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WO2007009675A1 - Device for the overload protection of a supply line for an electric load in a motor vehicle - Google Patents

Device for the overload protection of a supply line for an electric load in a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2007009675A1
WO2007009675A1 PCT/EP2006/006919 EP2006006919W WO2007009675A1 WO 2007009675 A1 WO2007009675 A1 WO 2007009675A1 EP 2006006919 W EP2006006919 W EP 2006006919W WO 2007009675 A1 WO2007009675 A1 WO 2007009675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
supply line
current
overload
temperature
supply
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/006919
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thorsten Kuhnen
Thomas Weingärtner
Bettina Köth
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg filed Critical Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
Publication of WO2007009675A1 publication Critical patent/WO2007009675A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H6/00Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images
    • H02H6/005Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images using digital thermal images
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load

Definitions

  • the invention relates to a device for overload protection of a supply line for an electrical load, in particular for a window regulator motor, in a motor vehicle.
  • the electric window motor is usually connected to a hierarchically structured vehicle electrical system. This has several distribution levels for the distribution of the energy provided by the motor vehicle battery.
  • suitable fuses usually fuses
  • fuses are provided in the motor vehicle.
  • a plurality of fuse boxes are usually arranged for this purpose, in each of which a plurality of fuse elements are arranged.
  • a partial area or a lower area of the vehicle electrical system is protected by a single fuse element.
  • the supply lines or supply cables of several end consumers are therefore protected against overload via a common fuse element, which is usually designed as a fuse.
  • the invention has for its object to ensure reliable protection of a supply line of a load in a motor vehicle against overload.
  • a monitoring device for overload protection of the supply line, in particular for a window motor, which monitors based on the current operating data of the supply line on this overload and, if necessary, causes a disconnection of the supply line. By disconnecting the supply line, this becomes current-free, in particular over its entire length.
  • the monitoring device is designed in particular for a reversible disconnection or switching of the supply line so that current can be conducted again after the fault responsible for the overload has been removed via the supply line.
  • Under overload is understood here in particular a thermal overload, ie the exceeding of a temperature limit.
  • Under supply line in this case are arranged in particular after a fuse element components
  • the main component here is a supply cable.
  • Other components are in particular contact elements such as contact plugs and switching elements such as relays.
  • thermal overload monitoring of a supply line forming a supply line at least one of these components, preferably at least the supply cable, is monitored for a component-specific thermal overload. Under operating data of the supply line operating data of that component are understood, which is monitored for thermal overload. This is especially the current flowing over or through the component.
  • the overload monitoring is carried out, in particular in connection with the supply cable further i5.
  • the explanations apply equally to other components of the supply line.
  • the monitoring device is, for example, an electronic circuit or an electronic module, which is designed in such a way that, in the event of an overcurrent, the current flow through the supply line is prevented.
  • the supply line from the power supply or from the control electronics of a door control module or at a separation point of the door module to the rest of the vehicle electrical system, e.g. a plug, in particular separated by a switch.
  • a monitoring program is provided as monitoring device.
  • the monitoring program reads in the operating data, decides whether there is an overload and, if necessary, initiates the disconnection of the supply line.
  • the line protection is also very easy and easily adaptable to the current, line or load-specific operating parameters.
  • further developments, for example, lead to the fact that smaller power window motors are used, easily considered and incorporated into the monitoring program by a suitable parameter setting, without a change to the wiring system is necessary or repercussions to other on-board power supplies are to be feared.
  • the software overload protection therefore makes it easy to make adjustments even with existing wiring systems.
  • the direct determination of the operating data of the supply cable is provided with the aid of at least one sensor element.
  • a sensor element is for example a shunt resistor or a so-called SenseFET for direct current measurement.
  • SenseFET for direct current measurement.
  • a temperature sensor for direct measurement of the temperature of the supply cable as a measure of the current flow and as a criterion for an overload is provided. Operating parameters of the supply cable are therefore, for example, the current, the level of the applied voltage or their current temperature.
  • the monitoring device is designed such that operating data of a load connected via the supply line are detected and from this it is deduced whether there is an overload.
  • an indirect detection of the operating data of the supply line on the operating data of the load is provided. Since the operating data of the load is often available anyway, no additional hardware components are required and provided for the additional implementation of the thermal overload protection for the supply line.
  • the load is in particular an electric motor.
  • the operating data of the motor are, for example, its current consumption, the applied voltage, its speed, etc.
  • a sensor system for determining the operating data is further provided, from which then the temperature of the supply line is derived as a criterion for an overload.
  • the senor is designed such that an engine speed of the component and the supply voltage are detected and the monitoring program determined based on the current engine speed, the supply voltage and a stored motor characteristic, if an overload exists.
  • a so-called excess force limit is provided.
  • a Hall sensor for speed measurement is usually already integrated, so that over the preferably software technically realized line protection only needs to be resorted to an existing sensors and only already available operating data are evaluated.
  • the sensor system is designed such that the supply voltage and the supply current of the load are detected.
  • Such a configuration is particularly suitable for controlled drives or in systems with so-called Ripplestromausêt. Because with regulated drives usually a power electronics in the form of a semiconductor circuit breaker is used instead of a relay, which has a current measuring output, at which the current current value can be tapped in each case. Again, no excessive additional effort is required for the software technical line protection and it is used on existing components.
