DE112008003096T5

DE112008003096T5 - Kabelschutzverfahren und Kabelschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE112008003096T5
Application number: DE112008003096T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Yokkaichi-shi Higuchi; Seiji Yokkaichi-shi Takahashi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: JP4624400B2; DE112008003096B4; US8767367B2; CN101861689A; CN103746348A; JP2009130944A; US20100254059A1; WO2009066564A1; US20130163138A1; CN101861689B; CN103746348B; US8405946B2

Abstract

Ein Kabelschutzverfahren zum Schützen eines Kabels, das zur Zufuhr elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle an eine Last verwendet wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Erkennen eines an die Last angelegten Stroms zu jeder vorbestimmten Zeit;
Berechnen einer Temperaturänderung in dem Kabel pro vorbestimmter Zeit unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms;
Schätzen einer Temperatur des Kabels, wobei das Schätzen die Berechnung eines Temperaturanstiegs des Kabels unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und das Addieren des Kabeltemperaturanstiegs zu einer Referenztemperatur enthält;
Bestimmen, ob die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Grenztemperatur ist;
neues Schätzen der Kabeltemperatur bei Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, wobei das neue Schätzen die Berechnung der Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit, das neue Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und das Addieren des neuen Kabeltemperaturanstiegs zur Referenztemperatur...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Kabelschutzverfahren und Kabelschutzvorrichtungen oder insbesondere ein Kabelschutzverfahren und eine Kabelschutzvorrichtung, wobei das Kabel verwendet wird, elektrische Leistung von einer Leistungsquelle an eine Last zu liefern.
STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeugkabelbaum kann sich zustandsmäßig verschlechtern oder abnutzen, so dass ein Kerndraht hiervon in elektrischen Kontakt mit einer Karosserie etc. gelangen und kurzgeschlossen werden kann. Um somit ein Durchbrennen der Kabelbeschichtung und eines Stromsteuerelements (eines Schaltelements) aufgrund eines solchen Kurzschlusses zu verhindern, wurde bislang üblicherweise eine Thermosicherung verwendet. Die Thermosicherung erkennt einen Überhitzungszustand und schmilzt durch. Mit zunehmender Anzahl elektrischer Teile ist es jedoch bei der Verwendung solcher Thermosicherungen problematisch geworden, den Raum zur Anordnung der Thermosicherungen zur Verfügung zu stellen. Weiterhin macht eine Betriebswiederaufnahme nach dem Durchschmelzen das Ersetzen durch eine neue Thermosicherung notwendig, so dass die Wartung erschwert wird. Weiterhin, falls ein Strom wiederholt an eine Last (beispielsweise einen Scheinwerfer) geliefert wird, welche einen hohen Einschaltstrom hat, neigt eine Thermosicherung zur Abnutzung, und die Ansprechzeit hiervon wird kürzer. Da sich weiterhin die Ansprechzeit aufgrund von anfänglichen Änderungen und temperaturabhängigen Eigenschaften ändert, sollte das Ansprechen im normalen Betrieb nicht auftreten. Folglich wird eine Thermosicherung mit einer Stromkapazität verwendet, welche um einen bestimmten Betrag größer dimensioniert ist. Dies bringt das Problem mit sich, dass ein dickeres Kabel, welches einen höheren Rauchstrom hat und von der Thermosicherung geschützt werden kann, verwendet werden muss.
In den letzten Jahren wurde weiterhin beispielsweise durch die ungeprüfte japanische Patentanmeldung H11-139223 im Stand der Technik vorgeschlagen, einen Temperatursensor direkt an dem Kabel anzubringen, um eine Temperatur des Kabels zu messen und, wenn das Kabel eine anormale Temperatur erreicht, einen angelegten Strom zu unterbrechen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
(Von der Erfindung zu lösende Aufgabe)
Das Verfahren, das ein Temperaturmesselement (beispielsweise einen linearen Thermistor) an den Kabelbaum selbst anbringt und direkt die Temperatur des Kabelbaums misst, wie in der oben genannten Veröffentlichung beschrieben, verursacht Unannehmlichkeiten aufgrund des komplexen Aufbaus und des Kostenanstiegs. Weiterhin ist in einem Fall, wo die Temperatur in einem einzelnen Kabel ansteigt, welches nahe der Mitte liegt, eine genaue Nachverfolgung der Temperatur unmöglich.
Die vorliegende Erfindung wurde daher aufgrund der oben erläuterten Umstände gemacht und es ist ihre Aufgabe, eine Kabelschutzverfahren und eine Schutzvorrichtung zu schaffen, wobei Verfahren und Vorrichtung in der Lage sind, ein Kabel mit einem einfachen Aufbau vor einem Temperaturanstieg aufgrund unterschiedlicher Kurzschlussströme zu schützen.
(Mittel zur Lösung der Aufgabe)
Als ein Mittel zur Lösung der oben erläuterten Aufgabe ist das Kabelschutzverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kabelschutzverfahren zum Schutz eines Kabels, welches zur Zufuhr elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle an eine Last verwendet wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erkennen eines angelegten Stroms an die Last zu jeder vorbestimmten Zeit; Berechnen einer Temperaturänderung in dem Kabel pro vorbestimmter Zeit unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms; und Abschätzen einer Temperatur des Kabels. Die Abschätzung enthält die Berechnung eines Temperaturanstiegs des Kabels unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und Addition des Kabeltemperaturanstiegs zu einer Referenztemperatur. Das Verfahren enthält auch die folgenden Schritte: Bestimmen, ob die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Grenztemperatur ist; neues Schätzen der Kabeltemperatur bei Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist. Das neue Schätzen beinhaltet die Berechnung der Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit, das neue Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und das Addieren des neuen Kabeltemperaturanstiegs zur Referenztemperatur. Das Verfahren enthält auch einen Schritt des Stoppens der Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last bei Bestimmung in dem Bestimmungsschritt, dass die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist.
