DE10120190C2

DE10120190C2 - Stromerkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10120190C2
Application number: DE10120190A
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Morimoto; Takashi Gohara; Yoshinori Ikuta; Yasuhiro Tamai
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP3720238B2; DE10120190A1; US6525533B2; US20010033471A1; JP2001305161A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Stromerkennungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Hintergrund zur Erfindung 1. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Stromerkennungsvorrichtung, die zur Erkennung eines Stroms, der in einem elektrischen Schaltkreis fließt, der in einem Fahrzeug, einem Schiff, einem Flugzeug oder dergleichen installiert ist, und der zur Ausgabe des Er kennungsergebnisses dient.

2. Stand der Technik

In den letzten Jahren sind Fahrzeuge, die eine Batterie als Leistungsquelle aufwei sen, zum Beispiel elektrische Fahrzeuge und Hybridfahrzeuge bekannt geworden. Es ist auch wichtig geworden, das Laden und Entladen der Batterie zu regeln. Als Stromdetektor, der zur Regelung des Ladens und des Entladens der Batterie ver wendet wird, ist zum Beispiel ein Detektor bekannt, der eine magnetoelektrische Ein heit aufweist, um einen Strom, der in einem elektrischen Schaltkreis fließt, zu erken nen. Bei dieser Art Stromdetektor reagiert jedoch die magnetoelektrische Einheit mit einem Störmagnetfluß und erschwert daher eine genaue Stromerkennung. Dies stellt ein Problem dar.

Um dieses Problem zu lösen, offenbart zum Beispiel die JP-A-63-253264 (JP-B-8- 3499) einen Stromdetektor, der gemäß Fig. 9 einen Leiter 51, der ermöglicht, daß ein gemessener Strom 52 fließt, magnetoelektrische Einheiten 54 und 55 zum Konvertieren eines magnetischen Feldes, in Elektrizität in Bereichen die der Umgebung des Leiters 51 gegenübersteht, welches entsteht, wenn der gemessene Strom 52 in den Leiter 51 fließt und einen Kombinationsabschnitt 56 zum Kombinieren von Kon vertierungsausgabesignalen der magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55, umfaßt.

Bei diesem Stromdetektor weisen die magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55 glei che Eigenschaften auf und erhalten magnetischen Felder gleicher Magnitude, die sich jedoch hinsichtlich der Richtung einer magnetische Schleife 53 unterscheiden, die auftreten, wenn der gemessene Strom 52 in dem Leiter 51 fließt. Die Leistungs ausgabe der magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55 erfolgt daher zu entgegen setzten Phasen und wenn die in dem Kombinationsabschnitt 56 differentialkombiniert werden, wird die Ausgabeleistung des Kombinationsabschnitts 56 ungefähr zweimal so groß wie die Leistungsausgabe einer einzelnen magnetoelektrischen Einheit. Die Sensibilität des Stromdetektors kann folglich ungefähr verdoppelt werden.

Wenn jedoch ein externes magnetisches Feld 57 den gesamten Stromdetektor beeinflußt, erfolgt die Leistungsausgabe der magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55 hinsichtlich des externen magnetischen Feldes 57 in Phase. Wenn die Leistungs ausgabe in dem Kombinationsabschnitt 56 differentialkombiniert werden, heben sich die Ausgabesignale, die auf dem externen magnetischen Feld 57 basieren, auf. Die Wirkung des magnetischen Störfeldes wird folglich aufgehoben.

Diesem Stand der Technik sind die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 zu entnehmen.

