DE102020203010A1

DE102020203010A1 - Verfahren zum Betreiben eines Pumpenmotors einer Betätigungseinrichtung, Betätigungseinrichtung, Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020203010A1
Application number: DE102020203010.3A
Authority: DE
Inventors: Helmut Suelzle; Manfred Backes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2022-01-20
Also published as: CN113942483A; US20220017054A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Pumpenmotors (3) einer Betätigungseinrichtung (1) einer Bremsanlage, wobei die Betätigungseinrichtung (1) den Pumpenmotor (3), eine zumindest ein elektrisch betätigbares Schaltventil aufweisende Ventileinrichtung (4), einen mit dem Pumpenmotor (3) elektrisch verbindbaren ersten elektrischen Versorgungsanschluss (5) und einen mit der Ventileinrichtung (4) elektrisch verbindbaren zweiten elektrischen Versorgungsanschluss (8) aufweist, wobei ein elektrischer Soll-Betriebsstrom für den Pumpenmotor (3) vorgegeben wird, und wobei der Pumpenmotor (3) elektrisch mit dem ersten Versorgungsanschluss (5) verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den ersten Versorgungsanschluss (5) bereitgestellt wird. Es ist vorgesehen, dass der Pumpenmotor (3) elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss (8) verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den zweiten Versorgungsanschluss (8) bereitgestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Pumpenmotors einer Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage, wobei die Betätigungseinrichtung den Pumpenmotor, eine zumindest ein elektrisch betätigbares Schaltventil aufweisende Ventileinrichtung, einen mit dem Pumpenmotor elektrisch verbindbaren ersten elektrischen Versorgungsanschluss und einen mit der Ventileinrichtung elektrisch verbindbaren zweiten elektrischen Versorgungsanschluss aufweist, wobei ein elektrischer Soll-Betriebsstrom für den Pumpenmotor vorgegeben wird, und wobei der Pumpenmotor elektrisch mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den ersten Versorgungsanschluss bereitgestellt wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, mit einem Steuergerät.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine Bremsanlage mit einer derartigen Betätigungseinrichtung aufweist.
Stand der Technik
Betätigungseinrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Beispielsweise handelt es sich bei der „Integrated Power Brake“ (IPB) der Anmelderin um eine derartige Betätigungseinrichtung.
Die Betätigungseinrichtung weist einen Pumpenmotor auf. Der Pumpenmotor weist einen drehbar gelagerten Rotor auf. Beispielsweise ist der Rotor drehfest auf einer Welle angeordnet, wobei die Welle drehbar in einem Gehäuse der Betätigungseinrichtung gelagert ist. Außerdem weist der Pumpenmotor eine insbesondere mehrphasige Motorwicklung auf. Beispielsweise ist die Motorwicklung Teil eines gehäusefesten Stators des Pumpenmotors und derart verteilt um den Rotor angeordnet, dass der Rotor durch eine geeignete Bestromung der Motorwicklung beziehungsweise Statorwicklung drehbar ist. Der Pumpenmotor ist dazu ausgebildet, durch eine Drehung des Rotors beziehungsweise der Welle Pumpenelemente der Betätigungseinrichtung zu betätigen. Ist die Betätigungseinrichtung Teil einer Bremsanlage, so wird durch die Betätigung der Pumpenelemente eine Hydraulikflüssigkeit in Nehmerzylinder von Reibbremseinrichtungen der Bremsanlage gefördert, sodass durch die Betätigung der Pumpenelemente ein Verzögerungsmoment erzeugt wird.
Die Betätigungseinrichtung weist zudem eine Ventileinrichtung mit zumindest einem elektrisch betätigbaren Schaltventil auf. Beispielsweise handelt es sich bei dem Schaltventil um ein Magnetventil. Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung mehrere elektrisch betätigbare Schaltventile auf. Die Schaltventile sind in Fluidleitungen der Betätigungseinrichtung angeordnet, sodass zur Steuerung von Bremsvorgängen ein Durchströmungsquerschnitt der Fluidleitungen durch die Schaltventile wahlweise gesperrt oder freigegeben werden kann.
