WO2009090229A2 - Supply unit and relays - Google Patents

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WO2009090229A2
WO2009090229A2 PCT/EP2009/050449 EP2009050449W WO2009090229A2 WO 2009090229 A2 WO2009090229 A2 WO 2009090229A2 EP 2009050449 W EP2009050449 W EP 2009050449W WO 2009090229 A2 WO2009090229 A2 WO 2009090229A2
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voltage
relay
supply unit
unit according
converter
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PCT/EP2009/050449
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WO2009090229A3 (en
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Dirk Herke
Karsten Barth
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Afl Europe Gmbh
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • 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 supply unit for a stabilizable vehicle electrical system of a motor vehicle from a starter and a battery comprehensive base board network.
  • a DC / DC converter is provided according to the invention for a supply of such a stabilizable electrical system, which, supplied by the base on-board network for the stabilized electrical system, provides a constant supply voltage.
  • the stabilizable vehicle electrical system can be voltage coupled or voltage decoupled by a relay to the base vehicle network.
  • a control for operating the relay is preferably provided, which automatically operates the relay depending on the operating condition and in particular depending on the possible occurrence of a voltage dip in the base-board network.
  • control In order to ensure that the control is active when an operating state subject to voltage breakdown occurs, it is preferably provided that the control can transmit the occurrence of an operating state subject to voltage breakdown by an application signal.
  • the controller In principle, it would be conceivable to design the controller in such a way that it controls the relay when the application signal is transmitted, in order to decouple the stabilizable on-board network from the base on-board network with respect to the immediate power supply or to disconnect it completely.
  • the controller monitors the voltage in the base-board network after the application signal and controls the relay when a voltage dip occurs.
  • the relay is controlled to keep the time during which the stabilized electrical system is voltage decoupled from the base board network, as short as possible.
  • the controller monitors the voltage in the base-board network only after the application signal and controls the relay when a voltage dip occurs.
  • the controller is designed so that it monitors the voltage in the base board network during the presence of the application signal and controls the relay in the presence of the voltage dip.
  • the deployment signal can be generated in many different ways.
  • the application signal is generated by a drive signal for starting the starter of the motor vehicle.
  • a solution that is particularly easy to implement provides that the controller recognizes a voltage drop because the voltage in the base on-board network is within a range which is below a predetermined upper threshold value.
  • the controller stabilizes the stabilizable vehicle electrical system as long as the voltage in the base on-board network is in a range which is above a lower threshold.
  • the lower threshold is chosen so that the energy extraction from the base network at this lower threshold is only so high that this makes a meaningful DC / DC conversion to stabilize the stabilized electrical system possible.
  • the control of the stabilized electrical system limits the stabilization of the same by the DC / DC converter to a maximum stabilization period, which are chosen for example so can be that the DC / DC converter can be easily built and not overloaded during its service life.
  • the maximum stabilization period can be defined by the fact that the maximum stabilization period begins with the receipt of the application signal by the controller and ends after a specified period of time.
  • the relay has a switching winding provided for opening its switching contact and is therefore designed as a so-called normally closed relay.
  • Such a structure of the relay has the advantage that the switching winding is energized only when the switching contact is to be opened, that is, the stabilized electrical system is to be decoupled from the base board network or completely disconnected.
  • such a structure of the relay causes the relay without voltage supply to the stabilized electrical system voltage coupled to the base board network or connects directly and stops in this coupling and only for interrupting or switching off the voltage coupling or disconnecting the stabilized electrical system from the base board network Energizing the switching winding of the relay is required. Since vibration often occurs in a vehicle and thus the supply unit is exposed to such vibrations, for example, in poor road conditions, there is a problem in a relay whose switching winding is to be energized to open the switching contact, that the switching contacts due to the vibrations or other effects temporarily open accelerations and thus could interrupt the direct power supply of the stabilized electrical system from the base board network.
  • the relay has a contact pressure of the switching contacts in the active state, a contact pressure increasing the closed auxiliary winding and that the control activates the auxiliary winding in at least one driving state of the vehicle.
  • auxiliary winding could be activated by detecting vibrations in various ways.
  • a simple solution provides that the controller controls the auxiliary winding of the relay upon receipt of a driving state signal.
  • Such a driving condition signal can be triggered in the motor vehicle in various ways. For example, it would be conceivable to trigger the driving state signal from a certain speed of the vehicle.
  • a particularly simple solution provides that the driving state signal is triggered by switching on a motor control.
  • auxiliary winding could also be controlled by the controller due to other events.
  • a particularly simple solution provides that the controller controls the auxiliary winding of the relay only in the presence of the driving condition.
  • control unit only carries out the DC / DC converter and the switching winding during the Presence of an application signal can activate and thus in all other operating conditions of the DC / DC converter can not be used and thus inevitably in these cases always the stabilized vehicle electrical system is fed via the bridging branch of the base board network.
  • the DC / DC converter has a first voltage connection connected to the base electrical system and a second voltage connection connected to the stabilizable vehicle electrical system, to which the stabilized voltage is applied.
  • This solution has the advantage that the DC / DC converter can be activated at any time in order to provide a stable voltage in the stabilized vehicle electrical system, with the power consumption taking place, in particular, from the base electrical system.
  • a bypass branch is connected in parallel, which can be switched on or off by the relay and a control is provided with which the bridging branch can be switched off and the DC / DC converter can be activated.
  • the periods at which the DC / DC converter is operated can be reduced to the necessary minimum.
  • the controller monitors the voltage in the base on-board network and then activates the DC / DC converter when the voltage in the base on-board network is within a range which is below a predetermined threshold value.
  • the controller monitors the voltage in the base board network and the DC / DC converter is activated, as long as the voltage in the base vehicle network is in a range which is above a lower threshold. This avoids that the DC / DC converter deprives the base-board network even if its voltage is already below the lower threshold value and thus below a value at which the DC / DC converter can be meaningfully operated.
  • the controller only monitors the voltage in the base on-board network when the application signal is present, and accordingly activates the DC / DC converter and the relay.
  • a circuit variant in an alternative solution provides that the DC / DC converter between the base board network and an energy storage is effective.
  • Such a solution has the advantage that, due to the energy storage device, it can also be used to stabilize the base vehicle network in all or only selected operating states.
  • a DC / DC converter which stabilizes the stabilizable vehicle electrical system by exchanging energy with the energy store and thus does not extract any energy from the base electrical system during stabilization of the stabilizable vehicle electrical system.
  • the DC / DC converter has a ground connection and a voltage connection for connection to the base vehicle network and that the relay is arranged between the voltage connection and the base electrical system.
  • the DC / DC converter with the downstream energy storage is thus only connected via the voltage connection to the base board network and the voltage connection can be separated by the relay of the base board network, so that in the case of stabilization of the voltage in the stabilized electrical system during a voltage dip in the base board network a separation between the voltage connection and the base board network takes place and thus takes place via the voltage connection only a supply of the stabilized vehicle electrical system with a stabilized voltage recording of energy from the energy storage.
  • the invention relates to a relay for switching off or on powered by a base vehicle electrical system units, according to the invention, the relay has a switching winding, when energized, an armature moves a switching contact in an open position and the armature force, for example, when not energized by a spring force or magnetic force, is in a closed position of the switching contact and that the switching contact in the closed position by an auxiliary winding with an increased contact pressure can be acted upon.
  • the relay can be made acceleration-proof, in particular vibration-proof, since this can increase the contact pressure on the electrical switching contact and make it susceptible to acceleration.
  • the advantage of this solution is the fact that in this no excessive force to the switch contact in the direction of its closed position is required, but due to the existing auxiliary winding at any time the possibility to increase the contact pressure and thus to increase the acceleration reliability of the relay.
  • a particularly expedient solution of such a relay provides that the switching winding and the auxiliary winding are arranged in different magnetic field circuits.
  • a particularly advantageous solution provides that the switching winding and the auxiliary winding are each arranged on opposite sides of the armature of the relay.
  • the switching winding and the auxiliary winding are formed so that they act on opposite sides of the armature of the relay and thus can act differently on the armature in a very simple manner.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a supply unit according to the invention with a relay according to the invention
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the relay
  • Fig. 3 is a schematic representation of an embodiment of a relay according to the invention.
  • Fig. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of a supply unit according to the invention.
  • a first exemplary embodiment of a supply unit 10 serves, starting from a base on-board network 12 of a motor vehicle comprising a battery 14 and a starter 16 for starting, for example, an internal combustion engine of the motor vehicle, which can be put into operation by a starting unit 18, a stabilized vehicle electrical system 22 to dine. If the starter 16 is put into operation by the starting unit 18, this leads in the short term to a collapse of the voltage at the battery 14 in the base on-board network 12, since the starter 16 is known to have a very high operating current.
  • the voltage originally held by the battery 14 to at least 12 volts in the base vehicle power supply 12 breaks down to a voltage in the range between 11 volts and 5.5 volts.
  • a DC / DC converter designated as a whole with 24 is provided, whose input 26 is connected to the base board network 12 and is supplied by the latter and whose output 28 to a certain voltage, for example 12 volts the DC / DC converter 24 is stabilized.
  • the DC / DC converter 24 operates with an input inductor 32, a coil with ferrite core 34 and an output inductor 36, which are arranged in series between the input 26 and the output 28. Further, between the coil with magnetizable core 34 and the Output choke 36, a diode 38 is provided, and between the coil with magnetizable core 34 and the diode 38, a tap 40, wherein between the tap 40 and ground, a switch 42, for example, formed by a MOSFET, which can be driven by a PWM drive circuit 44 , which in turn is controlled by a PWM regulator 46.
  • resistor 48 between the switch 42 and ground, in particular a shunt resistor, at which, when the switch 42 is switched on, the current through this proportional voltage drops, which is amplified by an amplifier 50 and the PWM regulator 46 is regulated supplied signal for current control results.
  • a tap 52 between the input 26 and the throttle 32, a tap 52, between the throttle 32 and the coil with ferrite core 34, a tap 54 between the diode 38 and the throttle 36, a tap 56 is provided between which and ground capacitors 62, 64 and 66 are located and also lies between the output 28 and ground, a capacitor 68, wherein all capacitors contribute 62 to 68 for smoothing the voltage waveform.
  • the activation of the DC / DC converter 24 is effected by activating the PWM regulator 46 via a controller 80, which then outputs an activation signal AS at an output 82 when the PWM regulator 46 is to be activated and thus should operate the DC / DC converter 24, wherein the DC / DC converter 24 due to the the current through the switch 42 and the voltage at the output 38 detecting PWM regulator 46 operates the switch 42 so that at the output 28 at least substantially stabilized to a value of 12 volts voltage for the stabilized electrical system 22 is present.
  • the relay 92 is designed as a normally closed relay and therefore has a switching contact 94, which is closed when Tin a switching winding 96 and thus connects the bridging branch 90. Only when the switching winding 96 is energized with a switching signal SS, generated by the controller 80 at the output 84, does the opening of the switching contact 94 take place, and thus the bridging branch 90 is switched off.
  • a switching signal SS generated by the controller 80 at the output 84
  • the controller 80 now operates so that in all cases in which an operation of the DC / DC converter 24 is not required due to a stable voltage in the base vehicle 12 of more than 11 volts, the DC / DC converter 24 is deactivated by switching off the activation signal AS and also by switching off the switching signal SS on Output 84 of the controller 80 of the bridging branch 90 is activated, since the switching contact 94 is in brinbestromen the switching winding 96 in its closed position.
  • the stabilized vehicle electrical system 22 is fed directly and thus voltage-coupled via the bridging branch 90.
  • the controller 80 receives an engine start signal MS at an input 102 from the starting unit 18, which results in monitoring of a voltage UB applied to a further input 104 the battery 14 is effected, which is possible in that the input 104 is connected via a line directly to a battery contact 106.
  • the controller 80 determines that the voltage UB of the battery 14 drops below a value of 11 volts and into a value range between 5.5 volts and 11 volts, the controller 80 on the one hand by outputting the switching signal SS at the output 84, the relay 92 is opened and thus the bridging branch 90 is switched off and at the same time it is activated by outputting the activation signal AS for the DC / DC converter 24 at the output 82, so that the supply of the stabilized on-board network 22 from the base on-board network 12 , but decoupled from this voltage via the DC / DC converter 24 takes place.
  • This supply of the stabilized vehicle electrical system 22 via the DC / DC converter 24 is maintained over a stabilization period, which normally lasts until the voltage UB has again exceeded the value of 11 volts.
  • the stabilized vehicle electrical system 22 can be operated again on the bridging branch 90 and the DC / DC converter 24 can be switched off. This is done by switching off the activation signal AS and the switching signal SS at the outputs 82 and 84.
  • a maximum stabilization period of the controller 80 is predetermined, according to which, regardless of the voltage UB and the engine start signal MS, a connection of the bridging branch 90 and a switching off of the DC / DC converter 24 takes place.
