專利名稱：運行電路布置的方法、電路布置以及磁閥和電子制動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于運行電路布置的方法，尤其是運行磁閥的電路 布置，該電路布置具有至少兩個并聯(lián)的電流支路，這些電流支路通過第 一連接導線和第二連接導線與電壓源、尤其是與直流電壓源電連接，其 中在一個電流支路中設置具有已知電壓特性的電容電組件，在另一個電 流支路中設置電感電組件，尤其是電線圈，其中借助串聯(lián)在該另一個電 流支路中的開關元件控制所述電感組件。
此外本發(fā)明還涉及一種電路布置，尤其是用于上述方法的電路布 置，具有至少兩個并聯(lián)的電流支路，這些電流支路通過第一連接導線和 第二連接導線與電壓源、尤其是與直流電壓源電連接，其中在一個電流 支路中串聯(lián)具有已知電壓特性的電容電組件，在另一個電流支路中串聯(lián)
電感電組件，尤其是電線圈，以及用于控制所述電感組件的開關元件。
背景技術：
開頭所述類型的方法和電路布置是公知的。例如磁閥，包括具有兩 個并聯(lián)電流支路的電路布置，這些電流支路通過第一連接導線和第二連 接導線與直流電壓源電連接，其中在一個電流支路中串聯(lián)電容組件，如 電容器，在另一個電流支路中串聯(lián)用于操縱閥門的電(磁)線圈，以及 用于控制該線圏的開關元件。其中電容組件的電壓特性是已知的。如果 相應操縱開關元件，則對該線圈提供電流(通電)，其中建立起一個磁 場，該磁場例如作用于固定設置在磁閥的操縱元件上的磁槽。由此該磁
閥打開或關閉。這種磁閥例如用在汽車的安全系統(tǒng)，如防抱死系統(tǒng)(ABS) 和/或電子穩(wěn)定系統(tǒng)(EPS)中。在此，磁閥或磁閥的電路布置的功能必 須得到持久的保證。如果例如開關元件出現(xiàn)故障或者在線圈中存在短 路，從而使形成制動系統(tǒng)的排出閥門的磁閥被誤通電或者打開，則在制 動過程中制動液直接流入存儲室中，并由此不會提供給輪閘上的壓力結 構。
發(fā)明內容
根據本發(fā)明，為了確定電感組件的誤通電首先借助第二開關元件中 斷連接導線之一，接著獲取笫一和第二連接導線之間的電壓，并與電容 組件的已知電壓特性比較。如果盡管控制電線圏的第一開關元件沒有接 通但仍有電流流過電線圏，則說明存在誤通電。因此合適的是如果第一 開關元件斷開則執(zhí)行所述方法。如果不存在誤通電，則通過電容組件緩 沖的電壓只是緩慢下降。在此時間常數(shù)取決于確切的電路結構。在理想 情況下如果沒有負栽，則時間常數(shù)是無窮的，通過一個或多個相應另外 設置的電阻在該電阻適當設計阻值時該時間常數(shù)仍然比較大。還可以考 慮這樣設計該電路布置，使得所述電壓在連接導線中斷之后仍然能夠升 高。對于存在誤通電的情況，即有不期望的電流流過線圏，則該線圈在 連接導線中斷之后有電流流過，因為磁場或磁通量的消除需要繼續(xù)有電 流流過。該電流通過電容組件饋入，由此第一和笫二連接導線之間的電 壓比在線圈沒有通電時更快地下降。由此可以通過將該電壓與電容組件 的已知電壓特性進行比較來識別出是否存在線圈的誤通電。優(yōu)選的，在 識別出誤通電時可視或聲學地輸出警報信號。此外第二開關元件優(yōu)選保 持斷開。
在本發(fā)明的優(yōu)選擴展中，在可預定的時刻、合適的是在斷開連接導 線之后立即獲取所述電壓。通過在相應時刻與電容組件的已知電壓特性 進行簡單的比較，可以簡單地推斷出是否誤通電。優(yōu)選的，預先給定容 差范圍，如果所獲取的電壓位于該范圍之外則確定存在誤通電。
在本發(fā)明的替換實施方式中，在可預定的時間間隔內、合適的是在 斷開連接導線之后立即獲取所述電壓。優(yōu)選對該電壓進行多次測量，然 后將該電壓的多次測量值與電容組件的已知電壓特性相比較。
特別優(yōu)選的，從在所述時間間隔內獲取的值來確定邊緣陡度。該邊 緣陡度可以通過簡單方式與電容組件的同樣已知的邊緣陡度相比較。如 果例如所獲取的邊緣陡度比較大，則確定線圈存在誤通電。
