DE3340134C2

DE3340134C2 -

Info

Publication number: DE3340134C2
Application number: DE3340134A
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Yokota; Akio Himeji Hyogo Jp Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1983-11-07
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2003-11-08
Also published as: DE3340134C3; DE3340134A1; US4524311A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Pumpeinrich tung in Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft sie eine verbesserte Steuerung zum Steuern einer Vakuumpumpe zum Liefern eines negativen Druckes an einen Kraftverstärker oder einen Vakuumtank, wie sie im allgemeinen in einer Bremseinrichtung für Fahrzeuge enthalten sind.

Aus der DE-OS 32 08 928 ist eine Steuerung für eine Pumpein richtung in Kraftfahrzeugen bekannt, bei der ein Gleichstrom motor durch eine Steuereinrichtung betrieben wird, um mittels einer Pumpe einen Druck zu erzeugen. Mit dem von der Pumpe erzeugten Druck wird eine Druckbetriebseinheit betrieben. Bei dieser bekannten Steuerung wird der Gleichstrommotor in Ab hängigkeit von einem Druckerfassungsschalter oder einem Zünd kontakt eines Fahrzeugs gesteuert. Zusätzlich ist eine zeit liche Verzögerung vorgesehen, um den Gleichstrommotor erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Schließen des Zündkontaktes zu starten.

Das Vorsehen zusätzlicher druckabhängiger Schalter ist aus der US-PS 43 09 149 und der DE-OS 31 09 200 bekannt.

Fig. 1 zeigt als Diagramm einen elektrischen Schaltkreis mit einer konventionellen Steuerungstechnik für in Fahrzeu gen benutzte Pumpen. Bezüglich Fig. 1 wird die konventionel le Steuerung mit Bezug auf ihre schematische Struktur dis kutiert. Die erste Funktion einer Vakuumpumpe 1 ist das Lie fern eines negativen Druckes an eine Druckbetriebseinheit 10. Eine repräsentative Druckbetriebseinheit 10 weist einen Kraftverstärker oder einen Vakuumtank, wie sie allgemein in einer Fahrzeugbremseinrichtung vorhanden sind, auf. Wie beim Stand der Technik gut bekannt ist, wirkt der Kraftver stärker zur Unterstützung der Trittkraft, wenn der Fahrer auf die Bremse tritt. Der Vakuumtank speichert einen Vakuum druck, der von der Vakuumpumpe 1 aufgebaut wird. Die Vakuum pumpe 1 wird von einem Gleichstrommotor 2 angetrieben, wel cher zusammen mit der Vakuumpumpe 1 eine Fahrzeugpumpein richtung bildet. Der Gleichstrommotor 2 wird von einem Steuer schaltkreis 3 gesteuert, der einen in Reihe mit dem Gleich strommotor 2 geschalteten Leistungstransistor 31, einen Treibertransistor 32 zum Steuern des Betriebes des Leistungs transistors 31, äußere Basiswiderstände 33 und 34 für die jeweiligen Transistoren 31 und 32, eine wellenschluckende Diode 35 und einen Basis-Emitterwiderstand 36 enthält. Der Gleichstrommotor 2 wird mit einer Gleichspannung aus Batte rien 5 über einen Schalter 6 betrieben. Ein Schalter 4 zum Feststellen des Druckes ist in Verbindung mit einem Kraft verstärker oder Vakuumtank vorgesehen zum Feststellen eines von der Vakuumpumpe 1 erzeugten negativen Druckes und hat einen normalerweise geschlossenen Kontakt, der geöffnet ist, wenn der negative Druck einen vorher bestimmten Wert erreicht.

Das Diagramm der Fig. 2 gibt ein besseres Verständnis des Betriebes der in Fig. 1 gezeigten konventionellen Steuerung. Der Betrieb der konventionellen Steuerung wird im folgenden unter Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben. Bei der Bedingung, wenn die nichtgezeigte Maschine noch nicht gestartet wurde und das Fahrzeug steht, ist der negative Druck im Kraftver stärker oder dem Vakuumtank im allgemeinen klein und unge fähr gleich dem atmosphärischen Druck. Der Kontakt des den Druck erfassenden Schalters 4 ist deshalb in der geschlosse nen Stellung. Beim Schließen des Schalters 6 wird unter die sen Bedingungen der Treibertransistor 32 an seiner Basis mit einem Signal von niedrigem Pegel von dem Druck erfassen den Schalter 4 beaufschlagt und leitfähig geschaltet. Strom fließt von den Batterien in die Basis des Leistungstran sistors 31 über den Leistungsschalter 6 und die Basiswider stände 33, wodurch der Leistungstransistor 31 leitfähig wird. Infolge der Leitfähigkeit des Leistungstransistors 31 wird die Gleichspannung von den Batterien 5 an den Gleichstrom motor 2 geliefert, welcher seinerseits rotiert und die Va kuumpumpe 1 betreibt.

