专利名称：用于机动车的电路布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车的电路布置。电路布置具有负载、例如电机。电机尤其是电子换向的电机具有特别是永磁的转子。电机具有控制单元，其中控制单元被设计用于控制电机、尤其是电机的定子以用于使所述转子转动。
背景技术：
在从现有技术已知的、机动车内的电负载、例如电机中存在问题包括控制单元的电负载持续地与机动车的车载电网相连接，并因此与车载电网的电池电势相连接。当电负载的电路布置处在机动车内不防腐蚀的位置处时，例如在散热器通风机作为负载处于机动车发动机机舱的区域中的情况下，当在被雨淋湿的道路上行驶时负载会与溅水进行接触，而当机动车的停止状态期间，电负载继续与车载电网保持连接。负载由控制单元基于激活信号切换到接通状态或断开状态。在断开状态期间，泄露电流可能从与车载电网连接的负载接线流到车载电网的车辆接地端。由此可能不利地导致电池放电。此外不利的是，只有当由负载在运行中所消耗的工作电流被超过时，负载才通过与负载串联连接的熔断器与车载电网断开。不利的是，比工作电流小的泄露电流可能对机动车造成损坏或触发电池放电。由DE 20 2006 013 422U1已知一种控制装置，该控制装置用于控制在机动车中可借助电机操作的调整机构。该控制装置与用于接通电机的继电器相连接，并且被设计用于为继电器加载控制电压以用于激活继电器。
发明内容
按照本发明，开头所述类型的电路布置具有带有控制接线的可控制的开关，优选继电器或半导体开关。该可控制的开关在输入侧与机动车的车载电网的电池电势(Batteriepotenzial)相连接、尤其是可断开地相连接。该可控制的开关在输出侧与电负载、尤其是电机相连接，优选与电机的控制单元相连接。控制单元有控制输入端，所述控制输入端用于接收用来激活负载的、尤其是在电机的情况下用于使电机的转子转动的激活信号。控制单元与可控制的开关的控制接线相连接，并且被设置用于基于所述激活信号给控制接线施加接通信号以用于激活负载。通过该电路布置，负载本身、尤其是负载的控制单元可以产生用于激活负载的接通信号。该接通信号有利地消耗少量电流，从而用于产生接通信号的开关电路可以具有熔断器，该熔断器的熔断电流小于用于保护负载的工作电流的熔断器的熔断电流。当负载、尤其是负载的控制单元的接线与湿气、例如含盐的溅水接触时，并且当泄露电流通过含盐的溅水流向车身并且以及通过车身流向车载电网的接地端时，通过相对于用来保护工作电流的保险部较小的保险部、尤其是熔断器来保护泄露电流。当泄露电流超过保险部的切断电流时，尤其是通过熔断器预先给定的切断电流值，则熔断器可以中断控制电路并且从而阻止电池放电。
在电路布置的一种优选的实施方式中，使所述可控制的开关在输出侧与负载、特别是电机相连接的电流线路比在负载、优选电机的定子与控制单元之间的电连接部更长。由此，优选控制单元、优选作为负载的组成部分安置在负载、特别是电机的附近，其中，可控制的开关可以有利地布置在机动车中的防腐蚀的位置处，例如远离负载。在电路布置的一种优选的实施方式中，控制单元与电机的壳体、优选与定子机械连接。由此可以成本有利地制造电机。在电路布置的一种优选的实施方式中，控制单元的控制 输入端被设计用于与数据总线相连接。由此，负载、特别是电机可以有利地装入到机动车的数据总线-系统中。数据总线优选是现场总线，尤其是LIN-Bus (局域网-总线(LIN = Local-Area-Network局域网))或CAN-Bus (控制器局域网-总线(CAN = Contro 11 er-Ar ea-Ne twork控制器局域网))或PMW-信号线(脉冲宽度调制-信号线)。本发明还涉及一种具有按照前述类型的电路布置的机动车。在所述机动车中，继电器优选安置在防腐蚀的位置处。此外优选地，负载、例如电机被安置在不防腐蚀的位置处。由此，负载可以有利地低成本经济地与机动车连接。因此，例如电机和电机的接线不需要在特别耗费的情况下被封闭，并且因此防止溅水或冷凝水。本发明还涉及一种激活在机动车中的电负载、尤其是在机动车中的电机的方法，优选借助前述类型的电路布置。在所述方法中，负载具有与负载尤其是机械连接的控制单元。在所述方法中优选地，可控制的开关、尤其是继电器或半导体开关与负载相比安置在机动车的更好地防腐蚀的位置处。在所述方法中，在步骤中产生用于激活负载的激活信号。在下一方法步骤中，基于激活信号产生用于操作所述可控制的开关、尤其是继电器或半导体开关的接通信号，并且因此将用于使所述负载运行的工作电流接通到所述负载上。通过所述方法，可以有利地对从负载的接线流至车辆的车载电网接地端的泄漏电流进行限制。在所述方法的一种优选的实施方式中，激活信号是数据总线的信号或PWM-信号线(PWM=脉冲宽度调制)的信号。数据总线优选是现场总线、尤其是CAN-Bus或LIN-Bus。在所述方法的一种优选的实施方式中，负载是电机、尤其是散热器通风机或机动车助力转向系统的电机。通过所述方法，负载、尤其是散热器通风机或助力转向系统不需要特别耗费地避免受到溅水。
下面借助附图和其它的实施例来描述本发明。电路布置的其它优选的实施方式由在从属权利要求中所描述的特征以及由在下面的