Bei dieser Konfiguration wird der angelegte Strom pro vorbestimmter Zeit erkannt, eine vorliegende Kabeltemperatur wird unter Verwendung des angelegten Stroms geschätzt, und die vorliegende Kabeltemperatur und die obere Grenztemperatur, welche das Kabel zulässt, werden verglichen. Dies macht es möglich, auch in einem Fall, wo die Kabeltemperatur aufgrund eines Kurzschlussstroms ansteigt, der wiederholt ein- und ausschaltet, wie in 11 gezeigt, den Temperaturanstieg zuverlässig zu erkennen und den angelegten Strom zu unterbrechen, bevor das Kabel die Rauchtemperatur erreicht, so dass verhindert wird, dass das Kabel raucht. Während eine herkömmliche Thermosicherung aufgrund des Einschaltstroms abbaut, liegt ein derartiger Abbaufaktor bei der vorliegenden Konfiguration nicht vor. Weiterhin liefert die vorliegende Konfiguration eine genaue Temperaturabschätzung. Somit kann der Strom bis knapp vor dem Kabelrauchen am Fließen gehalten und verwendet werden.
Da weiterhin die Kabeltemperatur nur durch Erkennung des angelegten Stroms abgeschätzt wird, ist der Aufbau des Kabelschutzes einfach.
Als ein weiteres Mittel zur Lösung der obigen Aufgabe ist eine Kabelschutzvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kabelschutzvorrichtung, welche ein Kabel zwischen einer Leistungsquelle und einer Last, das zur Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last verwendet wird, schützt. Die Vorrichtung weist auf: ein Halbleiterschaltelement, das in einem Stromanlegepfad von der Leistungsquelle zu der Last angeordnet ist und die Leistungszufuhr an die Last schaltet; eine Stromerkennungsschaltung, welche zu jeder vorbestimmten Zeit einen an die Last angelegten Strom erkennt, wobei der angelegte Strom durch das Halbleiterschaltelement fließt; eine Betätigungsschaltung, welche eine Temperaturänderung in dem Kabel pro der vorbestimmten Zeit unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms berechnet, einen Temperaturanstieg des Kabels unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro der vorbestimmten Zeit berechnet und den Kabeltemperaturanstieg zu einer Referenztemperatur hinzuaddiert, um damit die Temperatur des Kabels zu schätzen; und eine Schutzschaltung, welche bestimmt, ob die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Temperatur ist. Die Schutzschaltung bewirkt bei Bestimmung, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, dass die Betätigungsschaltung die Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit berechnet, um den Kabeltemperaturanstieg unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro der vorbestimmten Zeit zu berechnen und die Kabeltemperatur neu zu schätzen. Die Neuschätzung enthält die Addition des neuen Kabeltemperaturanstiegs zur Referenztemperatur. Die Schutzschaltung schaltet das Halbleiterschaltelement ab und stoppt die Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last, wenn bestimmt wird, dass die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine erläuternde Darstellung, welche ein Kabelschutzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darlegt;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Stromschutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine erläuternde Darstellung, welche ein Kabeltemperaturschätzmodell gemäß der vorliegenden Erfindung darlegt;
4 ist eine erläuternde Darstellung, welche einen Kabeltemperaturschätzvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung darlegt;
5 ist eine erläuternde Darstellung, welche einen Kabeltemperaturschätzausdruck gemäß der vorliegenden Erfindung darlegt;
6 ist eine erläuternde Darstellung, welche Testbedingungen für die Kabeltemperaturschätzung darlegt;
7 ist eine Wellenformdarstellung eines Testschrittstroms, der in einem Kabelschätztest verwendet wird;
8 ist eine grafische Darstellung von Kabeltemperaturänderungen bezüglich des Teststroms von 7;
9 ist eine grafische Darstellung einer zeitlichen Änderung einer Kabelbetriebstemperatur entsprechend Testschrittströmen mit unterschiedlichen Stromwerten;
10 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen Unterbrechungscharakteristika gemäß einem Testergebnis von Kabeltemperaturschätzungen und einer Schmelzcharakteristik einer herkömmlichen Thermosicherung; und
11 ist eine grafische Darstellung einer herkömmlichen Beziehung zwischen einem gepulsten Strom und einer Kabeltemperatur.

10: Mikrocomputer (Betriebsschaltung, Schutzschaltung)
30: Ausgangsschaltung
33: CR-Tiefpassfilter
34: Strom/Spannungs-Wandlerschaltung
35: N-Kanal-MOSFET (Halbleiterschaltelement)
38: Erfassungs-MOSFET (Stromerkennungsschaltung)
40: Referenztemperatursetzschaltung
100: Kabelschutzvorrichtung

BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
<Illustrative Ausführungform>
Eine illustrative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläutert. Obgleich in dieser illustrativen Ausführungsform ein Fahrzeugkabelbaum ein zu schützendes Kabel sein soll, ist das zu schützende Kabel nicht hierauf beschränkt.
1 ist eine erläuternde Darstellung, welche ein Konzept für ein Kabel (den Kabelbaum) gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Gemäß 1 wird bei der vorliegenden Erfindung ein Temperaturanstieg ΔTw im Kabelbaum direkt aus einem Verlust im Kabelbaum aufgrund eines angelegten Stroms I berechnet, d. h. der Wärmeerzeugung im Kabelbaum, sowie einer Wärmeabstrahlungszeitkonstanten τw des Kabelbaums. Nachfolgend wird eine Temperatur des Kabelbaums aus dem Kabelbaumtemperaturanstieg ΔTw abgeschätzt. Diese geschätzte Kabelbaumtemperatur und ein vorbestimmter Schwellenwert (ein oberer Grenzwert) werden verglichen, und wenn dann die Kabelbaumtemperatur gleich oder höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird der angelegte Strom I unterbrochen, so dass der Kabelbaum geschützt ist.