  • the load current is derived by means of a Ripplestromaus Harmonic and / or with the aid of a Hall sensor.
  • Ripplestrom is generally understood to be caused by the control electronics ripple of the drive current of the electric motor. From the ripple, the current level of the drive current can be derived.
  • a thermal overload protection for the load is provided in addition to the line protection, which is also implemented program or software technology.
  • a further monitoring program is provided, which also monitors this based on operating data of the load on thermal overload.
  • the monitoring program and the further monitoring program form a combined program both for overload protection of the supply line and for thermal protection of the load.
  • the program is here especially modular. This embodiment is based on the consideration that both monitoring programs build on similar algorithms and resort to similar or the same operating data of the window regulator motor. Overall, this allows a simplified programming.
  • a thermal model of the supply line is used for monitoring the supply line for overload.
  • relevant line parameters are taken into account, such as line cross section, specific resistance, thermal conductivity, a coefficient for the heat dissipation to the environment, etc.
  • criteria are given and deposited, with which the decision is made whether there is an overload or not.
  • At least one, preferably a plurality of characteristic curves stored in a memory are used.
  • a characteristic is, for example, the motor characteristic.
  • the characteristics are in each case specifically adapted to the currently realized component combination.
  • the component combination here includes the type or type of supply line and the type of motor used.
  • From the characteristic curve the values of further operating parameters which are relevant for the decision as to whether there is an overload are taken without much computational effort and with knowledge of a specific operating value of an operating parameter.
  • further operating parameters of the supply line are taken into account.
  • variable operating parameters in which the value of the parameter changes during operation can be distinguished from fixed operating parameters in which the value of the parameter is independent of the current operating situation.
  • Variable operating parameters are, for example, the engine speed, the supply current, the supply voltage.
  • Fixed operating parameters are, for example, the material of the supply line or its cross-section.
  • the characteristic in this case the relationship between one of the operating parameters of the load or the supply line and a temperature of the supply line again. Temperature is therefore considered a decisive criterion in order to determine the overload and it only needs to be read from the characteristic curve whether an overload is already present at a certain value of an operating parameter.
  • one or more threshold values are stored for one or more operating parameters, upon exceeding which overload is detected.
  • This simplified method does not require online computing.
  • the threshold values merely need to be calculated once beforehand on the basis of the thermal model or, alternatively, have also been determined empirically.
  • a program routine (algorithm) is additionally or alternatively used in an expedient development, with the help of the operating data of the load and / or the supply line, the current load, in particular the current temperature of the supply cable is calculated.
  • the program routine therefore takes into account the underlying thermal model and reads in as parameters the actual operating parameters measured via the sensor system or the sensor elements. Based on the current measured values for the operating parameters (operating data), the respective thermal load is then calculated.
  • a calculation model which reflects the real conditions of the supply line as accurately as possible, so that a current temperature of a component of the supply line is computationally calculated using a software routine, which comes as close as possible to the actual real temperature.
  • a component-specific parameter set is used in this case and, taking into account the current operating data, the current heat output, ie the heat supplied per unit time, is determined. From this, the actual temperature is finally derived as a criterion for the presence of a thermal overload.
  • the current thermal power loss is determined and created a heat balance, then derived from the temperature change of the component and can be closed to an absolute actual temperature.
  • the thermal calculation model is based on the assumption that the heat output supplied corresponds to the electrical power loss due to the line resistance.
  • the calculation model assumes that the energy supplied does not lead to a 100% increase in temperature, but rather that there are also heat losses parallel to the heat input. For example, due to the fact that the electrical energy is not 100% converted into heat energy, or that there are radiation effects. Overall, a thermal or energy balance and from this a temperature change is determined with the help of the thermal calculation model. This temperature change is added (or subtracted) to a previously known or postulated temperature value of the component, so that the current temperature of the component results.
  • a heat capacity and preferably also a thermal resistance of the component is expediently taken into account.
  • the current ambient temperature or, alternatively, a maximally assumed postulated ambient temperature is taken into account in an expedient embodiment.
  • This ambient temperature is used for the initial calculation of the temperature value using the routine as the output value for the current temperature of the component to which the temperature change is then calculated.
  • the ambient temperature is preferably included in the calculation of the temperature change, since the temperature increase or decrease is also influenced by the actual prevailing ambient temperature.
  • the current temperature of the component is preferably determined continuously. For this, the program is called iteratively and cyclically.
  • the cycle time between two program calls is in the millisecond range and in particular in the range of 1 millisecond.
  • This continuous monitoring with the extremely short cycle times achieves a very fast response of the monitoring device in the event of an overload.
  • this calculation algorithm is used to detect an overload case within a few milliseconds. Considering that between the detection of an overload case and switching off the power supply with the help of, for example, a relay or other switching element switching times are still required results in a total reaction time from the occurrence of the overload event to shutdown of less than 10 milliseconds. Thus, with this algorithm, a very fast and speedy and reliable shutdown is achieved.
  • the temperature determined in the preceding routine run is preferably used in each subsequent routine pass as the starting temperature value for the component, to which the temperature change calculated in the next routine run is then added or subtracted.
  • a maximum temperature value is expediently set. As soon as this is exceeded, overload is detected.
  • This maximum temperature value preferably forms an adjustable parameter value. As a result, it is possible to adjust the sensitivity of the overload device.
