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DE102009017322A1 - Electrical circuit of a supplementary fuel heater - Google Patents

Electrical circuit of a supplementary fuel heater Download PDF

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DE102009017322A1 DE102009017322A DE102009017322A DE102009017322A1 DE 102009017322 A1 DE102009017322 A1 DE 102009017322A1 DE 102009017322 A DE102009017322 A DE 102009017322A DE 102009017322 A DE102009017322 A DE 102009017322A DE 102009017322 A1 DE102009017322 A1 DE 102009017322A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung (9) zur Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung (10) mit wenigstens einer laststromführenden Verbindung (11) von einem Anschlussstecker (12) zu einer Steuerung (14) und wenigstens einer weiteren laststromführenden Verbindung (13) zu der Kraftstoffzusatzheizung (10). Die elektrische Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdurchfluss durch die laststromführenden Verbindungen (11, 13) überwacht wird.The invention relates to an electrical circuit (9) for supplying a fuel additive heater (10) with at least one load current carrying connection (11) from a connection plug (12) to a controller (14) and at least one further load current carrying connection (13) to the auxiliary fuel heater (10 ). The electrical circuit is characterized in that the current flow through the load current carrying connections (11, 13) is monitored.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung mit wenigstens einer laststromführenden Verbindung von einem Anschlussstecker zu einer Steuerung und wenigstens einer weiteren laststromführenden Verbindung zu der Kraftstoffzusatzheizung.The The invention relates to an electrical circuit for supplying a Fuel additive heating with at least one load current-carrying Connection from a connector to a controller and at least another load-carrying connection to the additional fuel heater.

Aus der DE 100 61 458 ist eine Schaltung zur Regelung der Stromaufnahme einer KFZ-Zusatzheizung bekannt. Der durch das PTC-Element fließende Strom wird mit einem Strommessgerät gemessen und mit einer Regeleinrichtung auf einen festen Sollwert geregelt. Nachteilig bei diesem bekannten Stand der Technik ist, dass ausschließlich das Heizelement vor Überhitzung geschützt wird, nicht jedoch die Schaltung. Eine Überhitzung der Leitungen in der Schaltung kann jedoch zum Schmelzen oder sogar zum Entflammen der Leiterplatte, auf der die Schaltung aufgebracht ist, führen.From the DE 100 61 458 is a circuit for controlling the power consumption of a car auxiliary heater known. The current flowing through the PTC element is measured by an ammeter and regulated by a control device to a fixed set point. A disadvantage of this known prior art is that only the heating element is protected against overheating, but not the circuit. However, overheating of the leads in the circuit may result in the melting or even flaming of the circuit board on which the circuit is applied.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu entwickeln, die eine hohe Funktionssicherheit hat und die durch Überwachung wirksam gegen Überhitzung geschützt ist.Of the Invention is therefore based on the object to develop a circuit which has a high reliability and effective by monitoring is protected against overheating.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a circuit according to claim 1.

Dadurch, dass der Stromdurchfluss durch die laststromführenden Verbindungen im gesamten Laststrompfad vergleichend überwacht wird, kann eine Zerstörung der Schaltung durch Überhitzung sicher verhindert werden. Zusätzlich können noch zwei in Reihe geschaltete redundante Schalter die Sicherheit der Schaltung weiter erhöhen.Thereby, that the current flow through the load current carrying connections monitored comparatively throughout the load current path, can damage the circuit due to overheating safely prevented. In addition, still can two series connected redundant switches ensure the safety of the Increase the circuit further.

Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche und werden nachfolgend anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further Embodiments are the subject of further subclaims and will be described below with reference to the illustrated embodiment explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1: eine erfindungsgemäße Schaltung für eine Kraftstoffzusatzheizung 1 A circuit according to the invention for a supplementary fuel heater