Die Betätigungseinrichtung weist zudem einen ersten elektrischen Versorgungsanschluss auf, der mit dem Pumpenmotor elektrisch verbindbar ist. Mittels des ersten Versorgungsanschlusses kann demnach elektrische Energie zum Betreiben des Pumpenmotors bereitgestellt werden. Die Betätigungseinrichtung weist außerdem einen zweiten elektrischen Versorgungsanschluss auf, der mit der Ventileinrichtung elektrisch verbindbar ist. Mittels des zweiten Versorgungsanschlusses kann demnach elektrische Energie zum Schalten der Schaltventile bereitgestellt werden.
Sollen die Pumpenelemente durch den Pumpenmotor betätigt werden, so wird ein elektrischer Soll-Betriebsstroms für den Pumpenmotor vorgegeben. Der Pumpenmotor wird dann elektrisch mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den ersten Versorgungsanschluss bereitgestellt wird. Gemäß vorbekannten Verfahren zum Betreiben des Pumpenmotors wird der Soll-Betriebsstrom vollständig beziehungsweise ausschließlich durch den ersten Versorgungsanschluss bereitgestellt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Pumpenmotor elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstroms zumindest anteilig durch den zweiten Versorgungsanschluss bereitgestellt wird. Der Soll-Betriebsstrom wird also anteilig durch den ersten Versorgungsanschluss und anteilig durch den zweiten Versorgungsanschluss bereitgestellt. Ist die Betätigungseinrichtung Teil einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, so ist der erste Versorgungsanschluss mittels einer ersten elektrischen Versorgungsleitung mit einer Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden. Der zweite Versorgungsanschluss ist mittels einer zweiten elektrischen Versorgungsleitung mit einer Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden. Weil erfindungsgemäß der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den zweiten Versorgungsanschluss bereitgestellt wird, fließt durch die erste Versorgungsleitung verglichen mit vorbekannten Verfahren ein geringerer elektrischer Strom, wodurch die thermische Belastung der ersten Versorgungsleitung reduziert wird. Infolgedessen kann die erste Versorgungsleitung dünner und somit kostengünstiger ausgelegt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Pumpenmotor nur dann elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden wird, wenn der Soll-Betriebsstrom einen vorgegebenen Strom-Schwellenwert übersteigt. Es wird davon ausgegangen, dass die thermische Belastung der ersten Versorgungsleitung hinnehmbar ist, wenn der Soll-Betriebsstrom den Strom-Schwellenwert unterschreitet. Entsprechend ist eine anteilige Bereitstellung des Soll-Betriebsstroms durch den zweiten Versorgungsanschluss dann nicht notwendig. Wird nur der erste Versorgungsanschluss zur Bereitstellung des Soll-Betriebsstroms benutzt, so ist der Soll-Betriebsstrom verfahrenstechnisch einfacher bereitstellbar.
Vorzugsweise wird der erste Versorgungsanschluss elektrisch von dem Pumpenmotor getrennt, wenn der zweite Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden wird. Es wird also von dem ersten Versorgungsanschluss auf den zweiten Versorgungsanschluss umgeschaltet. Vorzugsweise wird entsprechend der zweite Versorgungsanschluss elektrisch von dem Pumpenmotor getrennt, wenn der erste Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden wird. Es wird also von dem zweiten Versorgungsanschluss auf den ersten Versorgungsanschluss umgeschaltet. Weil jeweils nur einer der Versorgungsanschlüsse elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden ist, wird der Soll-Betriebsstrom zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils nur durch einen der Versorgungsanschlüsse bereitgestellt. Wird jedoch ein ausreichend langer Zeitraum betrachtet, so stellen die Versorgungsanschlüsse aufgrund des Umschaltens zwischen den Versorgungsanschlüssen den Soll-Betriebsstrom jeweils anteilig bereit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, die einen ersten Halbleiterschalter und einen zweiten Halbleiterschalter aufweist, wobei der erste und der zweite Halbleiterschalter in einer ersten elektrischen Leitung angeordnet sind, durch die der Pumpenmotor mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden/verbindbar ist, wobei dem ersten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende erste Diode zugeordnet ist, wobei dem zweiten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstrom leitende zweite Diode zugeordnet ist, und wobei zum Trennen des ersten Versorgungsanschlusses von dem Pumpenmotor nur der erste Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet wird. Es wird also nur der erste Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet, wenn der zweite Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden wird. Durch die wie vorstehend beschrieben ausgebildete Schalteinrichtung