DE4337273A1 - Schaltanordnung zur Reduzierung des Ruhestroms bei abgestellten Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Reduzierung des Ruhestroms bei abgestellten Kraftfahrzeu­ gen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Eine derartige Schaltanordnung ist beispielsweise aus der DE 40 40 405 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltan­ ordnung werden Verbraucher eines Kraftfahrzeuges über steuerbare zentrale Trennschalter von der Kraftfahrzeug­ batterie getrennt, wenn ein Selbsthaltestromkreis, der durch einen willkürlich manuell mit Schaltmitteln auslös­ baren Schaltimpuls einschaltbar ist, beim Verriegeln des Fahrzeuges von außen durch eine dabei zwangsläufig erfol­ gende Betätigung eines Schalters unterbrochen wird. Bei dieser bekannten Schaltanordnung werden die Verbraucher bei jedem Verriegeln des Fahrzeuges abgeschaltet, auch wenn das Fahrzeug nur für kurze Zeit abgestellt wird. Da in heutigen Kraftfahrzeugen zu den Verbrauchern Steuerge­ räte gehören, die mit Speichern versehen sind, die beim Abschalten der Stromversorgung gelöscht werden, ist ein zu häufiges Abschalten der Verbraucher nicht von Vorteil.

Aus der DE 37 42 312 A1 ist beispielsweise bekannt, bei abgezogenem Zündschlüssel sämtliche Verbraucher abzu­ schalten, wenn die Fahrzeugbatteriespannung einen unteren Grenzwert unterschreitet. Bei dieser bekannten Schaltan­ ordnung zum Schutz vor Tiefentladung von Kraftfahrzeug­ batterien ist nachteilig, daß eine Reduzierung des Ruhe­ stroms abhängig vom Ladungszustand der Fahrzeugbatterie vorgenommen wird und somit eine Tiefentladung der Fahr­ zeugbatterie zugelassen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltanordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einer­ seits ein zu häufiges Abschalten der Verbraucher und an­ dererseits eine Tiefentladung der Fahrzeugbatterie ver­ hindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 wird erfindungsgemäß der steuerbare Schalter zum Trennen der Bordnetzverbraucher von der Kraftfahrzeugbatterie ge­ öffnet, wenn ein Fehler in einem, vorzugsweise eigendia­ gnosefähigen, elektrischen Bordnetzverbraucher erkannt wird, der bei geschlossenem steuerbaren Schalten zu einem Ruhestrom führen könnte, der größer als eine vorgegebene Ruhestromschwelle bzw. dessen Wert größer als ein einer vorgegebenen Ruhestromschwelle entsprechender Schwellwert ist.

Bei vielen elektrischen Bordnetzverbrauchern ist es üb­ lich, eine Fehlerüberwachung durchzuführen. Dazu sind beispielsweise Diagnoseprogramme mit Fehlerspeichern vor­ gesehen, durch die elektrische Fehler wie Kurzschluß und Unterbrechung erkannt und abgespeichert werden. Es ist beispielsweise bekannt, daß ein Kurzschluß einer Masse­ leitung mit einer positiven Spannungsversorgungsleitung zur extremen Erhöhung des Ruhestroms bei abgestellten Kraftfahrzeugen führen würde. Ein derartiger Fehler kann beispielsweise von einem diagnostizierten bzw. eigendia­ gnosefähigen elektrischen Bordnetzverbraucher einem Steu­ ergerät, das zur Ansteuerung des steuerbaren Schalters eingesetzt wird, mitgeteilt werden. In diesem Steuergerät kann ebenfalls ein Speicher vorgesehen sein, der diesen mitgeteilten Fehler abspeichert. Ein derartiges Steuerge­ rät zur Ansteuerung des steuerbaren Schalters kann bei­ spielsweise auch einen Eingang für elektrische Signale besitzen, die ein Abstellen des Kraftfahrzeuges mittei­ len. Liegt also bei einem abgestellten Kraftfahrzeug im Fehlerspeicher des Steuergeräts zur Ansteuerung des steu­ erbaren Schalters ein Fehler, wie beispielsweise ein Kurzschluß, vor, wird der steuerbare Schalter erfindungs­ gemäß geöffnet.

Nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 2 wird der aus der Batterie entnommene Ruhestrom bzw. ein diesem Ruhestrom entsprechender Signalwert gemessen und der steuerbare Schalter geöffnet, wenn dieser gemessene Ruhestrom bzw. Signalwert größer als eine vorgegebene Ruhestromschwelle bzw. der vorgegebenen Ruhestromschwelle entsprechender Schwellwert ist.

Zur Messung des Ruhestroms ist beispielsweise ein Meßwi­ derstand möglich, wobei ein Steuergerät zur Ansteuerung des steuerbaren Schalters die an diesen Meßwiderstand ab­ fallende Spannung, die aufgrund des Ruhestroms entsteht, erfaßt. Darüber hinaus kann auch ein Speicher zur Vorgabe einer Ruhestromschwelle im Steuergerät zum Ansteuern des steuerbaren Schalters vorhanden sein, wobei diese Ruhe­ stromschwelle in Form eines Spannungswertes oder eines Stromwertes, der mit dem gemessenen Ruhestrom- oder Span­ nungswert verglichen wird, vorliegen kann.

Die beiden erfindungsgemäßen Lösungen zur gestellten Auf­ gabe bewirken nur dann eine Trennung eines Bordnetzver­ brauchers von der Kraftfahrzeugbatterie, wenn durch er­ höhten Ruhestrom der Ladezustand der Kraftfahrzeugbatte­ rie gefährdet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Ge­ genstand des Patentanspruchs 3.

Erfindungsgemäß ist beispielsweise ein manuell zu betäti­ gender Schalter vorgesehen, durch dessen Stellung der Fahrer ein kurzes oder längeres Abstellen des Kraftfahr­ zeuges signalisieren kann, wie beispielsweise ein eigener Ruhestromverhinderungs-Vorwahlschalter oder ein Schalter zum Schärfen einer Diebstahlwarnanlage. Demnach wird der steuerbare Schalter nur dann geöffnet, wenn zumindest ei­ ner dieser manuell zu betätigenden Schalter auf einer Stellung eingestellt ist, der ein längeres Abstellen des Kraftfahrzeuges zugeordnet werden kann. Befindet sich z. B. der Ruhestromverhinderungs-Vorwahlschalter in einer derartigen Stellung, wird der steuerbare Schalter bei­ spielsweise unabhängig von der Höhe des Ruhestroms sofort oder mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung geöffnet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 4.

Da beispielsweise Speicher von Verbrauchern durch das Ab­ schalten des steuerbaren Schalters gelöscht sein können, wie beispielsweise der Code eines codegesicherten Radios, wird bei wieder geschlossenem steuerbaren Schalter, d. h. bei wieder eingeschalteten Verbrauchern, eine Warnung ausgelöst, die den Fahrer auf den vorher geöffneten steu­ erbaren Schalter hinweist. Hierzu ist beispielsweise eine Anzeige im Display des Kombiinstruments möglich, die auch in Abhängigkeit von der Bedingung, durch die der steuer­ bare Schalter geöffnet wurde, unterschiedliche Informa­ tionen ausgeben kann. Somit ist eine Information des Fah­ rers über den erhöhten Ruhestromverbrauch gewährleistet. Der geöffnete steuerbare Schalter ist beispielsweise durch einen manuell zu betätigenden Schalter wieder schließbar. Dabei kann dieser manuell zu betätigende Schalter ein Schalter sein, von dessen Stellung auch das Öffnen des steuerbaren Schalters abhängig gemacht wird oder ein anderer Schalter, der zumindest eine baldige In­ betriebnahme des Kraftfahrzeuges signalisiert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 5.

