DE102004036252A1

DE102004036252A1 - Elektrisches System mit wenigstens einem relaisgesteuertem elektrischem Verbraucher und Verfahren zum Ansteuern eines entsprechenden Schaltrelais

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Publication number: DE102004036252A1
Application number: DE200410036252
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Kuhn (FH); Martin Dipl.-Ing. Seufert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG; Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG; Magna PT BV and Co KG
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-03-23

Abstract

Für ein elektrisches System, umfassend eine Spannungsquelle, wenigstens einen elektrischen Verbraucher (12), der vermittels wenigstens eines zumindest zwischen einem Stromfluss-An-Zustand und einem Stromfluss-Aus-Zustand umschaltbaren Schaltrelais (24) an der Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar ist, und eine Steueranordnung (22), die dafür eingerichtet oder programiert ist, durch Ansteuerung des Schaltrelais im Sinne eines Umschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand den elektrischen Verbraucher an- und auszuschalten, wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais (24) auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwachen und im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme einzuleiten, oder/und dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais (24) gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, welches wenigstens eine sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauches beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich unter anderem allgemein auf Schutzmaßnahmen für relaisgesteuerte elektrische Lasten und sich auf ein entsprechendes Relais selbst beziehende Schutzmaßnahmen.

In beispielsweise kraftfahrzeugtechnischen Anwendungen ist es bekannt, hohe elektrische Lasten, wie etwa Beleuchtungseinrichtungen, Heizgeräte, Elektromotoren usw., über elektromagnetisch geschaltete Relais ein- und auszuschalten. Bei vielen Anwendungsfällen besteht dabei das Problem, dass beim Einschalten des Verbrauchers ein Einschalt- oder Anlaufstrom auftritt, der den Nennbetrieb im Normalbetrieb um ein Vielfaches übersteigt. Es stellt sich die Frage, ob das Relais auf den nur kurzzeitig auftretenden Maximalstrom, den Einschalt- oder Anlaufstrom, ausgelegt werden soll oder auf den Nennstrom. Eine Auslegung auf den Maximalstrom kann in der Regel sicher gewährleisten, dass das Relais im Rahmen der üblichen relevanten Lebensdauer sicher geschaltet werden kann. Andererseits resultieren aus einer derartigen Auslegung hohe Stückkosten. Überdies ist der Bauraumbedarf entsprechender Relais vergleichsweise groß und in manchen Situationen nicht hinnehmbar.

Eine andere Möglichkeit ist eine Auslegung auf den Nennstrom, wobei für die Gewährleistung eines sicheren Schaltens des Relais aber ein regelmäßiger Tausch des Schaltrelais erforderlich sein wird, da diese Auslegung auf Ströme unterhalb des Maximalstroms zu einem erhöhten Verschleiß führen wird. Ein regelmäßiger Tausch des Schaltrelais bedeutet höhere Wartungskosten.

Beide Auslegungsansätze haben ihre Vor- und Nachteile. Häufig wird die Auswahl eines Relais von der Möglichkeit beeinflusst, bereits eingesetzte Komponenten zu verwenden, um so Entwicklungskosten für neue Teile einzusparen und durch höhere Lieferzahlen bei den Standardkomponenten zusätzliche Preisvorteile zu erhalten. Eine weitere, in der Praxis häufig wichtige Randbedingung ist der zur Verfügung stehende Bauraum, der möglicherweise der Verbauung eines auf den Maximalstrom ausgelegten Relais entgegensteht.

Bezug nehmend auf ein elektrisches System, umfassend eine Spannungsquelle, wenigstens einen elektrischen Verbraucher, der vermittels wenigstens eines zumindest zwischen einem Stromfluss-An-Zustand und einem Stromfluss-Aus-Zustand umschaltbaren Schaltrelais an der Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar ist und eine Steueranordnung, die dafür eingerichtet oder programmiert ist, durch Ansteuerung des Schaltrelais im Sinne eines Umschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand den elektrischen Verbraucher an – und auszuschalten, und Bezug nehmend auf ein Verfahren zum Ansteuern wenigstens eines Schaltrelais in einem elektrischen System, umfassend eine Spannungsquelle, wenigstens einen elektrischen Verbraucher, der vermittels des zumindest zwischen einem Stromfluss-An-Zustand und einem Stromfluss-Aus-Zustand umschaltbaren Schaltrelais an der Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar ist, wobei das Verfahren eine Ansteuerung des Schaltrelais im Sinne eines Umschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand umfasst, um den elektrischen Verbraucher an – und auszuschalten, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verschleiß an Schaltkontakten eines gegebenen Schaltrelais zu minimieren oder/und die Gefahr zu minimieren, dass eine Funktionsstörung am Schaltrelais ernsthafte Folgeschäden nach sich zieht. Es kann nämlich im Einzelfall durchaus vorkommen, dass infolge eines Kontaktklebens ein damit dauerhaft oder über eine lange Zeit mit elektrischer Energie versorgter Verbraucher Schaden nimmt, schlimmstenfalls sogar so, dass ein Gesamtsystem beschädigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bezogen auf das elektrische System vor, dass die Steueranordnung dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwachen und im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme einzuleiten oder/und dass die Steueranordnung dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, welches wenigstens eine sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauches beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung umfasst.

Ferner schlägt die Erfindung bezogen auf das Ansteuerverfahren vor, dass das Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung überwacht wird und im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird oder/und dass das Relais gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema in Abhängigkeit von wenigstens einer sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauches beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung angesteuert wird.

Der Erfindung liegt die unerwartete Erkenntnis zugrunde, dass nicht einfach nur die auftretende Stromstärke und die Auslegung des Relais für den Verschleiß an den Arbeitskontakten bzw. dem Arbeitskontakt des Relais maßgeblich ist, sondern dass gewisse Abfolgen von einzelnen Schaltvorgängen besonders verschleißträchtig sind. Dies gilt grundsätzlich sowohl für auf den mittleren Nennstrom als auch für auf den Maximalstrom ausgelegte Relais, wobei dieser Effekt aber bei nur auf den mittleren Nennstrom ausgelegten Relais besonders ausgeprägt und insoweit deren Funktionssicherheit besonders gefährdet ist. So können Schaltvorgänge, insbesondere Anschaltvorgänge, die auftreten, während noch der Einschaltstrom eines vorangehenden Anschaltvorgangs fließt, zu einem besonders hohen Verschleiß des Arbeitskontakts bzw. der Arbeitskontakte am Relais führen, so dass es mit recht hoher Wahrscheinlichkeit zu Funktionsausfällen (insbesondere Kontaktkleben und hohe Übergangswiderstände) oder zumindest zu einer stark verkürzten Lebensdauer kommen kann. Dies gilt insbesondere für Relais, die auf den mittleren Nennstrom ausgelegt sind. Entsprechendes gilt für ein Wiedereinschalten kurz nach einem Ausschaltvorgang. Im Ausschaltvorgang können die Kontakte stark erwärmende Schaltfunken entstehen. Wird der Verbraucher unmittelbar auf das Ausschalten oder in einer Zeitphase, in der die Schaltkontakte noch über eine Normaltemperatur erwärmt sind, wieder eingeschaltet, so kann eine deutliche Verformung der Kontakte und damit ein starker Verschleiß resultieren. Die Folge können wiederum Funktionsausfälle (insbesondere Kontaktkleben und hohe Übergangswiderstände) oder zumindest eine stark verkürzte Lebensdauer des Relais sein.

Der Erfindung liegt ferner die Überlegung zugrunde, dass es grundsätzlich zwei Möglichkeiten gibt, die Funktionssicherheit des Relais zu gewährleisten bzw. aus einem Funktionsversagen resultierende Gefährdungen zu vermeiden. So kann man durch entsprechende Vorsorgemaßnahmen versuchen, Funktionsausfälle von vornherein zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit ist, Funktionsausfälle zu erkennen und dann im Erkennungsfall entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Dementsprechend zielt die Erfindung nach einem ersten Aspekt auf Überwachung des Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Strömung und die Einleitung wenigstens einer dieser zugeordneten Reaktionsmaßnahme im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung.

Nach einem zweiten Aspekt zielt die Erfindung darauf, dass das Relais derart angesteuert wird, dass die Funktionsfähigkeit des Schaltrelais erhalten bzw. Relaisstörungen im Rahmen des Möglichen vermieden werden.

Erfindungsgemäß können den bekannten Lösungen zuzuschreibende hohe Herstellungskosten bzw. hohe Betriebskosten (Wartungskosten) gesenkt werden, da es nun durchaus möglich ist, nicht auf den Maximalstrom ausgelegte Relais einzusetzen. Der Gefahr eines frühzeitigen Ausfalls des Schaltrelais mit möglichem Kontaktkleben mit der Folge einer Dauerbestromung des Verbrauchers und der Gefahr eines Ausfalls oder Beschädigung des Verbrauchers kann ebenso vermieden oder zumindest deutlich gemindert werden wie die Gefahr eines frühzeitigen Ausfalls des Schaltrelais mit einer Kontaktunterbrechung und dementsprechend mangelnder Verfügbarkeit des Verbrauchers.

Die Steueranordnung kann vorteilhaft mit einer Sensoranordnung ausgeführt sein, die auf wenigstens eine der folgenden Größen anspricht: momentaner Laststrom durch den Verbraucher, von der Spannungsquelle bereitgestellte Versorgungsspannung für den Verbraucher, Versorgungsspannung der Steueranordnung, wenigstens eine vom momentanen Laststrom durch den Verbraucher abhängige Größe, wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe, wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe, wenigstens eine eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers oder des Teilsystems oder des Systems repräsentierende weitere Größe. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung dafür ausgelegt oder programmiert ist, auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen das Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwachen oder/und auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen in Verbindung mit wenigstens einer zugeordneten, sich zumindest auf wenigstens eine betreffende der Größen beziehenden Schaltbedingung die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines Umschaltens des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers zu bestimmen.

Bevorzugt sieht wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich des momentanen Laststroms oder wenigstens einer hiervon abhängigen Größe, ggf. der Versorgungsspannung für den Verbraucher oder der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Schwellenwert vor. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass die Steueranordnung gemäß dieser Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn der Laststrom den Schwellenwert unterschreitet bzw. die abhängige Größe den Schwellenwert unterschreitet im Falle, dass die abhängige Größe mit zunehmenden Laststrom zunimmt, bzw. überschreitet im Falle, dass die abhängige Größe mit zunehmenden Laststrom abnimmt, wobei der Schwellenwert für die abhängige Größe derart bestimmt ist, dass eine Unterschreitung bzw. Überschreitung des Schwellenwerts durch die abhängige Größe indiziert, dass der Laststrom einen entsprechenden Schwellenwert unterschreitet.

Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich wenigstens einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen oder/und einem momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierenden oder charakterisierenden Größe mit einem zugeordneten Schwellenwert vorsehen. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass die Steueranordnung gemäß dieser Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Größe den Schwellenwert unterschreitet im Falle, dass die Größe während des Betriebs des Verbrauchers tendenziell abnimmt, bzw. überschreitet im Falle, dass die Größe während des Betriebs des Verbrauchers tendenziell zunimmt, wobei der Schwellenwert für die abhängige Größe derart bestimmt ist, dass eine Unterschreitung bzw. Überschreitung des Schwellenwerts durch die abhängige Größe indiziert, dass der Verbraucher einen normalen, ggf. stationären Betriebszustand erreicht hat, insbesondere dass transiente elektrische Einschaltvorgänge abgeklungen sind.

Die Erfindung bezieht sich im Prinzip auf beliebige elektrische Verbraucher, vor allem auch elektrische Verbraucher in einem Kraftfahrzeug. In Betracht kommen Elektromotoren, Beleuchtungseinrichtungen, Heizgeräte, Klimageräte, Audiogeräte usw. Betreffend elektrische Motoren wird speziell auch an Motoren von Druckmittelpumpen, beispielsweise Hydraulikpumpen, gedacht, beispielsweise Pumpenmotoren von Hydraulikeinheiten, die einer hydraulischen Getriebeschaltaktuatorik oder/und Kupplungsbetätigungsaktuatorik zugeordnet sind.

Im Falle eines Verbrauchers in Form eines elektrischen Motors, ggf. Pumpenmotors, kann es sehr zweckmäßig sein, die Drehzahl des Motors als eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems (ggf. Hydraulikeinheit) bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu erfassen und mit einem zugeordneten Schwellenwert zu vergleichen. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein.

