DE4420754A1 - Schaltungsanordnung zur getakteten Bestromung von mehreren Verbrauchern im Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur getakteten Bestromung von mehreren Verbrauchern im Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Funktion vieler elektrischer Komponenten im Kraftfahrzeug wird über den zugeführten Versorgungsstrom geregelt. So kann die Drehzahl eines Elektromotors durch die Regelung des zugeführten Stromes variiert werden. In dieser Weise geregelte Elektromoto­ ren werden eingesetzt bei: Gebläsen und Zusatzgebläsen für eine Fahrzeugklimatisierung, ABS-Rückförderpumpe und Kraftstoff-För­ derpumpe sowie bei Scheibenwischern. Desweiteren kann bei einem Einrückrelais einer Startvorrichtung, eine Haltewicklung einge­ spart werden, wenn der Strom durch die Einzugswicklung des Re­ lais nach Beendigung des Einrückvorgangs auf die Stromstärke heruntergeregelt wird, die zum Halten des Relaisankers notwendig ist.

Zur Drehzahlsteuerung von Elektromotoren ist es bekannt, entwe­ der Vorwiderstände, die über Relais eingeschaltet werden, oder auch lineare Stromregler zu verwenden. Nachteilig daran ist die hohe Verlustleitung und die damit verbunden Belastung des Bord­ netzes, wenn beispielsweise Heizungsgebläse permanent betrieben werden.

Alternativ ist es auch bekannt, durch eine getaktete Bestromung eine Leistungsdrosselung vorzusehen. Der getaktete Strom wird dabei von einem Taktmodul geliefert, in welchem Leistungs-Halb­ leiter mit geeigneten Zusatzschaltungen zusammengefaßt sind.

Diese Zusatzschaltungen sind erforderlich, weil ein erhöhter Aufwand zur Entstörung durch Einsatz geeigneter Hochfrequenzfil­ ter notwendig ist. Die Verwendung von Taktmodulen hat den Vor­ teil, daß bei getakteter Bestromung die Verlustleistung sehr viel geringer ist, als bei Verwendung eines Stromreglers. Einem breiteren Einsatz im Kraftfahrzeug stehen bisher die hohen Ko­ sten eines Taktmoduls entgegen.

Es ist bereits eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung aus der DE 39 36 638 C1 bekannt, wonach mehrere in einer Verbraucher­ gruppe zusammengefaßte Verbraucher im Fahrzeug durch eine ge­ meinsame, getaktete Bestromung versorgt werden, die in Abhängig­ keit des Ladezustandes der Batterie geregelt wird, um im Falle einer drohende Erschöpfung des Batterieladungszustandes die die­ ser Verbrauchergruppe bereitgestellte Leistung zu reduzieren. Insbesondere sind in dieser Verbrauchergruppe die Komfortver­ braucher im Fahrzeug zusammengefaßt. Durch eine kontrollierte Abschaltung oder Taktung dieser Verbraucher kann im Bedarfsfall die elektrische Energieversorgung der für Fahrbetrieb unver­ zichtbaren Komponenten gesichert werden.

Die bekannte Schaltungsanordnung ist nicht dafür vorgesehen, das Taktmodul auch im Normalbetrieb beispielsweise zur bestimmungs­ gemäßen Drehzahlregelung eines Gebläses, einer Förderpumpe oder eines Scheibenwischers einzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Schaltungsan­ ordnung so weiterzubilden, daß auch die bestimmungsgemäßen, durch Stromtaktung regelbaren Funktionen von nachgeschalteten Verbrauchern durch ein gemeinsames Taktmodul bedarfsgerecht ge­ regelt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfin­ dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht in der Mehrfachnutzung des Taktmoduls, wobei ein Steuergerät bedarfs- und anforderungs­ gemäß die Stromtaktung regelt und mittels einer Schaltstufe den getakteten Strom auf bestimmte Verbraucher schaltet.

Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik bestehen in einer kostengünstigen Gesamtlösung, die sich insbesondere für Verbraucher eignet, die selten gleichzeitig oder nicht über län­ gere Zeit gleichzeitig geschaltet sind. Typische Beispiele sind die Ansteuerung von Gebläsen, Förderpumpen und Scheibenwischer, die in den Ausführungsbeispielen behandelt sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine gemeinsame Dreh­ zahlregelung der Kraftstoff-Förderpumpe und des Scheibenwischer­ motors wie folgt vorgesehen: Bei geringer und mittlerer angefor­ derter Wischfrequenz wird der Wischermotor gemeinsam mit der Förderpumpe von dem Taktmodul insbesondere auch in Abhängigkeit von der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors geregelt; bei hoher angeforderter Wischerfrequenz wird das Taktmodul allein zu einer wegabhängigen Drehzahlregelung des Wischermotors eingesetzt, um Schlierenbildung zu verringern, während die Förderpumpe auf ma­ ximale Kraftstoffzufuhr geschaltet ist und ungetaktet bestromt wird. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist, daß mit einem ge­ meinsamen Taktmodul sowohl die bedarfsgerechte Ansteuerung der Förderpumpe als auch die Reduzierung von Schlierenbildung er­ reicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen entsprechend der Zeichnung dargestellt und näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1a ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur getakteten Versorgung zweier Verbrau­ cher, unter Verwendung eines Taktmoduls 1 und einer Schaltstufe 2,

Fig. 1b ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, welches eine additive Nebenspeisung 5 vor­ sieht,

Fig. 1c ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, welches neben einem getakteten Strom einen Dauerstrom zur Versorgung der Verbraucher vorsieht.

Fig. 2a eine erste Ausführung der Schaltstufe 2,

Fig. 2b eine zweite Ausführung der Schaltstufe 2.

In der Fig. 1a ist ein Taktmodul 1 gezeigt, das einerseits an den Pluspol + der Bordnetzversorgung des Fahrzeugs angeschlossen ist und andererseits eine Schaltstufe 2 mit einem getakteten Strom 1.1 speist. Die Stromtaktung und damit die Leistungsregu­ lierung geschieht abhängig von einem Taktsteuersignal 4.5, wel­ ches durch ein Steuergerät 4 vorgegeben wird. Die Schaltstufe 2 gibt ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Speisestrom 2.1, 2.2 an einen ersten bzw. einen zweiten Verbraucher 3.1, 3.2. Die Weiterleitung des getakteten Stromes 1.1 durch die Schaltstufe 2 an die beiden Verbraucher 3.1, 3.2 geschieht ab­ hängig von einem Schaltsignal 4.4, welches ebenfalls von dem Steuergerät 4 vorgegeben wird. Die Vorgabe des Taktsteuersignals 4.5 und des Schaltsignals 4.4 durch das Steuergerät 4 geschieht abhängig von Eingangssignalen 4.1-4.3. Das erste Eingangssignal 4.1 umfaßt die Funktionssteuersignale, welche zur Steuerung der durch den ersten Speisestrom 2.1 steuerbaren Funktionen des er­ sten Verbraucher 3.1 dient. So kann beispielsweise das Funkti­ onssteuersignal 4.1 den abgefragten Wert eines Bedienelementes eines Klimasteuergerätes darstellen, wenn der erste Verbraucher 3.1 ein Heizungsgebläse ist. Das zweite Eingangssignal 4.2 um­ faßt entsprechend die Funktionssteuersignale für den zweiten Verbraucher 3.2. Das dritte Eingangssignal 4.3 umfaßt Betriebs­ zustandsgrößen des Fahrzeugs z. B. Batterieladezustand oder Motor­ drehzahl. Die jeweiligen Verbraucher 3.1, 3.2 stehen nicht nur für einen einzigen Verbraucher, sondern können jeweils eine Ver­ brauchergruppe repräsentieren, ebenso können die Eingangssignale 4.1-4.3 jeweils für einen ganzen Satz von Signalen stehen.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ge­ mäß Fig. 1a wird nun in Verbindung mit der ersten Ausführung 2A der Schaltstufe, wie sie in Fig. 2a dargestellt ist, beschrie­ ben: In der Schaltstufe 2A wird der getaktete Strom 1.1 dem er­ sten Verbraucher ununterbrochen zugeführt, während der zweite Verbraucher bedarfsweise parallel hinzugeschaltet und durch den getakteten Strom 1.1 mitversorgt wird in diesem Fall teilt sich der getaktete Strom 1.1 parallel zwischen dem ersten und dem zweiten Speisestrom 2.1 bzw. 2.2 auf. Zur Unterbrechung des zweiten Speisestromes 2.2 ist ein Schalter 6A vorgesehen, der im Grundzustand geöffnet und erst bei Vorliegen eines Schaltsignals 4.4 geschlossen wird.

