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Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug, ein Haltesystem, ein Verfahren und eine Auswertevorrichtung zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels.
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Es werden die Eingangsfilter von E-Maschinen und Inverter im Entwicklungszyklus ausgelegt und durch EMV-Messungen (elektromagnetische Verträglichkeit) validiert. Hierbei beachtet man die Worst-Case-Leitungslängen, die in das Gesamtsystem eine Induktanz einbringen. Hierbei verändert sich die Induktanz der Verkabelung im Lauf seiner Lebensdauer. Des Weiteren verändert sich die Induktanz je nach Biegeradius. Dieses Verhalten von Hochvoltleitungen konnte mithilfe von Messungen bewiesen werden.
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Vor diesem Hintergrund schafft der vorliegende Ansatz eine verbesserte Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug, ein verbessertes Haltesystem, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Auswertevorrichtung zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass schnell und einfach eine Impedanz und/oder Induktanz in einem elektrischen Gerät angepasst, beispielsweise geregelt, werden kann.
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Eine Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug weist zumindest einen Aufnahmebereich und zumindest eine Bewegungseinrichtung auf. Der Aufnahmebereich ist ausgeformt, um das Verbindungsmittel an einer Position der Haltevorrichtung aufzunehmen. Die Bewegungseinrichtung ist ausgebildet, um das Verbindungsmittel zwischen der Position und zumindest einer sich von der Position unterscheidenden weiteren Position zu bewegen. Die Haltevorrichtung kann einen sogenannten „Leitungssatzhalter“ zum Halten von Leitungen umfassen. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel kann eine Hochvoltleitung für die Bereitstellung einer Wechselspannung von beispielsweise über 30 V bis 1 kV oder einer Gleichspannung von beispielsweise über 60 V bis 1,5 kV sein. Das elektrische Gerät kann beispielsweise eine E-Maschine und/oder einen Wechselrichter aufweisen. Eine solche Haltevorrichtung kann durch Bewegen des Verbindungsmittels vorteilhafterweise dazu dienen, um ein kapazitives und/oder induktives Verhalten des Verbindungsmittels und/oder elektrischen Geräts und/oder einen Frequenzgang eines Gesamtsystems bestehend aus zumindest dem Gerät und dem Verbindungsmittel anzupassen, beispielsweise zu verändern. Bei der Position kann es sich um eine Grundeinbauposition des Verbindungsmittels in der Haltevorrichtung handeln, wobei die Grundeinbauposition für ein neues Verbindungsmittel vorgesehen oder geeignet ist. Die Bewegungseinrichtung kann ausgebildet sein, um einen Abschnitt des Verbindungsmittels zu bewegen, beispielsweise kann die Bewegungseinrichtung ausgebildet sein, um das Verbindungsmittel von einer Seite des Umfangs des Verbindungsmittels her zu verschieben, um das Verbindungsmittel zwischen der Position zu der weiteren Position zu bewegen. Die Bewegungseinrichtung kann einen Motor aufweisen und ausgebildet sein, um das Verbindungsmittel elektrisch/automatisiert zwischen der Position und der weiteren Position zu bewegen. Durch Bewegen des Verbindungsmittels kann vorteilhafterweise eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Geräts oder Gesamtsystems verbessert werden und/oder es können ungewollte/störende elektrische oder elektromagnetische Effekte vermieden oder zumindest vermindert werden.
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Die Haltevorrichtung kann ferner zumindest einen zweiten Aufnahmebereich aufweisen, der ausgeformt ist, um zumindest ein zweites Verbindungsmittel an einer zweiten Position der Haltevorrichtung aufzunehmen, und zumindest eine zweite Bewegungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das zweite Verbindungsmittel zwischen der zweiten Position und zumindest einer sich von der zweiten Position unterscheidenden weiteren zweiten Position zu bewegen. Entsprechend kann die Haltevorrichtung zumindest einen dritten Aufnahmebereich aufweisen, der ausgeformt ist, um zumindest ein drittes Verbindungsmittel an einer dritten Position in der Haltevorrichtung aufzunehmen, und die Haltevorrichtung kann zumindest eine dritte Bewegungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das dritte Verbindungsmittel zwischen der dritten Position und zumindest einer sich von der dritten Position unterscheidenden weiteren dritten Position zu bewegen. Die Verbindungsmittel können beispielsweise eine Hochvolt(HV)-Verkabelung für einen Drei-Phasen-Motor sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Haltevorrichtung zumindest eine weitere Bewegungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Verbindungsmittel zwischen der Position und zumindest einer sich von der Position und der weiteren Position unterscheidenden zusätzlichen Position zu bewegen und/oder, um das Verbindungsmittel zwischen der weiteren Position und der zusätzlichen Position zu bewegen. So kann das Verbindungsmittel innerhalb der Haltevorrichtung an eine zusätzliche geeignete Position bewegt werden, um das kapazitive und/oder induktive Verhalten des Verbindungsmittels anzupassen/zu verändern.
