DE102015015461A1 - Device and method for switching a current in an electrical supply line and motor vehicle - Google Patents

Device and method for switching a current in an electrical supply line and motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schalten eines Stromes (I) in einer elektrischen Versorgungsleitung (4) eines Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von einem Schaltsignal (20), wobei eine zweipolige Schalteinrichtung (12) mit einem ersten Anschlusspol (10) und einem zweiten Anschlusspol (11) bereitgestellt wird und eine Steuereinrichtung (17) einen Schaltzustand (14) der Schalteinrichtung (12) in Abhängigkeit von einem Detektionssignal (S) einstellt. Die Erfindung sieht vor, dass eine von der Versorgungsleitung (4) verschiedene elektrische Koppeleinrichtung (19) zumindest einen der Anschlusspole (10, 11) mit einem Massepotential (6) des Kraftfahrzeugs (1) koppelt, wobei die Koppeleinrichtung (6) ein steuerbares Verbindungselement (24) aufweist, welches das Schaltsignal (20) empfängt und den zumindest einen Anschlusspol (10, 11) mit dem Massepotential (6) elektrisch nur verbindet, falls das Schaltsignal (20) vorliegt, und die Koppeleinrichtung (19) eine Erfassungseinrichtung (26) aufweist, die in Abhängigkeit von einem durch die Koppeleinrichtung (19) zum Massepotential (6) fließenden Massestrom (Ig) das Detektionssignal (S) erzeugt.The invention relates to a device and a method for switching a current (I) in an electrical supply line (4) of a motor vehicle (1) as a function of a switching signal (20), wherein a two-pole switching device (12) having a first connection pole (10). and a second connection pole (11) is provided and a control device (17) sets a switching state (14) of the switching device (12) in response to a detection signal (S). The invention provides that one of the supply line (4) different electrical coupling device (19) at least one of the terminal poles (10, 11) with a ground potential (6) of the motor vehicle (1) coupled, wherein the coupling device (6) has a controllable connecting element (24) which receives the switching signal (20) and electrically connects the at least one connection pole (10, 11) to the ground potential (6) if the switching signal (20) is present, and the coupling device (19) comprises a detection device (26 ), which generates the detection signal (S) as a function of a mass flow (Ig) flowing through the coupling device (19) to the ground potential (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Stromes in einer elektrischen Versorgungsleitung, wie sie in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt sein kann. Mit Steuern eines Stromes ist das Einschalten und/oder Unterbrechen des Stromes in der Versorgungsleitung gemeint. Der Strom wird in Abhängigkeit von einem Schaltsignal gesteuert. Die Vorrichtung weist eine sogenannte zweipolige Schalteinrichtung auf, die in die Versorgungsleitung geschaltet sein kann. Zum Schalten der Schalteinrichtung ist eine Steuereinrichtung bereitgestellt. Zu der Erfindung gehören auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Steuern eines Stromes.The invention relates to a device for controlling a current in an electrical supply line, as may be provided in a motor vehicle. By controlling a current is meant switching on and / or interrupting the current in the supply line. The current is controlled in response to a switching signal. The device has a so-called two-pole switching device which can be connected in the supply line. For switching the switching device, a control device is provided. The invention also includes a motor vehicle with the device according to the invention and a method for controlling a current.

Eine Vorrichtung der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der EP 2 843 496 A1 bekannt. Deren Schalteinrichtung ist durch einen Feldeffekttransistor (FET) realisiert, der durch eine mit dem Steuereingang des FET gekoppelte Steuereinrichtung geschaltet wird. Die Steuereinrichtung schaltet den FET in Abhängigkeit von einem Signal eines Mikrocontrollers. Dieser wird über eine Versorgungsspannung versorgt, die zwischen einem Versorgungs-Plus und dem Massepotential anliegt. Damit die Steuereinrichtung das Signal des Mikrocontrollers korrekt in Schaltvorgänge umsetzt, müssen der Mikrocontroller und die Steuereinrichtung dasselbe Bezugspotential aufweisen. Hierbei kann es zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Versorgungsspannung in der Versorgungsleitung aufgrund beispielsweise eines großen Laststroms schwankt.A device of the type described is for example from the EP 2 843 496 A1 known. Their switching device is realized by a field effect transistor (FET), which is switched by a control device coupled to the control input of the FET. The controller switches the FET in response to a signal from a microcontroller. This is supplied via a supply voltage which is present between a supply plus and the ground potential. For the control device to correctly convert the signal of the microcontroller into switching operations, the microcontroller and the control device must have the same reference potential. This can lead to difficulties when the supply voltage in the supply line fluctuates due to, for example, a large load current.

Auch aus der DE 11 2010 006 027 T5 ist eine zweipolige Schalteinrichtung für eine Stromleitung oder Versorgungsleitung beschrieben, die von einem Mikrocontroller aus geschaltet werden kann. Das Schaltsignal wird ebenfalls in Relation zum Massepotential erzeugt, sodass auch hier Spannungsschwankungen in der Versorgungsleitung dazu führen können, dass das Schaltsignal nicht korrekt interpretiert oder umgesetzt wird.Also from the DE 11 2010 006 027 T5 a two-pole switching device for a power line or supply line is described, which can be switched by a microcontroller. The switching signal is also generated in relation to the ground potential, so that even here voltage fluctuations in the supply line can lead to the switching signal is not correctly interpreted or implemented.

Aus der DE 10 2008 064 393 A1 ist eine zweipolige Schalteinrichtung bekannt, bei welcher ein Spannungsabfall über einer Sicherung einer elektrischen Versorgungsleitung ermittelt wird, also eine Potentialdifferenz, die unabhängig vom Massepotential ist. Auf Grundlage dieser Potentialdifferenz wird ein Feldeffekttransistor in der Versorgungsleitung geschaltet.From the DE 10 2008 064 393 A1 is a two-pole switching device is known in which a voltage drop across a fuse of an electrical supply line is determined, ie a potential difference that is independent of the ground potential. Based on this potential difference, a field effect transistor is connected in the supply line.

Aus der DE 10 2009 029 226 A1 ist bekannt, zur Potentialtrennung einer Schalteinrichtung einerseits und der zugehörigen Steuereinrichtung andererseits eine magnetische Kopplung über ein Relais bereitzustellen, durch dessen Anker ein Widerstandsbauteil zwischen zwei Arbeitskontakte in der Versorgungsleitung gedrückt wird.From the DE 10 2009 029 226 A1 It is known to provide for electrical isolation of a switching device on the one hand and the associated control device on the other hand, a magnetic coupling via a relay, through the armature of a resistor component between two normally-open contacts in the supply line is pressed.

Aus der DE 10 2009 000 593 A1 ist hierzu bekannt, eine elektromechanische Komponente zum Schalten, beispielsweise ein Relais, gepulst zu betreiben.From the DE 10 2009 000 593 A1 For this purpose, it is known to operate an electromechanical component for switching, for example a relay, pulsed.

Aus der DE 20 2013 104 052 U1 ist eine Niedervolt-Doppelsteckdose mit eingebautem Abwärtswandler bekannt. Der Abwärtswandler wird mittels einer Pulsweitenmodulation betrieben, sodass MOSFETs (metal-oxide semiconductor FET) des Abwärtswandlers getaktet geschaltet werden.From the DE 20 2013 104 052 U1 is a low-voltage double socket with built-in buck converter known. The buck converter is operated by pulse width modulation so that MOSFETs (metal-oxide semiconductor FET) of the buck converter are switched clocked.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zweipolige Schalteinrichtung, die in eine elektrische Versorgungsleitung geschaltet ist, auch bei Spannungsschwankungen oder Potentialschwankungen der Versorgungsleitung zuverlässig zu schalten.The invention has for its object to reliably switch a two-pole switching device which is connected in an electrical supply line, even with voltage fluctuations or potential fluctuations of the supply line.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are given by the features of the dependent claims.

Durch die Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum Steuern oder Schalten eines Stromes in der elektrischen Versorgungsleitung in Abhängigkeit von einem Schaltsignal bereitgestellt. Das Steuern des Stromes erfolgt mittels einer zweipoligen Schalteinrichtung, die einen ersten Anschlusspol zum Anschließen an einen quellenseitigen Leitungsteil der Versorgungsleitung und einen zweiten Anschlusspol zum Anschließen an einen verbraucherseitigen Leitungsteil der Versorgungsleitung aufweist. Mit anderen Worten verbindet die Schalteinrichtung nach dem Anschließen die beiden Leitungsteile. Somit sind die Leitungsteile also über die Schalteinrichtung verschaltet. Befindet sich die Schalteinrichtung in einem elektrisch sperrenden Zustand, kann kein Strom zwischen den Leitungsteilen fließen und damit auch kein Strom in der Versorgungsleitung insgesamt. Weist die Schalteinrichtung einen elektrisch leitenden Zustand auf, so kann der Strom zwischen den Leitungsteilen und somit der Strom in der Versorgungsleitung insgesamt fließen. Zum Einstellen des Schaltzustands weist die Schalteinrichtung einen Steuereingang auf. Mit diesem Steuereingang ist eine Steuereinrichtung zum Einstellen des Schaltzustands der Schalteinrichtung gekoppelt. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Schaltzustand in Abhängigkeit von einem Detektionssignal einzustellen.The invention thus provides a device for controlling or switching a current in the electrical supply line as a function of a switching signal. The current is controlled by means of a two-pole switching device which has a first connection pole for connection to a source-side line part of the supply line and a second connection pole for connection to a consumer-side line part of the supply line. In other words, the switching device connects after connecting the two line parts. Thus, the line parts are connected via the switching device. If the switching device is in an electrically blocking state, no current can flow between the line parts and thus also no current in the supply line as a whole. If the switching device has an electrically conductive state, then the current between the line parts and thus the current in the supply line can flow overall. For setting the switching state, the switching device has a control input. A control device for setting the switching state of the switching device is coupled to this control input. The control device is set up to set the switching state as a function of a detection signal.

Damit nun die Schalteinrichtung und die Steuereinrichtung unabhängig von Potentialschwankungen auf der Versorgungsleitung zuverlässig betrieben werden können, ist eine von der Versorgungsleitung verschiedene elektrische Koppeleinrichtung zum Koppeln zumindest eines der Anschlusspole der zweipoligen Schalteinrichtung, also des quellenseitigen und/oder verbraucherseitigen Anschlusspols, mit einem Massepotential des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Koppeleinrichtung ist insbesondere auch verschieden oder unterschiedlich zur Schalteinrichtung selbst. Die Koppeleinrichtung kann also einen ersten Leitungszweig aufweisen, welcher den quellenseitigen ersten Anschlusspol mit dem Massepotential verbindet. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein zweiter Leitungszweig vorgesehen sein, welcher den verbraucherseitigen zweiten Anschlusspol mit dem Massepotential verbindet. Die Koppeleinrichtung weist hierbei einen Schalter oder allgemein ein schaltbar ausgestaltetes Verbindungselement auf, welches dazu eingerichtet ist, das eigentliche Schaltsignal zu empfangen, durch welches gesteuert oder festgelegt wird, ob der Strom in der Versorgungsleitung fließen soll oder nicht. Das Verbindungselement ist des Weiteren dazu eingerichtet, den zumindest einen Anschlusspol mit dem Massepotential nur zu verbinden, falls das Schaltsignal vorliegt, falls also das Schaltsignal einen Aktivpegel oder High-Pegel aufweist.So that now the switching device and the control device can be reliably operated independently of potential fluctuations on the supply line, is a different electrical connection means from the supply line for coupling at least one of the connection poles of the two-pole switching device, that is, the source-side and / or the consumer-side connection pole, provided with a ground potential of the motor vehicle. The coupling device is in particular also different or different from the switching device itself. The coupling device can thus have a first line branch which connects the source-side first connection pole to the ground potential. Additionally or alternatively, a second line branch may be provided which connects the consumer-side second connection pole to the ground potential. The coupling device in this case has a switch or generally a switchable ausgestaltetes connecting element, which is adapted to receive the actual switching signal by which is controlled or determined whether the current should flow in the supply line or not. The connecting element is further configured to connect the at least one terminal pole to the ground potential only if the switching signal is present, that is, if the switching signal has an active level or high level.

Das Schaltsignal steuert also nicht direkt die zweipolige Schalteinrichtung der Versorgungsleitung selbst, sondern lediglich das Verbindungselement, welches in Abhängigkeit von dem Schaltsignal den ersten Anschlusspol und/oder den zweiten Anschlusspol mit dem Massepotential verbindet. Falls das Verbindungselement elektrisch leitend ist, also der zumindest eine Anschlusspol mit dem Massepotential verbunden ist, fließt entsprechend ein elektrischer Strom von dem Anschlusspol zum Massepotential. Dieser Strom ist hier als Massestrom (Englisch: ground current) bezeichnet. Die Koppeleinrichtung weist des Weiteren eine Erfassungseinrichtung auf, die in Abhängigkeit von dem durch die Koppeleinrichtung zum Massepotential fließenden Massestrom das Detektionssignal erzeugt. Wird also durch das Schaltsignal das Verbindungselement elektrisch leitend geschaltet und hierdurch ein Massestrom von dem zumindest einen Anschlusspol hin zum Massepotential erzeugt, so wird dies durch die Erfassungseinrichtung erfasst und als Detektionssignal an die eigentliche Steuereinrichtung signalisiert. Die Steuereinrichtung schaltet dann in Abhängigkeit von dem Detektionssignal die zweipolige Schalteinrichtung über deren Steuereingang.The switching signal thus does not directly control the two-pole switching device of the supply line itself, but only the connecting element, which connects the first terminal pole and / or the second terminal pole to the ground potential as a function of the switching signal. If the connecting element is electrically conductive, that is to say the at least one connecting pole is connected to the ground potential, then an electric current flows from the connecting pole to the ground potential. This current is referred to here as ground current. The coupling device furthermore has a detection device which generates the detection signal as a function of the mass flow flowing through the coupling device to the ground potential. Thus, if the connection element is switched to be electrically conductive by the switching signal and thus a ground current is generated by the at least one connection pole towards the ground potential, this is detected by the detection device and signaled as a detection signal to the actual control device. The control device then switches in dependence on the detection signal, the two-pole switching device via the control input.

Die Erfassungseinrichtung kann hierbei zum Messen oder Erfassen des Massestroms einen Spannungsabfall über einem Widerstandselement, das heißt einem Shunt-Widerstand, erfassen, sodass die Erfassungseinrichtung keine Abhängigkeit vom absoluten Potential aufweist.In this case, for detecting or detecting the mass flow, the detection device can detect a voltage drop across a resistance element, that is, a shunt resistor, so that the detection device has no dependence on the absolute potential.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass bei geöffnetem Verbindungselement, wenn kein Massestrom fließt, die Anordnung aus zweipoliger Schalteinrichtung und Steuereinrichtung sowie der Koppeleinrichtung frei dem Potential der Versorgungsleitung folgen kann. Des Weiteren ist die Koppeleinrichtung stromlos geschaltet, sodass zum Aufrechterhalten des Schaltzustands der Schalteinrichtung kein Steuerstrom nötig ist. Nur zum Wechseln des Schaltzustands muss das Verbindungselement geschlossen werden, sodass zum Auslösen des Zustandswechsels der Schalteinrichtung der Massestrom fließt. Andernfalls ist kein Bezug der Steuereinrichtung und der Koppeleinrichtung zum Massepotential nötig. Des Weiteren ist ein Stromfluss des Massestroms immer möglich, solange das Potential der Versorgungsspannung größer als das Massepotential ist.The invention provides the advantage that when the connection element is open when no mass flow flows, the arrangement of two-pole switching device and control device and the coupling device can follow the potential of the supply line free. Furthermore, the coupling device is de-energized, so that no control current is needed to maintain the switching state of the switching device. Only to change the switching state, the connecting element must be closed, so that flows to trigger the state change of the switching device, the mass flow. Otherwise, no reference of the control device and the coupling device to the ground potential is necessary. Furthermore, a current flow of the ground current is always possible as long as the potential of the supply voltage is greater than the ground potential.

Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass durch die Koppeleinrichtung jeder der Anschlusspole mit dem Massepotential verschaltet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass unabhängig vom aktuellen Schaltzustand der Schalteinrichtung jederzeit der Massestrom erzeugt werden kann.A further development provides that each of the connection poles is connected to the ground potential by the coupling device. This has the advantage that regardless of the current switching state of the switching device, the mass flow can be generated at any time.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Koppeleinrichtung eine Diode aufweist, deren Flussrichtung von dem zumindest einen Anschlusspol zum Massepotential hin gerichtet ist. Hierdurch wird die Vorrichtung auch zum Schalten eines Wechselstroms ertüchtigt. Als weiterer Vorteil ergibt sich ein Verpolschutz.A development provides that the coupling device has a diode whose flow direction is directed by the at least one terminal pole to the ground potential. As a result, the device is also upgraded to switch an alternating current. Another advantage is a reverse polarity protection.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung für jeden mit dem Massepotential gekoppelten Anschlusspol jeweils eine Stromquelle umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Stromstärke des von dem Anschlusspol zum Massepotential hin fließenden Massestroms auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch bei geschlossenem oder elektrisch leitfähigem Verbindungselement das Potential der Versorgungsleitung unabhängig vom Massepotential bleibt.A development provides that the detection device for each coupled to the ground potential terminal pole each comprises a current source which is adapted to set a current intensity of the ground potential of the terminal to ground potential flowing to a predetermined value. This results in the advantage that even with a closed or electrically conductive connecting element, the potential of the supply line remains independent of the ground potential.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Steuereinrichtung für die zweipolige Schalteinrichtung dazu eingerichtet ist, den Schaltzustand der Schalteinrichtung gemäß einer vorbestimmten Pulslängencodierung als eine Funktion einer Pulsdauer des Detektionssignals einzustellen. Mit anderen Worten wird als Detektionssignal ein Rechteckimpuls erzeugt. In Abhängigkeit von der Pulsdauer des Rechteckimpulses schaltet die Steuereinrichtung die zweipolige Schalteinrichtung entweder in einen elektrisch leitfähigen oder in einen elektrisch sperrenden Zustand. Eine Pulslängencodierung weist den Vorteil auf, dass sie sehr robust gegen Fehlauslösungen ist. Durch Auswahl oder Zuordnen der Schaltzustände zur Pulsdauer des Detektionssignals kann eine Priorität auf schnelles Einschalten oder schnelles Ausschalten gelegt werden.A development provides that the control device for the two-pole switching device is set up to set the switching state of the switching device according to a predetermined pulse length coding as a function of a pulse duration of the detection signal. In other words, a rectangular pulse is generated as the detection signal. Depending on the pulse duration of the rectangular pulse, the control device switches the two-pole switching device either in an electrically conductive state or in an electrically blocking state. Pulse length coding has the advantage that it is very robust against false triggering. By selecting or assigning the switching states to the pulse duration of the detection signal, a priority can be placed on fast switching on or fast switching off.

Durch die Pulslängencodierung ist insbesondere eine Referenzdauer vorgegeben und die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, einen ersten Schaltzustand der Schalteinrichtung (beispielsweise elektrisch sperrend) einzustellen, falls die Pulsdauer des Detektionssignals kleiner als die Referenzdauer ist. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, einen zum ersten Schaltzustand komplementären zweiten Schaltzustand der Schalteinrichtung (beispielsweise elektrisch leitend) einzustellen, falls die Pulsdauer des Detektionssignals größer als die Referenzdauer ist. Durch Vorgeben einer Referenzdauer ergibt sich der Vorteil, dass ein Abgleich zwischen einer Reaktionsschnelle oder Reaktionszeit der Steuereinrichtung einerseits und der Robustheit gegenüber Fehlauslösungen durch Einstellen der Referenzdauer ermöglicht ist.In particular, a reference duration is predetermined by the pulse length coding, and the control device is set up to set a first switching state of the switching device (for example, electrically blocking) if the pulse duration of the detection signal is shorter than the reference duration. Furthermore, the control device is set up to set a second switching state of the switching device that is complementary to the first switching state (for example, electrically conductive) if the pulse duration of the detection signal is greater than the reference duration. By specifying a reference duration, there is the advantage that a comparison between a quick response or reaction time of the control device on the one hand and the robustness against false triggering by setting the reference duration is possible.

Die Schalteinrichtung weist zum Schalten des Stromes bevorzugt zumindest einen Halbleiterschalter auf, insbesondere einen FET, beispielsweise einen MOSFET.For switching the current, the switching device preferably has at least one semiconductor switch, in particular a FET, for example a MOSFET.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Schalteinrichtung selbsthaltend ausgestaltet ist. Sie hält also unabhängig von der Steuereinrichtung den zuletzt eingestellten Schaltzustand so lange, bis die Steuereinrichtung ein Umschaltsignal erzeugt. Somit kann die Schalteinrichtung zwischen den Schaltvorgängen stromlos bleiben, was einen besonders sparsamen Betrieb der Vorrichtung ermöglicht. Eine selbsthaltende Schalteinrichtung kann z. B. mittels eines FET mit einer Gate-Kapazität realisiert werden. Für die selbsthaltende Ausgestaltung kann beispielsweise eine Flip-Flop-Schaltung vorgesehen sein.A further embodiment provides that the switching device is configured self-holding. It thus holds independently of the control device the last set switching state until the control device generates a switching signal. Thus, the switching device between the switching operations remain de-energized, which allows a particularly economical operation of the device. A self-holding switching device can, for. B. be realized by means of a FET with a gate capacitance. For the self-holding embodiment, for example, a flip-flop circuit may be provided.

Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer Versorgungsleitung zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Spannungsquelle mit zumindest einem elektrischen Verbraucher. Beispielsweise kann es sich bei der Versorgungsleitung um die elektrische Leitung zum Verbinden der Fahrzeugbatterie mit den elektrischen Verbrauchern handeln. Die Versorgungsleitung kann insbesondere Bestandteil eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeugs sein. Die Versorgungsleitung weist zwei Leitungsteile auf, nämlich einen quellenseitigen Leitungsteil und einen verbraucherseitigen Leitungsteil. Diese beiden Leitungsteile sind über eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden, sodass also ausgehend von der Spannungsquelle der quellenseitige Leitungsteil zur Vorrichtung hinführt und ausgehend von der Vorrichtung der verbraucherseitige Leitungsteil zu den elektrischen Verbrauchern führt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist den Vorteil auf, dass zum Halten des Schaltzustands der Schalteinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein Betriebsstrom nötig ist. Somit wird insbesondere bei ausgeschaltetem oder geparktem Kraftfahrzeug dessen Fahrzeugbatterie nicht belastet.The invention also includes a motor vehicle with a supply line for electrically connecting an electrical voltage source with at least one electrical load. For example, the supply line may be the electrical line for connecting the vehicle battery to the electrical consumers. The supply line may in particular be part of an electrical system of the motor vehicle. The supply line has two line parts, namely a source-side line part and a consumer-side line part. These two line parts are connected via an embodiment of the device according to the invention, so therefore, starting from the voltage source, the source-side line part leads to the device and, starting from the device, the consumer-side line part leads to the electrical consumers. The motor vehicle according to the invention has the advantage that no operating current is necessary to maintain the switching state of the switching device of the device according to the invention. Thus, in particular when the vehicle is switched off or parked, the vehicle battery is not loaded.

Zu der Erfindung gehört schließlich auch ein Verfahren zum Schalten eines Stromes in einer elektrischen Versorgungsleitung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Schaltsignal. Das Verfahren geht davon aus, dass eine zweipolige Schalteinrichtung mit einem ersten Anschlusspol zum Anschließen an einen quellenseitigen Leitungsteil der Versorgungsleitung und einem zweiten Anschlusspol zum Anschließen an einen verbraucherseitigen Leitungsteil der Versorgungsleitung und mit einem Steuereingang bereitgestellt ist. Eine mit dem Steuereingang gekoppelte Steuereinrichtung stellt einen Schaltzustand der Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einem Detektionssignal ein. Zum Erzeugen des Detektionssignals koppelt eine von der Versorgungsleitung verschiedene elektrische Koppeleinrichtung zumindest einen der Anschlusspole mit dem Massepotential des Kraftfahrzeugs, wobei die Koppeleinrichtung ein steuerbares Verbindungselement aufweist, welches das eigentliche, externe Schaltsignale empfängt und den zumindest einen Anschlusspol mit dem Massepotential nur elektrisch verbindet, falls das Schaltsignal vorliegt. Ansonsten, falls also das Schaltsignal nicht vorliegt, ist das Potential der Versorgungsleitung von dem Massepotential getrennt. Die Koppeleinrichtung weist eine Erfassungseinrichtung auf, die in Abhängigkeit von dem durch die Koppeleinrichtung zum Massepotential fließenden Massestrom das Detektionssignal erzeugt.Finally, the invention also includes a method for switching a current in an electrical supply line of a motor vehicle as a function of a switching signal. The method assumes that a two-pole switching device is provided with a first connection pole for connection to a source-side line part of the supply line and a second connection pole for connection to a consumer-side line part of the supply line and with a control input. A control device coupled to the control input adjusts a switching state of the switching device as a function of a detection signal. In order to generate the detection signal, an electrical coupling device different from the supply line couples at least one of the connection poles to the ground potential of the motor vehicle, the coupling device having a controllable connection element which receives the actual, external switching signal and only electrically connects the at least one connection pole to the ground potential, if the switching signal is present. Otherwise, if so, the switching signal is not present, the potential of the supply line is disconnected from the ground potential. The coupling device has a detection device which generates the detection signal as a function of the mass flow flowing through the coupling device to the ground potential.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich somit durch den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung und führt damit zu denselben Vorteilen.The inventive method thus results from the operation of the device according to the invention and thus leads to the same advantages.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the method according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the device according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:In the following an embodiment of the invention is described. This shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und 1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention and

2 eine schematische Darstellung von Diagrammen zur Veranschaulichung einer Pulslängencodierung zum Schalten einer Schalteinrichtung des Kraftfahrzeugs von 1. 2 a schematic representation of diagrams to illustrate a Pulse length coding for switching a switching device of the motor vehicle of 1 ,

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln kann. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Spannungsquelle 2 auf, bei der es sich insbesondere um die Fahrzeugbatterie und/oder einen elektrischen Generator handelt. Die Spannungsquelle 2 erzeugt eine Versorgungsspannung 3, die über eine Versorgungsleitung 4 an elektrische Verbraucher 5 des Kraftfahrzeugs 1 übertragen wird. Die elektrischen Verbraucher 5 sind in 1 durch ein einzelnes Symbol dargestellt. Die elektrischen Verbraucher 5 können beispielsweise eine Klimatisierungseinrichtung und/oder einen elektrischen Starter für einen Verbrennungsmotor und/oder eine Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 umfassen. 1 shows a motor vehicle 1 which may be, for example, a motor vehicle, in particular a passenger car. The car 1 has a voltage source 2 on, which is in particular the vehicle battery and / or an electric generator. The voltage source 2 generates a supply voltage 3 that have a supply line 4 to electrical consumers 5 of the motor vehicle 1 is transmitted. The electrical consumers 5 are in 1 represented by a single symbol. The electrical consumers 5 For example, an air conditioning device and / or an electric starter for an internal combustion engine and / or a lighting device of the motor vehicle 1 include.

Der von der Spannungsquelle 2 zu den elektrischen Verbrauchern 5 fließende Versorgungsstrom oder kurz Strom I wird über ein Massepotential 6 des Kraftfahrzeugs zurück zur Spannungsquelle 2 geleitet, sodass sich der Stromkreis schließt. Zum Schalten oder Steuern des Stromes I ist eine Vorrichtung 7 bereitgestellt, über welche ein quellenseitiger Leitungsteil 8 der Versorgungsleitung 4 und ein verbraucherseitiger Leitungsteil 9 der Versorgungsleitung 4 miteinander verschaltet sind. Hierzu ist der quellenseitige Leitungsteil 8 an einen ersten Anschlusspol 10 und der verbraucherseitige Leitungsteil 9 an einen zweiten Anschlusspol 11 angeschlossen. Die Anschlusspole 10, 11 sind über eine Schalteinrichtung 12 miteinander verschaltet oder verbunden. Damit ist die Schalteinrichtung 12 mit den Anschlusspolen 10, 11 eine zweipolige Schalteinrichtung. Der Versorgungsstrom I fließt somit durch oder über die Schalteinrichtung 12.The one from the voltage source 2 to the electrical consumers 5 flowing supply current or short current I is above a ground potential 6 of the motor vehicle back to the voltage source 2 routed so that the circuit closes. For switching or controlling the current I is a device 7 provided via which a source-side conduit part 8th the supply line 4 and a consumer-side line part 9 the supply line 4 interconnected with each other. For this purpose, the source-side line part 8th to a first terminal pole 10 and the consumer-side line part 9 to a second terminal pole 11 connected. The connecting poles 10 . 11 are via a switching device 12 interconnected or connected. This is the switching device 12 with the connection poles 10 . 11 a two-pole switching device. The supply current I thus flows through or via the switching device 12 ,

Insgesamt weist die Vorrichtung 7 eine Schaltfunktion oder Relaisfunktion auf, die zusätzlich auch als Sicherungsfunktion zum Schutz der Verbraucher 5 gegen einen Überstrom oder eine zu große Stromstärke des Versorgungsstroms I erweitert werden kann.Overall, the device 7 a switching function or relay function, which also serves as a backup function to protect the consumer 5 can be extended against an overcurrent or too high a current of the supply current I.

Zum Unterbrechen des Versorgungsstromes I ist ein Halbleiterschalter 13 oder sind mehrere Halbleiterschalter 13 durch die Schalteinrichtung 12 bereitgestellt. Die Schalteinrichtung 12 kann zwischen zwei Schaltzuständen 14 umgeschaltet werden, nämlich einem elektrisch leitfähigen Schaltzustand 15 (ON) und einem elektrisch sperrenden Zustand 16 (OFF). Zum Umschalten zwischen den Schaltzuständen 14 ist eine Steuereinrichtung 17 mit einem Steuereingang 18 der Schalteinrichtung 12 verbunden. Die Schalteinrichtung 12 ist selbsthaltend ausgestaltet, sodass sie ohne ein Signal am Steuereingang 18 den zuletzt eingestellten Schaltzustand 14 selbständig hält.To interrupt the supply current I is a semiconductor switch 13 or are multiple semiconductor switches 13 through the switching device 12 provided. The switching device 12 can be between two switching states 14 be switched, namely an electrically conductive switching state 15 (ON) and an electrically blocking state 16 (OFF). For switching between the switching states 14 is a control device 17 with a control input 18 the switching device 12 connected. The switching device 12 is designed to be self-holding, so that it is without a signal at the control input 18 the last set switching state 14 self-employed.

Die Steuereinrichtung 17 schaltet zwischen den Schaltzuständen 14 in Abhängigkeit von einem Detektionssignal S um, das von einer Koppeleinrichtung 19 erzeugt wird. Die Koppeleinrichtung 19 erzeugt das Detektionssignal S in Abhängigkeit von einem externen Schaltsignal 20, das beispielsweise durch ein Steuergerät und/oder einen Mikrocontroller des Kraftfahrzeugs 1 erzeugt werden kann. Beispielsweise kann das Schaltsignal 20 in Abhängigkeit von einer Betätigung einer Zündung oder eines Zündschlosses des Kraftfahrzeugs 1 erzeugt werden.The control device 17 switches between the switching states 14 in response to a detection signal S to that of a coupling device 19 is produced. The coupling device 19 generates the detection signal S in response to an external switching signal 20 , for example, by a control unit and / or a microcontroller of the motor vehicle 1 can be generated. For example, the switching signal 20 in response to an actuation of an ignition or an ignition lock of the motor vehicle 1 be generated.

Durch die Koppeleinrichtung 19 sind in dem in 1 veranschaulichten Beispiel der erste Anschlusspol 10 und der zweite Anschlusspol 11 mit dem Massepotential 6 verschaltet. Hierbei weist die Koppeleinrichtung 19 einen ersten Leitungszweig 21, einen zweiten Leitungszweig 22 und einen dritten gemeinsamen Leitungszweig 23 auf. Der gemeinsame Leitungszweig 23 ist über den ersten Leitungszweig 21 mit dem ersten Anschluss 10 und über den zweiten Leitungszweig 22 mit dem zweiten Anschluss 11 verbunden. Der gemeinsame Leitungszweig 23 weist ein schaltbares Verbindungselement 24 auf, bei dem es sich beispielsweise um eine Halbleiter-Schalteinrichtung mit beispielsweise einem Transistor handeln kann. Ein Gate oder ein Basiskontakt des Transistors kann mit einem Schalteingang 25 zum Empfangen des Schaltsignals 20 gekoppelt sein.Through the coupling device 19 are in the in 1 illustrated example, the first terminal pole 10 and the second terminal pole 11 with the ground potential 6 connected. In this case, the coupling device 19 a first line branch 21 , a second line branch 22 and a third common leg 23 on. The common line branch 23 is over the first leg of the line 21 with the first connection 10 and over the second leg 22 with the second connection 11 connected. The common line branch 23 has a switchable connection element 24 which may be, for example, a semiconductor switching device with, for example, a transistor. A gate or base contact of the transistor may be connected to a switching input 25 for receiving the switching signal 20 be coupled.

Falls das elektrische Verbindungselement 24 durch das Schaltsignal 20 in einen elektrisch leitfähigen Zustand geschaltet ist, fließt von den Anschlusspolen 10, 11 über den gemeinsamen Schaltungszweig 23 ein Massestrom Ig zum Massepotential 6. Für jeden Leitungszweig 21, 22 kann eine Erfassungseinrichtung 26 jeweils ein Erfassungselement 27, beispielsweise einen Messwiderstand oder Shunt-Widerstand, aufweisen, über welchem eine Messspannung 28 in Abhängigkeit von dem Massestrom Ig abfällt. Die Messspannung 28 kann als das Detektionssignal S an die Steuereinrichtung 17 übertragen oder weitergeleitet werden. Um auch bei elektrisch leitfähigem Verbindungselement 24 ein Potential der Versorgungsleitung 4 und/oder der Anschlusspole 10, 11 vom Massepotential 6 unabhängig zu machen, kann jeder Anschlusspol 10, 11 über eine Stromquellenschaltung oder kurz Stromquelle 29 der Koppeleinrichtung 19 mit dem Verbindungselement 24 gekoppelt sein. Schaltungen zum Bereitstellen einer Stromquelle 29 sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt.If the electrical connection element 24 through the switching signal 20 is switched to an electrically conductive state, flows from the terminal poles 10 . 11 over the common circuit branch 23 a mass flow Ig to the ground potential 6 , For each line branch 21 . 22 may be a detection device 26 one detection element each 27 , For example, a measuring resistor or shunt resistor, above which a measuring voltage 28 decreases as a function of the mass flow Ig. The measuring voltage 28 can as the detection signal S to the control device 17 be transferred or forwarded. To even with electrically conductive connecting element 24 a potential of the supply line 4 and / or the terminal poles 10 . 11 from the ground potential 6 independently, each terminal pole can 10 . 11 via a power source circuit or short power source 29 the coupling device 19 with the connecting element 24 be coupled. Circuits for providing a power source 29 are known per se from the prior art.

2 veranschaulicht, wie mittels einer Pulslängencodierung oder Pulsdauercodierung des Detektionssignals S durch die Steuereinrichtung 17 erkannt werden kann, ob die Schalteinrichtung 12 in den elektrisch leitfähigen Zustand 15 oder den elektrisch sperrenden Zustand 16 geschaltet werden soll. Über der Zeit t ist ein Verlauf des Massestroms Ig veranschaulicht, durch welchen korrespondierend oder korrelierend der Spannungsabfall 28 und damit das Detektionssignal S erzeugt wird. Es wird nur im Umschaltmoment ein Massestrom Ig benötigt, sodass sowohl bei ausgeschalteter Schalteinrichtung 12 als auch bei eingeschalteter Schalteinrichtung 12 kein Steuerstrom oder Massestrom Ig geführt werden muss. Der aktuelle Schaltzustand 14 der Steuereinrichtung 12 kann an einem Signalausgang der Schalteinrichtung 12 signalisiert werden. 2 illustrates how by means of a pulse length coding or pulse duration coding of the detection signal S by the control device 17 It can be detected whether the switching device 12 in the electrically conductive state 15 or the electrically blocking state 16 should be switched. Over the time t, a course of the mass flow Ig is illustrated, through which the voltage drop corresponding or correlating 28 and thus the detection signal S is generated. It is only required in Umschaltmoment a mass flow Ig, so that both switched off switching device 12 as well as switched on switching device 12 no control current or mass flow Ig must be performed. The current switching state 14 the control device 12 can at a signal output of the switching device 12 be signaled.

Die Pulslängencodierung kann eine vorbestimmte Referenzdauer Tr vorsehen. Ist ein Steuerpuls 30 kürzer als Tr, so wird die Schalteinrichtung 12 in den elektrisch sperrenden Zustand 16 geschaltet. Die Schaltzeit für den Steuerpuls 30 beträgt also Toff < Tr. Ist ein Steuerpuls 31 länger als Tr, so wird die Schalteinrichtung 12 in den elektrisch leitenden Zustand 15 geschaltet. Der Steuerpuls 31 weist also eine Pulsdauer Ton auf, für die gilt: Ton > Tr. Es ergibt sich hierdurch eine Schaltverzögerung oder Anzugsverzögerung von Tr und eine Abfallverzögerung von Toff.The pulse length coding may provide a predetermined reference duration Tr. Is a control pulse 30 shorter than Tr, then the switching device 12 in the electrically blocking state 16 connected. The switching time for the control pulse 30 is Toff <Tr. Is a control pulse 31 longer than Tr, then the switching device 12 in the electrically conductive state 15 connected. The control pulse 31 thus has a pulse duration tone, for which applies: sound> Tr. This results in a switching delay or a pickup delay of Tr and a dropout delay of Toff.

Der stromlose Betrieb ist dadurch ermöglicht, dass die Schalteinrichtung 12 ohne Betriebsspannung an dem Steuereingang 18 selbsthaltend ist. Es können aber dennoch weitere redundante Steuerpulse 32 gesendet werden, welche im Normalfall ohne Wirkung sind, aber im Falle einer Fehlumschaltung wieder den gewünschten Schaltzustand herstellen.The currentless operation is made possible by the fact that the switching device 12 without operating voltage at the control input 18 is self-holding. But it can still further redundant control pulses 32 are sent, which are normally ineffective, but restore the desired switching state in the case of a false switch.

In einer weiteren Ausprägung kann auch gleich bei steigender Flanke und/oder fallender Flanke geschaltet werden, wodurch die Anzugsverzögerung und/oder Abfallverzögerung verringert wird.In a further embodiment, it is also possible to switch immediately when the rising edge and / or the falling edge occur, as a result of which the pull-in delay and / or drop-off delay is reduced.

In einer weiteren Ausprägung kann die Stromhöhe oder Stromstärke eines Stromspiegels der Stromquellen 29 variiert werden, sodass zum Beispiel eine Auslösung einer Sicherungsfunktion durch eine vergrößerte Stromstärke des Massestroms Ig von der Steuereinrichtung 17 an ein externes Steuergerät (nicht dargestellt) zurückgemeldet wird.In another embodiment, the current level or current of a current mirror of the power sources 29 can be varied, so that, for example, a triggering of a fuse function by an increased current intensity of the mass flow Ig of the control device 17 is reported back to an external controller (not shown).

Durch eine Diode 33 wird die Vorrichtung 7 wechselstromtauglich.Through a diode 33 becomes the device 7 AC compatible.

Das Beispiel zeigt somit, wie durch die Erfindung ein potentialfreies Halbleiterrelais mit betriebsstromloser Ansteuerung bereitgestellt werden kann.The example thus shows how the invention can provide a potential-free semiconductor relay with a non-operating drive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Vorrichtung (7) zum Steuern eines Stromes (I) in einer elektrischen Versorgungsleitung (4) eines Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von einem Schaltsignal (20), aufweisend: – eine zweipolige Schalteinrichtung (12) mit einem ersten Anschlusspol (10) zum Anschließen an einen quellenseitigen Leitungsteil (8) der Versorgungsleitung (4) und einem zweiten Anschlusspol (11) zum Anschließen an einen verbraucherseitigen Leitungsteil (9) der Versorgungsleitung (4) und mit einem Steuereingang (18), – eine mit dem Steuereingang (18) gekoppelte Steuereinrichtung (17) zum Einstellen eines Schaltzustands (14) der Schalteinrichtung (12) in Abhängigkeit von einem Detektionssignal (S), gekennzeichnet durch – eine von der Versorgungsleitung (S) verschiedene elektrische Koppeleinrichtung (19) zum Koppeln zumindest eines der Anschlusspole (10, 11) mit einem Massepotential (6) des Kraftfahrzeugs (1), wobei die Koppeleinrichtung (19) ein steuerbares Verbindungselement (24) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, das Schaltsignal (20) zu empfangen und den zumindest einen Anschlusspol (10, 11) mit dem Massepotential (6) elektrisch nur zu verbinden, falls das Schaltsignal (20) vorliegt, – wobei die Koppeleinrichtung (19) eine Erfassungseinrichtung (26) aufweist, die in Abhängigkeit von einem durch die Koppeleinrichtung (19) zum Massepotential (6) fließenden Massestrom (Ig) das Detektionssignal (S) erzeugt.Contraption ( 7 ) for controlling a current (I) in an electrical supply line ( 4 ) of a motor vehicle ( 1 ) in response to a switching signal ( 20 ), comprising: - a two-pole switching device ( 12 ) with a first connection pole ( 10 ) for connection to a source-side line part ( 8th ) of the supply line ( 4 ) and a second terminal pole ( 11 ) for connection to a consumer-side line part ( 9 ) of the supply line ( 4 ) and with a control input ( 18 ), - one with the control input ( 18 ) coupled control device ( 17 ) for setting a switching state ( 14 ) of the switching device ( 12 ) in dependence on a detection signal (S), characterized by - an electrical coupling device which is different from the supply line (S) ( 19 ) for coupling at least one of the terminal poles ( 10 . 11 ) with a ground potential ( 6 ) of the motor vehicle ( 1 ), wherein the coupling device ( 19 ) a controllable connecting element ( 24 ), which is adapted to the switching signal ( 20 ) and the at least one terminal pole ( 10 . 11 ) with the ground potential ( 6 ) electrically only if the switching signal ( 20 ), the coupling device ( 19 ) a detection device ( 26 ), which in dependence on a by the coupling device ( 19 ) to the ground potential ( 6 ) flowing mass flow (Ig) generates the detection signal (S). Vorrichtung (7) nach Anspruch 1, wobei durch die Koppeleinrichtung (19) jeder der Anschlusspole (10, 11) mit dem Massepotential (6) verschaltet ist.Contraption ( 7 ) according to claim 1, wherein the coupling device ( 19 ) each of the connection poles ( 10 . 11 ) with the ground potential ( 6 ) is interconnected. Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Koppeleinrichtung (19) eine Diode (33) aufweist, deren Flussrichtung von dem zumindest einen Anschlusspol (10, 11) zum Massepotential (6) gerichtet ist.Contraption ( 7 ) according to one of the preceding claims, wherein the coupling device ( 19 ) a diode ( 33 ) whose flow direction from the at least one terminal pole ( 10 . 11 ) to the ground potential ( 6 ). Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (26) für jeden mit dem Massepotential (6) gekoppelten Anschlusspol (10, 11) jeweils eine Stromquelle (29) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Stromstärke des Massestroms (Ig) auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.Contraption ( 7 ) according to one of the preceding claims, wherein the detection device ( 26 ) for anyone with the ground potential ( 6 ) coupled terminal pole ( 10 . 11 ) each a power source ( 29 ) configured to set a current intensity of the ground current (Ig) to a predetermined value. Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, den Schaltzustand (14) der Schalteinrichtung (12) gemäß einer vorbestimmten Pulslängencodierung als eine Funktion einer Pulsdauer (Toff, Ton) des Detektionssignals (S) einzustellen.Contraption ( 7 ) according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 17 ) is adapted to the switching state ( 14 ) of the switching device ( 12 ) according to a predetermined pulse length coding as a function of a pulse duration (Toff, Ton) of the detection signal (S). Vorrichtung (7) nach Anspruch 5, wobei durch die Pulslängencodierung eine Referenzdauer (Tr) vorgegeben ist und die Steuereinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, einen ersten Schaltzustand (16) der Schalteinrichtung (12) bei einer Pulsdauer (Toff) kleiner als die Referenzdauer (Tr) und einen zum ersten Schaltzustand (16) komplementären zweiten Schaltzustand (15) der Schalteinrichtung (12) bei einer Pulsdauer (Ton) größer als die Referenzdauer (Tr) einzustellen.Contraption ( 7 ) according to claim 5, wherein a reference duration (Tr) is predetermined by the pulse length coding and the control device ( 17 ) is adapted to a first switching state ( 16 ) of the switching device ( 12 ) at a pulse duration (Toff) smaller than the reference duration (Tr) and one to the first switching state ( 16 ) complementary second switching state ( 15 ) of the switching device ( 12 ) at a pulse duration (tone) greater than the reference duration (Tr). Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung (12) selbsthaltend ausgestaltet ist.Contraption ( 7 ) according to one of the preceding claims, wherein the switching device ( 12 ) designed self-holding. Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung (12) zum Schalten des Stromes (I) zumindest einen Halbleiterschalter (13) aufweist.Contraption ( 7 ) according to one of the preceding claims, wherein the switching device ( 12 ) for switching the current (I) at least one semiconductor switch ( 13 ) having. Kraftfahrzeug (1) mit einer Versorgungsleitung (4) zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Spannungsquelle (2) mit zumindest einem elektrischen Verbraucher (5), wobei ein quellenseitiger Leitungsteil (8) und ein verbraucherseitiger Leitungsteil (9) der Versorgungsleitung (4) über eine Vorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden sind.Motor vehicle ( 1 ) with a supply line ( 4 ) for electrically connecting an electrical voltage source ( 2 ) with at least one electrical consumer ( 5 ), wherein a source-side line part ( 8th ) and a consumer-side line part ( 9 ) of the supply line ( 4 ) via a device ( 7 ) are connected according to one of the preceding claims. Verfahren zum Schalten eines Stromes (I) in einer elektrischen Versorgungsleitung (4) eines Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von einem Schaltsignal (20), wobei – eine zweipolige Schalteinrichtung (12) mit einem ersten Anschlusspol (10) zum Anschließen an einen quellenseitigen Leitungsteil (8) der Versorgungsleitung (4) und einem zweiten Anschlusspol (11) zum Anschließen an einen verbraucherseitigen Leitungsteil (9) der Versorgungsleitung (4) und mit einem Steuereingang (18) bereitgestellt wird und – eine mit dem Steuereingang (18) gekoppelte Steuereinrichtung (17) einen Schaltzustand (14) der Schalteinrichtung (12) in Abhängigkeit von einem Detektionssignal (S) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass – eine von der Versorgungsleitung (4) verschiedene elektrische Koppeleinrichtung (19) zumindest einen der Anschlusspole (10, 11) mit einem Massepotential (6) des Kraftfahrzeugs (1) koppelt, wobei die Koppeleinrichtung (6) ein steuerbares Verbindungselement (24) aufweist, welches das Schaltsignal (20) empfängt und den zumindest einen Anschlusspol (10, 11) mit dem Massepotential (6) elektrisch nur verbindet, falls das Schaltsignal (20) vorliegt, und – die Koppeleinrichtung (19) eine Erfassungseinrichtung (26) aufweist, die in Abhängigkeit von einem durch die Koppeleinrichtung (19) zum Massepotential (6) fließenden Massestrom (Ig) das Detektionssignal (S) erzeugt.Method for switching a current (I) in an electrical supply line ( 4 ) of a motor vehicle ( 1 ) in response to a switching signal ( 20 ), where - a two-pole switching device ( 12 ) with a first connection pole ( 10 ) for connection to a source-side line part ( 8th ) of the supply line ( 4 ) and a second terminal pole ( 11 ) for connection to a consumer-side line part ( 9 ) of the supply line ( 4 ) and with a control input ( 18 ) and - one with the control input ( 18 ) coupled control device ( 17 ) a switching state ( 14 ) of the switching device ( 12 ) in response to a detection signal (S), characterized in that - one of the supply line ( 4 ) various electrical coupling device ( 19 ) at least one of the terminal poles ( 10 . 11 ) with a ground potential ( 6 ) of the motor vehicle ( 1 ), wherein the coupling device ( 6 ) a controllable connecting element ( 24 ), which receives the switching signal ( 20 ) receives and the at least one terminal pole ( 10 . 11 ) with the ground potential ( 6 ) electrically connects only if the switching signal ( 20 ), and - the coupling device ( 19 ) a detection device ( 26 ), which in dependence on a by the coupling device ( 19 ) to ground potential ( 6 ) flowing mass flow (Ig) generates the detection signal (S).
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DE102018202878A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Audi Ag Motor vehicle with an electrical connection contact element for a third party start cable and / or for a vehicle-external charger
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