  • the program routine is preferably continued to run continuously and the temperature of the component is still monitored. In this case, it is now considered that no more electrical energy is supplied. Since the calculation algorithm simulates the real behavior, the cooling phase of the component is also determined in this way. As soon as the determined temperature falls below a minimum value, the power supply via the supply line is resumed. Thus, an automatic reset is provided, so that only temporarily occurring disturbing effects automatically feed is resumed. In the event that an overload is detected immediately after the power is reconnected, it is possible to permanently disconnect the power supply from the power supply and restore the power after a manual reset after a problem has been resolved allow.
  • the current that is currently flowing via the supply line is preferably measured directly and used. Conveniently, this also directly checks whether the measured current has exceeded a short-circuit current threshold value. In this case, the flow of current through the supply line is suppressed. Conveniently, in this case, the check is made on the current threshold each before the start of the actual program run. With this measure of setting a short-circuit current threshold, short-circuit currents are detected very quickly and safely. Overall, therefore, the thermal model is constructed in two stages, which is checked in a first stage, if there is possibly a short-circuit current, in which case a shutdown has occurred. In the second stage, it is checked whether, for example due to a permanently high current, a temperature value is gradually reached, which could possibly lead to a line damage. This two-step approach therefore achieves particularly effective line protection.
  • the calculation model preferably includes a thermal model for different components of the supply string.
  • these components are, for example, the supply cable, a switching element such as a relay or contacting elements such as plug-in contacts or other contacts.
  • a special calculation model that is, for example, a thermal conduction model, a thermal relay model or a thermal contacting model, is provided optionally or in combination.
  • each of these calculation models is executed in parallel as part of a sequence routine.
  • the threshold value is considered for the detection of a short-circuit current.
  • a special parameter set is provided which takes into account the specific circumstances of the different components. These different conditions are in particular the electrical resistance, which is preferably deposited depending on temperature, different heat capacities of the components, different thermal resistance or different radiation behavior, etc.
  • the calculation algorithm can also be easily adapted if modifications are made to the individual components, if Thus, for example, another conductivity type or another type of connection is used, for example, has a different electrical resistance. It therefore only needs to be communicated to the device which of the components is in use by recording a corresponding parameter set.
  • This parameter set can also contain aging parameter values that take account of aging effects. It is also preferably provided that occurring overload events are taken into account for future overload monitoring. Thus, the history is used for the future overload monitoring. It is assumed here that certain overload cases can lead to permanent damage to the component to be monitored, for example the line, so that, for example, the maximum value due to this lasting damage which is recognized as being overloaded, is reduced for the future.
  • the monitoring device in particular the monitoring program, is also designed to check the supply line.
  • checking means that conclusions are drawn from the measured operating data about the current line status and from this in the sense of a forward-looking diagnosis statements about the current state of the supply line are derived. For example, it is determined from a comparison of the current fed into the supply line and the current actually consumed by the load, whether any leakage currents exist. In general, it is determined by comparing the operating data of the supply line with those of the load, whether the supply line is defective. The check or diagnosis is done for this purpose, for example, directly from the monitoring device. As an alternative to this, it is also possible to store the measured operating data correlated to one another in a memory and to read out and evaluate them, for example during a normal inspection of the motor vehicle.
  • a temperature sensor for detecting the ambient temperature is further provided and the ambient temperature is used to determine the temperature of the supply line, ie for the decision whether an overload exists.
  • a fixed temperature value for the ambient temperature is preferably predetermined, which in particular corresponds to the maximum expected ambient temperature and is used for the decision on overload.
  • the number of switching operations of the component per unit of time ie the switching frequency, is determined and taken into account in the decision as to whether an overload exists.
  • the supply cable is designed as a flat cable, for example a raster cable, an FFC cable (flexible hat cable) or as an FPC cable (flexible printed circuit).
  • the supply cable is designed as an FPC line with integrated electronics. That is, in the line, for example, an electronic evaluation circuit and / or an electronic circuit breaker or an electronic fuse element for separating the supply line from the power supply is integrated directly.
  • the supply line is connected via a plug to the power supply or a door control unit, wherein an integrated fuse element is provided in the plug, in particular a circuit breaker for disconnecting the supply line.
  • the fuse element is arranged outside a fuse box decentralized.
  • the actual line cross-section of the supply line is smaller than a line cross-section, as would be required for the security value of a central security element.
  • the basic structure of the electrical system therefore remains untouched and at the same time a supply cable is used with a reduced cable cross-section, which is adapted to the actual expected power consumption of the engine.
  • FIG. 4 shows a thermal equivalent circuit diagram for a thermal conduction model
  • FIG. 5 shows the sequence of a program routine for monitoring a component of a supply strand for thermal overload.
  • the sectional electrical system shown in FIG. 1 comprises a central fuse box 2, in which a plurality of common fuse elements 4 are provided to protect against electrical system lines 6,6A against overload.
  • a common fuse element 4 is indicated, which protects the line 6A of the electrical system against overload.
  • the fuse box 2 itself is in turn connected by a supply line 8 with a higher hierarchical level of the electrical system, for example, with a Vortechnischsdose which is directly downstream of the motor vehicle battery.
  • a control unit 10 Via the line 6A, a control unit 10 is connected to the vehicle electrical system, from which depart several supply cables 12.12A.
