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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrische Versorgungsnetze in Fahrzeugen und insbesondere eine Überwachungseinrichtung für ein elektrisches Hochspannungsnetz eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Überwachungseinrichtung ist aus dem Stand der Technik auch als HVIL-Einrichtung bekannt. HVIL steht für ”hazardous voltage interlock loop”, manchmal auch ”high voltage interlock loop”.
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Bei Fahrzeugen mit einer elektrischen Antriebseinrichtung, also z. B. bei Elektrofahrzeugen oder so genannten Hybridfahrzeugen (z. B. mit einem Verbrennungsmotor und wenigstens einem Elektromotor), wird ein für den elektrischen Antrieb vorgesehenes elektrisches Versorgungssystem zumeist mit einer relativ hohen Spannung von typischerweise einigen 100 V (z. B. etwa 400 V) betrieben. Vorteilhaft werden mit einer solchen ”Hochspannung” elektrische Leitungsverluste reduziert. Problematisch ist jedoch das erhebliche Gefährdungspotential einer derart hohen Spannung. Daher sollte jegliche Hochspannungsenergiequelle vom Hochspannungsnetz des Fahrzeuges getrennt und jegliche gegebenenfalls lokal gespeicherte elektrische Energie entladen sein, bevor eine Person (z. B. ein Werkstatttechniker) in Kontakt mit einem ansonsten spannungsführenden Teil des Hochspannungsnetzes kommen kann. Dies kann in einfacher Weise mit Hilfe einer gattungsgemäßen Überwachungseinrichtung bewerkstelligt werden. Sobald eine Person einen Zugriffsversuch im Bereich einer der Komponenten des Hochspannungsnetzes unternimmt (z. B. eine Deckelverschraubung an einer Hochspannungsbatterie löst), stellt dies einen ”Fehlerfall” dar, der einen in der Komponente angeordneten Schalter öffnet, um eine durch die Komponenten verlaufende Leiterschleife zu unterbrechen. Mit einer an der Leiterschleife angeschlossenen Überwachungseinheit lässt sich jeder derartige Fehlerfall somit leicht detektieren. Ein daraufhin von der Überwachungseinheit ausgegebenes Fehlerfallsignal kann sodann zur Einleitung geeigneter Gefahrenabwehrmaßnahmen genutzt werden, insbesondere z. B. für eine Trennung der Hochspannungsquelle (z. B. Traktionsbatterie in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug) vom Hochspannungsnetz.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten HVIL-Systemen sind die in den Hochspannungskomponenten angeordneten Schalter als ”mechanische Schalter” im weitesten Sinne ausgebildet. Beispielsweise besteht ein in der
DE 10 2008 022 982 A1 verwendeter Schalter aus einer Steckverbindung, die bei einem Zugriffsversuch an der betreffenden Hochspannungskomponente (Hochspannungskabelverbindung) zwangsweise getrennt wird.
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Nachteilig ist bei bekannten Überwachungseinrichtungen dieser Art, dass bei der Detektion eines Fehlerfalles keine näheren Informationen über dessen Ursache oder Art gewonnen werden können.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überwachungseinrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich der damit ermittelbaren Informationen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als elektrisch ansteuerbarer Schalter ausgebildet ist, und dass die Überwachungseinheit ferner dazu ausgebildet ist, die Funktionsfähigkeit des elektrisch ansteuerbaren Schalters und/oder die Funktionsfähigkeit der Leiterschleife und/oder einen Fehlerfall zu diagnostizieren.
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Damit sind in einfacher Weise eine Reihe von Diagnosemöglichkeiten gegeben, auf die unten noch eingegangen wird. Derartige Diagnosen können z. B. bei einer Inbetriebnahme und/oder während des normalen Überwachungsbetriebes durchgeführt werden.
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Hochspannungsnetze der hier interessierenden Art besitzen in der Regel eine Mehrzahl von Komponenten, für die eine Überwachung der erfindungsgemäßen Art zweckmäßig ist. Dementsprechend ist es zumeist bevorzugt, wenn eine durch mehrere Komponenten des Hochspannungsnetzes verlaufende Leiterschleife vorgesehen ist, und mehrere, jeweils im Verlauf der Leiterschleife in den Komponenten angeordnete Schalter vorgesehen sind, die in einem Fehlerfall an der jeweiligen Komponente geöffnet werden, um die Leiterschleife zu unterbrechen. In diesem Fall ist dann wenigstens einer der Schalter als elektrisch ansteuerbarer Schalter ausgebildet. Insbesondere können natürlich mehrere, und bevorzugt sämtliche der Schalter als elektrisch ansteuerbare Schalter ausgebildet sein.
