DE102019208587A1 - Control circuit, parking lock system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung (1) zum Steuern einer Leistungszufuhr zum Betreiben einer induktiven Last (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufweisend einen PWM-Generator (4) zum Erzeugen eines in einer Pulsweite modulierten getakteten Steuersignals mit einem ersten Generatorkanal (5) sowie einem zweiten Generatorkanal (6), eine Filtervorrichtung (7) zum Filtern des Steuersignals und einen Schaltungsausgang (8) mit einem ersten Schaltungskanal (9) sowie einem zweiten Schaltungskanal (10) zum elektrischen Koppeln der induktiven Last (2) mit der Steuerschaltung (1), wobei die Filtervorrichtung (7) zwischen dem PWM-Generator (4) und dem Schaltungsausgang (8) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Filtervorrichtung (7) als LCR-Filtervorrichtung ausgebildet. Ferner betrifft die Erfindung ein Parksperrensystem (19) für ein Kraftfahrzeug (3) sowie ein Kraftfahrzeug (3), mit einem Parksperrensystem (19).The invention relates to a control circuit (1) for controlling a power supply for operating an inductive load (2) of a motor vehicle (3), having a PWM generator (4) for generating a clocked control signal modulated in a pulse width with a first generator channel (5) and a second generator channel (6), a filter device (7) for filtering the control signal and a circuit output (8) with a first circuit channel (9) and a second circuit channel (10) for electrically coupling the inductive load (2) to the control circuit ( 1), the filter device (7) being arranged between the PWM generator (4) and the circuit output (8). According to the invention, the filter device (7) is designed as an LCR filter device. The invention also relates to a parking lock system (19) for a motor vehicle (3) and a motor vehicle (3) with a parking lock system (19).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zum Steuern einer Leistungszufuhr zum Betreiben einer induktiven Last eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Parksperrensystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem gattungsgemäßen Parksperrensystem.The present invention relates to a control circuit for controlling a power supply for operating an inductive load of a motor vehicle. The invention also relates to a parking lock system for a motor vehicle and a motor vehicle with a generic parking lock system.
Bei Kraftfahrzeugen gibt es eine Vielzahl elektromechanischer Systeme, wie beispielsweise elektrische Parksperren, welche mittels einer hierfür ausgebildeten Steuerschaltung betreibbar sind. Elektrische Parksperren weisen einen elektrisch betreibbaren Parksperrenaktor auf, welcher zum Blockieren eines Getriebes, einer Achse oder dergleichen des Kraftfahrzeugs und somit zum Aktivieren bzw. Deaktivieren der Parksperre ausgebildet ist. Bei Kraftfahrzeugen mit einem integrierten elektrischen Parksperrenaktor ist mittels einer Steuerschaltung ein als Haltemagnet ausgebildeter Elektromagnet zum Halten des Parksperrenaktors in einer Position, wie beispielsweise einer Sperrposition oder einer Freigabeposition, ansteuerbar. Aus Gründen der Funktionssicherheit erfolgt die Ansteuerung des Haltemagneten von einem abgesetzten externen Steuergerät (im folgenden Text als Wählhebel bezeichnet). Durch die Trennung zwischen Haltemagnet und Ansteuerschaltung ist eine Bordnetzleitung zur Verbindung beider Bauteile erforderlich.In motor vehicles there are a number of electromechanical systems, such as, for example, electric parking locks, which can be operated by means of a control circuit designed for this purpose. Electric parking locks have an electrically operated parking lock actuator which is designed to block a transmission, an axle or the like of the motor vehicle and thus to activate or deactivate the parking lock. In motor vehicles with an integrated electrical parking lock actuator, an electromagnet designed as a holding magnet for holding the parking lock actuator in a position, such as a locking position or a release position, can be controlled by means of a control circuit. For reasons of functional reliability, the holding magnet is controlled by a remote external control unit (referred to as selector lever in the following text). Due to the separation between the holding magnet and the control circuit, an on-board power supply line is required to connect the two components.