  • the supply cables 12.12A are therefore protected together by the common fuse element 4 against overload.
  • the control unit 10 is connected to a power window motor 16 via the supply cable 12A and via a switch 14 integrated in the control unit 10.
  • the control unit 10 is usually integrated within a door module of a motor vehicle door and serves to control and supply the integrated components in the door module, such as for controlling the window regulator motor or for connecting control elements, for example for the remote controlled opening of the hood, the trunk, other window motors, etc
  • the control device 10 is usually connected to the line 6A via a cutting or disconnecting point (not shown here). This interface is usually realized as a plug.
  • this is arranged downstream of the control unit.
  • the switch 14 is used to disconnect the supply cable 12A and thus forms a fuse element designed as a circuit breaker.
  • the control unit 10 has a combined program 18, in which a first monitoring program 2OA and a second monitoring program 2OB are combined with one another.
  • a memory 22 is also provided in addition to other components not shown here in detail.
  • the control unit 10 receives operating data B 'of the window lift motor 16 via a first data line 24A.
  • the operating data B' are the current actual values of operating parameters, such as engine speed, supply voltage, supply current, etc.
  • operating data can also be used B of the supply cable 12A and the monitoring program 2OA be provided.
  • one or more sensor elements 25 which are suitably designed and form sensor systems are provided.
  • the senor element 25 is, for example, the current output of a semiconductor power switch that is used instead of a relay.
  • the sensor element 25 is a measuring or switching resistor.
  • the sensor element 25 may be a Hall sensor for speed measurement. In this case, reference is preferably made to sensor elements 25 which are already used for other functions, so that there is no additional outlay for the implementation of the sensor system.
  • control unit 10 Via a second data line 24B, the control unit 10 is connected to a temperature sensor 26. This serves to measure the ambient temperature and transmits corresponding temperature data X to the control unit 10.
  • the further sensor element 28 is a shunt resistor for the direct current measurement of the current fed into the supply cable 12A.
  • the direct measurement of the current flowing via the supply cable 12A is likewise provided.
  • the further sensor element 28 is in this case designed as a so-called SenseFet, which also simultaneously represents the switch 14, via which the supply cable 12A is disconnected if necessary. Sensor element 28 and fuse element 14 are therefore realized by a single component.
  • the supply cable 12A is formed as an FPC line, and the senseFet 28 is implemented on this FPC line as an integrated component.
  • the FPC line is connected directly to the control unit 10 as well to the window motor 16, for example via suitable connectors connected.
  • the operating data B 'of the load 16 can additionally be used additionally as in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the fuse element 4 is designed to protect the supply cable 12.12A, for example, as a 3A fuse, so has a fuse rating of 3 amps. All cables 6A, 12, 12A which are subordinate hierarchically in the vehicle electrical system and which are protected by fuse element 4 must at least be designed for a current of 3 amperes, even if the actual power consumption of the respective load is significantly lower. Even if such a supply cable 12A with a smaller conductor cross-section for the power supply of the window regulator motor 16 would be sufficient. The use of smaller or more advanced power window motors 16 therefore conventionally does not allow adjustment of the power supply cable 12A.
  • the expected temperature of the supply cable 12A is derived with the aid of the monitoring program 2OA on the basis of the obtained operating data B.B 'and taking into account the temperature data X and used as a criterion for the decision whether an overload exists or not.
  • the monitoring program 2OA accesses here not shown curves, which are stored in the memory 22.
  • the measured supply voltage and the motor characteristic on the expected temperature load of the supply cable 12A inferred.
  • the supply voltage and the supply current are detected and from this the expected temperature of the supply cable 12A is determined.
  • the memory 22 stores the parameter sets and characteristics that are valid for the current configuration.
  • the current configuration includes the type of supply cable 12A and the type of window regulator motor 16 used.
  • the temperature data X for the outside temperature and the number of switching states in a predetermined time interval, ie the switching frequency, are used , This is preferably determined by the control unit 10 itself by evaluating the chronological sequence of the switching pulses caused by it to the window regulator motor 16.
  • the switch 14 is opened and the window regulator motor 16 is disconnected from the rest of the vehicle electrical system. Subsequently, the switch 14 can be closed again and the window regulator motor 16 can resume its normal operation.
  • This software technical cable or line protection realizes an effective reversible protection mechanism. Due to the reversibility, unlike a fuse, no manual intervention is required after triggering of the protective mechanism. Due to the software technical realization of the line protection is also very inexpensive and there are no hardware components required. Furthermore, it is provided that the actual cable cross-section of the supply cable 12A is reduced in comparison to a cable cross-section necessary for the securing value of the securing element 4 and adapted to the actual power consumption of the window-lift motor 16.
  • the supply cable 12A is preferably a new line technology, in particular a foil line.
  • a software-implemented thermal protection for the window regulator motor 16 is formed via the second monitoring program 2OB.
  • the second monitoring program 2OB also accesses operating data B 'of the window lift motor 16 and evaluates these. In case of a thermal overload, the switch 14 is also opened.
  • FIG. 4 shows a thermal equivalent circuit diagram which is used as a basis for the thermal calculation model for checking the supply cable 12A for thermal overload.
  • the thermal equivalent circuit diagram is based on a simple electrical circuit.
