DE102009038805A1 - Method for controlling boost converter of motor vehicle, involves controlling converter in active operating condition during function requirement with short-time power requirement, and advancing supply voltage over vehicle voltage - Google Patents

Method for controlling boost converter of motor vehicle, involves controlling converter in active operating condition during function requirement with short-time power requirement, and advancing supply voltage over vehicle voltage Download PDF

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Abstract

The method involves producing supply voltage (Vout) for an electrical load (M) i.e. inductive load, from vehicle voltage (Vbat). The supply voltage is controlled on a preset threshold value (Vsoll) by a control device (2) of a direct current (DC)/DC converter (1). The converter is controlled in an inactive operating condition during a function requirement lying in a predominant operating time of the load. The converter is controlled in an active operating condition during another function requirement with short-time power requirement. The supply voltage is advanced over the vehicle voltage. An independent claim is also included for a circuit arrangement for executing a method for controlling a direct current (DC)/DC converter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines DC/DC-Wandlers, der eine Versorgungsspannung für eine elektrische Last aus einer Bordnetzspannung zur Durchführung von Funktionen mit unterschiedlichen Leistungsbedarfen erzeugt, insbesondere für induktive Lasten in Kraftfahrzeugen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The Invention relates to a method for controlling a DC / DC converter, the one supply voltage for an electrical load from a vehicle electrical system voltage to perform functions with generates different performance requirements, in particular for inductive loads in motor vehicles according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a circuit arrangement for carrying out the inventive Process.

Der Einsatz von Gleichspannungswandlern ist in vielen Bereichen der Technik, insbesondere für Fahrzeugassistenzfunktionen von Kraftfahrzeugen bekannt. So ist bspw. aus der DE 10 2005 031 514 A1 eine Schaltung zur Spannungsversorgung von elektrischen Lasten in Kraftfahrzeugen bekannt, bei der als DC/DC-Wandler ein Hochsetzsteller verwendet wird, welcher zumindest aus einer Induktivität, einem Diodenelement, einem Kondensator und einem Leistungschalter besteht. Diese bekannte Schaltung wird an ein Fahrzeugbordnetz angeschlossen und versorgt bspw. über einen Stellantrieb einen Elektromotor.The use of DC-DC converters is known in many areas of technology, in particular for vehicle assistance functions of motor vehicles. So is, for example, from the DE 10 2005 031 514 A1 a circuit for voltage supply of electrical loads in motor vehicles, in which a boost converter is used as the DC / DC converter, which consists of at least one inductance, a diode element, a capacitor and a power switch. This known circuit is connected to a vehicle electrical system and supplies, for example. Via an actuator, an electric motor.

Ferner ist auch aus der DE 103 48 265 A1 eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer induktiven Last bekannt. Diese bekannte Schaltung umfasst einen Hochsetzsteller mit Induktivität, Leistungschalter, Diodenelement und Kondensator, der zumindest zeitweise eine gegenüber einer Eingangsspan nung hochgesetzte Ausgangsspannung zum Realisieren eine beschleunigten Hochlaufens eines Laststromes eines induktiven Verbrauchers, bspw. eines Einspritzventils auf ein vorgegebenes Lastromniveau erzeugt. Hierzu ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die während des Hochsetzvorgangs einen Soll-/Istwert-Vergleich durchführt. Nach dem Abschluss der Hochsetzphase und wenn der Laststrom durch die induktive Last ein gewünschtes Niveau erreicht hat, wird mittels einer weiteren Regeleinrichtung der Laststrom auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Der auf die hochgesetzte Spannung aufgeladene Kondensator des Hochsetzstellers entlädt sich über die induktive Last bis auf einen Spannungswert, der der Eingangsspannung abzüglich der über der Induktivität und dem Diodenelement des Hochsetzstellers abfallenden Spannung entspricht. Sobald die Versorgungsspannung der induktiven Last auf dieses Spannungsniveau abgesunken ist, wird diese von der den Hochsetzsteller versorgenden Eingangsspannung ebenfalls versorgt.Furthermore, also from the DE 103 48 265 A1 a circuit arrangement for driving an inductive load known. This known circuit comprises a step-up converter with inductance, power switch, diode element and capacitor which at least temporarily generates a voltage higher than an input voltage for realizing accelerated startup of a load current of an inductive load, for example an injection valve to a predetermined load level. For this purpose, a control device is provided which performs a setpoint / actual value comparison during the boosting process. After completion of the boost phase and when the load current through the inductive load has reached a desired level, the load current is regulated to a predetermined value by means of a further control device. The capacitor of the boost converter, which is charged to the high voltage, discharges via the inductive load to a voltage value which corresponds to the input voltage minus the voltage drop across the inductance and the diode element of the boost converter. As soon as the supply voltage of the inductive load has dropped to this voltage level, it is also supplied by the input voltage supplying the step-up converter.

Schließlich beschreibt die DE 10 2006 051 588 A1 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Versorgung von elektrischen Lasten in einem Bordnetz ein Kraftfahrzeugs mit Energie aus mindestens einem Energiespeicher. Zur Realisierung eines Schutzes vor Unterspannung wird eine Überwachungseinheit vorgeschlagen, die im Falle einer Bordnetzspannung, die unterhalb einer Mindestspannung liegt, ein Unterspannungssignal erzeugt, das dazu führt, dass die Bordnetzspannung erhöht wird. Hierzu ist u. a. auch ein Hochsetzsteller vorgesehen, der aus der Mindestspannung eine höhere Spannung erzeugt, die zur Aufrechterhaltung der Funktionstüchtigkeit des Bordnetzes erforderlich ist.Finally, that describes DE 10 2006 051 588 A1 a circuit arrangement for controlling the supply of electrical loads in an electrical system of a motor vehicle with energy from at least one energy store. To realize a protection against undervoltage, a monitoring unit is proposed which, in the case of a vehicle electrical system voltage which is below a minimum voltage, generates an undervoltage signal which leads to the vehicle electrical system voltage being increased. For this purpose, among other things, a boost converter is provided which generates a higher voltage from the minimum voltage, which is necessary to maintain the functionality of the electrical system.

In zahlreichen an sich bekannten elektronisch gesteuerten hydraulischen Kraftfahrzeugbremssystemen wird zur Druckbereitstellung für aktive Regelungen (ABS, ESP, ACC, ARP, ...) ein motorbetriebenes Pumpenaggregat eingesetzt. Diese Bremssysteme nutzen hierzu in der Regel Gleichstrombürstenmotoren, die häufig von einer PWM-Stufe angesteuert werden. Die Funktionalität der Pumpenmotoren für die besagten Bremssysteme wird dabei in der Regel so ausgelegt, dass die Systemanforderungen während eines geregelten Bremsvorgangs bei Nutzung eines vorhandenen elektrischen Bordnetzes im Wesentlichen zu 100% erfüllt werden. So wird beispielsweise das Moment, die Drehzahl und Leistung des Motors auf eine Bordnetzspannung bei Vollaussteuerung der PWM-Regelung von z. B. 13 V ausgelegt. Stellt das Bordnetz diese Spannung nicht oder nur kurzzeitig nicht zur Verfügung, kann es zu Einschränkungen der Systemfunktionalität kommen.In numerous known per se electronically controlled hydraulic Automotive brake systems is used to provide pressure for active regulations (ABS, ESP, ACC, ARP, ...) a motor-driven Pump unit used. These braking systems use this in the Usually DC brush motors, often of a PWM stage are controlled. The functionality of Pump motors for the said brake systems is thereby usually designed to meet system requirements during a controlled braking process using an existing electrical Vehicle electrical system are essentially 100% fulfilled. So will for example, the moment, the speed and power of the engine to a vehicle electrical system voltage at full modulation of the PWM control of z. B. 13 V designed. If the electrical system does not provide this voltage or only temporarily not available, there may be restrictions the system functionality come.

Entsprechendes gilt auch für hydraulische Aggregate, welche mittels elektrisch betriebenen Ventilen bzw. Ventiltrieben gesteuert und geregelt werden. Auch diese Ventile werden in ihrer Funktionalität so ausgelegt, dass sie die Systemanforderung hinsichtlich der Bremsenfunktion in einem bestehenden Fahrzeugbordnetz zu 100% erfüllen, d. h. bspw., dass die magnetische Anzugskraft, die Druckschaltfähigkeit eines Ventils auf eine Bordnetzspannung von z. Bsp. 13 V ausgelegt ist. Ferner ist ein Derating erforderlich, wenn die Bordnetzspannung abfällt.The same also applies to hydraulic units, which by means of electrical operated valves or valve trains are controlled and regulated. These valves are also designed in their functionality, that they are the system requirement regarding the brake function 100% fulfillment in an existing vehicle electrical system, d. H. For example, that the magnetic tightening force, the Druckschaltfähigkeit a valve to a vehicle electrical system voltage of z. Ex. 13 V designed is. Furthermore, a derating is required if the vehicle electrical system voltage drops.

Dies führt jedoch dazu, dass aufgrund der 100%-Erfüllung die induktive Last, also bspw. der als Pumpenmotor verwendete Elektromotor oder eine Ventilspule bzw. eines elektrischen Ventiltriebs auch für solche Lastfälle ausgelegt sein muss, die nur selten auftreten. Dies ist mit Nachteilen verbunden, die in einem niedrigen Wirkungsgrad während der Betriebszeit und damit verbunden in einem hohen Energieverbrauch und/oder in hohen Herstellkosten bestehen.This However, due to the 100% fulfillment the inductive load, so for example. The electric motor used as a pump motor or a valve spool or an electric valve train also for Such load cases must be designed, which occur only rarely. This is associated with disadvantages that result in low efficiency during the operating time and associated with it in a high Consumption and / or high production costs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die genannten Nachteile vermieden werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine einfache und kostengünstige Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen.The The object of the invention is therefore to provide a method of the initially specify the type mentioned, with which the disadvantages mentioned are avoided. Furthermore, it is an object of the invention is a simple and inexpensive Circuit arrangement for carrying out the inventive Provide method.

Diese erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These the first object is achieved by a method with the features of claim 1.