  • the maximum stabilization period is, for example, a maximum of about 10 seconds.
  • the relay 90 is exposed to the accelerations, in particular vibrations, customary in a motor vehicle. These accelerations cause the switching contact 94 can open at least partially even when not energized switching winding 96.
  • the switching contact 94 is formed by a fixed contact bracket 110 which carries a contact roller 112 and a movable contact clip 114, which in turn carries a contact roller 116, wherein the contact rollers 112 and 116, when they are directly adjacent close an electrical connection between the contact plates 110 and 114 close.
  • the movable contact clip 114 is usually movable by an armature 120 of the relay 90, which is energized to open the switching contact 94 by a winding core 122 of the switching winding 96 arranged in a magnetic field circuit 121 when the switching winding 96 is energized.
  • the movable contact clip 114 is acted upon by a spring-elastic element 124 in the direction of its closing position of the switching contact 94 so that the movable contact clip 114 is acted upon in the direction of the stationary contact clip 110 when the switching winding 94 is not energized due to the resilient element 124 and thus the contact rollers 112 and 116 abut each other and are held by the force generated by the resilient member 124 in abutment against each other.
  • the armature 120 of the relay 92 has a significant mass, it is exposed to considerable forces during acceleration of the motor vehicle, for example triggered by poor travel distances, which can thus cause a temporary opening of the switching contact 94, by the occurring due to the accelerations and the Force of the resilient element 124 counteracting forces.
  • a relay 90 in addition to the switching winding 96 still has an auxiliary winding 126, the winding core 128 is arranged in a magnetic circuit 127 and can also act on the armature 120, but in energizing the auxiliary winding 126 such that the armature 120 is pulled into its position closing the switching contact 94, and thus the contact force exerted by the spring-elastic element 124 on the contact forces 112 and 116 is amplified.
  • the auxiliary winding 126 can also be supplied with current at an output 86 by the controller 80 by means of an auxiliary winding signal HS, the controller 80 preferably generating the auxiliary winding signal HS only in a driving state of the motor vehicle and thus only activating the auxiliary winding 126, although the danger of accelerations exists, which could lead to a temporary release of the electrical switch contact 94.
  • the controller 80 detects an input 106, a driving state signal FS, which can be generated for example by an engine management of the motor vehicle when the vehicle has exceeded a certain minimum speed.
  • the easiest way to generate a driving state signal FS is, however, that an operating state of the vehicle engine or an operability thereof is monitored, that is, then the driving state signal FS is generated when a motor control is in an active state.
  • the controller 80 is no longer the auxiliary winding signal HS, so that no electric power flows into the auxiliary winding 126 and the electrical switching contact 94 only by the contact force of the resilient element 124th held in its closed position.
  • the base on-board network 12' is designed in the same way as in the first exemplary embodiment, ie it is powered by the battery 14 and comprises at least the starter unit 18 and the starter 16 and for example, other, from the base board network 12 'supplied consumers.
  • the base board network 12 ' is connected to the input 26' of the DC / DC converter 24 'via the relay 92', which is designed as a normally closed relay, to whose output 28 a high-capacitance capacitor unit 140 is connected, which serves for energy storage and by the DC / DC converter 24 'is either charged or discharged.
  • the DC / DC converter 24 ' is designed as a bidirectional DC / DC converter and comprises in addition to the coil 34 instead of the diode 38 connected to the coil 34 to the output 28 in series switch 138 and a lying between the tap 40 and ground switch 142 so that the DC / DC converter 24 'can be used as a bidirectional converter, wherein the voltage at the input 26' and the voltage at the output 28 'by the duty cycle of the switches 138 and 142 controlled by a controller 146 can be set.
  • Such a bidirectional DC / DC converter is described, for example, in the book by Ulrich Schlienz entitled “Switching Power Supplies and Their Periphery” ISBN 3-528-13935-8 on pages 35-38.
  • the energy extraction and the power supply is limited by the performance of the capacitor unit 140, so that in the base board network 12 'while driving operational voltage fluctuations can be compensated, but, for example, no voltage dip, which is generated by the starting of the starter sixteenth
  • the stabilized vehicle electrical system 22 is therefore connected to the input 26 'of the bidirectional DC / DC converter 24' and the input 26 'can be disconnected from the base on-board network 12' by the relay 92 'lying between the latter and the base on-board network 12' in the event of serious voltage drops.
  • the relay 92 ' By opening the relay 92 'is thus possible to disconnect in a voltage dip in the base board network 12, for example, caused by the start of the starter 16, the base board network 12' from the input 26 ', so that the DC / DC converter 24' has the opportunity with the stored energy in the capacitor unit 140, the voltage in the stabilized electrical system 22, which is connected to the input 26 to maintain, however, in contrast to the first embodiment not by the fact that energy is still taken from the base board 12 ', but merely in that energy is removed from the capacitor unit 140 in order to operate the stabilized vehicle electrical system 22.
  • the controller 80' For driving the relay 92 ', in the same way as in the first embodiment, the controller 80' is provided, which has an input 102 for the engine start signal MS, an input 104 for, the voltage UB and an input 108 for the driving state signal FS.
  • controller 80 'at the outputs 84 and 86 generates the switching signal SS for driving the switching winding 96 of the relay 92 and at the output 86, the auxiliary winding signal HS for controlling the auxiliary winding 126 of the relay 92'.
  • the controller 80 works in principle exactly as described in the first embodiment, that is, when applied to the engine start signal MS, the voltage UB is monitored at the battery 14 and upon occurrence of a voltage dip by starting the starter 16, the switching contact 94 of the relay 92' opened, by generating the switching signal SS at the output 94 and thus energizing the switching winding 96th
  • such a bidirectional DC-DC converter 24 ' is designed so that it automatically maintains the predetermined voltage at the input 26' when opening the switching contact 94 at the input 26 'by removing energy from the capacitor unit 140, so that it is not necessary the controller 80 'generates an activation signal AS for the controller 146 at the output 82.
  • the capacitor unit 140 is dimensioned so that its energy is sufficient to maintain the stabilized voltage in the stabilizable electrical system 22 'during the voltage drop caused by the starter 16, so that during this time the stabilizable vehicle electrical system 22' through the open switching contact 94 completely from the base board network 12 'can be separated.
  • the control 80' closes the switching contact 94 by interrupting the switching signal SS.
  • the switching contact 94 assisted by the auxiliary winding 126 with increased contact force can be kept closed in the same manner as in the first embodiment by the auxiliary winding signal HS output from the controller 80 'which is in the presence of the running state signal FS from the controller 80 ', in the same manner as described in connection with the first embodiment, is generated.

Abstract

According to the invention, a wiring loom on a vehicle stabilised with relation to a base loom comprising a starter and a battery on the vehicle comprising a DC/DC converter which,,in the case of voltage spikes in the base loom provided a constant supply voltage with a nominal energy use may be improved such that a supply to the stabilised wiring loom does not need constant supply via the DC/DC converter can be achieved wherein the stabilised wiring loom may be electrically connected to or disconnected from the base loom by means of a relay.

Description

VERSORGUNGSEINHEIT UND RELAIS SUPPLY UNIT AND RELAY
Die Erfindung betrifft eine Versorgungseinheit für ein stabilisierbares Bordnetz eines Kraftfahrzeugs aus einem einen Anlasser und eine Batterie umfassenden Basisbordnetz.The invention relates to a supply unit for a stabilizable vehicle electrical system of a motor vehicle from a starter and a battery comprehensive base board network.
Bei derartigen Versorgungseinheiten besteht das Problem, dass im Basisbordnetz die Spannung beim Starten des Anlassers zusammenbrechen kann und somit in dem stabilisierten Bordnetz, in dem spannungsempfindliche Einheiten versorgt werden, die für ihre Funktion auf eine stabile Spannung angewiesen sind, eine Funktionsbeeinträchtigung dieser Einheiten stattfindet.In the case of such supply units, there is the problem that in the base on-board network, the voltage during start-up of the starter can collapse and thus a functional impairment of these units takes place in the stabilized on-board network, in which voltage-sensitive units are relied on which rely on a stable voltage for their function.
Beispielsweise ist dies der Fall, wenn bei einem Kraftfahrzeug in dem stabilisierbaren Bordnetz eine elektronische Stabilitäts- oder Traktionskontrolle vorgesehen ist oder ein Navigationssystem oder auch ein Radiosystem, die auf Spannungseinbrüche empfindlich mit Störung ihrer Funktion oder völligem Unterbrechen der Funktion zumindest für einen gewissen Zeitraum reagieren.For example, this is the case when an electronic stability or traction control is provided in a motor vehicle in the stabilizable electrical system or a navigation system or even a radio system sensitive to voltage dips with disruption of their function or complete interruption of the function at least for a certain period.
Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß für eine Versorgung eines derartigen stabilisierbaren Bordnetzes ein Gleichstrom/Gleichstromwandler vorgesehen, welcher, gespeist durch das Basisbordnetz für das stabilisierte Bordnetz, eine konstante Versorgungsspannung liefert.For this reason, a DC / DC converter is provided according to the invention for a supply of such a stabilizable electrical system, which, supplied by the base on-board network for the stabilized electrical system, provides a constant supply voltage.
Der Vorteil eines derartigen Gleichstrom/Gleichstromwandlers ist darin zu sehen, dass dieser so betrieben werden kann, dass er unabhängig von den Spannungseinbrüchen im Basisbordnetz die Spannung im stabilisierbaren Bordnetz im Wesentlichen konstant hält. Bei einem derartigen Gleichstrom/Gleichstromwandler besteht jedoch das Problem, dass dieser einen nennenswerten Energieverbrauch hat, insbesondere in den Zeiträumen, in denen im Basisbordnetz eine stabile Spannung vorliegt, so dass eine Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes über den Gleichstrom/Gleichstromwandler nicht notwendig ist.The advantage of such a DC / DC converter is the fact that it can be operated so that it keeps the voltage in the stabilized vehicle electrical system substantially constant, regardless of the voltage dips in the base vehicle network. In such a DC / DC converter, however, there is the problem that this has a significant energy consumption, especially in the periods in which there is a stable voltage in the base board network, so that a supply of the stabilized vehicle electrical system via the DC / DC converter is not necessary.
Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das stabilisierbare Bordnetz durch ein Relais mit dem Basisbordnetz spannungskoppelbar oder spannungsentkoppelbar ist.For this reason, an advantageous solution provides that the stabilizable vehicle electrical system can be voltage coupled or voltage decoupled by a relay to the base vehicle network.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass damit die Möglichkeit besteht, in den Zeiträumen, in denen mit Spannungseinbrüchen im Basisbordnetz zu rechnen ist oder diese auftreten, das stabilisierbare Bordnetz hinsichtlich der Spannungsversorgung vom Basisbordnetz zu entkoppeln und somit das stabilisierbare Bordnetz unabhängig vom Basisbordnetz zu stabilisieren, und zwar durch Versorgung desselben über den Gleichstrom/Gleichstromwandler, während in den Zeiträumen, in denen das Bordnetz eine ausreichend stabile Spannung aufweist, eine Spannungskopplung zwischen dem stabilisierbaren Bordnetz und dem Basisbordnetz herstellbar ist, mit welcher eine direkte Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes durch das Basisbordnetz möglich ist, so dass hierzu der Gleichstrom/Gleichstromwandler nicht eingesetzt werden muss und somit in diesen Zeiträumen die Verluste des Gleichstrom/Gleichstromwandlers nicht anfallen. Der Gleichstrom/ Gleichstromwandler lässt sich in diesen Zeiträumen vorzugsweise deaktivieren. Eine vorteilhafte Alternative oder ergänzende erfindungsgemäße Lösung sieht dabei vor, dass ein eine stabile Spannung aufweisender Anschluss des Gleich- strom/Gleichstromwandlers durch das Relais mit dem Basisbordnetz verbindbar oder von dem Basisbordnetz abtrennbar ist.The advantage of this solution is to be seen in the fact that it is possible to decouple in the periods in which voltage dips in the base board network is expected or this, the stabilized electrical system with respect to the power supply from the base board network and thus the stabilized electrical system independent of the base network to stabilize, by supplying the same via the DC / DC converter, while in the periods in which the electrical system has a sufficiently stable voltage, a voltage coupling between the stabilized electrical system and the base board network can be produced, with which a direct supply of the stabilized electrical system by the base board network is possible, so that the DC / DC converter does not have to be used for this purpose, and thus the losses of the DC / DC converter are not incurred during these periods. The DC / DC converter can preferably be deactivated during these periods. An advantageous alternative or supplementary solution according to the invention provides that a connection of the DC / DC converter having a stable voltage can be connected to the base vehicle network by the relay or can be disconnected from the base electrical system.