Gleichzeitig mit der Bereitstellung des Schaltsignals 4.4 stellt das Steuergerät 4 mittels des Taktsteuersignals 4.5 die Stromtaktung auf den durch die Eingangssignale 4.1-4.3 angefor­ derten Betrieb mit nur dem ersten Verbraucher 3.1 oder mit bei­ den Verbrauchern 3.1, 3.2 ein. Die Umstellung kann dabei auch eine Änderung des Algorithmus zur Stromregelung beinhalten.

Eine Anwendung der durch Fig. 1a mit Fig. 2a gegebenen Kombina­ tion bietet sich für ein Klimasteuergerät im Kraftfahrzeug an:
Der erste Verbraucher 3.1 ist dann beispielsweise ein Gebläse und der zweite Verbraucher 3.2 ein Zusatzgebläse. Das Zusatzge­ bläse wird bedarfsweise entweder durch Bedienelemente des Klima­ steuergerätes vom Fahrzeuginsassen angefordert (Funktionssteuer­ signal 4.2) oder beispielsweise durch ein Sensorsignal für die Innenraumtemperatur (z. B. als Betriebszustandsgröße 4.3) auto­ matisch geschaltet. Dabei wird gleichzeitig die Stromtaktung auf den kombinierten Betrieb beider Gebläse eingestellt.

Die Kombination der Schaltungsanordnung nach Fig. 1a mit einer Schaltstufe in einer Ausführung 2B nach Fig. 2b bietet weitere Anwendungen zur Doppelnutzung des Taktmoduls. Die Schaltstufe 2B schaltet mittels eines Wechselschalters 6B - bei Vorliegen eines Schaltsignals 4.4 - den getakteten Strom 1.1 von der Leitung für den ersten Speisestrom 2.1 auf die Leitung für den zweiten Spei­ sestrom 2.2 um.

Eine Anwendung dieser Anordnung bietet sich beispielsweise zur wechselnden Ansteuerung des Zusatzgebläses (erster Verbraucher 3.1) und des ABS-Pumpenmotors (zweiter Verbraucher 3.2). In die­ sem Fall werden vom Klimasteuergerät das erste Funktionssteuer­ signal 4.1 für das Zusatzgebläse und vom ABS-Steuergerät das zweite Funktionssteuersignal 4.2 für den ABS-Pumpenmotor dem Steuergerät 4 zugeführt. Das Steuergerät 4 schaltet entsprechend dem angeforderten Betrieb den entsprechenden Elektromotor ein und steuert das Taktmodul 1 entsprechend der angeforderten Lei­ stung. So steuert im Normalbetrieb das Taktmodul 1 das Zusatzge­ bläse. Für den ABS-Betrieb, der nur kurzzeitig wirksam ist, wird mit dem entsprechenden Schaltsignal 4.4 das Zusatzgebläse abge­ schaltet, und das Taktmodul 1 übernimmt die Steuerung des ABS-Pumpenmotors nach dem entsprechenden ABS-Algorithmus.

