WO2022073841A1 - Electrical circuit arrangement for monitoring a connection state of a high-voltage plug connector to a motor electronics system - Google Patents

Electrical circuit arrangement for monitoring a connection state of a high-voltage plug connector to a motor electronics system Download PDF

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WO2022073841A1
WO2022073841A1 PCT/EP2021/076921 EP2021076921W WO2022073841A1 WO 2022073841 A1 WO2022073841 A1 WO 2022073841A1 EP 2021076921 W EP2021076921 W EP 2021076921W WO 2022073841 A1 WO2022073841 A1 WO 2022073841A1
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WO
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resistor
circuit arrangement
connection
controller
signal
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PCT/EP2021/076921
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Michael Rök-Ramirez
Marco Stock
Christian Bienick
Stefan Schiegel
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Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers

Definitions

  • the invention relates to an electrical circuit arrangement for monitoring a connection status of a high-voltage connector with engine electronics, the high-voltage connector having two contacts and a bridge connecting them in an electrically conductive manner.
  • the invention also relates to a method and software on a data memory for operating such a circuit arrangement, and an electrical cold medium drive with such a circuit arrangement.
  • Air conditioning systems are regularly installed in motor vehicles, which air-condition the vehicle interior with the aid of a system forming a refrigerant circuit.
  • Such systems basically have a circuit in which a refrigerant is guided.
  • the refrigerant for example R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) or R-744 (carbon dioxide), is heated in an evaporator and compressed by means of a (refrigerant) compressor or compressor, with the refrigerant then being transported via a heat exchanger gives off the absorbed heat again before it is fed back to the evaporator via a throttle.
  • scroll machines are fundamentally possible as compressors or condensers for the refrigerant.
  • Such scroll compressors typically have two scroll parts which can be moved relative to one another and which, during operation, work in the manner of a displacement pump.
  • the two scroll parts are typically designed as a nested (helical) pair of spirals or scrolls. In other words, one of the spirals is at least partially engaged with the other spiral.
  • the first (scroll) spiral is fixed in relation to a compressor housing (stationary scroll, stator scroll, English: fixed scroll), with the second (scroll) spiral (be- movable scroll, rotor scroll, engl .: movable / orbiting scroll) is driven by an electric motor within the first spiral orbiting.
  • An in particular brushless electric motor as an electric (three-phase) machine usually has a stator which is provided with a multi-phase field or stator winding and is arranged coaxially to a rotor with one or more permanent magnets. Both the rotor and the stator are constructed, for example, as laminated cores, with stator teeth carrying the coils of the stator winding in stator slots located between them.
  • the alternating current provided for feeding the stator winding is usually generated by a converter (inverter).
  • this converter together with associated control electronics, is often accommodated as motor electronics in an electronics housing which, for example, is integrated into a motor housing as an electronics compartment.
  • the motor electronics are connected to a vehicle electrical system with a plug connector via a connection area of the electronics housing.
  • the electric refrigerant drive is usually a high-voltage component, which means that the refrigerant drive or the motor electronics is connected to a high direct voltage, for example greater than or equal to 60 V (volts), in particular 470 V. Accordingly, a high-voltage voltage is routed through the plug-in connection with the plug-in connector.
  • an electrical safety lock of the high-voltage connector with the engine electronics is therefore usually provided.
  • an electrical safety lock also known as an interlock or high-voltage interlock (HV interlock)
  • HV interlock high-voltage interlock
  • a pilot or safety line is provided for this purpose, for example, which is routed as a series connection (AND link) from high-voltage plug connection to high-voltage plug connection.
  • a low-voltage or locking signal also referred to as an interlock signal, is fed into the safety line, for example, which loops through every component connected to the vehicle electrical system through the high-voltage connector.
  • short-circuit or safety bridges are provided in the wiring harnesses of the high-voltage supply of the vehicle electrical system, which keep the loops through which the interlock signal is routed closed.
  • bridges between the plug contacts of the high-voltage plug connectors of the various components are, for example, bridges between the plug contacts of the high-voltage plug connectors of the various components.
  • the invention is based on the object of providing a particularly suitable circuit arrangement for monitoring a connection status of a plug connector and specify a component.
  • monitoring and diagnostics that are individual to the connector should be provided, which preferably recognizes a number of different contacting and/or error states.
  • the invention is also based on the object of specifying a particularly suitable method for operating such a circuit arrangement and particularly suitable software for carrying out the method as well as a particularly suitable cold medium drive with such a circuit arrangement.
  • connection state is to be understood here in particular as a status of the electrical connection between the plug connector and the component.
  • the connection states are essentially divided into contacting states (e.g. plug pulled/plugged in) and error states (e.g. short circuit).
  • a contacting or interlock state is to be understood here and in the following in particular as a locking or interlock status of the plug connector, which indicates whether there is an electrically conductive connection between the plug connector and the component or whether the component is disconnected.
  • a fault state is to be understood in particular as a fault or a fault, for example a short circuit, in the electrical connection or in the circuit arrangement itself.
  • the connector is preferably a high-voltage connector (HV connector) for transmitting a high voltage, the electrical component according to a high-voltage component.
  • HV connector high-voltage connector
  • the connector is coupled to a vehicle electrical system of a motor vehicle, with the component preferably being an electric refrigerant drive or engine electronics.
  • the connector has an integrated, electrically conductive bridge as a loop for an electrical signal, in particular a locking or interlock signal, which is connected between two contacts of the connector.
  • the circuit arrangement has a controller as a control unit and a locking circuit (interlock circuit) coupled thereto.
  • the locking circuit is connected or connectable to the connector.
  • the locking circuit has a signal line coupled to the controller, which is connected on the one hand to a supply voltage and on the other hand to ground or a reference potential.
  • the supply voltage is preferably a low-voltage voltage, for example a direct voltage of about 5 V.
  • the signal line has a series circuit connected between the supply voltage and ground and having a first resistor and a second resistor as well as a capacitor.
  • One of the contacts is between the first resistor and the second resistor, and the other contact is or can be contacted between the second resistor and the capacitor to the signal line.
  • taps for the contacts are provided between the first and second resistors and between them and the capacitor, which are bridged with the bridge of a contacted connector.
  • connection state Based on the charging and/or discharging time of the capacitor that is influenced thereby, a simple and reliable monitoring or detection of the connection state is made possible.
  • a simple differentiation between different connection states is implemented, as a result of which interlock detection with an expanded scope of diagnostics is implemented.
  • a distinction can be made between the contact states “open” (connector not contacted) and “closed” (connector contacted) and the error states “short circuit to supply voltage” and “short circuit to ground” as well as certain defects in the circuit (e.g. a defective generator of a square-wave voltage). .
  • the first resistor has a greater resistance than the second resistor.
  • the different resistances enable a reliable differentiation between the connection states.
  • the second resistor is designed as a series connection of two individual resistors with, for example, the same resistance value, between which a tap is provided as a test point.
  • the test point is contacted, for example, during the assembly of the circuit arrangement in order to use a resistance measurement to check whether the first and second resistors have been assembled correctly (ICT test).
  • Dividing the second resistor over a plurality of series-connected resistors improves the operational reliability of the circuit arrangement. By dividing it up, a single component fault (low resistance) in one of the two resistors (with the appropriate design) can be distinguished from a closed interlock. If it were just a resistance, then in case, that this becomes low-impedance, the "closed" status is permanently detected and no error. This would be safety critical.
  • circuit arrangement can also be transferred to the method described below and vice versa.
  • advantageous configurations for the circuit arrangement result in particular from the fact that it is designed to carry out one or more of these method steps.
  • an input signal from the controller is fed into the signal line of the locking circuit and a resulting output signal of the signal line is detected or received.
  • the connection status is then determined on the basis of the output signal.
  • a measurement signal is fed in by the controller as an input signal and is received as an output signal after the signal has propagated in the signal line, with the signal propagation being influenced by the connection state.
  • the controller is generally set up—in terms of program and/or circuitry—to carry out the method according to the invention described above.
  • the controller is thus specifically set up to generate an input signal and feed it into the signal line and to receive the resulting output signal and evaluate it with regard to the current connection status using the signal difference.
  • the controller is formed, at least in its core, by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented programmatically in the form of operating software (firmware), so that the method - optionally in interaction with a device user - automatically when running the operating software in the microcontroller is carried out.
  • the controller can also be formed by a non-programmable electronic component, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented with circuitry means.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a square-wave pulse is fed into the signal line as the input or measurement signal, with the signal change being an edge delay of the output signal.
  • a particularly expedient input signal is thereby realized.
  • there is a specific charging resistance for the capacitor with the charging time influenced by this leading to a delay in the (switching) edge of the output signal, and with the delay being characteristic of different connection statuses.
  • the output signal has an “edge” in the form of a square-wave signal in particular when a window comparator IC is provided in front of the controller, which generates the edges.
  • the "raw" output signal which is fed to the controller without a window comparator is an exponential function (capacitor loading curve). It is also possible for such an exponential output signal to be evaluated directly by the controller.
  • a window comparator is therefore optional, depending on whether the output signal is to be evaluated in analog or digital form.
  • the controller is preferably electrically isolated from the locking circuit, with only digital signals being able to be transmitted via the electrically isolated point.
  • the charging curve is preferably converted into a square-wave signal by the window comparator, in which it signals that a certain voltage in the charging/discharging curve has been exceeded or not reached, which is fed to the microcontroller via the galvanic isolator.
  • the output signal is preferably measured at several measurement times. This means that there is no continuous recording of the output signal, but rather a discrete or sampled recording and measurement.
  • the measurement times are preferably selected in such a way that, even taking into account of all tolerances, it is possible to reliably distinguish between the connection states.
  • two groups or sets of measurement times are provided for evaluating the output signal, from which a connection state is determined and compared with one another. This means that a plausibility check of the recorded output signal takes place in the course of the signal evaluation.
  • two independent measurements or evaluations are carried out for the signal difference or the (edge) delay.
  • the two groups of measurement times are simultaneous.
  • This double or redundant detection of the connection status enables reliable detection, in particular of the closed connection status, in which an electrically conductive plug connection of the plug connector is implemented.
  • an ASIL-B ASIL: Automotive Safety Integrity Level
  • the input signal or the or each square-wave signal is pulse-width modulated.
  • a square-wave signal with a period of 20 ms (milliseconds) and a duty cycle of 15% is generated as the input signal.
  • An additional or further aspect of the invention provides software on a medium or data carrier for carrying out or executing the method described above.
  • the software is stored on a data carrier and is intended for executing the method described above, and is suitable and designed for this.
  • particularly suitable software for operating a cooling fan module is implemented, with which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented in terms of programming.
  • the software is thus, in particular, operating software (firmware), with the data medium being, for example, a data memory of the controller.
  • the explanations in connection with the circuit arrangement and/or the method also apply accordingly to the software and vice versa.
  • the conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.
  • circuit arrangement described above is installed in an electric cold medium drive according to the invention.
  • the advantages and configurations given with regard to the circuit arrangement and/or the method and/or the software can also be transferred to the refrigerant drive and vice versa.
  • the refrigerant drive is designed, for example, as a compressor, in particular as a scroll compressor, for a refrigerant of a vehicle air conditioning system.
  • the refrigerant drive has, for example, a fixed scroll and a movable scroll, which means in the driven state—that is, during operation (compressor operation)—orbiting (oscillating) scroll.
  • the movable scroll is also referred to below as an orbiting scroll.
  • the refrigerant drive has, for example, an electric or electromotive drive, which drives the movable scroll via a motor shaft (drive shaft).
  • the electric motor of the drive is connected to an inverter circuit of the motor electronics.
  • the engine electronics can be contacted by means of a connection area of the refrigerant drive with a high-voltage plug connector of a vehicle electrical system.
  • the circuit arrangement described above is provided, which is accommodated, for example, in an electronics housing accommodating the motor electronics and preferably forms part of the motor electronics.