Wenn bei dem Stromdetektor, der in JP-A-63-253264 (JP-B-8-3499) offenbart ist, die Störmagnetflüsse an die zwei magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55 nicht die gleiche Größe aufweisen, heben sich die Störmagnetflüsse nicht auf. Eine Situation, bei der die Störmagnetflüsse an die zwei magnetoelektrischen Einheiten 54 und 55 sich in der Größe unterscheiden, kann aus der relativen Positionierung des Stromde tektors zur Erzeugungsquelle des Magnetflusses entstehen. Wenn diese Situation entsteht, kann der Stromdetektor normalerweise keinen Strom erkennen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stromerkennungsvorrichtung vorzusehen, die einen Strom erkennen kann, der in einen gemessenen Leiter fließt und kein Er kennungssignal abgibt, wenn ein Störmagnetfluß vorliegt.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung eine Stromerkennungs vorrichtung vorgesehen, umfassend
einen gemessenen Leiter, in dem ein gemessener Strom fließt,
mehrere magnetoelektrische Einheiten, die derart angeordnet sind, daß sie den ge messenen Leiter zwischen sich einschließen, sowie
einen Verarbeitungsabschnitt,
wobei magneto-sensible Flächen an denjenigen Seiten der magnetoelektrischen Einheiten vorgesehen sind, an denen ein Magnetfluß, der durch den gemessenen Strom erzeugt wird, eintritt, wobei jede magnetoelektrische Einheit ein magnetoelekt risches Signal abgibt, wenn der Magnetfluß einen vorbestimmten Wert überschreitet, und
wobei der Verarbeitungsabschnitt zur Ausgabe einer logischen Multiplikation der magnetoelektrischen Signale mehrerer magnetoelektrischer Einheiten als Erken nungssignal dient.

Gemäß der Erfindung gibt, wenn kein Störmagnetfluß existiert, jede magnetoelektri sche Einheit ein magnetoelektrisches Signal ab, wenn ein Magnetfluß, der durch den gemessenen Strom, der in dem gemessenen Leiter fließt, erzeugt wird, einen vorbe stimmten Wert überschreitet, wobei der Verarbeitungsabschnitt ein Erkennungssignal abgibt. Im Gegensatz dazu gibt, wenn ein Störmagnetfluß existiert, jede magneto elektrische Einheit ein magnetoelektrisches Signal ab, wenn die arithmetische Sum me des Magnetflusses, der durch den gemessenen Strom, der in dem gemessenen Leiter fließt, erzeugt wird, und des Störmagnetflusses (die Summe unter Berücksich tigung der Richtung des Störmagnetflusses) den vorbestimmten Wert überschreitet.

D. h., die magnetoelektrische Einheit, bei der der Störmagnetfluß und der Magnetfluß, der durch den gemessenen Strom, der in dem gemessenen Leiter fließt, erzeugt wird, addiert werden, gibt ein magnetoelektrisches Signal ab, wenn der Strom kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Die magnetoelektrische Einheit, bei der der Magnetfluß durch den Störmagnetfluß aufgehoben ist, gibt kein magnetoelektrisches Signal ab, außer wenn der Strom größer als der vorbestimmte Schwellwert ist. Der Verarbeitungsabschnitt gibt folglich ein Erkennungssignal ab, wenn ein höherer Strom als der vorbestimmte Schwellwert fließt. Wenn der gemessene Strom gleich oder geringer als ein bestimmter Wert ist, reagiert die Stromerkennungsvorrichtung nicht auf den Störmagnetfluß und kann daher den Strom, der in dem gemessenen Leiter fließt, ohne von dem Störmagnetfluß beeinflußt zu werden, erkennen.

In Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist des weiteren vorgesehen, daß der Verarbeitungsabschnitt durch ein UND-Gatter gebildet ist.

Ferner kann vorgesehen werden, daß die magnetoelektrischen Einheiten jeweils eine Einheit zur Ausgabe eines Signals, das größenmäßig proportional der Größe des Eingangsmagnetflusses ist, und einen Vergleicher umfaßt, wobei ein Eingang des Vergleichers mit der Einheit zur Ausgabe eines Signals verbunden ist und an einen anderen Eingang des Vergleichers ein Signal mit einem vorbestimmten Wert anleg bar ist.

Die erfindungsgemäße Stromerkennungsvorrichtung kann in einer praktischen An wendung in einer Stromunterbrechungseinheit vorgesehen sein.