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Die Schalter können z. B. als Transistoren ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist z. B. vorgesehen, dass der (wenigstens eine) elektrisch ansteuerbare Schalter ein Transistor vom selbstsperrenden Typ ist. Dies besitzt z. B. den Vorteil, dass bei Ausfall einer den Transistor in seinem leitenden Zustand haltenden Ansteuerung dieser Transistor automatisch in einen sperrenden Zustand gelangt, so dass (aufgrund der Unterbrechung der Leiterschleife) die Überwachungseinheit einen Fehlerfall detektiert (”fail safe”-Verhalten).
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der (wenigstens eine) elektrisch ansteuerbare Schalter über einen in derselben Komponente angeordneten, auf den Fehlerfall sensitiven weiteren Schalter ansteuerbar ist. Dieser weitere Schalter kann hierfür in Reihe geschaltet und z. B. baulich mit dem elektrisch ansteuerbaren Schalter zusammengefasst sein und kann insbesondere ein mechanischer Schalter oder z. B. ein Hallsensor sein. Ein zusätzlicher Ansteuerpfad zum Ansteuern des elektrisch ansteuerbaren Schalters, unabhängig vom Schaltzustand und von der Funktionsfähigkeit des mechanischen Schalters, ist von Vorteil.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zu Beginn eines Überwachungsbetriebes zunächst die Funktionsfähigkeit des wenigstens einen elektrisch ansteuerbaren Schalters durch dessen kurzzeitige Ansteuerung von der Überwachungseinheit geprüft wird. Wenn mehrere elektrisch ansteuerbare Schalter vorgesehen sind, so können insbesondere alle diese Schalter zu Beginn des Überwachungsbetriebes auf ihre Funktionsfähigkeit hin geprüft werden. Jeder Schalter kann überprüft werden, indem er kurzzeitig elektrisch in seinen Öffnungszustand angesteuert wird, und anhand der Überwachung der Leiterschleife eine entsprechende Unterbrechung der Leiterschleife detektiert wird. Eine mangelnde Funktionsfähigkeit des Schalters ist daran erkennbar, dass die entsprechende Unterbrechung der Leiterschleife unterbleibt.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leiterschleife durch mehrere Komponenten des Hochspannungsnetzes verläuft und mehrere der Schalter als elektrisch ansteuerbare Schalter ausgebildet sind und in einem Fehlerfall durch sequenzielle Ansteuerung dieser Schalter geprüft wird, an welcher Komponente die Leiterschleife unterbrochen wurde. Im Fehlerfall ist die Leiterschleife unterbrochen. Wenn nun beim sequenziellen Ansteuern aller Schalter festgestellt wird, dass diese Unterbrechung bei Ansteuerung eines bestimmten Schalters (zwangsweises Schließen des Schalters) aufgehoben wird, so lässt dies den Rückschluss auf die den Fehlerfall auslösende Komponente zu.
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Für die elektrische Ansteuerung der Schalter gibt es vielfältige Möglichkeiten.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ansteuerung des (wenigstens einen) elektrisch ansteuerbaren Schalters mittels eines über einen elektronischen Kommunikationsbus des Fahrzeuges übertragenen Ansteuerbefehls bewirkbar ist. In der Praxis sind die Komponenten des elektrischen Hochspannungsnetzes oftmals ohnehin bereits aus anderen Gründen an einen elektronischen Kommunikationsbus (z. B. CAN-Bus) angeschlossen, so dass die Ansteuerung des Schalters über diesen Kommunikationsbus keinen nennenswerten Mehraufwand bedeutet.