Eine weitere Anwendung zur Doppelnutzung des Taktmoduls 1 bietet sich für das Einrückrelais einer Startvorrichtung und einen be­ liebigen anderen, nur im Fahrbetrieb benötigten Verbraucher: Für den Startvorgang stellt das Taktmodul 1 dem Einrückrelais den Einzugstrom und Haltestrom für die Einzugswicklung bereit. Nach dem Start schaltet die Schaltstufe 2B den getakteten Strom 1.1 auf den anderen Verbraucher und dient beispielsweise der getak­ teten Speisung einer ABS-Förderpumpe oder einer ganzen Verbrau­ chergruppe.

In der Fig. 1b ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, bei der der zweite Verbraucher 3.2 zusätzlich über eine Nebenspeisung 5 versorgt wird. Zur Ent­ kopplung ist eine Diode 6 vorgesehen, womit verhindert wird, daß der erste Verbraucher 3.1 durch den Nebenspeisestrom 5.1 mitge­ speist wird. Die Nebenspeisung 5 ist im wesentlichen eine Lei­ stungsendstufe, welche mit dem Pluspol + des Bordnetzes verbun­ den ist und über einen Steuereingang von dem Steuergerät 4 ange­ steuert wird. Abhängig von dem am Steuereingang anliegenden Ne­ bensteuersignal 4.6 wird ein mehr oder weniger großer Nebenspei­ sestrom 5.1 durchgeschaltet.

In Verbindung mit einer Schaltstufe 2 gemäß Fig. 2a kann die Ne­ benspeisung 5 zum einen das Taktmodul 1 bei der Bereitstellung der Spitzenleistung unterstützen, wenn für beide Verbraucher 3.1, 3.2 die volle Leistung angefordert wird. Damit kann das Taktmodul 1 für eine geringere Spitzenleistung ausgelegt werden. Zum anderen erlaubt die Nebenspeisung 5 in einem niedrigen bis mittleren Leistungsbereich eine unabhängige Steuerung des zwei­ ten Verbrauchers 3.1, indem dem getakteten Speisestrom 2.2 der Nebenspeisestrom 5.1 überlagert wird. Da der erhöhte Strombedarf für Anlauf- oder Kurzschlußströme der Verbraucher durch das Taktmodul 1 übernommen wird und durch eine darin integrierte Schutzschaltung abgesichert ist, kann die Nebenspeisung 5 für einen niedrigere Leistung ausgelegt sein.

Eine Anwendung ist beispielsweise die Doppelnutzung des Taktmo­ duls 1 zur Speisung eines Gebläses (erster Verbraucher 3.1) und eines ABS-Pumpenmotors (zweiter Verbraucher 3.2). Für diesen Fall wird die Nebenspeisung 5 wirksam, wenn volle Gebläselei­ stung und volle Leistung beim ABS-Pumpenmotor gebraucht wird. Weiterhin ist bis zu einer mittleren Leistung eine unabhängige Gebläsesteuerung möglich, die eine dem Fahrerwunsch entspre­ chende Gebläsedrehzahl erlaubt. In vorteilhafter Weise können dabei die unterschiedlichen Innenwiderstände der Antriebsmotoren ausgenutzt werden. Ebenso ist eine entsprechende Zusammenschal­ tung eines Gebläses (erster Verbraucher 3.1) mit einem Zusatzge­ bläse (zweiter Verbraucher 3.2) denkbar.

In ähnlicher, vorteilhafter Weise kann die Schaltungsanordnung nach der Fig. 1b in Verbindung mit einer Schaltstufe nach Fig. 2b eingesetzt werden. Diese Anordnung erlaubt, wenn der Speise­ strom 2.2 für den zweiten Verbraucher 3.2 von dem getakteten Strom 1.1 abgekoppelt ist, wie in Fig. 2b dargestellt, daß eine hilfsweise Stromversorgung von der Nebenspeisung 5 bereitge­ stellt werden kann.