  • the thermal quantities can be considered equivalent to the electrical quantities. Namely, the electric voltage U is identified with a temperature difference ⁇ T between the temperature of the line 12A and the ambient temperature, the electric capacity C having a heat capacity C 0n , the electric resistance R having a heat resistance Ri h .
  • the input finds the heat capacity Cj h of the respective component 12 A to be monitored and a thermal resistance R 01 of the respective component 12 A to be monitored.
  • Thermal resistance R 01 is here understood to mean the resistance which precludes a heat flow I during the propagation in component 12A.
  • the thermal resistance R t h is defined instead of the ohmic resistance R and a heat output P th instead of the current and a temperature drop ⁇ instead of a voltage drop. And it applies:
  • Temperature difference ⁇ T is the difference between the line temperature and the environment. Based on these fundamental considerations, an energy balance is established as follows:
  • the current I flowing through the cable 12A which is preferably detected directly or also determined indirectly, is required as input data.
  • the elek- fresh line resistance R e ⁇ is required, which is stored as a parameter value.
  • the electrical line resistance R e ⁇ temperature-dependent deposited.
  • the thermal resistance R th and the heat capacity Cm are calculated using empirical models. In this case, it is assumed that in the stationary state at a constant heat output P th , ie when no heating or cooling effect occurs, the heat output P 1 can be equated with the electrical power loss P v and the resulting temperature difference ⁇ minus the final temperature of the line minus the ambient temperature is. After that can be after the formula
  • R th ⁇ / P v calculate the thermal resistance R ⁇ .
  • the heat capacity C t h can also be determined and stored as a parameter using empirical measurements on the respective component to be monitored.
  • Overload monitoring is continuous, cyclically starting the overload monitoring program.
  • the cycle time is preferably about 1 millisecond.
  • the cycle or program routine is shown in FIG.
  • the actual current value I is first determined, preferably measured directly. Alternatively, it can be derived, for example, from characteristics of the load 16.
  • the threshold value S stands for a short-circuit current value.
  • the average current value I ' is the current value I averaged over a certain measuring time. If the average current value I 'exceeds the threshold value S, this immediately leads to disconnection of the supply cable 12A from the power supply. That is, the switch 14 is made to be opened.
  • the current temperature T of the supply cable 12A is calculated in the next step with the aid of the thermal calculation model. If this exceeds a predeterminable maximum temperature value MAX, then again the supply cable 12A is disconnected from the power supply. Exceeding the temperature maximum value MAX is therefore used as a criterion for an overload. If T ⁇ MAX, the next step is to check whether T ⁇ is a temperature minimum value MIN. This is significant when the switch 14 has been opened, thus allowing the supply cable 12A to cool. If T ⁇ MIN, the switch 14 is closed again and the load 16 is supplied with power again. Then the routine starts again.
  • the previously calculated temperature value T is considered as the initial temperature value.
  • a measured temperature value for example the ambient temperature
  • a postulated temperature value is assumed. Due to the iterative procedure and the assumption of the previously determined temperature value T, gradual temperature increases are detected. By this measure, therefore, a thermal overload is detected even if the measured current is well below the threshold value S, but is so large that the supply cable 12A continuously heats up and reaches a temperature value T, from which damage to the cable 12A at least is to be feared.
  • a relay 14 formed as a switch 14 or connecting elements 30, such as connectors or plugs, via which the supply cable 12A is connected to the load 16 and to the controller 10 (see, for example, Fig. 1).
  • the supply line to be monitored is therefore formed by the supply cable 12A, the connecting elements 30 and switch 14th
  • a separate thermal calculation model is preferably provided for each of these components, and a parameter set is stored in the control unit 10 for each of these components.
  • the individual models are preferably combined to form an overall model, which operates in such a way that the individual models are run parallel to one another in each case, the current measured current value I arriving at all three models and being compared once with the stored threshold value S in the context of the overall model.

Landscapes

  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

In order to provide overload protection for a supply line (12A, 14, 30), in particular for a window lifting motor (16), in a motor vehicle, a monitoring device (20A) is provided in a control device (10) for actuating the window lifting motor (16) and is embodied in such a way that the supply line (12A, 14, 30) is monitored for overloading by reference to operational data (B) from the supply line (12A, 14, 30). If an overload is detected, the supply line (12A, 14, 30) is disconnected. The monitoring device (20A) permits the supply line (12A, 14, 30) to be adapted to the actual power drain of the window lifting motor (16) without recourse to the rest of the structure of the on board power system.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung zum Überlastschutz einer Versorgungsleitung für eine elektrischeDevice for overload protection of a supply line for an electrical
Last in einem KraftfahrzeugLoad in a motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überlastschutz einer Versorgungsleitung für eine elektrische Last, insbesondere für einen Fensterhebermotor, in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a device for overload protection of a supply line for an electrical load, in particular for a window regulator motor, in a motor vehicle.
