DE3341396A1

DE3341396A1 - Steuereinrichtung einer pumpe fuer die verwendung bei fahrzeugen

Info

Publication number: DE3341396A1
Application number: DE19833341396
Authority: DE
Inventors: Akio Himeji Hyogo Matsumoto; Mitsuyoshi Yokota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1984-05-17
Also published as: JPS5976777U; US4510425A

Description

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MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA
Tokyo / JAPAN

Steuereinrichtung einer Pumpe für die Verwendung bei Fahrzeugen
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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Pumpe für ein Fahrzeug, welche durch einen Gleichstrommotor angetrieben wird.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer gewöhnlichen Steuereinrichtung dieser Art. Die mit der Steuereinrichtung verbundene Unterdruckpumpe 1, mit der einer Vakuumzusatzeinrichtung oder einem Unterdruckreservoir (nicht gezeigt) für das Bremssystem eines Fahrzeugs ein Unterdruck zugeführt wird, wird von einem Gleichstrommotor 2 angetrieben, der wiederum von einer Steuerschaltung 3 gesteuert wird. Die Steuerschaltung 3 enthält einen Leistungstransistor 31, der mit dem Gleichstrommotor 2 in Reihe liegt, einen Treibertransistor 32 zum Steuern des Leistungstranstors 31, Vorwiderstände 33 und 34 für die Transistoren 31 und 32, eine Diode 35, welche Spannungsspitzen schluckt, und einen Basis-Emitter-Widerstand 36. Ferner gehört zur Steuereinrichtung ein Ruhestrom-Druckschalter 4, der sich innerhalb des Unterdruck 0 Verstärkers oder·Reservoirs befindet und den von der Unterdruckpumpe 1 erzeugten Unterdruck feststellt. Der Schalter

4 öffnet, wenn der Unterdruck einen bestimmten Wert erreicht. Zur Steuereinrichtung gehört außerdem eine Batterie

5 für die Stromzufuhr zur Steuerschaltung 3, wenn ein Schlüsselschalter 6 geschlossen wird.

Bei der herkömmlichen, beschriebenen Steuereinrichtung kann vor Inbetriebnahme des (nicht gezeigten) Motors der Unterdruck im Unterdruckverstärker oder Reservoir bis auf Atmosphärendruck ansteigen, und die Kontakte des Druckschalters 4 sind dabei geschlossen. Wenn der Schlüsselschalter 6 dann geschlossen wird, fließt Strom von der Batterie 5 über den Vorwiderstand 33 zur Basis des Leistungstransistors 31 , da.der Treibertransistor 32 -sich in gesperrtem Zustand befindet. Dadurch schaltet der Leistungstransistor 31 ein, so daß der Gleichstrommotor 2 Strom erhält und die Unterdruckpumpe 1 antreibt. Der Druck im Reservoir nimmt allmählich ab, so daß ein Unterdruck entsteht.

Erreicht dann der Unterdruck den vorgegebenen Wert, so öffnet der Druckschalter 4, und dadurch fließt Strom von der Batterie 5 über den Schlüsselschalter 6 und den.Vorwiderstand 34 zum Treibertransistor 32, wodurch dieser eingeschaltet wird. Dadurch wird der Leistungstransistor 31 abgeschaltet, was zur Folge hat, daß der Gleichstrommotor 2 und damit auch die Unterdruckpumpe 1 nicht mehr arbeiten. Sobald der Unterdruck im Reservoir schwächer wird, schließt der Kontakt des Druckschalters 4, und Gleichstrommotor 2 erhält erneut Strom. Durch diesen wiederholten Ablauf wird im Unterdruckverstärker oder Reservoir der Unterdruck auf einem bestimmten Wert gehalten.

Bei der beschriebenen herkömmlichen Steuereinrichtung ist jedoch der Schaltvorgang des Druckschalterkontakts oft so häufig, daß es zu einem Pendelvorgang kommen kann, wodurch die Lebensdauer der Einrichtung herabgesetzt wird.

