EP1365944A2 - Verfahren zur spannungsversorgung nach dem abschalten einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur spannungsversorgung nach dem abschalten einer brennkraftmaschine

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Publication number
EP1365944A2
EP1365944A2 EP01995618A EP01995618A EP1365944A2 EP 1365944 A2 EP1365944 A2 EP 1365944A2 EP 01995618 A EP01995618 A EP 01995618A EP 01995618 A EP01995618 A EP 01995618A EP 1365944 A2 EP1365944 A2 EP 1365944A2
Authority
EP
European Patent Office
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phase
internal combustion
combustion engine
voltage
switched
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01995618A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Kirschner
Helmut Binder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1365944A2 publication Critical patent/EP1365944A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for power supply after switching off an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • a motor vehicle has a large number of electronic devices or assemblies which have to be supplied with voltage during the operation of the motor vehicle. Further electronic or electrical assemblies have to be supplied with voltage for a certain time even after the internal combustion engine of the motor vehicle has been switched off. Such a voltage supply for certain electrical or electronic components after switching off the internal combustion engine or the engine is referred to as run-on.
  • Caster of a control device in a motor vehicle, or the associated caster process are described for example in DE-OS 41 41 586.
  • These circuit arrangements enable a control unit to run on and thus the voltage supply for electronic consumers Switching off the internal combustion engine, which is carried out without the usual main relay.
  • the potential at the control input of a voltage regulator of the control device is influenced after opening the ignition switch, as a result of which the
  • Ignition switch actuation after a certain time delay interrupts the connection between the electronic component and the voltage supply, no separate relay is required in the circuit arrangements according to DE-OS 41 41 586.
  • the method according to the invention for power supply after switching off an internal combustion engine with the features of claim 1 has the advantage that even the most varied requirements for the power supply of the individual electrical or electronic consumers are guaranteed in the after-running phase. Be achieved these advantages by a method according to the invention with the features of claim 1. It is provided that the follow-up phase is divided into two separate follow-up phases, two different methods for voltage supply taking place in the follow-up phases.
  • FIG. 2 An embodiment of the invention is shown in Figure 1 of the drawing and is explained in more detail in the following description.
  • FIG. 2 voltage or current profiles for specific operating states are plotted over time.
  • Power supply device shown in a motor vehicle which is suitable for performing the after-running method according to the invention.
  • 10 denotes the battery of the vehicle, which is used for the voltage supply for the electronic or electrical components in the motor vehicle.
  • the battery 10 is connected via the main relay 11 to the control device 12 of the internal combustion engine, not shown.
  • the control device 12 determines in a known manner from supplied quantities G, which are determined, for example, with the aid of suitable sensors, for the control of the
  • control unit determines which consumers should be supplied with voltage and when.
  • a separate voltage supply leads from the battery 10 via the ignition / start switch 13 to the pump relay 14 to the electric fuel pump 15. Via the ignition / start switch 13, other consumers 16 that do not require a wake can also be connected to the battery 10. This connection begins with the start and ends after opening the ignition / start switch.
  • Further electrical or electronic components 17 can be connected to the battery 10 via the main relay 11.
  • These components 17 are, for example, diagnostic units which are to perform diagnostic functions after the engine has been switched off, for example a tank leak diagnosis and so on.
  • the voltage supply can be maintained during one or two run-on phases after the engine has been switched off.
  • the voltage supply is optionally carried out via a switch 18, which can also be implemented as an electronic switch.
  • the consumers 17 can continue to be supplied directly from the battery 10 via a switch 19.
  • Both the switch 18 and the switch 19 can be designed, for example, as a MOSFET circuit and are actuated by the control device 12 via control pins P1 and P2.
  • the switch 18 can also be part of the main relay itself or with the corresponding
  • Control device 12 controllable main relay 11 is also eliminated.
  • the switch 19 can also be part of a voltage regulator contained in the control unit 12 or a voltage converter.
  • the method for voltage supply according to the invention can run in two after-running phases after the engine or generally an internal combustion engine has been switched off.