Die Stromunterbrechungseinheit umfaßt neben der Stromerkennungsvorrichtung ei nen Stromunterbrecher zum Abschalten des Stroms, der durch den gemessenen Lei ter fließt, und einen Unterbrecherantriebsabschnitt zur Erregung des Stromunterbre chers, der den Strom, der in dem gemessenen Leiter als Reaktion auf das Erken nungssignal der Stromerkennungsvorrichtung fließt, abschaltet.

Ferner kann in einer weiteren praktischen Anwendung die Stromerkennungsvorrich tung in einem Lastausfallmeßgerät vorgesehen werden. Dieses umfaßt neben der Stromerkennungsvorrichtung einen Lastschalter, um einen Strom der Stromversor gung an die Last weiterzuleiten, und eine Warneinheit zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn das Erkennungssignal nicht von der Stromerkennungsvorrichtung abge geben wird, wenn der Lastschalter geschlossen ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1A und 1B zeigen den Aufbau einer Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 stellt die Ausgabeeigenschaften einer jeden magnetoelektrischen Einheit, die bei der Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, dar.

Fig. 3 ist ein spezifisches Schaltdiagramm eines Verarbeitungsschaltkreises, der bei der Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.

Fig. 4 ist ein Schaltdiagramm eines abgeänderten Ausführungsbeispiels des Verar beitungsschaltkreises, der bei der Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das den schematischen Aufbau einer Stromunterbrecher einheit unter Verwendung der Erfindung zeigt.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das den schematischen Aufbau eines Lastausfallanzeigege rätes unter Verwendung der Erfindung zeigt.

Fig. 7 ist eine Zeichnung, mit der ein erstes Anwendungsbeispiel für die Stromerken nungsvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert wird.

Fig. 8 ist eine Zeichnung, mit der ein zweites Anwendungsbeispiel der Stromerken nungsvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert wird.

Fig. 9 zeigt einen Stromdetektor gemäß dem Stand der Technik.

Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen werden nachfolgend eine Stromerkennungsvorrichtung und ein Gerät, bei dem die Stromerkennungsvorrich tung gemäß der Erfindung verwendet wird, im Detail beschrieben. Bei der nachfol genden Beschreibung ist aus Gründen der Vereinfachung eine Stromerkennungsvor richtung mit nur zwei magnetoelektrischen Einheiten erläutert, obwohl die Anzahl der magnetoelektrischen Einheiten, die bei der Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden können, nicht auf zwei begrenzt ist, sondern mehr als zwei betragen kann.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Stromerkennungsvor richtung gemäß der Erfindung zeigt. Die Stromerkennungsvorrichtung umfaßt einen gemessenen Leiter 10, eine erste magnetoelektrische Einheit 11, eine zweite magne toelektrische Einheit 12 und einen Verarbeitungsschaltkreis 13. Die Bestandteile sind normalerweise in einem elektrischen Anschlußkasten (nicht dargestellt) aufgenom men.

Der gemessene Leiter 10 ist ein Leiter, durch den ein gemessener Strom I fließt. Die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 sind derart angeordnet, daß sie den gemessenen Leiter 10 zwischen sich einschlie ßen. Die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 sind insbesondere auf einem Kreis, um die Seele des gemessenen Leiters 10 angeordnet, welche den Mittelpunkt des Kreises darstellt.

Wie in Fig. 1B gezeigt, sind die Anordnungsrichtungen der ersten magnetoelektri schen Einheit 11 und der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 derart festgelegt, daß eine magneto-sensible Fläche 11a der ersten magnetoelektrischen Einheit 11 und eine magneto-sensible Fläche 12a der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 an den Seiten angeordnet sind, in die ein Magnetfluß Φ, der durch den gemessenen Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, hervorgerufen wird, einfällt. Sie sind derart ausgerichtet, daß der Magnetfluß Φ rechtwinklig auf jede magneto- sensible Fläche trifft.