Genauer gesagt, die Erkennung des angelegten Stroms I, der über das Kabel (den Kabelbaum) an eine Last angelegt wird, wird zu jeder vorbestimmten Zeit durchgeführt, und die Berechnung einer Temperaturänderung im Kabel pro der vorbestimmten Zeit erfolgt unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms. Nachfolgend wird die Abschätzung der Kabeltemperatur durchgeführt. Die Abschätzung umfasst: Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit; und Addition des Kabeltemperaturanstiegs zu einer Referenztemperatur. Danach wird die Bestimmung durchgeführt, ob die geschätzt Kabeltemperatur niedriger als ein vorbestimmter oberer Temperaturgrenzwert ist. Bei Bestimmung, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, wird eine neue Schätzung des Kabeltemperaturanstiegs durchgeführt. Die neue Berechnung beinhaltet: Berechnen der Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit, neues Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und Addition des neuen Kabeltemperaturanstiegs zur Referenztemperatur. Bei Bestimmung, dass die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, erfolgt ein Stoppen der elektrischen Energiezufuhr an die Last, so dass das Kabel geschützt ist.
Nachfolgend wird eine Kabelschutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Kabelschutzvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Kabelschutzvorrichtung 100 beinhaltet einen Mikrocomputer 10, eine Mehrzahl von Eingabeschaltungen 20 (acht bei dieser illustrativen Ausführungsform), eine Mehrzahl von Ausgabeschaltungen 30 (acht bei dieser illustrativen Ausführungsform), eine Referenztemperatursetzschaltung 40, ein Regler-IC 50 etc. Es sei festzuhalten, dass die Anzahl von Eingabeschaltungen 20 und Ausgabeschaltungen 30 gemäß der Anzahl von zu schätzenden Kabeln geeignet geändert werden kann.
Der Mikrocomputer 10 entspricht einer „Betriebsschaltung” und einer „Schutzschaltung” der vorliegenden Erfindung. Der Mikrocomputer 10 berechnet den Temperaturanstieg ΔTw des Kabelbaums, während er die Temperatur Tp des Kabelbaums schätzt, wie nachfolgend beschrieben wird. Der Mikrocomputer 10 enthält einen WDT (Watchdog-Anschluss) 11, einen Oszillatoranschluss 12, eine Mehrzahl von I/O-Anschlüssen 13, eine Mehrzahl von A/D-Wandlereingangsanschlüssen 14 etc. Es sei festzuhalten, dass der Mikrocomputer 10 Vorgänge (beispielsweise Betrieb, Bestimmung, Schutz etc.) der vorliegenden Erfindung zum Schutz des Kabels (d. h. Aktionen eines Kabelschutzverfahrens) gemäß Anweisungen eines Programms durchführt, das in einem Speicher (in der Zeichnung nicht dargestellt) des Mikrocomputers 10 enthalten ist.
Jede Eingabeschaltung 20 enthält eine Eingabe-I/F-Schaltung (Schnittstelle). Verschiedene Eingangssignale für den Mikrocomputer 10 werden in die Eingabeschaltungen 20 eingegeben und in Signale umgewandelt, die für den Mikrocomputer 10 verarbeitbar sind.
Jede Ausgabeschaltung 30 enthält eine Ausgabe-I/F-Schaltung 31, einen IPS (intelligent power switch) 32, einen CR-Tiefpassfilter 33, eine Strom/Spannungs-Wandlerschaltung (Wandlerschaltung) 34 etc.
Der IPS 32 enthält ein Halbleiterschaltelement 35 (hier: einen n-Kanal-MOSFET), eine Ladungspumpe 36, eine Selbstschutzschaltung 37 und einen Erfassungs-MOSFET 38 (entsprechend einer „Stromerkennungsschaltung” gemäß der vorliegenden Erfindung). Das Halbleiterschaltelement 35 schaltet den angelegten Strom I von der Leistungsquelle Vdc an eine Last ein/aus. Die Ladungspumpe 36 stuft eine Steuerspannung in Richtung des Halbleiterschaltelements 35 hoch. Die Selbstschutzschaltung 37 schützt das Halbleiterschaltelement 35 vor einem Überstrom. Der Erfassungs-MOSFET 38 erzeugt einen Erfassungsstrom, der eine bestimmte proportionale Beziehung zum Laststrom I hat.
Der Erfassungsstrom wird von der Strom/Spannungs-Wandlerschaltung 34 in ein Erfassungsspannungssignal (Umwandlungssignal) Vsens umgewandelt, das eine proportionale Beziehung zu dem Erfassungsstrom hat. Die Strom/Spannungs-Wandlerschaltung 34 wird beispielsweise durch einen Erfassungsstromerkennungswiderstand konfiguriert. Das Erfassungsspannungssignal Vsens wird an den CR-Tiefpassfilter 33 angelegt. Der CR-Tiefpassfilter 33 beseitigt bestimmte Hochfrequenzkomponenten aus dem Erfassungsspannungssignal Vsens und liefert das Erfassungsspannungssignal Vsens nach Beseitigung der Hochfrequenzkomponenten an den A/D-Wandlereingangsanschluss 14 des Mikrocomputers 10. Es sei hier festzuhalten, dass die Zeitkonstante des CR-Tiefpassfilters 33 größer (oder ausreichend größer) als ein Abtastintervall (die vorbestimmte Zeit) sein sollte, welche kleiner (oder ausreichend kleiner) als der Wärmeabstrahlungskoeffizient des Kabelbaums sein sollte. In dieser illustrativen Ausführungsform sei die Zeitkonstante des CR-Tiefpassfilters 33 als 20 ms angenommen. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit des Stromwandlungssignals verringert, so dass der Mikrocomputer seinen Betrieb durchführen kann.