Damit lässt sich in einfacher Weise der Gleichstrom/Gleichstromwandler zur Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes einsetzen, da durch Abtrennung vom Basisbordnetz die durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler erzeugbare stabilisierte Spannung trotz des Spannungseinbruchs im Basisbordnetz zur Spannungsstabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes zur Verfügung steht.This makes it possible to use the DC / DC converter for supplying the stabilized vehicle electrical system in a simple manner, since the stabilized voltage which can be generated by the DC / DC converter is available for voltage stabilization of the stabilizable vehicle electrical system by disconnection from the base electrical system despite the voltage dip in the base vehicle network.
Um das Relais in geeigneter Weise steuern zu können, ist vorzugsweise eine Steuerung zum Betrieb des Relais vorgesehen, die selbsttätig je nach Betriebszustand und insbesondere je nach möglichem Auftreten eines Spannungseinbruchs im Basisbordnetz das Relais betreibt.In order to be able to control the relay in a suitable manner, a control for operating the relay is preferably provided, which automatically operates the relay depending on the operating condition and in particular depending on the possible occurrence of a voltage dip in the base-board network.
Mit einer derartigen Steuerung ist es beispielsweise möglich, das Relais so zu schalten, dass bei einem Spannungseinbruchsfreien Betriebszustand das stabilisierte wahre Bordnetz mit dem Basisbordnetz spannungsgekoppelt ist und bei einem spannungseinbruchbehafteten Betriebszustand vom Basisbordnetz spannungsentkoppelt ist.With such a control, it is possible, for example, to switch the relay so that in a voltage burglary-free operating state, the stabilized true electrical system is voltage-coupled to the base board network and is decoupled from the base board network in a voltage-ruptured operating state.
Um sicher zu stellen, dass die Steuerung beim Auftreten eines spannungseinbruchbehafteten Betriebszustands aktiv ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Steuerung das Auftreten eines spannungseinbruchbehafteten Betriebszustands durch ein Einsatzsignal übermittelbar ist. Prinzipiell wäre es denkbar, die Steuerung so auszubilden, dass diese bei Übermittlung des Einsatzsignals das Relais ansteuert, um das stabilisierbare Bordnetz von dem Basisbordnetz hinsichtlich der unmittelbaren Spannungsversorgung zu entkoppeln oder von diesem gänzlich abzutrennen.In order to ensure that the control is active when an operating state subject to voltage breakdown occurs, it is preferably provided that the control can transmit the occurrence of an operating state subject to voltage breakdown by an application signal. In principle, it would be conceivable to design the controller in such a way that it controls the relay when the application signal is transmitted, in order to decouple the stabilizable on-board network from the base on-board network with respect to the immediate power supply or to disconnect it completely.
Um jedoch zu vermeiden, dass auch in einem spannungseinbruchbehafteten Betriebszustand die Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes über Zeiträume, in denen kein tatsächlicher Spannungseinbruch vorliegt, mittels des Gleichstrom/Gleichstromwandlers erfolgen muss und um somit den Gleichstrom/Gleichstromwandler möglichst kurzzeitig und nur dann einzusetzen, wenn dessen Einsatz aufgrund eines vorliegenden Spannungseinbruchs erforderlich ist, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Steuerung nach dem Einsatzsignal die Spannung im Basisbordnetz überwacht und das Relais beim Auftreten eines Spannungseinbruchs ansteuert.To avoid, however, that even in a voltage-ruptured operating state, the supply of the stabilized electrical system over periods in which there is no actual voltage dip must be done by means of the DC / DC converter and thus to use the DC / DC converter as briefly as possible and only if its use is required due to an existing voltage dip, it is expediently provided that the controller monitors the voltage in the base-board network after the application signal and controls the relay when a voltage dip occurs.
Das heißt, dass lediglich bei einem tatsächlich auftretenden Spannungseinbruch das Relais angesteuert wird, um die Zeit, während welcher das stabilisierbare Bordnetz von dem Basisbordnetz spannungsentkoppelt ist, möglichst kurz zu halten.This means that only when an actually occurring voltage dip, the relay is controlled to keep the time during which the stabilized electrical system is voltage decoupled from the base board network, as short as possible.
Bei einer besonders einfach aufgebauten und zuverlässig arbeitenden Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerung nur nach dem Einsatzsignal die Spannung im Basisbordnetz überwacht und das Relais beim Auftreten eines Spannungseinbruchs ansteuert.In a particularly simple design and reliable working embodiment, it is preferably provided that the controller monitors the voltage in the base-board network only after the application signal and controls the relay when a voltage dip occurs.
Im einfachsten Fall ist die Steuerung so aufgebaut, dass sie während des Vor- liegens des Einsatzsignals die Spannung im Basisbordnetz überwacht und bei Vorliegen des Spannungseinbruchs das Relais ansteuert. Das Einsatzsignal kann auf unterschiedlichste Art und Weise generiert werden.In the simplest case, the controller is designed so that it monitors the voltage in the base board network during the presence of the application signal and controls the relay in the presence of the voltage dip. The deployment signal can be generated in many different ways.
Beispielsweise wäre es denkbar, die Erzeugung des Einsatzsignals lediglich in einem oder mehreren bestimmten Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs zuzulassen.For example, it would be conceivable to allow the generation of the deployment signal only in one or more specific operating states of the motor vehicle.
Um den wahrscheinlichsten Fall für einen Spannungseinbruch zu erfassen, ist vorgesehen, dass das Einsatzsignal durch ein Ansteuerungssignal für das Starten des Anlassers des Kraftfahrzeugs generiert wird.In order to detect the most likely case of a voltage dip, it is provided that the application signal is generated by a drive signal for starting the starter of the motor vehicle.
Hinsichtlich der Erkennung eines Spannungseinbruchs seitens der Steuerung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.With regard to the detection of a voltage dip by the controller, no further details have been given so far.
Beispielsweise könnten durch ständige Überwachung der Spannung im Basisbordnetz und Digitalisierung dieser Spannung Rechenalgorithmen eingesetzt werden, die einen Spannungseinbruch bereits in einem Anfangsstadium erkennen und damit der Steuerung die Möglichkeit eröffnen, rechtzeitig das Relais anzusteuern.For example, constant monitoring of the voltage in the base on-board network and digitization of this voltage would allow calculation algorithms to be used which detect a voltage dip at an initial stage and thus enable the controller to timely activate the relay.
Eine besonders einfach zu realisierende Lösung sieht jedoch vor, dass die Steuerung einen Spannungseinbruch daran erkennt, dass die Spannung im Basisbordnetz in einem Bereich liegt, welcher unterhalb eines vorgegebenen oberen Schwellwerts liegt.However, a solution that is particularly easy to implement provides that the controller recognizes a voltage drop because the voltage in the base on-board network is within a range which is below a predetermined upper threshold value.
Damit ist sichergestellt, dass eine Stabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes sofort erfolgt, nachdem der obere Schwellwert unterschritten wurde. Um in all den Fällen, in denen die Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes aus dem Basisbordnetz auch im Falle eines Spannungseinbruchs erfolgt, einen völligen Zusammenbruch der Spannung im Basisbordnetz zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerung das stabilisierbare Bordnetz stabilisiert, solange die Spannung im Basisbordnetz in einem Bereich liegt, welcher oberhalb eines unteren Schwellwertes liegt.This ensures that stabilization of the stabilized vehicle electrical system takes place immediately after the upper threshold value has been undershot. In order to avoid a complete collapse of the voltage in the base board network in all cases in which the supply of the stabilized electrical system from the base board network takes place in the case of a voltage dip, it is preferably provided that the controller stabilizes the stabilizable vehicle electrical system as long as the voltage in the base on-board network is in a range which is above a lower threshold.
Der untere Schwellwert wird dabei so gewählt, dass die Energieentnahme aus dem Basisbordnetz bei diesem unteren Schwellwert nur so hoch ist, dass diese noch eine sinnvolle Gleichstrom/Gleichstromwandlung zur Stabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes möglich macht.The lower threshold is chosen so that the energy extraction from the base network at this lower threshold is only so high that this makes a meaningful DC / DC conversion to stabilize the stabilized electrical system possible.
Um sicherzustellen, dass die Stabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler nicht über sinnlos lange Zeiträume erfolgt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerung des stabilisierbaren Bordnetzes die Stabilisierung desselben durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler auf einen maximalen Stabilisierungszeitraum begrenzt, welcher beispielsweise so gewählt werden kann, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler einfach aufgebaut werden kann und während seiner Betriebsdauer nicht zu stark belastet wird.To ensure that the stabilization of the stabilized electrical system by the DC / DC converter does not take place over senseless long periods, it is preferably provided that the control of the stabilized electrical system limits the stabilization of the same by the DC / DC converter to a maximum stabilization period, which are chosen for example so can be that the DC / DC converter can be easily built and not overloaded during its service life.
Vorzugsweise lässt sich der maximale Stabilisierungszeitraum dadurch festlegen, dass der maximale Stabilisierungszeitraum mit Erhalt des Einsatzsignals durch die Steuerung beginnt und nach einer festgelegten Zeitdauer endet.Preferably, the maximum stabilization period can be defined by the fact that the maximum stabilization period begins with the receipt of the application signal by the controller and ends after a specified period of time.
Hinsichtlich der Ausbildung des Relais selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, das Relais so auszubilden, dass bei Bestromen einer Schaltwicklung ein Schließen des Schaltkontaktes des Relais erfolgt, während bei einem Beenden des Bestromens der Schaltwicklung der Schaltkontakt selbsttätig öffnet.With regard to the design of the relay itself, no details have been given so far. Thus, it would be conceivable, for example, to design the relay in such a way that, when a switching winding is energized, the switching contact of the relay closes, while the switching contact automatically opens when the switching winding is stopped.
Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass damit auch außerhalb von Fahrzuständen des Fahrzeugs ein Bestromen des Relais erforderlich wäre, wenn das stabilisierbare Bordnetz mit dem Basisbordnetz spannungsgekoppelt sein soll.However, this solution has the disadvantage that even outside driving conditions of the vehicle, an energizing of the relay would be required if the stabilized electrical system to be voltage-coupled to the base vehicle electrical system.
Eine derartige Lösung würde zu unerwünschten Strömen beispielsweise im Ruhezustand des Fahrzeugs führen.Such a solution would lead to undesirable currents, for example, in the resting state of the vehicle.
Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Relais eine zum Öffnen von dessen Schaltkontakt vorgesehene Schaltwicklung aufweist und somit als sogenanntes Öffnerrelais ausgebildet ist.For this reason, an advantageous solution provides that the relay has a switching winding provided for opening its switching contact and is therefore designed as a so-called normally closed relay.
Ein derartiger Aufbau des Relais hat den Vorteil, dass die Schaltwicklung nur dann bestromt wird, wenn der Schaltkontakt geöffnet werden soll, das heißt das stabilisierbare Bordnetz von dem Basisbordnetz spannungsentkoppelt oder vollständig abgetrennt werden soll.Such a structure of the relay has the advantage that the switching winding is energized only when the switching contact is to be opened, that is, the stabilized electrical system is to be decoupled from the base board network or completely disconnected.
Damit führt ein derartiger Aufbau des Relais dazu, dass das Relais ohne eine Bestromung der Schaltwicklung das stabilisierbare Bordnetz mit dem Basisbordnetz spannungskoppelt oder direkt verbindet und in dieser Kopplung hält und lediglich für ein Unterbrechen oder Abschalten der Spannungskopplung oder ein Abtrennen des stabilisierbaren Bordnetzes vom Basisbordnetz ein Bestromen der Schaltwicklung des Relais erforderlich ist. Da in einem Fahrzeug in vielen Fällen Vibrationen auftreten und somit auch die Versorgungseinheit derartigen Vibrationen ausgesetzt ist, beispielsweise bei schlechten Straßenverhältnissen, besteht bei einem Relais, dessen Schaltwicklung zum Öffnen der Schaltkontakt zu bestromen ist, das Problem, dass die Schaltkontakte aufgrund der durch die Vibrationen oder anderen Einwirkungen erzeugten Beschleunigungen temporär öffnen und somit die direkte Spannungsversorgung des stabilisierbaren Bordnetzes aus dem Basisbordnetz unterbrechen könnten.Thus, such a structure of the relay causes the relay without voltage supply to the stabilized electrical system voltage coupled to the base board network or connects directly and stops in this coupling and only for interrupting or switching off the voltage coupling or disconnecting the stabilized electrical system from the base board network Energizing the switching winding of the relay is required. Since vibration often occurs in a vehicle and thus the supply unit is exposed to such vibrations, for example, in poor road conditions, there is a problem in a relay whose switching winding is to be energized to open the switching contact, that the switching contacts due to the vibrations or other effects temporarily open accelerations and thus could interrupt the direct power supply of the stabilized electrical system from the base board network.
Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Relais eine im aktiven Zustand einen Kontaktdruck der Schaltkontakte im geschlossenen Zustand erhöhende Hilfswicklung aufweist und dass die Steuerung in mindestens einem Fahrzustand des Fahrzeugs die Hilfswicklung aktiviert.For this reason, provides an advantageous solution that the relay has a contact pressure of the switching contacts in the active state, a contact pressure increasing the closed auxiliary winding and that the control activates the auxiliary winding in at least one driving state of the vehicle.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass mit der Hilfswicklung die Möglichkeit besteht, den Kontaktdruck des Relais, der ohne Bestromen der Schaltwicklung bereits auf den Schaltkontakt wirkt und diesen geschlossen hält, zu erhöhen, um dadurch ein temporäres Öffnen aufgrund von Beschleunigungen zu vermeiden.The advantage of this solution is the fact that with the auxiliary winding there is the possibility of increasing the contact pressure of the relay, which already acts on the switching contact without energizing the switching winding and keeps it closed, thereby avoiding temporary opening due to accelerations ,
Der Vorteil eines derartigen Relais ist darin zu sehen, dass dieses einerseits zum Öffnen des Schaltkontakts bestromt werden muss und somit ohne Bestromen der Schaltwicklung selbsttätig in dem Schaltkontakt geschlossen haltenden Zustand verbleibt, dass aber die Möglichkeit besteht, den Kontaktdruck noch dann zu erhöhen, wenn die Gefahr des temporären Öffnens des Schaltkontaktes aufgrund von Vibrationen oder anderen Einwirkungen und den damit einhergehenden Beschleunigungen besteht. Hinsichtlich der Aktivierung und Ansteuerung der Hilfswicklung wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht.The advantage of such a relay is the fact that this must be energized on the one hand to open the switch contact and thus automatically energized in the switching contact holding state remains without energizing the switching winding, but that there is the possibility to increase the contact pressure even if the Danger of temporary opening of the switching contact due to vibration or other effects and the associated acceleration exists. With regard to the activation and control of the auxiliary winding, no further details have been given in connection with the previous explanation of the solution according to the invention.
So könnte beispielsweise die Hilfswicklung durch Erfassen von Vibrationen in unterschiedlichster Art und Weise aktiviert werden.For example, the auxiliary winding could be activated by detecting vibrations in various ways.
Eine einfache Lösung sieht vor, dass die Steuerung bei Erhalt eines Fahrzustandsignals die Hilfswicklung des Relais ansteuert.A simple solution provides that the controller controls the auxiliary winding of the relay upon receipt of a driving state signal.
Ein derartiges Fahrzustandssignal kann beim Kraftfahrzeug in unterschiedlichster Art und Weise ausgelöst werden. Beispielsweise wäre es denkbar, das Fahrzustandssignal ab einer bestimmten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auszulösen.Such a driving condition signal can be triggered in the motor vehicle in various ways. For example, it would be conceivable to trigger the driving state signal from a certain speed of the vehicle.
Eine besonders einfache Lösung sieht vor, dass das Fahrzustandssignal durch das Einschalten einer Motorsteuerung ausgelöst wird.A particularly simple solution provides that the driving state signal is triggered by switching on a motor control.
Prinzipiell könnte die Hilfswicklung von der Steuerung auch noch aufgrund anderer Ereignisse angesteuert werden.In principle, the auxiliary winding could also be controlled by the controller due to other events.
Eine besonders einfache Lösung sieht jedoch vor, dass die Steuerung die Hilfswicklung des Relais nur bei Vorliegen des Fahrzustandes ansteuert.A particularly simple solution, however, provides that the controller controls the auxiliary winding of the relay only in the presence of the driving condition.
Darüber hinaus sieht eine weitere hinsichtlich ihrer Funktion sehr einfach ausgeführte Lösung der Versorgungseinheit vor, dass die Steuereinheit den Gleichstrom/Gleichstromwandler und die Schaltwicklung nur während des Vorliegens eines Einsatzsignals aktivieren kann und somit in allen anderen Betriebszuständen der Gleichstrom/Gleichstromwandler nicht zum Einsatz kommen kann und somit zwangsläufig in diesen Fällen stets das stabilisierte Bordnetz über den Überbrückungszweig von dem Basisbordnetz gespeist ist.In addition, another solution of the supply unit that is very simple in terms of its function provides that the control unit only carries out the DC / DC converter and the switching winding during the Presence of an application signal can activate and thus in all other operating conditions of the DC / DC converter can not be used and thus inevitably in these cases always the stabilized vehicle electrical system is fed via the bridging branch of the base board network.
Bei den im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung möglichen Schaltungsvarianten sind unterschiedliche Lösungen denkbar.In the circuit variants possible in the context of the inventive solution, different solutions are conceivable.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler einen ersten mit dem Basisbordnetz verbundenen Spannungsanschluss und einen zweiten mit dem stabilisierbaren Bordnetz verbundenen Spannungsanschluss aufweist, an welchem die stabilisierte Spannung anliegt.An advantageous solution provides that the DC / DC converter has a first voltage connection connected to the base electrical system and a second voltage connection connected to the stabilizable vehicle electrical system, to which the stabilized voltage is applied.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler jederzeit aktiviert werden kann, um in dem stabilisierbaren Bordnetz eine stabile Spannung zur Verfügung zu stellen, wobei die Energieaufnahme insbesondere aus dem Basisbordnetz erfolgt.This solution has the advantage that the DC / DC converter can be activated at any time in order to provide a stable voltage in the stabilized vehicle electrical system, with the power consumption taking place, in particular, from the base electrical system.
Um bei einer derartigen Lösung den Gleichstrom/Gleichstromwandler nicht ständig betreiben zu müssen und somit nicht ständig mit den in diesem anfallenden elektrischen Verlusten arbeiten zu müssen, ist vorzugsweise dem Gleichstrom/Gleichstromwandler ein Überbrückungszweig parallel geschaltet, welcher durch das Relais zu- oder abschaltbar ist und es ist eine Steuerung vorgesehen, mit welcher der Überbrückungszweig abschaltbar und der Gleichstrom/Gleichstromwandler aktivierbar ist.In order to not have to constantly operate in such a solution, the DC / DC converter and thus do not have to constantly work with the resulting electrical losses in this, preferably the DC / DC converter, a bypass branch is connected in parallel, which can be switched on or off by the relay and a control is provided with which the bridging branch can be switched off and the DC / DC converter can be activated.
Damit können die Zeiträume, zu denen der Gleichstrom/Gleichstromwandler betrieben wird, auf das notwendige Minimum reduziert werden. Vorzugsweise ist in diesem Fall vorgesehen, dass die Steuerung die Spannung im Basisbordnetz überwacht und den Gleichstrom/Gleichstromwandler dann aktiviert, wenn die Spannung im Basisbordnetz in einem Bereich liegt, welcher unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt.Thus, the periods at which the DC / DC converter is operated, can be reduced to the necessary minimum. In this case, it is preferably provided that the controller monitors the voltage in the base on-board network and then activates the DC / DC converter when the voltage in the base on-board network is within a range which is below a predetermined threshold value.
Ferner ist bei dieser Lösung vorgesehen, dass die Steuerung die Spannung im Basisbordnetz überwacht und den Gleichstrom/Gleichstromwandler aktiviert, solange die Spannung im Basisbordnetz in einem Bereich liegt, welcher oberhalb eines unteren Schwellwerts liegt. Damit wird vermieden, dass der Gleich- strom/Gleichstromwandler dem Basisbordnetz auch noch dann Energie entzieht, wenn dessen Spannung bereits unter dem unteren Schwellwert und somit unter einem Wert liegt, ab welchem der Gleichstrom/Gleichstromwandler sinnvoll betreibbar ist.Further, it is provided in this solution that the controller monitors the voltage in the base board network and the DC / DC converter is activated, as long as the voltage in the base vehicle network is in a range which is above a lower threshold. This avoids that the DC / DC converter deprives the base-board network even if its voltage is already below the lower threshold value and thus below a value at which the DC / DC converter can be meaningfully operated.
Ferner ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Steuerung nur bei Vorliegen des Einsatzsignals die Spannung im Basisbordnetz überwacht und entsprechend den Gleichstrom/Gleichstromwandler und das Relais ansteuert.Furthermore, it is expediently provided that the controller only monitors the voltage in the base on-board network when the application signal is present, and accordingly activates the DC / DC converter and the relay.
Eine Schaltungsvariante bei einer alternativen Lösung sieht vor, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler zwischen dem Basisbordnetz und einem Energiespeicher wirksam ist.A circuit variant in an alternative solution provides that the DC / DC converter between the base board network and an energy storage is effective.
Eine derartige Lösung hat den Vorteil, dass diese aufgrund des Energiespeichers auch dazu eingesetzt werden kann, das Basisbordnetz in allen oder nur ausgewählten Betriebszuständen zu stabilisieren. Zweckmäßigerweise sieht eine derartige Lösung einen Gleichstrom/ Gleichstromwandler vor, der das stabilisierbare Bordnetz durch Energieaustausch mit dem Energiespeicher stabilisiert und somit während der Stabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes keine Energie dem Basisbordnetz entzieht.Such a solution has the advantage that, due to the energy storage device, it can also be used to stabilize the base vehicle network in all or only selected operating states. Expediently, such a solution provides for a DC / DC converter which stabilizes the stabilizable vehicle electrical system by exchanging energy with the energy store and thus does not extract any energy from the base electrical system during stabilization of the stabilizable vehicle electrical system.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler einen Masseanschluss und einen Spannungsanschluss zur Verbindung mit dem Basisbordnetz aufweist und dass zwischen dem Spannungsanschluss und dem Basisbordnetz das Relais angeordnet ist.Preferably, it is provided that the DC / DC converter has a ground connection and a voltage connection for connection to the base vehicle network and that the relay is arranged between the voltage connection and the base electrical system.
Bei dieser Lösung ist somit der Gleichstrom/Gleichstromwandler mit dem nachgeordneten Energiespeicher lediglich über den Spannungsanschluss mit dem Basisbordnetz verbunden und der Spannungsanschluss lässt sich durch das Relais von dem Basisbordnetz abtrennen, so dass im Fall einer Stabilisierung der Spannung im stabilisierbaren Bordnetz während eines Spannungseinbruchs im Basisbordnetz eine Trennung zwischen dem Spannungsanschluss und dem Basisbordnetz erfolgt und somit über den Spannungsanschluss lediglich eine Versorgung des stabilisierbaren Bordnetzes mit einer stabilisierten Spannung Aufnahme von Energie aus dem Energiespeicher erfolgt.In this solution, the DC / DC converter with the downstream energy storage is thus only connected via the voltage connection to the base board network and the voltage connection can be separated by the relay of the base board network, so that in the case of stabilization of the voltage in the stabilized electrical system during a voltage dip in the base board network a separation between the voltage connection and the base board network takes place and thus takes place via the voltage connection only a supply of the stabilized vehicle electrical system with a stabilized voltage recording of energy from the energy storage.
Hierzu erfolgt im einfachsten Fall eine Verbindung des stabilisierbaren Bordnetzes mit dem Spannungsanschluss des Gleichstrom/Gleichstromwandlers.For this purpose, in the simplest case, a connection of the stabilized vehicle electrical system with the voltage connection of the DC / DC converter.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Relais zum Ab- oder Zuschalten von durch ein Basisbordnetz eines Kraftfahrzeugs betriebenen Einheiten, wobei erfindungsgemäß das Relais eine Schaltwicklung aufweist, bei deren Bestromung ein Anker einen Schaltkontakt in eine Öffnungsstellung bewegt und bei deren Nichtbestromung der Anker kraftbeaufschlagt, beispielsweise durch eine Federkraft oder Magnetkraft, in einer Schließstellung des Schaltkontakts steht und dass der Schaltkontakt in der Schließstellung durch eine Hilfswicklung mit einem erhöhten Kontaktdruck beaufschlagbar ist.Moreover, the invention relates to a relay for switching off or on powered by a base vehicle electrical system units, according to the invention, the relay has a switching winding, when energized, an armature moves a switching contact in an open position and the armature force, for example, when not energized by a spring force or magnetic force, is in a closed position of the switching contact and that the switching contact in the closed position by an auxiliary winding with an increased contact pressure can be acted upon.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass mit der Hilfswicklung das Relais beschleunigungssicher, insbesondere vibrationssicher, gemacht werden kann, da sich dadurch der Kontaktdruck auf den elektrischen Schaltkontakt erhöhen und beschleunigungsunanfällig machen lässt.The advantage of this solution is the fact that with the auxiliary winding, the relay can be made acceleration-proof, in particular vibration-proof, since this can increase the contact pressure on the electrical switching contact and make it susceptible to acceleration.
Insbesondere ist der Vorteil dieser Lösung darin zu sehen, dass bei dieser keine übermäßig starke Kraftbeaufschlagung des Schaltkontakts in Richtung seiner Schließstellung erforderlich ist, sondern aufgrund der vorhandenen Hilfswicklung jederzeit die Möglichkeit besteht, den Kontaktdruck zu erhöhen und damit die Beschleunigungssicherheit des Relais zu steigern.In particular, the advantage of this solution is the fact that in this no excessive force to the switch contact in the direction of its closed position is required, but due to the existing auxiliary winding at any time the possibility to increase the contact pressure and thus to increase the acceleration reliability of the relay.
