DE10301905A1 - Security switch for electric motor vehicle, has power output controlled by switch with circuit having normal operating and monitoring conditions - Google Patents
Security switch for electric motor vehicle, has power output controlled by switch with circuit having normal operating and monitoring conditions Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsschaltung für einen elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Türschlosses o. dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine Anschlußanordnung für einen elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Türschlosses o. dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruchs 11. Vorliegend sind unter dem Begriff Kraftfahrzeug-Türschloß alle Arten von Tür-, Hauben- oder Klappenschlössern zusammengefaßt.The present invention relates to a fuse circuit for an electrical consumer of a motor vehicle door lock o. Like. With the features of the preamble of claim 1 and a connection arrangement for one electrical consumers of a motor vehicle door lock or the like with Features of the preamble of claim 11. Present are below the term motor vehicle door lock all types from door, Hood or flap locks summarized.
Beim Betrieb von elektrischen Verbrauchern in Kraftfahrzeugen ist grundsätzlich dafür Sorge zu tragen, daß im Fehlerfall eine Abschaltung des jeweiligen Verbrauchers erfolgt, um den Verbraucher vor Zerstörung zu schützen und um der Entstehung hoher Temperaturen und der damit verbundenen Gefahr eines Brandes entgegenzuwirken. Dies gilt insbesondere für Verbraucher mit relativ hoher Leistungsaufnahme, wie beispielsweise die Antriebsmotoren von Stellelementen in Kraftfahrzeug-Türschlössern.When operating electrical consumers in Motor vehicles is fundamental make sure to bear that in In the event of a fault, the respective consumer is switched off, to protect the consumer from destruction to protect and the emergence of high temperatures and the associated Counteract the risk of fire. This is especially true for consumers with relatively high power consumption, such as the drive motors of control elements in motor vehicle door locks.
Ein möglicher Fehlerfall ist beispielsweise das Verklemmen des Antriebsmotors der Zentralverriegelungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Türschlosses. Durch die Blockierung des Antriebsmotors fließen hohe Kurzschlußströme durch dessen Wicklungen, so daß hohe Temperaturen entstehen und der Antriebsmotor ggf. zerstört wird. Eine weitere Fehlerquelle besteht in der fehlerhaften Ansteuerung eines Verbrauchers, beispielsweise wenn ein Antriebsmotor über einen längeren Zeitraum oberhalb seiner Nennleistung betrieben wird.One possible error is, for example Jamming of the drive motor of the central locking device a motor vehicle door lock. By blocking the drive motor, high short-circuit currents flow through whose windings so that high Temperatures arise and the drive motor may be destroyed. Another source of error is the incorrect control of a Consumer, for example if a drive motor over a longer Period is operated above its nominal power.
Eine Reihe von Verbrauchern weisen heute integrierte Schutzmechanismen auf, die den Verbraucher bei einem unzulässig hohen Strom oder bei einer unzulässig hohen Temperatur abschalten. Im abgeschalteten Zustand sinken der Strom und die Temperatur, so daß nach Unterschreiten eingestellter Mindestwerte das erneute Einschalten des Verbrauchers erfolgt. Für die Ausgestaltung dieser Schutzmechanismen sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Varianten bekannt. Im einfachsten Fall sind PTC-Widerstände in die Versorgungsleitung des Verbrauchers geschaltet, so daß bei erhöhter Temperatur der wirksame Wert des PTC-Widerstand ansteigt und die am Verbraucher anliegende Spannung sinkt. Weiter sind Thermoschutzschalter bekannt, die beispielsweise als Bimetall-Schalter ausgestaltet sind und bei erhöhter Temperatur die Abschaltung des Verbrauchers solange bewirken, bis die Temperatur entsprechend abgesunken ist. Die genannten Schutzmechanismen können, wie beschrieben, in den Verbraucher integriert oder aber getrennt vom Verbraucher angeordnet sein.A number of consumers point Today, built-in safeguards that help consumers one inadmissible high current or at an impermissible switch off high temperature. When switched off, the Current and the temperature so that after If the minimum values are not reached, switch on again of the consumer. For the design of these protective mechanisms are state of the art Technique known a number of variants. In the simplest case PTCs switched into the supply line of the consumer, so that at an elevated temperature the effective value of the PTC resistance increases and that at the consumer applied voltage drops. Thermal protection switches are also known, which are designed, for example, as a bimetal switch and at increased Temperature switch off the consumer until the temperature has dropped accordingly. The protection mechanisms mentioned can, as described, integrated into the consumer or separately be arranged by the consumer.