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Die Bewegungseinrichtung kann ausgebildet sein, um eine lineare Bewegung des Verbindungsmittels auf einer Bewegungsachse zu bewirken, um das Verbindungsmittel zwischen der Position und der weiteren Position zu bewegen. So kann über eine einfache gerade/lineare Bewegung, beispielsweise ein Schieben oder Ziehen des Verbindungsmittels von einer Seite des Umfangs des Verbindungsmittels in eine Richtung, das Verbindungsmittel zwischen der Position und der weiteren Position bewegt werden. Wenn die Haltevorrichtung die weitere Bewegungseinrichtung aufweist, kann diese entsprechend ausgebildet sein, um eine lineare Bewegung auf einer weiteren Bewegungsachse des Verbindungsmittels zu bewirken, um das Verbindungsmittel zwischen der Position oder weiteren Position und der zusätzlichen Position zu bewegen. Die weitere Bewegungsachse kann sich von der Bewegungsachse unterscheiden.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Bewegungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgebildet ist, um die lineare Bewegung des Verbindungsmittels auf der Bewegungsachse zu bewirken, die im Wesentlichen senkrecht zu einer weiteren Bewegungsachse einer weiteren linearen Bewegung der weiteren Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Verbindungsmittels zwischen der Position oder weiteren Position und der zusätzlichen Position ist. So ist ein Bewegen des Verbindungsmittels in zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtete Richtungen ermöglicht, wodurch vorteilhafterweise ein besonders großer Bewegungsfreiraum zum Ausgleich des kapazitiven und/oder induktiven Verhaltens für das Verbindungsmittel realisierbar ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ kann eine Abweichungen von 10° bis 20° umfassen.
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Die Bewegungseinrichtung kann als ein Stellmotor ausgeformt sein. Beispielsweise kann dieser Stellmotor als ein Kleinstellmotor ausgeführt sein. In Form eines Stellmotors, der auch als „Kleinstellantrieb“ bezeichnet werden kann, kann eine günstige und dennoch verlässlich funktionierende Bewegungseinrichtung realisiert werden.
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Ein Haltesystem weist eine Haltevorrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten und eine Auswertevorrichtung auf, die ausgebildet ist, um ein Bewegungssignal an die Bewegungseinrichtung auszugeben, wobei das Bewegungssignal ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels von der Position zu zumindest der weiteren Position zu bewirken. Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein, um das Bewegungssignal unter Verwendung eines physikalischen Parameters des Verbindungsmittels und/oder elektrischen Geräts auszugeben, insbesondere wenn der physikalische Parameter einen definierten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Der physikalische Parameter kann eine Induktanz, Impedanz/ein Widerstand und/oder ein Alter des Verbindungselements repräsentieren. Der definierte Schwellenwert kann beispielsweise ein ungewünscht hoher Induktanz-Wert, ein ungewünscht hoher Impedanz-Wert oder ungewünscht hoher Widerstands-Wert, und/oder ein ungewünscht hohes Alter des Verbindungsmittels und/oder elektrischen Geräts repräsentieren, sodass eine Anpassung des kapazitiven und/oder induktiven Verhaltens erforderlich ist. Der physikalische Parameter kann beispielsweise mittels eines Sensors im Bereich der Haltevorrichtung ermittelt und als Signal für die Auswertevorrichtung bereitgestellt werden.