Im Falle eines Verbrauchers in Form eines zu einer Pumpenanordnung zugehörigen elektrischen Pumpenmotors kann es zusätzlich oder alternativ sehr zweckmäßig sein, wenigstens einen vom Betrieb des Motors abhängigen Druck oder/und Druckgradient als eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe oder als eine einen momentanen Betriebszustand des Teilsystems (ggf. Hydraulikeinheit) bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu erfassen und mit einem zugeordneten Schwellenwert zu vergleichen. Wenn zutreffend, kann dies vorteilhaft unter Berücksichtigung eines momentanen Druckmediumabflusses aus einem von der Pumpenanordnung gespeisten Druckmediumsystem (ggf. Hydrauliksystem) erfolgen. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein.

Alternativ oder zusätzlich wird weiterbildend vorgeschlagen, dass auf Grundlage einer Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers in Verbindung mit wenigstens einer/der sich zumindest auf die Schaltdauer beziehenden Schaltbedingung die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines erneuten Umschaltens des Relais für ein Ab- bzw. Anschalten des Verbrauchers bestimmt wird. Die Steuereinheit kann hierzu ausgelegt oder programmiert sein. Wenigstens eine Schaltbedingung kann einen Vergleich der Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers mit einem Zeitschwellenwert vorsehen. Es wird in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass die Steueranordnung gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais für ein Anschalten oder Ausschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten bzw. Anschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Zeitschwellenwert überschreitet, wobei der Zeitschwellenwert derart bestimmt ist, dass eine Überschreitung des Zeitschwellenwerts durch die Zeitdauer indiziert, dass der Verbraucher oder/und das Relais einen normalen, ggf. stationären Betriebszustand erreicht hat, insbesondere dass transiente elektrische Einschaltvorgänge bzw. Ausschaltvorgänge abgeklungen sind oder/und dass eine auf transiente elektrische Einschaltvorgänge bzw. Ausschaltvorgänge zurückzuführende Erwärmung wenigstens eines Schaltkontakts des Relais auf einen Normalbetriebstemperaturbereich abgefallen ist, in dem Kontaktmaterial des Schaltkontakts wenigstens eine Mindestfestigkeit aufweist.

Insbesondere kann wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich der Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers mit einem Ausschalt-Zeitschwellenwert vorsehen. Es wird in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass die Steueranordnung gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Ausschalt-Zeitschwellenwert überschreitet.

Ferner kann wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich der Zeitdauer samt einem vorangehenden Umschaltendes Relais für ein Ausschalten des Verbrauchers mit einem Anschalt-Zeitschwellenwert vorsehen. Es wird in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass sie Steueranordnung gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais für ein Ausschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Anschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Anschalt-Zeitschwellenwert überschreitet.

Wenigstens eine übergeordnete Schaltbedingung kann vorteilhaft ein Vergleich einer Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers mit einem Freigabe-Zeitschwellenwert vorsehen. Diese übergeordnete Schaltbedingung kann insbesondere auf die Freigabe eines Abschalten des Verbrauchers gerichtet sein und insoweit ein Abschalten des Verbrauchers auch dann ermöglichen, wenn gemäß einer anderen Schaltbedingung ein entsprechendes Umschalten des Schaltrelais nicht bzw. noch nicht freigegeben ist, etwa weil eine insoweit in der Schaltbedingung berücksichtigte Größe, beispielsweise ein Druck oder Druckgradient oder eine Drehzahl, einen zugeordneten Schwellenwert noch nicht erreicht hat, obwohl der Verbraucher schon so lange angeschaltet ist, dass Einschaltvorgänge beendet oder abgeklungen sein sollten. Es wird in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass die Steueranordnung gemäß dieser übergeordneten Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers unabhängig von der den Vergleich des momentanen Laststroms oder wenigstens einer hiervon abhängigen Größe, ggf. der Versorgungsspannung der Spannungsquelle, mit dem zugeordneten Schwellenwert vorsehenden Schaltbedingung oder/und unabhängig von der den Vergleich wenigstens einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen oder/und einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierenden oder charakterisierenden Größe mit dem zugeordneten Schwellenwert vorsehenden Schaltbedingung schon dann ein erneutes Umschalten des Relais für ein Abschalten des Verbrauchers freigibt, wenn die Zeitdauer den Freigabe-Zeitschwellenwert überschreitet.

Die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der bisher angesprochenen Schaltbedingungen können zusätzlich von wenigstens einer eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems repräsentierenden weiteren Größe abhängig sein. Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere daran gedacht, dass die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen zusätzlich von der Versorgungsspannung oder/und wenigstens einer an wenigstens einer Stelle des Systems herrschenden Temperatur abhängt bzw. abhängen. Insbesondere kann die Temperatur des Relais selbst oder die Temperatur eines hydraulischen Druckmediums in diesem Zusammenhang eine Rolle spielen. Die Steueranordnung kann dafür eingerichtet oder programmiert sein, den betreffenden Schwellenwert bzw. Zeitschwellenwert der (jeweiligen) Schaltbedingung in Abhängigkeit von der die Randbedingung repräsentierenden Größe zu bestimmen.

Betreffend die Art des verwendeten Schaltrelais bestehen grundsätzlich keine Einschränkungen. Es wird vor allem an monostabile Relais gedacht, die nach Unterbrechung des Steuerstromes selbsttätig in ihren Ruheschaltzustand zurückkehren. In Betracht kommt aber auch die Verwendung von statischen oder bistabilen Relais, die jeweils ihren Schaltzustand beibehalten. Vor allem wird an Relais mit zu öffnenden und zu. schließenden Schaltkontakten gedacht. Die Verwendung eines elektronischen Relais ohne bewegbare Schaltkontakte soll aber nicht ausgeschlossen werden.

Im Falle der Verwendung wenigstens einen monostabilen Relais kommt es in Betracht, dass das Relais als Öffner-Relais ausgeführt ist, das im durch die Steueranordnung bestromten Zustand den Stromfluss-Aus-Zustand und im nicht bestromten Zustand den Stromfluss-An-Zustand einnimmt. Demgegenüber ist aber die Ausbildung des Relais als Schließer-Relais bevorzugt, das im durch die Steueranordnung bestromten Zustand in Stromfluss-An-Zustand und im nicht bestromten Zustand den Stromfluss-Aus-Zustand einnimmt.

Wenigstens eine Schaltbedingung kann vorteilhaft ein Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Aktivierungs-Schwellenwert vorsehen. Diese Schaltbedingung zielt darauf, dass ein ungewolltes Schalten des Relais bei Unterspannung nach Möglichkeit zu verhindern ist. So könnte es durch das Einschalten des Verbrauchers zu einem Spannungseinbruch kommen, durch den – speziell bei höheren Temperaturen in der Umgebung des Relais – dessen Haltespannung unterstritten wird und das Schaltkontaktpaar sich dementsprechend öffnet. Unter ungünstigen Umständen kann durch dieses Verhalten eine periodische Schwingung auftreten, bei der die Schaltkontakte sich ständig schließen und wieder öffnen, wodurch die Schaltkontakte in sehr kurzer Zeit zerstört werden könnten. Ferner können andere Verbraucher so viel Strom ziehen, dass es zu die Schaltfähigkeit des Relais beeinträchtigenden Spannungseinbrüchen kommt.

Im Hinblick auf die Beherrschung derartiger Spannungseinbrüche wird allgemein daran gedacht, dass gemäß dieser Schaltbedingung das Relais nur dann für ein Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers durch Bestromung vom nicht bestromten Zustand in den bestromten Zustand überführt und damit umgeschaltet wird, wie die maßgebliche Spannung den Aktivierungs-Schwellenwert überschreitet. Die Steueranordnung kann entsprechend eingerichtet oder programmiert sein. Es wird vor allem daran gedacht, dass das Anschalten des Verbrauchers in Abhängigkeit von dieser Schaltbedingung erfolgt.

Im Hinblick auf auf andere Verbraucher zurückzuführende Spannungseinbrüche und auch möglicherweise nur begrenzt zur Verfügung stehende elektrische Energie (beispielsweise im Falle einer Spannungsquelle in Form einer Batterie) kann vorteilhaft wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Deaktivierungs-Schwellenwert vorsehen. Es wird vor allem daran gedacht, dass gemäß dieser Schaltbedingung das Relais dann durch Aufheben einer bestehenden Stromung vom bestromten Zustand in den nicht bestromten Zustand überführt und damit umgeschaltet wird, unter Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers, wenn die maßgebliche Spannung den Deaktivierungs-Schwellenwert unterschreitet. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein. Es wird vor allem an ein Abschalten des Verbrauchers gemäß dieser Schaltbedingung gedacht.

Wie schon angedeutet, kann wenigstens ein weiterer elektrischer Verbraucher vorgesehen sein. Dieser kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt werden, beispielsweise im Sinne eines Anschaltens oder Abschaltens des weiteren Verbrauchers oder/und im Sinne des Freigebens oder Sperrens des Anschaltens oder Ausschaltens des weiteren Verbrauchers oder/und im Sinne der Erfassung eines Einschaltens des weiteren Verbrauchers oder/und im Sinne der Erfassung einer auf ein Anschalten des weiteren Verbrauchers zielenden Ansteuermaßnahme. Insbesondere kann die Steueranordnung dafür eingerichtet oder programmiert sein, den weiteren Verbrauchers im Sinne eines Anschaltens oder Abschaltens anzusteuern oder/und das Anschalten oder Ausschalten des weiteren Verbrauchers freizugeben oder zu sperren oder/und ein Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und ein auf eine Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme zu erfassen.

In diesem Zusammenhang wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer sich auf den weiteren Verbraucher beziehenden Anschaltbedingung der weitere Verbraucher im Sinne eines Anschaltens angesteuert oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freigegeben wird. Die Steueranordnung kann dafür eingerichtet oder programmiert sein.

Es wird in diesem Zusammenhang weiterbildend vorgeschlagen, dass gemäß der Anschaltbedingung die Steueranordnung nur dann im Sinne eines Anschaltens ansteuert oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freigibt, wenn das Relais sich im nicht bestromten Zustand befindet. Alternativ wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass die Anschaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Anschalt-Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung gemäß der Anschaltbedingung den weiteren Verbraucher nur dann im Sinne eines Anschaltens ansteuert oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freigibt, wenn das Relais sich im nicht bestromten Zustand befindet oder wenn die maßgebliche Spannung den Anschalt-Schwellenwert übersteigt.

Ferner, alternativ oder zusätzlich, wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass wenigstens eine Schaltbedingung sich auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und die auf ein Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme bezieht, und dass die Steueranordnung das Relais dann durch Aufheben einer bestehenden Bestromung vom bestromten Zustand in den nicht bestromten Zustand überführt und damit unter Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers umschaltet, wenn diese Schaltbedingung alleine oder in Kombination mit wenigstens einer weiteren Schaltbedingung erfüllt ist. Bevorzugt ist die auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und auf die auf ein Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme sich beziehende Schaltbedingung dann erfüllt, wenn der weitere Verbraucher angeschaltet wird oder die sich auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme erfasst wird.

Vorteilhaft kann diesbezüglich eine weitere Schaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Deaktivierungs-Schwellwert vorsehen. Vorzugsweise ist die weitere Schaltbedingung dann erfüllt, wenn die maßgebliche Spannung den Deaktivierungs-Schwellenwert unterschreitet.

Ferner kann sich die/eine weitere Schaltbedingung auf wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe beziehen. Vorzugsweise ist die weitere Schaltbedingung in Abhängigkeit von dieser Größe, ggf. in Abhängigkeit davon, ob die Größe einen zugeordneten Schwellenwert übersteigt oder nicht, erfüllt oder nicht erfüllt.

Die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen oder/und die Anschaltbedingung oder/und die Weiterschaltbedingung bzw. eine oder mehrere der weiteren Schaltbedingungen können zusätzlich von wenigstens einer eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems oder/und für das Anschalten des weiteren Verbrauchers repräsentierenden weiteren Größe abhängig sein. Insbesondere kann die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen bzw. die Anschaltbedingung bzw. die weitere Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der weiteren Schaltbedingungen zusätzlich von wenigstens einer an wenigstens einer Stelle des Systems herrschenden Temperatur abhängig sein. Die Steueranordnung kann dafür eingerichtet oder programmiert sein, den betreffenden Schwellenwert in Abhängigkeit von der die Randbedingung repräsentierenden Größe zu bestimmen.