Der elektrische Fensterhebermotor ist üblicherweise an eine hierarchisch gegliederte Bordnetzstruktur angeschlossen. Diese weist mehrere Verteilungsebenen für die Verteilung der von der Kraftfahrzeug-Batterie bereitgestellten Energie auf. Zum Schutz der Bordnetzstruktur gegen Überlast aufgrund eines Überlaststroms sind geeignete Sicherungen, meist Schmelzsicherungen, vorgesehen. Im Kraftfahrzeug sind hierzu in der Regel mehrere Sicherungsdosen angeordnet, in denen jeweils mehrere Sicherungsele- mente angeordnet sind. Entsprechend der hierarchischen Struktur des Bordnetzes wird über ein einzelnes Sicherungselement jeweils ein Teilbereich oder ein Unterteilbereich des Bordnetzes abgesichert. Die Zuleitungen oder Versorgungskabel mehrerer Endverbraucher sind daher über ein üblicherweise als Schmelzsicherung ausgebildetes gemeinsames Sicherungselement gegen Überlast abgesichert.The electric window motor is usually connected to a hierarchically structured vehicle electrical system. This has several distribution levels for the distribution of the energy provided by the motor vehicle battery. To protect the vehicle electrical system against overload due to an overload current suitable fuses, usually fuses, are provided. In the motor vehicle, a plurality of fuse boxes are usually arranged for this purpose, in each of which a plurality of fuse elements are arranged. According to the hierarchical structure of the electrical system, a partial area or a lower area of the vehicle electrical system is protected by a single fuse element. The supply lines or supply cables of several end consumers are therefore protected against overload via a common fuse element, which is usually designed as a fuse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Absicherung einer Versorgungsleitung einer Last in einem Kraftfahrzeug gegen Überlast zu gewährleisten.The invention has for its object to ensure reliable protection of a supply line of a load in a motor vehicle against overload.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Danach ist zum Überlastschutz der Versorgungsleitung insbesondere für einen Fensterhebermotor eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, welche anhand der jeweils aktuellen Betriebsdaten der Versorgungsleitung diese auf Überlast überwacht und im Bedarfsfall ein Trennen der Versorgungsleitung veranlasst. Durch das Trennen der Versorgungsleitung wird diese insbesondere über seine gesamte Länge stromfrei. Die Überwachungseinrichtung ist hierbei insbesondere für ein reversibles Trennen oder Schalten der Versorgungsleitung ausgelegt, so dass nach Wegfall der für die Überlast verantwortlichen Störung über die Versorgungsleitung wieder Strom geführt werden kann. Unter Überlast wird hierbei insbesondere eine thermische Überlast, also das Überschreiten eines Temperaturgrenzwertes verstanden. Unter Versorgungsleitung werden hierbei die insbesondere nach einem Sicherungselement angeordneten KomponentenThe object is achieved by a device according to claim 1. Thereafter, a monitoring device is provided for overload protection of the supply line, in particular for a window motor, which monitors based on the current operating data of the supply line on this overload and, if necessary, causes a disconnection of the supply line. By disconnecting the supply line, this becomes current-free, in particular over its entire length. In this case, the monitoring device is designed in particular for a reversible disconnection or switching of the supply line so that current can be conducted again after the fault responsible for the overload has been removed via the supply line. Under overload is understood here in particular a thermal overload, ie the exceeding of a temperature limit. Under supply line in this case are arranged in particular after a fuse element components
5 eines Bordnetzes verstanden, über die die Last mit Strom versorgt wird. Die Hauptkomponente ist hierbei eine Versorgungskabel. Weitere Komponenten sind insbesondere Kontaktelemente wie Kontaktstecker und Schaltelemente wie Relais. Zur thermischen Überlastüberwachung der einen Versorgungsstrang bildenden Versorgungsleitung wird zumindest eine dieser Komponenten, bevorzugt zumindest das Versor- io gungskabel, auf eine komponentenspezifische thermische Überlast überwacht. Unter Betriebsdaten der Versorgungsleitung werden hierbei Betriebsdaten derjenigen Komponente verstanden, die auf thermische Überlast überwacht wird. Dies ist insbesondere der über oder durch die Komponente fließende Strom. Im Folgenden wird die Überlastüberwachung insbesondere im Zusammenhang mit dem Versorgungskabel weiter i5 ausgeführt. Die Ausführungen gelten gleichermaßen auch für weitere Komponenten der Versorgungsleitung. 5 understood a vehicle electrical system, via which the load is supplied with power. The main component here is a supply cable. Other components are in particular contact elements such as contact plugs and switching elements such as relays. For thermal overload monitoring of a supply line forming a supply line, at least one of these components, preferably at least the supply cable, is monitored for a component-specific thermal overload. Under operating data of the supply line operating data of that component are understood, which is monitored for thermal overload. This is especially the current flowing over or through the component. In the following, the overload monitoring is carried out, in particular in connection with the supply cable further i5. The explanations apply equally to other components of the supply line.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist in der Ermittlung der tatsächlichen aktuellen Betriebsdaten - entweder unmittelbar oder mittelbar - des Versorgungskabels zu sehen. o Hierdurch wird das jeweilige Versorgungskabel einzeln überwacht und ein dezentraler, auf das einzelne Versorgungskabel bezogener Überlastschutz ist verwirklicht. Es wird also auf der letzten Hierarchieebene innerhalb einer Bordnetzstruktur - und damit sehr sensitiv - die Entscheidung getroffen, ob eine Überlast vorliegt.An essential consideration is the identification of actual actual operating data - either direct or indirect - of the supply cable. o As a result, the respective supply cable is individually monitored and a decentralized, on the individual supply cable related overload protection is realized. Thus, on the last hierarchical level within a vehicle electrical system structure - and thus very sensitively - the decision is made as to whether an overload exists.