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Die Auswertevorrichtung kann ausgebildet sein, um eine definierte Position des Verbindungsmittels in der Haltevorrichtung in Abhängigkeit von einem/dem physikalischen Parameter und/oder unter Verwendung eines gewünschten physikalischen Zielparameters zu bestimmen, und das Bewegungssignal auszugeben, das ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels an die definierte Position zu bewirken. Der physikalische Zielparameter kann beispielsweise eine Zielimpedanz von z. B. 50 Ohm repräsentieren. So kann das Verbindungsmittel beispielsweise stets derart bewegt werden, dass das kapazitive und/oder induktive Verhalten des Verbindungsmittels und/oder Geräts so angepasst wird, dass eine Zielimpedanz von z. B. 50 Ohm erreicht wird. Dies ermöglich es vorteilhafterweise, das Gesamtsystem hinsichtlich einer Zielimpedanz zu regeln.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Auswertevorrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgebildet ist, um die definierte Position unter Verwendung eines Modells eines induktiven Verhaltens des Geräts und/oder des zumindest einen Verbindungsmittels zu bestimmen. Ein solches Modell ermöglicht beispielsweise einen von der Auswertevorrichtung durchführbaren Vergleich von aktuellen mit gewünschten physikalischen Parametern hinsichtlich des induktiven Verhaltens. Das Modell kann beispielsweise als Nachschlagetabelle in der Auswertevorrichtung hinterlegt oder von dieser einlesbar sein.
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Ein Verfahren zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Haltevorrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten weist einen Schritt des Ausgebens auf. Im Schritt des Ausgebens wird ein Bewegungssignal an die mit dem Verbindungsmittel gekoppelte Bewegungseinrichtung ausgegeben, wobei das Bewegungssignal ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels von der Position zu der weiteren Position zu bewirken. Vor dem Schritt des Ausgebens kann das Verfahren ferner einen Schritt des Einlesens eines Parametersignals aufweisen, das einen physikalischen Parameter des Verbindungsmittels und/oder elektrischen Geräts repräsentiert, wobei im Schritt des Ausgebens das Bewegungssignal unter Verwendung des Parametersignals ausgegeben wird, beispielsweise, wenn der physikalische Parameter einen definierten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Der physikalische Parameter kann beispielsweise einen Induktanz-Wert, einen Impedanz-Wert oder Widerstands-Wert und/oder ein Alter des Verbindungsmittels repräsentieren.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Auswertevorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Auswertevorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Eine Auswertevorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Auswertevorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Auswertevorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung/ Auswertevorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Haltevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Haltevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels 105 für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug. Das Verbindungsmittel 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel im frontalen Querschnitt dargestellt.
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Die Haltevorrichtung 100 weist zumindest einen Aufnahmebereich 110 und zumindest eine Bewegungseinrichtung 115 auf. Der Aufnahmebereich 110 ist ausgeformt, um das Verbindungsmittel an einer Position 120 der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen. Die Bewegungseinrichtung 115 ist ausgebildet, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 und zumindest einer sich von der Position 120 unterscheidenden weiteren Position zu bewegen. Das Verbindungsmittel 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an der Position 120 angeordnet, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Grundeinbauposition des Verbindungsmittels 105 in der Haltevorrichtung 100 ist, wobei die Grundeinbauposition für ein neues Verbindungsmittel 105 geeignet ist.
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Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Hochvoltleitung für die Bereitstellung einer Wechselspannung von beispielsweise über 30 V bis 1 kV oder einer Gleichspannung von beispielsweise über 60 V bis 1,5 kV ausgeformt. Die Bewegungseinrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen Abschnitt des Verbindungsmittels 105 zu bewegen, beispielsweise ist die Bewegungseinrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Verbindungsmittel von einer Seite 125 des Umfangs des Verbindungsmittels 105 zu verschieben, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 zu der weiteren Position zu bewegen. Die Bewegungseinrichtung 115 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Motor auf und ist ausgebildet, um das Verbindungsmittel 105 elektrisch/automatisiert zwischen der Position 120 zu der weiteren Position zu bewegen.