1 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Schaltung 9 für die Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung 10. Die elektrische Schaltung 9 weist eine laststromführende Verbindung 11 zu einem Anschlussstecker 12 und des weiteren eine weitere laststromführende Verbindung 13 zu einer Kraftstoffzusatzheizung 10 auf. Der Stromdurchfluss durch diese Verbindungen 11, 13 wird erfindungsgemäß überwacht, um eine Störung des Durchflusses zu erkennen, die zu einer Überhitzung der Verbindungen führen würde und der schlimmstenfalls zu einer Entflammung der beispielsweise als Leiterplatte ausgeführten Schaltung 9 führen könnte. Störungen des Stromdurchflusses können beispielsweise durch defekte Lötstellen oder eine defekte Leiterbahn hervorgerufen werden, wobei der Strom an der defekten Stelle durch einen geringeren Querschnitt verglichen mit dem Querschnitt der intakten Leiterbahn geführt werden muss. 1 shows an electrical circuit according to the invention 9 for supplying a supplementary fuel heater 10 , The electrical circuit 9 has a load current carrying connection 11 to a connector 12 and further another load current carrying connection 13 to a fuel additive heater 10 on. The flow of electricity through these connections 11 . 13 is monitored according to the invention to detect a disturbance of the flow, which would lead to overheating of the compounds and the worst case to a flame of the circuit, for example, as a printed circuit board 9 could lead. Disturbances of the current flow can be caused, for example, by defective solder joints or a defective conductor track, whereby the current at the defective location must be guided by a smaller cross section compared to the cross section of the intact conductor track.

Dabei sind an jeweils beiden Enden der laststromführende Verbindung 11 jeweils zwei Verbindungsstellen 1, 2; und 7, 8 angebracht, über die der Anschlussstecker 12 mit der elektrischen Schaltung 9 über Lötstellen verbunden ist. Des weiteren weist die laststromführende Verbindung 13 an beiden Enden jeweils zwei Verbindungsteilen 3, 4, und 5, 6 auf, über die die elektrische Schaltung 9 mit der beispielsweise als PTC-Element ausgeführten Kraftstoffzusatzheizung 10 über Lötstellen verbunden ist. Dabei ist jeweils eine Verbindungsstelle als Laststromverbindungsstelle 1, 3, 6, 8 und eine zugehörige zweite Verbindungsstelle als laststromführende Messverbindungsstelle 2, 4, 5, 7 ausgeführt.Here are at both ends of the load current leading connection 11 two connection points each 1 . 2 ; and 7 . 8th attached, over which the connector 12 with the electrical circuit 9 connected via solder joints. Furthermore, the load current leading connection 13 at both ends in each case two connecting parts 3 . 4 , and 5 . 6 on, over which the electrical circuit 9 with the additional fuel heater, for example, as a PTC element 10 connected via solder joints. In each case, a connection point as a load current connection point 1 . 3 . 6 . 8th and an associated second connection point as a load current leading measuring connection point 2 . 4 . 5 . 7 executed.

Die Steuerung 14 der elektrischen Schaltung 9 weist eine Rechnereinheit 20 auf, die über zwei als MOSFET ausgeführte Schalter 21, 22 die Stromzufuhr zu der Kraftstoffzusatzheizung 10 ein- und ausschaltet.The control 14 the electrical circuit 9 has a computer unit 20 on, over two designed as a MOSFET switch 21 . 22 the power supply to the auxiliary fuel heater 10 turns on and off.

Die Steuerung 14 weist einen Temperatursensor 19 zur Ermittlung der Kraftstofftemperatur auf. Weist der aus dem Tank zugeführte Kraftstoff eine geringere Temperatur als eine in der Rechnereinheit 20 festgelegte Solltemperatur auf, wird die Kraftstoffzusatzheizung 10 durch die Rechnereinheit 20 über die Schalter 21, 22 eingeschaltet. Liegt die Temperatur des Kraftstoffs dagegen oberhalb der Solltemperatur, bleibt die Kraftstoffzusatzheizung 10 ausgeschaltet. In die laststromführende Verbindung 11 sind in Reihe mehrere Komparatoren 15, 16, 17, 18 geschaltet, die jeweils Signale an die Rechnereinheit übermitteln. Die Rechnereinheit 20 öffnet und schließt die Schalter 21, 22 zusätzlich zu den von den Komparatoren 15, 16, 17, 18 generierten Signalen.The control 14 has a temperature sensor 19 for determining the fuel temperature. The fuel supplied from the tank has a lower temperature than one in the computer unit 20 fixed setpoint temperature, the additional fuel heater 10 through the computer unit 20 over the switches 21 . 22 switched on. By contrast, if the temperature of the fuel is above the setpoint temperature, the additional fuel heating remains 10 switched off. In the load-carrying connection 11 are in series several comparators 15 . 16 . 17 . 18 switched, each transmitting signals to the computer unit. The computer unit 20 opens and closes the switches 21 . 22 in addition to those of the comparators 15 . 16 . 17 . 18 generated signals.