In überraschender und einfacher Weise zeigt die Erfindung einen neuen Weg, wonach bei einem Verfahren zum Steuern eines DC/DC-Wandlers, der eine Versorgungsspannung für eine elektrische Last aus einer Bordnetzspannung zur Durchführung von Funktionen mit unterschiedlichen Leistungsbedarfen erzeugt, insbesondere für induktive Lasten in Kraftfahrzeugen, und bei dem mittels einer Steuereinrichtung des DC/DC-Wandlers die Versorgungsspannung auf einen vorgegebenen Sollwert gesteuert wird, erfindungsgemäß bei einer ersten Funktionsanforderung, die in der überwiegenden Betriebszeit der Last vorliegt, die Steuereinrichtung den DC/DC-Wandler in einen inaktiven Betriebszustand steuert, und bei wenigstens einer weiteren Funktionsanforderung mit einem kurzzeitig über dem der ersten Funktionsanforderung liegenden Leistungsbedarf die Steuereinrichtung den DC/DC-Wandler in einen aktiven Betriebszustand steuert, in dem die Versorgungsspannung über die Bordnetzspannung hochgesetzt wird.In surprising and simply, the invention shows a new way, according to which in a method of controlling a DC / DC converter which is a supply voltage for an electrical load from a vehicle electrical system voltage Performing functions with different performance requirements, in particular for inductive loads in motor vehicles, and in which by means of a control device of the DC / DC converter, the supply voltage is controlled to a predetermined desired value, according to the invention at a first functional requirement, which in the vast majority Operating time of the load is present, the controller, the DC / DC converter controls in an inactive operating state, and at least one further function request with a short over the power requirement of the first function request Control means the DC / DC converter in an active operating state controls, in which the supply voltage via the vehicle electrical system voltage increased becomes.

Damit kann die elektrische Last, insbesondere die induktive Last für diejenige Funktionsanforderung, die in der überwiegenden Betriebszeit vorliegt, also bspw. im Bereich zwischen 70% und 95% der Betriebszeit, optimal ausgelegt werden, also deren Nenndaten auf diese Funktionsanforderung abgestimmt werden. Bei dieser Funktionsanforderung wird die elektrische Last, insbesondere die induktive Last im Wesentlichen von der Bordnetzspannung, die lediglich um die Spannungsabfälle der den DC/DC-Wandler bildenden passiven Schaltelemente erniedrigt ist, versorgt, da der DC/DC-Wandler inaktiv gesteuert ist.In order to can the electrical load, in particular the inductive load for the one functional requirement that in the vast majority Operating time, ie, for example, in the range between 70% and 95% the operating time, optimally designed, so their nominal data be matched to this function requirement. This feature request will the electrical load, in particular the inductive load substantially from the on-board voltage, which is just about the voltage drops of the DC / DC converter forming passive switching elements lowers is powered, since the DC / DC converter is inactive controlled.

So erfolgt bspw. die Auslegung eines als Pumpenmotor für ein hydraulisches Pumpenaggregat dienender Elektromotor in der Weise, dass der Wirkungsgrad und/oder die Lebensdauer und/oder die Herstellungskosten für die Funktionsanforderung optimal ist, welche den überwiegenden Teil der Betriebszeit vorliegen, d. h. in der das Fahrzeug in Betrieb ist.So takes place, for example, the interpretation of a pump motor for a Hydraulic pump unit serving electric motor in the way that the efficiency and / or the lifetime and / or the production costs is optimal for the functional requirement, which is the predominant Part of the operating time, d. H. in the vehicle in operation is.

Entsprechendes gilt auch bei einem elektrischen Ventil mit einer Ventilspule als induktive Last, das hinsichtlich der Funktionsanforderungen optimiert wird, die in der überwiegenden Betriebszeit angefordert werden bzw. vorliegen.The same also applies to an electric valve with a valve spool as inductive load, which optimizes in terms of functional requirements which is requested in the majority of the operating time be or present.

Um dennoch eine 100%ige Funktionsfähigkeit zu erzielen, um also auch die nur selten auftretenden Funktionsanforderungen, die außerhalb der überwiegenden Betriebszeit und daher nur kurzzeitig angefordert werden, sicherzustellen, wird erfindungsgemäß der DC/DC-Wandler in einen aktiven Betriebszustand gesteuert, in dem die Versorgungsspannung über die Bordnetzspannung hochgesetzt wird, so dass kurzzeitig eine über dem der ersten Funktionsanforderung liegenden Leistung der Last zur Verfügung gestellt wird.Around Nevertheless, to achieve 100% functionality to So also the rarely occurring functional requirements, the outside the majority of the operating time and therefore be requested only for a short time to ensure, according to the invention Controlled DC / DC converter in an active operating state in which the supply voltage is boosted via the vehicle electrical system voltage, such that for a short time one is above that of the first function request lying power of the load is provided.

Mit der Erfindung wird somit sichergestellt, dass bspw. bei einem als Pumpenmotor für ein hydraulisches Pumpenaggregat dienender Elektromotor trotz der geringer dimensionierten Auslegung kurzzeitig die volle notwendige Pumpenleistung zur Verfügung gestellt werden kann, d. h. dass die durch die erhöhte Versorgungsspannung bedingte höhere Drehzahl zu einer erhöhten Motorleistung führt. Hierdurch kann der Elektromotor, wenn auch nur kurzzeitig, in einem Spannungsbereich betrieben werden, welcher die Anforderungen an ein hohes Moment bzw. an eine hohe Förderleistung, bspw. bei einem Bremsenregelungsvorgang weiterhin vollständig erfüllt.With the invention is thus ensured that, for example, in a than Pump motor for a hydraulic pump unit serving Electric motor despite the smaller dimensioned design briefly provided the full necessary pump power can be, d. H. that by the increased supply voltage conditional higher speed to increased engine power leads. This allows the electric motor, albeit briefly, be operated in a voltage range, which meets the requirements to a high moment or to a high delivery rate, eg. in a brake control process still complete Fulfills.

Auch im Falle eines elektrischen Ventils als elektrische Last wird die 100%ige Funktionsfähigkeit sichergestellt, da mit der durch den aktiv gesteuerte DC/DC-Wandler erzeugten erhöhten Versorgungsspannung eine erhöhte Magnetkraft und damit auch eine höhere hydraulische Schaltleistung kurzzeitig zur Verfügung steht. Damit wird ein Funktionsumfeld geschaffen, das bspw. für ein Bremsensystem eine 100%ige Funktionsfähigkeit bereitstellt.Also in the case of an electric valve as an electrical load is the 100% functionality ensured with the by the actively controlled DC / DC converter generated increased supply voltage an increased magnetic force and thus a higher hydraulic switching power is available for a short time. This creates a functional environment that, for example, for a brake system provides 100% functionality.

Damit kann gegenüber einem System mit einer Last gemäß des Stands der Technik, bspw. eines Bremsensystems mit einem Elektromotor als Pumpenmotor oder einem elektrischen Ventil mit einem Elektromagneten bzw. einer Ventilspule erfindungsgemäß der nominelle Betriebsstrom verringert werden, da nunmehr die Last nicht mehr hinsichtlich deren maximal zu erbringenden Leistung ausgelegt bzw. optimiert werden muss.In order to can be compared to a system with a load according to the State of the art, for example. A brake system with an electric motor as a pump motor or an electric valve with an electromagnet or a valve coil according to the invention the nominal Operating current can be reduced because now the load is no longer in terms of their maximum performance to be performed designed or must be optimized.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steuert in 70% bis 95%, vorzugsweise in 80% bis 90% der Betriebszeit der Last die Steuereinrichtung den DC/DC-Wandler in den inaktiven Betriebszustand. Damit wird die Funktionsdarstellung der elektrischen Last auf etwa 70 bis 95%, vorzugsweise auf etwa 80 bis 90% ausgelegt und die seltenen 30 bis 5% bzw. 20 bis 10% Funktion vereinfacht vorgehalten. Hierdurch können die Kosten zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. eines Systems aus mehreren solcher induktiver Lasten, bspw. eines Bremsensystems insgesamt stark reduziert werden.According to one advantageous embodiment of the invention controls in 70% to 95%, preferably in 80% to 90% of the operating time of the load, the control device the DC / DC converter in the inactive operating state. This will be the Functional representation of the electrical load to about 70 to 95%, preferably designed to be about 80 to 90% and the rare 30 to 5% or 20 to 10% function simplified. This allows the cost of implementing the invention Method or a system of several such inductive loads, For example, a brake system can be greatly reduced overall.

Bei einer besonders bevorzugten Weitebildung der Erfindung Verfahren ist die Steuereinrichtung des DC/DC-Wandlers als Regeleinrichtung ausgebildet, wobei die Versorgungsspannung der Last als Istwert der Regeleinrichtung zugeführt wird. Damit kann der Sollwert, der vorzugsweise in Abhängigkeit einer Funktionsanforderung vorgegeben wird, exakt über einen Soll-Istwert-Vergleich geregelt werden.In a particularly preferred development of the invention method, the control device of the DC / DC converter is designed as a control device, wherein the supply voltage of the load as the actual value of the control device is supplied. Thus, the setpoint, which is preferably specified as a function of a function request, can be controlled exactly via a desired-actual value comparison.

Besonders vorteilhaft ist es, die Regeleinrichtung des DC/DC-Wandlers als PWM-Steller bzw. PWM-Regler auszubilden, um damit einen Leistungsschalter des DC/DC-Wandlers takten zu können.Especially It is advantageous, the control device of the DC / DC converter as PWM controller or PWM controller form, so that a circuit breaker to be able to clock the DC / DC converter.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist ein mehrphasiger DC/DC-Wandler mit wenigstens zwei parallelgeschalteten DC/DC-Wandlern vorgesehen, wobei dieser mehrphasige bzw. mehrstufige DC/DC-Wandler von der Steuer- bzw. der Regeleinrichtung gesteuert bzw. geregelt wird. Es werden mindestens zwei getaktete Stromstufen bzw. Phasen von einem gemeinsamen Taktgeber angesteuert.at a development of the invention is a multi-phase DC / DC converter provided with at least two DC / DC converters connected in parallel, wherein this multiphase or multi-stage DC / DC converter from the control or the control device is controlled or regulated. It will be at least two clocked current stages or phases of a common clock driven.