Mit Hilfe der Erfindung soll dieser Nachteil der bisher üblichen Steuereinrichtung vermieden werden, weshalb eine Steuereinrichtung für eine Unterdruckpumpe zur Verwendung bei Fahrzeugen geschaffen wird, die in der Arbeitscharakteristik des Gleichstrommotors, der im Schaltbetrieb in Ab-

hängigkeit von dem festgestellten Unterdruck im Unterdruckverstärker oder Reservoir arbeitet, eine Hysterese aufweist.

Genauer gesagt wird mit der Erfindung eine Steuereinrichtung für eine Unterdruckpumpe zur Verwendung an Fahrzeugen geschaffen, die einen Gleichstrommotor für den Antrieb der Unterdruckpumpe und einen Druckschalter aufweist, der die Höhe des von der Pumpe erzeugten Unterdrucks feststellt, um abhängig davon den Gleichstrommotor zu steuern. Erfindungsgemäß weist dieser Druckschalter wenigstens drei Kontakte auf, so daß die Treibereinrichtung des Gleichstrommotors mit einer Hysteresecharakteristik versehen ist. Für diesen Zweck kann ein einziger Druckschalter verwendet werden. Es können aber auch zwei Druckschalter verwendet werden, die bei verschiedenen Drücken arbeiten.

Die Zeichnung zeigt im einzelnen in

Fig. 1 das Schaltbild einer herkömmlichen

Steuereinrichtung für eine Unter

druckpumpe ;

Fig. 2 das Schaltbild einer bevorzugten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; und

Fig. 3 einen Zeitablaufplan der Arbeitsabläufe verschiedener Teil der Schaltung nach Fig. 2. 30

In der Fig. 2, die ein Ausführungsbeispiel einer Pumpensteuereinrichtung gemäß der Erfindung zeigt, werden, soweit Übereinstimmung vorliegt, dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
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Die Steuereinrichtung enthält einen Druckschalter 7 mit einem im Normalzustand offenen Festkontakt 71, einem Schaltkontakt 72 und einem im Normalzustand geschlossenen Kontakt 73. Der Schaltkontakt 72 löst sich von dem Ruhe-Stromkontakt 73, wenn der Unterdruck einen ersten vorgegebenen Wert erreicht, und kommt mit dem Arbeitsstromkontakt 71 in Verbindung, wenn der Unterdruck einen zweiten vorgegebenen Wert erreicht. Des weiteren weist die Steuereinheit ..eine Steuerschaltung 8 auf, in der ein Leistungstransistor 81 mit einem Vorwiderstand R1 und einem Emitter-Basis-Widerstand R2, eine Diode 82, eine Überspannungsschutzdiode 83, ein Spannungskomparator 84 mit einer Direkteingangsklemme 84a, einer Inverseingangsklemme 84b und einer Ausgangsklemme 84c, Spannungsteilerwiderstände R3 und R4 zur Erzeugung eines Bezugsspannung, Spannungsteilerwiderstände R5 und R6, die mit einem Vergleichseingang verbunden sind, ein Rückkopplungswiderstand R7, ein Ausgangswiderstand R8 und eine Rückstromsperrdiode 85 ist. Der Widerstand R5 ist zwischen den ArbeitsStromkontakt 71 und den Schaltkontakt 72 des Unterdruckschalters 7 gelegt, und der Widerstand R6 liegt zwischen dem Ruhestromkontakt 73 und dem Schaltkontakt 72.

Die Funktionsweise der so aufgebauten Steuereinrichtung wird anhand der Fig. 3 beschrieben, die den Zeitverlauf einiger Signale an verschiedenen Punkten der Schaltung der Fig. 2 zeigt. Es sind in der Fig. 3 der zeitliche Verlauf des Unterdruck-s" im Reservoir, die jeweiligen Stellungen des Schaltkontaktes zwischen den festen Kontakten, die Eingangsspannung des Spannungskomparators 84 und die Schaltzustände des Gleichstrommotors 2 untereinander wiedergegeben.

Anfänglich herrscht im Unterdruckverstärker oder Reservoir ein schwacher Unterdruck, so daß der Schaltkontakt 72 auf dem Ruhestromkontakt 73 des Unterdruckschalters 7 aufliegt.