Der Mikrocomputer 1 wandelt das Erfassungsspannungssignal Vsens in den angelegten Strom I. Beispielsweise erlangt der Mikrocomputer 1 den momentanen Wert des angelegten Stroms I aus einer Korrespondenztabelle zwischen dem Erfassungsspannungssignal Vsens und dem angelegten Strom I. Die Entsprechungstabelle ist beispielsweise in dem Speicher (nicht dargestellt) im Mikrocomputer 10 enthalten.
Die Referenztemperatursetzschaltung 40 setzt die Referenztemperatur zu einem Startzeitpunkt der Schätzung der Kabeltemperatur durch den Mikrocomputer 10. Die Referenztemperatursetzschaltung 40 enthält beispielsweise einen Temperatursensor (nicht dargestellt) und eine Verstärkerschaltung (nicht dargestellt). Der Temperatursensor befindet sich beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeugs. Die Verstärkerschaltung verstärkt ein Sensorsignal vom Temperatursensor und erzeugt somit ein Temperatursignal, das die Temperatur im Motorraum angibt. Die Referenztemperatursetzschaltung 40 liefert das Temperatursignal, welches die Temperatur im Motorraum anzeigt, als Referenztemperatur an den A/D-Wandlereingangsanschluss 14 des Mikrocomputers 10. Es sei festzuhalten, dass abhängig von der Anzahl von zu erkennenden Umgebungstemperaturen die Referenztemperatursetzschaltung 40 eine Mehrzahl von Temperatursensoren und eine Mehrzahl von Verstärkerschaltungen enthält. Weiterhin kann die Referenztemperatursetzschaltung 40 auch beispielsweise eine Vergleichsschaltung zum Auswählen einer aus den erkannten mehreren Umgebungstemperaturen als Referenztemperatur enthalten.
Das Regler-IC 50 wandelt eine bestimmte Gleichspannung, beispielsweise 12 V, in eine Versorgungsspannung von beispielsweise 5 V für den Mikrocomputer 10 und liefert die Gleichspannung von 5 V an den Mikrocomputer 10.
<Kabeltemperaturschätzverfahren>
Nachfolgend wird das Kabeltemperaturschätzverfahren durch den Mikrocomputer 10 unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben. 3 ist eine Ansicht, wel che ein Kabeltemperaturschätzmodell erläutert. In dieser Figur ist der Kabeltemperaturanstieg ΔT als Differenz zwischen der Wärmeerzeugung T1 eines Kabelleiters und der Wärmeabstrahlung T2 des Kabels dargestellt. Eine Äquivalenzschaltung von 3 ist eine Darstellung einer Äquivalenzschaltung bezüglich der Wärme.
Der Mikrocomputer 10 berechnet den Kabeltemperaturanstieg (Temperaturanstieg im Kabel) ΔTw durch Einsetzen des Werts des erkannten Stroms I in einen Vergleichsausdruck betreffend die Wärmeabstrahlung und die Wärmeerzeugung des Kabels. Der Vergleichsausdruck ist in 4 dargestellt und durch nachfolgende Formel 1 ausgedrückt. Formel 1 hat gemäß 4 einen Term betreffend die Wärmeabstrahlung des Kabels und einen Term betreffend die Wärmeerzeugung des Kabels: ΔTw(n) = ΔTw(n – 1) × exp(–Δt/τw) + Rthw × Rw(n – 1) × I(n – 1)2 × (1 – exp(–Δt/τw)) (Formel 1),wobei:
I(n) ein Stromwert (A) bei einer n-ten Abtastung (Erkennung) ist, wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 ist;
ΔTw(n) der Kabeltemperaturanstieg (Temperaturanstieg im Kabel) (°C) beim n-ten Abtasten ist;
Rw(n) ein Widerstand (Ω) des Kabels beim n-ten Abtasten ist;
Rw(0) ein Widerstand (Ω) des Kabelbaums (Kabels) bei einer Temperatur To ist;
Rthw ein Wärmewiderstand (°C/W) des Kabelbaums (Kabels) ist;
τw eine Wärmeabstrahlungszeitkonstante (s) des Kabelbaums (Kabels) ist;
κw ein Widerstandstemperaturkoeffizient (/°C) des Kabelbaums (Kabels) ist; und
Δt das Abtastintervall (die vorbestimmte Zeit) (s) ist.
Der Mikrocomputer 10 schätzt die vorliegende Kabeltemperatur Tp durch Addition des berechneten Kabeltemperaturanstiegs ΔTw zur Referenztemperatur. Bei der Abschätzung berechnet der Mikrocomputer 10 die Kabeltemperaturänderung ΔTs pro Abtastintervall (vorbestimmter Zeit) Δt und berechnet unter Verwendung der Temperaturänderung ΔTs pro Abtastintervall Δt den Kabeltemperaturanstieg ΔTw.
