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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwachung elektrischer Verbraucher in einem Kraftfahrzeug.
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Derartige Verfahren und Schaltungsanordnungen werden beispielsweise in der Fahrzeugtechnik angewendet, um fehlerhafte elektrische Verbraucher detektieren zu können.
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Bei den in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges auftretenden Fehlern handelt es sich meist um Kurzschlüsse oder eine Leitungsunterbrechung in einem Verbraucher bzw. in einer Last inklusive deren Anschlüsse.
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Beispielsweise ist in der
EP 0 581 993 B1 eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die das Überwachen und Detektieren einer Leitungsunterbrechung ermöglicht. Hierbei ist in Reihe zu einem Verbraucher ein Messwiderstand angeordnet, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von dem Laststrom in der Höhe so angepasst wird, dass die Verlustleistung gering gehalten wird. Unterschreitet der durch den Laststrom hervorgerufene Spannungsabfall über den Messwiderstand einen bestimmten Schwellwert, so wird mittels einer Diagnoseeinrichtung ein Diagnosesignal erzeugt. In der
DE 2227964 wird als Diagnoseeinrichtung eine monostabile Kippstufe mit einer entsprechenden Schwellspannung vorgeschlagen, um eine Leitungsunterbrechung zu detektieren.
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Weiterhin ist aus der gattungsbildenden
DE 4112996 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines elektrischen Verbrauchers bekannt, bei der bzw. bei dem ein tatsächlicher Stromverbrauch eines Verbrauchers mit einem zu erwartenden Stromverbrauch verglichen wird, so dass die Fehlerfälle Kurzschluss sowie Leitungsunterbrechung unterscheidbar sind.
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In der Praxis treten jedoch auch häufig Fehler auf, die durch diese bekannten Verfahren und Schaltungsanordnungen nur schwer oder nicht detektierbar sind. Beispielsweise können bei Verbrauchern aufgrund eines Fehlers vergrößerte oder verkleinerte Innenwiderstände auftreten, ohne dass bereits ein Kurzschluss oder eine Leitungsunterbrechung vorliegen muss.
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So können einzelne Wicklungen eines Motors (Lüftung, Stellmotor für verschiedenste Fahrzeugfunktionen, etc.), einzelne Bahnen einer Scheibenheizung, usw. kurzgeschlossen sein, und auf diese Weise den Innenwiderstand des (damit bereits defekten) Verbrauchers unerwünscht verringern und den Stromverbrauch entsprechend erhöhen.
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Ebenso kann beispielsweise der Innenwiderstand eines Verbrauchers inklusive seiner Zuleitung beispielsweise durch Korrosion unerwünscht erhöht werden, so dass die Funktionsfähigkeit des Verbrauchers beeinträchtigt wird.
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Zudem können speziell in Mehrfachspannungsbordnetzen, beispielsweise in einem kombiniertes 42 Volt/12 Volt Bordnetz, fehlerhafte Verbraucher zu Überspannungen bzw. Kurzschlüsse zwischen beiden Netzen führen, die sich nach außen weder als Kurzschluss noch als Leitungsunterbrechung darstellen.
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Die
DE 2227964 A beschreibt eine Fehlerüberwachungsschaltung, mit der die Funktionstüchtigkeit einer Lampe überprüft wird. Zwischen dem Pluspol der Batterie und der Lampe ist ein hochohmiger Widerstand angeordnet. Zwischen diesem Widerstand und der Lampe wird das Potenzial gemessen. Da der zweite Anschlusspol der Lampe direkt mit dem Minuspol der Batterie verbunden ist und der Widerstand der Lampe sehr viel niedriger ist als der hochohmige Widerstand, liegt das Potenzial am Messpunkt auf dem Potenzial des Minuspols. Parallel zu dem hochohmigen Widerstand ist ein mittelohmiger Widerstand angeordnet, der durch einen Schalter hinzu- oder abgeschaltet werden kann. Wenn der Schalter geschlossen ist, bildet der mittelohmige Widerstand mit der Lampe einen Spannungsteiler. Sollte die Lampe funktionsuntüchtig sein, würde am Messpunkt das Potenzial des Pluspols anliegen. Bei einer funktionstüchtigen Lampe ergibt sich ein Potenzial, das im Wesentlichen dem Verhältnis zwischen dem mittelohmigen Widerstand und dem Widerstand der Lampe entspricht.