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Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ansteuerung des (wenigstens einen) elektrisch ansteuerbaren Schalters mittels (wenigstens) einer zu der betreffenden Komponente führenden elektrischen Leitung bewirkbar ist. Die elektrische Leitung kann eigens hierfür vorgesehen sein. In der Praxis führen jedoch zumeist ohnehin elektrische Leitungen zu den Komponenten des Hochspannungsnetzes, so dass unter Umständen, und sehr vorteilhaft, eine derartige ohnehin (zu einem anderen Zweck) vorhandene Leitung hierfür genutzt werden kann. Insbesondere kommen hierfür z. B. Leitungen in Betracht, welche zur elektrischen Versorgung einer im Bereich der betreffenden Hochspannungskomponente vorgesehenen elektrischen Einrichtung dient, die im Normalfall kontinuierlich versorgt wird, die jedoch problemlos auch kurzzeitig abgeschaltet werden kann. Dies ist z. B. oftmals bei Sensoren, insbesondere z. B. Temperatursensoren oder Drucksensoren möglich. Das (kurzzeitige) Abschalten der Versorgung kann dann zur Ansteuerung des Schalters genutzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
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1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer nach herkömmlicher Art ausgebildeten Überwachungseinrichtung für ein elektrisches Hochspannungsnetz eines Kraftfahrzeuges, und
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2 eine der 1 entsprechende Darstellung eines in erfindungsgemäßer Weise ausgebildeten Systems.
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In 1 ist ein elektronisches Steuergerät 10 dargestellt, welches z. B. zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors 12 und/oder einer (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeuges dient.
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Die Art und Weise der Motorsteuerung, z. B. mittels Bestromung des Elektromotors 12 über einen von dem Steuergerät 10 angesteuerten Wechselrichter, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nebensächlich und bedarf angesichts des diesbezüglichen Stands der Technik auch keiner näheren Erläuterung.
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Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung, dass das Fahrzeug ein elektrisches Hochspannungsnetz mit zugehörigen Hochspannungskomponenten aufweist, von denen im dargestellten Beispiel der Elektromotor 12 eine solche Hochspannungskomponente darstellt (z. B. mit etwa 400 V betrieben).
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Weitere, nicht dargestellte Komponenten des Hochspannungsnetzes sind z. B. die elektrische Hochspannungsquelle (Traktionsbatterie), etwaige weitere elektrische Maschinen wie der Elektromotor 12, diesen zugeordnete elektrische Umrichter, elektrische Steckverbinder (für hochspannungsführende Kabel) etc.
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In 1 ist der Einfachheit der Darstellung halber lediglich eine einzige solche weitere Komponente 14 des Hochspannungsnetzes eingezeichnet.
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Aufgrund der von diesen Komponenten 12 und 14 ausgehenden Gefahr ist eine so genannte HVIL-Überwachungseinrichtung vorgesehen, umfassend
- – eine durch die Komponenten 12 und 14 des Hochspannungsnetzes verlaufende Leiterschleife 16,
- – jeweils im Verlauf der Leiterschleife 16 in den Komponenten 12 und 14 angeordnete mechanische Schalter S12 bzw. S14, die in einem Fehlerfall an der jeweiligen Komponente (12 bzw. 14) geöffnet werden (vgl. in 1 gestrichelt eingezeichnete Pfeile), um die Leiterschleife 16 zu unterbrechen, und
- – eine an die Leiterschleife 16 angeschlossene Überwachungseinheit 18 zur Überwachung der Leiterschleife 16, und zur Ausgabe von Fehlerfallsignalen f1, f2 und f3 im Falle einer Unterbrechung der Leiterschleife 16.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Leiterschleife 16 ausgehend von einem Anschluss 20 der Überwachungseinheit 18, der außerdem mit einem elektrischen Versorgungspotential Ubat (z. B. 14 V) verbunden ist, über einen ersten Widerstand R1, weiter über die Hochspannungskomponenten 14 und 12, zu einem Anschluss 22 der Überwachungseinheit 18, wobei dieser Anschluss 22 über einen zweiten Widerstand R2 mit einer elektrischen Masse GND (0 V) verbunden ist.
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Über den Anschluss 20 wird die Überwachungseinheit 18 elektrisch versorgt.
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Durch die Anordnung der Widerstände R1 und R2 kann eine Überwachung der Leiterschleife 16 (hinsichtlich deren Unterbrechung) in einfacher Weise durch eine Überwachung des Potentials am Anschluss 22 erfolgen: Wenn die Leiterschleife 16 nicht unterbrochen ist, d. h. sämtliche Schalter S12, S14 geschlossen sind, so besitzt dieses Potential einen Wert von R2/(R1 + R2) × Ubat, wohingegen bei unterbrochener Leiterschleife 16 dieses Potential auf den Wert GND (elektrische Masse) absinkt. Vorteilhaft gestattet die dargestellte Anbindung der Leiterschleife 16 auch eine Detektion eines Kurzschlusses irgendeiner Stelle der Leiterschleife 16 zum Versorgungspotential Ubat hin. In diesem Fall steigt auch das Potential am Anschluss 22 auf Ubat.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Widerstandswerte von R1 und R2 gleich groß gewählt sind. In diesem Fall beträgt das Potential am Anschluss 22 normalerweise 0,5 × Ubat. Es kann dann z. B. dieses Potential von der Überwachungseinheit 18 daraufhin überwacht werden, ob eine obere Schwelle von z. B. 2/3 × Ubat überschritten oder eine unter Schwelle von z. B. 1/3 × Ubat unterschritten wird. Zumindest bei letzterer Unterschreitung gibt die Überwachungseinheit 18 Fehlerfallsignale f1, f2 und f3 an eine Treibereinheit 24, eine Treibereinheit 26 und einen Entladungseinheit 28 aus.
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Im Normalbetrieb sorgt die Treibereinheit 24 für die Ansteuerung (z. B. PWM-Ansteuerung) von Schaltelementen eines DC/AC-Umrichters zur Bereitstellung von Phasenströmen für den als mehrphasigen Drehstrommotor ausgebildeten Elektromotor 12.
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Die Treibereinheit 26 stellt Ansteuersignale für einen DC/DC-Umrichter bereit, mittels welchem ein Transfer von elektrischer Energie zwischen dem Hochspannungsnetz und einem Niederspannungsnetz (Spannung Ubat) bewerkstelligt wird.
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Die Entladungseinheit 28 ist normalerweise inaktiv.
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Wenn jedoch die Fehlerfallsignale f1 bis f3 zu diesen Einheiten ausgegeben werden, so werden die Treibereinheiten 24 und 26 deaktiviert, also insbesondere der Elektromotor 12 ”abgeschaltet”, und die Entladungseinheit 28 aktiviert, wodurch über Anschlüsse 30 und 32 eine Abkoppelung der (nicht dargestellten) Traktionsbatterie vom Hochspannungsnetz und eine rasche, jedoch kontrollierte Entladung eines Zwischenkreiskondensators des Hochspannungsnetzes bewirkt wird.
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Durch diese Maßnahmen werden die normalerweise hochspannungsführenden Leitungen des Hochspannungsnetzes nach kurzer Zeit gefahrlos.
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Die Schalter S12 und S14 sind als mechanische Schalter im weitesten Sinne ausgeführt. Jeder Zugriffsversuch auf die betreffende Hochspannungskomponente 12 bzw. 14 stellt einen ”Fehlerfall” dar und führt zu einer Trennung der beiden jeweiligen Schalterkontakte.
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Im Hinblick auf die Ausbildung der Schalter S12 und S14 ist die in 1 dargestellte Anordnung von herkömmlicher Art.
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Schließlich ist in 1 noch eine im Steuergerät 10 untergebrachte Temperaturmesseinheit 34 zu erkennen, die über zwei elektrische Leitungen mit einem Temperatursensor 36 (temperaturabhängiger Widerstand) verbunden ist.
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Ein Nachteil des in 1 dargestellten Systems besteht darin, dass abgesehen von der Existenz eines Fehlerfalles (Unterbrechung der Leiterschleife 16) keine weitergehenden Informationen von der Überwachungseinheit 18 ermittelt werden können.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf 2 ein modifiziertes Überwachungssystem beschrieben, welches vorteilhaft die Ermittlung weitergehender Informationen insbesondere im Fehlerfall bietet. Bei dieser Beschreibung werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.
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Ein in 2 dargestelltes elektronisches Steuergerät 10 besitzt im Wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie das oben mit Bezug auf 1 bereits beschriebene Steuergerät. Die Überwachungseinheit 18 besitzt jedoch nachfolgend noch beschriebene, erweiterte Diagnosemöglichkeiten.
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Ein wesentlicher Unterschied zum oben bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Schalter S12 und S14 als elektrisch ansteuerbare Schalter (hier: selbstsperrende FETs) ausgebildet sind.
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Die elektrische Ansteuerung der Schalter S12 und S14 kann durch das Steuergerät 10 bewirkt werden, wobei entsprechende Ansteuersignale (hier: Gate-Ansteuersignale) über einen jeweiligen in derselben Komponente 12 bzw. 14 angeordneten, auf den Fehlerfall sensitiven weiteren Schalter S12' bzw. S14' geführt werden.
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Wenn ein Zugriffsversuch z. B. auf die Komponente 12 unternommen wird, so wird der Schalter S12 dadurch nicht unmittelbar in seinen Öffnungszustand gebracht, sondern zunächst unmittelbar der z. B. als ein mechanischer Schalter oder als ein Hallsensor ausgebildete weitere Schalter S12' in seinen Öffnungszustand gebracht, woraufhin der zugeordnete elektrisch ansteuerbare Schalter S12 in elektrischer Weise in seinen Öffnungszustand gebracht wird und somit die Leiterschleife 16 unterbricht. In analoger Weise funktioniert auch die Verknüpfung (hier: Reihenschaltung) der beiden Schalter S14 und S14' in der anderen Komponente 14.
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Die Bereitstellung der elektronisch ansteuerbaren Schalter S12 und S14 und deren Verknüpfung mit herkömmlichen mechanischen Schaltern stellt keinen nennenswerten Mehraufwand dar, eröffnet jedoch sehr vorteilhafte Diagnosemöglichkeiten. Entsprechende Diagnosen können z. B. in einem eigens hierfür vorgesehenen ”Diagnosemodus” der Überwachungseinheit, oder auch während des eigentlichen Überwachungsbetriebes durchgeführt werden. Insbesondere können unmittelbar nach Auftreten eines ”Fehlerfalles” durchgeführte Diagnosen von Interesse sein.
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Zu Beginn eines eigentlichen Überwachungsbetriebes wird zunächst die Funktionsfähigkeit sämtlicher im Verlauf der Leiterschleife 16 angeordneten Schalter, hier also der Schalter S12 und S14, durch deren kurzzeitige Ansteuerung mit einem diese in den Öffnungszustand bringenden Ansteuersignal geprüft.
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Für die Ansteuerung des Schalters S14 ist eine zu der betreffenden Komponente 14 führende elektrische Leitung L14 vorgesehen. Über diese Leitung L14 kann das den Schalter S14 testweise öffnende Signal von dem Steuergerät 10 übertragen werden, woraufhin die Überwachungseinheit 18 bei Funktionsfähigkeit des Schalters S14 eine Unterbrechung der Leiterschleife 16 feststellen wird. Falls der Schalter S14 defekt ist, so wird die Unterbrechung unterbleiben. In dieser Weise ist vorteilhaft auch ein Kurzschluss zwischen den innerhalb der Komponente 14 zum Schalter S14 verlaufenden Leitungsabschnitten der Leiterschleife 16 detektierbar.
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Anhand des Elektromotors 12 ist in 2 beispielhaft eine alternative Realisierung der elektrischen Ansteuerbarkeit des betreffenden Schalters dargestellt. Die Ansteuerung des Schalters S12 ist ebenfalls mittels einer zu der betreffenden Komponente, also dem Elektromotor 12 führenden elektrischen Leitung bewirkbar. Es handelt sich jedoch um eine der beiden Versorgungsleitungen, die zwischen der Temperaturmesseinheit 34 und dem Temperatursensor 36 verlaufen und somit ohnehin für die Temperaturmessung vorhanden sind. Ein kurzzeitiges Ausschalten der Temperaturmessung ist unproblematisch und wird hier vorteilhaft zum testweisen Öffnen des Schalters S12 genutzt.
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Durch eine sequenzielle Ansteuerung sämtlicher Schalter S12, S14 vor einem eigentlichen Überwachungsbetrieb kann somit die Funktionsfähigkeit sämtlicher Schalter geprüft werden.
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Alternativ zu einer Ansteuerung der Schalter mittels einer zu der betreffenden Komponente führenden Ansteuerleitung, wie in 2 für die Schalter S12 und S14 veranschaulicht, kommt auch in Betracht, die Ansteuerung eines betreffenden Schalters mittels eines über einen elektronischen Kommunikationsbus (z. B. CAN-Bus) des Fahrzeuges übertragenen Ansteuerbefehls zu bewirken.
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Der Einfachheit der Darstellung von 2 halber sind für jeden der Schalter S12 und S14 jeweils vorgesehene weitere Ansteuerpfade, welche eine zwangsweise Ansteuerung dieser Schalter S12 und S14 auch unter ”Umgehung” der in Reihe geschalteten mechanischen Schalter S12' bzw. S14' ermöglichen, weggelassen. Tatsächlich sind bei dem in 2 dargestellten System also für jeden der Schalter, welche die Leiterschleife 16 unterbrechen können, hier also die Schalter S12 und S14, weitere Leitungen zwischen dem Steuergerät 10 und dem Steueranschluss (hier: Gate-Anschluss) des betreffenden Schalters S12 bzw. S14 vorgesehen. Über diese weiteren Ansteuerpfade lassen sich die Schalter S12 und S14 unabhängig vom Schaltzustand der mechanischen Schalter S12' bzw. S14' zwangsweise schließen. Somit besteht ein weiterer Vorteil des Systems darin, dass in einem Fehlerfall auch Diagnosemöglichkeiten hinsichtlich der Art des Fehlers gegeben sind. So kann z. B. ermittelt werden, an welcher Komponente des Hochspannungsnetzes die Leiterschleife 16 unterbrochen wurde. Dies kann in einfacher Weise durch sequenzielle Ansteuerung der betreffenden Schalter, hier S12 und S14, über den ”weiteren Ansteuerpfad” geprüft werden. Damit kann ein auftretender Fehler vorteilhaft lokalisiert werden. Falls die elektrische Ansteuerbarkeit der Schalter S12 und S14 nicht wie dargestellt über elektrische Ansteuerleitungen, sondern mittels einer Ansteuerbarkeit über einen elektronischen Kommunikationsbus zur Datenübertragung (z. B. CAN-Bus) realisiert ist, so kann insbesondere auf zusätzliche Ansteuerleitungen für die ”weiteren Ansteuerpfade” verzichtet werden.
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Wenngleich bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Überwachung an mehreren Komponenten (symbolisiert durch die Komponenten 12 und 14) durchgeführt wird, so ist die Erfindung prinzipiell auch für eine einzige Komponente eines Hochspannungsnetzes anwendbar. Bevorzugt ist jedoch die Anwendung für mehrere Komponenten, wobei zumindest ein Teil und insbesondere auch alle im Verlauf der Leiterschleife in diesen Komponenten angeordneten Schalter von der beschriebenen, elektrisch ansteuerbaren Art sein können.
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Wenngleich bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel in den Figuren die Überwachungseinheit 18 bzw. das diese Überwachungseinheit 18 enthaltende Steuergerät 10 separat von den Komponenten 12, 14 des Hochspannungsnetzes dargestellt ist, so soll keineswegs ausgeschlossen sein, dass die Überwachungseinheit (bzw. noch weitere der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltungskomponenten, insbesondere auch ein Steuergerät) in einer der Komponenten des Hochspannungsnetzes integriert bzw. baulich mit einer solchen Komponente zusammengefasst wird.
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Zusammenfassend bietet das mit 2 veranschaulichte Überwachungskonzept mit geringfügigem Mehraufwand sehr vorteilhafte Diagnosemöglichkeiten. Die elektrische Leiterschleife 16 kann durch alle relevanten Hochspannungskomponenten geführt werden, bei denen die potenzielle Gefahr besteht, dass es zu einer Berührung von Hochspannung kommen kann. Wird die Schleife 16 geöffnet, oder kurzgeschlossen (z. B. gegen Masse oder ein positives Versorgungspotential wie Ubat), so werden geeignete Schutzmaßnahmen getroffen. Auf diese Weise wird in einer vorgegebenen Zeit ein berührungssicherer Zustand erreicht (Spannung < 60 V). Die hierfür zur elektrischen Ansteuerbarkeit modifizierten Schalter können z. B. als selbstsperrende MOSFET-Schalttransistoren ausgebildet und in der beschriebenen Weise mit auf einem mechanischen Wirkungsprinzip beruhenden Schaltern gekoppelt werden, wie sie an sich aus dem Bereich von HVIL-überwachungseinrichtungen bekannt sind. Sofern eine betreffende Hochspannungskomponente nicht an einen elektronischen Kommunikationsbus angeschlossen ist, besteht oftmals die Möglichkeit, eine elektrische Ansteuerbarkeit mittels einer geschalteten Spannungsversorgung einer ohnehin (einem anderen Zweck dienenden) Einrichtung innerhalb der betreffenden Komponente zu realisieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008022982 A1 [0004]