Um eine vertretbare Verlustleistung im Elektromagneten sowie eine von der Bordnetzspannung des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs unabhängige Anzugskraft zu gewährleisten, wird eine direkte elektrische Kopplung des Elektromagneten mit dem Bordnetz vermieden. Stattdessen wird der Elektromagnet mit einem Konstantstrom betrieben. Eine derartige Energieversorgung des Elektromagneten wird beispielsweise mittels eines Steuergeräts mit einem getakteten Spannungssignal, welches in der Pulsweite moduliert wird, realisiert. Dies wird auch als Pulsweitenansteuerung bzw. PWM-Ansteuerung bezeichnet. Über diese Methode ist die Spannung am Elektromagneten mittels des Steuergeräts steuerbar und der Strom durch den Elektromagneten mittels einer übergeordneten Regelung durch das Steuergerät regelbar.In order to ensure an acceptable power loss in the electromagnet as well as a tightening force independent of the electrical system voltage of the vehicle electrical system, a direct electrical coupling of the electromagnet with the electrical system is avoided. Instead, the electromagnet is operated with a constant current. Such an energy supply to the electromagnet is implemented, for example, by means of a control device with a clocked voltage signal, the pulse width of which is modulated. This is also referred to as pulse width control or PWM control. Using this method, the voltage on the electromagnet can be controlled by means of the control device and the current through the electromagnet can be regulated by means of a superordinate regulation by the control device.
Üblicherweise werden Parksperrenaktoren nahe dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbaut, wie beispielsweise unter der Mittelablage. Um für die Insassen des Kraftfahrzeugs störende Geräusche zu vermeiden, wird daher eine PWM-Frequenz oberhalb der Hörgrenze verwendet. Parking lock actuators are usually installed near the interior of the motor vehicle, for example under the center shelf. In order to avoid disturbing noises for the occupants of the motor vehicle, a PWM frequency above the hearing limit is used.
Problematisch hierbei ist, dass elektrische Zuleitungen zwischen Parksperrenaktor und dem Wählhebel mehrere Meter lang sein können. Aufgrund einer PWM-Frequenz oberhalb von 16 kHz strahlen die elektrische Zuleitung und auch Teile des Parksperrenaktors die PWM-Frequenz sowie die zugehörigen Oberwellen elektromagnetisch ab. Dies kann zu Interferenzen mit anderen elektrischen Systemen des Kraftfahrzeugs oder einer Verletzung einzuhaltender EMV-Grenzwerte führen.The problem here is that electrical leads between the parking lock actuator and the selector lever can be several meters long. Due to a PWM frequency above 16 kHz, the electrical supply line and also parts of the parking lock actuator emit the PWM frequency and the associated harmonics electromagnetically. This can lead to interference with other electrical systems of the motor vehicle or a violation of the EMC limit values to be observed.
Störungen im unteren PWW nahen Funkband (100kHz - 150kHz) sind hier kritisch zu sehen, weil sie die Verfügbarkeit des ebenfalls im Langwellenbereich operierenden „Keyless-Entry&Start-Systemes“ zur drahtlosen Motorstartfreigabe beeinflussen können.Disturbances in the lower radio band close to the PWW (100kHz - 150kHz) are to be viewed critically because they can influence the availability of the "Keyless Entry & Start System", which also operates in the long wave range, for wireless engine start release.
Eine Möglichkeit, diese Probleme zu beheben, ist der Einsatz einer alternativen Ansteuerungstechnologie, welche den Elektromagneten mit einer reinen regelbaren Gleichspannung versorgt. Alternativ kann eine zusätzliche Schirmung der Bordnetzverkabelung bereitgestellt werden. Beide Maßnahmen führen zu einer Erhöhung von Bauteilkosten bzw. Montagekosten und somit einer Steigerung der Produktionskosten des Kraftfahrzeugs. Konventionelle EMV-Entstörmaßnahmen in der Ansteuerelektronik eignen sich in der Regel weniger zur Unterdrückung von niedrigzahligen Oberwellen oder sie erhöhen eventuell die Verlustleistung in der Ansteuerschaltung (Schaltverluste).One way of eliminating these problems is to use an alternative control technology that supplies the electromagnet with a purely controllable DC voltage. Alternatively, additional shielding of the on-board network cabling can be provided. Both measures lead to an increase in component costs or assembly costs and thus an increase in the production costs of the motor vehicle. Conventional EMC interference suppression measures in the control electronics are generally less suitable for suppressing low-number harmonics or they may increase the power loss in the control circuit (switching losses).
Aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Steuerschaltung eines Parksperrensystems sowie eines Kraftfahrzeugs zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerschaltung, ein Parksperrensystem und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar sind und/oder Störungen mit anderen technischen Fahrzeugsystemen vermeiden oder zumindest reduzieren.It is therefore the object of the present invention to eliminate or at least partially eliminate the disadvantages described above in a control circuit of a parking lock system and of a motor vehicle. In particular, it is an object of the present invention to provide a control circuit To create parking lock system and a motor vehicle that can be produced in a simple and inexpensive manner and / or avoid or at least reduce interference with other technical vehicle systems.
Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch eine Steuerschaltung zum Steuern einer Leistungszufuhr zum Betreiben einer induktiven Last eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Parksperrensystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Parksperrensystem sowie dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.The above problem is solved by the patent claims. Accordingly, the object is achieved by a control circuit for controlling a power supply for operating an inductive load of a motor vehicle with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Steuerschaltung zum Steuern einer Leistungszufuhr zum Betreiben einer induktiven Last eines Kraftfahrzeugs gelöst. Die Steuerschaltung weist einen PWM-Generator zum Erzeugen eines in einer Pulsweite modulierten getakteten Steuersignals mit einem ersten Generatorkanal sowie einem zweiten Generatorkanal, eine Filtervorrichtung zum Filtern des Steuersignals und einen Schaltungsausgang mit einem ersten Schaltungskanal sowie einem zweiten Schaltungskanal zum elektrischen Koppeln der induktiven Last mit der Steuerschaltung auf. Die Filtervorrichtung ist zwischen dem PWM-Generator und dem Schaltungsausgang angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Filtervorrichtung als LCR-Filtervorrichtung ausgebildet.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a control circuit for controlling a power supply for operating an inductive load of a motor vehicle. The control circuit has a PWM generator for generating a clocked control signal modulated in a pulse width with a first generator channel and a second generator channel, a filter device for filtering the control signal and a circuit output with a first circuit channel and a second circuit channel for electrically coupling the inductive load to the Control circuit on. The filter device is arranged between the PWM generator and the circuit output. According to the invention, the filter device is designed as an LCR filter device.
Der PWM-Generator ist zum Erzeugen eines getakteten Spannungssignals, insbesondere mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz, mit einer modulierten Pulsweite ausgebildet. Zur Ausgabe des Spannungssignals weist der Generator zwei Generatorkanäle, nämlich den ersten Generatorkanal und den zweiten Generatorkanal auf. Vorzugsweise sind der erste Generatorkanal und der zweite Generatorkanal über eine Diode miteinander elektrisch gekoppelt (in der Funktion einer Freilaufdiode für die angesteuerte Induktivität und das LCR-Filternetzwerk). Die Generatorkanäle können als Gegentaktendstufe ausgestaltet sein aber auch als Einzelendstufe, bei der einer der Generatorkanäle ein festes Potential (z.B. Bordnetzpotential oder Masse) aufweist.The PWM generator is designed to generate a clocked voltage signal, in particular with a relatively low impedance, with a modulated pulse width. To output the voltage signal, the generator has two generator channels, namely the first generator channel and the second generator channel. The first generator channel and the second generator channel are preferably electrically coupled to one another via a diode (in the function of a freewheeling diode for the activated inductance and the LCR filter network). The generator channels can be designed as a push-pull output stage, but also as a single output stage in which one of the generator channels has a fixed potential (e.g. electrical system potential or ground).
Zum Anschließen der induktiven Last weist die Steuerschaltung zwei Schaltungskanäle, nämlich den ersten Schaltungskanal und den zweiten Schaltungskanal auf. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der zweite Generatorkanal direkt mit dem zweiten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt ist.To connect the inductive load, the control circuit has two circuit channels, namely the first circuit channel and the second circuit channel. It can be provided that the second generator channel is electrically coupled directly to the second circuit channel.
Mittels der Filtervorrichtung ist vorzugsweise der erste Schaltungskanal mit dem zweiten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt. Überdies ist mittels der Filtervorrichtung vorzugsweise der erste Generatorkanal mit dem ersten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt. Überdies ist die Filtervorrichtung als LCR-Filtervorrichtung ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Filtervorrichtung mindestens eine Induktivität, wie beispielsweise eine Spule, mindestens eine Kapazität, wie beispielsweise einen Kondensator und mindestens einen Widerstand, wie beispielsweise einen Ohm'schen Widerstand, aufweist.The first circuit channel is preferably electrically coupled to the second circuit channel by means of the filter device. In addition, the first generator channel is preferably electrically coupled to the first circuit channel by means of the filter device. In addition, the filter device is designed as an LCR filter device. This means that the filter device has at least one inductance such as a coil, at least one capacitance such as a capacitor and at least one resistance such as an ohmic resistance.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltung ist besonders geeignet, wenn eine induktive Last über ein PWM-Signal angesteuert werden soll. Es handelt sich hierbei um einen Kompromiss zwischen einem echten Gleichspannungsansteuerung (wie z.B. ein DCDC-Konverter) und der Ansteuerung der induktiven Last mit einer reinen Rechteckspannung, also einem ungefilterten Signal.The control circuit according to the invention is particularly suitable when an inductive load is to be controlled via a PWM signal. This is a compromise between a real DC voltage control (such as a DCDC converter) and the control of the inductive load with a pure square-wave voltage, i.e. an unfiltered signal.
Bei der Ansteuerung von induktiven Lasten mittels eines Rechtecksignales ist der Strom in der Regel bereits hinreichend über die Induktivität geglättet, wobei die Ansteuerspannung auf der Zuleitung im Takt der PWM-Frequenz wechselt. Die Induktivität als Signalsenke besitzt für die PWM-Frequenz und die höheren Oberwellen einen signifikanten Widerstand. Eine effektive Glättung der Ausgangsspannung durch eine einfache Zusatzinduktivität ist oftmals schwierig, weil diese wegen des hohen Widerstandes der Signalsenke in Größenordnung der anzusteuernden Induktivität liegen müsste und dadurch eventuell übermäßig groß werden kann. Mittels der vorgeschlagenen Filtervorrichtung ist eine Pulsformung des Rechtecksignals des Generators erzielbar, wobei eine im Verhältnis kleine Induktivität verwendet werden kann.When controlling inductive loads by means of a square-wave signal, the current is usually already sufficiently smoothed over the inductance, with the control voltage on the supply line changing in time with the PWM frequency. The inductance as a signal sink has a significant resistance for the PWM frequency and the higher harmonics. Effective smoothing of the output voltage using a simple additional inductance is often difficult because, due to the high resistance of the signal sink, this would have to be in the order of magnitude of the inductance to be controlled and thus possibly become excessively large. Pulse shaping of the square-wave signal of the generator can be achieved by means of the proposed filter device, it being possible to use a relatively small inductance.
Durch Einstellen der Eigenresonanz des Netzwerkes auf eine Frequenz unterhalb der eigentlichen PWM-Frequenz sind sowohl die eigentliche Grundwelle als auf die Oberwellen des PWM-Signals bedämpfbar. Die Eigendämpfung bzw. Güte des Netzwerks ist somit derart anpassbar, dass es bei einer Änderung der PWM-Modulation, beispielsweise durch Regelvorgänge, nicht zu unzulässigen Einschwingvorgängen kommt. Auf diese Weise sind unzulässige Spannungsüberhöhungen oder negative Spannungen am Ausgang des Netzwerks vermeidbar.By setting the natural resonance of the network to a frequency below the actual PWM frequency, both the actual fundamental wave and the harmonics of the PWM signal can be attenuated. The intrinsic attenuation or quality of the network can thus be adapted in such a way that when the PWM modulation, for example through control processes, does not lead to inadmissible transient processes. In this way, impermissible excessive voltage increases or negative voltages at the output of the network can be avoided.
