DE10359736A1

DE10359736A1 - Sicherungssystem für einen Laststromkreis, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10359736A1
Application number: DE2003159736
Authority: DE
Inventors: Martin Karch
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Aumovio Microelectronic GmbH
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-14

Abstract

Es wird ein Sicherungssystem für einen Laststromkreis, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgestellt, mit einem Trennelement, einer Strommessanordnung und einer Sicherungssteuerung, welche den Strom mit zumindest einem Schwellwert vergleicht und in Abhängigkeit davon das Trennelement ansteuert. DOLLAR A Für einen Laststromkreis mit einer Mehrzahl von unabhängig über Ansteuersignale in einen entsprechenden Ansteuerzustand steuerbaren Verbrauchern wird vorgeschlagen, dass die Sicherungssteuerung den Schwellwert in Abhängigkeit vom Ansteuerzustand der Verbraucher automatisch anpasst. DOLLAR A Vorzugsweise übermittelt ein die Verbraucher ansteuerndes Steuergerät den Ansteuerzustand bzw. eine daraus abgeleitete Größe oder erfasst die Sicherungssteuerung die Ansteuersignale an die Verbraucher bspw. über einen Datenbus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für einen Laststromkreis, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 43 10 323 A1 , DE 100 09 775 A1 und der DE 101 11 254 A1 sind bereits Sicherungssysteme mit Trennelementen bekannt, die in Abhängigkeit vom Strom im Laststromkreis diesen unterbrechen, insbesondere um einen Kurzschluß zu unterbrechen.
Bei dem Sicherungssystem gemäß der DE 199 09 590 A1 ist darüber hinaus bekannt, dass die Schwellwerte in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen im Laststromkreis anpassbar sind. So wird das Sicherungssystem je nach dem vorliegenden Laststromkreis individuell programmiert (Sp.2, Zeilen 8-30), d.h. beispielsweise je nach den im Laststromkreis befindlichen Verbrauchern vorgegeben. Dies setzt jedoch konstante Betriebszustände der Verbraucher voraus.
Will man eine Vielzahl von individuell steuerbaren Verbrauchern, wie in Kraftfahrzeugen absichern, wird der Aufwand für derartige Sicherungssysteme jedoch recht hoch.
Zwar könnte man auch eine zentrale Absicherung für eine Mehrzahl von Verbrauchern in Betracht ziehen, was jedoch aufgrund der unterschiedlichen Ansteuerzustände der einzelnen Verbraucher nur eine recht grobe Vorgabe summarischer Schwellwerte ermöglicht.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Sicherungssystem vorzustellen, welches insbesondere für eine Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Verbrauchern geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
So ist eine Sicherungssteuerung vorgesehen, welche in Abhängigkeit vom Ansteuerzustand der Verbraucher den Schwellwert automatisch anpasst. Als Ansteuerzustand ist natürlich zumindest das Zu- oder Abschalten der einzelnen Verbraucher zu berücksichtigen. Jedoch kann eine noch feinere Anpassung für Verbraucher mit Teillastbetrieb, wie elektrische Motoren, Klimaanlagen, Beleuchtungsanlagen oder dergleichen entsprechend dem jeweils vorgegebenen Teillast-Ansteuerzustand berücksichtigt werden.
So kann die Information über den Ansteuerzustand selbst oder eine daraus abgeleitete Größe, beispielsweise ein entsprechender Stromsollwert an die Sicherungssteuerung übermittelt werden. Dadurch kann der Schwellwert viel genauer an die aus den aktuellen Ansteuerzuständen der Verbraucher resultierende Gesamt-Soll-Stromstärke angenähert werden und im Teillastbetrieb in einen Bereich gelegt werden, welcher unter der möglichen Maximallast liegt.
Werden die Verbraucher von zumindest einem Steuergerät aus angesteuert, so übermittelt beispielsweise das Steuergerät den Ansteuerzustand der Verbraucher an die Sicherungssteuerung, beispielsweise über entsprechende Datenleitungen.
Alternativ bietet sich die Möglichkeit, daß die Sicherungssteuerung die Ansteuersignale an die Verbraucher erfasst und daraus den Ansteuerzustand dieser ableitet. So könnten beispielsweise die Ansteuersignale auf einem Datenbus durch die Sicherungssteuerung mitgehört werden.
Vorzugsweise wird ein Stromfenster mit einem unteren Schwellwert und einem oberen Schwellwert für den Strom im Laststromkreis vorgegeben und das Trennelement aktiviert, wenn der Strom im Laststromkreis nicht zwischen diesen Schwellwerten liegt.
Durch dieses Stromfenster können weitere Störungsfälle im Laststromkreis erkannt werden, bspw. auch Lichtbogenbildung seriell in oder parallel zwischen Leitungen. Dies ist insbesondere für Kraftfahrzeuge mit höheren Bordnetzspannungen erforderlich.
Zudem können engere Vorwarnschwellwerte vorgesehen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer Figur noch näher beschrieben.
1 Blockschaltbild eines Laststromkreises mit einer Mehrzahl von Verbrauchern abgesichert über ein gemeinsames Sicherungssystem Die 1 zeigt ein Sicherungssystem 2 für einen Laststromkreis 1 in einem Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Verbrauchern 3.1, 3.2, welche unabhängig über Ansteuersignale in einen entsprechenden Ansteuerzustand steuerbar sind. Die Ansteuersignale können beispielsweise über einen gemeinsamen Datenbus 5 übertragen werden. Es ist eine Strommessanordnung 22 vorgesehen, welche den Strom im Laststromkreis erfasst und beispielsweise als Messwiderstand oder Stromspiegelschaltung ausgebildet sein kann.
Im Laststromkreis ist ein Trennelement 21, beispielsweise ein elektronisch steuerbarer Leistungsschalttransistor, Relais, eine aktivierbare Schmelzsicherung oder dergleichen angeordnet. In der Sicherungssteuerung 23 wird der Strom im Laststromkreis mit zumindest einem Schwellwert verglichen und in Abhängigkeit davon das Trennelement 21 ansteuert und der Laststromkreis 1 unterbrochen.
Die Sicherungssteuerung 23 passt dabei in Abhängigkeit vom Ansteuerzustand der Verbraucher 3.1,3.2 den Schwellwert automatisch an.
Dazu werden über den Datenbus 5 die Informationen über die Ansteuerzustände der Verbraucher übertragen, z. B. welche Lasten des Steuergerätes eingeschalten sind, oder welcher Strom fließt. Dabei kann die Sicherungssteuerung 23 auch in das Steuergerät 4 zur Steuerung der Verbraucher integriert werden.
Werden die Verbraucher 3.1, 3.2 von zumindest einem Steuergerät 4 aus angesteuert, kann das Steuergerät 4 den Ansteuerzustand an die Sicherungssteuerung 23 übermitteln über den Datenbus 5. Alternativ kann die Sicherungssteuerung 23 die Ansteuersignale an die Verbraucher 3.1, 3.2 auf dem Datenbus 5 mit erfassen und daraus den Ansteuerzustand dieser ableiten.
Entscheidend ist einzig die jeweils an den aktuellen Ansteuerzustand angepasste Bereitstellung entsprechender Schwellwerte und deren Nachführung
Die Strommeßanordnung misst dann den aktuellen Strom und kann durch die Dateninformation entscheiden, ob ein Kurzschluss, oder eine Überlast, oder ein paralleler oder auch serieller Lichtbogen vorliegt.
Dies geschieht über ein Stromfenster, dass auf die aktuelle Last des Steuergerät angepasst wird. Es wird somit ein Minimalstrom und ein Maximalstrom festgelegt, in dem der aktuelle Strom des Sicherungselement liegen muss.
So erhöht sich bei einem parallelen Lichtbogen der Strom, muss aber nicht den Stromwert erreichen, welcher ein Auslösen eines konventionellen Sicherungselement, dass für den maximalen Strom des Steuergerät ausgelegt ist, zu folge hat. Dies gilt besonders, wenn nicht alle Lasten aktiv sind.
Bei einem seriellen Lichtbogen verringert sich der Strom der aktuell fließen sollte. Ein herkömmliches Sicherungselement würde einen seriellen Kurzschluss nicht erkennen.
Zudem können Warnsignale erzeugt werden, bspw. vorab bei Erreichen von Vorwarnschwellwerten, die ebenfalls in Abhängigkeit von den Ansteuerzuständen angepasst werden.