Es wird bemerkt, daß der Druck im Kraftverstärker oder in dem Vakuumtank allmählich abnimmt und der negative Druck ansteigt. Falls der negative Druck im Kraftverstärker oder dem Vakuumtank einen ersten vorbestimmten Wert erreicht, wird der normalerweise geschlossene Kontakt des drucker fassenden Schalters 4 geöffnet. Der Treibertransistor 32 wird dann leitfähig als Antwort auf den von den Batterien 5 über den Schalter 6 und den Basistransistor 34 fließenden Basisstrom. Infolgedessen wird der Leistungstransistor 31 nichtleitend und der Gleichstrommotor 2 wird nicht mehr mit der Gleichspannung versorgt, so daß die Vakuumpumpe 1 zum Stehen kommt. Wenn der negative Druck im Kraftverstärker oder im Vakuumtank abnimmt und auf einen zweiten vorbestimm ten Wert fällt, wird der Kontakt des druckerfassenden Schal ters 4 wieder geschlossen und der Gleichstrommotor 2 wird in Betrieb gesetzt. Die oben beschriebene Betriebsfolge wird so wiederholt, daß der negative Druck im Kraftverstär ker oder im Vakuumtank innerhalb des Bereiches zwischen dem ersten und dem zweiten vorherbestimmten Wert gehalten wird.

Unter der Voraussetzung, daß, wie in Fig. 2(a) gezeigt, bei der konventionellen Steuerung intermittierend gebremst wird, zeigt der negative Druck zum Aktivieren des Kraftverstärkers jedoch einen scharfen durch die ausgezogene Linie in Fig. 2(b) gezeigten Abfall. Der Betrieb des Kraftverstärkers ist weniger wirksam und verlangt sogar eine größere Kraft zum Bremsen. Der Nachteil der konventionellen Steuerung ist die Unfähigkeit, ein sanftes Bremsen zu ermöglichen.

Es ist Hauptaufgabe der Erfindung, eine Steuerung für eine Pumpeinrichtung zur Anwendung in Fahrzeugen zu schaffen, welche dazu dient, den Druck in eine Druckbetriebseinheit beim Umschalten eines Betätigungsschalters zu steigern, wo durch das Bremsen oder andere Funktionen geglättet wird.

Die Aufgabe wird durch eine Steuerung für eine Pumpeinrich tung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Gemäß der Erfindung, wobei der Gleichstrommotor zur Akti vierung der Pumpe nach Umschalten des Betätigungsschalters angetrieben wird, wird die Pumpe ständig angetrieben, um eine Steigerung des Druckes in der Pumpe immer dann sicher zustellen, wenn die Druckbetriebseinheit aktiviert werden soll. Auf diese Weise wird der Betrieb der Druckbetriebs einheit geglättet und die Bremskraft in dem Fall, daß die Druckbetriebseinheit ein Bremskraftverstärker ist, minimiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Druckschalter vorgesehen, welcher den Druck in der Pumpe feststellt und den Gleichstrommotor in Betrieb setzt, wenn der festgestellte Druck einen vorbestimmten Wert erreicht. Diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann den Druck in der Pumpe steigern, da der Gleichstrommotor immer angetrieben wird zur Aktivierung der Pumpe und zum Erzeugen eines Druckes darin, wenn der Druck in der Pumpe den vorbe stimmten Wert erreicht.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 als Diagramm eine elektrische Schaltung einer Steuereinrichtung für eine konventionelle Pumpein richtung zur Verwendung in Kraftfahrzeugen;

Fig. 2 eine Darstellung zur Erklärung des Betriebes der Steuereinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 als Diagramm eine elektrische Schaltung einer Aus führungsform der Erfindung und