Wird eine vordefinierte Störung erfasst, so kann eine auf eine Beseitigung der Störung oder/und eine auf eine Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme eingeleitet werden. Hierfür kann de Steueranordnung eingerichtet oder programmiert sein. Bevorzugt wird die eingeleitete, auf die Beseitigung der Störung oder/und die Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme auf Erfolg überwacht und – vorzugsweise – im Falle der erfolgreichen Beseitigung der Störung in der Folge das Relais gemäß dem Relaischutz-Schaltschema angesteuert. Hierfür kann die Steueranordnung eingerichtet oder programmiert sein.

Wird eine Störung erfasst, so kann ferner (alternativ oder zusätzlich) eine Störungsmeldung an den Fahrer signalisiert oder/und eine Störungsmeldung aufgezeichnet, insbesondere in einem Störungsspeicher abgespeichert werden. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein und eine entsprechende Signalisiereinrichtung ansteuern bzw. auf einen entsprechenden Störungsspeicher zugreifen.

Vorteilhaft kann der momentane Laststrom oder wenigstens eine hiervon abhängige Größe, ggf. die Versorgungsspannung für den Verbraucher oder die Versorgungsspannung der Steueranordnung, überwacht werden, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein.

Ferner kann vorteilhaft wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige oder/und eine momentane Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. System indizierende oder charakterisierende Größe überwacht werden, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein.

Im Falle eines Verbrauchers in Form eines elektrischen Motors, ggf. Pumpenmotors, wird daran gedacht, eine Drehzahl des Motors als eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu überwachen, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen. Die Steueranordnung kann hierfür eingerichtet oder programmiert sein.

Im Falle eines Verbrauchers in Form eines zu einer Pumpenanordnung zugehörigen elektrischen Pumpenmotors wird daran gedacht, wenigstens einen vom Betrieb des Motors abhängigen Druck oder/und Druckgradienten als eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe und als eine einen momentanen Betriebszustand des Teilsystems bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu überwachen, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen. Wenn zutreffend, kann bei dieser Überwachung ein momentaner Druckmediumabfluss aus einem von der Pumpenanordnung gespeisten Druckmediumsystem vorteilhaft berücksichtigt werden. Die Steueranordnung kann dafür eingerichtet oder programmiert sein, die Überwachung durchzuführen.

Es wird insbesondere daran gedacht, dass auf das Auftreten wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer, höchstvorzugsweise aller der folgenden Störungen überwacht wird:

– Öffnen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand öffnet sich wenigstens ein dem Verbraucher zugeordnetes Schaltkontaktpaar des Relais nicht;
– Schließen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand schließt sich wenigstens ein/das dem Verbraucher zugeordnete(s) Schaltkontaktpaar des Relais nicht;
– Kontaktprellen-Störung: beim Ansteuern des Relais oder in Folge einer Ansteuerung des Relais im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand oder in den Stromfluss-Aus-Zustand tritt an wenigstens einem/dem dem Verbraucher zugeordneten Schaltkontaktpaar ein Kontaktprellen auf.

Diese Überwachung kann vorteilhaft durch die entsprechend eingerichtete oder programmierte Steueranordnung erfolgen.

Für die verschiedenen Störungen können entsprechende Reaktionsmaßnahmen vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle der Erfassung einen Öffnen-Störung oder einer Schließen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais im Sinne eines periodischen Hin- und Herschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand anzusteuern, um die Störung zu beheben.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das periodische Hin- und Herschalten gemäß einer auf eine Eigenschwingfrequenz des Schaltkontaktpaars abgestimmten, insbesondere gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht öffnenden Schaltkontaktpaars im Falle der Öffnen-Störung bzw. gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht schließenden Schaltkontaktpaars im Falle der Schließen-Störung abgestimmten Umschaltfrequenz erfolgt.

Die Eigenschwingfrequenz des Schaltkontaktpaares wird in der Regel davon abhängen, ob der Schaltkontakt geschlossen oder geöffnet ist. Im Falle eines geschlossenen Schaltkontakts wird aufgrund der Abstützung der Schaltkontakte aneinander in der Regel eine niedrigere Eigenschwingfrequenz vorliegen als im Falle eines geöffneten Schaltkontaktpaares. Dementsprechend wird weiterbildend vorgeschlagen, dass die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Öffnen-Störung größer als die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Schließen-Störung ist.

Ferner kann die Steueranordnung vorteilhaft dafür eingerichtet oder programmiert sein, im Falle der Erfassung einer Prellen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais im Sinne eines Schaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand anzusteuern. Diese Reaktionsmaßnahme zielt darauf, dass die Beendigung des Prellens in der Regel Vorrang vor einer Verfügbarkeit des Verbrauchers hat, insbesondere um dem Verbraucher oder sogar das Gesamtsystem vor einer Beschädigung oder Zerstörung zu schützen.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den vorangehenden Ausführungen. Zu allen auf das System gerichteten Weiterbildungsvorschlägen und Weiterbildungsmöglichkeiten korrespondiert jeweils ein entsprechender Weiterbildungsvorschlag bzw. eine entsprechende Weiterbildungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Verfahren, definiert durch die betreffenden verfahrensmäßigen Merkmale, ohne zwingenden Bezug auf Vorrichtungsmerkmale des zugrunde liegenden elektrischen Systems. Es kann also bei der Ansteuerung des Relais wenigstens ein weiterer elektrischer Verbraucher berücksichtigt oder/und auf diesen direkt oder indirekt eingewirkt werden. Wenigstens eine der folgenden Größen kann erfasst und überwacht werden: momentaner Laststrom durch den Verbraucher, von der Spannungsquelle bereitgestellte Versorgungsspannung für den Verbraucher, Versorgungsspannung einer Steueranordnung, wenigstens eine vom momentanen Laststrom durch den Verbraucher abhängige Größe, wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe, wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe, wenigstens eine eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers oder des Teilsystems oder des Systems repräsentierende weitere Größe.

Auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen kann das Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Steuerung überwacht werden oder/und auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen in Verbindung mit wenigstens einer zugeordneten, sich zumindest auf wenigstens eine betreffende der Größen beziehenden Schaltbedingung kann die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines Umschaltens des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers bestimmt werden.

Ein bevorzugtes Verfahren zeichnet sich insbesondere durch einen Vergleich zwischen wenigstens zwei Größen bzw. wenigstens einer Größe oder eines Werts mit einem Schwellenwert bei der Anwendung wenigstens einer Schaltbedingung bzw. Anschaltbedingung aus, insbesondere entsprechend der Schaltbedingung bzw. Schaltbedingungen bzw. Anschaltbedingung bzw. weitere Schaltbedingung bzw. weitere Schaltbedingungen wie vorangehend angesprochen.

Im Falle des Auftretens einer Störung wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise eine auf eine Beseitigung der Störung oder/und eine auf eine Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme eingeleitet, die vorteilhaft auf Erfolg überwacht werden kann. Im Falle der erfolgreichen Beseitigung der Störung wird in der Folge das Relais vorzugsweise gemäß dem Relaisschutz-Schaltschema angesteuert.

Nach der Erfindung ist eine Auslegung eines Schaltrelais nach dem Nennstrom dann ohne weiteres möglich, wenn in der Relaisansteuerung Vorkehrungen getroffen sind, dass ein erneutes Schalten des Relaiskontaktes während der Stromspitze beim Einschalten und unmittelbar nach dem Anschalten verhindern.

Nach der Erfindung könnten Vorkehrungen im Zusammenhang mit der Relaisansteuerung Störungen der Relaisfunktion erkennbar machen und beispielsweise eine Warnung an den Anwender auslösen oder/und einen Notbetrieb aktivieren oder eine Störungsbeseitigungsmaßnahme oder Schadensverhinderungsmaßnahme auslösen. Beispielsweise kann eine Reaktionsmaßnahme auf eine erkannte Störung darin liegen, wiederholte Schaltspiele auszulösen, um die Relaisfunktion wieder herzustellen.

Die Erfindung stellt ferner bereit ein Relais, beispielsweise für ein erfindungsgemäßes System wie vorangehend beschrieben. Bei dem erfindungsgemäßen Relais ist von einem Schaltkontaktpaar ein Schaltkontakt für eine größere Belastbarkeit ausgelegt als der andere Schaltkontakt. Hintergrund dieses Vorschlags ist die Erkenntnis, dass bei einem Gleichstromrelais die Stromrichtung diejenige Kontaktfläche der Schaltkontakte bestimmt, die stärker belastet wird, insbesondere einem stärkeren Abbrand unterliegt. Eine größere Belastbarkeit des Relais insgesamt ist dann möglich, wenn nur dieser Schaltkontakt für einen entsprechend größeren Betriebsstrom bzw. Maximalstrom ausgelegt ist. Die Mehrkosten für eine entsprechende Auslegung auch des anderen Kontakts, der einer solchen starken Belastung bei einer Gleichstromanwendung gar nicht unterliegt, können so vermieden werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen und in der Folge behandelten, als Beispiele anzusehenden Szenarien näher erläutert.
1 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Erfindungs- und Weiterbildungsvorschläge an der Hydraulikeinheit mit einem relaisgesteuerten elektrischen Pumpenmotor einer Hydraulikpumpe.
2 zeigt in Flussdiagrammform ein Beispiel für die Anwendung einer Schaltbedingung in einem Relaisschutz-Schaltschema.
3 zeit in Flussdiagrammform ein Beispiel für eine Überwachung eines Relais auf ordnungsgemäße Funktion und ein bedarfsweises Einleiten einer Störungs-Reaktionsmaßnahme.
1 zeigt ein Beispiel eines Elektro-Hydraulik-Systems 10, umfassend ein elektrisches System in Kombination mit einem Hydrauliksystem. Es handelt sich um eine „Hydraulikeinheit", beispielsweise für ein hydraulisch betätigtes automatisiertes Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug. Ein Elektromotor 12 treibt eine Hydraulikpumpe 14 an, um Hydraulikflüssigkeit aus einem Reservoir 16 anzusaugen und auf einem Betriebsdruck einem Druckspeicher 18 bzw. angeschlossenen Hydraulik-Stellgliedern bereitzustellen. Die Pumpe 14 bzw. der Elektromotor 12 wird nur bedarfsweise angetrieben, wenn der vom Druckspeicher 18 bereitgestellte Druck unter einen Schwellenwert abfällt. Der betreffende Versorgungsdruck wird durch einen Drucksensor 20 erfasst, der ein entsprechendes elektrisches Drucksignal einem Steuergerät 22 bereitstellt. Das Steuergerät 22 steuert den Elektromotor 12 über ein Schaltrelais 24 an, auf Grundlage einer von einer Batterie bereitgestellten Versorgungsspannung U_Bat. Ein Rückschlagventil 26 verhindert, dass bei abgeschalteter Pumpe das Hydraulikmedium aus dem Druckspeicher 18 in das Reservoir (Tank) 16 zurück gedrückt wird. Ein Druckbegrenzungsventil 28 verhindert, dass der Systemdruck über einen voreingestellten Maximalwert ansteigt. Wird ein Druckschwellenwert überschritten, so lässt das Druckbegrenzungsventil Hydraulikmedium (Hydrauliköl) zurück in das Reservoir 16 fließen.
Wie angesprochen, wird der Elektromotor 12 über das Relais 24 ein- und ausgeschaltet. Das Relais wird hierzu auf übliche Weise von dem Steuergerät 22 angesteuert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Relais um ein Schließer-Relais, das nur im durch das Steuergerät 22 bestromten Zustand den Stromkreis zwischen Batterie und Masse durch den Elektromotor 12 schließt. Das Steuergerät ermittelt anhand des vom Drucksensor 20 bereitgestellten Drucksignals sowie ggf. anhand weiterer Signale, ob durch die Pumpe 14 Hydraulikmedium gefördert werden soll oder nicht und aktiviert bzw. deaktiviert das Relais entsprechend. Beispielsweise kann das Steuergerät hierbei die Temperatur des Hydraulikmediums berücksichtigen. Ein entsprechender Temperatursensor, der ein elektrisches Temperatursignal an das Steuergerät 22 bereitstellt, ist mit 30 bezeichnet.
Erfindungsgemäß kann das Steuergerät 22 das Relais 24 gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema ansteuern, welches wenigstens eine sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung umfasst. Weiter erfindungsgemäß kann das Steuergerät 22 das Relais auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung überwachen, und das Steuergerät kann im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme einleiten. Beispiele für geeignete Schaltbedingungen des Relaisschutz-Schaltschemas und die Überwachung des Relais und entsprechende Reaktionsmaßnahmen ergeben sich aus den folgenden beispielhaften Szenarien und beispielhaften Erläuterungen. Zur Erfassung der angesprochenen Größen kann das Steuergerät 22 mit entsprechenden Sensoren bzw. Erfassungsfunktionalitäten ausgeführt sein.
Es sei noch Folgendes angemerkt. Im Falle eines Gleichstromrelais bestimmt die Stromrichtung diejenige Kontaktfläche der Relaiskontakte, die einer stärkeren Belastung, insbesondere Abbrand, ausgesetzt ist. Durch entsprechende Auslegung nur dieses Schaltkontakts hinsichtlich Material und Stärke kann dessen Belastbarkeit erhöht werden, ohne dass Mehrkosten für eine entsprechende Verbesserung beider Kontakte resultieren. Der insoweit zu optimierende Kontakt kann nach funktionstechnischen oder/und fertigungstechnischen Gesichtspunkten gewählt werden (insbesondere je nach Applikationsprinzip, Verschleißweg usw.). Es ist bei einer derartigen Auslegung des Relais bei dessen Verbauung lediglich die richtige Polung zu beachten. Das Relais 24 kann so ausgeführt sein.
1. Schutzmaßnahmen gegen Kontakt-Abbrand
1.1. Verhindern des Abschaltens in den Anlaufstrom
Der Einschaltstrom ohmscher Verbraucher hängt von verschiedenen Umständen ab, beispielsweise in der Regel maßgeblich von der Temperatur der Last. Beispielsweise kann der Einschaltstrom bei Leuchtmitteln das vier bis fünffache des Nennstroms betragen. Bei Gleichstrommotoren erhöht sich der Anlaufstrom bei niedriger Drehzahl oder Stillstand durch die fehlende Gegeninduktion der in einem Magnetfeld rotierenden Rotorspule deutlich gegenüber dem Nennstrom.
Wird ein einen ohmschen Verbraucher ansteuerndes Relais während der Einschaltspitze wieder ausgeschaltet, so entsteht ein Lichtbogen, der umso mehr Energie enthält, je größer der geschaltete Strom und die anliegende Spannung ist. Dieser Lichtbogen führt grundsätzlich zum Abbrand an den Schaltkontakten und verkürzt so die Lebensdauer des Relais. Dadurch können Funktionsausfälle wie Verkleben (Verschweißen) der Kontakte sowie Kontaktunterbrechung auftreten. Ein Ansatz, solchen Problemen entgegenzuwirken, ist die Auslegung des Relais für entsprechend hohe Maximalströme. Ein anderer Ansatz ist, ein auf den Nennstrom ausgelegtes Relais zu verwenden und dieses rechtzeitig vor einem Funktionsausfall auszutauschen. Gemäß einem Ansatz nach der Erfindung wird mit dem Ausschalten so lange gewartet, bis die Einschaltstromspitze hinreichend abgebaut ist. Hierzu können Mittel vorgesehen sein, die erkennen, dass der Verbraucher (die ohmsche Last) wieder ausgeschaltet werden kann:

– Es kann beispielsweise direkt der Laststrom gemessen werden und das Ausschalten dann freigegeben werden, wenn der Laststrom eine vordefinierte Schwelle, beispielsweise die Nennwertauslegung des Relaiskontakts, unterschreitet.
– Es kann der Laststrom indirekt durch Messung der Versorgungsspannung (U_Bat) des Verbrauchers ermittelt werden. Die Versorgungsspannung erfährt einen Abfall am Innenwiderstand der Spannungsquelle, der umso größer ist, je höher der entnommene Strom ist. Bei vielen Regel- oder Steueranwendungen wird die Versorgungsspannung ohnehin gemessen, um deren Einfluss auf die Stellgröße zu kompensieren. Eine derartige indirekte Laststrombestimmung ist deswegen in der Regel ohne wesentlichen Zusatzaufwand möglich. Der mögliche Einfluss sonstiger Verbraucher kann entsprechend berücksichtigt werden.
– Im Falle eines Elektromotors kann dessen Drehzahl ermittelt werden und das Abschalten des Motors dann freigegeben werden, wenn die Drehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Der Schwellenwert kann in Abhängigkeit von einer Temperatur der Last oder vergleichbaren Größen sowie in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung variiert werden. Es kann sehr vorteilhaft sein, wenn vorgesehen ist, dass nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls (Überschreiten einer Zeitschwelle) die Abschaltfreigabe auf jeden Fall erteilt wird, selbst wenn die Abschaltdrehzahl noch nicht erreicht ist.
– Es können weitere, vom Verbraucher, ggf. Motor, beeinflusste Systemgrößen gemessen oder erfasst oder indirekt bestimmt werden, im Falle eines Motors solche Größen, die Rückschluss auf den anliegenden Motorstrom zulassen. Im Falle eines elektrischen Pumpenmotors kann beispielsweise der Gradient des Versorgungsdrucks herangezogen werden, um die Drehzahl des Motors anhand der bekannten oder bestimmbaren Pumpenförderleistung zu ermitteln. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn Abflüsse über den Druckmediumverbraucher (V in 1) berücksichtigt werden.
– Wie schon angesprochen, ist es bei mittel- oder unmittelbarer Verbraucherstrombestimmung, ggf. Motorstrombestimmung, vorteilhaft, eine Abschaltfreigabe nach Überschreiten einer Zeitschwelle vorzusehen, um eine ungewollte andauernde Bestromung zu verhindern (z. B. bei blockiertem Pumpenmotor im Falle des Beispiels gemäß 1).
– Eine weitere Möglichkeit ist, auf eine direkte oder indirekte Erfassung oder Bestimmung des Laststroms zu verzichten und die Freigabe des Abschaltens alleine auf Grundlage einer Zeitschwellenbedingung vorzusehen. Dieser Ansatz ist insbesondere für solche Situationen zweckmäßig, bei denen die Abschaltung nicht unter allen Umständen so früh wie möglich zu erfolgen hat. Es kann dann die erwartete Zeit bis zum Unterschreiten des Nennstroms auch aus Betrachtungen von möglichen Grenzfällen oder in Abhängigkeit von sonstigen Parametern (Versorgungsspannung, Temperatur des Hydraulikmediums, usw.) allgemein anhand von Erfahrungswerten und Grenzmustern, erfolgen. Entsprechende Zeitschwellenwerte können in einem Kennfeld abgelegt sein und es kann anhand einer jeweils hieraus entnommenen Zeitschwelle bestimmt werden, ob die Abschaltung des Verbrauchers erlaubt werden soll oder nicht. Beim Bestimmen dieser Zeitschwelle kann vorteilhaft auch die Abhängigkeit des Ansprechverhaltens des Relais von der Ansteuerspannung und der Spulentemperatur berücksichtigt werden.

Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel der 1 ist das Steuergerät 22 bevorzugt dafür eingerichtet, insbesondere programmiert, das Relais 24 gemäß einem Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, das eine oder mehrere Schaltbedingungen umfasst, die das Abschalten des Verbrauchers 12 in den Anlaufstrom verhindern.
1.2. Verhindern des Wiedereinschaltens unmittelbar nach dem Ausschalten
Ähnliche Erwägungen können für das Wiedereinschalten des Verbrauchers auf ein vorangehendes Ausschalten des Verbrauchers angestellt werden. Beim Abschalten insbesondere größerer bzw. hoher Ströme entstehen zwangsläufig Abschaltfunken, besonders ausgeprägt bei induktiven Lasten. Durch derartige Abschaltfunken werden die Relaiskontakte erwärmt, was in der Abhängigkeit von dem verwendeten Kontaktmaterial zu einem Erweichen des Kontaktmaterials, also zu einer Verringerung der Kontaktmaterialfestigkeit, führen kann. Ein Wiedereinschalten in dieser Phase reduzierter Kontaktmaterialfestigkeit kann zu einer Verformung der Kontaktflächen der Schaltkontakte, im Falle eines Gleichstromrelais ggf. nur der Kontaktfläche eines Schaltkontakts eines jeweiligen Schaltkontaktpaars, führen. Sofern nicht durch Wahl der Kontaktmaterialien und der Größe der miteinander in Kontakt tretenden Kontaktflächen, allgemein durch entsprechende Ausführung des Schaltrelais dieses so ausgelegt ist, dass die im Betrieb beim Ausschalten auftretenden Abschaltfunken nicht zu einer schädlichen Erweichung der Kontaktmaterialien führen, muss deswegen in Anwendung des Erfindungsgedankens ein Wiedereinschalten des Verbrauchers in der Phase erweichter Kontaktmaterialien verhindert werden. Auch bei an sich hinreichender Auslegung des Relais ist eine Vermeidung eines derartigen Wiedereinschaltens unmittelbar nach dem Ausschalten für die Funktionssicherheit des Relais vorteilhaft.
Die erforderliche Wartezeit zwischen dem Ausschalten und dem Wiedereinschalten hängt von der Energie ab, die während des Schaltvorgangs am Kontakt in Wärme umgesetzt wurde, von der im Bereich des Relais herrschende Temperatur bzw. der Temperatur des Relais selbst, gegen welche sich der Schaltkontakt abkühlt, sowie von der die Abkühlung des Schaltkontakts zum Relais bestimmenden Wärmeleitfähigkeit. Die in Wärme umgewandelte Energie ist umso größer, je größer die geschaltete Spannung und der geschaltete Strom sind. Mit steigender Spannung steigt auch die Brenndauer des Schaltfunkens. In der Regel wird deswegen kein linearer Zusammenhang zwischen dieser Energie einerseits und der elektrischen Spannung andererseits angenommen werden können.
Zweckmäßig kann eine Bestimmung einer Mindestwartezeit zwischen Ausschalten und Wiedereinschalten anhand von Grenzfall-Betrachtungen und Berücksichtigung der auftretenden Spannungen und Ströme sowie vorzugsweise unter Berücksichtigung der im Anwendungsfall zu erwartenden Temperaturen erfolgen. Vorteilhaft kann eine Kompensation vorgegebener, anhand von Grenzfall-Betrachtungen bestimmter Mindestwartezeiten auf Grundlage bereits gemessener bzw. bestimmter Umgebungsdaten erfolgen.
Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel der 1 ist das Steuergerät 22 bevorzugt dafür eingerichtet, insbesondere programmiert, das Relais 24 gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, welches wenigstens eine Schaltbedingung umfasst, die auf eine Vermeidung eines Wiedereinschaltens des Verbrauchers 12 unmittelbar nach einem Ausschalten des Verbrauchers zielt.
1.3. Verhindern ungewollten Schaltens des Relais bei Unterspannung
In Abhängigkeit von der Einsatzsituation und insbesondere der Art und Qualität der Spannungsversorgung kann das Einschalten eines elektrischen Verbrauchers mittels eines Relais dazu führen, dass durch den beim Einschalten des Verbrauchers auftretenden Spannungseinbruch die Haltespannung des Relais unterschritten wird und das Schaltkontaktpaar dementsprechend sich kurz öffnet. Es wurde hier von der Verwendung eines Schließer-Relais als Schaltrelais ausgegangen. Unter ungünstigen Umständen kann sich durch ein solches Verhalten eine periodische Schwingung einstellen, bei der die Schaltkontakte des Relais periodisch sich öffnen und schließen und deswegen in kürzester Zeit zerstört werden können. Die Gefahr eines Unterschreitens der Haltespannung des Relais durch Anschalten des elektrischen Verbrauchers besteht in der Praxis insbesondere bei kraftfahrzeugtechnischen Anwendungen. So kann speziell bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und tiefen Temperaturen, schlechtem Ladezustand der Batterie, alter Batterie, korrodierten Batteriekontakten aber auch z. B. während der Fahrt bei defekter Ladeschaltung eine Situation auftreten, dass die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung knapp über der Haltespannung des Relais liegt und dementsprechend der durch Einschalten eines elektrischen Verbrauchers, beispielsweise eines Elektromotors (etwa Pumpenmotor 12) resultierende Spannungsabfall so groß ist, dass die Haltespannung des Relais unterschritten wird. Dies gilt insbesondere bei hohen Temperaturen in der Umgebung des Relais, die eine entsprechend hohe Haltespannung bedingen.
Der angesprochene Effekt, der hier als ein Unterfall eines Kontaktprellens der Schaltkontakte eines Relais angesehen wird, kann aber auch dadurch auftreten, dass bei sonst ordnungsgemäß betriebenem Schaltrelais weitere elektrische Verbraucher eingeschaltet werden, denen beispielsweise jeweils ein eigenes weiteres Schaltrelais zugeordnet ist, und das durch den Spannungseinbruch beim Einschalten des weiteren elektrischen Verbrauchers oder ggf. sogar durch den anhaltenden Betrieb des weiteren elektrischen Verbrauchers die Versorgungsspannung so weit abfällt, dass die Haltespannung des Relais unterschritten wird. Fatal ist, wenn die Haltespannung des Relais nur so weit unterschritten wird, dass durch Ausschalten des vom Relais angesteuerten Verbrauchers die Versorgungsspannung so weit wieder ansteigt, dass die Haltespannung des Relais wieder überschritten wird. In diesem Fall kann die angesprochene, für die Relaiskontakte überaus schädliche periodische An- und Ausschalt-Schwingung sich einstellen. Beispiele für weitere Verbraucher im Falle eines Kraftfahrzeugs sind beispielsweise das Fernlicht, die Klimaanlage, die Heckscheibenheizung, der Anlasser usw.
Anzumerken ist, dass durch technischen Zusatzaufwand ein Standardrelais durchaus so betrieben werden kann, dass keiner der angesprochenen Fälle ein Abfallen des geschalteten Kontakts bewirkt. Beispiele für technische Lösungen zum Verhindern eines ungewollten Schaltens der Relaiskontakte sind beispielsweise Sonderbauform-Relais mit Abfall-Verzögerung, statische Relais oder elektronische Relais. Der erforderliche technische Aufwand und damit der entstehende Kostenaufwand ist aber durchaus von Bedeutung. Insbesondere statische Relais erfordern zusätzlichen Aufwand bei der Ansteuerung. Beispielsweise kann man einen Wechsel der Ansteuerstromrichtung vorsehen oder zwei Relaisspulen pro Relais wechselseitig ansteuern. Demgegenüber ermöglicht die Erfindung die Verwendung einfacher monostabiler Relais, ohne dass wesentlicher zusätzlicher Aufwand bei der Ansteuerung erforderlich ist.
Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel der 1 ist das Steuergerät 22 bevorzugt dafür eingerichtet, insbesondere programmiert, das Relais 24 gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, welches wenigstens eine Schaltbedingung umfasst, die auf eine Verhinderung eines ungewollten Schaltens des Relais bei Unterspannung zielt. Beispielsweise könnte beim Einsatz eines Relais zur Ansteuerung einer Hydraulikpumpe etwa in einem automatisierten Schaltgetriebe (vgl. 1) ein ungewolltes Schalten des Relais, insbesondere ein Prellen des Relais infolge von Unterspannung auf Grundlage einer Überwachung einer für die Bereitstellung der Haltespannung maßgeblichen Spannung oder/und auf Grundlage einer Berücksichtigung weiterer Verbraucher verhindert werden, etwa wie folgt:

– Es kann die Versorgungsspannung der Steuereinheit (des Steuergeräts 22) überwacht werden. Bei Unterschreiten eines festgelegten Schwellenwerts wird der elektrische Verbraucher, vorliegend der Pumpenmotor 12, nicht eingeschaltet, also das Relais nicht im Sinne eines Schließens der Schaltkontakte angesteuert. Insoweit wird auf eine Bereitstellung von hydraulischer Energie zeitweilig verzichtet. Der Schwellenwert kann dabei so vorgewählt oder ggf. situationsabhängig bestimmt sein, dass der Einbruch der Versorgungsspannung durch das Einschalten des Verbrauchers (ggf. des Motors 12) die Haltespannung des geschalteten Relais 24 sicher nicht unterschreitet. Vorzugsweise erfolgt eine Festlegung des Schwellenwerts unter Berücksichtigung der zu erwartenden Umgebungsbedingungen, idealerweise unter Annahme des schlechtesten Falls. Vorteilhaft kann aber auch eine Anpassung des Schwellenwerts in Abhängigkeit von messbaren Umgebungsdaten erfolgen. So steigt z. B. die erforderliche Haltespannung eines Relais mit der Temperatur der Relaisspule, da deren ohmscher Widerstand mit der Temperatur ansteigt und damit bezogen auf eine gegebene Spannung der die magnetische Kraft bestimmende Strom sinkt. Andererseits steigt im Falle einer hydraulischen Anwendung etwa entsprechend 1 bei sinkender Temperatur der Hydraulikeinheit der Kraftaufwand zum Antreiben, insbesondere Beschleunigen des Pumpenmotors und somit auch die vom Motor gezogene Stromspitze, wodurch der Spannungseinbruch im Einschaltmoment des Motors bei niedrigerer Temperatur größer wird.
– So lange der Verbraucher, im Beispielsfall die Hydraulikpumpe 12, läuft, der Relaiskontakt also geschlossen ist, kann das Zuschalten bestimmter weiterer Verbraucher verhindert werden. Es ist in diesem Zusammenhang insbesondere an den Anlasser zu denken, für den in der Praxis eine solche Eingriffsmöglichkeit häufig schon besteht, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem ein Anlassvorgang grundsätzlich dann verhindert werden sollte, so lange der Antriebsstrang noch nicht durch Auskuppeln einer Kupplung aufgetrennt ist. Bei manchen Systemen ist ein solcher Eingriff auch für andere elektrische Verbraucher im Betrieb vorgesehen, beispielsweise für bestimmte Heizungseinrichtungen oder die Klimaanlage, damit deren Aktivierung in Situationen, in denen der Fahrkomfort dadurch beeinträchtigt würde, ausgeschlossen werden kann. Solche Eingriffsmöglichkeiten lassen sich vorteilhaft zum Schutz eines Relais ausnutzen. Beispielsweise kann beim Betrieb einer Hydraulikpumpe (etwa der Hydraulikpumpe 12 der 1) geprüft werden, ob ein Anlassvorgang gestartet werden soll. Falls ja, kann ein vorzeitiges Abschalten der Pumpe eingeleitet werden, wenn gleichzeitig sichergestellt ist, dass das bis zu diesem Zeitpunkt bereitgestellte Hydraulikvolumen, also etwa das durch den Hydraulikspeicher 18 gespeicherte Hydraulikvolumen, ausreicht, um den zugeordneten hydraulischen Verbraucher für die erwartete Betriebszeit des Anlassers weiter mit Hydraulikmedium zu versorgen, soweit eine permanente Versorgung des hydraulischen Verbrauchers überhaupt erforderlich oder gewünscht ist. Auf jeden Fall wird es in der Regel möglich sein, die Zeit für die Reaktion auf eine entsprechende Fahreraktivität kurz genug zu halten, um die Betriebssicherheit und den Fahrkomfort sowie eine den Erwartungen des Fahrers subjektiv entsprechende, also aus Sicht des Fahrers hinreichend schnelle Systemreaktion zu gewährleisten.
– Ist der elektrische Verbraucher eingeschaltet, das Relais also geschlossen, so kann das Einschalten von weiteren Verbrauchern, die nicht durch die das Relais ansteuernde Steueranordnung (das Steuergerät 22 im Fall der 1) kontrolliert werden können, überwacht werden und im Bedarfsfall das Relais im Sinne eines Öffnens der Schaltkontakte angesteuert werden, um ein Kontaktprellen (zu frühes Wiederanziehen) zu verhindern. In diesem Zusammenhang kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass ein Wiedereinschalten erst wieder nach einer hinreichenden Wartezeit möglich ist (vgl. Abschnitt 1.2.).
– Es kann vorteilhaft eine Überwachung auf Unterschreiten der Relaishaltespannung durchgeführt werden, um das Einschalten von weiteren Verbrauchern, die nicht durch die das Relais ansteuernde Steueranordnung kontrolliert werden können oder/und auch eine kombinierte Wirkung mehrerer von der Steueranordnung im Prinzip kontrollierter, für ein Anschalten freigegebener Verbraucher zu berücksichtigen. Wird die Relaishaltespannung unterschritten, so kann als Reaktion hierauf sofort das Relais geöffnet werden, um das Kontaktprellen (zu frühes Wiederanziehen) zu verhindern. Vorteilhaft kann ein Wiedereinschalten erst nach einer definierten Wartezeit vorgesehen sein (vergleiche Abschnitt 1.2.).

2. Erkennen von Störungen der Relaisfunktion
Alternativ oder zusätzlich kann eine Überwachung auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung des Relais erfolgen. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel der 1 kann das Steuergerät 22 dafür eingerichtet, insbesondere programmiert sein, das Relais 24 auf das Auftreten einer oder mehrerer vordefinierter Störungen zu überwachen und – vorzugsweise – im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme einzuleiten. Beispiele von entsprechenden, vorzugsweise zu überwachenden Störungen werden im Folgenden behandelt.
2.1. Kontakt öffnet nicht
Eine Überwachung, ob ein Schaltkontaktpaar, das aufgrund entsprechender Ansteuerung oder eines Versuchs einer entsprechenden Ansteuerung des Relais sich öffnen sollte, kann anhand von verschiedenen Größen erfolgen. Beispiele sind die folgenden:

– Überwachung der Versorgungsspannung Bei eingeschaltetem Verbraucher fließt ein Strom, der die Spannungsquelle belastet und an dem Innenwiderstand der Spannungsquelle sowie ggf. an weiteren Widerständen, etwa dem Widerstand einer dem Steuergerät und der geschalteten Last gemeinsamen Zuleitung, einen Spannungsabfall erzeugt, welcher gemessen werden kann, im Beispielfall durch das Steuergerät 22. Beim Ausschalten der Last muss entsprechend dieser Spannungsabfall wieder verschwinden oder zurückgehen, die Versorgungsspannung also ansteigen. Bleibt dieser Spannungsanstieg aus, so ist dies ein Indiz für eine mögliche Funktionsstörung des Relais, nämlich ein mögliches Kleben des Relaiskontaktpaars. Die Überwachung der Versorgungsspannung stellt somit eine zweckmäßige Möglichkeit zur Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion des Relais dar, bietet die Möglichkeit für eine rasche Diagnose von Funktionsstörungen. Dies gilt insbesondere in solchen Betriebszuständen, in denen das gleichzeitige Schalten weiterer Verbraucher ausgeschlossen werden kann, nämlich etwa im Zusammenhang mit einem Hochfahren oder Hochlaufen des Steuergeräts oder im Zusammenhang mit dem Ende eines Steuergeräte-Nachlaufs. Ferner kann man durch eine geeignete begleitende Überwachung weiterer Verbraucher, deren Betriebszustand die momentan herrschende Versorgungsspannung beeinflussen könnte, verhindert werden, dass es durch gleichzeitiges Schalten eines weiteren Verbrauchers zu einer Fehldiagnose kommt. Grundsätzlich besteht im Prinzip eine geringe Restwahrscheinlichkeit, dass genau im Augenblick des Abschaltens eines Verbrauchers ein weiterer Verbraucher ebenfalls abgeschaltet und so ein klebender Kontakt nicht erkannt wird bzw. dass zugleich ein weiterer Verbraucher zugeschaltet und dadurch fälschlich ein Kleben des Kontakts angenommen wird. Werden in Frage kommende weitere Verbraucher entsprechend begleitend überwacht, sind derartige Fehldiagnosen ausgeschlossen.
– Überwachung des Druckgradienten bzw. als Beispiel vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen Größe Im Ausführungsbeispiel der 1 dient das Relais 24 zum Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe 12, die Hydraulikmedium in den Druckspeicher 18 fördert und dadurch einen messbaren Druck aufbaut. Der Systemdruck wird bei geschlossenem Relaiskontaktpaar einen wesentlichen positiven Druckgradienten aufweisen, der abhängig von den technischen Daten des Druckspeichers, der Versorgungsspannung, dem Ölverbrauch, der Temperatur der Hydraulikeinheit und ggf. weiteren Anschlussparametern ist. Nach Öffnen des Relaiskontaktpaars verringert sich der Druckgradient um einen Wert, der sich aus dem weggefallenen Fördervolumen der Hydraulikpumpe ergibt. Die Überwachung der Kontaktöffnung kann deshalb auf eine Überwachung des Druckgradienten beruhen. Wenn der gemessene Druckgradient nach einer vorbestimmten Zeit ab Abschalten des Verbrauchers durch Umschalten des Relais in den Öffnungszustand einen vorgegebenen oder ermittelten Erwartungswert um mehr als eine vorgebbare Toleranzschwelle überschreitet, so deutet dies auf ein Kleben der Relaiskontakte hin. Eine entsprechende Prüfung sollte vorzugsweise erst dann durchgeführt werden, wenn ein bestimmter Mindestdruck überschritten ist, da anderenfalls hydraulische Verbraucher auf das Drucksignal so rückwirken könnten, dass möglicherweise ein zu hoher Druckgradient erfasst wird. Erwartungswerte des Druckverlaufs können über vorhandene Eingangsgrößen bestimmt werden oder können vorab anhand einer Betrachtung möglicher Grenzfälle oder aus repräsentativen Messungen typischer Grenzwerte bestimmt und als Festwerte abgelegt sein, wobei idealerweise Erwartungswerte für einen Gutfall und einen Schlechtfall parallel berücksichtigt werden.
– Überwachung des Systemdrucks als Beispiel einer vom Betrieb des elektrischen Verbrauchers abhängigen Größe Beim Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 12 beim Unterschreiten einer vorbestimmten ersten Schwelle des Systemdrucks eingeschaltet und beim Überschreiten einer ebenfalls vorbestimmten zweiten Schwelle wieder ausgeschaltet. Überschreitet nun der Systemdruck bei für ein Ausschalten des Motors angesteuertem Pumpenrelais 24 für eine vorbestimmte Zeit einen dritten Druckschwellenwert, der oberhalb der zweiten Schwelle liegt, so deutet dies auf eine ungewollte Aktivierung der Pumpe und somit auf ein Kleben des Relais hin.
– Messung der Stromaufnahme des Elektromotors, allgemein des elektrischen Verbrauchers Bei vorhandener Messmöglichkeit des Laststroms eignet sich dieser hervorragend zur Erkennung einer ungewollten Bestromung des Verbrauchers durch das Relais und damit als Indiz für einen nicht öffnenden Relaiskontakt. Der Laststrom spiegelt unmittelbar die Funktion des Relais wieder und fällt bei klebendem Kontakt nicht auf Null ab.
– Drehzahlmessung am Elektromotor als Beispiel einer Erfassung einer den Betriebszustand des Verbrauchers indizierenden Größe Man kann eine vorhandene Möglichkeit verwenden oder eine entsprechende Möglichkeit vorsehen, die Drehzahl des Motors zu bestimmen, beispielsweise mittels eines Inkrementalgebers. Hieraus kann auf eine ungewollte Bestromung des Motors durch das Relais und damit auf einen sich nicht öffnenden Relaiskontakt geschlossen werden. Reduziert sich die Drehzahl des Motors nicht bzw. fällt die Drehzahl des Motors nicht auf Null ab, so deutet dies klar auf eine entsprechende Funktionsstörung des Relais bzw. der Relaisansteuerung hin.