Die Optimierung der Stufenzahl hängt von Randparametern ab wie z. B. Bordnetzhub, Motordrehzahlmodulationsbedarf, Schaltungsgröße, Steuermöglichkeit etc. Beispielsweise wäre bei einer 3-stufigen Schaltung ein 66,6% Duty-Cycle und 120° Phasenversatz zwischen den einzelnen Stufen zu bevorzugen oder bei 2-stufiger Auslegung ein 50% Duty-Cycle und 180° Phasenversatz als optimal bezüglich Wechsellast im Bordnetz zu bevorzugen.The Optimization of the number of steps depends on edge parameters such as B. Bordnetzhub, engine speed modulation demand, circuit size, Control option, etc. For example, would be at a 3-stage circuit a 66.6% duty cycle and 120 ° phase offset between the individual stages or 2-stage preference Design a 50% duty cycle and 180 ° phase offset as to be optimally favored with regard to the alternating load in the electrical system.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der DC/DC-Wandler als Hochsetzsteller eine Induktivität und einen getakteten Leistungschalter, wobei im inaktiven Betriebszustand der Leistungsschalter in seinen gesperrten Betriebszustand gesteuert wird. Dies führt zu einem einfachen und damit kostengünstigen Aufbau eines solchen DC/DC-Wandlers. Vorzugsweise wird im inaktiven Betriebszustand die Last über eine Reihenschaltung aus der Induktivität und einem Diodenelement von der Bordnetzspannung versorgt; damit liegt die Versorgungsspannung der Last nur geringfügig unter der Bordnetzspannung.at a particularly preferred embodiment of the invention the DC / DC converter as a boost converter an inductance and a clocked power switch, wherein in the inactive operating state the circuit breaker controlled in its locked state becomes. This leads to a simple and therefore cost-effective Construction of such a DC / DC converter. Preferably, in the inactive Operating state of the load via a series connection the inductance and a diode element of the vehicle electrical system voltage provided; so that the supply voltage of the load is only slightly under the vehicle electrical system voltage.

Es sind anstelle des Hochsetzstellers auch andere DC/DC-Wandler einsetzbar, so zum Beispiel sowohl SEPIC- und Cuk-Wandler als auch Inverter.It if other DC / DC converters can be used instead of the boost converter, for example, both SEPIC and Cuk converters and inverters.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ergibt sich auch dann eine weitere Funktionsanforderung mit einem höheren Leistungsbedarf, wenn die Bordnetzspannung kurzzeitig eine definierte Mindestspannung unterschreitet und dadurch für bestimmte Lasten, die eine Mindestbetriebsspannung erfordern, wie zum Beispiel Radsensoren, Drucksen soren, Wegsensoren, Beschleunigungssensoren, Gierratensensoren oder Vakuumsensoren keine ausreichende Leistung zur Verfügung steht. Solche kurzzeitigen Spannungseinbrüche können bspw. bei einem Startvorgang des Fahrzeugs eintreten, bei dem die Bordbatterie mit hohen Strömen belastet wird. Dies kann bei empfindlichen Lasten, wie zum Bsp. Steuergeräten mit Mikrocontrollern, über die bspw. die o. g. Sensoren versorgt werden, zu unbeabsichtigten Resets führen. Daher wird in einem solchen Fall der DC/DC-Wandler ebenfalls aus dem inaktiven in den aktiven Betriebszustand mit einem gegenüber dem inaktiven Betriebszustand höheren Leistungsbedarf gesteuert.at a particularly advantageous embodiment of the invention even then another function request with a higher Power requirement if the vehicle electrical system voltage briefly defines a Minimum voltage falls below and thereby for certain Loads that require a minimum operating voltage, such as Wheel sensors, pressure sensors, displacement sensors, acceleration sensors, Yaw rate sensors or vacuum sensors do not provide adequate performance is available. Such short-term voltage dips can occur, for example, during a starting process of the vehicle, in which the on-board battery is charged with high currents. This can be for sensitive loads, such as, for example, control units with microcontrollers, on the example. The o. g. sensors supplied lead to unintentional resets. Therefore, will in such a case, the DC / DC converter also from the inactive in the active operating state with a relation to the inactive operating state higher power demand controlled.

Vorzugsweise ist als elektrische Last eine induktive Last vorgesehen, die bspw. ein Elektromotor, insbesondere ein Pumpenmotor für ein hydraulisches oder pneumatisches Motorpumpenaggregat ist. Während des inaktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers ist eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit geringem Leistungsbedarf des Elektromotors aktiv, jedoch ist während wenigstens eines aktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit einem höheren Leistungsbedarf für den Elektromotor aktiv.Preferably is provided as an electrical load, an inductive load, the example. an electric motor, in particular a pump motor for a hydraulic or pneumatic motor pump unit is. While the inactive operating state of the DC / DC converter is a chassis or brake control with low power requirement of the electric motor active, however, is during at least one active operating state of the DC / DC converter with a chassis or brake control higher power requirement for the electric motor active.

Besonders vorteilhaft ist es, den Laststrom der Last, insbesondere der induktiven Last über eine weitere dem DC/DC-Wandler nachgeschaltete Ansteuerstufe zusätzlich einzustellen.Especially It is advantageous, the load current of the load, in particular the inductive Load via a further downstream of the DC / DC converter Set control stage additionally.

Ferner ist bei einer Weiterbildung der Erfindung ein Kraftfahrzeugsteuergerät vorgesehen, das die Funktionsanforderungen in Steuersignale für die Steuer- bzw. Regeleinrichtung des DC/DC-Wandlers umsetzt, insbesondere den Sollwert zur Verfügung stellt.Further is in a development of the invention, a motor vehicle control unit provided that the functional requirements in control signals for converts the control or regulating device of the DC / DC converter, in particular provides the setpoint.

Die zweitgenannte Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 18 und 19 gelöst.The second object is achieved by the features of the claim 18 and 19 solved.

Gemäß Patentanspruch 18 umfasst die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Motoransteuerstufe, mit der die Leistung an einer induktiven Last, insbesondere eines Elektromotors eingestellt wird, welche ausgangsseitig an die Ansteuerstufe angeschlossen ist, wenigstens einen DC/DC-Wandler, welcher die Versorgungsspannung für die Ansteuerung der induktiven Last hochsetzt, einen Taktgeber, insbesondere PWM-Controller als Steuereinrichtung zur Ansteuerung von Leistungsschaltern des DC/DC-Wandlers, und eine Einrichtung, insbesondere ein Fahrzeugsteuergerät das den DC/DC-Wandler aktiviert oder deaktiviert, insbesondere den PWM-Controller aktiviert oder deaktiviert.According to claim 18 includes the circuit arrangement according to the invention for carrying out the inventive Method a Motoransteuerstufe, with the power at a inductive load, in particular an electric motor is set, which is connected on the output side to the control stage, at least a DC / DC converter which supplies the supply voltage for the triggering of the inductive load, a timer, in particular PWM controller as a control device for driving circuit breakers of the DC / DC converter, and a device, in particular, a vehicle control device that the DC / DC converter activated or deactivated, in particular the PWM controller activated or deactivated.

Gemäß Patentanspruch 19 umfasst die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wenigstens einen DC/DC-Wandler, welcher die Versorgungsspannung für die Ansteuerung der induktiven Last hochsetzt, einen Taktgeber, insbesondere PWM-Controller als Steuereinrichtung zur Ansteuerung von Leistungsschaltern des DC/DC-Wandlers, und eine Einrichtung, insbesondere ein Fahrzeugsteuergerät das den DC/DC-Wandler aktiviert oder deaktiviert, insbesondere den PWM-Controller aktiviert oder deaktiviert.According to claim 19, the circuit arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention comprises at least one DC / DC converter, which the supply voltage for the control of the inductive load hochsetzt, a clock, in particular PWM controller as a control device for driving circuit breakers of the DC / DC converter, and means, in particular a vehicle control unit that activates or deactivates the DC / DC converter, in particular the PWM controller activated or deactivated.

Vorzugsweise sind diese Schaltungsanordnungen jeweils elektrisch mit einem Fahrzeugsteuergerät verbunden ist, welches Brems- oder Fahrwerkregelungsfunktionen durchführt.Preferably These circuits are each electrically connected to a vehicle control unit which performs braking or suspension control functions.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to embodiments in detail with reference to the attached figures described. Show it:

1 eine Schaltungsanordnung als Ausführungsbeispiel eines vierphasigen Hochsetzsteller zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a circuit arrangement as an exemplary embodiment of a four-phase step-up converter for carrying out the method according to the invention,

2 eine Schaltungsanordnung eines dreiphasigen Hochsetzstellers als weiteres Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 a circuit arrangement of a three-phase boost converter as a further embodiment for carrying out the method according to the invention,

3 ein Blockschaltbild als weiteres Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 a block diagram as a further embodiment for carrying out the method according to the invention,

4 eine Schaltungsanordnung eines einphasigen Hochsetzstellers als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4 a circuit arrangement of a single-phase boost converter as a further embodiment of the invention,

5 eine einfache Feedback-Schaltung für die in 2 dargestellte Schaltungsanordnung, und 5 a simple feedback circuit for the in 2 shown circuit arrangement, and

6 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit eines Ripplestromes am Ausgang eines DC/DC-Wandlers von dessen Duty-Circle. 6 a diagram showing the dependence of a ripple current at the output of a DC / DC converter of its duty circle.

Der als DC/DC-Wandler dargestellte mehrphasige Hochsetzsteller 1 gemäß 1 umfasst vier parallele Stromstufen, welche jeweils aus einer Spule Li (i = 1, ... 4), einer Diode Di (i = 1, ... 4), einem Kondensator Ci (i = 1, ... 4) und einem Ansteuertransistor Ti (i = 1, ... 4) als Leistungsschalter und ggf. weiteren Bauelementen zusammengesetzt sind, wobei jeweils eine Spule Li (i = 1, ... 4) und eine Diode Di (i = 1, ... 4) eine Reihenschaltung bilden, am Verbindungsknoten einer Spule Li und einer Diode Di ein Ansteuertransistor Ti (i = 1, ... 4) eine Verbindung zur Masse herstellt und an dem von der Kathode des Diode Di gebildete Ausgang ein Kondensator Ci gegen Masse geschaltet ist. Jede Stromstufe ist mit ihrem Ausgang elektrisch leitend mit einem Ausgang Vout des DC/DC-Wandlers 1 verknüpft. Die freien Enden der Spulen Li sind zusammengeführt und mit einer Bordnetzspannung Vbat, die in der Regel von einer Batterie erzeugt wird, verbunden.The multiphase boost converter shown as a DC / DC converter 1 according to 1 comprises four parallel current stages, each consisting of a coil L i (i = 1, ... 4), a diode D i (i = 1, ... 4), a capacitor C i (i = 1, ... 4) and a drive transistor T i (i = 1, ... 4) are composed as a circuit breaker and possibly other components, wherein in each case a coil L i (i = 1, ... 4) and a diode D i (i = 1, ... 4) form a series connection, at the connection node of a coil L i and a diode D i, a drive transistor T i (i = 1, ... 4) establishes a connection to the ground and to that of the cathode of the diode D i output formed a capacitor C i is connected to ground. Each current stage is electrically conductive with its output to an output V out of the DC / DC converter 1 connected. The free ends of the coils L i are brought together and connected to a vehicle electrical system voltage V bat , which is usually generated by a battery.