Danach bestimmt der Mikrocomputer 10, ob die vorliegende Kabeltemperatur Tp niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur Tmax des Kabels ist, indem die vorliegende Kabeltemperatur Tp mit der vorbestimmten oberen Grenztemperatur Tmax verglichen wird. Bei Bestimmung, dass die Kabeltemperatur Tp niedriger als die obere Grenztemperatur Tmax ist, berechnet der Mikrocomputer 10 erneut den Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n) aus der Referenztemperatur bis jetzt durch Berechnender Temperaturänderung ΔTs pro nächstem Abtastintervall Δt und durch Addition der Temperaturänderung ΔTs pro Abtastintervall Δt zum Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n – 1), der zuletzt berechnet worden ist. Der Mikrocomputer 10 addiert den berechneten Temperaturanstieg ΔTw(n) zur Referenztemperatur, so dass die vorliegende Kabeltemperatur Tp definiert wird. Der Mikrocomputer 10 wiederholt die Berechnung des Temperaturanstiegs ΔTw, die Abschätzung der Kabeltemperatur Tp und den Vergleich der Kabeltemperatur Tp mit der oberen Grenztemperatur Tmax, bis die Kabeltemperatur Tp gleich oder höher als die obere Grenztemperatur Tmax wird.
Es sei festzuhalten, dass die Temperaturänderung ΔTs pro Abtastintervall Δt durch die Formel 1A (eine Transformation der Formel 1) ausgedrückt wird, welche wie folgt ist: ΔTs = ΔTw(n) – ΔTw(n – 1) = (Rthw × Rw(n – 1) × I(n – 1)2 – ΔTw(n – 1)) × (1 – exp(–Δt/τw)) (Formel 1A)
Bei Bestimmung, dass die Kabeltemperatur Tp nicht niedriger als die obere Grenztemperatur Tmax ist, d. h. bei Bestimmung, dass die Kabeltemperatur Tp gleich oder höher als die obere Grenztemperatur Tmax ist, erzeugt der Mikrocomputer 10 ein Schutzsignal und liefert das Schutzsignal an den IPS 32. Das Schutzsignal dient zum Abschalten des Halbleiterschaltelements 35 und damit zum Schutz des Kabels. Das Halbleiterschaltelement 35 wird durch das Schutzsignal abgeschaltet und der an das Kabel angelegte Strom wird unterbrochen. Somit wird ein weiterer Temperaturanstieg im Kabel vermieden.
5 ist eine Darstellung, welche Formel 1 näher erläutert. Es sei hier festzuhalten, dass gemäß 5, und wie durch die folgende Formel 2 ausgedrückt, der Kabelwiderstand Rw(n) beim n-ten Abtasten eine Variable ist, die abhängig ist von dem Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n), d. h. (Tw – To). Rw(n) = Rw(0) × (1 + κw × (Tw – To)) (Formel 2),wobei:
Tw die Kabeltemperatur (°C) bei der n-ten Erkennung ist; und
To die vorbestimmte Temperatur (z. B. 20°C) ist.
Weiterhin zeigt eine Formel betreffend den Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n), wobei die Formel in 5 dargestellt ist, den Prozess gemäß Formel 1 und hat identischen Inhalt zur Formel 1. Es sei hier festzuhalten, dass das Abtastintervall Δt, die Kabelbaumwärmeabstrahlzeitkonstante τw, der Kabelbaumwärmewiderstand Rthw und der Kabelbaumwiderstand (der Ausgangswert, z. B. ein Wert bei 20°C) Rw(0) Konstanten sind, welche abhängig von dem Kabel gesetzt werden, welches Gegenstand der Temperaturabschätzung ist.
<Testbeispiel>
Nachfolgend wird ein Testbeispiel der Kabeltemperaturabschätzung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 erläutert. 6 ist eine erläuternde Ansicht, welche die Testbedingungen der Kabeltemperaturabschätzung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem Test wurde als Testkabel ein Kupferkabel (AVSS 0,85 sq) mit einem Querschnitt von 0,85 mm² und einer Länge von 3 m verwendet, und ein Halbleiterschaltelement mit einem Einschaltwiderstand von 3,5 mΩ wurde verwendet. Die tatsächliche Kabeltemperatur wurde in einem Verlaufspunkt des Kabels gemessen. Das Testkabel und die Kabeltemperaturschätz-Testvorrichtung wurden in einer Konstanttemperaturkammer angeordnet, welche eine beruhigte Umgebung bei einer Temperatur von 25°C bot.
7 ist eine Grafik, welche die Wellenform eines Stufenstroms zeigt, der im Test verwendet wurde. 8 ist eine Grafik, welche Kabeltemperaturänderungen und tatsächliche gemessene Kabeltemperaturänderungen in Bezug auf den Stufenstrom zeigt. Gemäß 8 konnte beobachtet werden, dass die betätigten Kabeltemperaturänderungen annähernd gleich den tatsächlich gemessenen Kabeltemperaturänderungen sind.
9 ist eine Grafik, welche die betätigten Kabeltemperaturänderungen pro Zeit bezüglich der Teststufenströme mit unterschiedlichen Stromwerten zeigt. 10 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einem Testergebnis einer Begrenzungscharakteristik und einer Unterbrechungscharakteristik einer herkömmlichen Thermosicherung durch die Teststufenströme zeigt. Die obere Grenze (Unterbrechungstemperatur) wurde auf 150°C gesetzt. Gemäß 9 haben die Stufenströme fünf Stromwerte (25.0 A, 29.0 A, 30.0 A, 40.0 A und 50.0 A) und wurden als Teststufenströme verwendet, und es konnte beobachtet werden, dass die Ströme bei 194.3 s, 65.6 s, 59.3 s, 24.5 s und 14.0 s unterbrochen wurden, nachdem der Test begonnen worden war. Weiterhin konnte durch Aufzeichnen der Beziehung der Stromanlegezeiten bis zum Unterbrechen und der Stromwerte durch den Test festgestellt werden, dass die Aufzeichnungspunkte entlang einer Rauchlinie (Grenzcharakteristik) des Kupferkabels liegen. Folglich enthält im Vergleich zu dem Fall (gemäß 10), bei dem eine herkömmliche Thermosicherung verwendet wird, das Kabeltemperaturschätzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Verschlechterungsfaktor aufgrund des Einschaltstoßstroms und liefert weiterhin eine genaue Temperaturabschätzung. Dies macht es möglich, den Strom bis unmittelbar vor der Rauchentwicklung des Kabels zuzuführen.