Entsprechende Prüfungen können bei anderen Anwendungen, bei denen andere physikalische Größen beeinflusst werden bzw. eine Rolle spielen, entsprechend angewendet werden, sofern entsprechende Größen messbar sind bzw. auf entsprechende Größen rückgeschlossen werden kann. Bei Kühl- bzw. Heizvorrichtungen kann dies z. B. die einzustellende Temperatur sein. Bei Positionierungsanwendungen könnte der verfahrene Weg oder Drehwinkel entsprechend überwacht werden. Entsprechende Prüfungen können jeweils eigens für sich oder auch gemeinsam durchgeführt werden. Besonders bevorzugt ist eine situationsabhängige Auswahl, ggf. fahrsituationsabhängige Auswahl eines am besten geeigneten Prüfungsschemas, ggf. Prüfungsalgorithmus.
2.2. Kontakt schließt nicht
Eine Überwachung kann analog zur Überwachung auf ein ordnungsgemäßes Kontaktöffnen gemäß Abschnitt 2.1. erfolgen:

– Überwachung der Versorgungsspannung Analog zur Überwachung auf nicht öffnenden Relaiskontakt kann beim Einschalten des Verbrauchers das Fehlen eines Spannungseinbruchs auf der Versorgungsspannung als Indiz für einen nicht schließenden Relaiskontakt gewertet werden. Dies setzt voraus, dass ein Kleben des Schaltkontakts aus der Vorgeschichte sicher ausgeschlossen werden kann, da anderenfalls der den Spannungseinbruch verursachende Strom bereits fließen würde und die Diagnose insoweit ein falsches Ergebnis liefern würde, da kein erneuter Spannungseinbruch auftritt.
– Überwachung des Druckgradienten als Beispiel einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen Größe Wie betreffend die Überwachung auf ein ordnungsgemäßes Öffnen des Schaltkontaktpaars kann bei der Überwachung auf ein ordnungsgemäßes Schließen ein Gradient der durch den Betrieb des Verbrauchers beeinflussten Größe bestimmt und mit einem für den Fehlerfall typischen Grenzwert verglichen werden. Der Gradient der beeinflussten Größe kann auch selbst als beeinflusste Größe aufgefasst werden. Der für den Vergleich herangezogene Grenzwert kann im Falle einer Anwendungssituation entsprechend 1 aus den technischen Daten des Druckspeichers, dem erwarteten Fördervolumen abzüglich der Hydraulikmediumentnahmen bestimmt werden und vorzugsweise die gleichen Abhängigkeiten wie gemäß Abschnitt 2.1. (Spannung, Temperatur usw.) berücksichtigen. Es kann ohne weiteres zusätzlich berücksichtigt werden, dass auch noch andere Fehler als ein nicht schließender Kontakt zu geringeren Druckgradienten führen können, z. B. zu hohe Leckage, fehlendes Hydraulikmedium, defekte Relaistreiber, Leitungskurzschlüsse, Leitungsunterbrechungen usw.. Das verwendete Steuergerät kann entsprechende begleitende Diagnosen durchführen und so den Fehler identifizieren.
– Überwachung des Systemdrucks als Beispiel einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen Größe Wird bei aktivierter Pumpe eine vorbestimmte Druckschwelle unterhalb der Einschaltdruckschwelle des Druckreglers unterschritten, so weist dies auf eine Funktionsstörung des Relais hin, insbesondere darauf, dass das Schaltkontaktpaar sich nicht schließt. Durch entsprechende begleitende Überwachung kann verhindert werden, dass andere Fehler, die das gleiche Fehlerbild verursachen, fälschlich als Relaisversagen gewertet werden.
– Messung der Stromaufnahme des Elektromotors, allgemein des elektrischen Verbrauchers Ist eine Messmöglichkeit des Laststroms vorhanden oder vorgesehen, so ist aus einer Überwachung des Laststroms ideal eine fehlende Bestromung des Verbrauchers erkennbar und kann damit als Indiz für einen sich nicht schließenden Relaiskontakt gewertet werden. Ohne schließenden Relaiskontakt ist der Stromkreis nicht geschlossen und entsteht dementsprechend kein Laststrom
– Drehzahlmessung am Elektromotor als Beispiel einer den Betriebszustand des Verbrauchers indizierenden Größe Ein Indiz für eine fehlende Bestromung des Elektromotors ist, wenn trotz entsprechender Ansteuerung des den Motor an- und ausschaltenden Relais der Motor nicht zu drehen anfängt oder bei schon drehendem Motor die Drehzahl sich weiter reduziert bzw. nicht ansteigt.

2.3. Kontakt prellt
Beim Kontaktprellen tritt nach einem Einschalten des Verbrauchers in kurzem Abstand ein Ausschalten und dann Wiedereinschalten der Last ein. Wie betreffend die Überwachung auf fehlerhaftes Beibehalten eines momentanen Schaltzustands gemäß Abschnitt 2.1. und Abschnitt 2.2. kann das Kontaktprellen auf Grundlage der direkt oder indirekt durch den Betrieb des Verbrauchers beeinflussten Größen erkannt werden. Prellen entsteht z. B. durch Einschalten der Last oder Hinzuschalten weiterer Verbraucher bei Unterspannung (vgl. Abschnitt 1.3.)
Ein Prellen ist also beispielsweise erkennbar durch:

– Überwachung der Versorgungsspannung Die Überwachung kann analog zu den Ausführungen gemäß Abschnitt 2.1. bzw. 2.2. erfolgen.
– Überwachung des Druckgradienten als Beispiel für eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größen Die Überwachung kann analog zu den Ausführungen gemäß Abschnitt 1.1. bzw. 2.2. erfolgen.
– Überwachung des Systemdrucks als Beispiel für eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe Bei einer periodischen Schwingung des prellenden Schaltkontakts wird die vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe nicht den gewünschten zeitlichen Verlauf annehmen. Im Falle des Beispiels gemäß 1 wird also der Druck im Druckregelsystem nicht den gewünschten zeitlichen Verlauf haben. Die Zeitdauer, über die der Systemdruck die Abschaltschwelle nicht erreicht, über die die Pumpe aber angeschaltet ist, kann überwacht werden. Man kann eine Überwachung derart vorsehen, dass die Abschaltschwelle innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erreicht werden sollte. Übersteigt die Zeitdauer, für die der Druck die Abschaltschwelle nicht erreicht, einen vorbestimmten Grenzwert, so indiziert dies eine Relaisfunktionsstörung, insbesondere ein Prellen des Kontakts, wenn ein fehlerhaftes vollständiges Offenbleiben des Kontakts ausgeschlossen werden kann, beispielsweise auf Grundlage einer Überwachung gemäß Abschnitt 2.2. Der in dieser Überwachung zugrunde liegende Grenzwert kann aus Grenzwertbetrachtungen gewonnen oder aus relevanten Eingangsbedingungen ermittelt werden.
– Überwachung der Stromaufnahme des Elektromotors, allgemein des elektrischen Verbrauchers Die Stromaufnahme wird bei einem periodischen Schwingen des Relaiskontakts einen Wert annehmen, der deutlich unter dem Nennwert im Normalbetrieb liegt. Bei einer Stromaufnahmemessung mit hinreichend kurzer Zeitkonstante kann die Stromaufnahme auch unmittelbar die Schwingung des Relaiskontakts wiederspiegeln. Ein prellendes Relais kann in beiden Fällen klar erkannt werden.
– Drehzahlmessung am Elektromotor als Beispiel einer den Betriebzustand des Verbrauchers indizierenden Größe Bei einer periodischen Schwingung des Relaiskontakts wird die Motordrehzahl einen Wert annehmen, der deutlich unter der Nenndrehzahl im Normalbetrieb liegt. Dieses Verhalten indiziert so ein prellendes Relais.