In Abwandlung des letztgenannten Beispiels, wird in dem Ausfüh­ rungsbeispiels gemäß Fig. 1c die Nebenspeisung durch die Mög­ lichkeit ersetzt, daß einer der Verbraucher getaktet gespeist wird, während der andere Verbraucher in der Schaltstufe 2C mit dem Pluspol + des Bordnetzes verbunden ist und durch einen unge­ regelten Dauerstrom 2.3 gespeist wird. Zu diesem Zweck weist die Schaltstufe 2C neben dem Eingang für den getakteten Strom 1.1 zusätzlich einen zweiten Eingang auf, der mit den Pluspol + des Bordnetzes verbunden ist und den Dauerstrom 2.3 bereitstellt. Abhängig von dem Schaltsignal 4.4 kann somit jeder der Verbrau­ cher 3.1, 3.2 entweder abgekoppelt, mit dem getakteten Strom 1.3 oder mit dem Dauerstrom 2.3 gespeist werden.

Von allen denkbaren Schaltungskombinationen, welche die beiden Eingangsströme 1.1, 2.3 der Schaltstufe 2C auf die Speiseströmen 2.1, 2.2 schalten, werden drei Schaltzustände, die für ein nach­ folgendes Anwendungsbeispiel benötigt werden, exemplarisch dar­ gestellt. Der erste Schaltzustand S1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbraucher 3.1 abgekoppelt ist und der zweite Verbraucher 3.2 mit dem getakteten Strom 1.1 gespeist wird. Der zweite Schaltzustand S2 ist dadurch gekennzeichnet, daß beide Verbraucher 3.1, 3.2 gemeinsam von dem getakteten Strom 1.1 ge­ speist werden und der dritte Schaltzustand S3 ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Verbraucher 3.1 von dem getakteten Strom 1.1 und der zweite Verbraucher 3.2 von dem Dauerstrom 2.3 gespeist wird.

Eine vorteilhafte Anwendung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1c ergibt sich für eine Doppelnutzung des Taktmoduls 1 zur kombi­ nierten Ansteuerung einer elektrischen Kraftstoff-Förderpumpe und eines Scheibenwischermotors. Die Förderpumpe wird nach der­ zeitiger Praxis mit der Bordnetzspannung versorgt und ist nach dem höchsten Verbrauch des Verbrennungsmotors eingestellt. Bei niedrigerem Leistungsbedarf des Verbrennungsmotors ist der Be­ darf an Fördermenge und damit an Pumpleistung entsprechend ge­ ringer, so daß die überschüssige Kraftstoffmenge über ein Über­ druckventil in eine Rücklaufleitung abgeführt wird. Bei niedri­ gem verbrennungsmotorischen Verbrauch stellt sich damit eine un­ nötig hohe Verlustleistung und Bordnetzbelastung ein. Sowohl für die Verlustleistung als für auch die Geräuschentwicklung wäre es vorteilhaft, wenn die Drehzahl der Förderpumpe durch ein getak­ tete Bestromung mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors variiert werden könnte. Aus Kostengründen wurde dies meist unterlassen. Ähnliches läßt sich sagen für die Ansteuerung des Scheibenwi­ schermotors, der mit unterschiedlichen Drehzahlen und Wischin­ tervallen betrieben wird. Nach derzeitiger Praxis wird der Wi­ schermotor mittels spezieller Kollektorschaltungen mit unter­ schiedlichen Drehzahlen gefahren, was aber mit einer nennenswer­ ten Minderung des Wirkungsgrades einhergeht. Als Folge des Kur­ beltriebs ergibt sich ferner bei konstanter Drehzahl des Wi­ schermotors eine über den Wischweg variierende Wischgeschwindig­ keit, was bei höheren Wischgeschwindigkeiten eine erhöhte Nei­ gung zur Schlierenbildung bedingt. Mit einer getakteten Ansteue­ rung des Wischermotors kann sowohl der Wirkungsgrad bei niedri­ ger Wischfrequenz als auch die Steuerung der Wischgeschwindig­ keit verbessert werden. Dabei können die Endlagenschalter und gegebenenfalls ein Winkelstellungsgeber für die Drehzahlsteue­ rung des Wischermotors im Wischbereich herangezogen werden.