Erfindungsgemäß ist nur ein steuerbarer Schalter zur zen­ tralen Trennung im wesentlichen aller Bordnetzverbraucher von der Kraftfahrzeugbatterie vorgesehen. Besonders wich­ tige Verbraucher, wie z. B. die Warnblinkanlage, die Diebstahlwarnanlage oder das Standlicht, können von der zentralen Trennung ausgenommen sein. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist kostensparender und einfacher als bei­ spielsweise eine Trennung einzelner Bordnetzverbraucher oder Verbrauchergruppen von der Kraftfahrzeugbatterie.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt. Sie zeigt eine erfindungsgemäße Schalt­ anordnung mit einem Steuergerät zur Ansteuerung des steu­ erbaren Schalters in Abhängigkeit von verschiedenen Ein­ gangssignalen.

Eine Kraftfahrzeugbatterie, im folgenden Batterie 1 ge­ nannt, ist über einen Meßwiderstand 2 mit einem ersten Pol eines steuerbaren Schalters S_S verbunden. Der zweite Pol des steuerbaren Schalters S_S ist an verschiedene (Bordnetz-)Verbraucher V₁ bis V_n angeschlossen. Vor und nach dem Meßwiderstand 2 führen elektrische Leitungen zu einem Steuergerät 3.

Die Spannung U_M, die an dem Meßwiderstand 2 abfällt, ist ein Eingangssignal des Steuergerätes 3. Weitere Ein­ gangssignale des Steuergerätes 3 sind die Signale eines Zündschloßschalters S_Z, des Türschloßschalters S_T, des Vorwahlschalters S_V und der Fehlerleitung L_F des Verbrau­ chers V₁. Ein erstes Ausgangssignal des Steuergerätes 3 ist das Steuersignal zur Ansteuerung des steuerbaren Schalters S_S, das in eine Stellung "0", offen, und in eine Stellung "1", geschlossen, einstellbar ist. Ein zweites Ausgangssignal führt zu einer Warnanzeige 4. Es ist bei Bedarf möglich, einzelne Verbraucher V_S, wie z. B. die Warnblinkanlage, die Diebstahlschutzvorrichtung oder den ohnehin keinen Ruhestrom aufnehmenden Anlasser, vor dem steuerbaren Schalter S_S untrennbar mit der Batte­ rie 1 zu verbinden.

Das Steuergerät 3 wertet seine Eingangssignale aus, um davon abhängig den steuerbaren Schalter S_S in die Stel­ lung "0" oder "1" zu bewegen. Der steuerbare Schalter S_S ist im Betrieb des Kraftfahrzeuges, d. h. z. B. bei geschlossenem Zündschloßschalter S_Z = 1, immer geschlossen (S_S = 1).

Der steuerbare Schalter S_S wird vom Steuergerät 3 bei­ spielsweise dann in die Position "0" eingestellt, d. h. geöffnet, wenn der Zündschloßschalter S_Z geöffnet (S_ZT = 0) ist, d. h. die Zündung ausgeschaltet ist, der Türschloß­ schalter S_T in der geschlossenen Position "1" steht (S_T = 1), die dem Verriegelungszustand einer Kraft­ fahrzeugtür zugeordnet ist, der Vorwahlschalter S_V geöff­ net ist und entweder die Spannung U_M größer als eine im Steuergerät abgespeicherte Spannungsschwelle U_S ist oder über die Fehlerleitung L_F des Verbrauchers V₁ ein Fehler mitgeteilt wurde (L_F = 1).

Der vom Fahrer manuell zu bedienende Vorwahlschalter S_V zeigt im geschlossenen Zustand, d. h. in Stellung "1", an, daß das Kraftfahrzeug für längere Zeit abgestellt werden soll. In diesem Fall (S_V = 1), wird der steuerbare Schalter S_S unabhängig von der Spannung U_M und dem Signal auf der Fehlerleitung L_F geöffnet.

Es sind selbstverständlich auch andere Bedingungen zum Öffnen des steuerbaren Schalters S_S möglich.

Vorzugsweise wird das öffnen des steuerbaren Schalters verzögert vorgenommen, um alle abschließenden Maßnahmen der Verbraucher V₁ bis V_n sicherzustellen.