  • FIG. 2 shows a circuit arrangement for monitoring a connection status between motor electronics of the refrigerant drive and a plug connector
  • 3 shows a method for distinguishing between different connection states.
  • the refrigerant drive 2 has an electric (electric motor) drive 4 and a compressor head 6 coupled to it.
  • a bearing plate (center plate) 8 is provided as a mechanical interface between the drive 4 and the compressor head 6 , by means of which the compressor head 6 is connected to the drive 4 in terms of drive technology.
  • the bearing plate 8 forms an intermediate wall between a drive housing 10 and a compressor head housing 12.
  • the compressor head 6 is connected (joined, screwed) to the drive 4 by means of flange connections 14 distributed on the circumference and extending in an axial direction A of the refrigerant drive 2, which are only shown in the figures are provided with reference symbols by way of example.
  • a housing section of the drive housing 10 on the compressor head side is designed as a motor housing for accommodating an electric motor, not shown in detail, and on the one hand through an integrated housing partition wall (not shown) to an electronics housing 16 provided with a housing cover with motor electronics (electronics) 18 controlling the electric motor and on the other hand through the mechanical Interface 8 closed.
  • the electronics housing 16 is thus designed as an electronics compartment of the drive 4 .
  • a (high-voltage) plug connector 22 (FIG. 2) is provided for contacting, which is electrically conductively coupled to the connection area 20 in the contacted state.
  • the refrigerant drive 2 has a (refrigerant) inlet or (refrigerant inlet 24 and a (refrigerant) outlet 26 for connection to the refrigerant circuit.
  • the inlet 24 is formed in an area of the motor housing facing the electronics housing 16.
  • the outlet 26 is on a Formed on the bottom of a compressor head housing 12. When connected, the inlet 24 forms the low-pressure or suction side (suction gas side) and the outlet 26 forms the high-pressure or pump side (pump side) of the refrigerant drive 2.
  • the electric motor which is in particular brushless, has a rotor which is coupled in a torque-proof manner to a motor shaft and which is arranged rotatably within a stator.
  • the motor shaft is rotatably or rotatably mounted in the drive housing 10 by means of two bearings.
  • the compressor head 6 has, for example, a movable scroll (scroll part) arranged in the compressor housing 12 . This is coupled to the motor shaft of the electric motor by means of an anti-rotation mechanism. The movable scroll is driven in an orbiting manner when the scroll compressor is in operation.
  • the compressor head 6 also has a rigid scroll (scroll part), that is to say fixed in the compressor housing 12 in a fixed manner.
  • the two scrolls (scroll parts) interlock with their spiral or spiral spiral walls (scroll walls, scroll spirals), which protrude axially from a respective base plate.
  • the motor shaft is driven in rotation, with the rotational movement of the motor shaft being converted into an orbiting movement of the scroll by means of the anti-rotation mechanism.
  • the motor electronics 18 In order to monitor and record the interlock status of the connector 22 in the connection area 20, the motor electronics 18 have a circuit arrangement 28 shown in more detail in FIG. During operation, the circuit arrangement 28 monitors the connection status between the plug connector 22 and the refrigerant drive 2 or with the motor electronics 18.
  • the connector 22 has an integrated, electrically conductive bridge 30 which is connected between two contacts 32 of the connector 22 .
  • the Contacts 32 are each coupled to a connection 34 of the circuit arrangement 28 in the contacted state of the plug connector 22 .
  • the circuit arrangement 28 has a controller, not shown in any more detail, as a control unit and a locking circuit (interlock circuit) 36 coupled thereto.
  • the latch circuit 36 is connectable to the connector 22 via the terminals 34 .
  • the locking circuit 36 has a signal line 38 which is coupled to the controller and which is connected to a supply voltage 40 on the one hand and to a ground 42 on the other hand.
  • the supply voltage 40 is, for example, a low-voltage direct voltage of approximately 5 V.
  • the ground 42 is part of an integrated circuit 44 which is coupled to the supply voltage 40 via a VDD connection 46 .
  • the signal line 38 has a series circuit connected between the supply voltage 40 and the ground 42 with a first resistor 48 and with your second resistor 50 and with a capacitor 52 .
  • the resistor 50 is designed here as a series connection of two individual resistors 50a, 50b with the same resistance value, between which a tap 54 is provided or contacted.
  • resistor 48 has a greater resistance than resistor 50 or the sum of resistors 50a and 50b.
  • the resistor 48 has, for example, a resistance value of 100 k ⁇ (kiloohms) and the resistors 50a, 50b each have a resistance value of 33 k ⁇ .
  • the capacitor 52 has a capacitance of 100 nF (nanofarads) for a voltage of 50 V, for example.
  • the switching circuit 44 has a positive input 56 and a negative input 58 and two outputs 60,62.
  • the output 60 is connected through a resistor 64 to the terminal 34 between the resistor 50b and the capacitor 52 .
  • the input 58 is routed via a resistor 66 to a controller output 68 of the controller.
  • a controller input 70 of the controller is coupled to the supply voltage 40 on the one hand via a resistor 72 and to the output 60 of the switching circuit 44 on the other hand via a resistor 72 .
  • the VDD terminal 46 and the ground or ground terminal 42 of the switching circuit 44 are connected to one another via a capacitor 76 .
  • the controller input 80 and the controller output 68 are preferably galvanically isolated from the locking circuit 36, with only digital signals preferably being transmitted via the galvanic isolation.
  • a resistor 78 is connected between the resistor 64 and the connection 34 between the resistor 50b and the capacitor 52 and is routed to the input 56 .
  • the input 56 is connected to the resistor 78 on the one hand and to a capacitor 80 on the other hand.
  • Capacitor 80 is connected to signal line 38 between capacitor 52 and ground terminal 42 .
  • a resistor 82 is connected in parallel with the capacitor 80 .
  • a capacitor 84 and a resistor 86 are provided between the resistor 66 and the input 58 and are connected to the signal line 38 between the capacitor 52 and the ground connection 42 .
  • the capacitor 84 and the resistor 86 are connected in parallel here.
  • a method for operating the circuit arrangement 28, ie a method for monitoring the connection status of the plug connector 22 to the refrigerant drive 2, is explained in more detail below with reference to FIGS.
  • the controller feeds an input signal 88 into the locking circuit 36 or into its signal line 38 via the controller output 68 .
  • the input signal 88 causes the capacitor 52 to be charged or discharged.
  • the integrated circuit (IC) 44 is designed here, for example, as a window comparator IC, by means of which the resulting charging or discharging curve of the capacitor 52 is converted into a digital square-wave signal.
  • the digitized square wave signal is received as a resultant output signal 90 from the controller via controller input 70 .
  • the connection status is then determined on the basis of a signal difference between the input signal 88 and the output signal 90 .
  • the diagram of FIG. 3 comprises seven horizontal sections 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104 arranged one above the other A voltage is plotted on the ordinate or Y axis.
  • the input signal 88 is shown in section 92, with sections 94 through 104 representing the output or response signal 90 for different connection states.
  • the input signal 88 is in the form of a pulse-width-modulated, periodic measurement signal, two periods of the input signal 88 with two successive measurement or square-wave pulses 106 being shown in FIG. 3 .
  • the input signal 88 has a period of 20 ms and a duty cycle of about 15%.
  • the capacitor 52 In the circuit arrangement 38, depending on the connection status, there is a specific charging resistance for the capacitor 52.
  • the charging time of the capacitor 52 which is influenced thereby, enables simple and reliable monitoring or detection of the connection status.
  • the different charging time of the capacitor 52 leads to a delay 110 of the leading (switching) edge in the pulses of the output signal 90, depending on the connection status.
  • Section 94 shows the output signal 90 in the event of a short circuit of the contacts or output signal 90 to ground 42. In this fault condition, the output signal 90 will have a constant low value.
  • the section 96 shows the output signal 90 in the case of an open contact state in which the plug connector 22 is not plugged in or is not connected to the connection area 20 .
  • the resistors 48, 50a and 50b act together as a charging resistor for the capacitor 52.
  • the resulting total resistance charges the capacitor 52 comparatively slowly, so that the edge delay 110 of the resulting output signal 90 occurs.
  • Section 98 shows output signal 90 for a closed contact or interlock state, in which plug connector 22 is plugged in or connected to connection area 20 .
  • the resistors 50a and 50b are effectively bypassed via the bridge 30, so that only the resistor 48 acts when the capacitor 52 is charged. Due to the resulting reduction in charging resistance, the capacitor is charged comparatively quickly, as a result of which the edge delay is shorter than in section 96.
  • Sections 100 and 102 show the progression of output signal 90 for an error state in which there is a short circuit to supply voltage 40 .
  • Section 100 shows a short circuit to a positive supply voltage (+) 40 and section 102 shows the output signal 90 for a short circuit to a negative supply voltage (-) 40.
  • the output signal 90 is due to the supply voltage 40 constantly at a high level.
  • Section 104 shows a fault condition in which there is a short circuit of latch circuit 36 between input signal 88 and output signal 90 such that output signal 90 substantially corresponds to input signal 88 .
  • the output signal 90 is preferably detected discretely or sampled by the controller. In this case, the output signal 90 is recorded during each period of the input signal 88, for example at five measurement times t1 to t5.
  • the measurement times t1 to t5 are fixed here with regard to the periods (chronologically). This means that the measurement times t1 and t5 always take place at the same times in the respective periods.
  • the output signal 90 is detected here in binary form, so it is determined whether the output signal 90 has a high voltage level (“1”) or a low voltage level (“0”) at a measurement time t1, . . . , t5.
  • connection statuses are thus characterized as B IT data records, ie as binary sequences of “1” and “0”.
  • the measurement times t1 and t2 are chosen so that they are at the time of the square-wave pulse 106 .
  • the measurement time t3 is between the end of the edge delay 110 in the event of a short circuit to a negative supply voltage 40 and the beginning of the edge delay 110 in the case of a closed contacting state.
  • the measurement time t4 is selected in such a way that it is between the end of the edge delay 110 when the contacting state is closed and the start of the edge delay 110 when the contacting state is open.
  • the measurement time t5 is before the beginning of the square-wave pulse 108 and at the end of the part of the output signal 90 caused by the square-wave pulse 106.
  • the measuring points t2, t3, t4 can be divided up or recorded separately, with a connection status being determined from the separate data sets in each case. The two determined connection statuses are compared with one another in order to obtain additional security that the determined connection status is correct.
  • the output signal 90 is constantly at the low voltage level, so that “0” results continuously at the measuring times t1 to t5.
  • the output signal 90 has a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 to t4 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t5.
  • the closed contacting or interlock state (section 98) causes a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 to t3 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t4 and t5.
  • the output signal 90 has a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 and t2 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t3 to t5.
  • the output signal 90 In the error state of a short circuit to a positive supply voltage 40 (section 102), the output signal 90 always has a high voltage level (“1”) at all measurement times t1 to t5.
  • the error state in which there is a short circuit in the locking circuit 36 means that the output signal 90 essentially corresponds to the input signal 88 at the measuring times t1 to t5.
  • the output signal 90 at the measuring times t1 and t1 t2 a high voltage level (“1”) and at the measurement times t3 to t5 a low voltage level (“0”).
  • the controller can thus determine the current connection status based on the chronological sequence of the detected bits (0, 1). On the one hand, this enables reliable interlock detection and flexible diagnostics in the event of an error.

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Abstract

The invention relates to an electrical circuit arrangement (28) for monitoring a connection state of a plug connector (22) to a component (2), wherein the plug connector (22) comprises two contacts (32) and a bridge (30) which electrically conductively connects said contacts, having a controller and a locking circuit (36) coupled thereto for connection to the plug connector (22), wherein the locking circuit (36) comprises a signal line (38), which is coupled to the controller and which is connected to a supply voltage (40) and to an earth (42), wherein the signal line (38) between the supply voltage (40) and the earth (42) comprises a series circuit composed of a first resistor (48) and a second resistor (50, 50a, 50b) and a capacitor (52), and wherein one contact (32) is or can be contact-connected between the first resistor (40) and the second resistor (50, 50a) and the other contact (32) is or can be contact-connected between the second resistor (50, 50b) and the capacitor (52).