ist zum einen eine sichere Verbindung beziehungsweise Trennung des ersten Versorgungsanschlusses und des Pumpenmotors möglich. Weil nur der erste Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet wird, wird vermieden, dass beim Umschalten von dem ersten Versorgungsanschluss auf den zweiten Versorgungsanschluss eine Versorgungslücke im Hinblick auf die Bereitstellung des Betriebsstroms entsteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung einen dritten Halbleiterschalter und einen vierten Halbleiterschalter aufweist, wobei der dritte und der vierte Halbleiterschalter in einer zweiten elektrischen Leitung angeordnet sind, durch die der Pumpenmotor mit dem zweiten Versorgungsanschluss elektrisch verbunden/verbindbar ist, wobei dem dritten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende dritte Diode zugeordnet ist, wobei dem vierten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende vierte Diode zugeordnet ist, und wobei zum Trennen des zweiten Versorgungsanschlusses von dem Pumpenmotor nur der dritte Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet wird. Es wird also nur der dritte Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet, wenn der erste Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden wird. Durch die wie vorstehend beschrieben ausgebildete Schalteinrichtung ist zum einen eine sichere Verbindung beziehungsweise Trennung des zweiten Versorgungsanschlusses und des Pumpenmotors möglich. Weil nur der dritte Halbleiterschalter nicht-leitend geschaltet wird, wird vermieden, dass beim Umschalten von dem zweiten Versorgungsanschluss auf den ersten Versorgungsanschluss eine Versorgungslücke im Hinblick auf die Bereitstellung des Betriebsstroms entsteht.
Vorzugsweise wird durch den ersten Versorgungsanschluss ein Anteil des Soll-Betriebsstroms bereitgestellt, der sich von einem durch den zweiten Versorgungsanschluss bereitgestellten Anteil des Soll-Betriebsstroms unterscheidet. Vorzugsweise wird hierzu der erste Halbleiterschalter mit einem anderen Tastgrad angesteuert als der dritte Halbleiterschalter. Alternativ wird durch den ersten Versorgungsanschluss ein Anteil des Soll-Betriebsstroms bereitgestellt, der dem durch den zweiten Versorgungsanschluss bereitgestellten Anteil des Soll-Betriebsstroms entspricht.
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage weist einen Pumpenmotor, eine zumindest ein elektrisch betätigbares Schaltventil aufweisende Ventileinrichtung, einen mit dem Pumpenmotor elektrisch verbindbaren ersten elektrischen Versorgungsanschluss, einen mit der Ventileinrichtung elektrisch verbindbaren zweiten elektrischen Versorgungsanschluss und eine mehrere Schalter aufweisende Schalteinrichtung auf und zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 7 durch ein Steuergerät aus, das speziell dazu hergerichtet ist, durch Ansteuerung der Schalteinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein Gehäuse auf, wobei der Pumpenmotor, die Ventileinrichtung, der erste Versorgungsanschluss, der zweite Versorgungsanschluss und die Schalteinrichtung bezogen auf das Gehäuse gehäusefest angeordnet sind. Die Elemente der Betätigungseinrichtung sind dann als gemeinsames Modul einfach miteinander handhabbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung eine erste elektrische Leitung aufweist, durch die der erste Versorgungsanschluss und der Pumpenmotor elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die erste Leitung einen ersten Halbleiterschalter und einen zweiten Halbleiterschalter aufweist, wobei dem ersten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende erste Diode zugeordnet ist, und wobei dem zweiten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende zweite Diode zugeordnet ist. Wie vorstehend beschrieben, können durch eine derart ausgebildete Schalteinrichtung Versorgungslücken im Hinblick auf die Bereitstellung des Betriebsstroms beim Umschalten von dem ersten Versorgungsanschluss auf den zweiten Versorgungsanschluss vorteilhaft vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung eine zweite elektrische Leitung aufweist, durch die der zweite Versorgungsanschluss und der Pumpenmotor elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die zweite Leitung einen dritten Halbleiterschalter und einen vierten Halbleiterschalter aufweist, wobei dem dritten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende dritte Diode zugeordnet ist, und wobei dem vierten Halbleiterschalter eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende vierte Diode zugeordnet ist. Wie vorstehend beschrieben, können durch eine derart ausgebildete Schalteinrichtung Versorgungslücken im Hinblick auf die Bereitstellung des Betriebsstroms beim Umschalten von dem zweiten Versorgungsanschluss auf den ersten Versorgungsanschluss vorteilhaft vermieden werden.