3. Maßnahmen zur Störungsbeseitigung bzw. zur Vermeidung von Folgeschäden
Reaktionsmaßnahmen in Falle einer Störungserkennung können sich auf die Beseitigung der Störung oder/und auf die Vermeidung von aus der Störung möglicherweise resultierenden Folgeschäden beziehen. Für klebende als auch sich nicht schließende Relaiskontakte stellt ein wiederholtes Ansteuern des Schaltrelais im Sinne eines Hin- und Herschalten zwischen geschlossenen und nicht geschlossenen Relaiskontakten, also eine wiederholte Bestromung und Nichtbestromung der Relaismagnetspule, eine geeignete Reaktionsmaßnahme dar, idealerweise mit einer Frequenz im Bereich der Eigenfrequenz der beweglichen Teile, so dass möglichst große Beschleunigungskräfte am Schaltkontakt erzeugt werden. Durch so erzeugte Beschleunigungskräfte kann bei klebenden Kontakten häufig ein Losreißen der Verklebung (oder Verschweißung) bewirkt werden bzw. kann – bei nicht schließenden Kontakten – beispielsweise ein nichtleitender Fremdkörper zwischen den Kontaktflächen beseitigt oder können Geometrieveränderungen erreicht werden, die ein erneutes Schließen ermöglichen. Letzteres kann beispielsweise möglich sein bei stark verschlissenen Relaiskontakten, bei denen der bewegliche Kontakt zeitweise an einem Magnetgehäuse oder an einem anderen Teil in der Umgebung zum Anliegen kommt. Vorteilhaft kann berücksichtigt werden, dass die Ansteuerfrequenz bei einem klebenden Kontakt höher liegen wird als bei einem nicht schließenden Kontakt, da durch einen zweiten Anlagepunkt des Relaiskontakts die Resonanzfrequenz deutlich ansteigen wird.
Vorzugsweise sollten zum Schutz der Kontakte vor weiterem Verschleiß auch bei derartigen Schaltspielen Maßnahmen getroffen werden, um ein Schalten in den Anlaufstrom bzw. ein Schalten bei belasteten Kontakten zu verhindern. Es wird auf die Schaltschutzmaßnahmen gemäß Abschnitt 1.1. und 1.2. verwiesen. Besonders geeignet erscheint die Überwachung der Versorgungsspannung, da diese Überwachung die schnelle Feststellung ermöglicht, ob der Fehler beseitigt werden konnte oder nicht. So lange der Relaisansteuerung zum Schaltzustandswechsel des Relaiskontakts keine entsprechende Reaktion der Versorgungsspannung folgt, liegt der Fehler noch vor und die Wartezeit zwischen den Schaltversuchen kann alleine im Hinblick auf die gewünschte Ansteuerfrequenz zur Fehlerbehebung festgelegt sein. Wird nach einer Umschaltansteuerung des Relais eine Reaktion der Versorgungsspannung beobachtet, so sollte der nächste Zustandswechsel erst gemäß dem Relaisschutz-Schaltschema erfolgen, also insbesondere nach Ablauf einer entsprechenden Wartezeit.
Bevorzugt kann wenigstens eine Überwachung gemäß Abschnitt 2.1. bzw. 2.2. zusätzlich erfolgen, um Fehldiagnosen aufgrund von Beeinflussungen der Versorgungsspannung durch andere Verbraucher zu vermeiden, so dass der Erfolg oder Nichterfolg der Störungsbeseitigungsmaßnahme sicher erkannt werden kann.
Wird ein Kontaktprellen erkannt, so kommt als Reaktionsmaßnahme vorrangig das Ausschalten des prellenden Verbrauchers als Schutzmaßnahme für einen Erhalt der Relaisfunktion und des Gesamtsystems in Betracht. Der Schutz des Gesamtsystems vor Zerstörung, etwa gegen Abbrand, und ein Schutz der grundsätzlichen Funktionsfähigkeit des Relais hat in der Regel Vorrang vor der Verfügbarkeit des Verbrauchers. Es wird auf die Ausführungen in Abschnitt 1.3. verwiesen.
Insbesondere in sicherheitskritischen Anwendungen sollte unabhängig vom Ergebnis des Störungsbeseitigungsversuchs eine Nutzerwarnung, ggf. Fahrerwarnung, oder/und ein Aufzeichnen des Fehlers (ggf. Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher) erfolgen. So kann im Falle einer kraftfahrzeugtechnischen Anwendung ein baldiger Werkstattbesuch und ggf. ein Austausch des fehlerhaften Relais bewirkt werden. Hierzu sollte eine entsprechende Warnung bis zur Fehlerbehebung bzw. Funktionsprüfung durch die Werkstatt aktiv bleiben. Alternativ kann man vorsehen, dass die Warnung dann abgeschaltet wird, wenn über einen längeren ordnungsgemäßen Betrieb, etwa nach einer längeren Fahrstrecke oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Fahrzyklen, der Fehler nicht erneut aufgetreten ist.
Bei Verbrauchern, die für eine eingeschränkte Betriebsdauer ausgelegt sind und bei einer dauerhaften ungewollten Bestromung überlastet werden würden und möglicherweise ausfallen würden, ist eine andauernde Fahrerwarnung speziell bei klebendem Schaltkontakt wichtig. Die Dauer des Vorliegens einer Verklebung kann für Diagnosezwecke aufgezeichnet und ggf. in einem Speicher gespeichert werden, um eine mögliche Beschädigung der angeschlossenen Last zu erkennen und ggf. Wartungs- oder Austauschmaßnahmen einzuleiten, wenn diese Dauer vorbestimmte Höchstwerte überschreitet.
Beispiele für die Realisierung eines Relaisschutz-Schaltschemas und eines Überwachungsschemas mit bedarfsweiser Einleitung einer Reaktionsmaßnahme sind in Flussdiagrammform in den 2 und 3 gezeigt. Gemäß 2 wird in dem Falle, dass ein Relais umgeschaltet werden soll, also geöffnet oder geschlossen werden soll, zuerst die Erfüllung einer Relaisschutz-Schaltbedingung (Öffnen-Relaisschutz-Schaltbedingung bzw. Schließen-Relaisschutz-Schaltbedingung), abgeprüft. Erst wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird das Relais dann im Sinne eines Umschaltens, also Öffnens bzw. Schließens, angesteuert. Als Relaisschutz-Schaltbedingungen kommen beispielsweise die in Abschnitt 1.1. und 1.2. erörterten Bedingungen in Betracht.
Wird bzw. wurde das Relais im Sinne eines Umschaltens angesteuert, also zum Öffnen bzw. zum Schließen, so erfolgt gemäß 3 dann eine Überwachung auf ordnungsgemäße Relaisfunktion, also auf ein ordnungsgemäßes Öffnen bzw. Schließen. Im Falle, dass das Relais nicht ordnungsgemäß schaltet, wird eine Störungs-Reaktionsmaßnahme eingeleitet, beispielsweise die Anzeige einer Fehlermeldung oder/und die Aufzeichnung eines Fehlereintrags oder/und eine Gegenmaßnahme zur Störungsbeseitigung, insbesondere wiederholtes Ansteuern des Relais im Sinne eines Öffnens und Schließens. Im Falle eines Prellens könnte die Störungs-Reaktionsmaßnahme das Ausschalten des Verbrauchers sein.