根據本發(fā)明的擴展，獲取電壓通過模擬-數(shù)字轉換器進行。由此提 供了在連接導線斷開之后獲取電壓或該電壓的變化曲線的特別簡單的 手段。如果例如對該邊緣陡度進行分析，則優(yōu)選將模擬-數(shù)字轉換器的 連續(xù)的掃描值彼此相減。它們的差在掃描速率已知的情況下接著與最大 容許的(已知)邊緣陡度相比較。如果超過最大容許的邊緣陡度，則可以i兌明線圏存在誤通電。
優(yōu)選的，作為第一和/或第二開關元件采用機械開關或優(yōu)選采用
M0SFET (金屬氧化物半導體場效應晶體管)。合適的是，通過第一開關 元件接地的控制該線團。
優(yōu)選的電路布置在于設置在連接導線之一中的第二開關元件，以及 用于獲取第一和第二連接導線之間的電壓以確定電感組件是否誤通電 的裝置。借助第二開關元件可以斷開連接導線之一，從而可以識別線圈 是否誤通電。為此設置用于獲取第一和第二連接導線之間的電壓的裝 置。在此，該裝置優(yōu)選在可預定的時刻或者在可預定的時間間隔內獲取 電壓。
優(yōu)選的，為此所述裝置具有至少一個模擬-數(shù)字轉換器，其用已知 的掃描速率掃描電壓。合適的是，該裝置具有至少一個計算單元或具有 存儲單元，其中在該存儲單元中優(yōu)選存儲電容組件的電壓特性，所述計 算單元將獲取的電壓與電容組件的已知電壓特性相比較，并由此推斷出 線圈是否誤通電。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述電路布置的第一和/或第二開關 元件實施為M0SFET。
合適的是，第一開關元件實施為低端(lowside)開關或高端(high side)開關。
合適的是，第一連接導線或第二連接導線實施為接地線路 (Massepfad)。由此相應于第二開關元件的布置，可以中斷供電線路或 接地線路。
此外本發(fā)明還涉及一種尤其是電子制動系統(tǒng)的磁閥，例如汽車的防 抱死系統(tǒng)或電子穩(wěn)定系統(tǒng)，該磁閥具有上述電路布置。
此外本發(fā)明還涉及汽車的制動系統(tǒng)，尤其是防抱死系統(tǒng)或穩(wěn)定系 統(tǒng)，具有至少一個磁閥，尤其是排出磁閥，其中該電子制動系統(tǒng)具有至 少一個如上所述的電路布置。
下面借助附圖詳細解釋本發(fā)明。
圖1示出優(yōu)選電路布置的第一實施例，
圖2示出優(yōu)選電路布置的第二實施例，圖3示出優(yōu)選電路布置的第三實施例， 圖4示出優(yōu)選電路布置的第四實施例，圖5示出獲取電壓與電容組件的已知電壓特性的示例比較。
具體實施方式
圖1示出優(yōu)選電路布置1的第一實施例。電路布置1具有第一電流 支路2和第二電流支路3，它們彼此并聯(lián)并且通過第一連接導線4和第 二連接導線5與實施為直流電壓源7的第一電壓源6電連接。第二電流 支路3具有實施為電容器8的電容組件9。第一電流支路2具有串聯(lián)連 接的形成電感組件10的電線圈11和實施為M0SFET開關14的第一開關 元件13，其中電線圏11實施為磁閥的磁線圈12。借助開關元件13在 電路布置1運行時控制線圈11打開或關閉磁閥。第二連接導線5實施 為接地線路15，第一連接導線4具有實施為M0SFET開關17的第二開關 元件16。連接導線4還與用于獲取用作供電導線的連接導線4和接地線 路15之間的電壓的裝置18連接。優(yōu)選的，裝置18實施為模擬-數(shù)字轉 換器19或者具有模擬-數(shù)字轉換器。在電路布置1運行時，例如由于開關元件13中的缺陷或短路和/或 線圈11的短路而導致線圏11被電流流過，盡管開關元件13沒有接通。 這意味著磁閥被不期望地啟動或打開或關閉。這尤其是在安全系統(tǒng)中采 用磁閥時會導致高風險。為了確定電感組件IO是否存在誤通電，斷開第二開關元件16，從 而斷開連接導線4。如果沒有誤通電，則由裝置18獲取的、連接導線4 和連接導線5之間的通過電容器8緩沖的電壓緩慢下降。