Description

Beschreibung description
Elektrische Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Verbindungszustands eines Hochvolt-Steckverbinders mit einer Motorelektronik Electrical circuit arrangement for monitoring the connection status of a high-voltage plug connector with engine electronics
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Verbindungszustands eines Hochvolt-Steckverbinders mit einer Motorelektronik, wobei der Hochvolt-Steckverbinder zwei Kontakte und eine diese elektrisch leitend verbindende Brücke aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren und eine Software auf einem Datenspeicher zum Betrieb einer solchen Schaltungsanordnung, sowie einen elektrischen Kaltem ittelantrieb mit einer derartigen Schaltungsanordnung. The invention relates to an electrical circuit arrangement for monitoring a connection status of a high-voltage connector with engine electronics, the high-voltage connector having two contacts and a bridge connecting them in an electrically conductive manner. The invention also relates to a method and software on a data memory for operating such a circuit arrangement, and an electrical cold medium drive with such a circuit arrangement.
Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R-134a (1 ,1 ,1 ,2-Tetrafluorethan) oder R-744 (Kohlenstoffdioxid), wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird. Air conditioning systems are regularly installed in motor vehicles, which air-condition the vehicle interior with the aid of a system forming a refrigerant circuit. Such systems basically have a circuit in which a refrigerant is guided. The refrigerant, for example R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) or R-744 (carbon dioxide), is heated in an evaporator and compressed by means of a (refrigerant) compressor or compressor, with the refrigerant then being transported via a heat exchanger gives off the absorbed heat again before it is fed back to the evaporator via a throttle.
In derartigen Anwendungen sind beispielsweise Scroll-Maschinen als Kompressoren beziehungsweise Verdichter für das Kältemittel grundsätzlich möglich. Derartige Scrollverdichter weisen typischerweise zwei relativ zueinander bewegbare Scroll-Teile auf, die im Betrieb nach Art einer Verdrängerpumpe arbeiten. Die beiden Scroll-Teile sind hierbei typischerweise als ein ineinander verschachteltes (schneckenförmiges) Spiralen- oder Scrollpaar ausgeführt. Mit anderen Worten greift eine der Spiralen zumindest teilweise in die andere Spirale ein. Die erste (Scroll-)Spirale ist hierbei in Bezug auf ein Verdichtergehäuse feststehend (stationärer Scroll, Statorscroll, engl.: fixed scroll), wobei die zweite (Scroll-)Spirale (be- weglicher Scroll, Rotorscroll, engl.: movable/orbiting scroll) mittels eines Elektromotors innerhalb der ersten Spirale orbitierend angetrieben ist. In such applications, for example, scroll machines are fundamentally possible as compressors or condensers for the refrigerant. Such scroll compressors typically have two scroll parts which can be moved relative to one another and which, during operation, work in the manner of a displacement pump. The two scroll parts are typically designed as a nested (helical) pair of spirals or scrolls. In other words, one of the spirals is at least partially engaged with the other spiral. The first (scroll) spiral is fixed in relation to a compressor housing (stationary scroll, stator scroll, English: fixed scroll), with the second (scroll) spiral (be- movable scroll, rotor scroll, engl .: movable / orbiting scroll) is driven by an electric motor within the first spiral orbiting.
Ein insbesondere bürstenloser Elektromotor als elektrische (Drehstrom-)Maschine weist üblicherweise einen mit einer mehrphasigen Feld- oder Statorwicklung versehenen Stator auf, welcher koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist. Sowohl der Rotor als auch der Stator sind beispielsweise als Blechpakete aufgebaut, wobei Statorzähne in dazwischenliegenden Statornuten die Spulen der Statorwicklung tragen. An in particular brushless electric motor as an electric (three-phase) machine usually has a stator which is provided with a multi-phase field or stator winding and is arranged coaxially to a rotor with one or more permanent magnets. Both the rotor and the stator are constructed, for example, as laminated cores, with stator teeth carrying the coils of the stator winding in stator slots located between them.
Bei einem bürstenlosen Elektromotor wird der zur Speisung der Statorwicklung vorgesehene Wechselstrom üblicherweise von einem Umrichter (Wechselrichter) erzeugt. Bei kleineren Elektromotoren ist dieser Umrichter zusammen mit einer zugeordneten Steuerelektronik als Motorelektronik häufig in einem Elektronikgehäuse, welches beispielsweise als Elektronikfach in ein Motorgehäuse integriert ist, aufgenommen. Die Motorelektronik ist über einen Anschlussbereich des Elektronikgehäuses mit einem Steckverbinder an ein Fahrzeugbordnetz angeschlossen. In a brushless electric motor, the alternating current provided for feeding the stator winding is usually generated by a converter (inverter). In the case of smaller electric motors, this converter, together with associated control electronics, is often accommodated as motor electronics in an electronics housing which, for example, is integrated into a motor housing as an electronics compartment. The motor electronics are connected to a vehicle electrical system with a plug connector via a connection area of the electronics housing.
Bei dem elektrischen Kältemittelantrieb handelt es sich in der Regel um eine Hochvolt-Komponente, dies bedeutet, dass der Kältemittelantrieb beziehungsweise die Motorelektronik an eine hohe Gleichspannung, beispielsweise größer oder gleich 60 V (Volt), insbesondere 470 V, angeschlossen ist. Entsprechend wird durch die Steckverbindung mit dem Steckverbinder eine Hochvoltspannung geführt. The electric refrigerant drive is usually a high-voltage component, which means that the refrigerant drive or the motor electronics is connected to a high direct voltage, for example greater than or equal to 60 V (volts), in particular 470 V. Accordingly, a high-voltage voltage is routed through the plug-in connection with the plug-in connector.
Wird der Steckverbinder beziehungsweise die Kontaktierung zum Wechselrichter der Motorelektronik gelöst, ist es möglich, dass die im Wechselrichter gespeicherte elektrische Energie und/oder die Energie einer angeschossenen Fahrzeugbatterie nicht rechtzeitig beziehungsweise sicher abgebaut werden kann. Zum allgemeinen Personenschutz sowie zur Vermeidung von Beschädigungen ist daher in der Regel eine elektrische Sicherheitsverriegelung des Hochvolt-Steckverbinders mit der Motorelektronik vorgesehen. Bei einer solchen elektrische Sicherheitsverriegelung, auch Interlock oder Hoch- volt-lnterlock (HV-Interlock) genannt, wird die korrekte Verbindung von Steckverbindungen im Hochvoltkreis des Bordnetzes überwacht, um ein unbeabsichtigtes, unsachgemäßes oder anderweitig bedingtes Trennen der Kontaktierung bei aktivem Bordnetz zu vermeiden. Hierzu ist beispielsweise eine Pilot- oder Sicherheitsleitung vorgesehen, welche als Serien- oder Reihenschaltung (UND-Verknüpfung) von Hochvolt-Steckverbindung zu Hochvolt-Steckverbindung geführt ist. In die Sicherheitsleitung wird beispielsweise ein Niedervolt- oder Verriegelungs-Signal, auch als Interlock-Signal bezeichnet, eingespeist, welches durch die Hochvolt- Steckverbinder jede am Bordnetz angeschlossene Komponente durchgeschleift. If the connector or the contact to the inverter of the engine electronics is loosened, it is possible that the electrical energy stored in the inverter and/or the energy of a connected vehicle battery cannot be dissipated in good time or safely. For general personal protection and to avoid damage, an electrical safety lock of the high-voltage connector with the engine electronics is therefore usually provided. With such an electrical safety lock, also known as an interlock or high-voltage interlock (HV interlock), the correct connection of plug connections in the high-voltage circuit of the vehicle electrical system is monitored in order to prevent unintentional, improper or otherwise caused disconnection of the contact when the vehicle electrical system is active. A pilot or safety line is provided for this purpose, for example, which is routed as a series connection (AND link) from high-voltage plug connection to high-voltage plug connection. A low-voltage or locking signal, also referred to as an interlock signal, is fed into the safety line, for example, which loops through every component connected to the vehicle electrical system through the high-voltage connector.
Wird einer der angeschlossenen Hochvolt-Steckverbinder gelöst oder dessen Kontaktierung getrennt, ist die gesamte Schleife aufgrund der daraus resultierenden Trennung der Pilotkontakte im Steckverbinder geöffnet. Der Zustand beziehungsweise das Interlock-Signal werden von einer Fahrzeugelektronik überwacht, welches im Falle eines Fehlerzustands - bei welchem die Kontaktierung unterbrochen ist - beispielsweise das Bordnetz des Kraftfahrzeugs spannungsfrei schaltet. If one of the connected high-voltage connectors is loosened or its contact is broken, the entire loop is open due to the resulting separation of the pilot contacts in the connector. The status or the interlock signal is monitored by vehicle electronics, which in the event of an error condition--in which contact is interrupted--de-energizes the vehicle electrical system, for example.
Bei einer denkbaren Implementierung werden Kurzschluss- oder Sicherheitsbrücken in den Kabelbäumen der Hochvolt-Versorgung des Bordnetzes vorgesehen, welche die Schleifen, über welche das Interlock-Signal geführt wird, geschlossen halten. Ebenso denkbar sind beispielsweise Brücken zwischen den Steckerkontakten der Hochvolt-Steckverbinder der verschiedenen Komponenten. In a conceivable implementation, short-circuit or safety bridges are provided in the wiring harnesses of the high-voltage supply of the vehicle electrical system, which keep the loops through which the interlock signal is routed closed. Equally conceivable are, for example, bridges between the plug contacts of the high-voltage plug connectors of the various components.
Durch die Reihenschaltung der einzelnen Komponenten in einer Schleife kann eine Unterbrechung dieser Schleife in einer einzigen Komponente zu einem Herunterfahren des gesamten Bordnetzes führen. Eine Diagnose, welche Komponente beziehungsweise welcher Steckverbinder den Ausfall verursacht hat, ist in der Regel nicht ohne weiteres möglich. Because the individual components are connected in series in a loop, an interruption in this loop in a single component can shut down the entire vehicle electrical system. A diagnosis of which component or which connector caused the failure is usually not easily possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Verbindungszustands eines Steckverbinders und einer Komponente anzugeben. Insbesondere soll eine für den Steckverbinder individuelle Überwachung und Diagnose bereitgestellt werden, welche vorzugsweise mehrere unterschiedliche Kontaktierungs- und/oder Fehlerzustände erkennt. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb einer solchen Schaltungsanordnung und eine besonders geeignete Software zur Durchführung des Verfahrens sowie einen besonders geeigneten Kaltem ittelantrieb mit einer derartigen Schaltungsanordnung anzugeben. The invention is based on the object of providing a particularly suitable circuit arrangement for monitoring a connection status of a plug connector and specify a component. In particular, monitoring and diagnostics that are individual to the connector should be provided, which preferably recognizes a number of different contacting and/or error states. The invention is also based on the object of specifying a particularly suitable method for operating such a circuit arrangement and particularly suitable software for carrying out the method as well as a particularly suitable cold medium drive with such a circuit arrangement.
Hinsichtlich der Schaltungsanordnung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie hinsichtlich der Software mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und hinsichtlich des Kaltem ittelantriebs mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. With regard to the circuit arrangement, the object is achieved with the features of claim 1 and with regard to the method with the features of claim 4 and with regard to the software with the features of claim 8 and with regard to the cold emitter drive with the features of claim 9. Advantageous refinements and developments are the subject of the respective dependent claims.