Vorzugsweise ist die zweite Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterschalter einerseits und dem Pumpenmotor andererseits mit der ersten Leitung verbunden. Die zweite Leitung ist also mittels der ersten Leitung elektrisch mit dem Pumpenmotor verbunden. Hierdurch wird eine technisch einfache Anbindung des Pumpenmotors sowohl an den ersten Versorgungsanschluss als auch an den zweiten Versorgungsanschluss erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung eine dritte elektrische Leitung aufweist, durch die der zweite Versorgungsanschluss und die Ventileinrichtung elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die dritte Leitung einen fünften Halbleiterschalter aufweist. Durch die Schalteinrichtung kann demnach auch die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Versorgungsanschluss und der Ventileinrichtung wahlweise hergestellt oder unterbrochen werden.
Vorzugsweise ist die zweite Leitung zwischen dem fünften Halbleiterschalter einerseits und der Ventileinrichtung andererseits mit der dritten Leitung verbunden. Die zweite Leitung ist also mittels der dritten Leitung elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden. Hierdurch wird eine technisch einfache Anbindung der zweiten Leitung an den zweiten Versorgungsanschluss erreicht.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen ersten Kondensator auf, der zwischen dem ersten Halbleiterschalter und dem zweiten Halbleiterschalter einerseits und dem ersten Versorgungsanschluss andererseits elektrisch mit der ersten Leitung verbunden ist. Hierdurch wird eine Belastung einer elektrisch mit dem ersten Versorgungsanschluss verbundenen Spannungsquelle bei der Durchführung des Verfahrens zum Betreiben des Pumpenmotors verringert.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen zweiten Kondensator auf, der zwischen dem fünften Halbleiterschalter einerseits und dem zweiten Versorgungsanschluss andererseits elektrisch mit der zweiten Leitung verbunden ist. Hierdurch wird eine Belastung einer elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbundenen Spannungsquelle bei der Durchführung des Verfahrens zum Betreiben des Pumpenmotors verringert.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 weist eine Bremsanlage mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung auf, wobei der erste und der zweite Versorgungsanschluss mit derselben Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden sind, oder wobei der erste Versorgungsanschluss mit einer anderen Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden ist als der zweite Versorgungsanschluss. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen:

1 eine Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage und
2 ein Verfahren zum Betreiben eines Pumpenmotors der Betätigungseinrichtung.

1 zeigt eine Betätigungseinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. Die Betätigungseinrichtung 1 ist Teil einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs 2.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist einen Pumpenmotor 3 auf, der in 1 vereinfacht dargestellt ist. Der Pumpenmotor 3 weist einen Rotor auf, der drehfest auf einer Welle angeordnet ist, wobei die Welle drehbar in einem Gehäuse der Betätigungseinrichtung 1 gelagert ist. Außerdem weist der Pumpenmotor 3 einen gehäusefesten Stator mit einer mehrphasigen Statorwicklung auf, die derart verteilt um den Rotor angeordnet ist, dass der Rotor durch eine geeignete Bestromung der Statorwicklung drehbar ist. Der Pumpenmotor 3 ist dazu ausgebildet, durch eine Drehung des Rotors beziehungsweise der Welle die Pumpenelemente der Betätigungseinrichtung 1 zu betätigen. Durch die Betätigung der Pumpenelemente wird eine Hydraulikflüssigkeit in Nehmerzylinder von Reibbremseinrichtungen der Bremsanlage gefördert, sodass durch die Betätigung der Pumpenelemente ein Reibbremsmoment erzeugt wird.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem eine Ventileinrichtung 4 auf. Auch die Ventileinrichtung 4 ist in 1 lediglich vereinfacht dargestellt. Die Ventileinrichtung 4 weist mehrere elektrisch betätigbare Schaltventile auf, die in Fluidleitungen der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet sind. Zur Steuerung von Bremsvorgängen können Durchströmungsquerschnitte der Fluidleitungen durch Betätigung der Schaltventile wahlweise gesperrt oder freigegeben werden.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen ersten elektrischen Versorgungsanschluss 5 auf. Der erste Versorgungsanschluss 5 ist mit einer Spannungsquelle 6 des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden. Hierzu ist eine erste elektrische Versorgungsleitung 7 vorgesehen, die mit dem ersten Versorgungsanschluss 5 einerseits und mit der Spannungsquelle 6 andererseits verbunden ist.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen zweiten elektrischen Versorgungsanschluss 8 auf. Auch der zweite Versorgungsanschluss 8 ist mit der Spannungsquelle 6 elektrisch verbunden. Hierzu ist eine zweite elektrische Versorgungsleitung 9 vorgesehen, die mit dem zweiten Versorgungsanschluss 8 einerseits und der ersten Versorgungsleitung 7 andererseits elektrisch verbunden ist.