  • Voltage supply device the voltage or current curves U (t) or I (t) shown in Figure 2.
  • the engine of the vehicle is switched off during phase 1.
  • the voltage at terminal K115 is switched off.
  • the main relay and the supply for the control unit 12 are likewise switched off.
  • a quiescent current of approximately 0.001 A flows.
  • the engine runs in phase 3. There is voltage at terminal K115 and at the main relay and the control unit supply is switched on.
  • the control pins Pl and P2 are initially still passive and become active after the time tp.
  • phase 4 begins the first run-on phase.
  • the voltage at terminal K115 is switched off, the voltage at the main relay remains switched on for the time being, as is the control unit supply voltage.
  • the control pins Pl and P2 remain active.
  • the first follow-up phase lasts, for example, about 5 seconds. During this run-on phase, the current is approx. 10 amperes, the first run-on phase should therefore be very short to avoid over-discharging the battery.
  • the second wake-up phase which is designated phase 5
  • the control pin P1 becomes passive, while control pin P2 remains active. Via control pin P2, the voltage supply for the consumers is maintained for a time t2, which lasts for example about 600 seconds.
  • the battery 10 supplies a current of approximately 0.2 amperes.
  • the voltage at terminal K115 and the voltage at the main relay is switched off, while the control unit supply voltage remains switched on.
  • phase 6 When the second run-on phase has ended, the system is switched off and the voltages at terminal KL 15, at the main relay and at the control unit input are switched off during this time, which is referred to as phase 6. Both control pins Pl and P2 are passive. Only the quiescent current of approx. 0.001 A flows.
  • the second run-on phase is activated so that diagnostic functions can be carried out that require a longer time, up to 10 minutes, for example, for tank leak diagnosis.
  • the main relay is switched off and only the consumers that are required for the diagnostic function are kept active.
  • the voltage supply then takes place, for example, via a additional connection between the battery and the consumers that are to be supplied with voltage in the second run-on phase.
  • FIG. 1 The exemplary embodiment according to FIG. 1 is shown by way of example and roughly schematically. Additional permanent connections to the battery may be required for the voltage supply to the control device 12 and for electronic consumers that are in the continuous operating state, for example a clock 20.
  • the devices or methods according to the invention it is possible to keep a large part of the vehicle electronics and various control devices active in a first short run-on time in which a high current flows, and also to switch them off after the first run-on phase by switching off the main relay and to keep only a few components that require a longer run-on active in the second run-on phase with low current flow.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
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Abstract

Es werden Verfahren, bzw. Vorrichtungen, zur Spannungsversorgung für Verbraucher bei einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei denen nach dem Abstelen der Brennkraftmaschine die Spannungsversorgung zunächst noch aufrechterhalten wird. Eine solche Aufrechterhaltung der Spannung wird auch als Nachlauf bezeichnet. Der Nachlauf ist dabei unterteilt in eine und eine zweite nachlaufphase, wobei der Beginn und/oder das Ende der jeweiligen Nachlaufphase vom Steuergerät in Abhängigkeit von vorgebbaren Bedingungen eingeleitet wird.

Description

Verfahren zur Spannungsversorgung nach dem Abschalten einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Spannungsversorgung nach dem Abstellen einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Ein Kraftfahrzeug weist eine Vielzahl von elektronischen Geräten, bzw. Baugruppen, auf, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit Spannung versorgt werden müssen. Weitere elektronische oder elektrische Baugruppen müssen auch noch nach Abschalten der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs für eine bestimmte Zeit mit Spannung versorgt werden. Eine solche Spannungsversorgung für bestimmte elektrische oder elektronische Bauelemente nach Abschalten der Brennkraftmaschine, bzw. des Motors, wird als Nachlauf bezeichnet.