Fig. 4 als Diagramm eine elektrische Schaltung einer wei teren Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 3 ist eine elektrische Schaltung einer Ausführungs form der Erfindung als Diagramm dargestellt. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist analog der vorhergehenden Schaltungsanordnung nach Fig. 1 außer dem Steuerschaltkreis 7. Das heißt, der Steuerschaltkreis 7 wird von einem Lei stungstransistor 71, einem äußeren Basiswiderstand 72, einem Basis-Emitterwiderstand 73 und einer wellenschlucken den Diode 74 gebildet. Ein Bremsenbetätigungsschalter 8 hat einen normalerweise offenen Kontakt, welcher geschlossen ist, wenn der Fahrer auf das Bremspedal tritt, und wenn der normalerweise offene Kontakt geschlossen wird, wird die Basis des Leistungstransistors 71 mit einer Gleichspannung aus den Batterien 5 durch den äußeren Basiswiderstand 72 beaufschlagt. Zusätzlich ist eine Bremsanzeigelampe mit dem Bremsbetätigungsschalter 8 zur Anzeige, daß das Bremspedal vom Fahrer getreten wurde, verbunden.

Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Steue rung diskutiert. Ehe gebremst wird, bleibt ein gewisser negativer Druck im Kraftverstärker oder dem Vakuumtank er halten. Sollte unter diesen Bedingungen eine Bremsung statt finden, wird der Kontakt des Bremsbetätigungsschalters 8 in die geschlossene Stellung gebracht, wodurch Basisstrom von den Batterien 5 in den Leistungstransistor 71 über den Bremsbetätigungsschalter 8 und den äußeren Basiswiderstand 72 fließen kann, wodurch der Leistungstransistor 71 leit fähig wird. Das Ergebnis ist, daß der Gleichstrommotor 2 rotiert zur Aktivierung der Vakuumpumpe 1, damit ein nega tiver Druck erzeugt wird. Falls jedoch das Bremsen unter brochen wird, wird der Kontakt des Bremsbetätigungsschalters 8 in die offene Stellung gebracht, so daß kein Strom über die Basis des Leistungstransistors 71 fließt und der Lei stungstransistor 71 nichtleitend wird mit dem Ergebnis, daß der Gleichstrommotor 2 anhält.

Da in der gezeigten Ausführungsform der Gleichstrommotor 2 während des Bremsprozesses wie schon vorher dargestellt angetrieben wird, wird der negative Druck im Kraftverstär ker oder dem Vakuumtank größer, was durch die gestrichelte Linie in Fig. 2(b) gezeigt ist. Das ist nützlich zur Reduzie rung der Trittkraft, die auf das Bremspedal einwirkt, und zum Glätten des Bremsbetriebes.

Fig. 4 ist ein Diagramm mit einer elektrischen Schaltung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausfüh rungsform nach Fig. 4 ist so aufgebaut, daß der Gleichstrom motor 2 sogar dann rotiert, wenn der druckerfassende Schalter 4 in Betrieb tritt und ist analog der obigen Ausführungs form nach Fig. 3 außer dem Steuerschaltkreis 7. Das heißt, der Steuerschaltkreis 7 enthält einen Leistungstransistor 71, einen ersten Treibertransistor 75, einen zweiten Trei bertransistor 76, äußere Basiswiderstände 72, 77 und 78 für die jeweiligen Transistoren 71, 75 und 76, einen Basis- Emitterwiderstand 79 für den zweiten Treibertransistor 76 und eine wellenschluckende Diode 74.