Durch eine erfindungsgemäße Doppelnutzung des Taktmoduls gemäß Fig. 1c zur Ansteuerung des Wischermotors (erster Verbraucher 3.1) und der Förderpumpe (zweiter Verbraucher 3.2) ergibt sich eine kostengünstige Lösung mit den Vorteilen der getakteten An­ steuerung der jeweiligen Elektromotoren. Die Funktionsweise ist in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt:

Die erste Spalte stellt die vom Fahrzeugführer über ein Bedien­ element angeforderte Wischstufe (0-III) für den Wischermotor 3.1 dar, welche mittels des ersten Funktionssteuersignal 4.1 dem Steuergerät 4 übermittelt wird. Als Funktionssteuersignal 4.2 für die Förderpumpe 3.2 wird die Drehzahl n des Verbrennungsmo­ tors dem Steuergerät 4 übermittelt.

Die zweite Spalte der Tabelle führt den mittels des Schaltsi­ gnals 4.4 vom Steuergerät 4 angewählten Schaltzustand gemäß der weiter oben angegeben Abkürzung auf. Die dritte Spalte der Ta­ belle stellt dar, welche charakteristische Größe oder welcher Algorithmus das Taktsteuersignal 4.5 und damit den getakteten Strom 1.1 bestimmen.

Die vierte und die fünfte Spalte zeigen jeweils für den Wischer­ motor 3.1 und die Förderpumpe 3.2 deren Bestromung auf, indem aufgeführt ist, ob der jeweilige Verbraucher 3.1, 3.2 abgekop­ pelt ist, getaktet bestromt oder dauerbestromt wird.

Die erste Zeile der Tabelle kennzeichnet den Betrieb ohne Akti­ vierung des Scheibenwischers (Stufe 0). Das Taktmodul 1 dient dann ausschließlich zur getakteten Bestromung der Förderpumpe 3.2 in Abhängigkeit von der Drehzahl n.

Die zweite Zeile kennzeichnet einen Betrieb, bei dem für den Scheibenwischer 3.1 die (langsame) Wischstufe I angefordert ist. Dem Schaltzustand S2 entsprechend werden der Scheibenwischer 3.1 und die Förderpumpe gemeinsam mit einem getakteten Strom 1.1 ge­ speist, durch den der Scheibenwischer 3.1 mit niedriger Wisch­ frequenz betrieben wird und durch den die Pumpleistung der För­ derpumpe 3.2 reduziert ist. Damit bei höheren Drehzahlen auch noch ausreichend Kraftstoff zur Verfügung steht, kann vorgesehen sein, daß durch ein entsprechendes Schaltsignal 4.4 die Schalt­ stufe 2C vorübergehend in den Schaltzustand S3 übergeht, wodurch der Wischermotor 3.1 nach wie vor entsprechend dem Wischprogramm "I" getaktet bestromt wird, aber die Förderpumpe 3.2 durch den maximalen Dauerstrom 2.3 versorgt wird, wodurch die volle Pum­ pleistung bereitsteht. Die Umschaltung des Schaltzustandes von S2 nach S3 kann beispielsweise durch das Überschreiten einer Drehzahlgrenze durch das Drehzahlsignal n 4.1 ausgelöst werden. Die Wischstufe I ist einem Betrieb bei stehendem oder langsam fahrendem Fahrzeug optimal angepaßt, weil dann die reduzierte Pumpleistung ausreicht und nicht in den Schaltzustand S3 mit voller Pumpleistung umgeschaltet werden muß.