Ferner ist als Regeleinrichtung für den DC/DC-Wandler 1 ein PWM-Controller 2 vorgesehen, der zur Ansteuerung der Ansteuertransistoren Ti (i = 1, ... 4) jeweils mit einer Steuerelektrode dieser Ansteuertransistoren Ti (i = 1, ... 4) über separate Steuerleitungen verbunden ist. Schließlich wird diesem PWM-Controller 2 die Ausgangsspannung Vout als Istwert und ein Sollwert Vsoll zugeführt, wobei der Sollwert Vsoll von einem Kraftfahrzeugsteuergerät 4 erzeugt wird.Further, as a controller for the DC / DC converter 1 a PWM controller 2 provided, which is connected to the control of the drive transistors T i (i = 1, ... 4) in each case with a control electrode of these drive transistors T i (i = 1, ... 4) via separate control lines. Finally, this PWM controller 2 the output voltage V out is fed as an actual value and a setpoint value V soll , wherein the setpoint value V soll of a motor vehicle control unit 4 is produced.

An den Ausgang Vout des DC/DC-Wandlers 1 ist eine induktive Last M angeschlossen, die ein Elektromotor darstellt, der ein hydraulisches Pumpenaggregat eines Kraftfahrzeugbremssystems, bspw. im Rahmen eines ABS(Antiblockier)-, ESP(Elektronisches Stabilitätsprogramm)-, ACC(Adaptive Cruise Control)- oder ARP(Active Rollover Protection)-Systems antreibt.To the output V out of the DC / DC converter 1 an inductive load M is connected, which is an electric motor comprising a hydraulic pump unit of a motor vehicle brake system, for example in the context of an ABS (Anti-lock Braking System), ESP (Electronic Stability Program), ACC (Adaptive Cruise Control) or ARP (Active Rollover Protection ) System drives.

Der von dem Kraftfahrzeugsteuergerät 4 für die Regelstufe ”PWM Controller” 2 vorgegebene Sollwert Vsoll ist abhängig von der Bremsfunktion, die dargestellt werden soll, sowie von der Ausgangsspannung Vout, die der Motor-Istspannung entspricht.The of the vehicle control unit 4 for the control level "PWM Controller" 2 predetermined setpoint value V soll is dependent on the braking function that is to be displayed as well as the output voltage V out , which corresponds to the actual motor voltage.

Der Pumpenmotor M wird von dem geregelten Ausgang Vout versorgt. Die Motoreingangsspannung wird in vielen an sich bekannten Kraftfahrzeugbremssystemen von einem PWM-Steller eingestellt oder auch eingeregelt. Durch Veränderung des Duty-Cyce (DC), also der Einschaltzeit bezogen auf einen Taktzyklus der PWM-Regelung kann die Drehzahl des Motors über die Höhe der geregelten Ausgangsspannung Vout eingestellt werden. Bei der beispielgemäßen Schaltung nach 1 erfüllt der PWM-Controller 2 zwei Funktionen. Zum einen wird durch den Takt des PWM-Controllers 2 der DC/DC-Wandler 1 getrieben und zum anderen erfolgt eine Einstellung der Motordrehzahl des an den Ausgang Vout angeschlossenen Motors M.The pump motor M is supplied by the regulated output V out . The motor input voltage is set or adjusted in many known motor vehicle brake systems by a PWM controller. By changing the duty cycle (DC), ie the switch-on time with respect to one clock cycle of the PWM control, the speed of the motor can be adjusted via the level of the regulated output voltage V out . In the exemplary circuit according to 1 meets the PWM controller 2 two functions. Firstly, it is controlled by the clock of the PWM controller 2 the DC / DC converter 1 driven and on the other hand, an adjustment of the engine speed of the motor connected to the output V out M.

Bei einer ersten Funktionsanforderung, für die keine volle Motorleistung benötigt wird, ist der DC/DC-Wandler 1 nicht aktiv und der Motor M wird entsprechend evtl. mit weiteren elektronischen Regeleinheiten mit Vbat bzw. einer davon direkt abhängigen Motorversorgungsspannung Vout leicht unterhalb von Vbat versorgt, deren Wert sich um den Gesamtwiderstand erniedrigt, der sich aus den parallelgeschalteten Spannungsabfällen aus den jeweiligen Reihenschaltungen aus einer Spule Li und einer Diode Di (I = 1, ... 4) ergibt. Eine solche Funktionsanforderung liegt in der überwiegenden Betriebszeit des Pumpenaggregats vor, d. h. bezogen auf die Zeit, in der das Fahrzeug in Betrieb ist, das entspricht bspw. 80–90% der Betriebszeit. Im inaktiven Zustand des DC/DC-Wandlers 1 sind die Ansteuertransistoren Ti (i = 1, ... 4) in einen gesperrten Zustand gesteuert, sind also offen. Dies wird bspw. dadurch in einfacher Weise erreicht, dass der PWM-Controller 2 von dem Kraftfahrzeugsteuergerät 4 nicht angesteuert wird.For a first function request that does not require full motor power, the DC / DC converter is 1 not active and the motor M is possibly supplied with further electronic control units with V bat or one of them directly dependent motor supply voltage V out slightly below V bat , whose value is lowered by the total resistance resulting from the parallel-connected voltage drops from the respective Series circuits of a coil L i and a diode D i (I = 1, ... 4) results. Such a function requirement is present in the majority of the operating time of the pump unit, ie based on the time in which the vehicle is in operation, which corresponds, for example, 80-90% of the operating time. In the inactive state of DC / DC converter 1 are the drive transistors T i (i = 1, ... 4) controlled in a locked state, so are open. This is, for example, achieved in a simple manner that the PWM controller 2 from the vehicle control unit 4 not controlled.

Im Falle einer weiteren Funktionsanforderung mit kurzzeitigem hohem Pumpenleistungsbedarf ist der DC/DC-Wandler 1 aktiviert und versorgt den Pumpenmotor M mit einer höheren Spannung Vout, die über der Bordnetzspannung Vbat liegt. Durch die höhere Spannung Vout kann der Motor M eine höhere Leistung abgeben, wobei diese mit einer höheren Nenndrehzahl des Motors bei Vollaussteuerung durch den PWM-Controller 2 einhergeht.In the case of another function request with short-term high pump power requirement is the DC / DC converter 1 activates and supplies the pump motor M with a higher voltage V out , which is above the vehicle electrical system voltage V bat . Due to the higher voltage V out , the motor M can output a higher power, this with a higher rated speed of the motor at full control by the PWM controller 2 accompanied.

Abhängig von der im Schaltungsdesign und Motordesign vorgegebenen Leistungsdifferenz der beiden vorstehend beschriebenen Betriebszustände, die durch die genannten Funktionsanforderungen bedingt sind, kann die Anzahl der Stufen des DC/DC-Wandlers 1 bestimmt werden. Der in 1 dargestellte vierstufige bzw. vierphasige Wandler 1 hat ein besonders vorteilhaftes Verhalten bei einem PWM-Dutt Cycle von etwa 75% und einem 90°-Phasenversatz zwischen den einzelnen Stufen. Es ist zweckmäßig, den DC/DC-Wandler 1 in einem optimierten Arbeitsbereich zu betreiben, um den Schaltungsaufwand (z. B. den Bedarf an Eingangs- oder Ausgangskapazitäten) zu begrenzen. Dabei kann auch die Summenwechselstrombelastung von Vbat minimiert werden.Depending on the power difference of the two operating states described above, which are determined by the aforementioned functional requirements, in the circuit design and motor design, the number of stages of the DC / DC converter 1 be determined. The in 1 illustrated four-stage or four-phase converter 1 has a particularly advantageous behavior with a PWM-Dutt cycle of about 75% and a 90 ° phase shift between the individual stages. It is convenient to use the DC / DC converter 1 operate in an optimized work area to limit the circuitry overhead (eg, the need for input or output capacities). At the same time, the total AC load of V bat can be minimized.

Im Anwendungsbeispiel eines elektronischen Bremssystems wird zum Beispiel während einer ACC-Regelung (Abstandsregelung) oder einer ASR-Regelung (Antriebsschlupfregelung), bei der die Pumpe gemäß der ersten Funktionsanforderung verhältnis mäßig wenig Förderleistung aufbringen muss, die Pumpe ”normal” betrieben, das heißt, die Bordnetzspannung Vbat, d. h. die Batteriespannung Vbat der Batterie des Fahrzeugs wird nahezu vollständig zum Motor durchgelassen (abgesehen von einer möglichen der PWM-Drehzahlregelung und Spannungsabfällen an passiven Bauelementen des DC/DC-Wandlers 1). Dieser Betriebszustand entspricht der ersten Funktionsanforderung, die während der überwiegenden Betriebszeit vorliegt, also 80–90% der Betriebszeit.In the application example of an electronic brake system, for example, during an ACC control (distance control) or an ASR control (traction control), in which the pump according to the first function requirement relatively moderately low output has to apply, the pump is operated "normally", that is, the vehicle electrical system voltage V bat, ie the battery voltage V bat of the battery of the vehicle is almost entirely transmitted to the motor (apart from a possible the PWM speed control and voltage drops across passive components of the DC / DC converter 1 ). This operating state corresponds to the first functional requirement that exists during the predominant operating time, ie 80-90% of the operating time.

Während einer kurzzeitigen Regelung, wie ABS, ESP (ESC) oder ARP (Anti-Rollover-Protection) oder anderen Regelungen mit hohem Pumpenleistungsbedarf wird hingegen der DC/DC-Aufwärtswandler (Hochsetzsteller) aktiviert, so dass der Motor eine höhere Leistung abgeben kann. Dieser Betriebszustand entspricht einer weiteren Funktionsanforderung mit einem kurzzeitig über dem der ersten Funktionsanforderung liegenden Leistungsbedarf der Last.While a short-term regulation, such as ABS, ESP (ESC) or ARP (Anti-Rollover-Protection) or other regulations with high pump power requirements, however the DC / DC boost converter activates, so that the engine can deliver a higher power. This Operating state corresponds to another function request with a short time above that of the first function request lying power requirement of the load.

Sowohl der DC/DC-Wandler 1 als auch der Elektromotor als Last M kann deutlich geringer als im Vergleich zum Stand der Technik dimensioniert werden, da die mit der weiteren Funktionsanforderung verbundene kurzzeitige hohe Leistungsabgabe, sowohl des DC/DC-Wandlers 1 als auch der Last M in der Regel nicht dauerhaft erfolgt. Auf Grund der kurzen Zeit, in der die besagte kurzzeitige Regelung aktiv ist, kann die entstehende Verlustwärme durch die DC/DC-Wandler 1 und den Motor M abgeführt werden, ohne dass dadurch Temperaturprobleme auftreten können.Both the DC / DC converter 1 as well as the electric motor as a load M can be dimensioned significantly lower than in comparison with the prior art, since the short-time high output associated with the further functional requirement, both of the DC / DC converter 1 as well as the load M usually does not take place permanently. Due to the short time in which the said short-term control is active, the heat loss due to the DC / DC converter 1 and the motor M are discharged without this temperature problems can occur.