在存在誤通電 時，線圏11在開關元件16斷開之后有電流流過。磁通量的消除在此需 要電流繼續(xù)流過。由于沒有提供自由流動的路徑，該電流必須通過電容 器8存儲，由此連接導線4和5之間的電壓快速下降。在圖5中為此示出示例性的圖，其示出正常情況下和誤通電情況下 連接導線4和5之間的電壓U在時間t期間的電壓變化曲線。以曲線20 為特征的具有已知電壓特性的電壓在正常情況下相對均勻地下降，而在 以曲線21為特征的故障情況下，獲取的電壓U顯著更快地下降。由此通過監(jiān)控在開關元件16斷開之后電壓U的瞬時特性，可以識 別或確定誤通電。這可以通過分析邊緣陡度和/或通過在開關元件16斷開之后立即一次性測量連接導線4和5之間的電壓來完成。如果所獲取 的邊緣陡度與電容器8的電壓變化曲線20相比太大，或者在一次性測 量中測得的電壓太小，則識別出故障或誤通電。為了分析邊緣陡度，可 以在已知掃描速率的情況下分析模擬-數(shù)字轉換器的連續(xù)的掃描值，其 中將連續(xù)的掃描值彼此相減。其差與最大容許的邊緣陡度或已知的電容 器8的電壓特性相比較，并在超過時識別或確定存在故障。如果識別出 誤通電，則可以通過笫二開關元件16冗余地斷開線圈11。可選的，可以與電容器8并聯(lián)地連接電阻22。此外圖1示出另一個 電阻23，其可選地將開關元件16和線圈11之間的節(jié)點與實施為直流電 壓源25的第二電壓源24連接。利用電阻22和/或23可以影響電容器8 的時間常數(shù)。如果沒有負載，該時間常數(shù)在理想情況下是無窮的，在電 阻22和23阻值合適的情況下仍然較大。通過其它電路尺寸也可以增大 所獲取的電壓。如果在電路布置1的該實施方式中所獲取的電壓在整流 (Abkommutieren)時明顯降低到開關元件16的柵極電壓之下，則剩下 的線圏電流通過開關元件16整流?？商鎿Q的，還可以設置另一個整流 線路，如以截止方向設置在連接導線4和接地線路15之間的二極管。 優(yōu)選的，還可以是另一個用于控制線圈的并聯(lián)支路的MOSFET的寄生體 二極管(Bodydiode)。其目標是，所獲取的電壓從特定的起始線團電流 開始不會達到可能導致衰減的振蕩的負值。但是防止振蕩并不是必須 的。電壓源6和24可以實施為兩個不同的電壓源，也可以實施為一個 電壓源。電容器8可以不是接地，而是還可以由在這種情況下實施為供 電導線26的連接導線4引向任意的其它固定電位。例如可以考慮與開 關元件16并聯(lián)連接。開關元件16和13可以替換地實施為機械開關。圖2、 3、 4示出電路布置1的其它實施方式，它們基本上與圖1的 電路布置l對應，從而下面僅對其差別進行描述。圖2示出電路布置l,其中與圖1的差別在于開關元件13或M0SFET 開關14實施為高端開關26，這與圖1實施為低端開關27相反。誤通電 的確定可以如上所述進行。漏極和柵極之間的齊納二極管在圖2的實施 例中可以去掉。通過在開關元件13斷開時由線圈電流引起的源極電壓 的下降，M0SFET開關14自動斷開，由此可以對電流整流 (abkommut ieren)。圖3和4示出圖1和2的實施方式以及以下主要差別開關元件16 設置在電路布置1的接地線路15中。在這些實施例中，所獲取的電壓 在開關元件16斷開時在故障情況、即在誤通電的情況下快速下降，而 在沒有故障時在斷開之后接近為OV，或例如通過漏電流或附加的電路措 施緩慢升高，如果在使用M0SFET開關14的情況下例如通過漏極和柵極之間的寄 生電阻引起線圏11的錯誤通電，則產生齊納二極管特性。在連接導線4 和5之間的電壓足以超過柵極的閾值電壓之后，MOSFET開關14才導通。 為了識別M0SFET開關14的漏極和柵極之間的寄生電阻，還考慮采用柵 極電壓監(jiān)控。
權利要求