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Die Haltevorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner zumindest einen zweiten Aufnahmebereich 130 auf, der ausgeformt ist, um zumindest ein zweites Verbindungsmittel 135 an einer zweiten Position 140 der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen, und zumindest eine zweite Bewegungseinrichtung 115 auf, die ausgebildet ist, um das zweite Verbindungsmittel 135 zwischen der zweiten Position 140 und zumindest einer sich von der zweiten Position 140 unterscheidenden weiteren zweiten Position zu bewegen. Weiterhin weist die Haltevorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest einen dritten Aufnahmebereich 150 auf, der ausgeformt ist, um zumindest ein drittes Verbindungsmittel 155 an einer dritten Position 160 in der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen, und zumindest eine dritte Bewegungseinrichtung 115 auf, die ausgebildet ist, um das dritte Verbindungsmittel 155 zwischen der dritten Position 160 und zumindest einer sich von der dritten Position 160 unterscheidenden weiteren dritten Position zu bewegen. Die Verbindungsmittel 105, 135, 155 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine HV-Verkabelung für einen 3-Phasen-Motor ausgeformt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Haltevorrichtung 100 zumindest eine weitere Bewegungseinrichtung 165 auf, die ausgebildet ist, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 und zumindest einer sich von der Position 120 und der weiteren Position unterscheidenden zusätzlichen Position zu bewegen und/oder, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der weiteren Position und der zusätzlichen Position zu bewegen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Haltevorrichtung 100 eine zweite weitere Bewegungseinrichtung 165 auf, die ausgebildet ist, um das zweite Verbindungsmittel 135 zwischen der zweiten Position 140 und zumindest einer sich von der zweiten Position 140 und der weiteren zweiten Position unterscheidenden zusätzlichen zweiten Position zu bewegen und/oder, um das zweite Verbindungsmittel 135 zwischen der weiteren zweiten Position und der zusätzlichen zweiten Position zu bewegen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Haltevorrichtung 100 eine dritte weitere Bewegungseinrichtung 165 auf, die ausgebildet ist, um das dritte Verbindungsmittel 155 zwischen der dritten Position 160 und zumindest einer sich von der dritten Position 160 und der weiteren dritten Position unterscheidenden zusätzlichen dritten Position zu bewegen und/oder, um das dritte Verbindungsmittel 155 zwischen der weiteren dritten Position und der zusätzlichen dritten Position zu bewegen.
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Die Haltevorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Leitungssatzhalter 170 zum Halten von Leitungen auf. Die Bewegungseinrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine lineare Bewegung des Verbindungsmittels 105 auf einer Bewegungsachse 175 zu bewirken, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 und der weiteren Position zu bewegen. So ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine einfache gerade/lineare Bewegung, beispielsweise ein Schieben oder Ziehen des Verbindungsmittels 105 von der Seite 125 des Umfangs des Verbindungsmittels 105 in eine Richtung, das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 und der weiteren Position beweglich. Entsprechend ist die weitere Bewegungseinrichtung 165 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine lineare Bewegung auf einer weiteren Bewegungsachse 180 des Verbindungsmittels 105 zu bewirken, um das Verbindungsmittel 105 zwischen der Position 120 oder weiteren Position und der zusätzlichen Position zu bewegen.
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Die Bewegungseinrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die lineare Bewegung des Verbindungsmittels 105 auf der Bewegungsachse 175 zu bewirken, die im Wesentlichen senkrecht zu der weiteren Bewegungsachse 180 der weiteren linearen Bewegung der weiteren Bewegungseinrichtung 165 zum Bewegen des Verbindungsmittels 105 zwischen der Position 120 oder weiteren Position und der zusätzlichen Position ausgerichtet ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Abweichungen von 10° bis 20°.
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Die Bewegungseinrichtung 115 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein Stellmotor ausgeformt. Beispielsweise ist dieser Stellmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein Kleinstellmotor ausgeführt.