Ein Frequenzgang des Netzwerks kann wie folgt dargestellt werden:
Der Amplitudengang ergibt sich dann zu:
Die Eigendämpfung des reinen LCR-Filternetzwerks berechnet sich zu:
Die Resonanzfrequenz, bei welcher maximale Amplitudenüberhöhung auftritt, berechnet sich zu:
Die Auslegung erfolgt vorzugsweise derart, dass die Amplitudenresonanz soweit unterhalb der PWM-Frequenz liegt, dass auch bereits die Grundwelle der PWM bedämpft wird. Die Oberwellen der PWM-Frequenz sind entsprechend der Übertragungsfunktion stärker bedämpfbar. Zudem ist eine derartige Auslegung bevorzugt, dass das Frequenzband möglichst gleichmäßig bedämpft wird. Dies kann durch eine entsprechende Eigendämpfung des LRC-Netzwerks und einem geeignet großen Abstand zwischen PWM-Frequenz und Resonanzfrequenz gewährleistet werden.The design is preferably carried out in such a way that the amplitude resonance is so far below the PWM frequency that the fundamental wave of the PWM is already attenuated. The harmonics of the PWM frequency can be attenuated more strongly in accordance with the transfer function. In addition, such a design is preferred that the frequency band is attenuated as evenly as possible. This can be ensured by a corresponding self-damping of the LRC network and a suitably large distance between the PWM frequency and the resonance frequency.
Bei einer bevorzugten Auslegung beträgt die Induktivität 470 µH, die Kapazität 470 nF und der Widerstand 2,2 Ω. Hieraus ergibt sich eine Resonanzfrequenz von 10,695 kHz. Die induktive Last bzw. der Aktor für diesen Auslegungsfall weist eine Induktivität von 70 mH und einen Widerstand von 5,4 Ω auf. Die Ansteuerung erfolgt mit einer PWM-Frequenz von 20 kHz, einer Spannung von 12 V und im stationären Betrieb mit einer Pulsweise von ca. 36%. Hierdurch werden die PWM-Frequenz in der Grundwelle mit ca. 8 dB und die Oberwellen im Bereich zwischen 100 kHz und 150 kHz mit ca. 40 dB gedämpft.In a preferred design, the inductance is 470 μH, the capacitance is 470 nF and the resistance is 2.2 Ω. This results in a resonance frequency of 10.695 kHz. The inductive load or the actuator for this design case has an inductance of 70 mH and a resistance of 5.4 Ω. It is controlled with a PWM frequency of 20 kHz, a voltage of 12 V and, in stationary operation, with a pulse rate of approx. 36%. As a result, the PWM frequency in the fundamental wave is attenuated by approx. 8 dB and the harmonics in the range between 100 kHz and 150 kHz by approx. 40 dB.
Eine erfindungsgemäße Steuerschaltung hat gegenüber herkömmlichen PWM-Steuerschaltungen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Steuersignal zum Steuern einer induktiven Last bereitstellbar ist, welches eine deutlich geringere Störung anderer elektrischer Systeme eines Kraftfahrzeugs bewirkt als Steuersignale herkömmlicher Steuerschaltungen mit Rechtecksignalen. Erreicht wird dieses durch eine weitestgehend verlustfreie, sinusähnliche Pulsformung des ursprünglichen Rechtecksignales, welches gegenüber einen entsprechenden Rechtecksignal bedämpfte Oberwellen und eine bedämpfte Grundfrequenz besitzt.A control circuit according to the invention has the advantage over conventional PWM control circuits that a control signal for controlling an inductive load can be provided with simple means and in a cost-effective manner, which causes significantly less interference in other electrical systems of a motor vehicle than control signals of conventional control circuits with square-wave signals . This is achieved by largely loss-free, sinusoidal-like pulse shaping of the original square-wave signal, which has attenuated harmonics and a damped fundamental frequency compared to a corresponding square-wave signal.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einer Steuerschaltung vorgesehen sein, dass ein Induktivitätseingang einer Induktivität der Filtervorrichtung mit einem Ende des ersten Generatorkanals elektrisch gekoppelt ist, und dass ein Induktivitätsausgang der Induktivität über eine Reihenschaltung aus einer Kapazität der Filtervorrichtung und einem ersten Widerstand der Filtervorrichtung mit dem zweiten Generatorkanal elektrisch gekoppelt ist. Dabei ist es bevorzugt, dass der Induktivitätsausgang der Induktivität direkt mit dem ersten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt ist. Vorzugsweise ist der zweite Generatorkanal direkt mit dem zweiten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt. Eine derartige Filtervorrichtung ist mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise herstellbar und ist ausgebildet, eine besonders vorteilhafte Bedämpfung der Grundwelle zu gewährleisten.According to a preferred further development of the invention, it can be provided in a control circuit that an inductance input of an inductance of the filter device is electrically coupled to one end of the first generator channel, and that an inductance output of the inductance is connected via a series connection of a capacitance of the filter device and a first resistance of the filter device is electrically coupled to the second generator channel. It is preferred here that the inductance output of the inductance is electrically coupled directly to the first circuit channel. Preferably the second is Generator channel electrically coupled directly to the second circuit channel. Such a filter device can be produced with simple means and in a cost-effective manner and is designed to ensure particularly advantageous damping of the fundamental wave.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Induktivität mit einem zweiten Widerstand der Filtervorrichtung parallelgeschaltet ist. Ein zweiter Widerstand hat den Vorteil, dass hierdurch eine zusätzliche Dämpfung hochfrequenter Eigenschwingungen, welche auf einer nicht idealen Induktivität basieren, mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise bereitgestellt ist.It is preferred according to the invention that the inductance is connected in parallel with a second resistor of the filter device. A second resistor has the advantage that it provides additional damping of high-frequency natural oscillations, which are based on a non-ideal inductance, with simple means and in a cost-effective manner.