Die erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung ist zur Überwachung eines Verbindungszustands eines Steckverbinders mit einer elektrischen Komponente vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Unter einem Verbindungszustand ist hierbei insbesondere ein Status der elektrischen Verbindung zwischen dem Steckverbinder und der Komponente zu verstehen. Die Verbindungszustände werden im Wesentlichen in Kontaktierungszustände (bspw. Stecker gezogen/gesteckt) und Fehlerzustände (bspw. Kurzschluss) unterschieden. Unter einem Kontaktierungs- oder Interlockzustand ist hier und im Folgenden insbesondere ein Verriegelungs- oder Interlockstatus des Steckverbinders zu verstehen, welcher angibt, ob eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Steckverbinder und der Komponente besteht oder ob diese getrennt ist. Unter einem Fehlerzustand ist hier und im Folgenden insbesondere ein Fehler oder eine Störung, beispielsweise ein Kurzschluss, der elektrischen Verbindung oder der Schaltungsanordnung selbst zu verstehen. The electrical circuit arrangement according to the invention is intended for monitoring a connection status of a plug connector with an electrical component, and is suitable and set up for this. A connection state is to be understood here in particular as a status of the electrical connection between the plug connector and the component. The connection states are essentially divided into contacting states (e.g. plug pulled/plugged in) and error states (e.g. short circuit). A contacting or interlock state is to be understood here and in the following in particular as a locking or interlock status of the plug connector, which indicates whether there is an electrically conductive connection between the plug connector and the component or whether the component is disconnected. Here and in the following, a fault state is to be understood in particular as a fault or a fault, for example a short circuit, in the electrical connection or in the circuit arrangement itself.
Der Steckverbinder ist vorzugsweise ein Hochvolt-Steckverbinder (HV-Steckver- binder) zur Übertragung einer Hochvoltspannung, wobei die elektrische Kompo- nente entsprechend eine Hochvolt-Komponente ist. Beispielsweise ist der Steckverbinder mit einem Fahrzeugbordnetz eines Kraftfahrzeugs gekoppelt, wobei die Komponente vorzugsweise ein elektrischer Kältemittelantrieb beziehungsweise eine Motorelektronik ist. The connector is preferably a high-voltage connector (HV connector) for transmitting a high voltage, the electrical component according to a high-voltage component. For example, the connector is coupled to a vehicle electrical system of a motor vehicle, with the component preferably being an electric refrigerant drive or engine electronics.
Der Steckverbinder weist eine integrierte, elektrisch leitende, Brücke als Schleife für ein elektrisches Signal, insbesondere ein Verriegelungs- oder Interlocksignal, auf, welche zwischen zwei Kontakten des Steckverbinders verschaltet ist. The connector has an integrated, electrically conductive bridge as a loop for an electrical signal, in particular a locking or interlock signal, which is connected between two contacts of the connector.
Die Schaltungsanordnung weist einen Controller als Steuergerät sowie einen damit gekoppelten Verriegelungsschaltkreis (Interlock-Schaltkreis) auf. Der Verriegelungsschaltkreis ist an den Steckverbinder angeschlossen oder anschließbar. The circuit arrangement has a controller as a control unit and a locking circuit (interlock circuit) coupled thereto. The locking circuit is connected or connectable to the connector.
Erfindungsgemäß weist der Verriegelungsschaltkreis eine mit dem Controller gekoppelte Signalleitung auf, welche einerseits mit einer Versorgungsspannung und andererseits mit einer Masse oder einem Bezugspotential verbunden ist. Die Versorgungsspannung ist vorzugsweise eine Niedervolt-Spannung, beispielsweise eine Gleichspannung von etwa 5 V. Die Signalleitung weist eine zwischen der Versorgungsspannung und der Masse verschaltete Serien- oder Reihenschaltung mit einem ersten Widerstand und mit einem zweiten Widerstand sowie mit einem Kondensator auf. According to the invention, the locking circuit has a signal line coupled to the controller, which is connected on the one hand to a supply voltage and on the other hand to ground or a reference potential. The supply voltage is preferably a low-voltage voltage, for example a direct voltage of about 5 V. The signal line has a series circuit connected between the supply voltage and ground and having a first resistor and a second resistor as well as a capacitor.
Einer der Kontakte ist zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand, und der andere Kontakt ist zwischen dem zweiten Widerstand und dem Kondensator an die Signalleitung kontaktiert oder kontaktierbar. Mit anderen Worten sind zwischen dem ersten und zweiten Widerstand sowie diesem und Kondensator Abgriffe für die Kontakte vorgesehen, die bei einem kontaktierten Steckverbinder mit dessen Brücke gebrückt werden. Dadurch ist eine besonders geeignete Schaltungsanordnung realisiert. Insbesondere ist somit eine Schaltungsanordnung realisiert, welche dazu geeignet und eingerichtet ist, zwischen verschiedenen Verbindungszuständen zu unterscheiden. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergibt sich je nach Verbindungszustand (offen, geschlossen, Kurzschluss zu Masse, ... ) ein bestimmter Ladewiderstand für den Kondensator. Anhand der dadurch beeinflussten Lade- und/oder Entladezeit des Kondensators ist eine einfache und zuverlässige Überwachung oder Erfassung des Verbindungszustands ermöglicht. Insbesondere ist eine einfache Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Verbindungszuständen realisiert, wodurch eine Interlock-Erkennung mit erweitertem Diagnoseumfang verwirklicht wird. Beispielsweise kann zwischen den Kontaktierungszuständen „offen“ (Steckverbinder nicht kontaktiert) und „geschlossen“ (Steckverbinder kontaktiert) sowie die Fehlerzustände „Kurzschluss zu Versorgungsspannung“ und „Kurzschluss zu Masse“ sowie bestimmte Defekte der Schaltung (z.B. ein Defekter Generator einer Rechteckspannung) unterschieden werden. One of the contacts is between the first resistor and the second resistor, and the other contact is or can be contacted between the second resistor and the capacitor to the signal line. In other words, taps for the contacts are provided between the first and second resistors and between them and the capacitor, which are bridged with the bridge of a contacted connector. As a result, a particularly suitable circuit arrangement is implemented. In particular, a circuit arrangement is thus realized which is suitable and set up for distinguishing between different connection states. In the circuit arrangement according to the invention, depending on the connection status (open, closed, short circuit to ground, . . . ), there is a specific charging resistance for the capacitor. Based on the charging and/or discharging time of the capacitor that is influenced thereby, a simple and reliable monitoring or detection of the connection state is made possible. In particular, a simple differentiation between different connection states is implemented, as a result of which interlock detection with an expanded scope of diagnostics is implemented. For example, a distinction can be made between the contact states "open" (connector not contacted) and "closed" (connector contacted) and the error states "short circuit to supply voltage" and "short circuit to ground" as well as certain defects in the circuit (e.g. a defective generator of a square-wave voltage). .
In einer denkbaren Ausführung weist der erste Widerstand einen größeren Widerstandswert als der zweite Widerstand auf. Durch die unterschiedlichen Widerstände ist eine zuverlässige Unterscheidung zwischen den Verbindungszuständen ermöglicht. In a conceivable embodiment, the first resistor has a greater resistance than the second resistor. The different resistances enable a reliable differentiation between the connection states.
In einer geeigneten Weiterbildung ist der zweite Widerstand als eine Reihenschaltung von zwei einzelnen Widerständen mit beispielsweise gleichem Widerstandswert ausgeführt, zwischen denen ein Abgriff als Testpunkt vorgesehen ist. Dadurch ist eine einfache und aufwandsreduzierte Überwachung für den zweiten Widerstand realisiert. Der Testpunkt wird beispielsweise während der Bestückung der Schaltungsanordnung kontaktiert, um mittels einer Widerstandsmessung zu prüfen, ob die ersten und zweiten Widerstände korrekt bestückt wurden (ICT- Test). In a suitable development, the second resistor is designed as a series connection of two individual resistors with, for example, the same resistance value, between which a tap is provided as a test point. As a result, simple and cost-reduced monitoring for the second resistor is implemented. The test point is contacted, for example, during the assembly of the circuit arrangement in order to use a resistance measurement to check whether the first and second resistors have been assembled correctly (ICT test).
Die Aufteilung des zweiten Widerstands auf mehrere in Reihe geschaltete Widerstände verbessert die Betriebssicherheit der Schaltungsanordnung. Durch die Aufteilung kann ein einzelner Bauteilfehler (niederohmig) eines der beiden Widerstände (bei entsprechender Auslegung) unterschieden werden gegenüber einem geschlossenem Interlock. Wenn es nur ein Widerstand wäre, dann würde im Falle, dass dieser niederohmig wird, dauerhaft der Zustand "geschlossen" erkannt werden und kein Fehler. Dies wäre sicherheitskritisch. Dividing the second resistor over a plurality of series-connected resistors improves the operational reliability of the circuit arrangement. By dividing it up, a single component fault (low resistance) in one of the two resistors (with the appropriate design) can be distinguished from a closed interlock. If it were just a resistance, then in case, that this becomes low-impedance, the "closed" status is permanently detected and no error. This would be safety critical.
Die im Hinblick auf die Schaltungsanordnung angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das nachfolgend beschriebene Verfahren übertragbar und umgekehrt. Sofern nachfolgend Verfahrensschritte beschrieben werden, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Schaltungsanordnung insbesondere dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen. The advantages and refinements given with regard to the circuit arrangement can also be transferred to the method described below and vice versa. Insofar as method steps are described below, advantageous configurations for the circuit arrangement result in particular from the fact that it is designed to carry out one or more of these method steps.
Verfahrensgemäß wird zur Überwachung des Verbindungszustands ein Eingangssignal von dem Controller in die Signalleitung des Verriegelungsschaltkreises eingespeist, und ein resultierendes Ausgangssignal der Signalleitung erfasst oder empfangen. Anhand des Ausgangssignal wird anschließend der Verbindungszustand bestimmt. Mit anderen Worten wird von dem Controller ein Messsignal als Eingangssignal eingespeist und nach Signalausbreitung in der Signalleitung als Ausgangssignal empfangen, wobei die Signalausbreitung von dem Verbindungszustand beeinflusst ist. Dadurch ist ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung realisiert. According to the method, to monitor the connection status, an input signal from the controller is fed into the signal line of the locking circuit and a resulting output signal of the signal line is detected or received. The connection status is then determined on the basis of the output signal. In other words, a measurement signal is fed in by the controller as an input signal and is received as an output signal after the signal has propagated in the signal line, with the signal propagation being influenced by the connection state. A particularly suitable method for operating the circuit arrangement according to the invention is thereby implemented.
Der Controller ist hierbei allgemein - programm- und/oder schaltungstechnisch - zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Der Controller ist somit konkret dazu eingerichtet, ein Eingangssignal zu erzeugen und in die Signalleitung einzuspeisen sowie das resultierende Ausgangssignal zu empfangen und mittels des Signalunterschieds hinsichtlich des aktuellen Verbindungszustand auszuwerten. In this case, the controller is generally set up—in terms of program and/or circuitry—to carry out the method according to the invention described above. The controller is thus specifically set up to generate an input signal and feed it into the signal line and to receive the resulting output signal and evaluate it with regard to the current connection status using the signal difference.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Controller zumindest im Kem durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Vorrichtungsnutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, wie zum Beispiel einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist. In a preferred embodiment, the controller is formed, at least in its core, by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented programmatically in the form of operating software (firmware), so that the method - optionally in interaction with a device user - automatically when running the operating software in the microcontroller is carried out. Alternatively, within the scope of the invention, the controller can also be formed by a non-programmable electronic component, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented with circuitry means.