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Die
DE 3439875 C2 beschreibt eine Schaltungsanordnung zur Fernspeisung elektrischer Verbraucher mittels Wechselspannungs-Parallelspeisung, die eine geringe Leistungsreserve ermöglicht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die auch das Überwachen anderer Fehler als Kurzschluss oder Leitungsunterbrechung, wie vorstehend geschildert, ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
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Durch die Messung mit einem im Vergleich zum Innenwiderstand mittelohmigen Messwiderstand zusätzlich zu einer Messung mit einem hoch- und/oder niederohmigen Messwiderstand können auf einfache Weise Veränderungen des Innenwiderstandes eines Verbrauchers überwacht und detektiert werden.
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Hierbei kann die jeweilige Messung sowohl bei einem durch einen Bediener aktivierten Verbraucher als auch bei einem nicht aktivierten Verbraucher erfolgen.
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Insbesondere bei einer Schaltungsanordnung mit einem zum Verbraucher in Reihe geschalteten Messwiderstand wird deutlich, dass nach der Erfindung auch kleinere Änderungen des Widerstandswertes eines Verbrauchers detektiert werden können.
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In einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise durch den Messwiderstand und den Verbraucher ein Spannungsteiler gebildet und der Spannungsabfall am Messwiderstand bzw. das Potential am Mittelabgriff mittels einer Messeinrichtung, beispielsweise eines A/D-Wandlers o. Ä., gemessen.
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Der Mittelabgriff liegt im Falle einer Messung mit einem hochohmigen Messwiderstand, beispielsweise einem Widerstandswert im kQ-Bereich, im Bereich eines Potentials X (niedriges Potential bei einer highside-Schaltung bzw. hohes Potential bei einer lowside-Schaltung), da der Spannungsabfall am Messwiderstand wesentlich, beispielsweise um den Faktor 100 bis 1000, größer ist als am Verbraucher. Demzufolge ist mit einem hochohmigen Messwiderstand nur ein Kurzschluss des Verbrauchers (gegen das jeweilige andere Potential) sicher detektierbar.
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Wird dagegen mit einem im Vergleich zum Verbraucher mittelohmigen (also beispielsweise einen um den Faktor 10 kleineren bis um den Faktor 10 größeren Messwiderstand) gemessen, so liegt der Mittelabgriff auf einem Potential zwischen niedrigem und hohem Potential und ist sehr von einer Änderung des Spannungsabfalls am Verbraucher abhängig. Entsprechend kann aufgrund einer direkten Proportionalität auf einfache Weise auf eine die Spannungsänderung verursachende Änderung des (Innen-)Widerstandes des Verbrauchers geschlossen werden.
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Wird dagegen mit einem im Vergleich zum Verbraucher mittelohmigen (also beispielsweise einen um den Faktor 10 kleineren bis um den Faktor 10 größeren Messwiderstand) gemessen, so liegt der Mittelabgriff auf einem Potential zwischen niedrigem und hohem Potential und ist sehr von einer Änderung des Spannungsabfalls am Verbraucher abhängig. Entsprechend kann aufgrund einer direkten Proportionalität auf einfache Weise auf eine die Spannungsänderung verursachende Änderung des (Innen-)Widerstandes des Verbrauchers geschlossen werden.
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Gemäß der Erfindung wird eine Messung mit einem Messwiderstand mehrmals hintereinander wiederholt, so dass eine eventuelle Streuung der Messergebnisse gemittelt und Messfehler vermieden werden können.
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Hierbei wird der Messwiderstandswert in wenigstens einer der aufeinanderfolgenden Messungen beispielsweise von hoch- oder niederohmig auf mittelohmig verändert, so dass auch andere Fehler überwacht und detektiert werden können.