3 zeigt ein Blockschaltbild mit einem DC/DC-Wandler 1, der von einer PWM-Regelschaltung 2 gesteuert wird. Eine Kraftfahrzeugbatterie 5 stellt die Bordnetzspannung Vbat zur Verfügung, die im Falle einer weiteren Funktionsanforderung mit einem kurzzeitig erhöhten Leistungsbedarf für die Last M auf ein durch einen Sollwert Vsoll bestimmte Versorgungsspannung Vout anhebt. Dieser Sollwert Vsoll wird von einem Kraftfahrzeugsteuergerät (ECU = Electronic Control Unit) 4 erzeugt, das die Brems- oder Fahrwerkregelungsfunktionen eines ABS-, ESP-, ACC- oder ARP-Systems ausübt, wobei die Versorgungsspannung Vout als Istwert auf die PWM-Regelschaltung (PWM-Controller) 2 zurückgeführt wird. Dieses Fahrzeugsteuergerät 4 steuert auch bei Vorliegen einer ersten Funktionsanforderung, bei der die Last M im überwiegenden Teil der Betriebszeit, also zu 80–90% der Betriebszeit betrieben wird, die PWM-Regelschaltung 2 entsprechend an, so dass die Versorgungsspannung Vout am Ausgang des DC/DC-Wandlers nahezu der Bordnetzspannung Vbat entspricht. 3 shows a block diagram with a DC / DC converter 1 that by a PWM control circuit 2 is controlled. A motor vehicle battery 5 provides the vehicle electrical system voltage V bat available, which raises in the case of another function request with a short-term increased power requirement for the load M to a supply voltage V out determined by a setpoint V soll . This nominal value V soll is determined by a motor vehicle control unit (ECU = Electronic Control Unit) 4 generating the brake or chassis control functions of an ABS, ESP, ACC or ARP system, wherein the supply voltage V out as an actual value to the PWM control circuit (PWM controller) 2 is returned. This vehicle control unit 4 also controls in the presence of a first function request in which the load M is operated in the majority of the operating time, ie to 80-90% of the operating time, the PWM control circuit 2 accordingly, so that the supply voltage V out at the output of the DC / DC converter almost corresponds to the vehicle electrical system voltage V bat .

Ferner ist bei diesem Blockschaltbild der Elektromotor als Last M nicht direkt an den Ausgang des DC/DC-Wandlers 1 angeschlossen, sondern er wird von einer Motoransteuerstufe 3 gesteuert. Dabei wird der Laststrom des Elektromotors M über diese nachgeschaltete Motoransteuerstufe 3 zusätzlich eingestellt. Diese Motoransteuerstufe 3 kann als PWM-Steller ausgebildet werden, mit dem die hochgesetzte Eingangsspannung Vout zum Einstellen der Motordrehzahl verändert werden kann und die dann als Versorgungsspannung VM an dem Elektromotor M anliegt. Dies gilt ebenso für den Fall, dass im inaktiven Betrieb des DC/DC-Wandlers 1 nur die nahezu der Bordnetzspannung Vbat entsprechenden Versorgungsspannung Vout der Motoransteuerstufe 3 zur Verfügung steht.Further, in this block diagram, the electric motor as load M is not directly connected to the output of the DC / DC converter 1 but it is powered by a Motoransteuerstufe 3 controlled. In this case, the load current of the electric motor M via this downstream Motoransteuerstufe 3 additionally set. This motor drive stage 3 can be formed as a PWM controller, with which the high input voltage V out for adjusting the engine speed can be changed and then applied as the supply voltage V M to the electric motor M. This also applies to the case that in inactive operation of the DC / DC converter 1 only the almost the vehicle electrical system voltage V bat corresponding supply voltage V out of Motoransteuerstufe 3 is available.

Die 2 zeigt als Anwendungsbeispiel eine Schaltungsan ordnung zur Steuerung einer Last M, die einen Elektromagneten, also eine Ventilspule eines Magnetventils eines hydraulischen Aggregates zur Realisierung von Bremsfunktion im Rahmen von ABS-, ESP-, ACC- oder ARP-Systemen darstellt.The 2 shows as an application example a Schaltungsan Regulation for controlling a load M, which is an electromagnet, that is, a solenoid valve of a solenoid valve of a hydraulic unit for the realization of braking function in the context of ABS, ESP, ACC or ARP systems.

Diese Schaltungsanordnung zeigt im Vergleich zur 1 einen dreiphasigen bzw. dreistufigen DC/DC-Wandler 1, wobei dessen einzelnen Stufen ebenfalls jeweils aus einer Spule Li, einer Diode Di und einem Ansteuertransistor Ti (i = 1, 2, 3) als Leistungsschalter aufgebaut sind. Jedoch sind die Ansteuertransitoren Ti (i = 1, 2, 3) über einen Verpolschutz Tvp auf Masse geschaltet.This circuit shows in comparison to 1 a three-phase or three-stage DC / DC converter 1 , Whose individual stages are also each constructed of a coil L i , a diode D i and a drive transistor T i (i = 1, 2, 3) as a circuit breaker. However, the drive transistors T i (i = 1, 2, 3) are connected to ground via a polarity reversal protection T vp .

Diese Schaltungsanordnung weist gegenüber derjenigen nach 1 zusätzliche Bauelemente auf, nämlich am Eingang bzw. am Ausgang des DC/DC-Wandler 1 angeschlossene Kondensatoren Cei (i = 1, 2, 3) bzw. Cai (i = 1, 2), die als Eingangsfilterkapazitäten bzw. als Ausgangsfilterkapazitäten dienen. Die an den Eingang angeschlossenen Kondensatoren Cei (i = 1, 2, 3) sind entsprechend den Ansteuertransistoren Ti (i = 1, 2, 3) über den Verpolschutz Tvp auf Masse geführt.This circuit has compared to those 1 additional components, namely at the input or at the output of the DC / DC converter 1 connected capacitors C ei (i = 1, 2, 3) and C ai (i = 1, 2), which serve as input filter capacitances or as output filter capacitances. The capacitors C ei (i = 1, 2, 3) connected to the input are connected to ground via the polarity reversal protection T vp in accordance with the drive transistors T i (i = 1, 2, 3).

Desweiteren sind zwischen jeder Spule Li und einer nachgeschalteten Diode Di eine Parallelschaltung aus einer Spule Lhi und einer Diode Dhi (i = 1, 2, 3) eingefügt und verringern die Rückströme aus den Dioden Di (i = 1, 2, 3).Furthermore, between each coil L i and a downstream diode D i a parallel circuit of a coil L hi and a diode D hi (i = 1, 2, 3) inserted and reduce the return currents from the diodes D i (i = 1, 2 , 3).

Einem PWM-Controller 2 wird ein Sollwert Vsoll vorgegeben, der von einem die Bremsfunktion steuernden Kraftfahrzeugsteuergerät (in der Figur nicht dargestellt) in Abhängigkeit der angeforderten Bremsfunktion erzeugt wird. Zu Realisierung einer Regelung wird die Versorgungsspannung Vout für die Last M als Feedback-Spannung auf den PWM-Controller 2 zurückgeführt. In gleicher Weise wie bei dem DC/DC-Wandler 1 nach 1 werden auch die Steuerelektroden der Ansteuertransistoren Ti (i = 1, 2, 3) jeweils über eine Steuerleitung von dem PWM-Controller 2 angesteuert. Auch der Verpolschutz Tvp wird von dem PWM-Controller 2 angesteuert.A PWM controller 2 is intended to set, the controlling the braking function of a value V, a target motor vehicle control device (not shown in the figure) is generated in dependence of the requested braking function. To implement a regulation, the supply voltage V out for the load M is a feedback voltage to the PWM controller 2 recycled. In the same way as with the DC / DC converter 1 to 1 Also, the control electrodes of the drive transistors T i (i = 1, 2, 3) are each supplied via a control line from the PWM controller 2 driven. The polarity reversal protection T vp is also provided by the PWM controller 2 driven.

Bei einer von dem Kraftfahrzeugsteuergerät ausgelösten ersten Funktionsanforderung, die während 80–90% der Betriebszeit vorliegt, wird der DC/DC-Wandler 1 inaktiv gesteuert, so dass die Last M, die wie oben erläutert ein Ventiltrieb darstellt, von einer Versorgungsspannung Vout versorgt wird, die im Wesentlichen der Bordnetzspannung Vbat entspricht, d. h. entspricht Vbat vermindert um den Spannungsabfall, der sich aus den parallelgeschalteten Reihenschaltungen der einzelnen Zweige, jeweils bestehend aus der Spule Li, der Parallelschaltung aus Spule Lhi und Dhi und der Diode Di (i = 1, 2, 3) ergibt.In a triggered by the vehicle control unit first functional requirement, which is present during 80-90% of the operating time, the DC / DC converter 1 is inactive controlled, so that the load M, which is a valvetrain as explained above, is supplied by a supply voltage V out , which substantially corresponds to the vehicle electrical system voltage V bat , ie corresponds to V bat reduced by the voltage drop resulting from the parallel-connected series circuits individual branches, each consisting of the coil L i , the parallel circuit of coil L hi and D hi and the diode D i (i = 1, 2, 3) results.

Bei weiteren Funktionsanforderungen, die die restliche Betriebszeit von 10–20% abdecken und daher nur einen kurzzeitigen, über dem Leistungsbedarf der ersten Funktionsanforderung liegenden Leistungsbedarf der Last M anfordern, steuert das Kraftfahrzeugsteuergerät den PWM-Controller 2 derart an, dass auch der DC/DC-Wandler 1 aktiviert wird und entsprechend dem Sollwert Vsoll dessen Ansteuertransistoren Ti (i = 1, 2, 3) getaktet werden. Dadurch wird diese Last M mit einer höheren Versorgungspannung Vout versorgt, wodurch ein Leistungszuwachs durch eine erhöhte Magnetkraft und/oder eine erhöhte hydraulische Schaltleistung und/oder ein Temperaturausgleich bedingt durch die Temperaturabhängigkeit des Spulenwiderstands (in der Regel Kupfer) erzielt wird.For further functional requirements, which cover the remaining operating time of 10-20% and therefore only require a short-term, above the power requirement of the first function request power requirement of the load M, the vehicle control unit controls the PWM controller 2 such that even the DC / DC converter 1 is activated and according to the setpoint V soll whose drive transistors T i (i = 1, 2, 3) are clocked. As a result, this load M is supplied with a higher supply voltage V out , as a result of which a power increase due to an increased magnetic force and / or an increased hydraulic switching power and / or a temperature compensation is achieved due to the temperature dependence of the coil resistance (usually copper).