Wenn der Schlüsselschalter 6 dann geschlossen wird, erhält der Inverseingang 84b des Spannungskomparators 84 Massepotential, so daß die Ausgangsklemme 84c nach "H" geht und Strom dadurch von der Batterie 5 über den Schlüsselschalter 6, den Widerstand R1 und die Diode 82 zur Basis des Leistungstransistors 81 fließt, wodurch dieser auf Durchgang schaltet, so daß der Gleichstrommotor 2 läuft und die Unterdruckpumpe 1 antreibt. Damit erhöht sich der Unterdruck im Reservoir allmählich während der ersten Zeitspanne A in Fig. 3. Erreicht der Unterdruck dann einen bestimmten Wert im Zeitpunkt t , so entfernt sich der Schaltkontakt vom Ruhestromkontakt 73. Da jedoch die Werte der Spannungsteilerwiderstände R3, R4, R5 und R6 so gewählt sind, daß die Spannung am Widerstand R6, welche dem Inverseingang 84b zugeführt wird, niedriger als der Spannungsabfall am Widerstand R4 ist, behält die Ausgangsklemme 84c des Komparators 84 "H", so daß auch der Leistungstransistor 81 weiterhin leitend bleibt und der Gleichstrommotor 2 auf in der anschließenden Zeitspanne B in Fig. 3 weiterläuft.

Erreicht dann der Unterdruck im Zeitpunkt t_ einen zweiten vorgegebenen Wert, so kommt der Schaltkontakt 72 mit dem Arbeitsstromkontakt 71 in Berührung, wodurch die dem Inverseingang B zuführte Spannung größer als die Spannung am Direkteingang 84a wird. Dadurch ändert sich das Signal an der Ausgangsklemme 84c des Komparators 84 auf "L". Der Basisstrom des Leistungstransistors 81 wird dadurch abgeschaltet und mithin auch der Transistor und der Gleichstrommotor 2. Mit Signal "L" am Ausgang 84c wird die Eingangsspannung am Direkteinang 84a während der Dauer c in Fig. 3C aufgrund des Rückkopplungswiderstands R7 gesenkt. Da die Unterdruckpumpe 1 nicht angetrieben wird, wenn der Gleichstrommotor 2 nicht gespeist wird, nimmt bei Verbrauch der Unterdruck im Unterdrucksteuerzylinder oder Reservoir ab, so daß der Schaltkontakt 72 sich wieder vom Arbeitskontakt

71 löst und damit der Inverseingang 84b dieselbe Spannung wie im Zeitabschnitt B erhält. Da jedoch während dieser Zeit die Spannung am Direkteingang 84a während der Zeitdauer C abgesenkt ist, wie bereits erwähnt und in Fig. 3C gezeigt, bleibt die Ausgangsklemrne 84c in der Zeitspanne D in Fig. 3 auf "L", wodurch der Leistungstransistor weiterhin abgeschaltet bleibt. Der Unterdruck wird also weiterhin schwächer. Zum Zeitpunkt t_ erreicht dann der Unterdruck den ersten vorgegebenen Wert, bei dem der Schaltkon-:

takt 72 den Ruhestromkontakt 73 berührt, so daß der Inverseingang 84b an Masse gelegt wird und nun der Ausgang 84c des Komparators 84 wieder nach "H" geht, wie bei Fig. 3C gezeigt. Damit schaltet der Leistungstransistor 81 wieder ein und setzt den Gleichstrommotor 2 in Gang. Die Unterdruckpumpe 1 arbeitet dann erneut und verstärkt den Unterdruck im Unterdrucksteuerzylinder oder Reservoir.

Dieser Vorgang wiederholt sich stets, so daß der Unterdruck im Bereich zwischen den beiden vorgegebenen Werten bleibt.

Anstelle des Unterdruckschalters mit drei Kontakten kann dieselbe Funktion auch mit einem ersten Schalter, der beim ersten vorgegebenen Wert öffnet, und einem zweiten Schalter, der beim zweiten vorgegebenen Wert schließt, arbeiten.