Weiter bevorzugt weist der zweite Widerstand eine Impedanz auf, die größer als eine Impedanz des ersten Widerstands ist. Vorzugsweise ist die Impedanz des zweiten Widerstands mindestens doppelt so groß, besonders bevorzugt mindestens viermal so groß, wie die Impedanz des ersten Widerstands. Ein derartig ausgelegter zweiter Widerstand hat den Vorteil, dass eine negative Beeinträchtigung der Nutzsignaldämpfung durch den zweiten Widerstand umso stärker reduziert ist, je größer der zweite Widerstand ausgelegt ist.More preferably, the second resistor has an impedance that is greater than an impedance of the first resistor. The impedance of the second resistor is preferably at least twice as great, particularly preferably at least four times as great as the impedance of the first resistor. A second resistor designed in this way has the advantage that a negative impairment of the useful signal attenuation by the second resistor is reduced all the more, the larger the second resistor is designed.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einer Steuerschaltung vorgesehen sein, dass ein Kapazitätseingang der Kapazität mit dem Induktivitätsausgang der Induktivität elektrisch gekoppelt ist, und dass ein Widerstandsausgang des ersten Widerstands mit dem zweiten Generatorkanal elektrisch gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Steuerschaltung bereitgestellt ist, mittels welcher eine besonders vorteilhafte Bedämpfung des PSM-Signals erzielbar ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided in a control circuit that a capacitance input of the capacitance is electrically coupled to the inductance output of the inductance, and that a resistance output of the first resistor is electrically coupled to the second generator channel. This has the advantage that a control circuit is provided with simple means and in a cost-effective manner, by means of which a particularly advantageous attenuation of the PSM signal can be achieved.
Vorzugsweise ist der Induktivitätsausgang mit dem ersten Schaltungskanal und der Widerstandsausgang mit dem zweiten Schaltungskanal elektrisch gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Steuerschaltung bereitgestellt ist, mittels welcher eine besonders vorteilhafte Bedämpfung des PSM-Signals erzielbar ist.The inductance output is preferably electrically coupled to the first circuit channel and the resistance output is electrically coupled to the second circuit channel. This has the advantage that a control circuit is provided with simple means and in a cost-effective manner, by means of which a particularly advantageous attenuation of the PSM signal can be achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filtervorrichtung derart ausgelegt, dass eine Amplitudenresonanz der Filtervorrichtung unterhalb einer PWM-Frequenz des PWM-Generators liegt. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte Bedämpfung der Grundwelle und der nahen Oberwellen des PWM-Signals mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the filter device is designed such that an amplitude resonance of the filter device is below a PWM frequency of the PWM generator. In this way, an advantageous attenuation of the fundamental wave and the near harmonics of the PWM signal is improved with simple means and in a cost-effective manner.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Parksperrensystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Parksperrensystem weist einen Parksperrenaktor und einen Haltemagneten zum Halten des Parksperrenaktors in einer Position auf. Erfindungsgemäß weist das Parksperrensystem zum Steuern einer Leistungszufuhr zum Betreiben des Haltemagneten eine erfindungsgemäße Steuerschaltung auf. Der Parksperrenaktor ist vorzugsweise zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition verstellbar. In der Sperrposition ist beispielsweise ein Getrieberad eines Getriebes und/oder ein Rad des Kraftfahrzeugs blockierbar. Somit ist ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs verhinderbar. In der Freigabeposition ist beispielsweise das Getrieberad bzw. das Rad vom Parksperrenaktor freigegeben. In der Freigabeposition ist das Kraftfahrzeug fahrbereit.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a parking lock system for a motor vehicle. The parking lock system has a parking lock actuator and a holding magnet for holding the parking lock actuator in one position. According to the invention, the parking lock system has a control circuit according to the invention for controlling a power supply for operating the holding magnet. The parking lock actuator is preferably adjustable between a locking position and a release position. In the blocking position, for example, a gear wheel of a transmission and / or a wheel of the motor vehicle can be blocked. In this way, unintentional rolling of the motor vehicle can be prevented. In the release position, for example, the gear wheel or the wheel is released by the parking lock actuator. In the release position, the motor vehicle is ready to drive.