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Diese aufeinanderfolgenden Messungen bzw. Messfolgen können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung permanent oder intervallartig durchgeführt werden, wobei vorteilhafterweise der Stromverbrauch durch entsprechende Wahl der Intervall- und Pausenzeiten unter Berücksichtigung einer in Abhängigkeit einer für die notwendige Verfügbarkeit des Verbrauchers ausreichenden Abtastrate minimierbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Messwiderstand als veränderbarer Messwiderstand ausgebildet. Er umfasst hierbei einen im Vergleich zu einem jeweiligen Verbraucher mittelohmigen Widerstand mit einem über einen steuerbarer Schalter in Reihe hinzuschaltbaren hochohmigen Widerstand. Diese Reihenschaltung ist insgesamt parallel zu einem steuerbaren Schalter für den Verbraucher geschaltet. Die steuerbaren Schalter sind hierbei beispielsweise als Relais oder MOSFET-Transistor ausgebildet und weisen einen sehr geringen im mΩ-Bereich liegenden ”Schalterwiderstand” auf.
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Mittels einer derartigen Schaltung können auf einfache Weise alle drei Arten einer Messung (nieder-, mittel- und hochohmig) realisiert werden, wobei vorteilhafterweise ein bereits vorhandener steuerbarer Schalter, nämlich der beispielsweise in Form eines Steuergerätes vorhandene Schalter zum Schließen und öffnen des Verbraucherstromkreises bei Anforderung (als Einganssignal am Steuergerät) durch einen von einem Bediener betätigten Schalter oder Taster im Fahrzeuginneren zur Realisierung wenigstens einer Messart mitverwendet werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung und
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2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
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1 zeigt einen Teil eines schematisch dargestellten Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges. Dieser zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendige Teil- bzw. Ausschnitt eines Bordnetzes umfasst eine Spannungsquelle, beispielsweise eine 36 Volt Batterie zur Versorgung des 42 Volt Bordnetzes und mehrere elektrische Verbraucher bzw. Lasten 3 bis 11, deren jeweiliger Stromkreis über steuerbare Schalter 19 bis 27, beispielsweise in Form von Relais oder MOSFET-Transistoren, geschlossen und geöffnet werden kann.
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Diese steuerbaren Schalter sind üblicherweise neben anderen Komponenten Teil eines in einem Kraftfahrzeug meist mehrfach vorhandenen Steuergerätes 29. Erfindungsgemäß ist am jeweiligen Mittelabgriff 3a bis 11a zwischen Schalter 19 bis 27 und Lasten 3 bis 11 jeweils ein zur Last mittelohmiger Messwiderstand 31 bis 39 angeschlossen, welcher mittels eines steuerbaren Schalters 45 entweder in Reihenschaltung mit einem hochohmigen Widerstand 41 oder über Zuleitung direkt zu den jeweiligen Schaltern 19 bis 27 parallel geschaltet werden kann.
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Weiterhin wird das am jeweiligen Mittelpotenzial 3a bis 11a anliegende Potenzial über eine Messeinrichtung 47, beispielsweise in Form eines A/D-Wandlers, einer Messbrücke etc., permanent oder intervallartig gemessen bzw. überwacht. Diese weiteren Komponenten, nämlich Messwiderstände 31 bis 41, Zuleitung 43, steuerbarer Schalter 45 sowie Messeinrichtung 47 können – wie dargestellt – ebenfalls Bestandteil des Steuergerätes 29 sein oder baulich hiervon getrennt sein.
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Wie aus 1 ersichtlich, befindet sich der jeweilige Schalter 19 bis 27 für die Lasten 3 bis 11 zwischen dem Pluspol der Batterie und der Last, so dass der jeweilige zweite Anschluss der Last 3 bis 11 mit der Masse des Fahrzeuges und demzufolge mit dem Minuspol der Batterie verbunden ist. in dieser Art der Schaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird demzufolge der Anschluss der Lasten 3 bis 11 mittels Schalter 19 bis 29 geschaltet, welcher sich auf hohem Potenzial, hier beispielsweise auf plus 36 Volt befindet. Eine solche Schaltung wird üblicherweise entsprechend als highside-Schaltung bezeichnet.
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Die in 1 dargestellten Lasten 3 bis 11 beschreiben beispielhaft die in einem solchen Netz, abgesehen vom Normalfall gemäß Last 3, möglicherweise auftretenden unterschiedlichen Fehler an Lasten 5 bis 11.