Der erste Komparator 15 überwacht einen Spannungsabfall von der Laststromverbindungsstelle 1 bis zu der Messverbindungsstelle 4, um die laststromführenden Verbindung 11 inklusive der Lötstellen zu überwachen. Der zweite Komparator 16 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 4 bis zu der Messverbindungsstelle 5, um die Schalter 21, 22 im ausgeschalteten Zustand zu überwachen. Der dritte Komparator 17 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 5 bis zu der Messverbindungsstelle 7, um die Schalter 21, 22 und das PTC-Element 10 im eingeschalteten Zustand zu überwachen. Der vierte Komparator 18 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 7 bis zur Laststromverbindungsstelle 8, um die laststromführende Verbindung 11 inklusive der Lötstellen zu überwachen.The first comparator 15 monitors a voltage drop from the load current junction 1 up to the measuring interface 4 to the load current carrying connection 11 including the solder joints to monitor. The second comparator 16 monitors a voltage drop from the test junction 4 up to the measuring interface 5 to the switches 21 . 22 to monitor in the off state. The third comparator 17 monitors a voltage drop from the test junction 5 up to the measuring interface 7 to the switches 21 . 22 and the PTC element 10 to monitor in the switched-on state. The fourth comparator 18 monitors a voltage drop from the test junction 7 to the load current connection Job 8th to the load-carrying connection 11 including the solder joints to monitor.

In jedem der Komparatoren 15, 16, 17, 18 ist ein fester Sollwertbereich für den Spannungsabfall hinterlegt. Solange der vom Komparator 15, 16, 17, 18 ermittelte Spannungsabfall innerhalb des Sollwertbereichs des Komparators 15, 16, 17, 18 liegt, generiert der Komparator 15, 16, 17, 18 ein Positiv-Signal. Dieses Positiv-Signal wird an die Rechnereinheit 20 übermittelt, die die Schalter 21, 22 in Abhängigkeit von diesem Positiv-Signal geschlossen hält. Überschreitet oder unterschreitet der von einem Komparator 15, 16, 17, 18 ermittelte Spannungsabfall den zugehörigen Sollwertbereich im Komparator 15, 16, 17, 18, so generiert der Komparator ein Negativsignal, welches an die Rechnereinheit 20 übermittelt wird. Ein Negativ-Signal eines Komparators 15, 16, 17, 18 reicht dafür aus, dass die Rechnereinheit 20 die Schalter 21, 22 öffnet, um die Stromzufuhr zu der Kraftstoffzusatzheizung 10 zu unterbrechen. Die Signale des Temperaturfühlers 19 bleiben in dem Fall, dass ein Komparator 15, 16, 17, 18 ein Negativ-Signal generiert, von der Rechnereinheit 20 unberücksichtigt.In each of the comparators 15 . 16 . 17 . 18 is a fixed setpoint range for the voltage drop stored. As long as the comparator 15 . 16 . 17 . 18 determined voltage drop within the setpoint range of the comparator 15 . 16 . 17 . 18 lies, the comparator generates 15 . 16 . 17 . 18 a positive signal. This positive signal is sent to the computer unit 20 transmitted by the switches 21 . 22 keeps closed in response to this positive signal. Exceeds or falls below that of a comparator 15 . 16 . 17 . 18 determined voltage drop the associated setpoint range in the comparator 15 . 16 . 17 . 18 , the comparator generates a negative signal which is sent to the computer unit 20 is transmitted. A negative signal from a comparator 15 . 16 . 17 . 18 is sufficient for the computer unit 20 the switches 21 . 22 opens to the power supply to the auxiliary fuel heater 10 to interrupt. The signals of the temperature sensor 19 stay in the case of being a comparator 15 . 16 . 17 . 18 a negative signal generated by the computer unit 20 unconsidered.

Weiterhin ist die Rechnereinheit 20 so ausgestattet, dass sie durch kurzzeitiges Einschalten eines Schalters 21 (22) den weiteren Schalter 22 (21) vor dem dauerhaften Einschalten auf einwandfreie Funktion prüft.Furthermore, the computer unit 20 equipped so that you by briefly turning on a switch 21 ( 22 ) the other switch 22 ( 21 ) checks for trouble-free operation before permanently switching on.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10061458 [0002] - DE 10061458 [0002]

Claims (18)