Eine besonders zweckmäßige Lösung eines derartigen Relais sieht vor, dass die Schaltwicklung und die Hilfswicklung in unterschiedlichen Magnetfeldkreisen angeordnet sind.A particularly expedient solution of such a relay provides that the switching winding and the auxiliary winding are arranged in different magnetic field circuits.
Damit besteht der Vorteil, dass sich damit die Schaltwicklung und die Hilfswicklung möglichst wenig gegenseitig beeinflussen.This has the advantage that the switching coil and the auxiliary coil influence each other as little as possible.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Schaltwicklung und die Hilfswicklung jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Ankers des Relais angeordnet sind. Im einfachsten Fall sind dabei die Schaltwicklung und die Hilfswicklung so ausgebildet, dass sie voneinander gegenüberliegenden Seiten auf den Anker des Relais einwirken und somit in sehr einfacher Art und Weise unterschiedlich auf den Anker einwirken können.A particularly advantageous solution provides that the switching winding and the auxiliary winding are each arranged on opposite sides of the armature of the relay. In the simplest case, the switching winding and the auxiliary winding are formed so that they act on opposite sides of the armature of the relay and thus can act differently on the armature in a very simple manner.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of an embodiment.
In der Zeichnung zeigen :In the drawing show:
Fig. 1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Versorgungseinheit mit einem erfindungsgemäßen Relais;1 is a circuit diagram of a first embodiment of a supply unit according to the invention with a relay according to the invention;
Fig. 2 ein Schaltschema des Relais;Fig. 2 is a circuit diagram of the relay;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Relais undFig. 3 is a schematic representation of an embodiment of a relay according to the invention and
Fig. 4 ein Schaltschema eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Versorgungseinheit.Fig. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of a supply unit according to the invention.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Versorgungseinheit 10, dient dazu, ausgehend von einem Basisbordnetz 12 eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Batterie 14 und einen Anlasser 16 zum Starten beispielsweise eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs, welcher durch eine Starteinheit 18 in Betrieb gesetzt werden kann, ein stabilisiertes Bordnetz 22 zu speisen. Wird der Anlasser 16 durch die Starteinheit 18 in Betrieb gesetzt, so führt dies kurzfristig zu einem Zusammenbruch der Spannung an der Batterie 14 im Basisbordnetz 12, da der Anlasser 16 bekanntermaßen einen sehr hohen Betriebsstrom hat.A first exemplary embodiment of a supply unit 10 according to the invention serves, starting from a base on-board network 12 of a motor vehicle comprising a battery 14 and a starter 16 for starting, for example, an internal combustion engine of the motor vehicle, which can be put into operation by a starting unit 18, a stabilized vehicle electrical system 22 to dine. If the starter 16 is put into operation by the starting unit 18, this leads in the short term to a collapse of the voltage at the battery 14 in the base on-board network 12, since the starter 16 is known to have a very high operating current.
Üblicherweise bricht beim Anlaufen des Anlassers 16 die ursprünglich von der Batterie 14 auf mindestens 12 Volt gehaltene Spannung im Basisbordnetz 12 auf eine Spannung im Bereich zwischen 11 Volt und 5,5 Volt zusammen.Typically, when starting the starter 16, the voltage originally held by the battery 14 to at least 12 volts in the base vehicle power supply 12 breaks down to a voltage in the range between 11 volts and 5.5 volts.
Da ein derartiger Spannungseinbruch für eine Vielzahl von spannungssensiblen Verbrauchern im Kraftfahrzeug störend ist, insbesondere deren Funktion zumindest stört, wenn nicht unterbricht, sind diese Verbraucher in dem stabilisierten Bordnetz 22 angeordnet, das zwar über das Basisbordnetz 12 gespeist wird, jedoch hinsichtlich der in diesem vorliegenden Spannung spannungsstabilisiert ist.Since such a voltage dip for a variety of voltage-sensitive consumers in the motor vehicle is disturbing, in particular disturbs their function at least, if not interrupts, these consumers are arranged in the stabilized board network 22, although fed via the base board network 12, but with respect to the present in this Voltage is voltage stabilized.
Zur Versorgung des stabilisierten Bordnetzes 22 über das Basisbordnetz 12 ist ein als Ganzes mit 24 bezeichneter Gleichstrom/Gleichstromwandler vorgesehen, dessen Eingang 26 mit dem Basisbordnetz 12 verbunden ist und von diesem versorgt wird und dessen Ausgang 28 auf eine bestimmte Spannung, beispielsweise 12 Volt, durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 stabilisiert ist.To supply the stabilized vehicle electrical system 22 via the base board network 12, a DC / DC converter designated as a whole with 24 is provided, whose input 26 is connected to the base board network 12 and is supplied by the latter and whose output 28 to a certain voltage, for example 12 volts the DC / DC converter 24 is stabilized.
Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 arbeitet dabei mit einer Eingangsdrossel 32, einer Spule mit Ferritkern 34 und einer Ausgangsdrossel 36, die in Reihe geschaltet zwischen dem Eingang 26 und dem Ausgang 28 angeordnet sind. Ferner ist zwischen der Spule mit magnetisierbarem Kern 34 und der Ausgangsdrossel 36 eine Diode 38 vorgesehen, sowie zwischen der Spule mit magnetisierbarem Kern 34 und der Diode 38 ein Abgriff 40, wobei zwischen dem Abgriff 40 und Masse ein Schalter 42, beispielsweise gebildet durch einen MOSFET, liegt, der durch eine PWM-Ansteuerschaltung 44 ansteuerbar ist, die ihrerseits durch einen PWM-Regler 46 gesteuert ist.The DC / DC converter 24 operates with an input inductor 32, a coil with ferrite core 34 and an output inductor 36, which are arranged in series between the input 26 and the output 28. Further, between the coil with magnetizable core 34 and the Output choke 36, a diode 38 is provided, and between the coil with magnetizable core 34 and the diode 38, a tap 40, wherein between the tap 40 and ground, a switch 42, for example, formed by a MOSFET, which can be driven by a PWM drive circuit 44 , which in turn is controlled by a PWM regulator 46.
Ferner liegt noch zwischen dem Schalter 42 und Masse ein Widerstand 48, insbesondere ein Shunt-Widerstand, an welchem bei durchgeschaltetem Schalter 42 eine dem Strom durch diesen proportionale Spannung abfällt, die über einen Verstärker 50 verstärkt wird und ein dem PWM-Regler 46 zur Regelung zugeführtes Signal zur Stromregelung ergibt.Furthermore, there is still a resistor 48 between the switch 42 and ground, in particular a shunt resistor, at which, when the switch 42 is switched on, the current through this proportional voltage drops, which is amplified by an amplifier 50 and the PWM regulator 46 is regulated supplied signal for current control results.
Ferner sind noch zwischen dem Eingang 26 und der Drossel 32 ein Abgriff 52, zwischen der Drossel 32 und der Spule mit Ferritkern 34 ein Abgriff 54, zwischen der Diode 38 und der Drossel 36 ein Abgriff 56 vorgesehen, zwischen denen und Masse jeweils Kondensatoren 62, 64 und 66 liegen und außerdem liegt zwischen dem Ausgang 28 und Masse ein Kondensator 68, wobei alle Kondensatoren 62 bis 68 zur Glättung des Spannungsverlaufs beitragen.Further, between the input 26 and the throttle 32, a tap 52, between the throttle 32 and the coil with ferrite core 34, a tap 54 between the diode 38 and the throttle 36, a tap 56 is provided between which and ground capacitors 62, 64 and 66 are located and also lies between the output 28 and ground, a capacitor 68, wherein all capacitors contribute 62 to 68 for smoothing the voltage waveform.
Schließlich erfolgt am Abgriff 56 auch noch ein Erfassen der generierten Spannung, die über einen Verstärker 70 verstärkt wird und als Eingangssignal zur Spannungsregelung dem PWM-Regler 46 zugeführt wird.Finally, the voltage which is also amplified via an amplifier 70 and fed to the PWM regulator 46 as an input signal for voltage regulation takes place at the tap 56.
Die Aktivierung des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24 erfolgt durch Aktivierung des PWM-Reglers 46 über eine Steuerung 80, die an einem Ausgang 82 dann ein Aktivierungssignal AS ausgibt, wenn der PWM-Regler 46 aktiviert werden soll und somit den Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 betreiben soll, wobei der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 aufgrund des den Strom durch den Schalter 42 und die Spannung am Ausgang 38 erfassenden PWM-Reglers 46 den Schalter 42 so betreibt, dass am Ausgang 28 eine mindestens im Wesentlichen auf einen Wert von 12 Volt stabilisierte Spannung für das stabilisierte Bordnetz 22 vorliegt.The activation of the DC / DC converter 24 is effected by activating the PWM regulator 46 via a controller 80, which then outputs an activation signal AS at an output 82 when the PWM regulator 46 is to be activated and thus should operate the DC / DC converter 24, wherein the DC / DC converter 24 due to the the current through the switch 42 and the voltage at the output 38 detecting PWM regulator 46 operates the switch 42 so that at the output 28 at least substantially stabilized to a value of 12 volts voltage for the stabilized electrical system 22 is present.
Da das Basisbordnetz 12 lediglich beim Anlaufen des Anlassers 16 starke Spannungseinbrüche zeigt, bei Betrieb ohne den Anlasser 16, insbesondere bei von dem Verbrennungsmotor angetriebenem Generator im Aufladezustand der Batterie 14 eine Spannung von ungefähr 14 Volt aufweist, ist ein Betrieb des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24 Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, das heißt nicht bei betriebenem Anlasser 16, nicht sinnvoll.Since the base vehicle 12 only shows strong voltage dips when starting the starter 16, when operating without the starter 16, in particular when driven by the internal combustion engine generator in the charging state of the battery 14 has a voltage of about 14 volts, an operation of the DC / DC converter 24 is normal operation of the motor vehicle, that is, not with powered starter 16, not useful.
Aus diesem Grund liegt zwischen dem Eingang 26 und dem Ausgang 28 des Gleichstrom/Gleichstromwandlers zu ein diesem parallelgeschalteter Über- brückungszweig 90 der durch ein Relais 92 ein- und ausschaltbar ist.For this reason, between the input 26 and the output 28 of the DC / DC converter to a this parallel-connected bridging branch 90 which is switched on and off by a relay 92.
Das Relais 92 ist dabei als Öffner-Relais ausgebildet und weist daher einen Schaltkontakt 94 auf, welcher bei Nichtbestromen einer Schaltwicklung 96 geschlossen ist und somit den Überbrückungszweig 90 zuschaltet. Lediglich bei Bestromen der Schaltwicklung 96 mit einem Schaltsignal SS, generiert durch die Steuerung 80 am Ausgang 84, erfolgt ein Öffnen des Schaltkontakts 94 und somit ein Abschalten des Überbrückungszweigs 90.The relay 92 is designed as a normally closed relay and therefore has a switching contact 94, which is closed when Nichtbestromen a switching winding 96 and thus connects the bridging branch 90. Only when the switching winding 96 is energized with a switching signal SS, generated by the controller 80 at the output 84, does the opening of the switching contact 94 take place, and thus the bridging branch 90 is switched off.
Die Steuerung 80 arbeitet nun so, dass in all den Fällen, in denen ein Betrieb des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24 aufgrund einer stabilen Spannung im Basisbordnetz 12 von mehr als 11 Volt nicht erforderlich ist, der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 durch Abschalten des Aktivierungssignals AS deaktiviert ist und außerdem durch Abschalten des Schaltsignals SS am Ausgang 84 der Steuerung 80 der Überbrückungszweig 90 aktiviert ist, da der Schaltkontakt 94 bei Nichtbestromen der Schaltwicklung 96 in seiner geschlossenen Stellung steht.The controller 80 now operates so that in all cases in which an operation of the DC / DC converter 24 is not required due to a stable voltage in the base vehicle 12 of more than 11 volts, the DC / DC converter 24 is deactivated by switching off the activation signal AS and also by switching off the switching signal SS on Output 84 of the controller 80 of the bridging branch 90 is activated, since the switching contact 94 is in Nichtbestromen the switching winding 96 in its closed position.
Somit wird bei stabiler Spannung im Basisbordnetz 12 das stabilisierte Bordnetz 22 direkt und somit spannungsgekoppelt über den Überbrückungszweig 90 gespeist.Thus, with stable voltage in the base board network 12, the stabilized vehicle electrical system 22 is fed directly and thus voltage-coupled via the bridging branch 90.