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So zeigt Last 3 einen Normalfall einer funktionsfähigen Last mit einem beispielhaften Innenwiderstand von 30. Mit Last 5 ist dagegen ein Fehlerfall eines erhöhten Innenwiderstandes, beispielsweise 300 dargestellt, welcher durch Korrosion von Zuleitungen bzw. Anschlüssen einer Last oder durch Korrosion von Kontakten, Schlechtleitung in Wicklungen von Motoren, Schlechtleitung oder Unterbrechung wenigstens einer Bahn einer Heckscheibenheizung und Ähnlichem hervorgerufen werden kann. Anhand des Beispiels der Last 7 wird dagegen der Fall eines verminderten Innenwiderstandes, beispielsweise aufgrund von Schluss einzelner Wicklungen, Verbindungen einzelner oder mehrerer Bahnen einer Heckscheibenheizung oder Ähnlichem dargestellt, ohne dass ein kompletter Kurzschluss im 0 Ω- oder mΩ-Bereich vorliegt.
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Anhand der Last 9 wird eine Besonderheit eines Fehlers dargestellt, welcher in einem Zweifach-Spannungsbordnetz, wie beispielsweise einem kombinierten 42 Volt/12 Volt Bordnetz, auftreten kann. Hierbei besitzen die 42 Volt Last 9 und eine 12 Volt Last 17, welche über eine 12 Volt Batterie 13 versorgt wird, einen gemeinsamen Massepunkt, welcher aufgrund einer Korrosion (in Form eines Widerstandes 15 von beispielsweise 300 dargestellt) nicht mehr auf Masse liegt, sondern auf einem erhöhten Potenzial. Entsprechend werden in diesem Fehlerfall sowohl die Last 9, als auch die Last 17 nicht mehr mit der gewünschten Spannung versorgt.
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Anhand der Last 11 wird ein zweiter Fehler, welcher in einem Zweifach-Spannungsbordnetz auftreten kann, dargestellt, nämlich ein Kurzschluss mit dem 12 Volt Bordnetz bzw. deren Spannungsquelle in Form einer 12 Volt Batterie 13, so dass an diesem Verbraucher sich eine Mischspannung, wie beispielsweise zwischen 20 und 28 Volt, insbesondere 23 Volt einstellt. Alle dargestellten Fehlerfälle betreffen demzufolge Situationen, bei denen sich die Spannung aufgrund eines Totalkurzschlusses oder einer Leitungsunterbrechung nicht in die beiden Extreme ändert, nämlich Hochpotenzial (im Ausführungsbeispiel 36 Volt) oder Niedrigpotenzial (im Ausführungsbeispiel 0 Volt), sondern Änderungen der Spannung am Verbraucher 3 bis 11, welche in geringerem Maße ausfallen und zu Funktionsstörungen führen, wobei diese Änderungen mit herkömmlichen Verfahren oder Schaltungsanordnungen schwer oder gar nicht zu detektieren sind.
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Im Folgenden wird beschrieben, wie anhand dieser Schaltungsanordnung die dargestellten Fehler überwacht und detektiert werden können. Jede der dargestellten Lasten 3 bis 11 kann durch ein Zusammenspiel der steuerbaren Lastschalter 19 bis 27 und der hierzu parallel schaltbaren Messwiderstände 31 bis 39 mit oder ohne zusätzlichen Messwiderstand 41 einer niederohmigen, hochohmigen oder mittelohmigen Messung unterzogen werden.
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Für eine niederohmige Messung wird der jeweilige Lastschalter 19 bis 27 (beispielsweise eine prozessorgesteuerte Ansteuerung des Gates eines MOSFETs oder der Steuerleitung eines Relais) geschlossen, woraus beispielsweise bei einem MOSFET-Transistor ein Schaltwiderstand allenfalls im mΩ-Bereich erfolgt. Die hierzu parallele Schaltung eines mittelohmigen Widerstandes 31 bis 39 über Zuleitung 43 bei entsprechender Schalterstellung des steuerbaren Schalters 45 beeinflusst wegen der Parallelschaltung dieses Zweiges zu dem sehr geringen Widerstand oder Null-Widerstand, beispielsweise Relais-Kontakt den Gesamtwiderstand nur unwesentlich, so dass es auch denkbar wäre, für eine niederohmige Messung den steuerbaren Schalter in seiner anderen Position zu belassen, in der der hochohmige Widerstand 41, beispielsweise 3 kΩ zugeschaltet wird.