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Gezeigt ist in 1 ferner eine Auswertevorrichtung 182, die ausgebildet ist, um ein Bewegungssignal an die Bewegungseinrichtung 115 auszugeben, wobei das Bewegungssignal ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels 105 von der Position 120 zu zumindest der weiteren Position zu bewirken. Die Auswertevorrichtung 182 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Bewegungssignal unter Verwendung eines physikalischen Parameters des Verbindungsmittels 105 und/oder elektrischen Geräts auszugeben, beispielsweise wenn der physikalische Parameter einen definierten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Der physikalische Parameter repräsentiert gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Induktanz, eine Impedanz oder einen Widerstand, und/oder ein Alter des Verbindungselements 105. Der definierte Schwellenwert repräsentiert beispielsweise einen ungewünscht hohen Induktanz-Wert, einen ungewünscht hohen Impedanz-Wert oder ungewünscht hohen Widerstands-Wert, und/oder ein ungewünscht hohes Alter des Verbindungsmittels 105 und/oder elektrischen Geräts. Der physikalische Parameter ist gemäß einem Ausführungsbeispiel mittels eines Sensors im Bereich der Haltevorrichtung 100 ermittelbar und als Signal für die Auswertevorrichtung bereitgestellt worden.
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Zusammen mit der Auswertevorrichtung 182 kann die Haltevorrichtung 100 als ein Haltesystem 185 bezeichnet werden. Die Auswertevorrichtung 182 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in dem Leitungssatzhalter 170 aufgenommen und mittels elektrischer Leitungen 187 signaltechnisch mit jeder der Bewegungseinrichtungen 115, 165 verbunden. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Auswertevorrichtung 182 außerhalb des Leitungssatzhalters 170 aufgenommen. Die Auswertevorrichtung 182 kann auch als „De-/Zentrale Auswerteeinrichtung“ bezeichnet werden.
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Die Auswertevorrichtung 182 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine definierte Position des Verbindungsmittels 105 in der Haltevorrichtung 100 in Abhängigkeit von dem physikalischen Parameter und/oder unter Verwendung eines gewünschten physikalischen Zielparameters zu bestimmen, und das Bewegungssignal auszugeben, das ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels 105 an die definierte Position zu bewirken. Der physikalische Zielparameter repräsentiert gemäß einem Ausführungsbeispiel beispielsweise eine Zielimpedanz von z. B. 50 Ohm. So wird das Verbindungsmittel 105 mittels des Bewegungssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel stets derart bewegt, dass das kapazitive und/oder induktive Verhalten des Verbindungsmittels 105 und/oder Geräts so angepasst wird, dass eine Zielimpedanz von z. B. 50 Ohm erreicht wird. Dies ermöglich es, das Gesamtsystem hinsichtlich der Zielimpedanz zu regeln. Die Auswertevorrichtung 182 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel 182 ausgebildet, um die definierte Position unter Verwendung eines Modells eines induktiven Verhaltens des Geräts und/oder des zumindest einen Verbindungsmittels 105 zu bestimmen. Ein solches Modell ermöglicht beispielsweise einen von der Auswertevorrichtung 182 durchführbaren Vergleich von aktuellen mit gewünschten physikalischen Parametern hinsichtlich des induktiven Verhaltens. Das Modell ist beispielsweise als Nachschlagetabelle in der Auswertevorrichtung 182 hinterlegt oder von dieser einlesbar.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Auswertevorrichtung 182 über eine Signalleitung 190 und/oder optional eine Versorgungsleitung mit einem außerhalb des Leitungssatzhalters 170 angeordneten Steuergerät ECU oder einer Funktion des Fahrzeugs signaltechnisch verbunden.
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Die hier vorgestellte Haltevorrichtung 100 ermöglicht eine Optimierung von Kabelrouting durch zumindest einen intelligenten HV-Verkabelungshalterungspunkt.
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Es werden die in 2 gezeigten Eingangsfilter von E-Maschinen und Wechselrichter/Inverter im Entwicklungszyklus ausgelegt und durch EMV-Messungen, also Messungen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit, validiert. Der Eingangsfilter sorgt beispielsweise als Entstörfilter am Stromversorgungseingang des Wechselrichters/Frequenzumrichters für zusätzliche EMV-Verträglichkeit. Hierbei schützt der Eingangsfilter/Entstörfilter beispielsweise zum einen vor hochfrequenten, leitungsgebundenen Störungen, zum anderen reduziert der Eingangsfilter/Entstörfilter hochfrequente Störgrößen des Frequenzumrichters, die beispielsweise über ein Netzkabel oder die Abstrahlung eines Netzkabels ausgesendet werden. Hierbei beachtet man die Worst-Case Leitungslängen, die in das Gesamtsystem eine Induktanz einbringen. Hierbei verändert sich die Induktanz der Verkabelung, also der Verbindungsmittel 105, 135,155, im Lauf seiner/ihrer Lebensdauer. Des Weiteren verändert sich die Induktanz je nach Biegeradius der Verbindungsmittel 105, 135,155. Dieses Verhalten der Verbindungsmittel 105, 135,155 in Form von Hochvoltleitungen konnte mithilfe von Messungen bewiesen werden.