<Effekte>
Wie oben erläutert, wird bei dieser illustrativen Ausführungsform der angelegte Strom I zu jedem vorbestimmten Abtastintervall Δt erkannt, die vorliegende Kabeltemperatur Tp wird unter Verwendung des angelegten Stroms I geschätzt, und die Kabeltemperatur Tp und die erlaubte obere Grenztemperatur Tmax werden verglichen. Auch in einem Fall, wo die Kabeltemperatur Pt aufgrund eines kurzgeschlossenen Stroms angestiegen ist, der sich ein- und ausschaltend wiederholt, wie in 11 gezeigt, kann daher der Anstieg der Kabeltemperatur Tp zuverlässig erkannt werden, so dass der angelegte Strom unterbrochen wird, bevor das Kabel die Rauchtemperatur erreicht. Im Ergebnis hiervon kann ein Rauchen des Kabels verhindert werden.
Da weiterhin die Kabeltemperatur Tp alleine durch die Erkennung des angelegten Stroms I abgeschätzt wird, kann der Aufbau betreffend den Kabelschutz problemlos konfiguriert werden.
Weiterhin kann die Ausgestaltung der Kabelschutzschaltung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung bereits vorhandener Elemente konfiguriert werden. Somit können die Herstellungskosten gering sein. Nebenbei ist die Modifikation einer bereits bestehenden Schutzschaltung einfacher.
Weiterhin kann die Kabelschutzschaltung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung zum Schutz einer Mehrzahl von Ausgangsschaltungen 10 angewendet werden, d. h. einer Mehrzahl von Kabeln unter Steuerung des einzelnen Mikrocomputers 10. Die Teileanzahl und die Kosten für die gesamte Kabelschutzschaltung 100 können daher verringert werden.
<Andere illustrative Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die illustrative Ausführungsform beschränkt, die oben unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert wurde. Beispielsweise liegen auch die nachfolgenden illustrativen Ausführungsformen im Umfang der vorliegenden Erfindung.

(1) In der oben erläuterten illustrativen Ausführungsform ist der Kabelwiderstand Rw(n) beim n-ten Abtasten exemplarisch als eine Variable dargestellt, welche von dem Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n) abhängt und unter Verwendung der Formel 2 gefunden wird. Der Kabelwiderstand Rw(n) ist jedoch nicht konkret hierauf beschränkt. Der Kabeltemperaturanstieg ΔTw kann mittels des Kabelwiderstands Rw berechnet werden, der ungeachtet der Temperatur ein konstanter Wert ist. In diesem Fall macht eine geeignete Auswahl des konstanten Werts es möglich, auf geeignete Weise die Zeit zu modifizieren, bevor die Kabeltemperatur Tp die obere Grenztemperatur Tmax erreicht, und zwar gemäß den Schutzanforderungen für das Kabel. Das heißt, Kabelschutzmaßnahmen können entsprechend dem Grad des Kabelschutzes ergriffen werden.

Der Temperaturanstieg ΔTw kann berechnet werden, indem beispielsweise der Kabelwiderstand Rw auf einen Wert entsprechend der oberen Grenztemperatur Tmax festgelegt wird. In diesem Fall wird der Temperaturanstieg ΔTw unter Bedingungen berechnet, bei denen eine Bedingung betreffend den Kabeltemperaturanstieg ernster als eine tatsächliche Bedingung ist, d. h. unter Bedingungen, unter denen der Kabeltemperaturanstieg größer als der tatsächliche Kabeltemperaturanstieg ist. Somit ist die Festlegung des Kabelwiderstands Rw auf einen Wert entsprechend der oberen Grenztemperatur Tmax in einem Fall geeignet, wo ein rascherer Kabelschutz erwünscht ist.

(2) In dem oben erläuterten illustrativen Ausführungsbeispiel ist die Temperatur als ein Beispiel für die Referenztemperatur angenommen. Die Referenztemperatur ist nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise dann, wenn das zu schützende Kabel in einem Fahrgastraum verläuft, kann die Fahrgastraumtemperatur als Referenztemperatur genommen werden, oder in einem Fall, wo der größte Teil des zu schützenden Kabels außerhalb des Fahrzeugs verläuft, kann die Außentemperatur um das Fahrzeug herum als Referenztemperatur genommen werden. Was wesentlich ist, ist, dass die Referenztemperatur gemäß der Umgebungstemperatur festgelegt wird, die dort herrscht, wo das zu schützende Kabel verläuft.

Wenn weiterhin das zu schützende Kabel sich in Umgebungen erstreckt, welche unterschiedliche Temperaturen haben (beispielsweise Motorraum und Inneres des Fahrgastraums), kann die Referenztemperatur als die höchste der Umgebungstemperaturen der Orte genommen werden, wo das Kabel verläuft (in diesem Fall: Temperatur im Motorraum). In diesem Fall wird der Temperaturanstieg ΔTw unter den Bedingungen berechnet, bei denen die Bedingung betreffend die Kabelanstiegstemperatur die ernsthafteste ist, d. h. unter Bedingungen, wo der Kabeltemperaturanstieg der höchste ist. Somit wird das Kabel zuverlässig bereits in einer frühen Stufe geschützt.