In einer bevorzugten Ausführung wird als Eingangs- oder Messsignal ein Rechteckpuls in die Signalleitung eingespeist, wobei die beeinflusste Signaländerung eine Flankenverzögerung des Ausgangssignals ist. Dadurch ist ein besonders zweckmäßiges Eingangssignal realisiert. Je nach Verbindungszustand ergibt sich ein bestimmter Ladewiderstand für den Kondensator, wobei die dadurch beeinflusste Ladezeit zu einer Verzögerung der (Schalt-)Flanke des Ausgangssignals führt, und wobei die Verzögerung charakteristisch für unterschiedliche Verbindungszustände ist. In a preferred embodiment, a square-wave pulse is fed into the signal line as the input or measurement signal, with the signal change being an edge delay of the output signal. A particularly expedient input signal is thereby realized. Depending on the connection status, there is a specific charging resistance for the capacitor, with the charging time influenced by this leading to a delay in the (switching) edge of the output signal, and with the delay being characteristic of different connection statuses.
Das Ausgangssignal weist hierbei insbesondere dann eine "Flanke" in Form eines Rechtecksignals auf, wenn ein Fensterkomparator IC vor dem Controller vorgesehen ist, welcher die Flanken erzeugt. Das "rohe" Ausgangssignal welches dem Controller ohne Fensterkomparator zugeführt wird, ist eine Exponentialfunktion (Kondensator Ladekurve). Es ist ebenso möglich, dass ein solches exponentielles Ausgangssignal direkt vom Controller ausgewertet wird. Ein Fensterkomparator ist also optional, je nachdem ob das Ausgangssignal analog oder digital ausgewertet werden soll. Vorzugsweise ist der Controller galvanisch von dem Verriegelungsschaltkries getrennt, wobei über die galvanische Trennstelle lediglich digitale Signale übertragbar sind. Deshalb wird die Ladekurve durch den Fensterkomparator vorzugsweise in ein Rechtecksignal übertragen in dem es das Über/Unterschrei- ten einer bestimmten Spannung in der Lade/Entladekurve signalisiert, das über den galvanischen Isolator an den Mikrocontroller geführt ist. In this case, the output signal has an “edge” in the form of a square-wave signal in particular when a window comparator IC is provided in front of the controller, which generates the edges. The "raw" output signal which is fed to the controller without a window comparator is an exponential function (capacitor loading curve). It is also possible for such an exponential output signal to be evaluated directly by the controller. A window comparator is therefore optional, depending on whether the output signal is to be evaluated in analog or digital form. The controller is preferably electrically isolated from the locking circuit, with only digital signals being able to be transmitted via the electrically isolated point. For this reason, the charging curve is preferably converted into a square-wave signal by the window comparator, in which it signals that a certain voltage in the charging/discharging curve has been exceeded or not reached, which is fed to the microcontroller via the galvanic isolator.
Vorzugsweise wird das Ausgangssignal mehreren Messzeitpunkten gemessen. Dies bedeutet, dass keine kontinuierliche Erfassung des Ausgangssignals vorliegt, sondern eine diskrete oder gesampelte Aufnahme und Messung erfolgt. Die Messzeitpunkte sind dabei vorzugsweise so gewählt, dass auch unter Berücksich- tigung aller Toleranzen zuverlässig zwischen den Verbindungszuständen unterschieden werden kann. The output signal is preferably measured at several measurement times. This means that there is no continuous recording of the output signal, but rather a discrete or sampled recording and measurement. The measurement times are preferably selected in such a way that, even taking into account of all tolerances, it is possible to reliably distinguish between the connection states.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind zur Auswertung des Ausgangssignals zwei Gruppen oder Sets von Messzeitpunkten vorgesehen, aus denen jeweils ein Verbindungszustand ermittelt und miteinander verglichen wird. Dies bedeutet, dass im Zuge der Signalauswertung eine Plausibilisierung des erfassten Ausgangssignals erfolgt. Mit anderen Worten werden zwei unabhängige Messungen oder Auswertungen für den Signalunterschied beziehungsweise die (Flanken- )Verzögerung durchgeführt. Die zwei Gruppen von Messzeitpunkten sind beispielsweise gleichzeitig. Durch diese doppelte oder redundante Erfassung des Verbindungszustands ist eine betriebssichere Erfassung insbesondere des geschlossenen Verbindungszustands, bei welchem eine elektrisch leitende Steckverbindung des Steckverbinders realisiert ist, ermöglicht. Insbesondere ist somit ein ASIL-B (ASIL: Automotive Safety Integrity Level) Sicherheitsziel gemäß ISO 26262 realisierbar. In an expedient refinement, two groups or sets of measurement times are provided for evaluating the output signal, from which a connection state is determined and compared with one another. This means that a plausibility check of the recorded output signal takes place in the course of the signal evaluation. In other words, two independent measurements or evaluations are carried out for the signal difference or the (edge) delay. For example, the two groups of measurement times are simultaneous. This double or redundant detection of the connection status enables reliable detection, in particular of the closed connection status, in which an electrically conductive plug connection of the plug connector is implemented. In particular, an ASIL-B (ASIL: Automotive Safety Integrity Level) safety target according to ISO 26262 can thus be implemented.
In einer vorteilhaften Ausbildung wird das Eingangssignal beziehungsweise das oder jedes Rechtecksignal pulsweitenmoduliert. Beispielsweise wird als Eingangssignal ein Rechtecksignal mit 20 ms (Millisekunde) Periodendauer und einem Tastgrad von 15 % erzeugt. In an advantageous embodiment, the input signal or the or each square-wave signal is pulse-width modulated. For example, a square-wave signal with a period of 20 ms (milliseconds) and a duty cycle of 15% is generated as the input signal.
Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht eine Software auf einem Medium oder Datenträger zur Durchführung oder Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vor. Dies bedeutet, dass die Software auf einem Datenträger hinterlegt ist, und zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen, sowie dafür geeignet und ausgestaltet ist. Dadurch ist eine besonders geeignete Software für den Betrieb eines Kühlerlüftermoduls realisiert, mit welcher die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmtechnisch implementiert wird. Die Software ist somit insbesondere eine Betriebssoftware (Firmware), wobei der Datenträger beispielsweise ein Datenspeicher des Controllers ist. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung und/oder dem Verfahren sinngemäß auch für die Software und umgekehrt. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können. An additional or further aspect of the invention provides software on a medium or data carrier for carrying out or executing the method described above. This means that the software is stored on a data carrier and is intended for executing the method described above, and is suitable and designed for this. As a result, particularly suitable software for operating a cooling fan module is implemented, with which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented in terms of programming. The software is thus, in particular, operating software (firmware), with the data medium being, for example, a data memory of the controller. The explanations in connection with the circuit arrangement and/or the method also apply accordingly to the software and vice versa. The conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.
In einer bevorzugten Anwendung ist die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung in einem erfindungsgemäßen elektrischen Kaltem ittelantriebs verbaut. Die im Hinblick auf die Schaltungsanordnung und/oder das Verfahren und/oder die Software angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Kältemittelantrieb übertragbar und umgekehrt. In a preferred application, the circuit arrangement described above is installed in an electric cold medium drive according to the invention. The advantages and configurations given with regard to the circuit arrangement and/or the method and/or the software can also be transferred to the refrigerant drive and vice versa.
Der Kältemittelantrieb ist beispielsweise als Verdichter oder Kompressor, insbesondere als ein Scrollverdichter, für ein Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage ausgeführt. Der Kältemittelantrieb weist beispielsweise einen feststehenden Scroll und einen beweglichen, dies bedeutet im angetriebenen Zustand - also im Betrieb (Verdichterbetrieb) - orbitierenden (oszillierenden) Scroll auf. Der bewegliche Scroll ist nachfolgend auch als orbitierender Scroll bezeichnet. Der Kältemittelantrieb weist beispielsweise einen elektrischen oder elektromotorischen Antrieb auf, welcher über eine Motorwelle (Antriebswelle) den beweglichen Scroll antreibt. Der Elektromotor des Antriebs ist mit einer Wechselrichterschaltung einer Motorelektronik verbunden. Die Motorelektronik ist mittels eines Anschlussbereichs des Kältemittelantriebs mit einem Hochvolt-Steckverbinder eines Fahrzeugbordnetzes kontaktierbar. Zur Überwachung des Verbindungszustands ist die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung vorgesehen, welche beispielsweise in einem die Motorelektronik aufnehmenden Elektronikgehäuse aufgenommen ist, und vorzugsweise ein Teil der Motorelektronik bildet. The refrigerant drive is designed, for example, as a compressor, in particular as a scroll compressor, for a refrigerant of a vehicle air conditioning system. The refrigerant drive has, for example, a fixed scroll and a movable scroll, which means in the driven state—that is, during operation (compressor operation)—orbiting (oscillating) scroll. The movable scroll is also referred to below as an orbiting scroll. The refrigerant drive has, for example, an electric or electromotive drive, which drives the movable scroll via a motor shaft (drive shaft). The electric motor of the drive is connected to an inverter circuit of the motor electronics. The engine electronics can be contacted by means of a connection area of the refrigerant drive with a high-voltage plug connector of a vehicle electrical system. To monitor the connection status, the circuit arrangement described above is provided, which is accommodated, for example, in an electronics housing accommodating the motor electronics and preferably forms part of the motor electronics.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
Fig. 1 einen elektrischen Kältemittelantrieb, 1 an electric refrigerant drive,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Verbindungszustands zwischen einer Motorelektronik des Kältemittelantriebs und einem Steckverbinder, und Fig. 3 ein Verfahren zur Unterscheidung verschiedener Verbindungszustände. 2 shows a circuit arrangement for monitoring a connection status between motor electronics of the refrigerant drive and a plug connector, and 3 shows a method for distinguishing between different connection states.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kältemittelantrieb 2, welcher beispielsweise als Kältemittelverdichter, insbesondere als Scrollverdichter, in einem nicht näher dargestellten Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verbaut ist. Der Kältemittelantrieb 2 weist einen elektrischen (elektromotorischen) Antrieb 4 und ein mit diesem gekoppelten Verdichterkopf 6 auf. Zwischen dem Antrieb 4 und dem Verdichterkopf 6 ist ein Lagerschild (Center Plate) 8 als mechanische Schnittstelle vorgesehen, mittels welchem der Verdichterkopf 6 antriebstechnisch an den Antrieb 4 angebunden ist. 1 shows a refrigerant drive 2 according to the invention, which is installed, for example, as a refrigerant compressor, in particular as a scroll compressor, in a refrigerant circuit (not shown in detail) of an air conditioning system of a motor vehicle. The refrigerant drive 2 has an electric (electric motor) drive 4 and a compressor head 6 coupled to it. A bearing plate (center plate) 8 is provided as a mechanical interface between the drive 4 and the compressor head 6 , by means of which the compressor head 6 is connected to the drive 4 in terms of drive technology.
Das Lagerschild 8 bildet eine Zwischenwand zwischen einem Antriebsgehäuse 10 und einem Verdichterkopfgehäuse 12. Der Verdichterkopf 6 ist mittels umfangsseitig verteilten, sich in eine Axialrichtung A des Kältemittelantriebs 2 erstreckenden Flanschverbindungen 14 mit dem Antrieb 4 verbunden (gefügt, geschraubt), welche in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. The bearing plate 8 forms an intermediate wall between a drive housing 10 and a compressor head housing 12. The compressor head 6 is connected (joined, screwed) to the drive 4 by means of flange connections 14 distributed on the circumference and extending in an axial direction A of the refrigerant drive 2, which are only shown in the figures are provided with reference symbols by way of example.