Die dritte Zeile der Tabelle kennzeichnet einen Betrieb bei dem für den Wischermotor 3.1 die zweite (mittlere) Wischstufe II an­ gefordert wird. Dabei ist vorgesehen, daß der getaktete Strom 1.1 der dem Wischermotor 3.1 und der Förderpumpe 3.2 zugeführt wird, mittels des Taktsteuersignals 4.5 in Abhängigkeit von der Drehzahl n geregelt wird. Der getaktete Strom 1.1 wird so einge­ stellt, daß die der angeforderten Fahrleistung entsprechende Pumpleistung immer sichergestellt ist und bei niedrigen Drehzah­ len n die Wischfrequenz oberhalb derer der Wischstufe I liegt. Die zweite Wischstufe ist einem Fahren auf einer Überlandstraße bei mittlerem Regen optimal angepaßt, weil mit zunehmender Fahr­ geschwindigkeit auch die Wischfrequenz zunehmen sollte, um die Sicht durch die Frontscheibe freihalten zu können.

Die vierte Zeile in der Tabelle kennzeichnet einen Betrieb, bei dem für den Scheibenwischer 3.1 mit der Wischstufe III die höch­ ste Wischfrequenz angefordert ist. Für diesen Fall wird die För­ derpumpe 3.2 mit dem Dauerstrom 2.3 versorgt und erbringt die volle Pumpleistung. Das Taktmodul 1 steuert währenddessen die Wischgeschwindigkeit des Wischermotors 3.1 in Abhängigkeit vom Wischweg und gemäß eines Antischlieren-Algorithmus. Insgesamt benötigt das Steuergerät 4 zur Erfüllung seiner Regelungsaufgabe als weitere erste Funktionssteuersignale 4.1 die Signale von den Endschaltern oder Wischwinkelgebern. Die dritte Wischstufe III ist für eine Fahrt mit mittlerer bis hoher Geschwindigkeit bei mittlerem bis starkem Regen optimal angepaßt. Ohne nennenswerte Verschlechterung des Wirkungsgrades kann auf maximale Pumplei­ stung gestellt werden, während das Taktmodul 1 gemäß einem Wischprogramm zur Vermeidung von Schlierungsbildung angesteuert wird.

Ohne weiteres kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in allen Ausführungen auch dazu verwendet werden, um in Abhängig­ keit einer am Steuergerät 4 anliegenden Betriebszustandsgröße 4.3, welche den Batterieladezustand charakterisiert, in an sich bekannter Weise eine kontrollierte Abschaltung oder Leistungsre­ duzierung für weniger wichtige Verbrauchergruppen einzuleiten, wenn eine Erschöpfung des Batterieladezustands angezeigt wird.

Die Schaltvorgänge in der Schaltstufe 2 können, wie in den Fig. 2a und Fig. 2b angedeutet, mittels Relaisschaltern ausgeführt werden. Ebenso ist eine Realisierung mittels Leistungs-Halblei­ tern möglich.

Ohne weiteres kann die technische Lehre der Erfindung auf eine Mehrfachnutzung des Taktmoduls erweitert werden, bei der eine Schaltstufe mehr als zwei nachgeschaltete Verbraucher ansteuert. Ohne weiteres ist auch eine hierarchische Hintereinander- oder Parallelschaltung mehrerer Schaltstufen denkbar.

Claims (15)