中所描述的特征得出。图I示出了用于机动车用的电路布置的实施例，其具有电负载和继电器，该继电器可以通过控制线路由负载本身激活；图2示出了用于使带有电机和可控制的开关的电路布置运行的方法用的实施例。
具体实施例方式图I示意性示出了用于机动车3的电路布置I的实施例。在该实施例中，电路布置I具有带有定子10的电机作为负载。在本实施例中，定子10具有三个星形连接的定子线圈，即定子线圈12、14和16。也可以考虑，定子是三角形连接，或直流电机作为电机、例如串联电机。电机具有转子11和控制单元18。控制单元18具有功率输出级20和与功率输出级20连接的处理单元22。处理单元22通过例如微处理器、微控制器或FPGA(现场可编程门阵列)形成。控制单元18设计用于借助处理单元22和功率输出级20以下述方式给定子10的定子线圈12、14和16通电流定子10能够生成用于使电机的转子11转动的旋转磁场。转子11借助电机轴15与通风机17相连接。在本实施例中，通风机17是机动车3的散热器5的散热器通风机。也可以考虑与电机轴15连接的助力转向系统、车窗玻璃升降器或其它设置在不防溅水或腐蚀的位置处的电气装置。 电路布置I还具有继电器30。继电器30具有继电器线圈32和与继电器线圈32作用连接的开关。继电器30的开关具有至少两个开关触点，其中开关的第一开关触点与接线38相连接，开关的第二触点与接线39连接。接线39通过保险部46与车载电网40的接线44连接。例如，接线44是车载电网的引导正电势的接线，其例如根据DIN-标准72552被称作接线端30。车载电网40还具有接地端42。继电器线圈32利用第一接线34与接地端42连接，并且利用第二接线36通过连接线路52与控制单元18的控制输出端24连接，所述第二接线与之前所述的控制接线相应。控制单元18被设计用于基于通过控制单元18的输入端26接收的激活信号生成接通信号，并且在输出侧通过控制输出端24和连接线路52将该接通信号发送给继电器30。继电器30、尤其是继电器线圈32可以基于通过连接线路52接收的接通信号使继电器30的开关闭合。控制单元18有用于正电势的接线28。用于正电势的接线28与功率输出级20连接。因此，能够通过接线28给功率输出级20提供用于使电机的定子10运行的工作电流。接线28通过连接线路54与继电器30的开关的接线38连接。连接线路54相应于前述的电流线路并且被设计用于传导负载的、在本实施例中电机的工作电流。如果继电器30的开关基于通过连接线路52接收的接通信号借助继电器线圈32号闭合，则用于使功率输出级20运行的工作电流从车载电网40流经接线44、保险部46、继电器30的第二接线、继电器30的闭合开关、继电器30的第一接线38和连接线路54至控制单元18的接线28。工作电流进一步从接线28通过功率输出级20并且从功率输出级20、尤其是从功率输出级20的开关晶体管流至功率输出级20的接地端。电路布置还具有控制单元48。控制单元48被设计用于控制机动车3的部件的运行，从而例如控制电机、尤其是内燃机的运行。控制单元48借助连接部50、尤其是数据总线50或PMW-信号线与控制输入端26连接。数据总线50例如可以是CAN-Bus或LIN-Bus。处理单元22例如具有在附图中未示出的用于与数据总线50连接的接口。功率输出级20通过连接线路56与处理单元22连接。功率输出级20在输出端通过连接线路57与定子线圈16连接、通过连接线路58与定子线圈14连接并且和通过连接线路59与定子线圈12连接。在本实施例中，连接线路57、58和59分别比继电器30的接线38与电机控制单元18的接线28的连接线路54短。因此，继电器可以有利地安置在机动车3中，在本实施例中安置在机动车3的端壁区域中，以防止溅水60。溅水60可能会接触到具有定子10和控制单元18的电机。以虚线表示的泄露电流62例如可能从接线28流至车辆接地的接地端42。如果机动车已经停止，并且在此例如机动车3的内燃机没有处于运行状态，则接线39可以通过保险部46与车载电网40的接线44的正电势连接。
控制单元48和处理单元22例如在图I中未示出地可以通过保险部与车载电网40的接线连接，该保险部的切断电流、尤其是熔断电流比保险部46的切断电流、尤其是熔断电流小很多。例如，该接线相应于按照DIN-标准72552的接线端15。由于未被激活的继电器30，有利地没有泄露电流62从接线28流至接地端42。如果控制单元18通过控制输入端26接收用于激活通风机17的激活信号，则控制单元18可以通过控制输出端24发送用于激活继电器30的接通信号。通过这种方式，控制单元18基于激活信号接通用于运行通风机17本身的工作电流。图2示出用于运行在机动车中的负载的方法用的实施例，尤其是借助图I所示的电路布置I。在该方法中，负载具有与负载机械连接的控制单元。此外，在所述方法中，可控制的开关、尤其是继电器或半导体开关与负载相比设置在机动车的更好地防腐蚀的位置处。在所述方法中，在步骤80中产生用于激活负载的激活信号。在下一步骤82中，基于该 激活信号产生用于操作可控制的开关的接通信号，并且在步骤84中借助可控制的开关将用于运行负载的工作电流接通到负载上。在步骤86中，对从负载的接线流至机动车的车载电网接地端的泄漏电流进行限制。该泄漏电流例如可以借助保险部、尤其是熔断器限制，其中，用于泄漏电流的极限值小于用于使负载运行的工作电流。例如，激活信号是PWM-信号线的信号或数据总线的信号，尤其是CAN-Bus或LIN-Bus的信号。负载例如是散热器通风机的电机，车窗玻璃升降器或助力转向系统的电机。用于负载的其它实施例是安置在机动车发动机舱中的负载，例如电动喷油泵或防抱死系统的驱动装置、转向电动机、尤其是助力转向系统、车载电网控制设备、电池-监控装置、尤其是电池-充电状态-监控装置、具有至少一个白炽灯或发光二极管的车辆照明系统、车辆前大灯、尤其是气体放电-前大灯、例如具有氙气。