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Bei einer derartigen niederohmigen Messung fällt entsprechend an dem derart gebildeten niederohmigen Messwiderstand im 0- bzw. mO-Bereich keine oder nur eine sehr geringe Spannung ab, so dass der Mittelabgriff 3a bis 11a der jeweiligen Verbraucher 3 bis 11 auf hohem Potenzial, wie beispielsweise 36 Volt liegt und am Verbraucher 3 bis 11 die gesamte Spannung gegenüber Masse abfällt. Dieses Potenzial am Mittelabgriff ändert sich bei den dargestellten Fehlern 5 (z. B. um 30 mV) und 7 (z. B. um 300 mV), welche sowohl in einem Einfachspannungsnetz, als auch einem Mehrfachspannungsnetz auftreten können, nicht oder nur unwesentlich, so dass diese Fehler über eine solche Messung nicht oder nicht zuverlässig detektierbar sind.
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Bei den vorstehend beschriebenen Fehlern 9 und 11, welche in einem Zweifachspannungsnetz oder Mehrfachspannungsnetz auftreten können, führen diese Fehler im Falle (abgesehen von offenen Schaltern 19 bis 27) zu einer ähnlich geringen Änderung im mV-Bereich, so dass derartige Fehler über eine solche niederohmige Messung ebenfalls nicht zuverlässig detektierbar wären.
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Bei einer hochohmigen Messung befinden sich die Schalter 19 bis 27 dagegen in ihrer geöffneten Stellung, der steuerbare Schalter 45 in seiner Position, in der der Zweig mit dem hochohmigen Messwiderstand 41 verbunden ist, so dass als Messwiderstand der hochohmige und der hierzu in Reihe geschaltete niederohmige Messwiderstand 31 bis 39 aktiv ist.
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Entsprechend fällt an diesem hochohmigen Messwiderstand von beispielsweise 3040 Ω eine um den Faktor 3040:3 hφhere Spannung ab, als an einem funktionsfähigen Verbraucher, mit einem Innenwiderstand von 30. An dem Mittelabgriff 3a bis 11a der jeweils in jedem Messfall als aus Verbraucher und Messwiderstand bestehender Spannungsteiler aufzufassenden Schaltung liegt demzufolge das niedrige Potenzial von annähernd oder gleich 0 Volt bzw. wenigen mV an.
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Entsprechend kann durch diese Messung eine Änderung des normalen Innenwiderstandes eines Verbrauchers 3 bis 11 bis hin zu 0 Ω, also einem vφlligen Kurzschluss nicht detektiert werden, da der Spannungsabfall am Messwiderstand hierdurch allenfalls im mV-Bereich beeinflusst wird. Entsprechend ist durch eine solche Messung nur eine Änderung in einem sehr hochohmigen Bereich, beispielsweise Leitungsunterbrechung detektierbar, da nur dies eine wesentliche Änderung des Potenzials am Mittelabgriff 3 bis 11a zur Folge hat.
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Bei der erfindungsgemäßen mittelohmigen Messung wird dagegen bei geöffnetem Lastschalter 19 bis 27 der Messwiderstand jeweils aus einem der mittelohmigen Messwiderständen 31 bis 39 gebildet, welcher über Zuleitung 43 über den Schalter 45 in entsprechender Position mit dem anderen Anschluss des geöffneten Schalters 19 bis 27 und entsprechendem Hochpotenzial der Batterie 1 verbunden ist. Nunmehr fällt bei einem derartigen mittelohmigen Messwiderstand eine Spannung ab, welche nicht 100 oder gar 1000-fach höher oder geringer als der Spannungsabfall an einer funktionsfähigen Last 3 bis 11 ist, sondern im Bereich eines Faktors 10 bis beispielsweise 30 kleiner oder größer als der normale Innenwiderstand der entsprechenden Last liegt.