Nur in dem Fall, in dem mittels der Starteinheit 18 der Anlasser 16 gestartet werden soll, erhält die Steuerung 80 an einem Eingang 102 von der Starteinheit 18 ein Motorstartsignal MS, das dazu führt, dass eine Überwachung einer an einem weiteren Eingang 104 anliegenden Spannung UB der Batterie 14 erfolgt, die dadurch möglich ist, dass der Eingang 104 über eine Leitung direkt mit einem Batteriekontakt 106 verbunden ist.Only in the case in which the starter 16 is to be started by means of the starting unit 18 does the controller 80 receive an engine start signal MS at an input 102 from the starting unit 18, which results in monitoring of a voltage UB applied to a further input 104 the battery 14 is effected, which is possible in that the input 104 is connected via a line directly to a battery contact 106.
Wird nun nach Erhalt des Motorstartsignals MS am Eingang 102 seitens der Steuerung 80 festgestellt, dass die Spannung UB der Batterie 14 unter einen Wert von 11 Volt und in einen Wertebereich zwischen 5,5 Volt und 11 Volt abfällt, so wird seitens der Steuerung 80 einerseits durch Ausgabe des Schaltsignals SS am Ausgang 84 das Relais 92 geöffnet und somit der Überbrückungszweig 90 abgeschaltet und gleichzeitig wird durch Ausgabe des Aktivierungssignals AS für den Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 am Ausgang 82 dieser aktiviert, so dass die Versorgung des stabilisierten Bordnetzes 22 aus dem Basisbordnetz 12, jedoch von diesem spannungs- entkoppelt, über den Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 erfolgt. Diese Versorgung des stabilisierten Bordnetzes 22 über den Gleichstrom/ Gleichstromwandler 24 wird über einen Stabilisierungszeitraum aufrecht erhalten, der im Normalfall solange dauert, bis die Spannung UB wieder den Wert von 11 Volt überschritten hat.If, after receipt of the engine start signal MS at the input 102 by the controller 80, it is determined that the voltage UB of the battery 14 drops below a value of 11 volts and into a value range between 5.5 volts and 11 volts, the controller 80 on the one hand by outputting the switching signal SS at the output 84, the relay 92 is opened and thus the bridging branch 90 is switched off and at the same time it is activated by outputting the activation signal AS for the DC / DC converter 24 at the output 82, so that the supply of the stabilized on-board network 22 from the base on-board network 12 , but decoupled from this voltage via the DC / DC converter 24 takes place. This supply of the stabilized vehicle electrical system 22 via the DC / DC converter 24 is maintained over a stabilization period, which normally lasts until the voltage UB has again exceeded the value of 11 volts.
Damit ist der durch den Start des Anlassers 16 bedingte Spannungseinbruch der Batterie 14 nicht mehr vorhanden, so dass das stabilisierte Bordnetz 22 wieder über den Überbrückungszweig 90 betrieben werden kann und der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 abgeschaltet werden kann. Dies erfolgt durch Abschalten des Aktivierungssignals AS und des Schaltsignals SS an den Ausgängen 82 und 84.Thus, the caused by the start of the starter 16 voltage dip of the battery 14 is no longer available, so that the stabilized vehicle electrical system 22 can be operated again on the bridging branch 90 and the DC / DC converter 24 can be switched off. This is done by switching off the activation signal AS and the switching signal SS at the outputs 82 and 84.
Außerdem wird bei einem Beenden des Anlassvorgangs, unabhängig davon, ob der Wert der Spannung UB von 11 Volt überschritten wurde, und somit bei Wegfall des Motorstartsignals MS der Überbrückungszweig 90 wieder zugeschaltet und der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 abgeschaltet.In addition, upon termination of the starting operation, regardless of whether the value of the voltage UB of 11 volts has been exceeded, and thus on the omission of the motor start signal MS of the bridging branch 90 is switched on again and the DC / DC converter 24 is turned off.
Zur Sicherheit ist noch ein maximaler Stabilisierungszeitraum der Steuerung 80 vorgegeben, nach welchem unabhängig von der Spannung UB und dem Motorstartsignal MS ein Zuschalten des Überbrückungszweiges 90 und ein Abschalten des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24 erfolgt.For safety, a maximum stabilization period of the controller 80 is predetermined, according to which, regardless of the voltage UB and the engine start signal MS, a connection of the bridging branch 90 and a switching off of the DC / DC converter 24 takes place.
Der maximale Stabilisierungszeitraum beträgt beispielsweise maximal ungefähr 10 Sekunden. Bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinheit 10 besteht jedoch noch das Problem, dass das Relais 90 den in einem Kraftfahrzeug üblichen Beschleunigungen, insbesondere Vibrationen, ausgesetzt ist. Diese Beschleunigungen bewirken, dass sich der Schaltkontakt 94 selbst bei nichtbestromter Schaltwicklung 96 zumindest teilweise öffnen kann.The maximum stabilization period is, for example, a maximum of about 10 seconds. In the case of the supply unit 10 according to the invention, however, there is still the problem that the relay 90 is exposed to the accelerations, in particular vibrations, customary in a motor vehicle. These accelerations cause the switching contact 94 can open at least partially even when not energized switching winding 96.
Üblicherweise ist, wie in Fig. 3 dargestellt, der Schaltkontakt 94 durch einen feststehenden Kontaktbügel 110 gebildet, der eine Kontaktkruppe 112 trägt sowie einen beweglichen Kontaktbügel 114, der seinerseits eine Kontaktkruppe 116 trägt, wobei die Kontaktkruppen 112 und 116 dann, wenn sie unmittelbar aufeinander liegen, eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbügeln 110 und 114 schließen.Usually, as shown in Fig. 3, the switching contact 94 is formed by a fixed contact bracket 110 which carries a contact roller 112 and a movable contact clip 114, which in turn carries a contact roller 116, wherein the contact rollers 112 and 116, when they are directly adjacent close an electrical connection between the contact plates 110 and 114 close.
Der bewegliche Kontaktbügel 114 ist üblicherweise durch einen Anker 120 des Relais 90 bewegbar, welcher zum Öffnen des Schaltkontakts 94 von einem in einem Magnetfeldkreis 121 angeordneten Wicklungskern 122 der Schaltwicklung 96 angezogen wird, wenn die Schaltwicklung 96 bestromt wird.The movable contact clip 114 is usually movable by an armature 120 of the relay 90, which is energized to open the switching contact 94 by a winding core 122 of the switching winding 96 arranged in a magnetic field circuit 121 when the switching winding 96 is energized.
Um den Schaltkontakt 94 zu schließen ist der bewegliche Kontaktbügel 114 durch ein federelastisches Element 124 in Richtung seiner den Schaltkontakt 94 schließenden Stellung beaufschlagt, so dass bei Nichtbestromen der Schaltwicklung 94 aufgrund des federelastischen Elements 124 der bewegliche Kontaktbügel 114 in Richtung des stationären Kontaktbügels 110 beaufschlagt ist und somit die Kontaktkruppen 112 und 116 aneinander anliegen und durch die von dem federelastischen Element 124 erzeugte Kraft in Anlage aneinander gehalten sind. Da jedoch der Anker 120 des Relais 92 eine nennenswerte Masse aufweist, ist dieser bei Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ausgelöst durch Schlechtwegestrecken, erheblichen Kräften ausgesetzt, die somit ein temporäres Öffnen des Schaltkontakts 94 bewirken können, und zwar durch die aufgrund der Beschleunigungen auftretenden und der Kraft des federelastischen Elements 124 entgegenwirkenden Kräfte.In order to close the switching contact 94, the movable contact clip 114 is acted upon by a spring-elastic element 124 in the direction of its closing position of the switching contact 94 so that the movable contact clip 114 is acted upon in the direction of the stationary contact clip 110 when the switching winding 94 is not energized due to the resilient element 124 and thus the contact rollers 112 and 116 abut each other and are held by the force generated by the resilient member 124 in abutment against each other. However, since the armature 120 of the relay 92 has a significant mass, it is exposed to considerable forces during acceleration of the motor vehicle, for example triggered by poor travel distances, which can thus cause a temporary opening of the switching contact 94, by the occurring due to the accelerations and the Force of the resilient element 124 counteracting forces.
Theoretisch bestünde zwar die Möglichkeit, das federelastische Element 124 so auszubilden, dass dies eine ausreichend große Kraft auf die Kontaktkruppen 112 und 116 ausübt, wenn diese aneinander anliegen, so dass dadurch der Schaltkontakt 94 bei üblichen Beschleunigungskräften in seiner geschlossen Stellung verbleibt.Theoretically, although there is the possibility of the resilient element 124 in such a way that this exerts a sufficiently large force on the contact rollers 112 and 116, when these abut each other, so that thereby the switching contact 94 remains under normal acceleration forces in its closed position.
Dies hat jedoch andererseits wiederum zu Folge, dass mittels der Schaltwicklung 96 ein hohes Magnetfeld erzeugt werden muss, um den Anker 120 mit dem beweglichen Kontaktbügel 114 entgegen der Kraft des federelastischen Elements 124 zu bewegen, um den Schaltkontakt 94 zu öffnen, wozu wiederum ein hoher Strom für das Bestromen der Schaltwicklung 96 erforderlich wäre.However, on the other hand, this in turn has the consequence that by means of the switching winding 96, a high magnetic field must be generated to move the armature 120 with the movable contact clip 114 against the force of the resilient member 124 to open the switching contact 94, which in turn a high Current for the energization of the switching winding 96 would be required.
Dies führt einerseits zu einer erheblichen Baugröße des Relais 90 und andererseits zu einer Auslegung der Steuerung 80 dergestalt, dass diese für das Schaltsignal SS zum Bestromen der Schaltwicklung 96 eine große elektrische Leistung zur Verfügung stellen muss.On the one hand, this leads to a considerable size of the relay 90 and, on the other hand, to a design of the controller 80 such that it must provide a large electrical power for the switching signal SS for energizing the switching winding 96.
Beides ist unerwünscht. Aus diesem Grund ist bei einem erfindungsgemäßen Relais 90 vorgesehen, dass dieses zusätzlich zur Schaltwicklung 96 noch eine Hilfswicklung 126 aufweist, deren Wicklungskern 128 in einem Magnetfeldkreis 127 angeordnet ist und ebenfalls auf den Anker 120 wirken kann, jedoch bei Bestromen der Hilfswicklung 126 dergestalt, dass der Anker 120 in seine den Schaltkontakt 94 schließende Stellung gezogen wird und somit die durch das federelastische Element 124 ausgeübte Kontaktkraft auf die Kontaktkruppen 112 und 116 verstärkt wird. Auch die Hilfswicklung 126 ist durch die Steuerung 80 mittels eines Hilfswicklungssignals HS ausgegeben an einem Ausgang 86 bestrombar, wobei die Steuerung 80 das Hilfswicklungssignal HS vorzugsweise lediglich in einem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs generiert und somit die Hilfswicklung 126 nur dann aktiviert, wenn auch die Gefahr von Beschleunigungen besteht, die zu einem temporären Lösen des elektrischen Schaltkontakts 94 führen könnten.Both are undesirable. For this reason, it is provided in a relay 90 according to the invention that this in addition to the switching winding 96 still has an auxiliary winding 126, the winding core 128 is arranged in a magnetic circuit 127 and can also act on the armature 120, but in energizing the auxiliary winding 126 such that the armature 120 is pulled into its position closing the switching contact 94, and thus the contact force exerted by the spring-elastic element 124 on the contact forces 112 and 116 is amplified. The auxiliary winding 126 can also be supplied with current at an output 86 by the controller 80 by means of an auxiliary winding signal HS, the controller 80 preferably generating the auxiliary winding signal HS only in a driving state of the motor vehicle and thus only activating the auxiliary winding 126, although the danger of accelerations exists, which could lead to a temporary release of the electrical switch contact 94.
Hierzu erfasst die Steuerung 80 über einen Eingang 106 ein Fahrzustandsignal FS, welches beispielsweise dann von einem Motormanagment des Kraftfahrzeugs generiert werden kann, wenn das Fahrzeug eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit überschritten hat.For this purpose, the controller 80 detects an input 106, a driving state signal FS, which can be generated for example by an engine management of the motor vehicle when the vehicle has exceeded a certain minimum speed.
Die einfachste Möglichkeit, ein Fahrzustandssignal FS zu generieren, ist jedoch die, dass ein Betriebszustand des Fahrzeugmotors oder eine Betriebsfähigkeit desselben überwacht wird, das heißt dann das Fahrzustandssignal FS erzeugt wird, wenn eine Motorsteuerung in einem aktiven Zustand ist.The easiest way to generate a driving state signal FS is, however, that an operating state of the vehicle engine or an operability thereof is monitored, that is, then the driving state signal FS is generated when a motor control is in an active state.