Abhängig von der Zielspezifikation „Leistungsanhebung” kann die Anzahl der Stufen des DC/DC-Wandlers 1 bestimmt werden. Beispielhaft ist der DC/DC-Wandler 1 nach 2 dreistufig ausgebildet, jedoch ist die Schaltung auch n-stufig, mit n = 1, ..., 5 darstellbar.Depending on the target specification "power boost", the number of stages of the DC / DC converter 1 be determined. Exemplary is the DC / DC converter 1 to 2 designed in three stages, however, the circuit is also n-stage, with n = 1, ..., 5 representable.

Der dreistufige DC/DC-Wandler 1 nach 2 zeigt ein besonders vorteilhaftes Verhalten, wenn er mit einem Duty-Circle von 66,6% und einem Phasenversatz von 120° angesteuert wird. Insbesondere ist die Summenwechselstrombelastung (Überlagerung des Gleichstroms mit Wechselstrom) der Bordnetzspannung Vbat minimiert und der Kapazitätsbedarf, der durch die Kondensatoren Cai gedeckt wird, gering.The three-stage DC / DC converter 1 to 2 shows a particularly advantageous behavior when it is driven with a duty circle of 66.6% and a phase offset of 120 °. In particular, the sum of the alternating current load (superposition of the direct current with alternating current) of the vehicle electrical system voltage V bat is minimized and the capacity requirement, which is covered by the capacitors C ai , low.

Die optimierte Stufenzahl des DC/DC-Wandlers 1 hängt von Randparametern wie dem Spannungshub des Bordnetzes, dem Schaltungsbedarf des Ventils, der Schaltungsgröße, Steuermöglichkeiten usw. ab.The optimized number of stages of the DC / DC converter 1 depends on peripheral parameters such as the voltage swing of the vehicle electrical system, the circuit requirement of the valve, the circuit size, control options, etc.

Bei dem DC/DC-Wandler 1 nach 2 ist auch ein Duty-Circle von 75% und ein Phasenversatz von 90° möglich oder bei einer zweistufigen Auslegung zur Optimierung der Wechsellast im Bordnetz ein Duty-Circle von 50% und ein Phasenversatz von 180°. Auch ein einstufiger DC/DC-Wandler 1 ist für manche Anwendungen geeignet, jedoch muss dann die erhöhte Wechselstrombelastung durch eine erhöhte Eingangskapazität mittels Kondensatoren Cei EMV-bedingt ausgeglichen werden.In the DC / DC converter 1 to 2 it is also possible to have a duty circle of 75% and a phase offset of 90 ° or, in the case of a two-stage design to optimize the alternating load in the electrical system, a duty circle of 50% and a phase offset of 180 °. Also a single-stage DC / DC converter 1 is suitable for some applications, but then the increased AC load must be compensated by an increased input capacitance by means of capacitors C ei EMC.

Der Duty-Circle hat natürlich Einfluss auf die optimale Stufen- bzw. Phasenzahl, ergibt sich jedoch aus den Anforderungen hinsichtlich des Verhältnisses aus der nutzbaren Ein gangsspannung und der gewünschten Versorgungsspannung für die Last unter Berücksichtigung von schaltungsbedingten Spannungsabfällen, bspw. von Dioden D gemäß 4. So ergibt sich bspw. bei einer Eingangsspannung Vbat von 13 V, einer gewünschten Versorgungsspannung Vout von 18 V bei einem Spannungsabfall über der Diode D von ca. 1 V ein Verhältnis von Vout/(Vbat – 1 V) = 1,5. Of course, the duty circle has an influence on the optimum stage or phase number, but results from the requirements in terms of the ratio of the usable input voltage and the desired supply voltage for the load, taking into account circuit-induced voltage drops, for example of diodes D according to 4 , Thus, for example, at an input voltage V bat of 13 V, a desired supply voltage V out of 18 V results in a voltage drop across the diode D of approximately 1 V, a ratio of V out / (V asked - 1 V) = 1.5.

Daraus ergibt sich eine dreiphasige Schaltung mit einem Duty-Circle von 33,3%.from that results in a three-phase circuit with a duty circle of 33.3%.

Die Abhängigkeit des Ripplestroms am Ausgang eines 1-, 2-, und 3-phasigen DC/DC-Wandlers von dem Duty-Circle ist in einem Diagramm nach 6 in idealisierter Form gezeigt, wobei sich hieraus die optimalen Werte für den Duty-Circle hinsichtlich eines minimierten Ripplestroms ergeben. So lassen sich bei einem 3-phasigen DC/DC-Wandler die Rippeleinflüsse bei einem Duty-Circle von 33,3% bzw. 66,6% minimieren, bei einer Phasenzahl von vier ergeben sich dagegen die optimalen Punkte bei einem Duty-Circle von 25, 50 oder 75%, entsprechendes gilt für n > 4, beispielhaft sind die Punkte für eine Stufen- bzw. Phasenzahl von 8 angedeutet. Durch die nichtidealen realen Eigenschaften der Bauelement scheiden die Randbereiche, als ein Duty-Circle von 0% oder 100% aus. Ein Duty-Circle von 50% kann anstelle eines 4-phasigen DC/DC-Wandler gemäß 6 auch mit einem 2-phasigen DC/DC-Wandler realisiert werden. Auch wäre ein 2-phasiger DC/DC-Wandler anstelle eine optimalen Duty-Circle von 50% mit einem Duty-Circle von 25% einsetzbar, der gegenüber einem 1-phasigen DC/DC-Wandler mit einem Duty-Circle von 25% hin sichtlich minimaler Belastung durch einen Ripplestrom trotzdem besser wäre.The dependence of the ripple current at the output of a 1-, 2-, and 3-phase DC / DC converter from the duty circle is shown in a diagram 6 shown in idealized form, resulting in the optimal values for the duty circle with respect to a minimized rippling current. In a 3-phase DC / DC converter, for example, the ripple influences can be minimized with a duty circle of 33.3% and 66.6% respectively; with a phase number of four, however, the optimum points result in a duty circle of 25, 50 or 75%, the same applies to n> 4, by way of example the points for a step or phase number of 8 are indicated. Due to the non-ideal real properties of the device, the marginal areas separate out as a duty circle of 0% or 100%. A duty circle of 50% may be substituted for a 4-phase DC / DC converter as per 6 be realized with a 2-phase DC / DC converter. Also, a 2-phase DC / DC converter instead of an optimal duty circle of 50% with a duty circle of 25% could be used, compared to a 1-phase DC / DC converter with a duty circle of 25% out Nevertheless, it would be better to have a minimal amount of stress due to a rippling current.

Die Schaltungsanordnung gemäß 4 zeigt einen einstufigen Hochsetzsteller 1 als DC/DC-Wandler, bei dem die Funktion der Energiespeicherung durch eine Speicherdrossel bzw. Spule L1 erfüllt wird, welche mittels eines als Feldeffekttransistors (FET) ausgebildeten Ansteuertransistors T1 nach Masse schaltend geladen wird. Hierzu ist diese Speicherdrossel L1 mit einem Ende mit dem Pluspol KL30 der Fahrzeugbatterie 5, welche eine Bordnetzspannung Vbat liefert, verbunden. Zwischen Anschluss KL30 und der Spule L1 kann vorzugsweise ein Verpolschutz (VPS) 11 vorgesehen sein. Wenn der Ansteuertransistor T1 ausgeschaltet ist, wird die in L1 gespeicherte Energie über eine Diode D1 einer an einem Ausgang A des SD/DC-Wandlers 1 angeschlossenen Last M bereitgestellt, die dann mit einer Versorgungsspannung Vout, die über der Bordnetzspannung Vbat liegt, versorgt. Diese Last M ist in dieser 4 nicht dargestellt, entspricht jedoch derjenigen gemäß den 1 oder 2.The circuit arrangement according to 4 shows a single-stage boost converter 1 as a DC / DC converter, in which the function of the energy storage is fulfilled by a storage inductor or coil L1, which is charged to ground by means of a drive transistor T1 designed as a field effect transistor (FET). For this purpose, this storage inductor L1 with one end to the positive terminal KL30 of the vehicle battery 5 , which supplies a vehicle electrical system voltage V bat , connected. Between terminal KL30 and the coil L1 can preferably a reverse polarity protection (VPS) 11 be provided. When the drive transistor T1 is turned off, the energy stored in L1 is applied through a diode D 1 to an output A of the SD / DC converter 1 connected load M provided, which then supplied with a supply voltage V out , which is above the vehicle electrical system voltage V bat . This load M is in this 4 not shown, but corresponds to that according to the 1 or 2 ,

Ferner wird die von dem DC/DC-Wandler 1 erzeugte Spannung als weitere Ausgangsspannung, als Klemmenspannung VKL30 einem integrierten Schaltkreis IC eines Kraftfahrzeugsteuergeräts (ECU) 4 zugeführt, dessen Funktion u. a. darin besteht, Versorgungsspannungen für Sensoren 12 bereitzustellen. Ferner können innerhalb des Kraftfahrzeugsteuergeräts 4 weitere Abwärtswandler vorhanden sein, die aus der Klemmenspannung VKL30 zusätzliche Betriebsspannungen für Schaltkreise (IC), Sensoren oder Bussysteme erzeugen.Further, that of the DC / DC converter 1 voltage generated as a further output voltage, as a terminal voltage V KL30 an integrated circuit IC of a motor vehicle control unit (ECU) 4 whose function is, inter alia, supply voltages for sensors 12 provide. Furthermore, within the vehicle control unit 4 Further down-converters may be present, which generate additional operating voltages for circuits (IC), sensors or bus systems from the terminal voltage V KL30 .