Verschiedene Schaltungsanordnungen zur Steuerung des
Nachlaufs eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, bzw. die zugehörigen Nachlaufverfahren, werden beispielsweise in der DE-OS 41 41 586 beschrieben. Diese Schaltungsanordnungen ermöglichen einen Nachlauf eines Steuergerätes und damit die Spannungsversorgung für elektronische Verbraucher nach Abschalten der Brennkraftmaschine, die ohne das sonst übliche Hauptrelais durchgeführt wird. Zur Durchführung des Nachlaufs wird dabei nach Öffnen des Zündschalters das Potential am Steuereingang eines Spannungsreglers des Steuergerätes beeinflußt, wodurch eine Abschaltung der
Spannungsversorgung für bestimmte Verbraucher nach einer vorgebbaren Zeit ermöglicht wird. Im Unterschied zu den in der DE-OS 41 41 586 ebenfalls erwähnten Nachlaufsteuerungen mit Hilfe eines Relais, beispielsweise des Hauptrelais im Kraftfahrzeug, das in Abhängigkeit von der
Zündschalterbetätigung nach einer gewissen Zeitverzögerung die Verbindung zwischen dem elektronischen Bauelement und der Spannungsversorgung unterbricht, wird bei den Schaltungsanordnungen nach der DE-OS 41 41 586 kein eigenes Relais benötigt.
Die im genannten Stand der Technik beschriebenen Schaltungsanordnungen zur Steuerung des Nachlaufs eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug führen jedoch lediglich einen Nachlauf durch, der an die vorliegenden Erfordernisse angepaßt wird. Die Beendigung des Nachlaufs wird entweder vom Steuergerät selbst eingeleitet oder von einem extern zuführbaren Signal ausgelöst. Die bekannten Nachlaufsteuerverfahren sind jedoch noch nicht optimal an die Erfordernisse nach dem Abschalten einer Brennkraftmaschine angepaßt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Spannungsversorgung nach dem Abstellen einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch verschiedenartigste Anforderungen an die Spannungsversorgung der einzelnen elektrischen, bzw. elektronischen, Verbraucher in der Nachlaufphase gewährleistet sind. Erzielt werden diese Vorteile durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei ist vorgesehen, die Nachlaufphase in zwei getrennte Nachlaufphasen zu unterteilen, wobei in den Nachlaufphasen zwei verschiedene Verfahren zur Spannungsversorgung ablaufen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In Figur 2 sind Spannungs- bzw Stromverläufe für bestimmte Betriebszustände über der Zeit aufgetragen.
Beschreibung
In Figur 1 ist eine Blockschaltung einer
Spannungsversorgungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug dargestellt, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Nachlaufverfahren geeignet ist. Im einzelnen bezeichnet 10 die Batterie des Fahrzeugs, die zur Spannungsversorgung für die elektronischen bzw. elektrischen Komponenten im Kraftfahrzeug dient. Die Batterie 10 steht über das Hauptrelais 11 mit dem Steuergerät 12 der nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Verbindung. Das Steuergerät 12 ermittelt in bekannter Weise aus zugeführten Größen G, die beispielsweise mit Hilfe geeigneter Sensoren ermittelt werden, die für die Steuerung der
Brennkraftmaschine erforderlichen Ansteuersignale A und gibt diese Ansteuersignale A ab. Das Steuergerät bestimmt auch, welche Verbraucher wann mit Spannung versorgt werden sollen. Eine eigene Spannungsversorgung führt von der Batterie 10 über den Zünd/Startschalter 13 zum Pumpenrelais 14 zur Elektrokraftstoffpumpe 15. Über den Zünd/Startschalter 13 sind auch weitere Verbraucher 16, die keinen Nachlauf benötigen, mit der Batterie 10 verbindbar. Diese Verbindung beginnt mit dem Start und enden nach Öffnen des Zünd/Startschalters .