(3) Bei der Auslegung des oben beschriebenen illustrativen Ausführungsbeispiels ist die Referenztemperatursetzschaltung 40 separat vom Mikrocomputer 10. Die Ausgestaltung kann so sein, dass die Funktion der Referenztemperatursetzschaltung 40 vom Mikrocomputer 10 übernommen wird. Der Mikrocomputer 10 empfängt dann eine Information betreffend die Umgebungstemperatur von separat angeordneten Temperatursensoren und setzt die Referenztemperatur unter Verwendung der Temperaturinformation fest.
(4) In der oben beschriebenen illustrativen Ausführungsform wird ein n-Kanal-MOSFET als Beispiel für das Halbleiterschaltelement 35 verwendet. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können als Halbleiterschaltelement 35 auch ein p-Kanal-MOSFET oder ein bipolarer Transistor verwendet werden.
(5) In der oben beschriebenen illustrativen Ausführungsform wird der angelegte Strom I beispielsweise von dem Erfassungs-MOSFET 38 erkannt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der angelegte Strom I auch unter Verwendung eines Shunt-Widerstands erkannt werden.
(6) In der oben beschriebenen illustrativen Ausführungsform sind die Betriebsschaltung und die Schutzschaltung illustrativ durch den Mikrocomputer konfiguriert, und die Arbeitsweisen des Kabelschutzverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls beispielsweise durch den Mikrocomputer durchgeführt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Die Betriebsschaltung und die Schutzschaltung können auch separat durch beispielsweise Logikschaltungen konfiguriert sein.

ZUSAMMENFASSUNG
Bei einem Kabelschutzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Verfahren zur Zufuhr elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle an eine Last verwendet wird, wird ein angelegter Strom I(n) an die Last zu jeder vorbestimmten Zeit Δt erkannt. Ein Kabeltemperaturanstieg ΔTw(n) wird unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms I(n) und durch einen Vergleichsausdruck berechnet, der die Wärmeabstrahlung und Wärmeerzeugung des Kabels berücksichtigt. Der berechnete Temperaturanstieg ΔTw(n) wird zu einer Referenztemperatur addiert, so dass eine Kabeltemperatur geschätzt wird. Wenn die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, wird die Berechnung des Temperaturanstiegs ΔTw(n) wiederholt. Wenn die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur wird, wird die Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last gestoppt, so dass das Kabel geschützt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 11-139223 [0003]

Claims

Ein Kabelschutzverfahren zum Schützen eines Kabels, das zur Zufuhr elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle an eine Last verwendet wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erkennen eines an die Last angelegten Stroms zu jeder vorbestimmten Zeit; Berechnen einer Temperaturänderung in dem Kabel pro vorbestimmter Zeit unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms; Schätzen einer Temperatur des Kabels, wobei das Schätzen die Berechnung eines Temperaturanstiegs des Kabels unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und das Addieren des Kabeltemperaturanstiegs zu einer Referenztemperatur enthält; Bestimmen, ob die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Grenztemperatur ist; neues Schätzen der Kabeltemperatur bei Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, wobei das neue Schätzen die Berechnung der Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit, das neue Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro vorbestimmter Zeit und das Addieren des neuen Kabeltemperaturanstiegs zur Referenztemperatur beinhaltet; und Stoppen der Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last bei Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist.
Das Kabelschutzverfahren nach Anspruch 1, bei dem: das Schätzen der Kabeltemperatur die Verwendung des erkannten angelegten Stroms in einem Vergleichsausdruck und das Berechnen des Kabeltemperaturanstiegs aus dem Vergleichsausdruck beinhaltet, wobei der Vergleichsausdruck Bezug nimmt auf die Wärmeerzeugung und Wärmeabstrahlung des Kabels.
Das Kabelschutzverfahren nach Anspruch 2, bei dem: die Schätzung der Kabeltemperatur die Berechnung des Kabeltemperaturanstiegs unter Verwendung der folgenden Formel als Vergleichsausdruck beinhaltet: ΔTw(n) = ΔTw(n – 1) × exp(–Δt/τw) + Rthw × Rw(n – 1) × I(n – 1)2 × (1 – exp(–Δt/τw))wobei: I(n) ein erkannter angelegter Stromwert (A) bei der n-ten Erkennung ist, wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 ist; ΔTw(n) der Kabeltemperaturanstieg (°C) bei der n-ten Erkennung ist; Rw(n) ein Widerstand (Ω) des Kabels bei der n-ten Erkennung ist, wobei Rw(n) Rw(0) × (1 + κw × (Tw – To)); Rw(0) ein Widerstand (Ω) des Kabels bei einer Temperatur To ist; Rthw ein Wärmewiderstand (°C/W) des Kabels ist; τw eine Wärmeabstrahlungszeitkonstante (s) des Kabels ist; κw ein Widerstandstemperaturkoeffizient (/°C) des Kabels ist; Δt die vorbestimmte Zeit (s) ist; und Tw = [Referenztemperatur} + ΔTw(n), wobei Tw die Kabeltemperatur (°C) bei der n-ten Erkennung ist.
Das Kabelschutzverfahren nach Anspruch 3, bei dem: das Schätzen der Kabeltemperatur die Berechnung des Kabeltemperaturanstiegs mit Rw(n) im Vergleichsausdruck aufweist, wobei Rw(n) als ein konstanter Wert unabhängig von einer Temperatur betrachtet wird.
Das Kabelschutzverfahren nach Anspruch 4, bei dem: der Wert von Rw(n) entsprechend der vorbestimmten oberen Grenztemperatur als der Konstantwert verwendet wird.
Das Kabelschutzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem: das Schätzen der Kabeltemperatur das Festsetzen der Referenztemperatur gemäß einer Umgebungstemperatur eines Orts beinhaltet, wo das Kabel verläuft.