Hallsensoren, magnetische Widerstandseinheiten oder dergleichen können für die erste magnetoelektrische Einheit 11 und für die zweite magnetoelektrische Einheit 12 verwendet werden. Wie aus den Ausgabeeigenschaften gemäß Fig. 2 ersichtlich, gibt die erste magnetoelektrische Einheit 11 ein "Niedrig"-Signal ab, wenn der Ein gangsmagnetfluß 1 gleich einem oder geringer als ein Schwellwert Φth ist bzw. be trägt. Wenn der Eingangsmagnetfluß Φ, größer als der Schwellwert Φth ist, gibt die erste magnetoelektrische Einheit 11 ein "Hoch"-Signal ab. Die zweite magnetoelekt rische Einheit 12 weist die gleichen Ausgabeeigenschaften wie die erste magneto elektrische Einheit 11 auf.

Die erste magnetoelektrische Einheit 11 kann aus einer normalen magnetoelektri schen Einheit zur Ausgabe eines Signals, das größenmäßig proportional der Größe des Eingangsmagnetflusses Φ ist, und aus einem Vergleicher bestehen. D. h., ein Signal der magnetoelektrischen Einheit wird an einen Eingang des Vergleichers ab gegeben und ein Signal mit einem vorbestimmten Wert wird an den anderen Eingang des Vergleichers abgegeben. Wenn das Signal der magnetoelektrischen Einheit gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert ist, gibt dementsprechend der Ver gleicher ein "Niedrig"-Signal ab. Wenn das Signal größer als der vorbestimmte Wert ist, gibt der Vergleicher ein "Hoch"-Signal ab.

Der Verarbeitungsschaltkreis 13 entspricht einem Verarbeitungsabschnitt der Erfin dung. Der Verarbeitungsschaltkreis 13 wird durch ein UND-Gatter 20 mit zwei Ein gängen gebildet, denen ein Signal der ersten magnetoelektrischen Einheit 11 und ein Signal der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12, wie in Fig. 3 gezeigt, zugeführt wird. Das UND-Gatter 20 gibt eine logische Multiplikation der Signale der ersten ma gnetoelektrischen Einheit 11 und der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 als Erkennungssignal der Stromerkennungsvorrichtung nach außen ab.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Stromerkennungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist wie folgt:
Wenn der gemessene Strom I in den gemessenen Leiter 10 fließt, wird, wie in Fig. 1B gezeigt, ein Magnetfluß Φ durch das magnetische Feld in einer Größe, die der Größe des gemessenen Stroms I gemäß der Rechten-Hand-Regel (Korkenzieherregel) von Ampere entspricht, hervorgerufen. Der Magnetfluß Φ tritt rechtwinklig in die magneto-sensible Fläche 11a der ersten magnetoelektrischen Einheit 11 und recht winklig in die magneto-sensible Fläche 12a der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 ein. Die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 erzeugen Spannungssignale entsprechend der Dichte des Magnetflusses Φ.

Wenn kein Störmagnetfluß existiert, geben bei dem beschriebenen Zustand die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 jeweils ein "Niedrig"-Signal ab, wenn der Magnetfluß 4, der durch den gemessenen Strom I, der in dem gemessenen Leiter 10 fließt, hervorgerufen wird, gleich oder geringer als der Schwellwert Φth ist. Sie geben ein "Hoch"-Signal (magnetoelektrisches Signal) ab, wenn der Magnetfluß Φ den Schwellwert Φth überschreitet. Das UND-Gatter 20 gibt die logische Multiplikation der Signale der ersten magnetoelektrischen Einheit 11 und der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 als Erkennungssignal der Stromer kennungsvorrichtung nach außen ab.

Wenn der gemessene Strom I, der in dem gemessenen Leiter 10 fließt, gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert ist, gibt daher das UND-Gatter 10 ein "Niedrig"- Signal ab. Wenn der gemessene Strom I größer als der vorbestimmte Wert ist, gibt das UND-Gatter 10 ein "Hoch"-Signal (Erkennungssignal) ab.

Wenn andererseits ein Störmagnetfluß Φ' bei dem beschriebenen Zustand existiert, geben die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 ein magnetoelektrisches Signal ab, wenn die arithmetische Summe des Magnetflusses Φ, der durch den gemessenen Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, hervorgerufen wird, und wenn der Störmagnetfluß Φ' (die Summe unter Berücksichtigung der Richtung des Störmagnetflusses Φ') den Schwellwert Φth überschreitet.

Wenn ein Störmagnetfluß Φ', wie in Fig. 1B gezeigt, existiert, gibt die erste magneto elektrische Einheit 11 ein "Niedrig"-Signal ab, wenn der Magnetfluß Φ der durch den gemessenen Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, hervorgerufen wird, zuzüglich dem Störmagnetfluß Φ', d. h. der Magnetfluß Φ + Φ', gleich oder geringer als der Schwellwert Φth ist. Die erste magnetoelektrische Einheit 11 gibt ein "Hoch"- Signal (magnetoelektrisches Signal) ab, wenn der Magnetfluß Φ + Φ' den Schwellwert Φth überschreitet.

Die zweite magnetoelektrische Einheit 12 gibt ein "Niedrig"-Signal ab, wenn der Ma gnetfluß Φ, der durch den gemessenen Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, hervorgerufen wird, verringert um den Störmagnetfluß Φ', d. h. Magnetfluß -Φ', gleich oder geringer als der Schwellwert Φ' ist. Die zweite magnetoelektrische Einheit 12 gibt ein "Hoch"-Signal (magnetoelektrisches Signal) ab, wenn der Magnet fluß Φ - Φ' den Schwellwert Φth überschreitet.

Das UND-Gatter 20 gibt die logische Multiplikation der Signale der ersten magneto elektrischen Einheit 11 und der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 als Erken nungssignal der Stromerkennungsvorrichtung nach außen ab. Wenn der gemessene Strom I fließt, und der Störmagnetfluß Φ' existiert, geben daher die erste magneto elektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 dann jeweils ein "Niedrig"-Signal ab, wenn der gemessene Strom I gleich oder geringer als ein erster Wert V1 ist. Das UND-Gatter 20 gibt daher ein "Niedrig"-Signal ab.

Wenn der gemessene Strom I größer als der erste Wert V1 ist und gleich oder gerin ger als ein zweiter Wert V2 (V2 < V1) ist, gibt die erste magnetoelektrische Einheit 11 ein "Hoch"-Signal ab. Die zweite magnetoelektrische Einheit 12 gibt ein "Niedrig"- Signal ab. Das UND-Gatter 20 gibt daher ein "Niedrig"-Signal ab.

Wenn der gemessene Strom I größer als der zweite Wert V2 ist, geben die erste ma gnetoelektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 jeweils ein "Hoch"-Signal ab. Das UND-Gatter 20 gibt daher ein "Hoch"-Signal ab.

Damit gibt das UND-Gatter ein "Hoch"-Signal, d. h. ein Erkennungssignal, ab, wenn der gemessene Strom I größer als der zweite Wert V2 ist. Wenn der gemessene Strom I gleich oder geringer als der zweite Wert V2 ist, reagiert also die Stromerkennungsvorrichtung nicht auf den Störmagnetfluß Φ' und kann daher den gemessenen Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, erkennen, ohne durch den Stör magnetfluß Φ' beeinflußt zu werden.

Da die Stromerkennungsvorrichtung keine magnetische Fokussierungsseele ver wendet, können, im Vergleich zu einem litzenartigen Stromdetektor, die Größe und das Gewicht der Stromerkennungsvorrichtung sowie die Kosten verringert werden.

Bei der oben beschriebenen Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist der Verarbeitungsschaltkreis 13 als ein UND-Gatter 20 mit zwei Eingängen ausge führt. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann er auch als ein UND-Gatter 21 mit drei Eingängen ausgeführt werden, denen Signale eines Kombinationsschaltkreises 14 der ersten magnetoelektrischen Einheit 11 und der zweiten magnetoelektrischen Einheit 12 zu geführt werden.