Besonders wirksam sind die oben beschriebenen Schutzmechanismen dann, wenn der Fehlerfall nur über einen kurzen Zeitraum anhält. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Kraftfahrzeug-Türschloß nur geringfügig vereist ist und der Antriebsmotor der Zentralverriegelungseinrichtung mehrmals anlaufen muß, um das Kraftfahrzeug-Türschloß schließlich beim dritten oder vierten Versuch zu entriegeln. Anders ist es, wenn die Fehlerquelle ständig vorliegt, beispielsweise wenn eine Wicklung des Antriebsmotors der Zentralverriegelungseinrichtung einen Kurzschluß aufweist. In diesem Fall würde der Antriebsmotor mit einem der obigen Schutzmechanismen bei seiner Ansteuerung laufend ein- bzw. ausgeschaltet werden, was nicht nur zu störenden Geräuschen führt, sondern auch zu einer Belastung der entsprechenden elektrischen Komponenten. Insbesondere bei Thermoschutzschaltern kann es in einem solchen Fall sein, daß die maximale Schaltspielgrenze erreicht wird und es zu einem Verkleben der Kontakte kommt.Those described above are particularly effective Protection mechanisms if the fault only lasts for a short period of time. This is the case, for example, if the motor vehicle door lock ices only slightly is and the drive motor of the central locking device start several times must to the motor vehicle door lock finally at third or fourth attempt to unlock. It is different if the source of the error is always present, for example, if a winding of the drive motor of the central locking device has a short circuit. In this case the drive motor with one of the above protective mechanisms at its Control can be switched on and off continuously, which is not only leads to disturbing noises, but also a load on the corresponding electrical components. In particular with thermal circuit breakers, there can be one Case that the maximum switching limit is reached and there is a sticking of contacts is coming.
Neben den beschriebenen, aus wenigen Bauteilen
bestehenden Schutzmechanismen sind heute aufwendige Sicherungsschaltungen
bekannt (
Es ist festzustellen, daß die bekannte Sicherungsschaltung keine befriedigende Lösung für einen dauerhaft bestehenden Fehlerfall bereitstellt, da auch hier mit einem permanenten Ein- und Ausschalten des Verbrauchers zu rechnen ist. Ferner ist die bekannte Sicherungsschaltung mit einem beträchtlichen Schaltungsaufwand verbunden.It should be noted that the known Fuse circuit is not a satisfactory solution for a permanent one In the event of an error, since here too, a permanent and switching off the consumer is to be expected. Furthermore, the known one Fuse circuit with a considerable amount of circuitry connected.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Sicherungsschaltung derart auszugestalten und weiterzubilden, daß mit minimalem Aufwand auch bei einem dauerhaft bestehenden Fehlerfall eine befriedigende Schutzwirkung erzielt wird.The present invention lies based on the problem of designing the known fuse circuit in this way and develop that with minimal A satisfactory effort even in the event of a permanent error Protective effect is achieved.
Das vorliegende Problem wird bei einer Sicherungsschaltung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The problem at hand is at a fuse circuit with the features of the preamble of Claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1 solved.
Wesentlich ist zunächst die Überlegung, daß der im Fehlerfall abgeschaltete Verbraucher bis auf weiteres im abgeschalteten Zustand verbleibt. Damit ist der Vorteil verbunden, daß bei einem dauerhaft bestehenden Fehlerfall das laufende Ein- bzw. Ausschalten des Verbrauchers nicht in Kauf genommen werden muß. Im einzelnen bedeutet dies, daß die mit dem Leistungsschalter gekoppelte Auswerteanordnung im Fehlerfall in einen Fehlerzustand fällt und unabhängig vom weiteren gemessenen Belastungszustand des Verbrauchers im Fehlerzustand verbleibt. Dies trägt der Erkenntnis Rechnung, daß das wiederholte Bestromen eines Verbrauchers im Fehlerfall zur Zerstörung des Verbrauchers oder aber zur Entstehung hoher Temperaturen führen kann. Die Tatsache, daß die einmal in den Fehlerzustand gefallene Auswerteanordnung auch in diesem Fehlerzustand verbleibt bzw. im Fehlerzustand blockiert wird, garantiert, daß eine derartige weitere Belastung des Verbrauchers vermieden wird.First of all, it is important to consider that the consumer that is switched off in the event of a fault remains in the switched off state until further notice. This has the advantage that, in the event of a persistent fault, the ongoing switching on and off of the consumer does not have to be accepted. Specifically, this means that with In the event of a fault, the evaluation arrangement coupled to the circuit breaker falls into a fault state and remains in the fault state regardless of the further measured load state of the consumer. This takes into account the knowledge that the repeated energization of a consumer in the event of a fault can lead to the destruction of the consumer or to the development of high temperatures. The fact that the evaluation arrangement that once fell into the fault state also remains in this fault state or is blocked in the fault state guarantees that such a further load on the consumer is avoided.
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die genannte Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu darf auf die Unteransprüche verwiesen werden.There are a variety of ways to design and develop the teaching of the invention mentioned. For this purpose, reference may be made to the subclaims become.