Die Versorgungsleitungen 7 und 9 sind Teil eines Kabelbaums 10 des Kraftfahrzeugs. Den Versorgungsleitungen 7 und 9 ist eine elektronische Sicherungseinrichtung 11 zugeordnet. Die Sicherungseinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, im Falle eines Kurzschlusses einen elektrischen Stromfluss durch die erste Versorgungsleitung 7 und/oder die zweite Versorgungsleitung 9 zu sperren.
Bei der Spannungsquelle 6 handelt sich vorliegend um eine Bordnetz-Batterie 6 des Kraftfahrzeugs. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Versorgungsanschlüsse 5 und 8 mit unterschiedlichen Spannungsquellen des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden. Beispielsweise ist dann die erste Versorgungsleitung 7 mit dem ersten Versorgungsanschluss 5 einerseits und einer ersten Spannungsquelle andererseits verbunden und die zweite Versorgungsleitung 9 ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss 8 einerseits und einer zweiten Spannungsquelle andererseits verbunden.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem eine Schalteinrichtung 12 auf. Die Schalteinrichtung 12 weist eine erste elektrische Leitung 13, eine zweite elektrische Leitung 14 und eine dritte elektrische Leitung 15 auf.
Die erste Leitung 13 ist mit dem ersten Versorgungsanschluss 5 einerseits und mit dem Pumpenmotor 3 andererseits verbunden. In der ersten Leitung 13 sind ein erster Halbleiterschalter 16 und ein zweiter Halbleiterschalter 17 der Schalteinrichtung 12 angeordnet, wobei der erste Halbleiterschalter 16 zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 5 und dem zweiten Halbleiterschalter 17 angeordnet ist. Sind die Halbleiterschalter 16 und 17 leitend, so wird durch den ersten Versorgungsanschluss 5 ein durch die erste Leitung 13 fließender elektrischer Betriebsstrom zum Betreiben des Pumpenmotors 3 bereitgestellt. Im Hinblick auf die Flussrichtung des durch die erste Leitung 13 fließenden Betriebsstroms wird davon ausgegangen, dass der Betriebsstrom von dem ersten Versorgungsanschluss 5 zu dem Pumpenmotor 3 fließt. Dem ersten Halbleiterschalter 16 ist eine erste Diode 18 zugeordnet, die in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrend ist. Dem zweiten Halbleiterschalter 17 ist eine zweite Diode 19 zugeordnet, die in Flussrichtung des Betriebsstroms leitend ist. Bei dem zweiten Halbleiterschalter 17 handelt es sich demnach um einen Verpolschutzschalter 17.
Die dritte Leitung 15 ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss 8 einerseits und der Ventileinrichtung 4 andererseits verbunden. In der dritten Leitung 15 ist ein fünfter Halbleiterschalter 20 der Schalteinrichtung 12 angeordnet. Ist der fünfte Halbleiterschalter 20 leitend, so wird durch den zweiten Versorgungsanschluss 8 ein durch die dritte Leitung 15 fließender elektrischer Ventilbetriebsstroms zum Betreiben der Ventileinrichtung 4 bereitgestellt. Im Hinblick auf die Flussrichtung des durch die dritte Leitung 15 fließenden Ventilbetriebsstroms wird davon ausgegangen, dass der Ventilbetriebsstrom von dem zweiten Versorgungsanschluss 8 zu der Ventileinrichtung 4 fließt. Dem fünften Halbleiterschalter 20 ist eine fünfte Diode 21 zugeordnet, die in Flussrichtung des Ventilbetriebsstroms leitend ist.