In diesem Fall besteht somit die Möglichkeit, während des Fahrbetriebs über die Hilfswicklung 126 eine zusätzliche Kontaktkraft auf den elektrischen Schaltkontakt 94 auszuüben, um mit dieser Kontaktkraft in Ergänzung zur Kontaktkraft des federelastischen Elements 124 den elektrischen Schaltkontakt 94 geschlossen zu halten, und zwar so, dass er auch bei auftretenden Beschleunigungen im Kraftfahrzeug geschlossen bleibt. Die für die Hilfs- wicklung 126 in diesem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs erforderliche elektrische Leistung ist nicht von Bedeutung, da in diesem Zustand davon auszugehen ist, dass der Fahrzeugmotor läuft und somit über den Generator ausreichend elektrische Leistung erzeugt.In this case, it is thus possible to exert an additional contact force on the electrical switching contact 94 while driving via the auxiliary winding 126 in order to supplement this with the contact force Contact force of the spring-elastic element 124 to keep the electrical switch contact 94 closed, in such a way that it remains closed even when accelerations occur in the motor vehicle. The electric power required for the auxiliary winding 126 in this operating state of the motor vehicle is not important since, in this state, it can be assumed that the vehicle engine is running and thus generates sufficient electrical power via the generator.
Wird jedoch der Motor abgestellt, das heißt die Motorsteuerung ausgeschaltet, so gibt die Steuerung 80 auch das Hilfswicklungssignal HS nicht mehr aus, so dass keine elektrische Leistung mehr in die Hilfswicklung 126 fließt und der elektrische Schaltkontakt 94 nur noch durch die Kontaktkraft des federelastischen Elements 124 in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird.However, if the engine is turned off, that is, the engine control is turned off, the controller 80 is no longer the auxiliary winding signal HS, so that no electric power flows into the auxiliary winding 126 and the electrical switching contact 94 only by the contact force of the resilient element 124th held in its closed position.
Selbst bei vollständigem Abschalten des elektrischen Bordnetzes bleibt dann die geschlossene Stellung des elektrischen Schaltkontakts 94 und somit die Zuschaltung des Überbrückungszweigs 90 durch den elektrischen Schaltkontakt 94 erhalten, so dass das stabilisierte Bordnetz 22 unmittelbar vom Basisbordnetz 12 versorgt wird.Even with complete shutdown of the electrical system then remains the closed position of the electrical switch contact 94 and thus the connection of the bridging branch 90 by the electrical switching contact 94, so that the stabilized vehicle electrical system 22 is supplied directly from the base 12.
Lediglich für den Fall, dass ein erneuter Start des Fahrzeugmotors durch den Anlasser 16 erfolgt, wird die Überwachung der Spannung UB der Batterie 14 aktiviert und bei Einbruch der Spannung der Überbrückungszweig 90 durch Öffnen des elektrischen Schaltkontakts 94 abgeschaltet sowie der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24 aktiviert, der in diesem Fall wiederum eine stabilisierte Spannung für das stabilisierte Bordnetz 22 erzeugt. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Versorgungseinheit 10', dargestellt in Fig. 4, ist das Basisbordnetz 12' in gleicher Weise ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, das heißt es ist durch die Batterie 14 gespeist und umfasst zumindest die Startereinheit 18 und den Anlasser 16 und beispielsweise weitere, vom Basisbordnetz 12' versorgte Verbraucher.Only in the event that a restart of the vehicle engine by the starter 16, the monitoring of the voltage UB of the battery 14 is activated and turned off when the voltage of the bypass branch 90 by opening the electrical switch contact 94 and the DC / DC converter 24 is activated, which in turn generates a stabilized voltage for the stabilized vehicle electrical system 22. In a second exemplary embodiment of a supply unit 10 'according to the invention, illustrated in FIG. 4, the base on-board network 12' is designed in the same way as in the first exemplary embodiment, ie it is powered by the battery 14 and comprises at least the starter unit 18 and the starter 16 and for example, other, from the base board network 12 'supplied consumers.
Das Basisbordnetz 12' ist über das Relais 92', welches als Öffnerrelais ausgebildet ist, mit dem Eingang 26' des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24' verbunden, an dessen Ausgang 28 eine hochkapazitive Kondensatoreinheit 140 angeschlossen ist, die zur Energiespeicherung dient und durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler 24' entweder geladen oder entladen wird.The base board network 12 'is connected to the input 26' of the DC / DC converter 24 'via the relay 92', which is designed as a normally closed relay, to whose output 28 a high-capacitance capacitor unit 140 is connected, which serves for energy storage and by the DC / DC converter 24 'is either charged or discharged.
Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24' ist dabei als bidirektionaler Gleichstrom/Gleichstromwandler ausgebildet und umfasst neben der Spule 34 einen anstelle der Diode 38 mit der Spule 34 zum Ausgang 28 in Reihe geschalteten Schalter 138 sowie einen zwischen dem Abgriff 40 und Masse liegenden Schalter 142, so dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24' als bidirektionaler Wandler eingesetzt werden kann, wobei die Spannung am Eingang 26' und die Spannung am Ausgang 28' durch das Tastverhältnis der Schalter 138 und 142 gesteuert durch einen Regler 146 festgelegt werden kann.The DC / DC converter 24 'is designed as a bidirectional DC / DC converter and comprises in addition to the coil 34 instead of the diode 38 connected to the coil 34 to the output 28 in series switch 138 and a lying between the tap 40 and ground switch 142 so that the DC / DC converter 24 'can be used as a bidirectional converter, wherein the voltage at the input 26' and the voltage at the output 28 'by the duty cycle of the switches 138 and 142 controlled by a controller 146 can be set.
Ein derartiger bidirektionaler Gleichstrom/Gleichstromwandler ist beispielsweise in dem Buch von Ulrich Schlienz mit dem Titel "Schaltnetzteile und ihre Peripherie" ISBN 3-528-13935-8 auf den Seiten 35 bis 38 beschrieben. Ein derartiger bidirektionaler Gleichstrom/Gleichstromwandler 24' arbeitet nun zusammen mit der hochkapazitiven Kondensatoreinheit 140 derart, dass dieser entweder aus dem Basisbordnetz 12' Energie entnimmt oder sie diesem wieder zuführt, um die Spannung im Basisbordnetz 12' zu stabilisieren.Such a bidirectional DC / DC converter is described, for example, in the book by Ulrich Schlienz entitled "Switching Power Supplies and Their Periphery" ISBN 3-528-13935-8 on pages 35-38. Such a bidirectional DC / DC converter 24 'now works together with the high-capacitance capacitor unit 140 such that it either draws energy from the base-board network 12' or re-supplies it to stabilize the voltage in the base-board network 12 '.
Die Energieentnahme und die Energiezufuhr ist jedoch durch die Leistungsfähigkeit der Kondensatoreinheit 140 begrenzt, so dass im Basisbordnetz 12' während der Fahrt betriebsbedingte Spannungsschwankungen ausgleichbar sind, jedoch beispielsweise kein Spannungseinbruch, der erzeugt wird durch das Starten des Anlassers 16.However, the energy extraction and the power supply is limited by the performance of the capacitor unit 140, so that in the base board network 12 'while driving operational voltage fluctuations can be compensated, but, for example, no voltage dip, which is generated by the starting of the starter sixteenth
Das stabilisierte Bordnetz 22 ist daher mit dem Eingang 26' des bidirektionalen Gleichstrom/Gleichstromwandlers 24' verbunden und der Eingang 26' ist durch das zwischen diesem und dem Basisbordnetz 12' liegende Relais 92' vom Basisbordnetz 12' im Fall von gravierenden Spannungseinbrüchen abtrennbar.The stabilized vehicle electrical system 22 is therefore connected to the input 26 'of the bidirectional DC / DC converter 24' and the input 26 'can be disconnected from the base on-board network 12' by the relay 92 'lying between the latter and the base on-board network 12' in the event of serious voltage drops.
Durch Öffnen des Relais 92' besteht somit die Möglichkeit, bei einem Spannungseinbruch im Basisbordnetz 12, beispielsweise hervorgerufen durch das Starten des Anlassers 16, das Basisbordnetz 12' vom Eingang 26' zu trennen, so dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler 24' die Möglichkeit hat, mit der in der Kondensatoreinheit 140 gespeicherten Energie die Spannung im stabilisierten Bordnetz 22, das mit dessen Eingang 26 verbunden ist, aufrecht zu erhalten, allerdings im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht dadurch, dass nach wie vor Energie aus dem Basisbordnetz 12' entnommen wird, sondern lediglich dadurch, dass Energie aus der Kondensatoreinheit 140 entnommen wird, um das stabilisierte Bordnetz 22 zu betreiben. Zum Ansteuern des Relais 92' ist in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Steuerung 80' vorgesehen, die einen Eingang 102 für das Motorstartsignal MS, einen Eingang 104 für, die Spannung UB und einen Eingang 108 für das Fahrzustandssignal FS aufweist.By opening the relay 92 'is thus possible to disconnect in a voltage dip in the base board network 12, for example, caused by the start of the starter 16, the base board network 12' from the input 26 ', so that the DC / DC converter 24' has the opportunity with the stored energy in the capacitor unit 140, the voltage in the stabilized electrical system 22, which is connected to the input 26 to maintain, however, in contrast to the first embodiment not by the fact that energy is still taken from the base board 12 ', but merely in that energy is removed from the capacitor unit 140 in order to operate the stabilized vehicle electrical system 22. For driving the relay 92 ', in the same way as in the first embodiment, the controller 80' is provided, which has an input 102 for the engine start signal MS, an input 104 for, the voltage UB and an input 108 for the driving state signal FS.
Ferner erzeugt die Steuerung 80' an den Ausgängen 84 und 86 das Schaltsignal SS für die Ansteuerung der Schaltwicklung 96 des Relais 92 sowie am Ausgang 86 das Hilfswicklungssignal HS für die Ansteuerung der Hilfswicklung 126 des Relais 92'.Further, the controller 80 'at the outputs 84 and 86 generates the switching signal SS for driving the switching winding 96 of the relay 92 and at the output 86, the auxiliary winding signal HS for controlling the auxiliary winding 126 of the relay 92'.
Die Steuerung 80' arbeitet dabei im Prinzip genau wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, das heißt, bei Anliegen des Motorstartsignals MS wird die Spannung UB an der Batterie 14 überwacht und bei Auftreten eines Spannungseinbruchs durch Starten des Anlassers 16 wird der Schaltkontakt 94 des Relais 92' geöffnet, und zwar durch Erzeugung des Schaltsignals SS am Ausgang 94 und somit Bestromen der Schaltwicklung 96.The controller 80 'works in principle exactly as described in the first embodiment, that is, when applied to the engine start signal MS, the voltage UB is monitored at the battery 14 and upon occurrence of a voltage dip by starting the starter 16, the switching contact 94 of the relay 92' opened, by generating the switching signal SS at the output 94 and thus energizing the switching winding 96th
Im einfachsten Fall ist ein derartiger bidirektionaler Gleichstromwandler 24' so ausgebildet, dass dieser selbsttätig bei Öffnen des Schaltkontakts 94 am Eingang 26' durch Entnahme von Energie aus der Kondensatoreinheit 140 die vorgegebene Spannung am Eingang 26' aufrecht erhält, so dass es nicht notwendig ist, dass die Steuerung 80' ein Aktivierungssignal AS für den Regler 146 am Ausgang 82 erzeugt.In the simplest case, such a bidirectional DC-DC converter 24 'is designed so that it automatically maintains the predetermined voltage at the input 26' when opening the switching contact 94 at the input 26 'by removing energy from the capacitor unit 140, so that it is not necessary the controller 80 'generates an activation signal AS for the controller 146 at the output 82.
Es kann jedoch durch ein Aktivierungssignal AS auch der Regler 146 noch zusätzlich zur Veränderung des Tastverhältnisses angesteuert werden. Üblicherweise ist die Kondensatoreinheit 140 so dimensioniert, dass deren Energie ausreicht, um während des durch den Anlasser 16 bedingten Spannungseinbruchs die stabilisierte Spannung im stabilisierbaren Bordnetz 22' aufrecht zu erhalten, so dass während dieser Zeit das stabilisierbare Bordnetz 22' durch den geöffneten Schaltkontakt 94 vollständig vom Basisbordnetz 12' getrennt werden kann.However, it can also be controlled by an activation signal AS, the controller 146 in addition to changing the duty cycle. Usually, the capacitor unit 140 is dimensioned so that its energy is sufficient to maintain the stabilized voltage in the stabilizable electrical system 22 'during the voltage drop caused by the starter 16, so that during this time the stabilizable vehicle electrical system 22' through the open switching contact 94 completely from the base board network 12 'can be separated.
Sobald die Spannung im Basisbordnetz 12' wiederum den Wert von beispielsweise 11 Volt überschritten hat, erfolgt durch die Steuerung 80' ein Schließen des Schaltkontakts 94 durch Unterbrechen des Schaltsignals SS.As soon as the voltage in the base on-board network 12 'has again exceeded the value of, for example, 11 volts, the control 80' closes the switching contact 94 by interrupting the switching signal SS.
Ferner kann während dem Fahrbetrieb der Schaltkontakt 94 unterstützt durch die Hilfswicklung 126 mit verstärkter Kontaktkraft, in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel, geschlossen gehalten werden und zwar durch das von der Steuerung 80' ausgegebene Hilfswicklungssignal HS, welches bei Vorliegen des Fahrzustandssignals FS von der Steuerung 80', in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, generiert wird.Further, during driving operation, the switching contact 94 assisted by the auxiliary winding 126 with increased contact force can be kept closed in the same manner as in the first embodiment by the auxiliary winding signal HS output from the controller 80 'which is in the presence of the running state signal FS from the controller 80 ', in the same manner as described in connection with the first embodiment, is generated.
Hinsichtlich der übrigen Komponenten, werden beim zweiten Ausführungsbeispiel dieselben Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet und daher wird hinsichtlich der Beschreibung derselben, vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen. With respect to the other components, the same reference numerals are used in the second embodiment as in the first embodiment, and therefore, with regard to the description thereof, reference is made to the comments on the first embodiment in its entirety.

Claims

PAT E N TA N S P R U C H E PAT EN TA CLAIM
1. Versorgungseinheit (10) für ein relativ zu einem einen Anlasser (16) und eine Batterie (14) des Kraftfahrzeugs umfassenden Basisbordnetz (12) stabilisierbares Bordnetz (22) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Gleichstrom/Gleichstromwandler (24), welcher für das stabilisierbare Bordnetz (22) im Fall von Spannungseinbrüchen des Basisbordnetzes (12) eine konstante Versorgungsspannung liefert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das stabilisierbare Bordnetz (22) durch ein Relais (92) mit dem Basisbordnetz (12) spannungs- koppelbar oder spannungsentkoppelbar ist.1. supply unit (10) for a relative to a starter (16) and a battery (14) of the motor vehicle comprehensive base board network (12) stabilizable on-board network (22) of a motor vehicle, comprising a DC / DC converter (24), which for the stabilizable Vehicle electrical system (22) in the case of voltage dips of the base electrical system (12) provides a constant supply voltage, characterized in that the stabilizable electrical system (22) by a relay (92) to the base board network (12) is voltage-coupled or voltage decoupled.
2. Versorgungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine stabilisierte Spannung aufweisender Anschluss (26'. 28) des Gleichstrom/Gleichstromwandlers (24) durch das Relais (92) mit dem Basisbordnetz (12) verbindbar oder von dem Basisbordnetz (12) abtrennbar ist.2. Supply unit according to the preamble of claim 1 or claim 1, characterized in that a stabilized voltage having a connection (26 '. 28) of the DC / DC converter (24) through the relay (92) to the base board network (12) connectable or from the base board network (12) is separable.
3. Versorgungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (80) vorgesehen ist, mit welcher das Relais (92) steuerbar ist.3. Supply unit according to claim 1 or 2, characterized in that a controller (80) is provided, with which the relay (92) is controllable.
4. Versorgungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung das Relais (92) so schaltet, dass bei einem spannungs- einbruchsfreien Betriebszustand das stabilisierbare Bordnetz (22) mit dem Basisbordnetz (12) spannungsgekoppelt ist und bei einem spannungseinbruchbehafteten Betriebszustand vom Basisbordnetz (12) spannungsentkoppelt ist. 4. supply unit according to claim 3, characterized in that the controller switches the relay (92) so that in a voltage burglary-free operating state, the stabilizable vehicle electrical system (22) is voltage-coupled to the base board network (12) and at a voltage burglary-prone operating state of the base board network ( 12) is voltage decoupled.
5. Versorgungseinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerung (80) das Auftreten eines spannungseinbruch- behafteten Betriebszustandes durch ein Einsatzsignal (MS) übermittelbar ist.5. Supply unit according to claim 3 or 4, characterized in that the control (80), the occurrence of a voltage burglary-prone operating state by a deployment signal (MS) is transmitted.
6. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) nach dem Einsatzsignal (MS) die Spannung im Basisbordnetz (12) überwacht und das Relais (92) beim Auftreten eines Spannungseinbruchs ansteuert.6. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) after the application signal (MS) monitors the voltage in the base board network (12) and controls the relay (92) upon the occurrence of a voltage dip.
7. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzsignal (MS) durch ein Ansteuerungs- signal für das Starten des Anlassers (16) des Kraftfahrzeugs generiert wird.7. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the application signal (MS) by a Ansteuerungs- signal for starting the starter (16) of the motor vehicle is generated.
8. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) einen Spannungseinbruch daran erkennt, dass die Spannung im Basisbordnetz (12) in einem Bereich liegt, welcher unterhalb eines vorgegebenen oberen Schwellwerts liegt.8. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) detects a voltage dip that the voltage in the base electrical system (12) is within a range which is below a predetermined upper threshold.
9. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) das stabilisierbare Bordnetz (22) stabilisiert, solange die Spannung im Basisbordnetz (12) in einem Bereich liegt, welcher oberhalb eines unteren Schwellwerts liegt. 9. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) stabilizes the stabilized vehicle electrical system (22), as long as the voltage in the base electrical system (12) is in a range which is above a lower threshold.
10. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) die Stabilisierung des stabilisierbaren Bordnetzes (22) durch den Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) auf einen maximalen Stabilisierungszeitraums begrenzt.10. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) limits the stabilization of the stabilizable vehicle electrical system (22) by the DC / DC converter (24) to a maximum stabilization period.
11. Versorgungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungszeitraum mit Erhalt des Einsatzsignals (MS) durch die Steuerung (80) beginnt und nach einer festlegbaren Zeitdauer endet.11. Supply unit according to claim 10, characterized in that the stabilization period begins upon receipt of the application signal (MS) by the controller (80) and ends after a definable period of time.
12. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (92) eine zum Öffnen von dessen Schaltkontakten (94) vorgesehene Schaltwicklung (96) aufweist.12. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the relay (92) has a for opening of its switching contacts (94) provided switching winding (96).
13. Versorgungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (92) eine einen Kontaktdruck des Schaltkontakts (94) im geschlossenen Zustand erhöhende Hilfswicklung (126) aufweist, und dass die Steuerung (80) in mindestens einem Fahrzustand die Hilfswicklung (126) aktiviert.13. Supply unit according to claim 12, characterized in that the relay (92) has a contact pressure of the switching contact (94) in the closed state increasing auxiliary winding (126), and that the controller (80) in at least one driving state, the auxiliary winding (126) activated.
14. Versorgungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) bei Erhalt eines Fahrzustandsignals (FS) die Hilfswicklung (126) des Relais (92) ansteuert.14. Supply unit according to the preamble of claim 1 or according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) upon receipt of a driving state signal (FS), the auxiliary winding (126) of the relay (92) controls.
15. Versorgungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzustandsignal (FS) durch das Einschalten eine Motorsteuerung ausgelöst wird. 15. Supply unit according to claim 14, characterized in that the driving state signal (FS) is triggered by switching an engine control.
16. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) die Hilfswicklung (126) des Relais (92) nur bei Vorliegen des Fahrzustandsignals (FS) ansteuert.16. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) controls the auxiliary winding (126) of the relay (92) only in the presence of the driving state signal (FS).
17. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) den Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) und die Schaltwicklung (126) nur bei Erhalt eines Einsatzsignals (MS) aktiviert.17. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) activates the DC / DC converter (24) and the switching winding (126) only upon receipt of an application signal (MS).
18. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) einen ersten mit dem Basisbordnetz (12) verbundenen Spannungsanschluss (26) und einen zweiten mit dem stabilisierbaren Bordnetz (22) verbundenen Spannungsanschluss (28) aufweist, an welchem die stabilisierte Spannung anliegt.18. Supply unit according to claim 1, characterized in that the DC / DC converter (24) has a first voltage connection (26) connected to the base on-board network (12) and a second voltage connection (28) connected to the stabilizable on-board network (22), at which the stabilized voltage is applied.
19. Versorgungseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dem Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) ein Überbrückungszweig (90) parallelgeschaltet ist, welcher durch das Relais (92) zu- oder abschaltbar ist, und dass eine Steuerung (80) vorgesehen ist mit, welcher der Überbrückungszweig (90) abschaltbar und der Gleichstrom/Gleichstromwandler aktivierbar ist.19. Supply unit according to claim 18, characterized in that the DC / DC converter (24) a bypass branch (90) is connected in parallel, which by the relay (92) switched on or off, and that a controller (80) is provided with which the bridging branch (90) can be switched off and the DC / DC converter can be activated.
20. Versorgungseinheit nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80), die Spannung im Basisbordnetz (12) überwacht und dem Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) dann aktiviert, wenn die Spannung im Basisbordnetz (12) in einem Bereich liegt, welcher unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt. 20. Supply unit according to claim 18 or 19, characterized in that the controller (80) monitors the voltage in the base-board network (12) and then activates the DC / DC converter (24) when the voltage in the base-board network (12) is within a range which is below a predetermined threshold.
21. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80), die Spannung im Basisbordnetz (12) überwacht und den Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) aktiviert, solange die Spannung im Basisbordnetz (12) in einem Bereich liegt, welcher oberhalb eines unteren Schwellwerts liegt.21. Supply unit according to one of claims 18 to 20, characterized in that the controller (80) monitors the voltage in the base electrical system (12) and the DC / DC converter (24) activated, as long as the voltage in the base board network (12) in one area which is above a lower threshold.
22. Versorgungseinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (80) nur bei Vorlegen des Einsatzsignals (MS) die Spannung im Basisbordnetz (12) überwacht und entsprechend den Gleichstrom/Gleichstromwandler (24) und das Relais (92) ansteuert.22. Supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (80) monitors only at presentation of the application signal (MS), the voltage in the base board network (12) and according to the DC / DC converter (24) and the relay (92) controls ,
23. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler (24') zwischen dem Basisbordnetz (12') und einem Energiespeicher (140) wirksam ist.23. Supply unit according to one of claims 1 to 17, characterized in that the DC / DC converter (24 ') between the base-board network (12') and an energy store (140) is effective.
24. Versorgungseinheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler (24') das stabilisierbare Bordnetz (22') durch Energieaustausch mit Energiespeicher (140) stabilisiert.24. Supply unit according to claim 23, characterized in that the DC / DC converter (24 ') the stabilizable vehicle electrical system (22') by energy exchange with energy storage (140) stabilized.
25. Versorgungseinheit nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom/Gleichstromwandler (24') einen Masseanschluss und einen Spannungsanschluss (26') zur Verbindung mit dem Basisbordnetz (12) aufweist und dass zwischen dem Spannungsanschluss (26') und dem Basisbordnetz (12) das Relais angeordnet ist. Supply unit according to claim 23 or 24, characterized in that the DC / DC converter (24 ') has a ground connection and a voltage connection (26') for connection to the base electrical system (12) and that between the voltage connection (26 ') and the Base board network (12) the relay is arranged.
26. Versorgungseinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierbare Bordnetz (22') mit dem Spannungsanschluss (26') des Gleichstrom/Gleichstromwandlers (24') verbunden ist.26. Supply unit according to claim 25, characterized in that the stabilizable vehicle electrical system (22 ') is connected to the voltage connection (26') of the DC / DC converter (24 ').
27. Relais (92) zum Ab- oder Zuschalten von durch ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs betriebenen Einheiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (92) eine Schaltwicklung (96) aufweist, bei deren Bestromung ein Anker (120) einen Schaltkontakt (94) in eine Öffnungsstellung bewegt und bei deren Nichtbestromung der Anker (120) kraftbeaufschlagt in einer Schließstellung des Schaltkontakts (94) steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (94) in der Schließstellung durch eine Hilfswicklung (126) mit einem erhöhten Kontaktdruck beaufschlagbar ist.27. Relay (92) for switching off or on of powered by an electrical system of a motor vehicle units, characterized in that the relay (92) has a switching winding (96), when energized an armature (120) has a switching contact (94) in an open position moves and in the non-energization of the armature (120) kraftbeaufschlagt in a closed position of the switching contact (94), characterized in that the switching contact (94) in the closed position by an auxiliary winding (126) can be acted upon with an increased contact pressure.
28. Relais nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwicklung (96) und die Hilfswicklung (126) in unterschiedlichen Magnetfeldkreisen (121, 127) angeordnet sind.28. A relay according to claim 27, characterized in that the switching winding (96) and the auxiliary winding (126) in different magnetic field circuits (121, 127) are arranged.
29. Relais nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwicklung (96) und die Hilfswicklung (126) jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Ankers des Relais angeordnet sind.29. A relay according to claim 27 or 28, characterized in that the switching winding (96) and the auxiliary winding (126) are each arranged on opposite sides of the armature of the relay.
30. Relais nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwicklung (96) und die Hilfswicklung (126) von einander gegenüberliegenden Seiten auf den Anker (120) des Relais (92) einwirken. 30. Relay according to one of claims 27 to 29, characterized in that the switching winding (96) and the auxiliary winding (126) from opposite sides of the armature (120) of the relay (92) act.
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