Wenn zum Beispiel ein Betätigungsschaltkreis eines Airbags als Kombinations schaltkreis 14 verwendet wird, kann ein Strom, der auftritt, wenn der Airbag ausge löst wird, erkannt werden, ohne durch den Störmagnetfluß beeinflußt zu werden. Eine Stromerkennungsvorrichtung kann daher zur Erkennung eines Stroms ausge bildet werden, der fließt, wenn ein elektrischer Schaltkreis kurzgeschlossen wird und dabei ein anormaler Strom auftritt, durch den zum Beispiel der Airbag ausgelöst wird. Zusätzlich zu dem Auslöseerkennungsschaltkreis eines Airbags können verschiede ne Schaltkreise, die unter irgendeinem gewünschten Zustand aktiviert werden, als Kombinationsschaltkreis 14 verwendet werden.

Ein erstes Anwendungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Stromunterbrechungsein heit, bei der die oben beschriebene Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfin dung verwendet wird.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Stromunterbrechungseinheit der Erfindung darstellt. Die Stromunterbrechungseinheit umfaßt eine Stromerkennungsvorrichtung 1, einen Unterbrecherantriebsabschnitt 2, einen Stromunterbrecher 3 und einen gemessenen Leiter 10.

Die Stromerkennungsvorrichtung 1 ist derart angeordnet, daß die erste magneto elektrische Einheit 11 und die zweite magnetoelektrische Einheit 12 den gemesse nen Leiter 10 zwischen sich einschließen. Der Stromunterbrecher 3 ist mittig des gemessenen Leiters 10 angeordnet und reagiert auf ein Treibersignal des Unterbre cherantriebsabschnitts 2 zum Abschalten des gemessenen Stroms I, der in den ge messenen Leiter 10 fließt. Der Unterbrecherantriebsabschnitt 2 erzeugt das Treiber signal, basierend auf einem Erkennungssignal der Stromerkennungsvorrichtung 1, und gibt dieses an den Stromunterbrecher 3 weiter.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Stromunterbrechungseinheit ist wie folgt: Wenn der gemessene Strom I, der durch den gemessenen Leiter 10 fließt, gleich oder ge ringer als ein vorbestimmter Wert ist, erzeugt die Stromerkennungsvorrichtung 1 ein Erkennungssignal und gibt das Erkennungssignal an den Unterbrecherantriebsab schnitt 2 ab. Der Unterbrecherantriebsabschnitt 2 erzeugt ein Treibersignal, das auf dem Erkennungssignal basiert, und gibt das Treibersignal an den Stromunterbrecher 3 ab, der dann den Strom abschaltet, der in den gemessenen Leiter 10 fließt.

Die Unterbrechungseinheit verwendet die Stromerkennungsvorrichtung zur Erken nung des Stroms, der in den gemessenen Leiter 10 fließt, ohne durch einen Stör magnetfluß beeinflußt zu werden und gibt ein Erkennungssignal ab. Wenn zum Bei spiel ein Überstrom in einem Schaltkreis fließt, kann daher dies zuverlässig erkannt werden und der Schaltkreis kann ungeachtet der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Störmagnetflusses abgeschaltet werden.

Ein zweites Anwendungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Lastausfallmeßgerät, das die beschriebene Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Lastausfallmeßgerätes zeigt. Das Lastausfallmeßgerät umfaßt eine Batterie B, eine Last L, eine Stromerkennungsvor richtung 1, einen Lastschalter 4, ein UND-Gatter 5 und eine Warnlampe 6. Die Stro merkennungsvorrichtung 1 gibt ein Erkennungssignal ab, wenn der Magnetfluß 1 gleich oder geringer als der Schwellwert Φth ist. Um dies zu erreichen, kann ein NAND-Gatter anstelle des UND-Gatters 20 verwendet werden.

Die Last L ist mit der Batterie B verbunden. Der Leiter zum Verbinden der Last L mit der Batterie B ist der gemessene Leiter 10. Die Stromerkennungsvorrichtung 1 ist derart angeordnet, daß die erste magnetoelektrische Einheit 11 und die zweite mag netoelektrische Einheit 12 den gemessenen Leiter 10 zwischen sich einschließen. Ein Erkennungssignal, das von der Stromerkennungsvorrichtung 1 abgegeben wird, wird an das UND-Gatter 5 abgegeben.

Der Lastschalter 4 wird verwendet, um die Stromversorgung zu der Last L zu starten. Ein Steuersignal (nicht dargestellt) des Lastschalters 4 wird sowohl an das UND- Gatter 5 als auch an die Last L abgegeben. Das UND-Gatter 5 erzeugt die logische Multiplikation des Erkennungssignals der Stromerkennungsvorrichtung 1 und des Steuersignals, das von dem Lastschalter 4 als Ergebnissignal abgegeben wird. Das Ergebnissignal, das von dem UND-Gatter 5 abgegeben wird, wird an die Warnlampe 6 und den Lastschalter 4 abgegeben. Das Ein- und Ausschalten der Warnlampe 6 wird durch das Signal des UND-Gatters 5 geregelt.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Lastausfallmeßgerätes ist wie folgt: Wenn der Lastschalter 4 angeschaltet wird, wird ein "Hoch"-Steuersignal an das UND-Gatter 5 abgegeben. Ein Strom fließt nicht in den Leiter, wenn ein Modus, bei dem die Last L es nicht zuläßt, daß ein Strom fließt, ausfällt oder der Leiter (gemessene Leiter 10) zwischen der Batterie B und der Last L gebrochen ist. Wenn kein Strom in dem ge messenen Leiter 10 fließt, wird der Magnetfluß Φ gleich oder geringer als der Schwellwert Φth. Die Stromerkennungsvorrichtung 1 erzeugt daher ein "Hoch"- Erkennungssignal und gibt das Erkennungssignal an das UND-Gatter 5, das dann ein "Hoch"-Signal abgibt, ab.

Da das UND-Gatter 5 das "Hoch"-Signal abgibt, wird die Warnlampe 6 eingeschaltet. Der Anwender kann daher ein Ausfallen der Last L oder einen gebrochenen Leiter zwischen der Batterie B und der Last L erkennen. Das "Hoch"-Signal des UND- Gatters 5 wird an den Lastschalter 4 abgegeben, wodurch der Kontakt des Lastschalters 4 geöffnet wird. Es ist daher leicht zu erkennen, daß die ausgefallene Last L zu ersetzen ist.

Ein drittes Anwendungsbeispiel betrifft eine Motorblockiererkennungseinheit, die die beschriebene Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet.

Ein Motor wird bei einem Scheibenwischer oder einem elektrischen Fensterheber eines Fahrzeugs verwendet. Wenn der elektrische Fensterheber gewaltsam in ir gendeiner Position, anders als der normalen Stoppposition, angehalten wird und der Motor daher blockiert, fließt, wie in Fig. 7 gezeigt, ein hoher Strom.

Wenn der beschriebene Schwellwert der Stromerkennungsvorrichtung nur wenig ge ringer als die Größe des Stroms, der fließt, wenn der Motor blockiert, festgelegt ist, gibt die Stromerkennungsvorrichtung ein Erkennungssignal ab, wenn der Motor blo ckiert. Die Stromversorgung zu dem Motor kann daher als Reaktion auf das Erken nungssignal abgeschaltet (unterbrochen) werden.

Hierbei kann für einen kurzen Zeitraum ein Strom, der den Schwellwert übersteigt, aufgrund eines Stromstoßes, der durch Einschalten eines Lastschalters, wie in Fig. 7 gezeigt, erzeugt wird, fließen. In solch einem Fall kann die Dauer des Erkennungs signals der Stromerkennungsvorrichtung durch einen Zähler gezählt werden, und wenn die Dauer gleich oder größer als ein gegebener Wert ist, kann die Stromver sorgung zu dem Motor unterbrochen werden. Entsprechend dieser Ausbildung kann der Motor nur gestoppt werden, wenn der Motor tatsächlich blockiert ist.

Entsprechend dem ersten Anwendungsbeispiel kann, wenn ein Fremdkörper in dem elektrischen Fensterheber eingeklemmt ist und der Motor daher in irgendeiner ande ren Position als der normalen Stoppposition blockiert ist, dieser Zustand derart er kannt werden, so daß der Motor sofort reversiert werden kann, um den Fremdkörper aus dem elektrischen Fensterheber freizugeben.

Ein Motor kann beispielsweise beim Versuch ihn zu starten durch Frost blockiert sein. Auch hierbei kann mit einem ähnlichen Verfahren zu dem oben genannten früh genug erkannt werden, wenn der Motor blockieren wird und der Motor kann derart angehalten werden, daß verhindert wird, daß er durchbrennt.

Nachfolgend wird ein viertes Anwendungsbeispiel beschrieben. Das vierte Anwen dungsbeispiel betrifft ein Motordrehzahlerkennungsgerät, bei dem die oben be schriebene Stromerkennungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.

Bei einem Strom, der an einem Motor abgegeben wird, der eine Bürste umfaßt, ent steht eine Spitze, wie in Fig. 8 gezeigt, wenn der Kontakt zwischen der Bürste und einem Kommutator (Kollektor) erfolgt. Wenn der beschriebene Schwellwert der Stromerkennungsvorrichtung auf einen geringfügig kleineren Wert als dem Spitzen wert festgelegt wird, gibt die Stromerkennungsvorrichtung ein Erkennungssignal ab, wenn ein Strom, der den Schwellwert überschreitet, in dem Strom, der an den Motor abgegeben wird, auftritt. Wenn die Anzahl der Erkennungssignale durch einen Zähler gezählt wird, kann die Anzahl der Umdrehungen des Motor angegeben werden.

Wie oben im Detail beschrieben, reagiert gemäß der Erfindung, wenn der gemesse ne Strom gleich oder geringer als ein bestimmter Wert ist, die Stromerkennungsvor richtung nicht auf den Störmagnetfluß und der Strom, der in dem gemessenem Leiter fließt, kann erkannt werden, ohne durch den Störmagnetfluß beeinflußt zu werden.

Claims

1. Stromerkennungsvorrichtung, umfassend
einen gemessenen Leiter (10), in dem ein gemessener Strom (I) fließt, mehrere magnetoelektrische Einheiten (11, 12), die derart angeordnet sind, daß sie den gemessenen Leiter (10) zwischen sich einschließen, sowie einen Verarbeitungsabschnitt (13),
dadurch gekennzeichnet,
daß magneto-sensible Flächen (11a, 12a) an denjenigen Seiten der magne toelektrischen Einheiten (11, 12) vorgesehen sind, an denen ein Magnetfluß (Φ), der durch den gemessenen Strom (I) erzeugt wird, eintritt, wobei jede magnetoelektrische Einheit (11, 12) ein magnetoelektrisches Signal abgibt, wenn der Magnetfluß (Φ) einen vorbestimmten Wert (Φth) überschreitet, und daß der Verarbeitungsabschnitt (13) zur Ausgabe einer logischen Multiplika tion der magnetoelektrischen Signale mehrerer magnetoelektrischer Einhei ten (11, 12) als Erkennungssignal dient.

2. Stromerkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verarbeitungsabschnitt (13) durch ein UND-Gatter (20) gebildet ist.

3. Stromerkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die magnetoelektrischen Einheiten (11, 12) jeweils eine Einheit zur Aus gabe eines Signals, das größenmäßig proportional der Größe des Ein gangsmagnetflusses ist, und einen Vergleicher umfaßt,
wobei ein Eingang des Vergleichers mit der Einheit zur Ausgabe eines Sig nals verbunden ist und an einen anderen Eingang des Vergleichers ein Sig nal mit einem vorbestimmten Wert anlegbar ist.