Weitere elektrische, bzw. elektronische, Komponenten 17 können über das Hauptrelais 11 mit der Batterie 10 verbunden werden. Diese Komponenten 17 sind beispielsweise Diagnoseeinheiten, die nach dem Abschalten des Motors Diagnosefunktionen durchführen sollen, beispielsweise eine Tank-Leck-Diagnose und so weiter. Für solche Komponenten kann die Spannungsversorgung nach dem Abstellen des Motors während einer oder zwei Nachlaufphasen aufrechterhalten werden. Die Spannungsversorgung erfolgt dabei gegebenenfalls über einen Schalter 18. der auch als elektronischer Schalter realisiert sein kann. Die Verbraucher 17 können weiterhin über einen Schalter 19 direkt aus der Batterie 10 versorgt werden. Sowohl der Schalter 18 als auch der Schalter 19 können beispielsweise als MOSFET-Schaltung ausgebildet sein und werden vom Steuergerät 12 über Steuerpins Pl und P2 betätigt. Der Schalter 18 kann dabei auch Bestandteil des Hauptrelais selbst sein oder bei entsprechend vom
Steuergerät 12 ansteuerbarem Hauptrelais 11 auch entfallen. Der Schalter 19 kann auch Bestandteil eines im Steuergerät 12 enthaltenen Spannungsreglers oder eines Spannungswandlers sein.
Mit der in der Figur 1 dargestellten Vorrichtung zur Spannungsversorgung können die erfindungsgemäßen Verfahren zur Spannungsversorgung nach dem Abstellen des Motors bzw. generell einer Brennkraftmaschine in zwei Nachlaufphasen ablaufen. Dabei stellen sich an verschiedenen Stellen der Spannungsversorgungsvorrichtung die in Figur 2 dargestellten Spannungs- bzw. Stromverläufe U(t) bzw. I(t)ein. Während der Phase 1 ist der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet. Die Spannung an Klemme K115 ist ausgeschaltet. Ebenso ist das Hauptrelais sowie die Versorgung für das Steuergerät 12 ausgeschaltet. Es fließt ein Ruhestrom von etwa 0,001 A.
Mit Betätigung des Zündschalters zu Beginn der Phase 2 liegt an Klemme Kl 15 Spannung an. Das Hauptrelais 11 wird mit einer kurzen Verzögerungszeit tv eingeschaltet, ebenso die Versorgung des Steuergerätes. Der Steuerpin Pl bleibt passiv, ebenso der Steuerpin P2. Der von der Batterie gelieferte Strom I springt auf einen Maximalwert, auf dem er während der Startphase 2 verbleibt. Während des Motorlaufs in Phase 3 bleibt sowohl die Spannung an Klemme K115 als auch am Hauptrelais 11 als auch am Steuergerät 12 eingeschaltet. Die Steuerpins Pl und P2 sind jeweils aktiv.
In Phase 3 läuft der Motor. An Klemme K115 und am Hauptrelais liegt Spannung und die Steuergeräteversorgung ist eingeschaltet. Die Steuerpins Pl und P2 sind zunächst noch passiv und werden nach der Zeit tp aktiv.
Nach Ausschalten des Motors beginnt mit Phase 4 die erste Nachlaufphase. Dabei wird die Spannung an Klemme K115 ausgeschaltet, die Spannung am Hauptrelais bleibt in dieser Phase zunächst noch eingeschaltet, ebenso die SteuergeräteversorgungsSpannung. Die Steuerpins Pl und P2 bleiben in aktivem Zustand. Die erste Nachlaufphase dauert beispielsweise etwa 5 Sekunden diese Zeit ist in Figur 2 mit tl bezeichnet. Während dieser Nachlaufphase beträgt der Strom ca. 10 Ampere, die erste Nachlaufphase sollte daher um eine zu starke Entladung der Batterie zu vermeiden, sehr kurz sein. In der zweiten Nachlaufphase, die mit Phase 5 bezeichnet ist, wird der Steuerpin Pl passiv, während Steuerpin P2 weiter aktiv bleibt. Über Steuerpin P2 wird die Spannungsversorgung für die Verbraucher noch während einer Zeit t2, die beispielsweise etwa 600 Sekunden dauert, aufrechterhalten. In dieser zweiten Nachlaufphase 5 wird von der Batterie 10 ein Strom von ca. 0,2 Ampere geliefert. Die Spannung an Klemme K115 und die Spannung am Hauptrelais ist abgeschaltet, während die Steuergeräteversorgungsspannung noch eingeschaltet bleibt.
