale" Einrichtung einge setzt wird führt deren Ausfall zu Problemen für sämtliche an das Bordnetz angeschlossene Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der die Störanfälligkeit gegen Spannungsschwankungen im Bordnetz minimiert ist. Des weiteren soll der Spitzenstrombedarf der Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung aus dem Bordnetz weitgehend reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, die einen Energiespeicher zur Zwischenpufferung aufweist, der direkt in die elektronische Steuerung bzw. die elektrische Betätigung der Einrichtung integriert ist.
Der Energiespeicher kann gemäß der Erfindung als konventionelle Batterie ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Energiespeicher als Hochleistungskondensator, d.h. als Kondensator mit extrem hohen Kapazitäten ausgebildet ist.
Da die hohen Energieanforderungen von energieintensiven Anwendungen teilweise nur im Millisekundenbereich auftreten, ist es möglich, einen Großteil dieser Energie aus der erfindungsgemäß vorgesehenen Zwischenpufferung zu beziehen, so dass es durch die erfindungsgemäße Konzeption in vorteilhafter Weise zu keiner Bordnetzspannungsschwankung und somit zu keiner Bordnetzbelastung kommt. Zudem wird die Störanfälligkeit einer einen Energiespei cher aufweisenden Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung gegen Spannungsschwankungen im Bordnetz minimiert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Fahrzeuge mit schwachem Bordnetz nachträglich mit weiteren Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen gemäß der Erfindung ausgerüstet werden können. Des weiteren führt der Ausfall des in eine Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung integrierten Energiespeichers zur Zwischenpufferung nicht zu einer Störanfälligkeit aller an das Bordnetz angeschlossenen Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen; vielmehr lässt sich dieser durch die Energiespeicher der anderen Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen weitgehend kompensieren.
Gemäß der Erfindung kann der Energiespeicher in alle Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs oder nur in diejenige, die einen hohen Strombedarf aufweisen, integriert sein. Es ist auch möglich, in einem Bordnetz, an das gemäß der Erfindung ausgebildete Automatisierungs- und Betätigungseinrichtungen angeschlossen sind, eine Schaltungsanordnung zur Spannungsstabilisierung nach dem Stand der Technik vorzusehen.

Claims

Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Energiespeicher zur Zwischenpufferung aufweist, der direkt in die elektronische Steuerung bzw. in die elektrische Betätigung der Einrichtung integriert ist.
Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als konventionelle Batterie ausgeführt ist.
Automatisierungs- und Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Hochleistungskondensator, d.h. als Kondensator mit extrem hohen Kapazitäten ausgebildet ist.