Claims

Sicherungssystem (2) für einen Laststromkreis (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, – mit einem im Laststromkreis angeordneten Trennelement (21) – einer Strommessanordnung (22), welche den Strom im Laststromkreis erfasst und – einer Sicherungssteuerung (23), welche den Strom mit zumindest einem Schwellwert vergleicht und in Abhängigkeit davon das Trennelement (21) ansteuert und den Laststromkreis (1) unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß – im Laststromkreis (1) eine Mehrzahl von unabhängig über Ansteuersignale (5) in einen entsprechenden Ansteuerzustand steuerbaren Verbrauchern (3.1, 3.2) angeordnet sind und – die Sicherungssteuerung (23) in Abhängigkeit vom Ansteuerzustand der Verbraucher (3.1, 3.2) oder daraus abgeleiteter Werte den Schwellwert automatisch anpasst.
Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher (3.1, 3.2) von zumindest einem Steuergerät (4) aus angesteuert werden und das Steuergerät (4) den Ansteuerzustand an die Sicherungssteuerung (23) übermittelt (5).
Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungssteuerung (23) die Ansteuersignale (5) an die Verbraucher (3.1, 3.2) erfasst und daraus den Ansteuerzustand dieser ableitet.
Sicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungssteuerung (23) einen unteren Schwellwert und einen oberen Schwellwert für den Strom im Laststromkreis (1) in Abhängigkeit von den Ansteuerzuständen der Verbraucher (3.1, 3.2) vorgibt und das Trennelement (21) aktiviert wird, wenn der Strom im Laststromkreis (1) nicht zwischen diesen Schwellwerten liegt.
Sicherungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren und oberen Schwellwert liegende Vorwarnschwellwerte vorgesehen und in Abhängigkeit von den Ansteuerzuständen der Verbraucher (3.1, 3.2) angepasst werden, wobei bei einem Strom außerhalb der Vorwarnschwellwerte ein Warnsignal erzeugt wird.
Kraftfahrzeug mit einem Sicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche.