DE102017127701A1

DE102017127701A1 - Schmelzsicherung mit Beschleunigungssensor

Info

Publication number: DE102017127701A1
Application number: DE102017127701.3A
Authority: DE
Inventors: Anton BACHMEIER
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2037-11-24
Also published as: DE102017127701B4

Abstract

Es wird eine Sicherungsvorrichtung (100) zum Absichern einer elektrischen Leitung (380) in einem Bordnetz (372) eines Kraftfahrzeugs (370) vorgestellt. Die Sicherungsvorrichtung (100) umfasst ein erstes Kontaktelement (102), ein zweites Kontaktelement (104), einen das erste Kontaktelement (102) und das zweite Kontaktelement (104) elektrisch verbindenden Schmelzleiter (114) als Auslöseabschnitt (106), einen Beschleunigungssensor (109), der ausgelegt ist zur Erfassung einer auf die Sicherungsvorrichtung (100) wirkende Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf (117; 260), und eine Auswerteeinrichtung (110), die eingerichtet ist, einen Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260) zu ermitteln.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung zum Absichern einer elektrischen Leitung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, einen Stromverteiler für ein Kraftfahrzeug mit einer Anzahl von entsprechenden Sicherungsvorrichtungen, ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem solchen Stromverteiler sowie ein Verfahren zum Absichern einer elektrischen Leitung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Sicherungsvorrichtungen für Fahrzeugbordnetze beschrieben. Die Erfindung kann aber in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher Versorgungspfade abgesichert werden.
Schmelzsicherungen werden in vielen elektrischen und elektronischen Geräten zum Schutz des Benutzers und von Komponenten oder Leitungen des Geräts eingesetzt. So findet sich in modernen Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von Sicherungen, um einzelne Kabelstränge oder Lasten elektrisch abzusichern. Um den Austausch von ausgelösten Schmelzsicherungen zu erleichtern, werden diese häufig als Stecksicherung ausgeführt.
Für einen zuverlässigen Betrieb des Kraftfahrzeuges oder von Teilsystemen des Kraftfahrzeuges sind Diagnosefunktionen über den Zustand der eingesetzten Sicherungen sinnvoll oder notwendig. Aktuell wird dies aufwändig in Steuergeräte integriert, wobei systembedingt keine sicherungsindividuelle Aussage getroffen werden kann.
Die Zustandsdiagnose von Schmelzsicherungen wird deshalb aktuell in einem Standardbordnetz in der Regel nicht beachtet. Für die Themen des automatisierten Fahrens wird in Zukunft eine Diagnoseabdeckung immer wichtiger werden. Ein erster Ansatz ist dabei zumindest eine Auslösung einer Schmelzsicherung zu diagnostizieren. So wird in der nachveröffentlichten DE 10 2017 101 293 A1 eine Schmelzsicherung für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Ein erstes Kontaktelement, von dem ein erster Endabschnitt auf einer ersten Gehäuseseite aus einem Gehäuse herausragt, ein zweites Kontaktelement, von dem ein zweiter Endabschnitt auf der ersten Gehäuseseite aus dem Gehäuse herausragt, wobei das erste und zweite Kontaktelement durch einen in dem Gehäuse aufgenommenen Schmelzleiter miteinander elektrisch verbunden sind, und ein Diagnosekontaktelement, von dem ein Diagnoseendabschnitt aus der ersten Gehäuseseite herausragt und das mit einem Koppelpunkt des ersten Kontaktelements mit dem Schmelzleiter elektrisch verbunden ist.
Zustandsdiagnostizierbare Schmelzsicherungen werden in zukünftigen Systemen wichtig, welche unter der Prämisse automatisiertes Fahren laufen, d.h. hochautomatisiertes Fahren (HAF - englisch: Highly Automated Driving, HAD) mit dem Automatisierungsgrad L3 oder vollautomatisiertem Fahren (VAF) mit dem Automatisierungsgrad L4. Die Wichtigkeit ergibt sich aus der sogenannten Diagnoseabdeckung (englisch: Diagnostic Coverage, DC), welche bei sicherheitsrelevanten Systemen eine Rolle spielt um Fehlerraten in Bauteilen zu senken. Diese Diagnoseabdeckung fordert nicht nur, dass ein Fehler erkannt wird, was beim Ausfall einer Sicherung einfach wäre, sondern auch, dass der Fehler beherrschbar ist. Die Beherrschbarkeit kann z.B. über Redundanz erfolgen oder wie hier beschrieben über eine Zustandserkennung der Sicherung erreicht werden. Falls es also gelingt, eine Zustandsänderung eines Versorgungspfades für alle „langsamen Fehler“ vorhersehbar zu machen und eine Warnung, mit ausreichendem Abstand, vor dem Ausfall des Versorgungspfades zu melden, würde über die Diagnoseabdeckung die Ausfallrate der Sicherung verringert werden können und diese könnte in Systemen mit ASIL-Einstufungen (ASIL = Automotive Safety Integrity Level) entsprechend ISO 26262 eingesetzt werden. Welche Einstufungen möglich sind, muss im jeweiligen Projekt bestimmt werden.
in funktionskritischen Anwendungen (z.B. für HAF oder VAF) ist es vorteilhaft, die Betriebsbereitschaft einer Schmelzsicherung zu kennen. Dazu zählt auch die Erkennung einer Degradation der Sicherung. Heutige Schmelzsicherungen weisen dazu keine Möglichkeit auf.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Schmelzsicherung zu schaffen, deren Betriebsbereitschaft überwacht wird beziehungsweise Zustandsentwicklung bezüglich Alterung im laufenden Betrieb - unabhängig von Normal- oder Fehlerbetrieb - beurteilbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug umfasst zwei Kontaktelemente, die über einen elektrisch leitenden Auslöseabschnitt miteinander verbunden sind. Der Auslöseabschnitt ist als sogenannter Schmelzleiter als funktioneller Bestandteil bezüglich Leitungsabsicherung ausgebildet, der die Auslösecharakteristik der Sicherungsvorrichtung definiert. Weiterhin weist die Sicherungsvorrichtung einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer auf die Sicherungsvorrichtung wirkenden Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf und eine Auswerteeinrichtung zum Ermitteln eines Zustands der Sicherungsvorrichtung unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlaufs.
Die Sicherungsvorrichtung ist eingerichtet, eine elektrische Leitung in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz abzusichern. Unter dem Schmelzleiter kann dabei zumindest ein Schmelzabschnitt verstanden werden. Bei den Kontaktelementen kann es sich um Messerkontakte, Kontaktzungen, Kontaktstifte, Steckkontakte oder ähnliches handeln. Letztlich ist die Sicherungsvorrichtung mit einer klassischen Schmelzsicherung vergleichbar, jedoch um eine Diagnosefähigkeit erweitert.
Der von dem Beschleunigungssensor gewonnene Beschleunigungssignalverlauf kann als analoges Spannungssignal oder als digitales Signal der Auswerteeinrichtung bereitgestellt werden. Ein analoges Spannungssignal kann einfach von einem Mikrocontroller entweder direkt oder unter Zuhilfenahme eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandler) ausgewertet werden. Wenn es sich um ein digitales Signal handelt, so kann dies konform zu einem standardisierten Feldbus ausgebildet sein. Insbesondere eignet sich hier ein LIN-Bus. Sowohl das Übertragungsprotokoll als auch die physikalischen Eigenschaften sind in diesem Fall an den gewählten Feldbus angepasst. Je nach Anwendungsfall und unter Berücksichtigung numerischer Aspekte kann die Auswahl beschränkt werden.
Mechanische Belastungen, welche sich beispielsweise als eine Beschleunigung darstellen, können zu einer Alterung des Auslöseabschnitt, bzw. des Schmelzleiters führen. Die Idee der Diagnose der hier beschriebenen Sicherungsvorrichtung beruht auf einer Früherkennung von Schäden bzw. der Alterung der Sicherungsvorrichtung. Der Zustand gibt eine Information, ob die Sicherungsvorrichtungen gefährdet ist oder nicht, bevor diese auslöst. So handelt es sich bei dem Zustand um eine Information über eine Alterung der Sicherungsvorrichtung bzw. um einen State of Health (SOH). So erlangt man eine Information, welche für eine ASIL-Betrachtung eines Gesamtsystems wichtig ist. Für eine Schmelzsicherung sind verschiedene Ausfallmechanismen gültig. Bei der hier beschriebenen Sicherungsvorrichtung handelt es sich im weitesten Sinne um eine um eine Diagnoseabdeckung erweiterte Schmelzsicherung. Mithilfe des Beschleunigungssensors kann ein spezifischer Ausfallmechanismus einer Schmelzsicherung bzw. der hier beschriebenen Sicherungsvorrichtung abgedeckt werden. Der hier untersuchte Ausfallmechanismus von Schmelzsicherungen leitet sich von mechanischen Belastungen wie beispielsweise Vibrationen ab, welche über die Zeit und/oder die Intensität eine Veränderung im Material hervorrufen, was wiederum zu einem Ausfall der entsprechenden Sicherungsvorrichtung führen kann. So kann unter Verwendung des Beschleunigungssensors die Anzahl und die Größe von durch Schwingungen hervorgerufenen Belastungen gemessen werden.
Der Auslöseabschnitt kann in einer besonderen Ausführungsform auf einer Leiterplatte (=Platine) integriert sein. In diesem Fall können auch die Kontaktelemente jeweils am Rand der Leiterplatte angeordnet und in diese integriert sein. Vorteilhafterweise ist dann auch die Auslöseeinrichtung mechanisch mit der Leiterplatte verbunden beziehungsweise auf dieser angeordnet.
Zur kosteneffizienten Produktion können optional die Kontaktelemente und der Auslöseabschnitt einteilig aus Sicherungsblech bestehen. Beispielsweise kann das Sicherungsblech im Bereich der Kontaktelemente und ergänzend oder alternativ im Bereich der Messstelle mehrlagig ausgebildet sein, um die Stromtragfähigkeit und auch die mechanische Belastbarkeit in diesem Bereich zu erhöhen.
Der Auslöseabschnitt kann in einem elektrisch isolierenden Sicherungsgehäuse angeordnet sein. Die Kontaktelemente sind dann jeweils teilweise innerhalb des Sicherungsgehäuses und teilweise außerhalb des Sicherungsgehäuses angeordnet. So erstreckt sich jeweils ein Endabschnitt der Kontaktelemente von dem Sicherungsgehäuse weg oder mit anderen Worten ragt jeweils der Endabschnitt der Kontaktelemente aus dem Sicherungsgehäuse heraus. In einer Ausführungsform ist das Sicherungsgehäuse im Wesentlichen quaderförmig. So ist eine dichte, d.h. kompakte Anordnung von einer Vielzahl von Stecksicherungen realisierbar.
Je nach Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor innerhalb oder außerhalb des Sicherungsgehäuses angeordnet. Wenn der Beschleunigungssensor innerhalb des Sicherungsgehäuses angeordnet ist, und die Auswerteeinrichtung außerhalb des Sicherungsgehäuses angeordnet ist, so weist in einer ersten Variante die Sicherungsvorrichtung zumindest ein Diagnose-Kontaktelement auf, über die das die Beschleunigung repräsentierende Sensorsignal, d. h. der Beschleunigungssignalverlauf, extern zum Sicherungsgehäuse der Auswerteeinrichtung zur Verfügung steht. In einer zweiten Variante wird das die Beschleunigung repräsentierende Sensorsignal, bzw. Beschleunigungssignalverlauf, auf die an der Sicherungsvorrichtung anliegende Spannung aufgeprägt und von der Auswerteeinrichtung an einem anderen Ort entsprechend eingelesen. Bei einer Anordnung des Beschleunigungssensor und der Auswerteeinrichtung ebenfalls innerhalb des Sicherungsgehäuses, erfolgt eine direkte Verbindung zwischen dem Beschleunigungssensor und der Auswerteeinrichtung, über die das Sensorsignal bereitgestellt wird.
Auch der Beschleunigungssensor kann extern zu dem Sicherungsgehäuse angeordnet sein. In diesem Fall ist auch die Auswerteeinrichtung extern zu dem Sicherungsgehäuse angeordnet. Wie nachfolgend noch weiter ausgeführt wird, können eine Vielzahl von Sicherungsvorrichtungen in einem Stromverteiler angeordnet sein, wobei sich diese zur Diagnoseabdeckung einen Beschleunigungssensor und eine Auswerteeinrichtung teilen. Es kann davon ausgegangen werden, dass eine Belastung, die auf den Stromverteiler wirkt, bzw. auf eine in dem Stromverteiler angeordnete Sicherungsvorrichtung, auch auf die anderen Sicherungsvorrichtungen wirkt. So kann bei der Überwachung auf eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren verzichtet werden und dies mit einem Beschleunigungssensor und einer Auswerteeinrichtung abgedeckt werden.
Die Sicherungsvorrichtung kann eine Speichereinrichtung aufweisen. Die Speichereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Beschleunigungssignalverlauf und ergänzend oder alternativ einen oder mehrere davon abgeleitete Werte zu speichern. Dies kann über einen zeitlichen Verlauf wiederholt werden. So kann beispielsweise minütlich ein von dem Beschleunigungssignalverlauf abgeleiteter Wert gespeichert werden. Die Auswerteeinrichtung ist dazu eingerichtet, den Zustand der Sicherungsvorrichtung unter Verwendung des einen bzw. mehrerer Beschleunigungssignalverläufe und ergänzend oder alternativ des einen oder mehreren von den Beschleunigungssignalverläufen abgeleiteten Werten zu ermitteln. Auf diese Art und Weise kann eine Gesamtbelastung beispielsweise über die Lebensdauer oder die Alterung der Sicherungsvorrichtung ermittelt werden. Dabei kann die Speichereinrichtung in einer Ausführungsform in die Auswerteeinrichtung integriert oder alternativ mit dieser gekoppelt sein.
Ferner kann in einer Ausführungsform die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, den Beschleunigungssignalverlauf über die Zeit zu integrieren, um einen Belastungswert für die Sicherungsvorrichtungen zu bestimmen. In einer Variante kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, den Beschleunigungssignalverlauf über die Zeit zu integrieren, wenn dieser oberhalb eines Vibrationsschwellwerts liegt, um einen Belastungswert zu bestimmen. Wenn die Auswerteeinrichtung einen Belastungswert bestimmt, so kann dieser mit einem Belastungsschwellwert verglichen werden und eine Zustandsinformation bereitgestellt werden basierend auf diesem Vergleich. Dabei kann eine Korrelation zwischen dem Ergebniswert des Integrals und der Alterung der Sicherungsvorrichtung bestehen. So kann eine erste Warnstufe bzw. allgemein formuliert eine Zustandswarnung bereitgestellt werden, wenn der Belastungswert den Belastungsschwellwert übersteigt. Dabei können eine Mehrzahl unterschiedlicher Belastungsschwellwerte definiert werden, deren Überschreiten durch den Belastungswert dann jeweils eine unterschiedliche Zustandsinformation repräsentieren.
Die jeweilige Anwendung bestimmt die Komplexität der nachfolgenden Systematik. Ab einem ersten Schwellwert (Belastungsschwellwert, Frequenzschwellwert, Frequenz-Belastungsschwellwert) wird das Integral Tdt erstellt und die Lebensdauer der Sicherung entsprechend reduziert. Ab dem ersten Schwellwert oder eventuell einem kleineren Schwellwert kann beispielsweise ein erster Warnhinweis ergehen. Das Integral Tdt bestimmt letztendlich in Zusammenhang mit der Definition der Anwendung wie die weitere Verfahrensvorgehensweise bestimmt wird (beispielsweise kann ab einer Reduktion der Lebensdauer auf einen bestimmten Restwert der Prozess ‚sicheres Abstellen‘ eingeleitet werden beziehungsweise die HAF-Funktion neutralisiert werden. Dies kann auch in Zusammenspiel mit der Restlebensdauer der zweiten redundanten Versorgung erfolgen. Durch die beschriebene Sicherungsvorrichtung werden lediglich die Informationen bereitgestellt, die Vorgehensweise wird in der jeweiligen Anwendung bestimmt. Für das Integral ist es sinnvoll ab einem weiteren Schwellwert die Aufzeichnungsrate 1/dt entsprechend zu erhöhen für eine exaktere Überwachung. Dies obliegt allerdings ebenfalls dem Anwendungsfall.
In einer Ausführungsform kann der Vibrationsschwellwert, der Belastungsschwellwert und ergänzend oder alternativ der Frequenz-Belastungsschwellwert in Abhängigkeit eines ermittelten Alterungszustands bestimmt werden. So kann der Vibrationsschwellwert, der Belastungsschwellwert und ergänzend oder alternativ der Frequenz-Belastungsschwellwert langsam in Korrelation zum Zustand der Sicherungsvorrichtung abgesenkt werden. So kann einer mit einer zunehmenden Alterung der Sicherungsvorrichtung einhergehenden Änderung der Auslösecharakteristik Rechnung getragen werden. Allgemein kann je nach Ausprägung der Auswerteeinrichtung unter einem Schwellwert der Vibrationsschwellwert, der Belastungsschwellwert und ergänzend oder alternativ der Frequenz-Belastungsschwellwert verstanden werden.
In einer Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, den Beschleunigungssignalverlauf in den Frequenzraum zu transformieren das Ergebnis kann als Beschleunigungsfrequenzverlauf bezeichnet werden. Wenn ein solcher Beschleunigungsfrequenzverlauf bestimmt wird, kann die Auswerteeinrichtung eingerichtet sein, den Zustand der Sicherungsvorrichtung unter Verwendung des Beschleunigungsfrequenzverlaufs und ergänzend oder alternativ einem oder mehreren von dem Beschleunigungsfrequenzverlauf abgeleiteten Werten zu ermitteln. Dabei können insbesondere einzelne Frequenzen bzw. Frequenzbänder betrachtet werden und ein Energieeintrag innerhalb dieser Frequenzbänder eine entsprechende Zustandsinformation bereitgestellt werden.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, aus dem Beschleunigungsfrequenzverlauf eine Frequenz-Belastungsanzahl zu bestimmen. Dabei wird eine Anzahl von Ereignissen gezählt, an denen der Beschleunigungsfrequenzverlauf einen Frequenz-Belastungsschwellwert überschreitet. So kann ein Überschreiten der Signalamplitude eines hierzu festgelegten Schwellwerts in einem vorbestimmten Zeitintervall gezählt werden. Alternativ kann aus dem Zeitsignal, d. h. dem Beschleunigungssignalverlauf, in einer Zusammenschau mit dem Beschleunigungsfrequenzverlauf eine Dauer des Überschreitens eines vorbestimmten Schwellwerts gewonnen werden und daraus eine Belastung für die Sicherungsvorrichtung bestimmt werden. So kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein den Zustand der Sicherungsvorrichtung unter Verwendung der Belastungsanzahl und oder einem daraus abgeleiteten Wert zu ermitteln und eine entsprechende Zustandsinformation bereitzustellen.
Die Auswerteeinrichtung kann eingerichtet sein, eine Zeitdauer zu bestimmen, in der der Beschleunigungssignalverlauf über einem bestimmten Schwellwert liegt, und dann den Zustand der Sicherungsvorrichtung unter Verwendung dieser Zeitdauer zu bestimmen. So kann eine erste Zeitdauer bestimmt werden, in der der Beschleunigungssignalverlauf über dem ersten Schwellwert liegt und eine zweite Zeitdauer bestimmt werden, in der der Beschleunigungssignalverlauf über dem zweiten Schwellwert liegt, usw. Eine derart ermittelte Zeitdauer kann in einem internen Speicher abgelegt werden, sodass eine Gesamtzeit ermittelt werden kann, in der der Temperaturwert über dem betreffenden Schwellwert lag. So können also verschiedene Zeitintervalle, die mit einem bestimmten Schwellwert verbunden sind, entsprechend einer mathematischen Verknüpfung aufgerechnet werden und das Ergebnis zur Bestimmung des Zustands beziehungsweise der Alterung der Sicherungsvorrichtung verwendet werden. In einer vereinfachten Version können verschiedene Zeitintervalle, die mit einem bestimmten Schwellwert verbunden sind, addiert werden.
Wie bereits dargelegt kann der Zustand oder eine den Zustand beschreibende Zustandsinformation einen Alterungszustand der Sicherungsvorrichtung repräsentieren. Der Alterungszustand kann in einer Ausführungsform eine Alterung des Schmelzleiters beziehungsweise des Auslöseabschnitts repräsentieren. Eine Auslösecharakteristik des Schmelzleiters kann über die Belastung, welche durch die Alterung beschrieben wird, sich verändern. Weiterhin kann ein Kontakt oder ein Kontaktelement insbesondere durch Reibkorrosion altern. So kann ein Übergangswiderstand zwischen einem Kontaktelement und einer damit verbundenen Kontakt beispielsweise eines Stromverteilers oder einer Stromschiene sich über die Zeit erhöhen, was eine Verschlechterung oder Alterung bedeutet. Insbesondere modellbasiert kann der Akterungszustand der Kontaktelemente oder ein Kontakt zwischen einem Kontaktelement und einer das Kontaktelement kontaktierenden Versorgungsleitung bestimmt werden. So kann eine Früherkennung auf Kontaktprobleme etabliert werden. Auch für Kontakte gilt, dass der Übergangswiderstand mit steigender Belastung zunimmt. Eine Früherkennung von Kontaktproblemen kann durch einen zusätzlichen Temperatursensor noch erweitert werden. In diesem Fall ist ein Temperatursensor nah am Kontakt zu platzieren.
Ein erfindungsgemäßer Stromverteiler für ein Kraftfahrzeug weist eine Anzahl von Varianten von hier beschriebenen Sicherungsvorrichtungen auf, dabei kann jeder angeschlossenen Last eine entsprechende Sicherungsvorrichtung zugeordnet sein. Mit anderen Worten weist der Stromverteiler eine Mehrzahl von jeweils zwei Kontaktelemente und einen diese verbindenden Schmelzleiter umfassende Sicherungselemente auf, deren Diagnoseabdeckung mittels einer zentral in dem Stromverteiler positionierten Diagnoseeinrichtung, welche einen Beschleunigungssensor und eine Auswerteeinrichtung umfasst. Bei einer ausreichenden mechanischen Kopplung der Sicherungselemente mit dem Stromverteiler kann davon ausgegangen werden, dass die mechanisch bedingte Alterung der Sicherungselemente gleich angenommen werden kann.
Ein oder mehrere solcher erfindungsgemäßen Stromverteiler sind in einem Kraftfahrzeug zur Versorgung von Lasten angeordnet. Die Auswerteeinrichtung ist beispielsweise über einen Feldbus wie LIN-Bus mit einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbunden. In einer Ausführungsform können in dem Kraftfahrzeug eine Mehrzahl von entsprechenden Stromverteilern angeordnet sein. Das zentrale Steuergerät kann dann ausgebildet sein, mit der Mehrzahl der Auswerteeinrichtungen der Mehrzahl der Stromverteiler zu kommunizieren, um beispielsweise deren Auswertungen bzw. Zustandsinformationen gegeneinander zu validieren oder auch um durch das Verknüpfen von räumlich unterschiedlich angeordneten Beschleunigungssensoren bereitgestellten Beschleunigungssignalverläufen weitere Zustandsinformationen für das Kraftfahrzeug zu bestimmen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum absichern einer elektrischen Leitung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs umfasst zumindest die Schritte des Erfassens, des Einlesens sowie des Auswertens. Im Schritt des Erfassens wird eine auf die Sicherungsvorrichtung wirkende Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf erfasst. Die Sicherungsvorrichtung umfasst ein erstes Kontaktelement, ein zweites Kontaktelement sowie einen das erste und zweite Kontaktelement elektrisch verbindenden Schmelzleiter als Auslöseabschnitt. Im darauf folgenden Schritt wird das Beschleunigungssignalverlauf eingelesen, welches dann im Schritt des Auswertens verarbeitet wird, um einen Zustand beziehungsweise einen Alterungszustand der Sicherungsvorrichtung zu ermitteln und diesen als Zustandsinformation bereitzustellen.
Figurenliste
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine vereinfachte Darstellung einer Sicherungsvorrichtung in einem Stromverteiler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 einen Beschleunigungssignalverlauf einer Variante einer beispielsweise in 1 oder 3 bis 7 gezeigten Sicherungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Kraftfahrzeug mit einem Stromverteiler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
4 bis 7 vereinfachte Darstellungen von Sicherungsvorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
8 einen Ablaufplan eines Verfahrens zum absichern einer elektrischen Leitung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine Sicherungsvorrichtung 100, welche ein erstes Kontaktelement 102 sowie ein zweites Kontaktelement 104 und einen die beiden Kontaktelemente 102, 104 verbindenden Auslöseabschnitt 106. Weiterhin umfasst die Sicherungsvorrichtung 100 einen Beschleunigungssensor 109 sowie eine Auswerteeinrichtung 110. Der Auslöseabschnitt 106 ist als Schmelzleiter 114 ausgebildet. Der Beschleunigungssensor 109 ist eingerichtet, eine auf die Sicherungsvorrichtung 100 wirkende Beschleunigung zu erfassen und als einen Beschleunigungssignalverlauf 117 bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung 110 ist ausgebildet, den Beschleunigungssignalverlauf 117 einzulesen und unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlaufs 117 einen Zustand 118 (d.h. Alterungszustand) zu bestimmen. Der Zustand 118 kann auch als eine Zustandsinformation bezeichnet werden.
Weiterhin weist die Sicherungsvorrichtung 101 Sicherungsgehäuse 120 auf, welches den Auslöseabschnitt 106 umschließt und auf diese Art und Weise den Schmelzleiter 114 vor manchen mechanischen Einflüssen schützt. Das Sicherungsgehäuse 120 ist optional und kann beispielsweise bei einer Integration der Sicherungsvorrichtung direkt auf einer Leiterplatte 134 entfallen.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sicherungsvorrichtung 100 auf einer Leiterplatte 134 angeordnet. Auf derselben Leiterplatte 134 befindet sich der Beschleunigungssensor 109 sowie die Auswerteeinrichtung 110. In dem konkreten Ausführungsbeispiel sind das erste Kontaktelement 102 sowie das zweite Kontaktelement 104 mit nicht explizit dargestellten Leiterbahnen auf der Leiterplatte 134 elektrisch verbunden, beispielsweise mittels einer Löt-Verbindung.
Die Leiterplatte 134 ist innerhalb von einem Gehäuse 136 angeordnet. Dabei sind Kontakte 138 auf der Leiterplatte angeordnet und mit dieser verbunden, wobei die Kontakte 138 das Gehäuse 136 durchdringen, sodass diese von extern zu dem Gehäuse 136 kontaktiert war sind. So kann es sich beispielsweise bei dem Gehäuse 136 um ein Gehäuse eines Stromverteilers handeln. Die Leiterplatte 134 ist mechanisch fest mit dem Gehäuse 136 verbunden, sodass Beschleunigungen, die auf das Gehäuse 136 wirken, unverändert auf die Leiterplatte 134 und auch die Sicherungsvorrichtung 100 wirken. Dies vorausgeschickt wird deutlich, dass mittels eines Beschleunigungssensors 109 eine Vielzahl von Auslöseabschnitten 110 überwachen kann.
Im Folgenden wird die Kombination von dem ersten Kontaktelement 102, dem zweiten Kontaktelement 104 sowie dem Auslöseabschnitt 106 als Sicherungselement 138 bezeichnet. Ein solches Sicherungselement 138 kann auch als eine klassische Schmelzsicherung betrachtet werden. Die ansonsten hier beschriebene Sicherungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von dem Sicherungselement 138 insbesondere durch die zusätzliche Diagnoseabdeckung, welche durch den Beschleunigungssensor 109 sowie die Auswerteeinrichtung 110 erreicht wird. Dabei kann, wie bereits dargestellt, eine Diagnoseabdeckung mit einem Beschleunigungssensor 109 sowie einer zugeordneten Auswerteeinrichtung 110 für eine Vielzahl von Sicherungselementen 138 erfolgen.
Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den Elementen in 1 als Referenz beibehalten, auch wenn die Elemente nicht gezeigt werden oder wie in 8 ein Verfahren beschrieben wird..
2 zeigt einen Beschleunigungssignalverlauf 260 über die Zeit t. In einem kartesischen Koordinatensystem ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate ein eine Beschleunigung a charakterisierender Wert dargestellt. Dies kann beispielsweise eine Summe der Beträge der Amplituden eines zwei- oder drei-achsigen Beschleunigungssensors 109 sein. Dabei sind ein erster Schwellwert a₁ und ein zweiter Schwellwert a₂ eingezeichnet. Der Beschleunigungssignalverlauf 260 überschreitet zum Zeitpunkt t₁ den ersten Schwellwert a₁ , um dann zum Zeitpunkt t₂ wieder unterhalb des ersten Schwellwerts a₁ zu sinken. Zum Zeitpunkt t₃ übersteigt der Beschleunigungssignalverlauf 260 den ersten Schwellwert a₁ , zum Zeitpunkt t4 übersteigt der Beschleunigungssignalverlauf 260 den zweiten Schwellwert a₂ . Zum Zeitpunkt t₅ sinkt der Beschleunigungssignalverlauf 260 unter den zweiten Schwellwert a₂ , zum Zeitpunkt t₆ sinkt der Beschleunigungssignalverlauf 260 unter den ersten Schwellwert a₁ . Im Folgenden wird das Zeitintervall zwischen t₁ und t₂ als Δt₁ , das Zeitintervall zwischen t₃ und t₆ als Δt₂ sowie das Zeitintervall zwischen t₄ und t₅ als Δt₃ bezeichnet.
Die Auswerteeinrichtung 110 ist ausgebildet, den Zustand der Sicherungsvorrichtung 100 unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlauf 260 und insbesondere der Information über das über- und unterschreiten der verschiedenen Schwellwerte a₁ , a₂ zu bestimmen. So kann der Zustand der Sicherungsvorrichtung 100 unter Verwendung der Anzahl des Überschreitens der einzelnen Schwellwerte a₁ , a₂ , der Dauer des Überschreitens der einzelnen Schwellwerte a₁ , a₂ , oder einem Integral über den Beschleunigungssignalverlauf 260, solange der Beschleunigungssignalverlauf 260 über einem entsprechenden Schwellwert a₁ , a₂ ist, bestimmt werden. Für die so bestimmte Anzahl des Überschreitens, Dauer des Überschreitens oder ein entsprechend gebildetes Integral können bestimmte Grenzen definiert werden, die bei Erreichen oder Überschreiten ein Indiz für einen Zustand der Sicherungsvorrichtung 100 sind. Dabei kann eine Mehrzahl von Grenzen definiert werden, die jeweils einen unterschiedlichen Zustand definieren.
Mit anderen Worten wird eine auf den Schmelzleiters 114 wirkende Beschleunigung mit den für die Sicherungsvorrichtung 100 festgelegten Belastungsschwellwerten a₁ , a₂ verglichen und dadurch die Funktionsfähigkeit/Funktionsbereitschaft der Sicherungsvorrichtung 100 bewertet. Wobei die Funktionsfähigkeit/Funktionsbereitschaft durch die Festlegung mehrerer Schwellwerte a₁ , a₂ qualitativ abgestuft bewertet werden kann. Zusätzlich kann ein zeitlicher Faktor dem Beschleunigungssignalverlauf 260 zugeordnet werden. Die Verweilzeit über den als Schwellwert a₁ , a₂ definierten Beschleunigungswerten kann entlang der Betriebszeit der Sicherungsvorrichtungen 100 für eine zusätzliche Bewertung der Funktionsfähigkeit/Funktionsbereitschaft der Sicherungsvorrichtung 100 erfasst und bewertet werden. Außer im Bereich des Schmelzleiters 114 wirkenden Beschleunigung und gegebenenfalls der Zeit Δt₁ , Δt₂ wird keine weitere Messgröße erfasst. Die Verarbeitung der Messwerte t₁ , t₂ , t₃ , t₄ , t₅ , t₆ , Δt₁ , Δt₂ , Δt₃ erfolgt außerhalb der Sicherungsvorrichtung 100 und wird beispielsweise zur Lastreduzierung oder Signalisierungen verwendet.
3 zeigt ein Fahrzeug 370 mit einem Bordnetz 372, in dem zumindest ein Stromverteiler 374 und eine Anzahl Lasten 376 angeordnet sind. Der Stromverteiler 374 weist zu mindestens eine Sicherungsvorrichtung 100 gemäß einem der Ausführungsbeispiele, wie dieses beispielhaft in den Figuren 1 sowie 4 bis 7 dargestellt ist, auf, über die zumindest eine Last 376 mit Energie versorgt wird. Der Stromverteiler 374 ist mit einem Energieversorgungssystem 378 verbunden und verteilt die von dort bezogene Energie auf die über Leitungen 380 angeschlossenen Lasten 376.
4 bis 7 zeigen Varianten von Sicherungsvorrichtungen 100. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Elemente der Sicherungsvorrichtung 100 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 134 angeordnet. Wie bereits bei dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Sicherungsvorrichtung 101 erstes Kontaktelement 102, ein zweites Kontaktelement 104, einen Auslöseabschnitt 106, einen Beschleunigungssensor 109 sowie eine Auswerteeinrichtung 110, die alle auf der Leiterplatte 134 angeordnet sind oder mit dieser verbunden sind. Die Verbindung zwischen den einzelnen Elementen erfolgt über auf der Leiterplatte 134 angeordneten Leiterbahnen 482. An einer ersten Stirnseite der Leiterplatte 134 ist das erste Kontaktelement 102 derart angeordnet, dass ein wesentlicher Kontaktbereich des Kontaktelements 102 über die Leiterplatte 134 hinaus ragt. Das zweite Kontaktelement 104 ist auf einer zur ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite entsprechend angeordnet. Der Auslöseabschnitt 106 ist als Schmelzleiter 114 ausgebildet, wobei auch der Schmelzleiter 114 direkt auf der Leiterplatte 134 angeordnet ist. Das erste Kontaktelement 102 ist mit einem ersten Ende des Schmelzleiters 114 mittels einer Leiterbahn 482 elektrisch gekoppelt. Das zweite Kontaktelement 104 ist mit einem zweiten Ende des Schmelzleiters 114 mittels einer Leiterbahn 482 elektrisch gekoppelt. Der Beschleunigungssensor 109 ist ebenfalls mittels zumindest einer Leiterbahn 482 mit der Auswerteeinrichtung 110 elektrisch gekoppelt, um das Signal des Beschleunigungssignalverlaufs 260 an die Auswerteeinrichtung 110 zu übertragen. Der Beschleunigungssensor 109 ist in einer räumlichen Nähe neben dem Schmelzleiter 114 angeordnet. In dem konkreten Fall beträgt der seitliche Abstand zwischen dem Schmelzleiter 114 und dem Beschleunigungssensor 109 in etwa die Hälfte der Längserstreckung des Auslöseabschnitt 106.
Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Sicherungsvorrichtung 100 bzw. eines Stromverteiler 374 unterscheidet sich von dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere durch weitere Sicherungselemente 138, welche auf der selben Leiterplatte 134 angeordnet sind. So weist die Sicherungsvorrichtung 101 erstes Kontaktelement 102 sowie ein zweites Kontaktelement 104 auf, welche über ein erstes Sicherungselement 138 verbunden sind weiterhin ein drittes Kontaktelement 502 sowie ein viertes Kontaktelement 504, welche über ein zweites Sicherungselement 138' miteinander verbunden sind. Weiterhin ist ein n-1-tes Kontaktelement 502_n-1 sowie ein n-tes Kontaktelement 504_n dargestellt, welche über ein n/2-tes Sicherungselement 138_n/2 verbunden sind. Punkte deuten an, dass die Anzahl der Sicherungselemente 138 entsprechend erhöht werden kann und es sich hierbei um eine symbolische Darstellung handelt. Die Leiterplatte 134 weist weiterhin eine Auswerteeinrichtung 110 sowie einen Beschleunigungssensor 109 auf, die über eine Leiterbahn 482 miteinander gekoppelt sind.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherungsvorrichtung 100, wobei im Unterschied zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Auswerteeinrichtung 110 extern zur Leiterplatte 134 angeordnet ist. An einer Stirnseite der Leiterplatte 134 ist ein Diagnosekontakt 640 angeordnet, der über eine Leiterbahn 482 mit einem Beschleunigungssensor 109, welcher in räumlicher Nähe zu dem Sicherungselement 138 angeordnet ist, verbunden ist. Die Auswerteeinrichtung 110 ist über eine elektrische Leitung mit dem Diagnosekontakt 640 verbunden.
Das in 7 gezeigte Ausführungsbeispiel weist Elemente der in 4 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele auf. So weist die Sicherungsvorrichtung 100 auch einen Diagnosekontakt 640 auf, die Auswerteeinrichtung ist jedoch auf der Leiterplatte 134 angeordnet. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt an dem Diagnosekontakt 640 ein den Zustand 118 bzw. dich Zustandsinformation repräsentierendes Signal an. Im Unterschied hierzu liegt bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Diagnosekontakt 640 das Beschleunigungssignal 260 bzw. der Beschleunigungssignalverlauf an. Bei den beiden in 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen wird ein den Zustand 118 der Sicherungsvorrichtung 100 repräsentierendes Signal auf einen der spannungsführenden Kontakte, d. h. beispielsweise das zweite Kontaktelement 104 oder auch auf eine Mehrzahl dieser Kontakte, beispielsweise das zweite Kontaktelement 104, das vierte Kontaktelement 504 usw. aufmoduliert. Durch eine entsprechende Demodulation kann die Zustandsinformation Zustandsinformation von einem übergeordneten Steuergerät (hier nicht explizit dargestellt aus dem Spannungssignal „herausgelesen“ werden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum absichern einer elektrischen Leitung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst zu mindestens einen Schritt S1 des Erfassens eine auf die Sicherungsvorrichtung wirkenden Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf, wobei die Sicherungsvorrichtung ein erstes Kontaktelement, ein zweites Kontaktelement sowie einen das erste Kontaktelement das zweite Kontaktelement elektrisch verbindenden Schmelzleiter als Auslöseabschnitt umfasst. Im darauf folgenden Schritt S2 des Einlesens, wird der soeben erfasste Beschleunigungssignalverlauf eingelesen, um im daran anschließenden Schritt S3 des Auswertens diesen Beschleunigungssignalverlauf entsprechend auszuwerten, um einen Zustand der Sicherungsvorrichtung zu ermitteln. Verschiedene Aspekte des Auswertens finden sich in der Beschreibung zu 2.
Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft
Bezugszeichenliste

100: Sicherungsvorrichtung
102: erstes Kontaktelement
104: zweites Kontaktelement
106: Auslöseabschnitt
109: Beschleunigungssensor
110: Auswerteeinrichtung
114: Schmelzleiter
117: Beschleunigungssignalverlauf
118: Zustand, Zustandsinformation
120: Sicherungsgehäuse
134: Leiterplatte
136: Gehäuse
138: Sicherungselement
260: Beschleunigungssignal, Beschleunigungssignalverlauf
a₁, a₂: Schwellwert
t₁, t₂, t₃, t₄, t₅, t₆: Zeitpunkt
Δt₁, Δt₂, Δt₃: Zeitintervall, Zeitdauer
370: Fahrzeug, Kraftfahrzeug
372: Bordnetz
374: Stromverteiler
376: Last
378: Energieversorgungssystem
380: Leitungen
482: Leiterbahn
502: drittes Kontaktelement
504: viertes Kontaktelement
502_n-1: n-1. Kontaktelement
504_n: n. Kontaktelement
640: Diagnosekontakt, Diagnosekontaktelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017101293 A1 [0005]

Claims

Sicherungsvorrichtung (100) zum Absichern einer elektrischen Leitung (380) in einem Bordnetz (372) eines Kraftfahrzeugs (370), umfassend: a. ein erstes Kontaktelement (102), b. ein zweites Kontaktelement (104), c. einen das erste Kontaktelement (102) und das zweite Kontaktelement (104) elektrisch verbindenden Schmelzleiter (114) als Auslöseabschnitt (106), d. einen Beschleunigungssensor (109), der ausgelegt ist zur Erfassung einer auf die Sicherungsvorrichtung (100) wirkende Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf (117; 260), und e. eine Auswerteeinrichtung (110), die eingerichtet ist, einen Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260) zu ermitteln.
Sicherungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der der Auslöseabschnitt (106) in einem elektrisch isolierenden Sicherungsgehäuse (120) aufgenommen ist.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß dem vorangegangenen Anspruch, bei der der Beschleunigungssensor (109) in dem Sicherungsgehäuse (120) angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß dem vorangegangenen Anspruch, bei der die Auswerteeinrichtung (110) in dem Sicherungsgehäuse (120) angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, bei der die Auswerteeinrichtung (110) und/oder der Beschleunigungssensor (109) außerhalb des Sicherungsgehäuses (120) angeordnet sind.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Speichereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Beschleunigungssignalverlauf (117; 260) und/oder einen oder mehrere davon abgeleitete Werte zu speichern, wobei die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, den Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung des gespeicherten Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260) und/oder dem einen oder mehreren davon abgeleitete Werten zu ermitteln.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, den Beschleunigungssignalverlauf (117; 260) zu integrieren, wenn dieser oberhalb eines Vibrationsschwellwerts (a₁, a₂) liegt, um einen Belastungswert zu bestimmen, wobei Auswerteeinrichtung (110) weiterhin eingerichtet ist, den Belastungswert mit einem Belastungsschwellwert zu vergleichen und eine Zustandswarnung bereitzustellen, wenn der Belastungswert den Belastungsschwellwert übersteigt.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, den Beschleunigungssignalverlauf (117; 260) in den Frequenzraum als Beschleunigungsfrequenzverlauf zu transformieren, wobei die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, den Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung des Beschleunigungsfrequenzverlaufs und/oder einem oder mehreren davon abgeleiteten Werten zu ermitteln.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß dem vorangegangenen Anspruch, bei der die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, eine Frequenz-Belastungsanzahl zu bestimmen, in dem eine Anzahl von Ereignissen gezählt wird, an denen der Beschleunigungsfrequenzverlauf einen Frequenz-Belastungsschwellwert überschreitet, wobei die Auswerteeinrichtung (110) weiterhin dazu eingerichtet ist, den Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung der Frequenz-Belastungsanzahl und/oder einem oder mehreren davon abgeleiteten Werten zu ermitteln.
Sicherungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, eine Belastungsanzahl zu bestimmen, in dem eine Anzahl von Ereignissen gezählt wird, an denen der Beschleunigungssignalverlauf (117; 260) einen Belastungsschwellwert (a₁, a₂) überschreitet, wobei die Auswerteeinrichtung (110) weiterhin dazu eingerichtet ist, den Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) unter Verwendung der Belastungsanzahl und/oder einem oder mehreren davon abgeleiteten Werten zu ermitteln.
Sicherungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7, 9 oder 10, bei der die Auswerteeinrichtung (110) eingerichtet ist, den Vibrationsschwellwerts (a₁, a₂), den Belastungsschwellwert und/oder den Frequenz-Belastungsschwellwert unter Verwendung des Zustands (118) zu bestimmen.
Sicherungsvorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Zustand (118) einen Alterungszustand der Sicherungsvorrichtung (100) repräsentiert.
Sicherungsvorrichtung (100) nach dem vorangegangenen Anspruch, bei der der Alterungszustand der Sicherungsvorrichtung (100) einen Alterungszustand des ersten Kontaktelements (102), des zweiten Kontaktelements (104) und/oder des Schmelzleiters (114) repräsentiert
Stromverteiler (374) für ein Kraftfahrzeug (370) mit einer Anzahl von Sicherungsvorrichtungen (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
Stromverteiler (374) gemäß dem vorangegangenen Anspruch, mit einer Mehrzahl von Sicherungselementen (138), die jeweils ein erstes Kontaktelement (102; 502, 502_n-1), ein zweites Kontaktelement (104; 504, 504_n), sowie einen das erste Kontaktelement (102; 502, 502_n-1) und das zweite Kontaktelement (104; 504, 504_n) elektrisch verbindenden Schmelzleiter (114) als Auslöseabschnitt (106) umfassen, wobei der Stromverteiler (374) einen Beschleunigungssensor (109) aufweist, der ausgelegt ist zur Erfassung einer auf die Mehrzahl von Sicherungselementen (138) wirkende Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf (117; 260), und weiterhin eine Auswerteeinrichtung (110) umfasst, die eingerichtet ist, einen Zustand (118) der Mehrzahl von Sicherungselementen (138) unter Verwendung des Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260) zu ermitteln.
Kraftfahrzeug (370) mit einem Stromverteiler (374) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14.
Kraftfahrzeug (370) gemäß Anspruch 15 mit einer Mehrzahl von Stromverteilern (374) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, mit einem Steuergerät, welches ausgebildet ist, mit der Mehrzahl von Auswerteeinrichtungen (110) der Mehrzahl von Stromverteilern (374) zu kommunizieren und deren Auswertungen gegeneinander zu validieren.
Verfahren zum Absichern einer elektrischen Leitung (380) in einem Bordnetz (372) eines Kraftfahrzeugs (370) mit den folgenden Schritten: a. Erfassen (S1) einer auf die Sicherungsvorrichtung (100) wirkenden Beschleunigung über eine Zeit als Beschleunigungssignalverlauf (117;260), wobei die Sicherungsvorrichtung (100) ein erstes Kontaktelement (102), ein zweites Kontaktelement (104), sowie einen das erste Kontaktelement (102) und das zweite Kontaktelement (104) elektrisch verbindenden Schmelzleiter (114) als Auslöseabschnitt (106) umfasst, b. Einlesen (S2) des Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260), c. Auswerten (S3) des Beschleunigungssignalverlaufs (117; 260), um einen Zustand (118) der Sicherungsvorrichtung (100) zu ermitteln.