Bei dem beschriebenen Parksperrensystem ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einer Steuerschaltung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Parksperrensystem gegenüber herkömmlichen Parksperrensystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Steuersignal mit einer bedämpften Grundwelle und bedämpften nahen Oberwellen zum Steuern einer induktiven Last bereitstellbar ist, welches eine deutlich geringere Störung anderer elektrischer Systeme eines Kraftfahrzeugs bewirkt als Steuersignale herkömmlicher Parksperrensysteme.The parking lock system described results in all the advantages that have already been described for a control circuit according to the first aspect of the invention. Accordingly, the parking lock system according to the invention has the advantage over conventional parking lock systems that a control signal with a damped fundamental wave and damped near harmonics for controlling an inductive load can be provided with simple means and in a cost-effective manner, which significantly less interference with other electrical systems of a motor vehicle caused as control signals of conventional parking lock systems.
Besonders bevorzugt weist das Parksperrensystem zum Betreiben des Parksperrenaktors eine von der Steuerschaltung verschiedene Aktorsteuerschaltung auf. Dies hat den Vorteil, dass eine Sicherheit des Parksperrensystems verbessert ist.The parking lock system particularly preferably has an actuator control circuit different from the control circuit for operating the parking lock actuator. This has the advantage that security of the parking lock system is improved.
Eine erfindungsgemäße Steuerschaltung, ein erfindungsgemäßes Parksperrensystem sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 einen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Parksperrensystems, -
2 in einem Diagramm eine Amplitudenfunktion einer bevorzugten Auslegung des erfindungsgemäßen Parksperrensystems, und -
3 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
-
1 a circuit diagram of a preferred embodiment of a parking lock system according to the invention, -
2 in a diagram an amplitude function of a preferred design of the parking lock system according to the invention, and -
3 in a side view a preferred embodiment of a motor vehicle according to the invention.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
In
Die Steuerschaltung
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SteuerschaltungControl circuit
- 22
- induktive Lastinductive load
- 33
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 44th
- PWM-GeneratorPWM generator
- 55
- erster Generatorkanalfirst generator channel
- 66th
- zweiter Generatorkanalsecond generator channel
- 77th
- FiltervorrichtungFilter device
- 88th
- SchaltungsausgangCircuit output
- 99
- erster Schaltungskanalfirst circuit channel
- 1010
- zweiter Schaltungskanalsecond circuit channel
- 1111
- InduktivitätseingangInductance input
- 1212
- InduktivitätInductance
- 1313
- InduktivitätsausgangInductance output
- 1414th
- Kapazitätcapacity
- 1515th
- erster Widerstandfirst resistance
- 1616
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 1717th
- KapazitätseingangCapacity input
- 1818th
- WiderstandsausgangResistance output
- 1919th
- ParksperrensystemParking lock system
- 2020th
- ParksperrenaktorParking lock actuator
- 2121st
- HaltemagnetHolding magnet
- 2222nd
- AktorsteuerschaltungActuator control circuit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011113975 A1 [0008]DE 102011113975 A1 [0008]
- DE 102016105493 A1 [0008]DE 102016105493 A1 [0008]
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-
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