Die zweite Leitung 14 ist zwischen dem zweiten Halbleiterschalter 17 einerseits und dem Pumpenmotor 3 andererseits elektrisch mit der ersten Leitung 13 verbunden. Außerdem ist die zweite Leitung 14 zwischen dem fünften Halbleiterschalter 20 einerseits und der Ventileinrichtung 4 andererseits elektrisch mit der dritten Leitung 15 verbunden. In der zweiten Leitung 14 sind ein dritter Halbleiterschalter 22 und ein vierter Halbleiterschalter 23 der Schalteinrichtung 12 angeordnet, wobei der dritte Halbleiterschalter 22 zwischen der dritten Leitung 15 einerseits und dem vierten Halbleiterschalter 23 andererseits angeordnet ist. Sind der fünfte Halbleiterschalter 20, der dritte Halbleiterschalter 22 und der vierte Halbleiterschalter 23 leitend, so wird durch den zweiten Versorgungsanschluss 8 ein durch die zweite Leitung 14 fließender elektrischer Betriebsstroms zum Betreiben des Pumpenmotors 3 bereitgestellt. Im Hinblick auf die Flussrichtung des durch die zweite Leitung 14 fließenden Betriebsstroms wird davon ausgegangen, dass der Betriebsstrom von dem zweiten Versorgungsanschluss 8 zu dem Pumpenmotor 3 fließt. Dem dritten Halbleiterschalter 22 ist eine dritte Diode 24 zugeordnet, die in Flussrichtung des durch die zweite Leitung 14 fließenden Betriebsstroms sperrend ist. Dem vierten Halbleiterschalter 23 ist eine vierte Diode 25 zugeordnet, die in Flussrichtung des durch die zweite Leitung 14 fließenden Betriebsstroms leitend ist. Bei dem vierten Halbleiterschalter 23 handelt es sich demnach um einen Verpolschutzschalter 23.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen ersten Kondensator 26 auf, der zwischen dem ersten Halbleiterschalter 16 einerseits und dem ersten Versorgungsanschluss 5 andererseits elektrisch mit der ersten Leitung 13 verbunden ist.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen zweiten Kondensator 27 auf, der zwischen dem fünften Halbleiterschalter 20 einerseits und dem zweiten Versorgungsanschluss 8 andererseits elektrisch mit der dritten Leitung 15 verbunden ist.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Steuergerät 28 auf, das signaltechnisch mit den Halbleiterschaltern 16, 17, 20, 22 und 23 verbunden und dazu ausgebildet ist, die Halbleiterschalter 16, 27, 20, 22 und 23 zu betätigen.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 2 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Pumpenmotors 3 näher erläutert. Hierzu zeigt 2 das Verfahren anhand eines Flussdiagramms.
In einem ersten Schritt S1 gibt das Steuergerät 28 einen Soll-Betriebsstroms für den Pumpenmotor 3 vor. Mit dem Soll-Betriebsstrom soll die Statorwicklung des Pumpenmotors 3 beaufschlagt werden. Hierdurch wird der Pumpenmotor 3 betrieben und es wird insofern ein Bremsvorgang durchgeführt.
In einem zweiten Schritt S2 vergleicht das Steuergerät 28 den Soll-Betriebsstrom mit einem Stromschwellenwert.
Ist der Soll-Betriebsstrom kleiner als der Stromschwellenwert, so wird auf einen dritten Schritt S3 verwiesen. In dem dritten Schritt S3 steuert dann das Steuergerät 28 den ersten Halbleiterschalter 16 und den zweiten Halbleiterschalter 17 an, sodass der erste Versorgungsanschluss 5 elektrisch mit dem Pumpenmotor 3 verbunden wird. Infolgedessen wird durch den ersten Versorgungsanschluss 5 der Betriebsstrom zum Betreiben des Pumpenmotors 3 bereitgestellt. Vorzugsweise wird in dem Schritt S3 zumindest einer der Halbleiterschalter 16 und 17 getaktet angesteuert, um die Höhe des durch die erste Leitung 13 fließenden Stroms auf die Höhe des Soll-Betriebsstroms einzustellen.
Ist der Soll-Betriebsstrom größer als der Stromschwellenwert, so wird auf einen vierten Schritt S4 verwiesen. In dem vierten Schritt S4 steuert dann das Steuergerät 28 für eine vorgegebene erste Zeitdauer den ersten Halbleiterschalter 16 und den zweiten Halbleiterschalter 17 derart an, dass der erste Versorgungsanschluss 5 elektrisch mit dem Pumpenmotor 3 verbunden wird. Infolgedessen wird während der ersten Zeitdauer durch den ersten Versorgungsanschluss 5 der Betriebsstrom zum Betreiben des Pumpenmotors 3 bereitgestellt. Vorzugsweise wird auch in dem Schritt S4 zumindest einer der Halbleiterschalter 16 und 17 getaktet angesteuert, um die Höhe des durch die erste Leitung 13 fließenden Stroms auf die Höhe des Soll-Betriebsstroms einzustellen. Mit Ablauf der ersten Zeitdauer wird zumindest der erste Halbleiterschalter 16 nicht-leitend geschaltet. Der erste Versorgungsanschluss 5 wird also von dem Pumpenmotor 3 elektrisch getrennt. Der zweite Halbleiterschalter 17 verbleibt vorzugsweise auch nach Ablauf der ersten Zeitdauer leitend.