Ein verdichterkopfseitiger Gehäuseteilbereich des Antriebsgehäuses 10 ist als ein Motorgehäuse zur Aufnahme eines nicht näher gezeigten Elektromotors ausgebildet und einerseits durch eine nicht gezeigte, integrierte Gehäusezwischenwand zu einem mit einem Gehäusedeckel versehenen Elektronikgehäuse 16 mit einer den Elektromotor ansteuernden Motorelektronik (Elektronik) 18 und andererseits durch die mechanische Schnittstelle 8 verschlossen. Das Elektronikgehäuse 16 ist somit als ein Elektronikfach des Antriebs 4 ausgebildet. Im Bereich des Elektronikgehäuses 16 ist ein Anschlussbereich 20 zur elektrischen Kontaktierung des Kältemittelantriebs 2 beziehungsweise der Elektronik 16 an ein (Fahrzeug-)Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf. Zur Kontaktierung ist ein (Hochvolt-)Steckverbinder 22 (Fig. 2) vorgesehen, welcher im kontaktierten Zustand elektrisch leitend mit dem Anschlussbereich 20 gekoppelt ist. Der Kältemittelantrieb 2 weist einen (Kältemittel-)Einlass oder (Kältemittelzulauf 24 und einen (Kältemittel-)Auslass 26 zum Anschluss an den Kältemittelkreislauf auf. Der Einlass 24 ist in einem dem Elektronikgehäuse 16 zugewandten Bereich des Motorgehäuses angeformt. Der Auslass 26 ist an einem Boden eines Verdichterkopfgehäuses 12 angeformt. Im angeschlossenen Zustand bildet der Einlass 24 die Niederdruck- oder Saugseite (Sauggasseite) und der Auslass 26 die Hochdruck- oder Pumpseite (Pumpenseite) des Kältemittelantriebs 2. A housing section of the drive housing 10 on the compressor head side is designed as a motor housing for accommodating an electric motor, not shown in detail, and on the one hand through an integrated housing partition wall (not shown) to an electronics housing 16 provided with a housing cover with motor electronics (electronics) 18 controlling the electric motor and on the other hand through the mechanical Interface 8 closed. The electronics housing 16 is thus designed as an electronics compartment of the drive 4 . In the area of the electronics housing 16 there is a connection area 20 for electrically contacting the refrigerant drive 2 or the electronics 16 to a (vehicle) on-board network of the motor vehicle. A (high-voltage) plug connector 22 (FIG. 2) is provided for contacting, which is electrically conductively coupled to the connection area 20 in the contacted state. The refrigerant drive 2 has a (refrigerant) inlet or (refrigerant inlet 24 and a (refrigerant) outlet 26 for connection to the refrigerant circuit. The inlet 24 is formed in an area of the motor housing facing the electronics housing 16. The outlet 26 is on a Formed on the bottom of a compressor head housing 12. When connected, the inlet 24 forms the low-pressure or suction side (suction gas side) and the outlet 26 forms the high-pressure or pump side (pump side) of the refrigerant drive 2.
Der insbesondere bürstenlose Elektromotor weist einen drehfest mit einer Motorwelle gekoppelten Rotor auf, welcher rotierbar innerhalb eines Stators angeordnet ist. Die Motorwelle ist mittels zwei Lagern drehbar oder rotierbar im Antriebsgehäuse 10 gelagert. The electric motor, which is in particular brushless, has a rotor which is coupled in a torque-proof manner to a motor shaft and which is arranged rotatably within a stator. The motor shaft is rotatably or rotatably mounted in the drive housing 10 by means of two bearings.
Der Verdichterkopf 6 weist beispielsweise einen im Verdichtergehäuse 12 angeordneten beweglichen Scroll (Scrollteil) auf. Dieser ist mittels eines Antirotationsmechanismus an die Motorwelle des Elektromotors gekoppelt. Der bewegliche Scroll ist im Betrieb des Scrollverdichters orbitierend angetrieben. Der Verdichterkopf 6 weist zudem einen starren, also gehäusefest im Verdichtergehäuse 12 befestigten, feststehenden Scroll (Scrollteil) auf. Die beiden Scrolls (Scrollteile) greifen mit deren Schnecken- oder spiralförmigen Spiralwänden (Scrollwänden, Scrollspiralen) ineinander, die von einer jeweiligen Basisplatte axial emporragen. Im Verdichterbetrieb ist die Motorwelle rotierend angetrieben, wobei die Rotationsbewegung der Motorwelle mittels des Antirotationsmechanismus in eine orbitierende Bewegung des Scrolls umgesetzt wird. The compressor head 6 has, for example, a movable scroll (scroll part) arranged in the compressor housing 12 . This is coupled to the motor shaft of the electric motor by means of an anti-rotation mechanism. The movable scroll is driven in an orbiting manner when the scroll compressor is in operation. The compressor head 6 also has a rigid scroll (scroll part), that is to say fixed in the compressor housing 12 in a fixed manner. The two scrolls (scroll parts) interlock with their spiral or spiral spiral walls (scroll walls, scroll spirals), which protrude axially from a respective base plate. In compressor operation, the motor shaft is driven in rotation, with the rotational movement of the motor shaft being converted into an orbiting movement of the scroll by means of the anti-rotation mechanism.
Zur Überwachung und Erfassung des Interlockstatus des Steckverbinders 22 im Anschlussbereich 20 weist die Motorelektronik 18 eine in Fig. 2 näher dargestellte Schaltungsanordnung 28 auf. Im Betrieb Überwacht die Schaltungsanordnung 28 den Verbindungszustand zwischen dem Steckverbinder 22 und dem Kältemittelantrieb 2 beziehungsweise mit der Motorelektronik 18. In order to monitor and record the interlock status of the connector 22 in the connection area 20, the motor electronics 18 have a circuit arrangement 28 shown in more detail in FIG. During operation, the circuit arrangement 28 monitors the connection status between the plug connector 22 and the refrigerant drive 2 or with the motor electronics 18.
Der Steckverbinder 22 weist eine integrierte, elektrisch leitende, Brücke 30 auf, welche zwischen zwei Kontakten 32 des Steckverbinders 22 verschaltet ist. Die Kontakte 32 sind im Kontaktierten Zustand des Steckverbinders 22 mit jeweils einem Anschluss 34 der Schaltungsanordnung 28 gekoppelt. The connector 22 has an integrated, electrically conductive bridge 30 which is connected between two contacts 32 of the connector 22 . the Contacts 32 are each coupled to a connection 34 of the circuit arrangement 28 in the contacted state of the plug connector 22 .
Die Schaltungsanordnung 28 weist einen nicht näher gezeigten Controller als Steuergerät sowie einen damit gekoppelten Verriegelungsschaltkreis (Interlock- Schaltkreis) 36 auf. Der Verriegelungsschaltkreis 36 ist über die Anschlüsse 34 mit dem Steckverbinder 22 verbindbar. The circuit arrangement 28 has a controller, not shown in any more detail, as a control unit and a locking circuit (interlock circuit) 36 coupled thereto. The latch circuit 36 is connectable to the connector 22 via the terminals 34 .
Der Verriegelungsschaltkreis 36 weist eine mit dem Controller gekoppelte Signalleitung 38 auf, welche einerseits mit einer Versorgungsspannung 40 und andererseits mit einer Masse 42 verbunden ist. Die Versorgungsspannung 40 ist beispielsweise eine Niedervolt-Gleichspannung von etwa 5 V. Die Masse 42 ist Teil eines integrierten Schaltkreises 44, welcher über einen VDD-Anschluss 46 mit der Versorgungsspannung 40 gekoppelt ist. The locking circuit 36 has a signal line 38 which is coupled to the controller and which is connected to a supply voltage 40 on the one hand and to a ground 42 on the other hand. The supply voltage 40 is, for example, a low-voltage direct voltage of approximately 5 V. The ground 42 is part of an integrated circuit 44 which is coupled to the supply voltage 40 via a VDD connection 46 .
Die Signalleitung 38 weist eine zwischen der Versorgungsspannung 40 und der Masse 42 verschaltete Serien- oder Reihenschaltung mit einem ersten Widerstand 48 und mit deinem zweiten Widerstand 50 sowie mit einem Kondensator 52 auf. The signal line 38 has a series circuit connected between the supply voltage 40 and the ground 42 with a first resistor 48 and with your second resistor 50 and with a capacitor 52 .
Der Widerstand 50 ist hierbei als eine Reihenschaltung von zwei einzelnen Widerständen 50a, 50b mit gleichem Widerstandswert ausgeführt, zwischen denen ein Abgriff 54 vorgesehen oder kontaktiert ist. Geeigneterweise weist der Widerstand 48 einen größeren Widerstandswert als der Widerstand 50 beziehungsweise die Summe aus den Widerständen 50a und 50b auf. In einer geeigneten Dimensionierung weist der Widerstand 48 beispielsweise einen Widerstandswert von 100 kO (Kiloohm) und die Widerstände 50a, 50b jeweils einen Widerstandswert von 33 kO auf. Der Kondensator 52 weist für eine Spannung von 50 V beispielsweise eine Kapazität von 100 nF (Nanofarad) auf. The resistor 50 is designed here as a series connection of two individual resistors 50a, 50b with the same resistance value, between which a tap 54 is provided or contacted. Suitably, resistor 48 has a greater resistance than resistor 50 or the sum of resistors 50a and 50b. In a suitable dimensioning, the resistor 48 has, for example, a resistance value of 100 kΩ (kiloohms) and the resistors 50a, 50b each have a resistance value of 33 kΩ. The capacitor 52 has a capacitance of 100 nF (nanofarads) for a voltage of 50 V, for example.
Zwischen den Widerständen 48 und 50a und zwischen dem Widerstand 50b und dem Kondensator 52 ist jeweils einer der Anschlüsse 34 zur Kontaktierung mit den Kontakten 32 verschaltet. Der Schaltkreis 44 weist einen positiven Eingang 56 und einen negativen Eingang 58 sowie zwei Ausgänge 60, 62 auf. Der Ausgang 60 ist über einen Widerstand 64 mit dem Anschluss 34 zwischen dem Widerstand 50b und dem Kondensator 52 verbunden. Der Eingang 58 ist über einen Widerstand 66 an einen Controller- Ausgang 68 des Controllers geführt. Ein Controller-Eingang 70 des Controllers ist einerseits über einen Widerstand 72 an die Versorgungsspannung 40 und andererseits über einen Widerstand 72 an den Ausgang 60 des Schaltkreises 44 gekoppelt. Der VDD-Anschluss 46 und die Masse bzw. der Massenanschluss 42 des Schaltkreises 44 sind über einen Kondensator 76 miteinander verbunden. Between the resistors 48 and 50a and between the resistor 50b and the capacitor 52, one of the connections 34 is connected to the contacts 32 in order to make contact. The switching circuit 44 has a positive input 56 and a negative input 58 and two outputs 60,62. The output 60 is connected through a resistor 64 to the terminal 34 between the resistor 50b and the capacitor 52 . The input 58 is routed via a resistor 66 to a controller output 68 of the controller. A controller input 70 of the controller is coupled to the supply voltage 40 on the one hand via a resistor 72 and to the output 60 of the switching circuit 44 on the other hand via a resistor 72 . The VDD terminal 46 and the ground or ground terminal 42 of the switching circuit 44 are connected to one another via a capacitor 76 .
Der Controller-Eingang 80 und der Controller-Ausgang 68 sind vorzugsweise galvanisch von dem Verriegelungsschaltkreis 36 getrennt, wobei über die galvanische Trennung vorzugsweise lediglich digitale Signale übertragen werden. The controller input 80 and the controller output 68 are preferably galvanically isolated from the locking circuit 36, with only digital signals preferably being transmitted via the galvanic isolation.