Wesentliche Bedeutung kommt vorliegend der Frage zu, wie die Auswerteanordnung vom obigen Fehlerzustand zurück in den Normalzustand bringbar ist.In the present case, the Question about how the evaluation arrangement from the above error state back to the Normal state can be brought.
In bevorzugter Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist hierfür ein Rücksetzvorgang vorgesehen. Dieser Rücksetzvorgang besteht vorzugsweise darin, daß die Sicherungsschaltung von der Versorgungsspannung getrennt wird, und beim erneuten Anlegen der Versorgungsspannung die Auswerteanordnung den Normalzustand einnimmt. Grundsätzlich gibt es aber zahlreiche Möglichkeiten für die Ausgestaltung des Rücksetzvorgangs, beispielsweise durch Betätigung eines Tasters o. dgl.In a preferred embodiment according to claim 4 is for this a reset operation intended. This reset process is preferably that the Fuse circuit is separated from the supply voltage, and when the supply voltage is reapplied, the evaluation arrangement assumes the normal state. Basically, there are numerous possibilities for the Design of the reset process, for example by actuation a button or the like
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Auswerteanordnung bildet den Gegenstand von Anspruch 6. Zur Blockierung der Auswerteanordnung im Fehlerzustand ist hier eine einfache Selbsthalteschaltung aus zwei Transistoren vorgesehen. Dies führt zu einem besonders einfachen und kompakten Schaltungsaufbau.A particularly preferred embodiment of the Evaluation arrangement forms the subject of claim 6. For blocking The evaluation arrangement in the fault state is a simple latch circuit here provided from two transistors. This leads to a particularly simple one and compact circuit structure.
Ferner ist die Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 besonders vorteilhaft, weil es damit möglich ist, die Überlastung des Verbrauchers über einen voreingestellten Zeitraum hinweg zu "tolerieren", bis die Auswerteanordnung in den Fehlerzustand fällt.Furthermore, the configuration according to claim 8 particularly advantageous because it allows overloading of the consumer over to "tolerate" a preset period of time until the evaluation arrangement is in the fault state falls.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird das vorliegende Problem für eine Anschlußanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 11 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 11 gelöst.After another lesson, the independent meaning comes, the present problem for a connection arrangement with the features of the preamble of claim 11 by the features of the characterizing part of claim 11 solved.
Wesentlich ist hier die Tatsache, daß die Anschlußanordnung, die in bevorzugter Ausgestaltung als Kabelstrang ausgestaltet ist, die oben beschriebene Sicherungsschaltung aufweist. Eine derartige Ausgestaltung der Anschlußanordnung ist mit der bevorzugten Ausgestaltung der Sicherungsschaltung gemäß Anspruch 6 insofern besonders vorteilhaft, als die resultierende Anordnung außerordentlich kompakt ist.What is essential here is the fact that the Connector assembly, which is designed as a cable harness in a preferred embodiment, has the fuse circuit described above. Such a configuration the connection arrangement is with the preferred embodiment of the fuse circuit according to claim 6 particularly advantageous in that the resulting arrangement extremely compact is.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Sicherungsschaltung für einen elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Türschlosses o. dgl.The invention is explained below one is just an embodiment illustrative drawing closer explained. The only figure of the drawing shows a fuse circuit for an electrical Consumer of a motor vehicle door lock or the like.
Zunächst ist festzustellen, daß in der
Zeichnung eine Anschlußklemme
für die
Versorgungsspannung U0 und eine Anschlußklemme
für Masse (0V)
vorgesehen ist, an die eine Sicherungsschaltung für einen
nicht weiter dargestellten elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Türschlosses
angeschlossen ist. Für
das Kraftfahrzeug-Türschloß können hier
auch alle Arten von Tür-,
Hauben- oder Klappenschlössern
vorgesehen werden. Die Sicherungsschaltung weist einen Leistungsausgang
Der Leistungsschalter
Mittels der Meßanordnung
Die Meßanordnung
Bei Überlastung des Verbrauchers
ist es nun vorgesehen, daß die
Auswerteanordnung
Mit "Überlastung" können je nach Anwendungsfall unterschiedliche Zustände des Verbrauchers gemeint sein. Allgemein bedeutet "Überlastung" eines Verbrauchers, daß dieser eine ungewünscht hohe Leistungsaufnahme zeigt. Beispielsweise kann die Tatsache, daß der durch den Verbraucher fließende Strom eine bestimmte Stromschwelle kurzzeitig übersteigt, bereits als Überlastung definiert werden. Es kann aber auch sein, daß im Sinne einer Tiefpaßfilterung dieser Überstrom eine vorgegebene Zeitdauer anhalten muß, um die Überlastung des Verbrauchers zu begründen. Die gleichen Überlegungen gelten für mögliche Definitionen der Überlastung des Verbrauchers unter Heranziehung von Temperaturwerten. Vorliegend soll der Begriff "Überlastung" allgemein gelten und nicht auf eine der beschriebenen Definitionen beschränkt sein.Depending on the application, "overload" can mean different states of the consumer. In general, "overloading" a consumer means that the consumer has an undesirably high power consumption. For example, the fact that the current flowing through the consumer has a certain current threshold briefly exceeded, can already be defined as overload. It may also be the case, however, that in the sense of low-pass filtering, this overcurrent has to stop for a predetermined period of time to justify the overloading of the consumer. The same considerations apply to possible definitions of the overloading of the consumer using temperature values. In the present case, the term “overload” should apply generally and should not be limited to one of the definitions described.