1. Schaltungsanordnung zur getakteten Bestromung von mehreren Verbrauchern im Kraftfahrzeug bestehend

• - aus einem Taktmodul, das einen getakteten Strom an eine nach­ geschaltete Schaltstufe abgibt, wobei die Stromtaktung durch ein Taktsteuersignal regelbar ist,
• - aus der Schaltstufe, welche die nachgeschalteten Verbraucher individuell mit einem Speisestrom versorgt und abhängig von ei­ nem Schaltsignal den getakteten Strom an mindestens einen der nachgeschalteten Verbraucher weiterschaltet und
• - aus einem Steuergerät, das abhängig von Eingangssignalen das Taktsteuersignal und das Schaltsignal bereitstellt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eingangssignale (4.1-4.3) spezifische, den jeweiligen Verbrauchern zugeordnete Funktionssteuersignale (4.1, 4.2) umfassen, welche zur Steuerung der bestimmungsgemäßen, durch Stromtaktung veränderbaren Funktionen der Verbraucher die­ nen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale (4.1-4.3) auch Betriebszustandsgrößen (4.3) des Kraftfahrzeugs umfassen, insbesondere die Drehzahl des Verbrennungsmotors, die Raumtemperatur der Fahrgastzelle und den Batterieladezustand.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verbraucher (3.2) vorübergehend auch durch einen Dauerstrom (5.1) versorgt werden kann, der von einer Nebenspei­ sung (5) bereitgestellt wird, die ebenfalls von dem Steuergerät (4) mittels eines Nebensteuersignals (4.6) abhängig von den Ein­ gangssignalen (4.1-4.3) regelbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltstufe (2) den getakteten Strom (1.1) un­ unterbrochen als Speisestrom (2.1) an einen ersten Verbraucher (3.1) abgibt und parallel aber nicht ununterbrochen als Speise­ strom (2.2) an einen zweiten Verbraucher (3.2) abgibt, wobei die Unterbrechung durch das Schaltsignal (4.4) steuerbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbraucher (3.2), der zusätzlich von dem Dau­ erstrom (5.1) aus der Nebenspeisung (5) gespeist werden kann, der zweite Verbraucher (3.2) ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltstufe (2) den getakteten Strom (1.1) ab­ hängig von dem Schaltsignal (4.4) als Speisestrom (2.1) entweder einem ersten Verbraucher (3.1) oder als Speisestrom (2.2) einem zweiten Verbraucher (3.2) zuteilt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltstufe (2) eingangsseitig mit dem Pluspol (+) des Bordnetzes verbunden ist und abhängig von dem Schaltsi­ gnal (4.4) mindestens einen der Verbraucher (3.2) zeitweise mit dem Pluspol (+) verbindet.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung verwendet wird für ein Klimasteuergerät mit einem Gebläse als ersten Verbraucher (3.1) und einem Zusatzgebläse als zweiten Verbraucher (3.2).

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung angewendet wird für ein Gebläse oder Zusatzgebläse einer Fahrzeugklimatisierung als er­ sten Verbraucher (3.1) und einem ABS-Pumpenmotor als zweiten Verbraucher (3.2).

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung angewendet wird für ein Einrückre­ lais einer Startvorrichtung als ersten Verbraucher (3.1) und ei­ nen beliebigen nur im Fahrbetrieb benötigten Verbraucher (3.2), insbesondere einen ABS-Pumpenmotor, als zweiten Verbraucher (3.2).

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung angewendet wird für einen Scheiben­ wischermotor als ersten Verbraucher (3.1) und einer Kraftstoff- Förderpumpe als zweiten Verbraucher (3.2).

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem ersten Bereich für die Wischfrequenz der Wi­ schermotor (3.1) und die Förderpumpe (3.2) gemeinsam getaktet bestromt werden, wobei die Stromtaktung konstant ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem zweiten Bereich für die Wischfrequenz der Wi­ schermotor (3.1) und die Förderpumpe (3.2) gemeinsam getaktet werden, wobei die Stromtaktung drehzahlabhängig gesteuert wird.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem dritten Bereich für die Wischfrequenz der Wi­ schermotor (3.1) getaktet bestromt wird, wobei die Stromtaktung einem Algorithmus zur Vermeidung von Schlierenbildung folgt, und die Förderpumpe mit dem Pluspol (+) des Bordnetzes verbunden ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß für hohe Drehzahlen des Verbrennungsmotors die Förder­ pumpe (3.2) mit dem Pluspol (+) des Bordnetzes verbunden ist und der Wischermotor (3.1) getaktet bestromt wird.