Zwischen dem Widerstand 64 und dem Anschluss 34 zwischen dem Widerstand 50b und dem Kondensator 52 ist ein Widerstand 78 angeschlossen, welcher an den Eingang 56 geführt ist. Der Eingang 56 ist einerseits mit dem Widerstand 78 und andererseits mit einem Kondensator 80 verbunden. Der Kondensator 80 ist zwischen dem Kondensator 52 und dem Massenanschluss 42 an die Signalleitung 38 angeschlossen. Parallel zu dem Kondensator 80 ist ein Widerstand 82 geschaltet. Zwischen dem Widerstand 66 und dem Eingang 58 sind ein Kondensator 84 und ein Widerstand 86 vorgesehen, welche zwischen dem Kondensator 52 und dem Massenanschluss 42 an die Signalleitung 38 angeschlossen sind. Der Kondensator 84 und der Widerstand 86 sind hierbei parallel geschaltet. A resistor 78 is connected between the resistor 64 and the connection 34 between the resistor 50b and the capacitor 52 and is routed to the input 56 . The input 56 is connected to the resistor 78 on the one hand and to a capacitor 80 on the other hand. Capacitor 80 is connected to signal line 38 between capacitor 52 and ground terminal 42 . A resistor 82 is connected in parallel with the capacitor 80 . A capacitor 84 and a resistor 86 are provided between the resistor 66 and the input 58 and are connected to the signal line 38 between the capacitor 52 and the ground connection 42 . The capacitor 84 and the resistor 86 are connected in parallel here.
Nachfolgend ist anhand der Figuren 2 und 3 ein Verfahren zum Betrieb der Schaltungsanordnung 28, also ein Verfahren zur Überwachung des Verbindungszustands des Steckverbinders 22 dem Kältemittelantrieb 2, näher erläutert. A method for operating the circuit arrangement 28, ie a method for monitoring the connection status of the plug connector 22 to the refrigerant drive 2, is explained in more detail below with reference to FIGS.
Verfahrensgemäß wird von dem Controller über den Controller-Ausgang 68 ein Eingangssignal 88 in den Verriegelungsschaltkreis 36 beziehungsweise in dessen Signalleitung 38 eingespeist. Das Eingangssignal 88 bewirkt eine Ladung oder Entladung des Kondensators 52. Der integrierte Schaltkreis (engl. integrated circuit, IC) 44 ist hierbei beispielsweise als ein Fensterkomparator IC ausgeführt, mittels welchen die resultierende Ladeoder Entladekurve des Kondensators 52 in ein digitales Rechtecksignal gewandelt wird. Das digitalisierte Rechtecksignal wird als ein resultierendes Ausgangssignal 90 von dem Controller über den Controller-Eingang 70 empfangen. Anhand eines Signalunterschieds zwischen dem Eingangssignal 88 und dem Ausgangssignal 90 wird anschließend der Verbindungszustand bestimmt. According to the method, the controller feeds an input signal 88 into the locking circuit 36 or into its signal line 38 via the controller output 68 . The input signal 88 causes the capacitor 52 to be charged or discharged. The integrated circuit (IC) 44 is designed here, for example, as a window comparator IC, by means of which the resulting charging or discharging curve of the capacitor 52 is converted into a digital square-wave signal. The digitized square wave signal is received as a resultant output signal 90 from the controller via controller input 70 . The connection status is then determined on the basis of a signal difference between the input signal 88 and the output signal 90 .
Das Diagramm der Fig. 3 umfasst sieben horizontale, übereinander angeordnete Abschnitte 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104. Horizontal, das bedeutet auf der X- oder Abszissenachse, ist eine Zeit t aufgetragen, wobei vertikal, also entlang der Ordi- naten- oder Y-Achse eine Spannung aufgetragen ist. The diagram of FIG. 3 comprises seven horizontal sections 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104 arranged one above the other A voltage is plotted on the ordinate or Y axis.
Das Eingangssignal 88 ist in dem Abschnitt 92 gezeigt, wobei die Abschnitte 94 bis 104 das Ausgangs- oder Antwortsignal 90 für unterschiedliche Verbindungszustände darstellen. The input signal 88 is shown in section 92, with sections 94 through 104 representing the output or response signal 90 for different connection states.
Das Eingangssignal 88 ist als ein pulsweitenmoduliertes, periodisches Messignal ausgeführt, wobei in der Fig. 3 zwei Perioden des Eingangssignals 88 mit zwei aufeinanderfolgenden Mess- oder Rechteckpulsen 106 dargestellt sind. Beispielsweise weist das Eingangssignal 88 eine Periode von 20 ms und einen Tastgrad von etwa 15 % auf. The input signal 88 is in the form of a pulse-width-modulated, periodic measurement signal, two periods of the input signal 88 with two successive measurement or square-wave pulses 106 being shown in FIG. 3 . For example, the input signal 88 has a period of 20 ms and a duty cycle of about 15%.
Bei der Schaltungsanordnung 38 ergibt sich je nach Verbindungszustand ein bestimmter Ladewiderstand für den Kondensator 52. Anhand der dadurch beeinflussten Ladezeit des Kondensators 52 ist eine einfache und zuverlässige Überwachung oder Erfassung des Verbindungszustands ermöglicht. Die unterschiedliche Ladezeit des Kondensators 52 führt je nach Verbindungszustand zu einer Verzögerung 110 der vorderen (Schalt-)Flanke in den Pulsen des Ausgangssignals 90. Diese Flankenverzögerung 110 ist in den Abschnitten 96, 98, und 100 als strichpunktiert eingerahmte Fläche dargestellt. Der Abschnitt 94 zeigt das Ausgangssignal 90 bei einem Kurzschluss der Kontakte oder des Ausgangssignals 90 zur Masse 42. In diesem Fehlerzustand weist das Ausgangssignal 90 einen konstant niedrigen Wert auf. In the circuit arrangement 38, depending on the connection status, there is a specific charging resistance for the capacitor 52. The charging time of the capacitor 52, which is influenced thereby, enables simple and reliable monitoring or detection of the connection status. The different charging time of the capacitor 52 leads to a delay 110 of the leading (switching) edge in the pulses of the output signal 90, depending on the connection status. Section 94 shows the output signal 90 in the event of a short circuit of the contacts or output signal 90 to ground 42. In this fault condition, the output signal 90 will have a constant low value.
Der Abschnitt 96 zeigt das Ausgangssignal 90 im Falle eines offenen Kontaktierungszustands, bei welchem der Steckverbinder 22 nicht gesteckt oder nicht mit dem Anschlussbereich 20 verbunden ist. Dadurch wirken die Widerstände 48, 50a, und 50b gemeinsam als Ladewiderstand für den Kondensator 52. Durch den resultierenden Gesamtwiderstand wird der Kondensator 52 vergleichsweise langsam geladen, so dass es zu der Flankenverzögerung 110 des resultierenden Ausgangssignals 90 kommt. The section 96 shows the output signal 90 in the case of an open contact state in which the plug connector 22 is not plugged in or is not connected to the connection area 20 . As a result, the resistors 48, 50a and 50b act together as a charging resistor for the capacitor 52. The resulting total resistance charges the capacitor 52 comparatively slowly, so that the edge delay 110 of the resulting output signal 90 occurs.
In dem Abschnitt 98 ist das Ausgangssignal 90 für einen geschlossenen Kontak- tierungs- oder Interlockzustand gezeigt, bei welchem der Steckverbinder 22 gesteckt oder mit dem Anschlussbereich 20 verbunden ist. In diesem Falle sind die Widerstände 50a und 50b über die Brücke 30 als Bypass effektiv umgangen, so dass lediglich der Widerstand 48 bei einer Ladung des Kondensators 52 wirkt. Aufgrund des dadurch reduzierten Ladewiderstands wird der Kondensator vergleichsweise schnell geladen, wodurch die Flankenverzögerung kürzer als im Abschnitt 96 ist. Section 98 shows output signal 90 for a closed contact or interlock state, in which plug connector 22 is plugged in or connected to connection area 20 . In this case, the resistors 50a and 50b are effectively bypassed via the bridge 30, so that only the resistor 48 acts when the capacitor 52 is charged. Due to the resulting reduction in charging resistance, the capacitor is charged comparatively quickly, as a result of which the edge delay is shorter than in section 96.
In den Abschnitten 100 und 102 ist der Verlauf des Ausgangssignals 90 für einen Fehlerzustand dargestellt, bei welchem ein Kurzschluss zu der Versorgungsspannung 40 vorliegt. Der Abschnitt 100 zeigt hierbei einen Kurzschluss zu einer positiven Versorgungsspannung (+) 40 und der Abschnitt 102 zeigt das Ausgangssignal 90 für einen Kurzschluss zu einer negativen Versorgungsspannung (-) 40. Im Abschnitt 102 befindet sich das Ausgangssignal 90 aufgrund der Versorgungsspannung 40 konstant auf einem hohen Niveau. Sections 100 and 102 show the progression of output signal 90 for an error state in which there is a short circuit to supply voltage 40 . Section 100 shows a short circuit to a positive supply voltage (+) 40 and section 102 shows the output signal 90 for a short circuit to a negative supply voltage (-) 40. In section 102, the output signal 90 is due to the supply voltage 40 constantly at a high level.
Der Abschnitt 104 zeigt einen Fehlerzustand, bei welchem ein Kurzschluss des Verriegelungsschaltkreises 36 zwischen dem Eingangssignal 88 und dem Ausgangssignal 90 vorliegt, so dass das Ausgangssignal 90 im Wesentlichen dem Eingangssignal 88 entspricht. Das Ausgangssignal 90 wird von dem Controller vorzugsweise diskret oder gesampelt erfasst. Hierbei wird das Ausgangssignal 90 während jeder Periode des Eingangssignals 88 beispielsweise zu fünf Messzeitpunkten t1 bis t5 erfasst. Die Messzeitpunkte t1 bis t5 sind hierbei bezüglich der Perioden (zeitlich) fest. Dies bedeutet, dass die Messzeitpunkte t1 und t5 in den jeweiligen Perioden stets zu den gleichen Zeitpunkten erfolgen. Insbesondere wird das Ausgangssignal 90 hierbei binär erfasst, es wird also bestimmt, ob das Ausgangssignal 90 zu einem Messzeitpunkt t1 , ..., t5 ein hohes Spannungsniveau („1“) oder ein niedriges Spannungsniveau („0“) aufweist. Section 104 shows a fault condition in which there is a short circuit of latch circuit 36 between input signal 88 and output signal 90 such that output signal 90 substantially corresponds to input signal 88 . The output signal 90 is preferably detected discretely or sampled by the controller. In this case, the output signal 90 is recorded during each period of the input signal 88, for example at five measurement times t1 to t5. The measurement times t1 to t5 are fixed here with regard to the periods (chronologically). This means that the measurement times t1 and t5 always take place at the same times in the respective periods. In particular, the output signal 90 is detected here in binary form, so it is determined whether the output signal 90 has a high voltage level (“1”) or a low voltage level (“0”) at a measurement time t1, . . . , t5.
Die Messzeitpunkte t1 bis t5 sind hierbei so gewählt, dass auch unter Berücksichtigung aller Toleranzen eine zuverlässige und sichere Unterscheidung zwischen den Verbindungszuständen der Abschnitte 94 bis 104 unterschieden werden kann. Dadurch ist eine besonders einfache und hinsichtlich des Datenaufwands reduzierte Bestimmung des Verbindungszustands realisiert. Insbesondere sind die Verbindungszustände somit als B IT-Datensätze, also als binäre Folgen von „1“ und „0“, charakterisiert. The measurement times t1 to t5 are selected in such a way that a reliable and secure distinction can be made between the connection states of the sections 94 to 104, even taking into account all tolerances. As a result, a particularly simple determination of the connection status that is reduced in terms of the amount of data is implemented. In particular, the connection statuses are thus characterized as B IT data records, ie as binary sequences of “1” and “0”.