Wesentlich ist nun, daß die Auswerteanordnung
In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist
die Meßanordnung
Es kann auch vorteilhaft sein, daß die Meßanordnung
Um eine besonders sichere Erfassung des Belastungszustands des Verbrauchers erreichen zu können, ist es schließlich denkbar, daß die Meßanordnung sowohl eine Stromerfassungsanordnung als auch eine Temperaturerfassungsanordnung aufweist.For a particularly secure detection of the load status of the consumer it finally conceivable that the measuring arrangement both a current detection arrangement and a temperature detection arrangement having.
Die oben beschriebene Blockierbarkeit
der Auswerteanordnung
Im folgenden wird davon ausgegangen,
daß die
Meßanordnung
Die Selbsthalteschaltung ist nun
so ausgestaltet, daß sie
bei Überlastung
des Verbrauchers in ihren Haltezustand schaltet – Fehlerzustand der Auswerteanordnung
Für
die Realisierung der Selbsthalteschaltung sind aus dem Stand der
Technik zahlreiche Varianten bekannt (z. B. RS-Flipflop). Hierauf
darf verwiesen werden. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung besteht
darin, daß die
Selbsthalteschaltung aus zwei hintereinander geschalteten Transistoren
Wesentlich für die Selbsthaltung ist die
Tatsache, daß der
Kollektor
Wesentlich ist weiter, daß die Kopplung
zwischen dem Signalausgang
Im Falle der Strommessung liegt am
Signalausgang
Wenn sich nun die Auswerteanordnung
Mit dem oben Gesagten wird auch die
Bedeutung der Diode
Der Kondensator
Es gibt nun zumindest zwei Möglichkeiten, die
beschriebene Sicherungsschaltung mit einem Verbraucher zu betreiben.
Eine Möglichkeit
besteht darin, daß an
die Klemme
Der Frage, auf welche Weise die Auswerteanordnung
In besonders bevorzugter Ausgestaltung
ist für
den Rücksetzvorgang
keine "eigene" schaltungstechnische
Maßnahme
vorgesehen, so daß sich
der Rücksetzvorgang
ausschließlich
durch die Trennung der Sicherungsschaltung von der Versorgungsspannung
bewerkstelligen läßt. Dies
ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Auswerteanordnung
Für
die Ausgestaltung der Hardware der Sicherungsschaltung sind zahlreiche
Möglichkeiten denkbar.
In bevorzugter Ausgestaltung ist zumindest ein Teil der Sicherungsschaltung
als integrierter Schaltkreis (IC) ausgestaltet. Dies führt zu geringen Bauteilkosten,
insbesondere dann, wenn Standardbauteile verwendet werden. Im dargestellten
und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Leistungsschalter
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Anschlußanordnung für einen elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Türschlosses o. dgl. beansprucht. Eine derartige Anschlußanordnung dient der elektrischen Versorgung des Kraftfahrzeug-Türschlosses oder einzelner Verbraucher des Kraftfahrzeug-Türschlosses. Damit ist die Anschlußanordnung einerseits an die elektrische Schnittstelle des Kraftfahrzeug-Türschlosses, insbesondere an den Verbraucher des Kraftfahrzeug-Türschlosses und andererseits an eine Steuerungseinrichtung o. dgl. anschließbar. An Stelle der Steuerungseinrichtung kann auch ein einfaches Relais o. dgl. treten.After another lesson, the independent meaning comes a connection arrangement for one electrical consumer of a motor vehicle door lock or the like. Such a connection arrangement is used for the electrical supply of the motor vehicle door lock or individual consumers of the motor vehicle door lock. So that the connection arrangement on the one hand to the electrical interface of the motor vehicle door lock, especially to the consumer of the motor vehicle door lock and on the other hand connectable to a control device or the like. On The control device can also be a simple relay or the like.
Wesentlich ist hier die Tatsache,
daß die
Anschlußanordnung
selbst die oben beschriebene Sicherungsschaltung
Claims (12)
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DE2003101905 DE10301905B4 (en) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | fuse circuit |
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