Claims

Elektrisches System, umfassend eine Spannungsquelle, wenigstens einen elektrischen Verbraucher (12), der vermittels wenigstens eines zumindest zwischen einem Stromfluss-An-Zustand und einem Stromfluss-Aus-Zustand umschaltbaren Schaltrelais (24) an der Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar ist und eine Steueranordnung (22), die dafür eingerichtet oder programmiert ist, durch Ansteuerung des Schaltrelais im Sinne eines Umschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand den elektrischen Verbraucher an – und auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais (24) auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwachen und im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme einzuleiten oder/und dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, das Relais (24) gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern, welches wenigstens eine sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauches beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung umfasst.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung mit einer Sensoranordnung (20, 30) ausgeführt ist, die auf wenigstens eine der folgenden Größen anspricht: momentaner Laststrom durch den Verbraucher, von der Spannungsquelle bereitgestellte Versorgungsspannung für den Verbraucher, Versorgungsspannung der Steueranordnung, wenigstens eine vom momentanen Laststrom durch den Verbraucher abhängige Größe, wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe, wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe, wenigstens eine eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers oder des Teilsystems oder des Systems repräsentierende weitere Größe; und dass die Steueranordnung (22) dafür ausgelegt oder programmiert ist, auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen das Relais (24) auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwachen oder/und auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen in Verbindung mit wenigstens einer zugeordneten, sich zumindest auf wenigstens eine betreffende der Größen beziehenden Schaltbedingung die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines Umschaltens des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers zu bestimmen.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich des momentanen Laststroms oder wenigstens einer hiervon abhängigen Größe, ggf. der Versorgungsspannung für den Verbraucher oder der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais (24) nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn der Laststrom den Schwellenwert unterschreitet bzw. die abhängige Größe den Schwellenwert unterschreitet im Falle, dass die abhängige Größe mit zunehmenden Laststrom zunimmt, bzw. überschreitet im Falle, dass die abhängige Größe mit zunehmenden Laststrom abnimmt, wobei der Schwellenwert für die abhängige Größe derart bestimmt ist, dass eine Unterschreitung bzw. Überschreitung des Schwellenwerts durch die abhängige Größe indiziert, dass der Laststrom einen entsprechenden Schwellenwert unterschreitet.
System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich wenigstens einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen oder/und einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierenden oder charakterisierenden Größe mit einem zugeordneten Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais (24) für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Größe den Schwellenwert unterschreitet im Falle, dass die Größe während des Betriebs des Verbrauchers tendenziell abnimmt, bzw. überschreitet im Falle, dass die Größe während des Betriebs des Verbrauchers tendenziell zunimmt, wobei der Schwellenwert für die abhängige Größe derart bestimmt ist, dass eine Unterschreitung bzw. Überschreitung des Schwellenwerts durch die abhängige Größe indiziert, dass der Verbraucher einen normalen, ggf. stationären Betriebszustand erreicht hat, insbesondere dass transiente elektrische Einschaltvorgänge abgeklungen sind.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Verbrauchers in Form eines elektrischen Motors, ggf. Pumpenmotors (12), eine Drehzahl des Motors als eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems (10) indizierende oder charakterisierende Größe erfasst und mit einem zugeordneten Schwellenwert verglichen wird.
System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Verbrauchers in Form eines zu einer Pumpenanordnung (14) zugehörigen elektrischen Pumpenmotors (12) wenigstens ein vom Betrieb des Motors abhängiger Druck oder/und Druckgradient als eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe oder als eine einen momentanen Betriebszustand des Teilsystem bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe erfasst und mit einem zugeordneten Schwellenwert verglichen wird, vorzugsweise – wenn zutreffend – unter Berücksichtigung eines momentanen Druckmediumabflusses aus einem von der Pumpenanordnung gespeisten Druckmediumsystem.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür ausgelegt oder programmiert ist, auf Grundlage einer Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers in Verbindung mit wenigstens einer/der sich zumindest auf die Schaltdauer beziehenden Schaltbedingung die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines erneuten Umschaltens des Relais für ein Ab- bzw. Anschalten des Verbrauchers zu bestimmen.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich der Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers mit einem Zeitschwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais (24) für ein Anschalten oder Ausschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten bzw. Anschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Zeitschwellenwert überschreitet, wobei der Zeitschwellenwert derart bestimmt ist, dass eine Überschreitung des Zeitschwellenwerts durch die Zeitdauer indiziert, dass der Verbraucher oder/und das Relais einen normalen, ggf. stationären Betriebszustand erreicht hat, insbesondere dass transiente elektrische Einschaltvorgänge bzw. Ausschaltvorgänge abgeklungen sind oder/und dass eine auf transiente elektrische Einschaltvorgänge bzw. Ausschaltvorgänge zurückzuführende Erwärmung wenigstens eines Schaltkontakts des Relais auf einen Normalbetriebstemperaturbereich abgefallen ist, in dem Kontaktmaterial des Schaltkontakts wenigstens eine Mindestfestigkeit aufweist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich der Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers mit einem Ausschalt-Zeitschwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais (24) für ein Anschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Abschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Ausschalt-Zeitschwellenwert überschreitet.
System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich der Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein Ausschalten des Verbrauchers mit einem Anschalt-Zeitschwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung nach dem Umschalten des Relais (24) für ein Ausschalten des Verbrauchers das Relais nur dann für ein Anschalten des Verbrauchers erneut umschaltet, wenn die Zeitdauer den Anschalt-Zeitschwellenwert überschreitet.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 10 in Rückbeziehung zumindest auf einen der Ansprüche 3 bis 6, dass wenigstens eine übergeordnete Schaltbedingung einen Vergleich einer Zeitdauer seit einem vorangehenden Umschalten des Relais für ein Anschalten des Verbrauchers mit einem Freigabe-Zeitschwellenwert vorsieht, und die Steueranordnung (22) gemäß dieser übergeordneten Schaltbedingung nach einem Umschalten des Relais (24) für ein Anschalten des Verbrauchers unabhängig von der den Vergleich des momentanen Laststroms oder wenigstens einer hiervon abhängigen Größe, ggf. der Versorgungsspannung der Spannungsquelle, mit dem zugeordneten Schwellenwert vorsehenden Schaltbedingung oder/und unabhängig von der den Vergleich wenigstens einer vom Betrieb des Verbrauchers abhängigen oder/und einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierenden oder charakterisierenden Größe mit dem zugeordneten Schwellenwert vorsehenden Schaltbedingung schon dann ein erneutes Umschalten des Relais für ein Abschalten des Verbrauchers freigibt, wenn die Zeitdauer den Freigabe-Zeitschwellenwert überschreitet.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen zusätzlich von wenigstens einer eine Randbedingung für das Umschalten des Relais (24) oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems repräsentierenden weiteren Größe abhängt bzw. abhängen.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen zusätzlich von der Versorgungsspannung (U_Bat) oder/und wenigstens einer an wenigstens einer Stelle des Systems herrschenden Temperatur abhängt bzw. abhängen.
System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, den betreffenden Schwellenwert bzw. Zeitschwellenwert in Abhängigkeit von der die Randbedingung repräsentierenden Größe zu bestimmen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais als Öffner-Relais, das im durch die Steueranordnung bestromten Zustand den Stromfluss-Aus-Zustand und im nicht bestromten Zustand den Stromfluss-An-Zustand einnimmt, oder – vorzugsweise – als Schließer-Relais (24), das im durch die Steueranordnung bestromten Zustand den Stromfluss-An-Zustand und im nicht bestromten Zustand den Stromfluss-Aus-Zustand einnimmt, ausgeführt ist.
System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Aktivierungs-Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung das Relais (24) nur dann für ein Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers durch Bestromung vom nicht bestromten Zustand in den bestromten Zustand überführt und damit umschaltet, wenn die maßgebliche Spannung den Aktivierungs-Schwellenwert überschreitet.
System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Deaktivierungs-Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß dieser Schaltbedingung das Relais (24) dann durch Aufheben einer bestehenden Bestromung vom bestromten Zustand in den nicht bestromten Zustand überführt und damit unter Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers umschaltet, wenn die maßgebliche Spannung den Deaktivierungs-Schwellenwert unterschreitet.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer elektrischer Verbraucher vorgesehen ist, und dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, den weiteren Verbraucher im Sinne eines Anschaltens oder Abschaltens anzusteuern oder/und das Anschalten oder Ausschalten des weiteren Verbrauchers freizugeben oder zu sperren oder/und ein Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und ein auf eine Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme zu erfassen.
System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, in Abhängigkeit von wenigstens einer sich auf den weiteren Verbraucher beziehenden Anschaltbedingung den weiteren Verbraucher im Sinne eines Anschaltens anzusteuern oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freizugeben.
System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß der Anschaltbedingung die Steueranordnung (22) nur dann im Sinne eines Anschaltens ansteuert oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freigibt, wenn das Relais sich im nicht bestromten Zustand befindet.
System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais (24) maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Anschalt-Schwellenwert vorsieht, und dass die Steueranordnung (22) gemäß der Anschaltbedingung den weiteren Verbraucher nur dann im Sinne eines Anschaltens ansteuert oder das Anschalten des weiteren Verbrauchers freigibt, wenn das Relais sich im nicht bestromten Zustand befindet oder wenn die maßgebliche Spannung den Anschalt-Schwellenwert übersteigt.
System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schaltbedingung sich auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und die auf ein Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme bezieht, und dass die Steueranordnung (22) das Relais (24) dann durch Aufheben einer bestehenden Bestromung vom bestromten Zustand in den nicht bestromten Zustand überführt und damit unter Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauchers umschaltet, wenn diese Schaltbedingung alleine oder in Kombination mit wenigstens einer weiteren Schaltbedingung erfüllt ist.
System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers oder/und auf die auf ein Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme sich beziehende Schaltbedingung dann erfüllt ist, wenn der weitere Verbraucher angeschaltet wird oder die sich auf das Einschalten des weiteren Verbrauchers zielende Ansteuermaßnahme erfasst wird.
System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die/eine weitere Schaltbedingung einen Vergleich einer für die Bestromung des Relais (24) maßgeblichen Spannung, ggf. der Versorgungsspannung der Steueranordnung, mit einem zugeordneten Deaktivierungs-Schwellenwert vorsieht, und dass die weitere Schaltbedingung dann erfüllt ist, wenn die maßgebliche Spannung den Deaktivierungs-Schwellenwert unterschreitet.
System nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die/eine weitere Schaltbedingung sich auf wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers (12) oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe bezieht und dass die weitere Schaltbedingung in Abhängigkeit von dieser Größe, ggf. in Abhängigkeit davon, ob die Größe einen zugeordneten Schwellenwert übersteigt oder nicht, erfüllt oder nicht erfüllt ist.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen oder/und die Anschaltbedingung oder/und die weitere Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der weiteren Schaltbedingungen zusätzlich von wenigstens einer eine Randbedingung für das Umschalten des Relais (24) oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers (12) oder/und für den Betrieb des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems (10) oder/und für das Anschalten des weiteren Verbrauchers repräsentierenden weiteren Größe abhängt bzw. abhängen.
System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der Schaltbedingungen bzw. die Anschaltbedingung bzw. die weitere Schaltbedingung bzw. eine oder mehrere der weiteren Schaltbedingungen zusätzlich von wenigstens einer an wenigstens einer Stelle des Systems herrschenden Temperatur abhängt bzw. abhängen.
System nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung dafür eingerichtet oder programmiert ist, den betreffenden Schwellenwert in Abhängigkeit von der die Randbedingung repräsentierenden Größe zu bestimmen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle der Erfassung einer vordefinierten Störung eine auf eine Beseitigung der Störung oder/und eine auf eine Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme einzuleiten.
System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, die eingeleitete, auf die Beseitigung der Störung oder/und die Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme auf Erfolg zu überwachen und – vorzugsweise – im Falle der erfolgreichen Beseitigung der Störung in der Folge das Relais gemäß dem Relaisschutz-Schaltschema anzusteuern.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle der Erfassung einer Störung vermittels einer Signalisiereinrichtung eine Störungsmeldung an den Fahrer zu signalisieren oder/und eine Störungsmeldung in einem Störungsspeicher abzuspeichern.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 31, zumindest rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, den momentanen Laststrom oder wenigstens eine hiervon abhängige Größe, ggf. die Versorgungsspannung für den Verbraucher oder die Versorgungsspannung der Steueranordnung, zu überwachen, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 32, zumindest rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers (12) abhängige oder/und einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems (10) indizierende oder charakterisierende Größe zu überwachen, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen.
System nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Verbrauchers in Form eines elektrischen Motors, ggf. Pumpenmotors (12), die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, eine Drehzahl des Motors als eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers bzw. Teilsystems bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu überwachen, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen.
System nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Verbrauchers in Form eines zu einer Pumpenanordnung (14) zugehörigen elektrischen Pumpenmotors (12) die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, wenigstens einen vom Betrieb des Motors abhängigen Druck oder/und Druckgradienten als eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe oder als eine einen momentanen Betriebszustand des Teilsystem bzw. Systems indizierende oder charakterisierende Größe zu überwachen, vorzugsweise – wenn zutreffend – unter Berücksichtigung eines momentanen Druckmediumabflusses aus einem von der Pumpenanordnung gespeisten Druckmediumsystem, um das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu erfassen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, auf das Auftreten wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer, höchstvorzugsweise aller der folgenden Störungen zu überwachen: – Öffnen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais (24) im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand öffnet sich wenigstens ein dem Verbraucher zugeordnetes Schaltkontaktpaar des Relais nicht; – Schließen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais (24) im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand schließt sich wenigstens ein/das dem Verbraucher zugeordnete(s) Schaltkontaktpaar des Relais nicht; – Kontaktprellen-Störung: beim Ansteuern des Relais (24) oder in Folge einer Ansteuerung des Relais im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand oder in den Stromfluss-Aus-Zustand tritt an wenigstens einem/dem dem Verbraucher zugeordneten Schaltkontaktpaar ein Kontaktprellen auf.
System nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle der Erfassung einer Öffnen-Störung oder einer Schließen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais (22) im Sinne eines periodischen Hin- und Herschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und em Stromfluss-Aus-Zustand anzusteuern, um die Störung zu beheben.
System nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das periodische Hin- und Herschalten gemäß einer auf eine Eigenschwingfrequenz des Schaltkontaktpaars abgestimmten, insbesondere gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht öffnenden Schaltkontaktpaars im Falle der Öffnen-Störung bzw. gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht schließenden Schaltkontaktpaars im Falle der Schließen-Störung abgestimmten Umschaltfrequenz erfolgt.
System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Öffnen-Störung größer als die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Schließen-Störung ist.
System nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (22) dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle der Erfassung einer Prellen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais im Sinne eines Schaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand anzusteuern.
Verfahren zum Ansteuern wenigstens eines Schaltrelais (24) in einem elektrischen System (10), umfassend eine Spannungsquelle, wenigstens einen elektrischen Verbraucher (12), der vermittels des zumindest zwischen einem Stromfluss-An-Zustand und einem Stromfluss-Aus-Zustand umschaltbaren Schaltrelais (24) an der Spannungsquelle angeschlossen oder anschließbar ist, wobei das Verfahren eine Ansteuerung des Schaltrelais im Sinne eines Umschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand umfasst, um den elektrischen Verbraucher an- und auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (24) auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung überwacht wird und im Falle des Erkennens einer vordefinierten Störung wenigstens eine dieser zugeordnete Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird oder/und dass das Relais (24) gemäß einem vordefinierten Relaisschutz-Schaltschema in Abhängigkeit von wenigstens einer sich auf das Anschalten bzw. Abschalten des Verbrauches beziehende, auf einen Erhalt der Funktionsfähigkeit des Schaltrelais bzw. die Vermeidung wenigstens einer vordefinierten Störung zielende Schaltbedingung angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ansteuerung des Relais (24) wenigstens ein weiterer elektrischer Verbraucher berücksichtigt oder/und auf diesen direkt oder indirekt eingewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der folgenden Größen erfasst oder überwacht wird: momentaner Laststrom durch den Verbraucher, von der Spannungsquelle bereitgestellte Versorgungsspannung für den Verbraucher, Versorgungsspannung einer Steueranordnung, wenigstens eine vom momentanen Laststrom durch den Verbraucher abhängige Größe, wenigstens eine vom Betrieb des Verbrauchers abhängige Größe, wenigstens eine einen momentanen Betriebszustand des Verbrauchers oder eines den Verbraucher umfassenden Teilsystems oder des Systems indizierende oder charakterisierende Größe, wenigstens eine eine Randbedingung für das Umschalten des Relais oder/und für das An- bzw. Abschalten des Verbrauchers oder/und für den Betrieb des Verbrauchers oder des Teilsystems oder des Systems repräsentierende weitere Größe.
Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen das Relais (24) auf das Auftreten wenigstens einer vordefinierten Störung zu überwacht wird oder/und auf Grundlage wenigstens einer dieser Größen in Verbindung mit wenigstens einer zugeordneten, sich zumindest auf wenigstens eine betreffende der Größen beziehenden Schaltbedingung die Zulässigkeit bzw. Nicht-Zulässigkeit eines Umschaltens des Relais für ein An- bzw. Abschalten des Verbrauchers bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch einen Vergleich zwischen wenigstens zwei Größen bzw. wenigstens einer Größe oder eines Werts mit einem Schwellenwert bei der Anwendung wenigstens einer Schaltbedingung bzw. Anschaltbedingung, insbesondere entsprechend der Schaltbedingung bzw. Schaltbedingungen bzw. Anschaltbedingung bzw. weitere Schaltbedingung bzw. weitere Schaltbedingungen wie in wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 29 angesprochen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Auftretens einer Störung eine auf eine Beseitigung der Störung oder/und eine auf eine Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 46, dass die eingeleitete, auf die Beseitigung der Störung oder/und die Vermeidung eines Schadens durch die Störung gerichtete Reaktionsmaßnahme auf Erfolg zu überwacht wird und – vorzugsweise – im Falle der erfolgreichen Beseitigung der Störung in der Folge das Relais gemäß dem Relaisschutz-Schaltschema angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, im Falle des Auftretens einer Störung eine Störungsmeldung signalisiert oder/und eine Störungsmeldung festgehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 48, gekennzeichnet durch eine Überwachung entsprechend der Überwachung wie in einem der Ansprüche 32 bis 35 angesprochen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Auftreten wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer, höchstvorzugsweise aller der folgenden Störungen zu überwacht wird: – Öffnen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais (24) im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand öffnet sich wenigstens ein dem Verbraucher zugeordnetes Schaltkontaktpaar des Relais nicht; – Schließen-Störung: trotz Ansteuerung oder versuchter Ansteuerung des Relais (24) im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand schließt sich wenigstens ein/das dem Verbraucher zugeordnete(s) Schaltkontaktpaar des Relais nicht; – Kontaktprellen-Störung: beim Ansteuern des Relais (24) oder in Folge einer Ansteuerung des Relais im Sinne eines Umschaltens in den Stromfluss-An-Zustand oder in den Stromfluss-Aus-Zustand tritt an wenigstens einem/dem dem Verbraucher zugeordneten Schaltkontaktpaar ein Kontaktprellen auf.
Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Erfassung einer Öffnen-Störung oder einer Schließen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais (24) im Sinne eines periodischen Hin- und Herschaltens zwischen dem Stromfluss-An-Zustand und dem Stromfluss-Aus-Zustand angesteuert wird, wobei vorzugsweise das periodische Hin- und Herschalten gemäß einer auf eine Eigenschwingfrequenz des Schaltkontaktpaars abgestimmten, insbesondere gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht öffnenden Schaltkontaktpaars im Falle der Öffnen-Störung bzw. gemäß einer auf die Eigenschwingfrequenz des sich nicht schließenden Schaltkontaktpaars im Falle der Schließen-Störung abgestimmten Umschaltfrequenz erfolgt, höchstvorzugsweise derart, dass die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Öffnen-Störung größer als die Umschaltfrequenz der Reaktionsmaßnahme im Falle der Schließen-Störung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Erfassung einer Prellen-Störung als Reaktionsmaßnahme das Relais im Sinne eines Schaltens in den Stromfluss-Aus-Zustand angesteuert wird.
Relais, insbesondere für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 40, bei dem von einem Schaltkontaktpaar ein Schaltkontakt für eine größere Belastbarkeit ausgelegt ist als der andere Schaltkontakt.