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Dieses Problem wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel mithilfe der Haltevorrichtung 100 in Form eines vorhandenen Leitungssatzhalters 170, beispielsweise an „Abfangpunkten“ und/oder mit „Kabelbefestigungen“, gelöst. Die Induktanzanpassung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel insbesondere bei kritischen Verlegeabschnitte oder durch die Leitungssatzhalter 170/Leitungssatzbefestigungspunkt, beispielsweise im Fahrzeug. Hierbei bewegen gemäß einem Ausführungsbeispiel die Bewegungseinrichtungen 115, 165 in Form von kleinen Stellmotoren die Verbindungsmittel 105, 135,155, die auch als „Leitungen“ bezeichnet werden können, in zwei Achsen 175, 180 und passen so die Induktanz des Systems. Es ist nun möglich mit dieser Technologie je Alterungszustand der Leitung den Eingangsfilter anzupassen. Durch diese mechatronischen Steuerparameter ist der Filter im Verlauf seiner Lebensdauer nacheinstellbar und anpassbar. Hierbei sollte gemäß einem Ausführungsbeispiel das Model des Induktivverhaltens der E-Maschine, der Verkabelung und des Inverters bekannt sein und in der Auswertevorrichtung 182, dem Steuergerät ECU, beispielsweise in Form eines Domänensteuergeräts, oder der Cloud abgespeichert sein. Die Parameter der einzelnen Phasen/Verbindungsmittel 105, 135,155 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel von einer zentralen Auswerteeinheit bzw. Funktion, hier beispielsweise von dem Steuergerät ECU, an die Halter 170 übermittelt, sodass gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dezentrale Steuereinheit in Form der Auswertevorrichtung 182 im Halter 170 die Stellmotoren ausrichtet. So ist über eine Funktion softwaretechnisch der Frequenzgang des Gesamtsystems berechenbar und mithilfe der Halter 170 auf eine Zielimpedanz, z. B. 50 Ohm, des Haltesystems 185, das auch als Übertragungssystem bezeichnet werden kann, anpassbar.
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In 1 sind zusammengefasst die Haltevorrichtung 100 in Form eines Leitungssatzhalters 170 mit Stellmotoren und Bewegungsrichtungen gezeigt, in welche die Verbindungsmittel 105, 135,155 mittels der Stellmotoren beweglich sind.
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Dank der Haltevorrichtung 100 ist eine Anpassung der Komponentenfilter in E-Mobility-Komponenten durch einen Leitungssatzhalter 170 mit Stellmotoren ermöglicht. So erfolgt gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Feineinstellung des Schwingkreises zwischen Komponenten durch Leitungssatzhalter 170, die auch als „Verkabelungshalter“, „Kabelhalter“ oder „HV-Kabelhalter“ bezeichnet werden können, durch Anpassung des kapazitiven und induktiven Verhaltens. Die Stellmotoren sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel direkt in den HV-Kabelhalter integriert.
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Die Haltevorrichtung 100 und/oder Auswertevorrichtung 182 ist für alle E-Maschinen und Wechselrichter sowie HV-Komponenten mit HV-Schnittstelle einsetzbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt dank der Haltevorrichtung 100 und/oder Auswertevorrichtung 182 eine nachträgliche Anpassung der Komponentenfilter für lange Laufzeiten.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 200 mit einer Haltevorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 beschriebene Haltevorrichtung 100 handeln. Gezeigt ist in 2 ein mögliches Einsatzgebiet der Haltevorrichtung 100 im Fahrzeug 200.
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Gezeigt ist ferner in 2 das in 1 beschriebene elektrische Gerät 205, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft eine 3~-E-Maschine 207/einen Drei-Phasen-Motor, und/oder einen Wechselrichter 210 aufweist.