In einem fünften Schritt S5, der sich unmittelbar an den vierten Schritt S4 anschließt, verbindet das Steuergerät 28 für eine zweite vorgegebene Zeitdauer den zweiten Versorgungsanschluss 8 elektrisch mit dem Pumpenmotor 3 durch leitend Schalten des fünften Halbleiterschalters 20, des dritten Halbleiterschalters 22 und des vierten Halbleiterschalters 23. Unmittelbar nachdem der erste Versorgungsanschluss 5 und der Pumpenmotor 3 elektrisch voneinander getrennt wurden, werden also der zweite Versorgungsanschluss 8 und der Pumpenmotor 3 elektrisch verbunden. Infolgedessen wird während der zweiten Zeitdauer der Betriebsstrom durch den zweiten Versorgungsanschluss 8 bereitgestellt. Vorzugsweise wird auch in dem fünften Schritt S5 zumindest einer der Halbleiterschalter 20, 22 und 23 getaktet angesteuert, um die Höhe des durch die zweite Leitung 14 fließenden Stroms auf die Höhe des Soll-Betriebsstrom einzustellen. Mit Ablauf der zweiten Zeitdauer wird zumindest der dritte Halbleiterschalter 22 nicht-leitend geschaltet und es wird auf den vierten Schritt S4 zurückverwiesen. Der zweite Versorgungsanschluss 8 wird also mit Ablauf der zweiten Zeitdauer elektrisch von dem Pumpenmotor 3 getrennt. Der vierte Halbleiterschalter 23 verbleibt vorzugsweise auch nach Ablauf der zweiten Zeitdauer leitend.
Ist also der Soll-Betriebsstrom größer als der Stromschwellenwert, so werden die Versorgungsanschlüsse 5 und 8 abwechselnd elektrisch mit dem Pumpenmotor 3 beziehungsweise der Statorwicklung des Pumpenmotors 3 verbunden. Der Soll-Betriebsstrom wird entsprechend abwechselnd durch den ersten Versorgungsanschluss 5 und den zweiten Versorgungsanschluss 8 bereitgestellt, sodass die Versorgungsanschlüsse 5 und 8 den Soll-Betriebsstrom jeweils anteilig bereitstellen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Pumpenmotors einer Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage, wobei die Betätigungseinrichtung (1) den Pumpenmotor (3), eine zumindest ein elektrisch betätigbares Schaltventil aufweisende Ventileinrichtung (4), einen mit dem Pumpenmotor (3) elektrisch verbindbaren ersten elektrischen Versorgungsanschluss (5) und einen mit der Ventileinrichtung (4) elektrisch verbindbaren zweiten elektrischen Versorgungsanschluss (8) aufweist, wobei ein elektrischer Soll-Betriebsstrom für den Pumpenmotor (3) vorgegeben wird, und wobei der Pumpenmotor (3) elektrisch mit dem ersten Versorgungsanschluss (5) verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den ersten Versorgungsanschluss (5) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor (3) elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss (8) verbunden wird, sodass der Soll-Betriebsstrom zumindest anteilig durch den zweiten Versorgungsanschluss (8) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor (3) nur dann elektrisch mit dem zweiten Versorgungsanschluss (8) verbunden wird, wenn der Soll-Betriebsstrom einen vorgegebenen Strom-Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Versorgungsanschluss (5) elektrisch von dem Pumpenmotor (3) getrennt wird, wenn der zweite Versorgungsanschluss (8) elektrisch mit dem Pumpenmotor (3) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (1) eine Schalteinrichtung (12) aufweist, die einen ersten Halbleiterschalter (16) und einen zweiten Halbleiterschalter (17) aufweist, wobei der erste und der zweite Halbleiterschalter (16,17) in einer ersten elektrischen Leitung (13) angeordnet sind, durch die der Pumpenmotor (3) mit dem ersten Versorgungsanschluss (5) verbunden/verbindbar ist, wobei dem ersten Halbleiterschalter (16) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende erste Diode (18) zugeordnet ist, wobei dem zweiten Halbleiterschalter (17) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende zweite Diode (19) zugeordnet ist, und wobei zum Trennen des ersten Versorgungsanschlusses (5) von dem Pumpenmotor (3) nur der erste Halbleiterschalter (16) nicht-leitend geschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (12) einen dritten Halbleiterschalter (22) und einen vierten Halbleiterschalter (23) aufweist, wobei der dritte und der vierte Halbleiterschalter (22,23) in einer zweiten elektrischen Leitung (14) angeordnet sind, durch die der Pumpenmotor (3) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (8) elektrisch verbunden/verbindbar ist, wobei dem dritten Halbleiterschalter (22) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende dritte Diode (24) zugeordnet ist, wobei dem vierten Halbleiterschalter (23) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende vierte Diode (25) zugeordnet ist, und wobei zum Trennen des zweiten Versorgungsanschlusses (8) von dem Pumpenmotor (3) nur der dritte Halbleiterschalter (22) nicht-leitend geschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den ersten Versorgungsanschluss (5) ein Anteil des Soll-Betriebsstroms bereitgestellt wird, der sich von einem durch den zweiten Versorgungsanschluss (8) bereitgestellten Anteil des Soll-Betriebsstroms unterscheidet.
Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, mit einem Pumpenmotor (3), einer zumindest ein elektrisch betätigbares Schaltventil aufweisenden Ventileinrichtung (4), einem mit dem Pumpenmotor (3) elektrisch verbindbaren ersten elektrischen Versorgungsanschluss (5), einem mit der Ventileinrichtung (4) elektrisch verbindbaren zweiten elektrischen Versorgungsanschluss (8), und mit einer mehrere Schalter aufweisenden Schalteinrichtung (12), gekennzeichnet durch ein Steuergerät (28), das speziell dazu hergerichtet ist, durch Ansteuerung der Schalteinrichtung (12) das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (12) eine erste elektrische Leitung (13) aufweist, durch die der erste Versorgungsanschluss (5) und der Pumpenmotor (3) elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die erste Leitung (13) einen ersten Halbleiterschalter (16) und einen zweiten Halbleiterschalter (17) aufweist, wobei dem ersten Halbleiterschalter (16) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende erste Diode (18) zugeordnet ist, und wobei dem zweiten Halbleiterschalter (17) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende zweite Diode (19) zugeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (12) eine zweite elektrische Leitung (14) aufweist, durch die der zweite Versorgungsanschluss (8) und der Pumpenmotor (3) elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die zweite Leitung (14) einen dritten Halbleiterschalter (22) und einen vierten Halbleiterschalter (23) aufweist, wobei dem dritten Halbleiterschalter (22) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms sperrende dritte Diode (24) zugeordnet ist, und wobei dem vierten Halbleiterschalter (23) eine in Flussrichtung des Betriebsstroms leitende vierte Diode (25) zugeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (14) zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterschalter (16,17) einerseits und dem Pumpenmotor (3) andererseits mit der ersten Leitung (13) verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (12) eine dritte elektrische Leitung (15) aufweist, durch die der zweite Versorgungsanschluss (8) und die Ventileinrichtung (4) elektrisch verbunden/verbindbar sind, wobei die dritte Leitung (15) einen fünften Halbleiterschalter (20) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (14) zwischen dem fünften Halbleiterschalter (20) einerseits und der Ventileinrichtung (4) andererseits mit der dritten Leitung (15) verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch einen ersten Kondensator (26), der zwischen dem ersten Halbleiterschalter (16) und dem zweiten Halbleiterschalter (17) einerseits und dem ersten Versorgungsanschluss (5) andererseits elektrisch mit der ersten Leitung (13) verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch einen zweiten Kondensator (27), der zwischen dem fünften Halbleiterschalter (20) einerseits und dem zweiten Versorgungsanschluss (8) andererseits elektrisch mit der zweiten Leitung (14) verbunden ist.
Kraftfahrzeug (2), mit einer Bremsanlage, die eine Betätigungseinrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei der erste und der zweite Versorgungsanschluss (5,8) mit derselben Spannungsquelle (6) des Kraftfahrzeugs (2) elektrisch verbunden sind, oder wobei der erste Versorgungsanschluss (5) mit einer anderen Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs (2) elektrisch verbunden ist als der zweite Versorgungsanschluss (8).