Der Türschloßschalter S_T wird bei Schließen des Tür­ schlosses zwangsläufig geschlossen, d. h. in die Stellung "1" bewegt. Das Steuergerät 3, das ebenfalls vor dem steuerbaren Schalter S_S mit der Batterie 1 verbunden und dauerhaft versorgt wird, fragt beispielsweise diesen Türschloßschalter S_T zyklisch ab.

Das Signal der Fehlerleitung L_F wird, z. B. in Form einer logischen "0" für keinen Fehler und einer logischen "1" für das Vorliegen eines Fehlers, von dem Verbraucher V₁ vorzugsweise bereits während des Betriebs des Kraftfahrzeuges, d. h. vor dem Öffnen des steuerbaren Schalters S_S, dem Steuergerät 3 mitgeteilt, wonach das Steuergerät 3 dieses Signal beispielsweise bis zu seiner Änderung abspeichert. Es können jedoch noch weitere Ver­ braucher durch eine Fehlerleitung L_F mit dem Steuergerät 3 verbunden sein.

Der geöffnete steuerbare Schalter S_S ist vorzugsweise durch Schließen des Zündschloßschalters S_Z oder durch Öffnen des Türschloßschalters S_T wieder schließbar. Ist der steuerbare Schalter S_S wieder geschlossen, wird dem Fahrer über die Warnanzeige 4, die z. B. im Kombi­ instrument untergebracht ist, mitgeteilt, daß und aus welchem Grund die Bordnetzverbraucher V₁ bis V_n von der Kraftfahrzeugbatterie 1 getrennt wurden. Beispielsweise kann mit dieser Warnanzeige 4 auch eine Aufforderung ver­ bunden sein, in die Werkstatt zu fahren.

Mit dieser erfindungsgemäßen Schaltanordnung zur Reduzie­ rung des Ruhestroms ist ein bestmöglicher Schutz der Kraftfahrzeugbatterie zur Startfähigkeit des Fahrzeuges gewährleistet, ohne die Verbraucher unnötig oft abzu­ schalten.

Claims (5)

1. Schaltanordnung zur Reduzierung des Ruhestroms bei abgestellten Kraftfahrzeugen mit einem steuerbaren Schalter zur Trennung eines Bordnetzverbrauchers von der Kraftfahrzeugbatterie, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der steuerbare Schalter (S_S) geöff­ net wird, wenn ein Fehler (L_F = 1) in einem elektri­ schen Bordnetzverbraucher (V₁ bis V_n) erkannt wird, der bei geschlossenem steuerbaren Schalter (S_S) zu einem Ruhestrom führen würde, dessen Wert größer als ein einer vorgegebenen Ruhestrom­ schwelle entsprechender Schwellwert (U_S) ist.

2. Schaltanordnung zur Reduzierung des Ruhestroms bei abgestellten Kraftfahrzeugen mit einem steuerbaren Schalter zur Trennung eines Bordnetzverbrauchers von der Kraftfahrzeugbatterie, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein dem aus der Batterie (1) fließenden Ruhestrom entsprechender Signalwert (U_M) gemessen wird und der steuerbare Schalter (S_S) geöffnet wird, wenn der gemessene Signalwert (U_M) größer als ein einer vorgegebenen Ruhestrom­ schwelle entsprechender Schwellwert (U_S) ist.

3. Schaltanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (S_S) in Abhängigkeit von der Stellung eines ma­ nuell zu betätigenden Schalters (S_Z; S_V; S_T) ge­ öffnet wird, durch den ein längeres Abstellen des Kraftfahrzeuges signalisierbar ist.

4. Schaltanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei wieder ge­ schlossenem steuerbaren Schalter (S_S) eine Warn­ vorrichtung (4) aktiviert wird, die auf den vorher geöffneten steuerbaren Schalter (S_S) hinweist.

5. Schaltanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein steuer­ barer Schalter (S_S) zur zentralen Trennung im wesentlichen aller Bordnetzverbraucher (V₁ bis V_n) von der Kraftfahrzeugbatterie (1) vorgesehen ist.