Elektrische Schaltung (9) zur Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung (10) mit wenigstens einer laststromführenden Verbindung (11) von einem Anschlussstecker (12) zu einer Steuerung (14) und wenigstens einer weiteren laststromführenden Verbindung (13) zu der Kraftstoffzusatzheizung (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Stromdurchfluss durch die laststromführenden Verbindungen (11, 13) überwacht wird.Electrical circuit ( 9 ) for supplying a supplementary fuel heater ( 10 ) with at least one load current carrying connection ( 11 ) from a connector ( 12 ) to a controller ( 14 ) and at least one further load current carrying connection ( 13 ) to the auxiliary fuel heater ( 10 ), characterized in that the current flow through the load current carrying connections ( 11 . 13 ) is monitored. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die laststromführende Verbindung (11) an jeweils beiden Enden jeweils zwei Verbindungsstellen (1, 2, 7, 8) aufweist, über die sie mit dem Anschlussstecker (12) verbunden ist.Circuit according to Claim 1, characterized in that the load current-carrying connection ( 11 ) at both ends in each case two connection points ( 1 . 2 . 7 . 8th ), via which it is connected to the connector ( 12 ) connected is. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die laststromführenden Verbindung (13) an jeweils beiden Enden jeweils zwei Verbindungsstellen (3, 4, 5, 6) aufweist, über die sie mit der Steuerung (14) verbunden ist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the load current carrying connection ( 13 ) at both ends in each case two connection points ( 3 . 4 . 5 . 6 ) through which they communicate with the controller ( 14 ) connected is. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Verbindungsstelle als Laststromverbindungsstelle (1, 3, 6, 8) und die zugehörige zweite Verbindungsstelle als Messverbindungsstelle (2, 4, 5, 7) ausgeführt ist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that in each case a connection point as a load current connection point ( 1 . 3 . 6 . 8th ) and the associated second liaison office as the measurement interface ( 2 . 4 . 5 . 7 ) is executed. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung (9) als Leiterplatte ausgeführt ist.Circuit according to Claim 1, characterized in that the electrical circuit ( 9 ) is designed as a circuit board. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzusatzheizung (10) als PTC-Element ausgeführt ist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary fuel heating ( 10 ) is designed as a PTC element. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung (9) eine einstellbare Steuerung (14) aufweist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrical circuit ( 9 ) an adjustable control ( 14 ) having. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (9) zumindest einen Temperatursensor (19) zur Ermittlung der Kraftstofftemperatur aufweist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the circuit ( 9 ) at least one temperature sensor ( 19 ) for determining the fuel temperature. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (9) zumindest zwei redundante elektronische Schalter (21, 22) aufweist.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the circuit ( 9 ) at least two redundant electronic switches ( 21 . 22 ) having. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (21, 22) als MOSFET ausgeführt sind.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the switches ( 21 . 22 ) are designed as a MOSFET. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) wenigstens einen ersten Komparator (15) aufweist, der einen Spannungsabfall zwischen der Laststromverbindungsstelle (1) und der Messverbindungsstelle (4) überwacht.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) at least one first comparator ( 15 ), which detects a voltage drop between the load current connection point ( 1 ) and the measurement interface ( 4 ) supervised. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) wenigstens einen zweiten Komparator (16) aufweist, der einen Spannungsabfall zwischen der Messverbindungsstelle (4) und der Messverbindungsstelle (5) überwacht.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) at least one second comparator ( 16 ), which causes a voltage drop between the measurement interface ( 4 ) and the measurement interface ( 5 ) supervised. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) wenigstens einen dritten Komparator (17) aufweist, der einen Spannungsabfall zwischen der Messverbindungsstelle (5) und der Messverbindungsstelle (7) überwacht.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) at least one third comparator ( 17 ), which causes a voltage drop between the measurement interface ( 5 ) and the measurement interface ( 7 ) supervised. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) wenigstens einen vierten Komparator (18) aufweist, der einen Spannungsabfall zwischen der Messverbindungsstelle (7) und der Laststromverbindungsstelle (8) überwacht.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) at least one fourth comparator ( 18 ), which causes a voltage drop between the measurement interface ( 7 ) and the load current connection point ( 8th ) supervised. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) eine Rechnereinheit (20) aufweist, die die Schalter (21, 22) in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur ein- oder ausschaltet.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) a computer unit ( 20 ), the switches ( 21 . 22 ) depending on the fuel temperature on or off. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) die Schalter (21, 22) in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur ein- oder ausschaltet.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the controller ( 14 ) the switches ( 21 . 22 ) depending on the fuel temperature on or off. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen als Lötstellen oder Schweißstellen ausgeführt sind.Circuit according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the connection points designed as solder joints or welds are. Schaltung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (20) die Schalter (21, 22) in Abhängigkeit von den von den Komparatoren (15, 16, 17, 18) generierten Signalen einschaltet oder ausschaltet.Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the computer unit ( 20 ) the switches ( 21 . 22 ) depending on those of the comparators ( 15 . 16 . 17 . 18 ) turns on or off.
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