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Vorteilhafterweise ist, wie dargestellt, der mittelohmige Messwiderstand größer, also beispielsweise 40O, als eine fehlerfreie Last von 3 Ω, so dass der Stromverbrauch wδhrend dieser Messung gering im Vergleich zu einem von einem Bediener aktivierten Normalstromverbrauch, also beispielsweise um den Faktor 40:3 geringer bleibt.
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Trotz dieses Faktors von etwa 10 kann nunmehr am Mittelabgriff 3a bis 11a auch eine geringere Spannungsänderung an den Lasten 3 bis 11, welche aufgrund von Fehlern hervorgerufen wird, detektiert werden, da sich diese nicht unwesentlich, sondern wesentlich, nämlich beispielsweise nur um den Faktor 10 verringert, am Messwiderstand auswirkt, Entsprechend verringert sich das mittels der Messeinrichtung 47 messbare Potenzial an den Mittelabgriffen 3a bis 11a, so dass für jeden Leitungszweig mit einem oder mehreren Verbrauchern derartige Fehler überwacht und detektiert werden können.
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Da mit der Schaltungsanordnung gemäß 1 nicht nur eine mittelohmige, sondern auch eine nieder- und hochohmige Messung durchführbar ist, können mit dieser Schaltung vorteilhafterweise Messreihen durchgeführt werden, bei denen auch mit unterschiedlichen Messwiderständen gemessen werden kann.
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So ist es beispielsweise denkbar, im Fall eines von einem Bediener betätigten Schalters, dessen Signal über das Steuergerät den entsprechenden Lastschalter aktiviert und die entsprechende Last einschaltet, diese Last mehrmals, beispielsweise neunmal niederohmig und nur wenige Male, beispielsweise einmal mittelohmig zu messen bzw. zu testen. Hierbei ist vorteilhafterweise der für eine niederohmige Messung notwendige geschlossene Lastschalter 19 bis 27 bereits aufgrund der Bedieneraktivität geschlossen, so dass nur noch der Schalter 45 in die entsprechende Position, also Stellung zum Schließen der Zuleitung 43, gebracht werden muss oder in seiner Stellung bei Messwiderstand 41 verbleibt, da wegen der Parallelschaltung, wie vorstehend erläutert, dies nur eine unmerkliche Auswirkung auf den niederohmigen Messwiderstand hat.
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Für das Messen mit einem mittelohmigen Messwiderstand muss dagegen selbst bei einem von einem Bediener eingeschalteten Verbraucher zumindest kurzzeitig der entsprechende Lastschalter 19 bis 27 geöffnet werden und in dieser Zeit die vorstehend beschriebene mittelohmige Messung (mit Schalter 45 in Position für Zuleitung 43 und demzufolge wirksamen mittelohmigen Messwiderstand 31 bis 39) durchgeführt werden. Möglichst umgehend nach Beendigung der mittelohmigen Messung muss sich der entsprechende Lastschalter 27 wieder in seiner geschlossenen Position befinden, um die Funktionsfähigkeit des von einem Bediener eingeschalteten Verbrauchers nicht merkbar (wie beispielsweise bei Motoren, Lampen und Heizelementen der Fall) zu beeinträchtigen.
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Im abgeschalteten Zustand, also bei einem von einem Bediener nicht angeschalteten Gerät, befindet sich der jeweilige Lastschalter 19 bis 27 dagegen in geöffneter Stellung, so dass hierbei auf einfache Weise hochohmig und mittelohmig gemessen werden kann, da dies den (nicht aktiven) Verbraucher nicht oder nur unmerklich beeinflusst. So ist es möglich, den Verbraucher mehrmals, beispielsweise neunmal hochohmig und ebenfalls mehrmals oder auch nur einmal mittelohmig zu messen.
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Das in 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Position der Lastschalter 19 bis 27, welche im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nunmehr auf der niedrigen Potenzialseite, also Masse bzw. 0 Volt liegen, so dass sich der andere Anschluss der Lasten 3' bis 11' anstatt auf Masse nunmehr auf Hochpotenzial, also beispielsweise plus 36 Volt der Batterie 1' befinden. Eine derartige Schaltung, die sich abgesehen von der Umkehrung der Potenziale von dem ersten Ausführungsbeispiel nicht unterscheidet, wird üblicherweise lowside-Schaltung bzw. Steuergerät mit lowside-Schaltern genannt.