Der Ansteuertransistor T1 wird über eine PWM-Generatorschal tung (PWM = Pulsweitenmodulation) 2 angesteuert. Die Pulsweite der PWM-Generatorschaltung 2 wird als Sollspannung Vsoll über das Kraftfahrzeugsteuergerät (ECU) 4 eingestellt. Der PWM-Generatorschaltung 2 wird ein aus der Ausgangsspannung Vout abgeleiteter Istwert Vist zugeführt, welche durch eine Feedbackschaltung (FB) 7 gewonnen wird und die nach dessen Maßgabe die Pulsweite des Ausgangs P der PWM-Generatorschaltung 2 beeinflusst. Die PWM-Generatorschaltung 2 kann auch innerhalb des Kraftfahrzeugsteuergeräts 4 realisiert werden. Das entsprechend dem Ist- und Sollwert Vist und Vsoll erzeugte PWM-Signal am Ausgang P der PWM-Generatorschaltung 2 wird einer Treiberschaltung (V) 8 zugeführt, welche ein Gate des Feldeffekttransistor T1 ansteuert. Die Grundfrequenz f für die PWM-Generatorschaltung 2 wird durch einen Taktgeber (F) 9 erzeugt und als Taktsignal f der PWM-Generatorschaltung 2 zugeführt.The drive transistor T1 is a PWM generator scarf device (PWM = pulse width modulation) 2 driven. The pulse width of the PWM generator circuit 2 is set as target voltage V soll via the motor vehicle control unit (ECU) 4 set. The PWM generator circuit 2 an actual value V ist derived from the output voltage V out is fed, which is fed through a feedback circuit (FB). 7 is obtained and in accordance with the pulse width of the output P of the PWM generator circuit 2 affected. The PWM generator circuit 2 can also within the vehicle control unit 4 will be realized. This is in accordance with the actual and desired values V and V should generated PWM signal at the output P of the PWM generator circuit 2 is a driver circuit (V) 8th supplied, which drives a gate of the field effect transistor T1. The fundamental frequency f for the PWM generator circuit 2 is controlled by a clock (F) 9 generated and as a clock signal f of the PWM generator circuit 2 fed.

Zwischen der Kathode der Diode D1 und dem Ausgang A umfasst die Schaltung eine Einrichtung 6 zur Abschaltung der Spannungsversorgung bei einem Leckstrom oder dergleichen. Die Einrichtung 6 umfasst mehrere Eingänge E1, E2, E3, mit denen bestimmte logische Zustände, wie z. B. ”Zündung an”, ”Logigpegel 5 V vorhanden” oder ”Abschaltbit gesetzt”, überwacht werden können, bei denen eine Sicherheitsabschaltung notwendig ist. Ferner kann zwischen dem Ansteuertransistor T1 und der Spule L1 eine Sicherung 10 angeordnet werden, um den Halbleiterschalter T1 vor Überspannungen zu schützen.Between the cathode of the diode D1 and the output A, the circuit comprises means 6 to shut off the power supply at a leakage current or the like. The device 6 includes several inputs E1, E2, E3, with which certain logic states, such. B. "Ignition on", "Log level 5 V present" or "Abschaltbit set", can be monitored, where a safety shutdown is necessary. Further, between the drive transistor T1 and the coil L1, a fuse 10 are arranged to protect the semiconductor switch T 1 from overvoltages.

Auch bei dieser Schaltungsanordnung nach 4 ist in der überwiegenden Betriebszeit der DC/DC-Wandler 1 in den inaktiven Zustand gesteuert, so dass die an dem Ausgang angeschlossene Last M im wesentlichen von der Bordnetzspannung Vbat abzüglich der Spannungsabfälle über der Spule L1, der Diode D1 und dem Verpolschutz 11 versorgt wird.Also in this circuit arrangement 4 is in the main operating time of the DC / DC converter 1 controlled in the inactive state, so that the load M connected to the output essentially of the vehicle electrical system voltage V bat minus the voltage drops across the coil L1, the diode D 1 and the polarity reversal protection 11 is supplied.

Bei einer Funktionsanforderung mit einem erhöhten Leistungsbedarf für die Last M, bspw. einem Elektromotor oder ein Magnetventil für ein Pumpenaggregat eines Kraftfahrzeugbremssystems, bspw. im Rahmen eines ABS-, ESP-, ACC- oder ARP-Systems wird der DC/DC-Wandler 1 in seinen aktiven Zustand gesteuert, um eine gemäß dem von dem Kraftfahrzeugsteuergerät 4 vorgegebenen Sollwert Vsoll eine Versorgungsspannung Vout zu erzeugen. Eine solche Funktionsanforderung erfolgt auch dann, wenn die Bordnetzspannung Vbat unter einen bestimmten kritischen Wert, zum Beispiel von ca. 8,5 V fällt, da die der Last den Lasten zur Verfügung stehende Leistung nicht mehr ausreicht, wodurch bspw. der Betrieb von Sensoren (zum Beispiel ABS-Raddrehzahlsensoren) nicht mehr aufrechterhalten werden kann, da diese hierzu eine Mindestbetriebsspannung benötigen. Dies trifft auch auf Elektromotoren oder Ventilmagnete von den o. g. Pumpenaggregaten zu, die bei einer unter der definierten Mindestspannung der Bordnetzspannung Vbat nicht die erforderliche Leistung bringen.In a function request with an increased power requirement for the load M, for example an electric motor or a solenoid valve for a pump unit of a motor vehicle brake system, for example in the context of an ABS, ESP, ACC or ARP system, the DC / DC converter 1 controlled to its active state to one according to that of the motor vehicle control unit 4 predetermined setpoint V is to generate a supply voltage V out . Such a function request also takes place when the vehicle electrical system voltage V bat falls below a certain critical value, for example of approximately 8.5 V, since the load available to the load is no longer sufficient, as a result of which, for example, the operation of sensors (For example, ABS wheel speed sensors) no longer maintained who can, since this requires a minimum operating voltage. This is also true for electric motors or valve solenoids of the above-mentioned pump units, which do not bring the required power at one below the defined minimum voltage of the vehicle electrical system voltage V bat .

Diese Schaltungsanordnung stellt einerseits sicher, dass in Ausnahmefällen, die nur in 10–20% der Betriebszeit auftreten, eine gegenüber der während der überwiegenden Betriebszeit (80–90%) erforderlichen Leistung eine erhöhte Leistung zur Verfügung steht und andererseits auch ein Fallen der Ausgangsspannung Vout bzw. VKL30 unter die definierte Mindestspannung der Bordnetzspannung Vbord fällt. Auf diese Weise ergibt sich eine erheblich höhere Verfügbarkeit des Gesamtsystems.On the one hand, this circuit arrangement ensures that in exceptional cases, which occur only in 10-20% of the operating time, an increased power is available compared to the power required during the predominant operating time (80-90%) and, on the other hand, a drop in the output voltage V out or V KL30 falls below the defined minimum voltage of the vehicle electrical system voltage V bord . This results in a considerably higher availability of the entire system.

Ein weiterer Vorteil der dieser Schaltungsanordnung nach 4 ergibt sich bei Anwendung in einem elektronischen Bremssystem mit Raddrehzahlsensoren, die über eine Zweidraht-Stromschnittstelle mit dem Bremsensteuergerät (oder einem entsprechenden Fahrzeugzentralrechner) verbunden sind. Durch die sichere Bereitstellung der notwendigen Sensorbetriebsspannung kann leichter die Anforderung einer rückstromfesten Sensorsignalverbindung erfüllt werden, in dem auf besonders einfache Weise in die Sensorleitungen der Sensoren 12 herkömmliche Halbleiterdioden D eingefügt werden. Wegen des bekannten Spannungsabfalls dieser Halbleiterdioden wurde bisher wegen der geschilderten Verfügbarkeitsprobleme auf den Einsatz solcher Dioden verzichtet.Another advantage of this circuit arrangement 4 results when used in an electronic brake system with wheel speed sensors, which are connected via a two-wire current interface with the brake control unit (or a corresponding vehicle central computer). The reliable provision of the necessary sensor operating voltage makes it easier to meet the requirement of a backflow-proof sensor signal connection, in which the sensor lines of the sensors are particularly simple 12 conventional semiconductor diodes D are inserted. Because of the known voltage drop of these semiconductor diodes has been omitted because of the described availability problems on the use of such diodes.

Das Schaltungsbeispiel in 5 zeigt einen besonders einfachen Aufbau der Feedbackschaltung (FB) 7 gemäß 4, mit dem ein Feedback-Wert der Ausgangsspannung Vout am Ausgang A für die PWM-Einstellung der PWM-Generatorschaltung 2 gemäß 4 bereitgestellt werden kann. Die in 5 dargestellte Feedbackschaltung umfasst lediglich einen Bipolar-Transistor T3, dessen Emitter E mit einem Spannungsteiler R3, R4, welcher zwischen Vout und Masse liegt, verbunden ist. Am Kollektor C von T3 wird die Spannung Uist abgenommen, welche einem Eingang der PWM-Generatorschaltung 2 in 4 zugeführt wird. Ferner ist der Kollektor C über einen Widerstand R1 sowie einer Reihenschaltung aus einem weiteren Widerstand R2 und einem Kondensator C4 mit Masse verbunden. Ein weiterer Kondensator C3 ist zwischen dem Anschluss Vout und dem Kollektor C geschaltet. Der Basis B von T3 wird über einen weiteren Widerstand R5 eine Referenzspannung Uref zuge führt.The circuit example in 5 shows a particularly simple design of the feedback circuit (FB) 7 according to 4 , with which a feedback value of the output voltage V out at the output A for the PWM adjustment of the PWM generator circuit 2 according to 4 can be provided. In the 5 shown feedback circuit comprises only a bipolar transistor T3, whose emitter E is connected to a voltage divider R3, R4, which lies between V out and ground. At the collector C of T3, the voltage U ist is removed, which is an input of the PWM generator circuit 2 in 4 is supplied. Further, the collector C is connected via a resistor R1 and a series circuit of a further resistor R2 and a capacitor C4 to ground. Another capacitor C3 is connected between the terminal V out and the collector C. The base B of T3 is a reference voltage U ref leads supplied via a further resistor R5.