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Die E-Maschine 207 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer zwei Räder 215 verbindenden Hinterachse 220 des Fahrzeugs 200 angeordnet. Die Haltevorrichtung 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an einem Chassis 225 des Fahrzeugs 200 angeordnet, wobei die Verbindungsmittel 105, 135, 155 die E-Maschine 207 elektrisch mit dem Wechselrichter 210 verbinden, der wiederum zwischen einer Fahrzeugbatterie 230 und der E-Maschine 207 gekoppelt ist. Die Verbindungsmittel 105, 135, 155 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel nebeneinander angeordnet und/oder beispielhaft S-förmig gebogen ausgeformt, hier mit einer ersten Biegung B1, einer zweiten Biegung B2 und einer dritten Biegung B3.
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Eine der Bewegungseinrichtungen 115 und eine der weiteren Bewegungseinrichtungen 165 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel für jedes der Verbindungsmittel 105, 135, 155 je zwischen dem Wechselrichter 210 und der ersten Biegung B1, ferner zwischen der zweiten Biegung B2 und der dritten Biegung B2 und zwischen der dritten Biegung B3 und der E-Maschine 207 angeordnet. Der Wechselrichter 210 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem der Fahrzeugbatterie 230 zugewandten Invertereingang einen ersten Filter F1 und/oder an einem der E-Maschine 207 zugewandten Inverterausgang einen zweiten Filter F2 auf. Die E-Maschine 207 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem dem Wechselrichter 210 zugewandten Maschineneingang einen dritten Filter F3 auf. Der erste Filter F1, zweite Filter F2 und/oder dritte Filter F3 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Störfilter ausgeformt.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Haltevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 oder 2 beschriebene Haltevorrichtung handeln.
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Das Verfahren 300 weist einen Schritt 305 des Ausgebens auf. Im Schritt 305 des Ausgebens wird ein Bewegungssignal an die mit dem Verbindungsmittel gekoppelte Bewegungseinrichtung ausgegeben, wobei das Bewegungssignal ausgebildet ist, um ein Bewegen des Verbindungsmittels von der Position zu der weiteren Position zu bewirken. Vor dem Schritt 305 des Ausgebens weist das Verfahren 300 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner einen Schritt 310 des Einlesens eines Parametersignals auf, das einen physikalischen Parameter des Verbindungsmittels und/oder elektrischen Geräts repräsentiert, wobei im Schritt 305 des Ausgebens das Bewegungssignal unter Verwendung des Parametersignals ausgegeben wird, beispielsweise, wenn der physikalische Parameter einen definierten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Der physikalische Parameter repräsentiert gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen einen Induktanz-Wert, einen Impedanz-Wert oder Widerstands-Wert und/oder ein Alter des Verbindungsmittels.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichen
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- B1
- ersten Biegung
- B2
- zweite Biegung
- B3
- dritte Biegung
- ECU
- Steuergerät
- f
- Frequenz
- F1
- erster Filter
- F2
- zweiter Filter
- F3
- dritter Filter
- F(jw)
- Frequenzgang
- 100
- Haltevorrichtung
- 105
- elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel
- 110
- Aufnahmebereich
- 115
- Bewegungseinrichtung
- 120
- Position
- 125
- Seite
- 130
- zweiter Aufnahmebereich
- 135
- zweites Verbindungsmittel
- 140
- zweite Position
- 145
- zweite Bewegungseinrichtung
- 150
- dritter Aufnahmebereich
- 155
- drittes Verbindungsmittel
- 160
- dritte Position
- 165
- weitere Bewegungseinrichtung
- 170
- Leitungssatzhalter
- 175
- Bewegungsachse
- 180
- weitere Bewegungsachse
- 182
- Auswertevorrichtung
- 185
- Haltesystem
- 187
- elektrische Leitung
- 190
- Signalleitung
- 200
- Fahrzeug
- 205
- elektrisches Gerät
- 207
- E-Maschine
- 210
- Wechselrichter
- 215
- Rad
- 220
- Hinterachse
- 225
- Chassis
- 230
- Fahrzeugbatterie
- 300
- Verfahren zum Bewegen eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels für ein elektrisches Gerät für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Haltevorrichtung
- 305
- Schritt des Ausgebens
- 310
- Schritt des Einlesens