Die Messzeitpunkte t1 und t2 sind so gewählt, dass sie sich zur Zeit des Rechteckpulses 106 befinden. Der Messzeitpunkt t3 befindet sich zwischen dem Ende der Flankenverzögerung 110 bei einem Kurzschluss zu einer negativen Versorgungsspannung 40, und dem Beginn der Flankenverzögerung 110 bei einem geschlossenen Kontaktierungszustand. Der Messzeitpunkt t4 ist hierbei so gewählt, dass er sich zwischen dem Ende der Flankenverzögerung 110 bei einem geschlossenen Kontaktierungszustand, und dem Beginn der der Flankenverzögerung 110 bei einem offenen Kontaktierungszustand befindet. Der Messzeitpunkt t5 befindet sich vor dem Beginn des Rechteckpulses 108 und am Ende des durch den Rechteckpuls 106 bewirkten Teils des Ausgangssignals 90. The measurement times t1 and t2 are chosen so that they are at the time of the square-wave pulse 106 . The measurement time t3 is between the end of the edge delay 110 in the event of a short circuit to a negative supply voltage 40 and the beginning of the edge delay 110 in the case of a closed contacting state. The measurement time t4 is selected in such a way that it is between the end of the edge delay 110 when the contacting state is closed and the start of the edge delay 110 when the contacting state is open. The measurement time t5 is before the beginning of the square-wave pulse 108 and at the end of the part of the output signal 90 caused by the square-wave pulse 106.
Zur Verbesserung der Sicherheit, insbesondere zur Realisierung eines ASIL-B Sicherheitsziels, ist es möglich, dass für alle Pulse 106 oder Perioden die Auswertung nicht nur einfach ausgeführt ist, sondern doppelt. Dies bedeutet, dass bei- spielsweise die Messpunkte t2, t3, t4 aufgeteilt oder getrennt erfasst werden, wobei aus den separaten Datensätzen jeweils ein Verbindungszustand ermittelt wird. Die beiden ermittelten Verbindungszustände werden miteinander verglichen um zusätzliche Sicherheit zu erhalten, dass der ermittelte Verbindungszustand korrekt ist. In order to improve safety, in particular to implement an ASIL-B safety goal, it is possible for all pulses 106 or periods to be evaluated not only once, but twice. This means that at- For example, the measuring points t2, t3, t4 can be divided up or recorded separately, with a connection status being determined from the separate data sets in each case. The two determined connection statuses are compared with one another in order to obtain additional security that the determined connection status is correct.
Bei dem Fehlerzustand eines Kurzschlusses zur Masse 42 (Abschnitt 94) befindet sich das Ausgangssignal 90 konstant auf dem niedrigen Spannungsniveau, so dass sich zu den Messzeitpunkten t1 bis t5 durchgehend „0“ ergibt. In the error state of a short circuit to ground 42 (section 94), the output signal 90 is constantly at the low voltage level, so that “0” results continuously at the measuring times t1 to t5.
Im Falle eines offenen Kontaktierungszustands (Abschnitt 96) weist das Ausgangssignal 90 zu den Messzeitpunkten t1 bis t4 jeweils ein niedriges Spannungsniveau („0“) und zu den Messzeitpunkten t5 ein hohes Spannungsniveau („1“). In the case of an open contact state (section 96), the output signal 90 has a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 to t4 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t5.
Der geschlossene Kontaktierungs- oder Interlockzustand (Abschnitt 98) bewirkt bei den Messzeitpunkten t1 bis t3 jeweils ein niedriges Spannungsniveau („0“) und zu den Messzeitpunkten t4 und t5 ein hohes Spannungsniveau („1“). The closed contacting or interlock state (section 98) causes a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 to t3 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t4 and t5.
Das Ausgangssignal 90 weist bei dem Fehlerzustand eines Kurzschlusses zu einer negativen Versorgungsspannung 40 (Abschnitt 100) zu den Messzeitpunkten t1 und t2 ein niedriges Spannungsniveau („0“) und zu den Messzeitpunkten t3 bis t5 ein hohes Spannungsniveau („1“) auf. In the error state of a short circuit to a negative supply voltage 40 (section 100), the output signal 90 has a low voltage level (“0”) at the measurement times t1 and t2 and a high voltage level (“1”) at the measurement times t3 to t5.
In dem Fehlerzustand eines Kurzschlusses zu einer positiven Versorgungsspannung 40 (Abschnitt 102) weist das Ausgangssignal 90 zu allen Messzeitpunkten t1 bis t5 stets ein hohes Spannungsniveau („1“) auf. In the error state of a short circuit to a positive supply voltage 40 (section 102), the output signal 90 always has a high voltage level (“1”) at all measurement times t1 to t5.
Der Fehlerzustand, bei welchem ein Kurzschluss des Verriegelungsschaltkreises 36 vorliegt (Abschnitt 104), führt dazu, dass das Ausgangssignal 90 zu den Messzeitpunkten t1 bis t5 jeweils im Wesentlichen dem Eingangssignal 88 entspricht. Mit anderen Worten weist das Ausgangssignal 90 zu den Messzeitpunkten t1 und t2 ein hohes Spannungsniveau („1“) und zu den Messzeitpunkten t3 bis t5 ein niedriges Spannungsniveau („0“) auf. The error state in which there is a short circuit in the locking circuit 36 (section 104) means that the output signal 90 essentially corresponds to the input signal 88 at the measuring times t1 to t5. In other words, the output signal 90 at the measuring times t1 and t1 t2 a high voltage level (“1”) and at the measurement times t3 to t5 a low voltage level (“0”).
Der Controller kann somit anhand der zeitlichen Reihenfolge der erfassten Bits (0, 1 ) den jeweils vorhandenen Verbindungszustand bestimmen. Dadurch ist einerseits eine zuverlässige Interlockerkennung als auch eine flexible Diagnose im Fehlerfall realisiert. The controller can thus determine the current connection status based on the chronological sequence of the detected bits (0, 1). On the one hand, this enables reliable interlock detection and flexible diagnostics in the event of an error.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von demThe invention is not limited to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention of the
Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Those skilled in the art can be derived from this without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
Bezugszeichenliste Reference List
2 Kältemittelantrieb 2 refrigerant drive
4 Antrieb 4 drive
6 Verdichterkopf 6 compressor head
8 Lagerschild 8 end shield
10 Antriebsgehäuse 10 drive housing
12 Verdichterkopfgehäuse12 compressor head housing
14 Flanschverbindung 14 flange connection
16 Elektronikgehäuse 16 electronics housing
18 Motorelektronik 18 engine electronics
20 Anschlussbereich 20 connection area
22 Steckverbinder 22 connectors
24 Einlass 24 entry
26 Auslass 26 outlet
28 Schaltungsanordnung28 circuit arrangement
30 Brücke 30 bridge
32 Kontakt 32 contact
34 Anschluss 34 connection
36 Verriegelungsschaltkreis36 latch circuit
38 Signalleitung 38 signal line
40 Versorgungsspannung40 supply voltage
42 Masse 42 mass
44 Schaltkreis 44 circuit
46 VDD-Anschluss 46 VDD connector
48 Widerstand 48 resistance
50, 50a, 50b Widerstand 50, 50a, 50b resistance
52 Kondensator 52 condenser
54 Abgriff 54 tap
56, 58 Eingang 56, 58 entrance
60, 62 Ausgang 60, 62 exit
64, 66 Widerstand 64, 66 resistance
68 Controller-Ausgang 70 Controller-Eingang68 controller output 70 controller input
72, 74 Widerstand 72, 74 resistance
76 Kondensator 76 condenser
78 Widerstand 80 Kondensator 78 resistor 80 capacitor
82 Widerstand 82 resistance
84 Kondensator 84 condenser
86 Widerstand 86 resistance
88 Eingangssignal 90 Ausgangssignal88 input signal 90 output signal
92, 94, 96, 98, 100, 102, 104 Abschnitt 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104 section
106 Rechteckpuls 106 square pulse
110 Flankenverzögerung A Axialrichtung t Zeit t1 , t2, t3, t4, t5 Messzeitpunkt 110 edge delay A axial direction t time t1 , t2, t3, t4, t5 time of measurement

Claims

Ansprüche Elektrische Schaltungsanordnung (28) zur Überwachung eines Verbindungszustands eines Steckverbinders (22) mit einer Komponente (2), wobei der Steckverbinder (22) zwei Kontakte (32) und eine diese elektrisch leitend verbindende Brücke (30) aufweist, aufweisend einen Controller sowie einen damit gekoppelten Verriegelungsschaltkreis (36) zum Anschluss an den Steckverbinder (22), Claims Electrical circuit arrangement (28) for monitoring a connection status of a plug connector (22) with a component (2), the plug connector (22) having two contacts (32) and a bridge (30) connecting them in an electrically conductive manner, having a controller and a interlock circuit (36) coupled thereto for connection to the connector (22),
- wobei der Verriegelungsschaltkreis (36) eine mit dem Controller gekoppelte Signalleitung (38) aufweist, welche mit einer Versorgungsspannung (40) und mit einer Masse (42) verbunden ist, - wherein the locking circuit (36) has a signal line (38) coupled to the controller, which is connected to a supply voltage (40) and to a ground (42),
- wobei die Signalleitung (38) zwischen der Versorgungsspannung (40) und der Masse (42) eine Reihenschaltung von einem ersten Widerstand (48) und einem zweiten Widerstand (50, 50a, 50b) sowie einem Kondensator (52) aufweist, und - wherein the signal line (38) between the supply voltage (40) and ground (42) has a series connection of a first resistor (48) and a second resistor (50, 50a, 50b) and a capacitor (52), and
- wobei der eine Kontakt (32) zwischen dem ersten Widerstand (40) und zweiten Widerstand (50, 50a) und der andere Kontakt (32) zwischen dem zweiten Widerstand (50, 50b) und dem Kondensator (52) kontaktiert oder kontaktierbar ist. Schaltungsanordnung (28) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Widerstand (48) einen größeren Widerstandswert als der zweite Widerstand (50, 50a, 50b) aufweist. Schaltungsanordnung (28) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Widerstand (50) als eine Reihenschaltung von zwei Widerständen (50a, 50b) ausgeführt ist, zwischen denen ein Abgriff (54) vorgesehen ist. Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - Wherein the one contact (32) between the first resistor (40) and second resistor (50, 50a) and the other contact (32) between the second resistor (50, 50b) and the capacitor (52) is contacted or contactable. Circuit arrangement (28) according to Claim 1, characterized in that the first resistor (48) has a greater resistance than the second resistor (50, 50a, 50b). Circuit arrangement (28) according to Claim 1 or 2, characterized in that the second resistor (50) is designed as a series connection of two resistors (50a, 50b), between which a tap (54) is provided. Method for operating a circuit arrangement (28) according to one of Claims 1 to 3,
- wobei von dem Controller ein Eingangssignal (88) in die Signalleitung (38) eingespeist wird, - an input signal (88) being fed into the signal line (38) by the controller,
- wobei von dem Controller ein Ausgangssignal (90) der Signalleitung (38) erfasst wird, und - wherein an output signal (90) of the signal line (38) is detected by the controller, and
- wobei anhand des Ausgangssignals (90) der Verbindungszustand bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangssignal (88) ein Rechteckpuls (106) eingespeist wird. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal (90) mittels zweier Gruppen von Messzeitpunkten (t1 , t2, t3, t4, t5) ausgewertet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein pulsweitenmoduliertes Eingangssignal (88) verwendet wird. Software auf einem Datenträger zu Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 7. Elektrischer Kältemittelantrieb (2) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Anschlussbereich (20) zu Kontaktierung mit einem Hochvolt-Steckverbinder (22) eines Fahrzeugbordnetzes, und eine elektrische Schaltungsanordnung (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 3. - The connection status being determined on the basis of the output signal (90). Method according to Claim 4, characterized in that a square-wave pulse (106) is fed in as the input signal (88). Method according to Claim 4 or 5, characterized in that the output signal (90) is evaluated by means of two groups of measurement times (t1, t2, t3, t4, t5). Method according to one of Claims 4 to 6, characterized in that a pulse width modulated input signal (88) is used. Software on a data carrier for carrying out a method according to one of Claims 4 to 7. Electric refrigerant drive (2) of a motor vehicle, having a connection area (20) for making contact with a high-voltage plug connector (22) of a vehicle electrical system, and an electrical circuit arrangement (28) according to any one of claims 1 to 3.
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