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Wegen der Umkehrung der Potenziale gilt das vorstehend für die erste Ausführungsform bezüglich der nieder- und hochohmigen Messung gesagte, allerdings unter Beachtung der Umkehrung der Potenziale – also Vertauschung von Hochpotenzial und Niedrigpotenzial bzw. 36 Volt und 0 Volt.
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Auch bei der mittelohmigen Messung besteht zu der ersten Ausführungsform nur der Unterschied, dass der Spannungsausschlag entsprechend in Richtung des anderen Potenzials, aber in derselben Größenordnung bei einem entsprechenden Fehler, wie bei der ersten Ausführungsform auftritt. Die Fehler 9' und 11' (allerdings aufgrund der lowside-Schaltung in einer anderen Darstellung) betreffen ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel anhand der Lasten 9 und 11 beschrieben, die entsprechenden möglicherweise in einem Zweifach- oder Mehrfachspannungsnetz auftretenden Fehler, nämlich Kurzschluss zu dem anderen Spannungsnetz (Kurzschluss vor der Last oder nach der Last), wobei sich jeweils eine Mischspannung an den Mittelabgriffen 3a' bis 11a' einstellen wird.
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Wie vorstehend erläutert, stellt sich am Abgriff 3a bis 11a bzw. 3a' bis 11a' bei einer mittelohmigen Messung eine Spannung zwischen Versorgungsspannung und Masse ein, welche stark durch den Innenwiderstand der Last 3 bis 11 bzw. 3' bis 11' bestimmt wird, so dass diese Last in diesem Zustand besonders gut überwacht werden kann.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann bei einer mittelohmigen Messung bei einer highside-Schaltung, bzw. dem Steuergerät mit highside-Schaltern, der mittelohmige Messwiderstand so gewählt werden, dass sich an der Last 3 bis 11 eine Spannung und ein Strom unterhalb entsprechender Grenzwerte einstellt, welcher selbst eine Löschung von eventuell aufgetretenen Lichtbögen ermöglicht.
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In einem 42 Volt-Bordnetz mit einer 36 Volt-Batterie 1, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, könnte der mittelohmige Messwiderstand bzw. dessen Widerstandswert so gewählt werden, dass sich beispielsweise eine Spannung von knapp über 15 Volt oder ein Strom von unter etwa 500 mA einstellt. Eine an der Last eventuell angeschlossene Elektronik kann bei dieser Spannung mit einem entsprechenden Design vorteilhafterweise noch funktionsfähig bleiben. Der mittelohmige Widerstand müsste hierzu bei einem 42 V/12 V Bordnetz beispielsweise etwa doppelt so groß sein wie der Lastwiderstand. Hierbei kann der Messwiderstand vorteilhafterweise auch ein bereits vorhandener Heizwiderstand sein.
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Die gemäß der vorstehenden Ausführungen detektierbaren Fehler können selbstverständlich zwischengespeicher oder länger gespeichert werden, einer Auswertung unterzogen werden und beispielsweise bei einer Reparatur oder einer Wartung als Daten ausgelesen werden, um die Funktionsfähigkeit von Verbrauchern bzw. Leitungen mit Verbrauchern bezüglich aufgetretener Fehler bewerten zu können.
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Beispielsweise ist es denkbar, dass bei aufgetretenen Lichtbögen, welche bei einer entsprechenden mittelohmigen Messung wieder abreißen bzw. gelöscht werden und demzufolge als Fehler beseitigt werden, der hierbei entstehende Spannungsanstieg als Ereignis ”Lichtbogen, welcher gelöscht wurde” (oder nur die entsprechenden Werte) in einem Speicher gespeichert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen werden zu können. Bei vermehrtem Auftreten von Fehlern, welche jedoch nur temporärer Natur sind, kann so vorzeitig vor einem permanenten Auftreten der Fehler bei einer Wartung oder Reparatur reagiert werden und der entsprechende Verbraucher oder gar der gesamte Leitungsstrang ausgetauscht werden.