Nach Beendigung der zweiten Nachlaufphase wird abgeschaltet und die Spannungen an Klemme KL 15, am Hauptrelais sowie am Steuergeräteeingang sind in dieser als Phase 6 bezeichneten Zeit ausgeschaltet. Beide Steuerpins Pl und P2 sind passiv. Es fließt lediglich der Ruhestrom von ca. 0,001 A.
Sowohl die erste als auch die zweite Nachlaufphase werden mit Hilfe von Ansteuersignalen des Steuergerätes selbst beendet. In der ersten Nachlaufphase, bei der die
Spannungsversorgung über das Hauptrelais erfolgt, wird ein großer Teil der Fahrzeugelektronik, wie beispielsweise das Getriebesteuergerät sowie andere Steuergeräte, aktiv bleiben. In dieser Nachlaufzeit fließt im Fahrzeug relativ viel Strom. Dies würde dazu führen, daß sich die Batterie zusätzlich entlädt. Diese Nachlaufphase sollte daher recht kurz gehalten werden und beispielsweise nur 5 Sekunden betragen. Damit auch Diagnosefunktionen durchgeführt werden können, die eine längere Zeit benötigen, bis zu 10 Minuten beispielsweise für die Tank-Leck-Diagnose, wird die zweite Nachlaufphase aktiviert. In dieser zweiten Nachlaufphase, die im Anschluß an den bisherigen Nachlauf abläuft, wird das Hauptrelais abgeschaltet und nur noch die Verbraucher aktiv gehalten, die für die Diagnosefunktion benötigt werden. Die Spannungsversorgung erfolgt dann beispielsweise über eine zusätzliche Verbindung zwischen der Batterie und den Verbrauchern, die in der zweiten Nachlaufphase mit Spannung versorgt werden sollen.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist beispielhaft und grob schematisch dargestellt. Für die Spannungsversorgung des Steuergerätes 12 sowie für elektronische Verbraucher, die im Dauerbetriebszustand sind, beispielsweise eine Uhr 20, können zusätzliche dauerhafte Verbindungen zur Batterie erforderlich sein.
Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen oder Verfahren ist es möglich, in einer ersten kurzen Nachlaufzeit, in der ein hoher Strom fließt, wie bisher einen größeren Teil der Fahrzeugelektronik sowie verschiedene Steuergeräte aktiv zu halten und diese nach Ablauf der ersten Nachlaufphase durch Abschalten des Hauptrelais ebenfalls abzuschalten und in der zweiten Nachlaufphase mit geringem Stromfluß nur wenige Komponenten, die einen längeren Nachlauf benötigen, aktiv zu halten.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung im Nachlauf, nach dem Abstellen einer Brennkraftmaschine, bei dem vorgebbare elektrische Verbraucher auch nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine mit Spannung versorgt werden, wobei während einer ersten Phase nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine die Spannungsversorgung über erste Mittel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung während einer zweiten Phase nach Abstellen der Brennkraftmaschine über zweite Mittel erfolgt und die ersten und/oder die zweiten Mittel vom Steuergerät angesteuert werden.
2. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel wenigstens ein Hauptrelais umfassen, dessen Schaltstrecke vom Steuergerät der Brennkraftmaschine unter Berücksichtigung vorgebbarer Anforderungen geöffnet oder geschlossen wird.
3. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel wenigstens einen Schalter umfassen, der vom Steuergerät abhängig von vorgebbaren Bedingungen betätigt wird.
4. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während einer ersten Nachlaufphase ein wesentlich höherer Strom geliefert wird als während einer zweiten Nachlaufphase, und die zweite Nachlaufphase bedeutend länger dauert als die erste Nachlaufphase.
5. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schalter wenigstens einen MOSFET aufweisen.
6. Vorrichtung oder Verfahren zur Spannungsversorgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät die Dauer der beiden Nachlaufphasen bestimmt und über Steuerpins Pl und P2 die erforderlichen Ansteuersignale abgibt.
EP01995618A 2000-12-21 2001-12-14 Verfahren zur spannungsversorgung nach dem abschalten einer brennkraftmaschine Withdrawn EP1365944A2 (de)

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