Das Kabelschutzverfahren nach Anspruch 6, aufweisend das Festsetzen der Referenztemperatur als die höchste der Umgebungstemperaturen an dem Ort, wo das Kabel verläuft.
Eine Kabelschutzvorrichtung, welche ein Kabel schützt, das zwischen einer Leistungsquelle und einer Last angeordnet ist und zur Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last verwendet wird, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Halbleiterschaltelement, welches in einem Stromzufuhrpfad von der Leistungsquelle zu der Last angeordnet ist und die Leistungszufuhr an die Last schaltet; eine Stromerkennungsschaltung, welche zu jeder vorbestimmten Zeit einen an die Last angelegten Strom erkennt, wobei der angelegte Strom durch das Halbleiterschaltelement fließt; eine Betriebsschaltung, welche eine Temperaturänderung in dem Kabel pro der vorbestimmten Zeit unter Verwendung des erkannten angelegten Stroms berechnet, einen Temperaturanstieg des Kabel unter Verwendung der Kabeltemperaturänderung pro der vorbestimmten Zeit berechnet und den Kabeltemperaturanstieg zu einer Referenztemperatur addiert, um damit die Temperatur des Kabels zu schätzen; und eine Schutzschaltung, die bestimmt, ob die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als eine vorbestimmte obere Temperatur ist, wobei: die Schutzschaltung bei Bestimmung, dass die geschätzte Kabeltemperatur niedriger als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, die Betriebsschaltung veranlasst, die Kabeltemperaturänderung pro nächster vorbestimmter Zeit zu berechnen, den Kabeltemperaturanstieg unter Verwendung der berechneten Kabeltemperaturänderung pro der vorbestimmten Zeit neu zu berechnen und die Kabeltemperatur neu zu schätzen, wobei die Neuschätzung die Addition des neuen Temperaturanstiegs zu der Referenztemperatur beinhaltet; und die Schutzschaltung bei Bestimmung, dass die geschätzte Kabeltemperatur gleich oder höher als die vorbestimmte obere Grenztemperatur ist, das Halbleiterschaltelement abschaltet und die Zufuhr elektrischer Leistung von der Leistungsquelle an die Last unterbricht.
Die Kabelschutzvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: die Betriebsschaltung den erkannten angelegten Strom in einem Vergleichsausdruck verwendet und den Kabeltemperaturanstieg aus dem Vergleichsausdruck berechnet, wobei der Vergleichsausdruck Bezug nimmt auf die Wärmeerzeugung und Wärmeabstrahlung des Kabels.
Die Kabelschutzvorrichtung nach Anspruch 9, wobei: die Betriebsschaltung den Kabeltemperaturanstieg unter Verwendung der folgenden Formel als Vergleichsausdruck berechnet: ΔTw(n) = ΔTw(n – 1) × exp(–Δt/τw) + Rthw × Rw(n – 1) × I(n – 1)2 × (1 – exp(–Δt/τw))wobei: I(n) ein erkannter angelegter Stromwert (A) bei der n-ten Erkennung ist, wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 (eins) ist; ΔTw(n) der Kabeltemperaturanstieg (°C) bei der n-ten Erkennung ist; Rw(n) ein Widerstand (Ω) des Kabels bei der n-ten Erkennung ist, wobei Rw(n) = Rw(0) × (1 + κw × (Tw – To)); Rw(0) ein Widerstand (Ω) des Kabels bei einer Temperatur To ist; Rthw ein Wärmewiderstand (°C/W) des Kabels ist; τw eine Wärmeabstrahlungszeitkonstante (s) des Kabels ist; κW ein Widerstandstemperaturkoeffizient (/°C) des Kabels ist; Δt die vorbestimmte Zeit (s) ist; und Tw = [Referenztemperatur} + ΔTw(n), wobei Tw die Kabeltemperatur (°C) bei der n-ten Erkennung ist.
Die Kabelschutzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei: die Betriebsschaltung den Kabeltemperaturanstieg mit Rw(n) im Vergleichsausdruck berechnet, wobei Rw(n) als ein konstanter Wert unabhängig von einer Temperatur betrachtet wird.
Die Kabelschutzvorrichtung nach Anspruch 11, wobei: der Wert von Rw(n) entsprechend der vorbestimmten oberen Grenztemperatur als der Konstantwert verwendet wird.
Die Kabelschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, weiterhin aufweisend: eine Referenztemperatursetzschaltung, welche die Referenztemperatur gemäß einer Umgebungstemperatur eines Orts festsetzt, wo das Kabel verläuft.
Die Kabelschutzvorrichtung nach Anspruch 13, wobei: die Referenztemperatursetzschaltung die Referenztemperatur als die höchste der Umgebungstemperaturen an den Orten festsetzt, wo die Kabel verlaufen.
Die Kabelschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Kabelschutzvorrichtung weiterhin eine Wandlerschaltung und einen Tiefpassfilter aufweist, wobei die Wandlerschaltung den angelegten Strom in eine Spannung wandelt, und damit ein Umwandlungssignal erzeugt, wobei der Tiefpassfilter das Umwandlungssignal filtert, wobei: der Tiefpassfilter eine Zeitkonstante hat, die größer als die vorbestimmte Zeit ist und kleiner als die Kabelwärmeabstrahlungszeitkonstante.
Die Kabelschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei: das Kabel ein Fahrzeugkabelbaum zur Anordnung zwischen dem Halbleiterschaltelement und der Last ist; und die Betriebsschaltung und die Schutzschaltung als Mikrocomputer konfiguriert sind.
Die Kabelschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei: die Betriebsschaltung und die Schutzschaltung durch eine Hardwarelogik konfiguriert sind.