Der Betrieb der Ausführungsform nach Fig. 4 wird unten dis kutiert. Beim Schließen des Kontaktes des Bremsbetätigungs schalters 8 fließt Gleichstrom in die Basis des zweiten Treibertransistors 76 über den äußeren Basiswiderstand 77, wodurch der zweite Treibertransistor 76 leitend wird. Gleich zeitig wird der erste Treibertransistor 75 nichtleitend und Gleichstrom fließt von den Batterien 5 zur Basis des Leistungstransistors 71 über den Schalter 6 und den äußeren Basiswiderstand 72, wodurch der Leistungstransistor 71 lei tend wird. Infolgedessen rotiert der Gleichstrommotor 2 und aktiviert die Vakuumpumpe 1. Falls der Kontakt des Brems betätigungsschalters 8 geöffnet wird, wird der zweite Trei bertransistor 76 nichtleitend, so daß Gleichstrom von den Batterien 5 zur Basis des ersten Treibertransistors 75 über den Leistungsschalter 6 und den äußeren Basiswiderstand 77 fließt, wodurch der erste Treibertransistor 75 leitfähig wird. Infolgedessen wird der Leistungstransistor 71 nicht leitend, wobei seine Basis auf Massepotential gehalten wird. Der Gleichstrommotor 2 hört auf zu rotieren und die Vakuum pumpe 1 wird außer Betrieb gesetzt. Falls unter diesen Be dingungen der negative Druck im Vakuumtank einen vorbestimm ten Wert, wie er von dem druckerfassenden Schalter 4 erfaßt wird, erreicht, ist das Basispotential des ersten Treiber transistors 75 gleich dem Massepotential. Deshalb wird der erste Treibertransistor 75 nichtleitend und der Leistungs transistor 71 leitend, wodurch der Gleichstrommotor 2 ro tiert und die Vakuumpumpe 1 aktiviert.

Die alternative Ausführungsform kann, wie schon erwähnt wurde, einen größeren negativen Druck im Kraftverstärker oder dem Vakuumtank erzeugen, die Leistungsfähigkeit des Bremskraftverstärkers verbessern und die Bremstrittkraft verringern, da der Gleichstrommotor 2 nicht nur wenn der Bremsbetätigungsschalter 8 betrieben wird, rotiert und die Vakuumpumpe 1 aktiviert, sondern auch wenn der druckerfassen de Schalter 4 einen Abfall des negativen Druckes feststellt.

Während die Druckbetriebseinheit, die auf den Druck von der Pumpe reagiert, insbesondere mit Bezug auf den Bremskraft verstärker und den Vakuumtank in dem vorhergehenden beschrie ben wurde, soll die gegenwärtige Erfindung nicht darauf be schränkt werden. Sie ist genauso anwendbar auf Türschalt einrichtungen und andere Mechanismen.

Die Druckbetriebseinheit wurde oben als von dem negativen Druck von der Vakuumpumpe 1 betrieben beschrieben, aber sie kann auch mit einem positiven Druck von einem Kompressor aktiviert werden.

Claims

1. Steuerung für eine Pumpeinrichtung in Fahrzeugen mit einer Gleichstromversorgung (5),
mit einem von der Gleichstromversorgung (5) mit einem Gleich strom versorgten Gleichstrommotor (2),
mit einer von dem Gleichstrommotor (2) zum Erzeugen eines Druckes aktivierten Pumpe (1),
mit einer Druckbetriebseinheit, die mit dem Druck von der Pumpe (1) betrieben wird und
mit einer Steuereinrichtung (7) zum Betreiben des Gleichstrom motors (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Betätigungsschalter (8) zum Betätigen der Druckbe triebseinheit vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung (7) den Gleichstrommotor (2) startet, wenn der Betätigungs schalter (8) geschaltet wird.

2. Steuerung für eine Pumpeinrichtung in Fahr zeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckerfassungsschalter (4) vorgesehen ist zum Erfassen des Druckes in der Pumpe (1), wobei der Druckerfassungs schalter (4) dann in Betrieb geht, wenn der Druck einen vor bestimmten Wert erreicht, die Steuereinrichtung eine Ein richtung zum Betreiben des Gleichstrommotors (5) abhängig vom Betrieb des Druckerfassungsschalters (4) aufweist.

3. Steuerung für eine Pumpeinrichtung in Fahr zeugen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
eine erste in Reihe mit dem Gleichstrommotor (2) angeordnete Schalteinrichtung zum selektiven Anlegen der Gleichspannung von der Gleichstromquelle (5) an den Gleichstrommotor (2) durch ihren Schaltbetrieb,
eine zweite Schalteinrichtung, die als Antwort auf das Schließen des Betätigungsschalters (8) nichtleitend wird, zum Schalten der ersten Schalteinrichtung, und
eine dritte Schalteinrichtung, die abhängig vom Betrieb des Druckerfassungsschalters (4) nichtleitend wird, zum Schalten der ersten Schalteinrichtung.

4. Steuerung für eine Pumpeinrichtung in Fahr zeugen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Vakuumpumpe aufweist.

5. Steuerung für eine Pumpeinrichtung in Fahr zeugen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) einen Kompressor aufweist.