权利要求
1.用于机动车⑶的电路布置(I)，所述电路布置具有电机(10，18)、尤其是电子换向的电机(10，18)，其中，所述电机(10，18)具有转子和控制单元，所以控制单元被设计用于控制电机以用于使所述转子(11)转动， 其特征在于， 所述电路布置(I)具有带有控制接线(36)的可控制的开关(30)、特别是继电器(30)或半导体开关，其中所述可控制的开关(30)在输入侧(39)与所述机动车(3)的车载电网(40)的电池电势(44)相连接并且在输出侧(38)与所述电机(28，18，20)、特别是所述控制单元(18，20)相连接，其中所述控制单元(18)具有用于接收用来使所述转子(11)转动的激活信号的控制输入端(26)，并且其中所述控制单元(18，24)与所述可控制的开关(30)的控制接线(36)相连接，并且被设计用于基于所述激活信号给所述控制接线(36)施加接通信号以用于激活所述电机(10，11)。
2.根据权利要求I所述的电路布置(I)， 其特征在于， 使所述可控制的开关(30)在输出侧(38)与所述电机(20，10)相连接的电流线路(54)比在所述电机的定子(10)与所述控制单元(20，18)之间的电连接部更长。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电路布置(1)， 其特征在于， 所述控制单元(18，20)与所述电机(10，11)的壳体机械连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路布置(1)， 其特征在于， 所述控制单元(18)的控制输入端(36)被设计用于与数据总线(50)相连接。
5.根据权利要求4所述的电路布置(1)， 其特征在于， 所述数据总线(50)是现场总线，尤其是局域网-总线或控制器局域网-总线或脉冲宽度调制-信号线。
6.具有前述权利要求中任一项所述的电路布置(I)的机动车(3)， 其特征在于， 可控制的开关(30)被安置在机动车(3)的防腐蚀的位置处。
7.用于激活在机动车(3)中的电负载(10，11)、尤其是电机(10)的方法，特别是借助于根据前述权利要求中任一项所述的电路布置(I)，在所述方法中，所述负载(10)具有控制单元(18)并且与控制单元(18)尤其是机械地连接，并且在所述方法中，可控制的开关(30)、特别是继电器(30)或半导体开关与所述负载(10)相比安置在机动车的更好地防腐蚀的位置处，并且其中在所述方法中，在步骤(80)中产生用于激活所述负载(10)的激活信号；在下一步骤(82)中，基于激活信号产生用于操作所述可控制的开关(30)的接通信号，并且借助所述可控制的开关(30)将用于使所述负载(10)运行的工作电流接通到所述负载(10)上(84)。
8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述激活信号是数据总线(50)的信号。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述数据总线(50)是CAN-Bus或LIN-Bus。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述负载是散热器通风机(17)或助力转向系统的电机(10)。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的电路布置。电路布置具有电机。电机具有控制单元，其中控制单元被设计用于控制电机、尤其是电机的定子以用于使所述转子转动。按照本发明，电路布置具有带有控制接线的可控制的开关。可控制的开关在输入侧与机动车的车载电网的电池电势相连接、尤其是可断开地相连接。可控制的开关在输出侧与电负载、尤其是电机相连接，优选与电机的控制单元相连接。控制单元具有控制输入端，所述控制输入端用于接收用来激活负载的、尤其是在电机的情况下用于使电机的转子转动的激活信号。控制单元与可控制的开关的控制接线相连接，并且被设置用于基于所述激活信号给控制接线施加接通信号以用于激活负载。
文档编号H02H3/16GK102648580SQ201080036795
公开日2012年8月22日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年8月20日
发明者H·弗雷泽, H-J·基恩, H-U·贝耶, N·哈贝尔 申请人:罗伯特·博世有限公司