In beiden Fällen wird der den herkömmlichen Steuereinrichtungen anhaftende Pendeleffekt vermieden.

Claims

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MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA
Tokyo / JAPAN

Steuereinrichtung einer Pumpe für die' Verwendung bei Fahrzeugen
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Patentansprüche

( 1. ) Steuereinrichtung einer Unterdruckpumpe für die Verwendung bei Fahrzeugen mit einem Gleichstrommotor, der die Unterdruckpumpe antreibt, und druckempfindlichen Schaltmitteln, mit denen der von der Pumpe erzeugte Unterdruck erfaßt wird und die abhängig von dem erfaßten Unterdruck zur Steuerung des Gleichstrommotors beitragen,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltmittel (7) drei Kontakte (71, 72, 73) aufweisen, mit deren Hilfe ein Antrieb des Gleichstrommotors (2) mit Hysteresecharakteristik erzielt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschaltmittel zwei Druckschalter aufweisen, die bei unterschiedlichen Drücken schalten.
3. Steuereinrichtung einer Unterdruckpumpe für die Verwendung bei Fahrzeugen mit einem Gleichstrommotor, der für die Erzeugung eines Unterdrucks eine Pumpe antreibt, und

einem druckempfindlichen Schalter, der den von der Pumpe er-

zeugten Unterdruck erfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) drei Kontakte (71, 72, 73) aufweist und bei Erreichen eines ersten und eines zweiten bestimmten Druckwertes seine Kontaktstellungen ändert, daß Mittel (84) zum Vergleichen des Ausgangswertes des druckempfindlichen Schalters (7) mit einem Bezugswert vorgesehen sind, und daß Treibermittel (81) für die Speisung des Gleichstrommotors (2) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichsmittel (84) 'vorhanden sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der druckempfindliche Schalter (7) zwei feststehende Kontakte (71, 73) und einen Schaltkontakt (72) aufweist, der in Ruhestelung mit einem ersten feststehenden Kontakt (73) in Verbindung ist, sich vom Erreichen des ersten vorgegebenen Druckwertes an von diesem ersten feststehenden Kontakt (73) wegbewegt und bei Erreichen des zweiten vorgegebenen Druckwertes mit dem zweiten feststehenden Kontakt (7.1) in Verbindung kommt.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem ersten und einem zweiten Druckschalterabschnitt besteht.
6. Steuereinrichtung einer Unterdruckpumpe für die Verwendung bei Fahrzeugen mit einem Gleichstrommotor, der für die Erzeugung eines Unterdrucks eine Pumpe antreibt, und einem druckempfindlichen Schalter, der den von der Pumpe erzeugten Unterdruck erfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) einen ersten und einen zweiten fest-

stehenden Kontakt (73, 71) und einen Schaltkontakt (72) aufweist, der in Ruhestellung den ersten feststehenden Kontakt (73) berührt, sich bei Erreichen eines ersten bestimmten Druckwertes von diesem abhebt und bei Erreichen eines zweiten bestimmten Druckwertes am zweiten feststehenden Kontakt (71) zur Anlage kommt, daß der erste feststehende Kontakt (73) mit Masse und der zweite feststehende Kontakt mit einer Speisungsklemme verbunden ist, daß ein Komparator (84) mit einer ersten Eingangsklemme (84b) mit dem Schaltkontakt (72) verbunden ist, daß ein erster Spannungsteiler (R3, R4) eine Bezugsspannung für den zweiten Komparatoreingang (84a) liefert, daß ein zweiter Spannungsteiler (R5,R6) eine Vorspannung für den ersten Komparatoreingang liefert, daß ein Rückkopplungswiderstand (R7) zwischen dem zweiten Eingang (84a) und dem Ausgang (84c) des Komparators (84) liegt und daß die Basis eines Treibertransistors (81) mit dem Ausgang (84c) des Komparators (84) , sein Emitter mit Masse und sein Kollektor mit einem Anschluß des Gleichstrommotors (2) verbunden sind, während der zweite Anschluß des Gleichstrommtors (2) an die Speisungsquelle (5) angeschlossen ist.