5 Bei der üblichen KFZ-Bordnetzstruktur, bei der mehrere Versorgungskabel über ein gemeinsames Sicherungselement abgesichert sind, ist es aus sicherheitstechnischen Gründen nicht möglich, eine einzelne der gemeinsam abgesicherten Versorgungskabel an die tatsächliche Stromaufnahme des Endverbrauchers anzupassen, da das Versorgungskabel, insbesondere dessen Leitungsquerschnitt, durch den Sicherungswert des o Sicherungselements bestimmt ist. Die Verwendung eines gemeinsamen Sicherungselements mit kleinerem Sicherungswert scheidet aufgrund der gemeinsamen Versorgung von mehreren Endverbrauchern aus. Die versorgungskabel-spezifische Überwachung hat daher den besonderen Vorteil, dass der Leitungsquerschnitt des Versorgungskabels ohne Sicherheitseinbußen an die tatsächliche Stromaufnahme des Endverbrauchers angepasst werden kann. Insbesondere ist durch diese Maßnahme der Einsatz von neuen Leitungstechnologien ermög- licht, wie beispielsweise Folienleitungen oder Flachleitungen, die Platz und Gewicht sparende Leiterstrukturen mit geringen Leiterquerschnitten aufweisen.5 In the usual automotive wiring system, in which several supply cables are secured by a common fuse element, it is not possible for safety reasons to adapt an individual of the jointly secured supply cable to the actual power consumption of the end user, since the supply cable, in particular its cross-section through the backup value of the o fuse element is determined. The use of a common fuse element with a smaller fuse value is eliminated due to the common supply of multiple end users. The supply cable-specific monitoring therefore has the particular advantage that the cable cross-section of the supply cable can be adapted without loss of security to the actual power consumption of the end user. In particular, this measure makes it possible to use new line technologies, such as, for example, foil cables or flat cables, which have space-saving and weight-saving conductor structures with small conductor cross-sections.
Die Überwachungseinrichtung ist beispielsweise eine elektronische Schaltung oder eine Elektronikbaugruppe, die derart ausgebildet ist, dass bei einem Überstrom der Strom- fluss über die Versorgungsleitung unterbunden wird. Hierzu wird allgemein die Versorgungsleitung von der Energieversorgung oder von der Steuerelektronik eines Türsteuermoduls oder an einer Trennstelle des Türmoduls zum restlichen KFZ-Bordnetz, z.B. ein Stecker, insbesondere mittels eines Schalters getrennt.The monitoring device is, for example, an electronic circuit or an electronic module, which is designed in such a way that, in the event of an overcurrent, the current flow through the supply line is prevented. For this purpose, generally the supply line from the power supply or from the control electronics of a door control module or at a separation point of the door module to the rest of the vehicle electrical system, e.g. a plug, in particular separated by a switch.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist als Überwachungseinrichtung ein Überwachungsprogramm vorgesehen. Das Überwachungsprogramm liest die Betriebsdaten ein, entscheidet, ob eine Überlast vorliegt und veranlasst bei Bedarf die Trennung der Versorgungsleitung. Durch diese Maßnahme ist daher auf rein programm- oder softwaretechnischem Weg ein sicherer und zuverlässiger Überlastschutz der Versorgungs- leitung erreicht, ohne dass kostenintensive und Einbauraum erforderliche Hardware- Komponenten notwendig sind.According to an expedient development, a monitoring program is provided as monitoring device. The monitoring program reads in the operating data, decides whether there is an overload and, if necessary, initiates the disconnection of the supply line. As a result of this measure, reliable and reliable overload protection of the supply line is achieved purely by software or software, without requiring expensive hardware components and installation space.
Durch die Verwendung eines softwaretechnisch verwirklichten Leitungsschutzes ist der Leitungsschutz zudem sehr einfach und problemlos an die aktuellen, leitungs- oder lastspezifischen Betriebsparameter anpassbar. So werden Weiterentwicklungen, die beispielsweise dazu führen, dass kleinere Fensterhebermotoren eingesetzt werden, problemlos berücksichtigt und in das Überwachungsprogramm durch eine geeignete Parametrierung eingearbeitet, ohne dass eine Änderung an der Bordnetzstruktur notwendig ist oder Rückwirkungen auf andere Bordnetzteile zu befürchten sind. Der softwaretechnische Überlastschutz ermöglicht daher in einfacher Weise, auch bei bestehenden Bordnetzstrukturen Anpassungen vorzunehmen. - A -By using a software-implemented line protection, the line protection is also very easy and easily adaptable to the current, line or load-specific operating parameters. Thus, further developments, for example, lead to the fact that smaller power window motors are used, easily considered and incorporated into the monitoring program by a suitable parameter setting, without a change to the wiring system is necessary or repercussions to other on-board power supplies are to be feared. The software overload protection therefore makes it easy to make adjustments even with existing wiring systems. - A -