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Claims (20)

Verfahren zum Steuern eines DC/DC-Wandlers (1), der eine Versorgungsspannung (Vout) für eine elektrische Last (M) aus einer Bordnetzspannung (Vbat) zur Durchführung von Funktionen mit unterschiedlichen Leistungsbedarfen erzeugt, insbesondere für induktive Lasten in Kraftfahrzeugen, und bei dem mittels einer Steuereinrichtung (2) des DC/DC-Wandlers (1) die Versorgungsspannung (Vout) auf einen vorgegebenen Sollwert (Vsoll) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – bei einer ersten Funktionsanforderung, die in der überwiegenden Betriebszeit der Last (M) vorliegt, die Steuereinrichtung (2) den DC/DC-Wandler (1) in einen inaktiven Betriebszustand steuert, und – bei wenigstens einer weiteren Funktionsanforderung mit einem kurzzeitig über dem der ersten Funktionsanforderung liegenden Leistungsbedarf die Steuereinrichtung (2) den DC/DC-Wandler (1) in einen aktiven Betriebszustand steuert, in dem die Versorgungsspannung (Vout) über die Bordnetzspannung (Vbat) hochgesetzt wird.Method for controlling a DC / DC converter ( 1 ), which generates a supply voltage (V out ) for an electrical load (M) from a vehicle electrical system voltage (V bat ) for performing functions with different power requirements, in particular for inductive loads in motor vehicles, and in which by means of a control device ( 2 ) of the DC / DC converter ( 1 ) the supply voltage (V out ) can be controlled to a predetermined desired value (V setpoint), characterized in that - in the case of a first function request, which is present in the predominant operating time of the load (M), the control device ( 2 ) the DC / DC converter ( 1 ) controls in an inactive operating state, and - in at least one further function request with a short time lying above the first function requirement power requirement, the control device ( 2 ) the DC / DC converter ( 1 ) controls in an active operating state in which the supply voltage (V out ) via the vehicle electrical system voltage (V bat ) is set high. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in 70% bis 95%, vorzugsweise in 80% bis 90% der Betriebszeit der Last (M) die Steuereinrichtung (2) den DC/DC-Wandler (1) in den inaktiven Betriebszustand steuert.A method according to claim 1, characterized in that in 70% to 95%, preferably in 80% to 90% of the operating time of the load (M) the control device ( 2 ) the DC / DC converter ( 1 ) in the inactive operating state controls. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung des DC/DC-Wandlers (1) als Regeleinrichtung (2) ausgebildet ist und die Versorgungsspannung (Vout) der Last (M) als Istwert der Re geleinrichtung (2) zugeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control device of the DC / DC converter ( 1 ) as a control device ( 2 ) is formed and the supply voltage (V out ) of the load (M) as the actual value of the re Geleinrichtung ( 2 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) des DC/DC-Wandlers (1) als PWM-Steller bzw. PWM-Regler ausgebildet ist.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control device ( 2 ) of the DC / DC converter ( 1 ) is designed as a PWM controller or PWM controller. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrphasiger DC/DC-Wandler (1) mit wenigstens zwei parallelgeschalteten DC/DC-Wandlern vorgesehen ist, wobei dieser mehrphasige DC/DC-Wandler (1) von der Steuer- bzw. der Regeleinrichtung (2) gesteuert bzw. geregelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a multiphase DC / DC converter ( 1 ) is provided with at least two parallel-connected DC / DC converters, this multiphase DC / DC converter ( 1 ) from the control device ( 2 ) is controlled or regulated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiphasiger DC/DC-Wandler (1) mit einem Duty-Circle von 50 und einem Phasenversatz von 180° vorgesehen ist.Method according to Claim 5, characterized in that a two-phase DC / DC converter ( 1 ) with a duty circle of 50 and a phase offset of 180 ° is provided. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiphasiger DC/DC-Wandler (1) mit einem Duty-Circle von 66,6% und einem Phasenversatz von 120° vorgesehen ist.Method according to Claim 5, characterized in that a three-phase DC / DC converter ( 1 ) is provided with a duty circle of 66.6% and a phase offset of 120 °. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiphasiger DC/DC-Wandler (1) mit einem Duty-Circle von 75% und einem Phasenversatz von 90° vorgesehen ist.Method according to Claim 5, characterized in that a three-phase DC / DC converter ( 1 ) is provided with a duty circle of 75% and a phase offset of 90 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als DC/DC-Wandler ein Hochsetzsteller (1) mit einer Induktivität (Li, i = 1, ... 4) und einem getakteten Leistungschalter (Ti, i = 1, ... 4) vorgesehen ist, wobei im inaktiven Betriebszustand der Leis tungsschalter (Ti, i = 1, ... 4) in seinen gesperrten Betriebszustand gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a DC / DC converter, a boost converter ( 1 ) (Having an inductance = 1, ... 4) and with a clock power switch (T, ..., L i, i i, i = 1 provided 4), said processing circuits in the inactive operating state of the Leis (T i, i = 1, ... 4) is controlled in its locked operating state. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im inaktiven Betriebszustand die Last (M) über eine Reihenschaltung aus der Induktivität (Li, i = 1, ... 4) und einem Diodenelement (Di, i = 1, ... 4) von der Bordnetzspannung (Vbat) versorgt wird.A method according to claim 9, characterized in that in the inactive operating state, the load (M) via a series circuit of the inductance (L i , i = 1, ... 4) and a diode element (D i , i = 1, ... 4) is supplied by the vehicle electrical system voltage (V bat ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten einer definierten Mindestspannung der Bordnetzspannung der DC/DC-Wandler (1) aus dem inaktiven in den aktiven Betriebszustand mit einem gegenüber dem inaktiven Betriebszustand höheren Leistungsbedarf gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that falls below a defined minimum voltage of the vehicle electrical system voltage of the DC / DC converter ( 1 ) is controlled from the inactive to the active operating state with a higher power requirement compared to the inactive operating state. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Last ein Sensor (M) für Kraftfahrzeuganwendungen vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as electrical load a sensor (M) intended for automotive applications. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Last eine induktive Last (M) vorgesehen ist.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that as an electrical load an inductive Last (M) is provided. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass – die induktive Last ein Elektromotor (M) ist, der insbesondere ein Pumpenmotor für ein hydraulisches oder pneumatisches Motorpumpenaggregat ist, – während des inaktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers (1) eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit geringem Leistungsbedarf des Elektromotors (M) aktiv ist, und – während wenigstens eines aktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers (1) eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit einem höheren Leistungsbedarf für den Elektromotor (M) aktiv ist.A method according to claim 13, characterized in that - the inductive load is an electric motor (M), which is in particular a pump motor for a hydraulic or pneumatic motor pump unit, - during the inactive operating state of the DC / DC converter ( 1 ) a chassis or brake control with low power requirement of the electric motor (M) is active, and - during at least one active operating state of the DC / DC converter ( 1 ) is a chassis or brake control with a higher power requirement for the electric motor (M) is active. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass – die induktive Last eine Ventilspule (M) ist, insbesondere für ein hydraulisches oder pneumatisches Aggregat, – während des inaktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers (1) eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit geringem Leistungsbedarf der Ventilspule (M) aktiv ist, und – während wenigstens eines aktiven Betriebszustands des DC/DC-Wandlers (1) eine Fahrwerks- oder Brems-Regelung mit einem höheren Leistungsbedarf für die Ventilspule (M) aktiv ist.A method according to claim 13, characterized in that - the inductive load is a valve coil (M), in particular for a hydraulic or pneumatic unit, - during the inactive operating state of the DC / DC converter ( 1 ) is a chassis or brake control with low power consumption of the valve spool (M) is active, and During at least one active operating state of the DC / DC converter ( 1 ) is a chassis or brake control with a higher power requirement for the valve spool (M) is active. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laststrom der Last (M) über eine weitere dem DC/DC-Wandler (1) nachgeschaltete Ansteuerstufe (3) zusätzlich eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a load current of the load (M) via a further the DC / DC converter ( 1 ) downstream control stage ( 3 ) is set additionally. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfahrzeugsteuergerät (4) vorgesehen ist, das die Funktionsanforderungen in Steuersignale für die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (2) des DC/DC-Wandlers (1) umsetzt, insbesondere den Sollwert (Vsoll) zur Verfügung stellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a motor vehicle control unit ( 4 ) is provided, the functional requirements in control signals for the control device ( 2 ) of the DC / DC converter ( 1 ) Is reacted, in particular the desired value (V soll) provides. Schaltungsanordnung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: – eine Motoransteuerstufe (3), mit der die Leistung an einer induktiven Last (M), insbesondere eines Elektromotors eingestellt wird, welche ausgangsseitig an die Motoransteuerstufe (3) angeschlossen ist, – wenigstens einen DC/DC-Wandler (1), welcher die Versorgungsspannung (Vout) für die Ansteuerung der induktiven Last hochsetzt, – einen Taktgeber, insbesondere PWM-Controller als Steuereinrichtung (2), zur Ansteuerung von Leistungsschaltern (Ti, i = 1, ... 4) des DC/DC-Wandlers (1), und – eine Einrichtung (4), insbesondere ein Fahrzeugsteuergerät das den DC/DC-Wandler (1) aktiviert oder deaktiviert, insbesondere den PWM-Controller (2) aktiviert oder deaktiviert.Circuit arrangement, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized by: - a motor drive stage ( 3 ), with which the power at an inductive load (M), in particular an electric motor is set, which output side to the Motoransteuerstufe ( 3 ), - at least one DC / DC converter ( 1 ), which boosts the supply voltage (V out ) for the control of the inductive load, - a clock, in particular PWM controller as a control device ( 2 ), for driving circuit breakers (T i , i = 1, ... 4) of the DC / DC converter ( 1 ), and - an institution ( 4 ), in particular a vehicle control unit that the DC / DC converter ( 1 ), in particular the PWM controller ( 2 ) is activated or deactivated. Schaltungsanordnung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch: – wenigstens einen DC/DC-Wandler (1), welcher die Versorgungsspannung (Vout) für die Ansteuerung einer induktiven Last, insbesondere einer Ventilspule (M) hochsetzt, – einen Taktgeber, insbesondere PWM-Controller als Steuereinrichtung (2), zur Ansteuerung von Leistungsschaltern (Ti, i = 1, ... 4) des DC/DC-Wandlers (1), und – eine Einrichtung (4), insbesondere ein Fahrzeugsteuergerät das den DC/DC-Wandler (1) aktiviert oder deaktiviert, insbesondere den PWM-Controller (2) aktiviert oder deaktiviert.Circuit arrangement, in particular for carrying out the method according to one of the claims 1 to 17, characterized by: - at least one DC / DC converter ( 1 ), which boosts the supply voltage (V out ) for the control of an inductive load, in particular a valve coil (M), - a clock generator, in particular a PWM controller as a control device ( 2 ), for driving circuit breakers (T i , i = 1, ... 4) of the DC / DC converter ( 1 ), and - an institution ( 4 ), in particular a vehicle control unit that the DC / DC converter ( 1 ), in particular the PWM controller ( 2 ) is activated or deactivated. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese elektrisch mit einem Fahr zeugsteuergerät (4) verbunden ist, welches Brems- oder Fahrwerkregelungsfunktionen durchführt.Circuit arrangement according to Claim 18 or 19, characterized in that it is electrically connected to a vehicle control device ( 4 ) which performs brake or chassis control functions.
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