1.一種用于運行電路布置的方法，尤其是運行磁閥的電路布置，該電路布置具有至少兩個并聯(lián)的電流支路，這些電流支路通過第一連接導線和第二連接導線與電壓源、尤其是與直流電壓源電連接，其中在一個電流支路中設置具有已知電壓特性的電容組件，在另一個電流支路中設置電感組件，尤其是電線圈，其中借助串聯(lián)在該另一個電流支路中的開關元件控制所述電感組件，其特征在于，為了確定電感組件是否誤通電首先借助第二開關元件中斷連接導線之一，接著獲取第一和第二連接導線之間的電壓，并將該電壓與電容組件的已知電壓特性比較。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在可預定的時刻獲取 所述電壓。
3. 根據上述權利要求之一所述的方法 間間隔內獲取所述電壓。
4. 根據上述權利要求之一所述的方法 邊緣陡度獲取。
5. 根據上述權利要求之一所述的方法 通過模擬-數(shù)字轉換器進行。
6. 根據上述權利要求之一所述的方法 或第二開關元件采用M0SFET。
7. —種電路布置，尤其是用于根據上述權利要求之一所述方法的電 路布置，具有至少兩個并聯(lián)的電流支路，這些電流支路通過第一連接導 線和第二連接導線與電壓源、尤其是與直流電壓源電連接，其中在一個 電流支路中串聯(lián)具有已知電壓特性的電容組件，在另一個電流支路中串 聯(lián)電感組件，尤其是電線圏，以及用于控制所述電感組件的開關元件， 其特征在于，設置在連接導線(4， 5)之一中的第二開關元件(16)， 以及具有用于獲取第一連接導線(4)和第二連接導線(5)之間的電壓 以確定電感組件(10)是否誤通電的裝置(18)。
8. 根據權利要求7所述的電路布置，其特征在于，所述裝置(18)具有至少一個模擬-數(shù)字轉換器(19)。
9. 根據權利要求7或8所述的電路布置，其特征在于，所述裝置(18 )具有至少一個計算單元和存儲單元。,其特征在于，在可預定的時 ,其特征在于，所述電壓作為 ，其特征在于，獲取所述電壓 ，其特征在于，作為第一和/
10. 根據權利要求7至9中任一項所述的電路布置，其特征在于， 所述第一 (13 )和/或第二開關元件(16 )實施為M0SFET (14， 17 )。
11. 根據權利要求7至10中任一項所述的電路布置，其特征在于， 第一開關元件(13)實施為低端開關(27)或高端開關(26)。
12. 根據權利要求7至11中任一項所述的電路布置，其特征在于， 第一連接導線(4)或第二連接導線(5)實施為接地線路(15)。
13. 根據權利要求7至12中任一項所述的電路布置，其特征在于， 所述電容組件(9)是電容器(8)。
14. 一種磁閥，尤其是汽車的防抱死系統(tǒng)或電子穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征 在于具有根據權利要求7至13中任一項所述的電路布置。
15. 汽車的電子制動系統(tǒng)，尤其是防抱死系統(tǒng)或電子穩(wěn)定系統(tǒng)，具 有至少一個磁閥，尤其是排出磁閥，其特征在于具有至少一個根據權利 要求7至13中任一項所述的電路布置。
全文摘要
一種用于運行電路布置的方法，尤其是運行磁閥的電路布置，該電路布置具有至少兩個并聯(lián)的電流支路，這些電流支路通過第一連接導線和第二連接導線與電壓源、尤其是與直流電壓源電連接，其中在一個電流支路中設置具有已知電壓特性的電容組件，在另一個電流支路中設置電感組件，尤其是電線圈，其中借助串聯(lián)在該另一個電流支路中的開關元件控制所述電感組件。為了確定電感組件的誤通電首先借助第二開關元件中斷連接導線之一，接著獲取第一和第二連接導線之間的電壓，并與電容組件的已知電壓特性比較。本發(fā)明還涉及尤其是用于上述方法的電路布置，以及磁閥和電子制動系統(tǒng)。
文檔編號H01F7/18GK101299373SQ200810083070
公開日2008年11月5日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權日2007年3月23日
發(fā)明者A·海伊, I·科勒, J·-L·帕加-卡凱羅 申請人:羅伯特·博世有限公司