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist mit Hilfe zumindest eines Sensorelements die direkte Ermittlung der Betriebsdaten des Versorgungskabels vorgesehen. Ein derartiges Sensorelement ist beispielsweise ein Shunt-Widerstand oder ein so genannter SenseFET zur direkten Strommessung. Als Sensorelement ist weiterhin beispiels- weise ein Temperaturfühler zur direkten Messung der Temperatur des Versorgungskabels als Maß für den Stromdurchfluss und als Kriterium für eine Überlast vorgesehen. Betriebsparameter des Versorgungskabels sind daher beispielsweise der Strom, die Höhe der anliegenden Spannung oder ihre aktuelle Temperatur.According to an expedient development, the direct determination of the operating data of the supply cable is provided with the aid of at least one sensor element. Such a sensor element is for example a shunt resistor or a so-called SenseFET for direct current measurement. As a sensor element further example, a temperature sensor for direct measurement of the temperature of the supply cable as a measure of the current flow and as a criterion for an overload is provided. Operating parameters of the supply cable are therefore, for example, the current, the level of the applied voltage or their current temperature.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Überwachungseinrichtung derart ausgebildet, dass Betriebsdaten einer über die Versorgungsleitung angeschlossenen Last erfasst werden und hieraus abgeleitet wird, ob eine Überlast vorliegt. Bei dieser Ausgestaltung ist daher insbesondere eine mittelbare Erfassung der Betriebsdaten der Versorgungsleitung über die Betriebsdaten der Last vorgesehen. Da die Betriebsdaten der Last oft- mals sowieso zur Verfügung stehen, sind für die zusätzliche Implementierung des thermischen Überlastschutzes für die Versorgungsleitung keine zusätzlichen Hardwarekomponenten erforderlich und vorgesehen. Die Last ist insbesondere ein elektrischer Motor. Die Betriebsdaten des Motors sind beispielsweise seine Stromaufnahme, die anliegende Spannung, seine Drehzahl etc.In a preferred embodiment, the monitoring device is designed such that operating data of a load connected via the supply line are detected and from this it is deduced whether there is an overload. In this embodiment, therefore, in particular an indirect detection of the operating data of the supply line on the operating data of the load is provided. Since the operating data of the load is often available anyway, no additional hardware components are required and provided for the additional implementation of the thermal overload protection for the supply line. The load is in particular an electric motor. The operating data of the motor are, for example, its current consumption, the applied voltage, its speed, etc.
Vorzugsweise ist weiterhin eine Sensorik zur Ermittlung der Betriebsdaten vorgesehen, aus denen dann die Temperatur der Versorgungsleitung als Kriterium für eine Überlast abgeleitet wird.Preferably, a sensor system for determining the operating data is further provided, from which then the temperature of the supply line is derived as a criterion for an overload.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist hierbei die Sensorik derart ausgebildet, dass eine Motordrehzahl des Bauteils sowie die Versorgungsspannung erfasst werden und das Überwachungsprogramm anhand der aktuellen Motordrehzahl, der Versorgungsspannung und einer hinterlegten Motorkennlinie ermittelt, ob eine Überlast vorliegt. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere bei solchen Systemen an, bei denen eine so genannte Überschuss-Kraft-Begrenzung vorgesehen ist. Bei derartigen Systemen ist nämlich üblicherweise bereits ein Hall-Sensor zur Drehzahlmessung integriert, so dass über den bevorzugt softwaretechnisch verwirklichten Leitungsschutz lediglich auf eine bereits vorhandene Sensorik zurückgegriffen zu werden braucht und lediglich bereits verfügbare Betriebsdaten ausgewertet werden.In a preferred embodiment, in this case the sensor is designed such that an engine speed of the component and the supply voltage are detected and the monitoring program determined based on the current engine speed, the supply voltage and a stored motor characteristic, if an overload exists. Such a configuration is particularly suitable for those systems in which a so-called excess force limit is provided. In such systems, namely, a Hall sensor for speed measurement is usually already integrated, so that over the preferably software technically realized line protection only needs to be resorted to an existing sensors and only already available operating data are evaluated.
Gemäß einer bevorzugten Alternative ist die Sensorik derart ausgebildet, dass die Ver- sorgungsspannung sowie der Versorgungsstrom der Last erfasst werden. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere bei geregelten Antrieben oder bei Systemen mit so genannter Ripplestromauswertung an. Denn bei geregelten Antrieben ist üblicherweise eine Leistungselektronik in Form eines Halbleiter-Leistungsschalters anstelle eines Relais eingesetzt, welches einen Strommessausgang aufweist, an dem der ak- tuelle Stromwert jeweils abgegriffen werden kann. Auch hier ist also für den softwaretechnischen Leitungsschutz kein übermäßiger zusätzlicher Aufwand erforderlich und es wird auf bereits bestehende Komponenten zurückgegriffen.According to a preferred alternative, the sensor system is designed such that the supply voltage and the supply current of the load are detected. Such a configuration is particularly suitable for controlled drives or in systems with so-called Ripplestromauswertung. Because with regulated drives usually a power electronics in the form of a semiconductor circuit breaker is used instead of a relay, which has a current measuring output, at which the current current value can be tapped in each case. Again, no excessive additional effort is required for the software technical line protection and it is used on existing components.
Bevorzugt wird daher der Laststrom mit Hilfe einer Ripplestromauswertung und/oder mit Hilfe eines Hallsensors abgeleitet. Unter Ripplestrom wird allgemein eine durch die An- steuerungselektronik hervorgerufene Welligkeit des Antriebsstroms des Elektromotors verstanden. Aus der Welligkeit lässt sich die Stromhöhe des Antriebsstroms ableiten.Preferably, therefore, the load current is derived by means of a Ripplestromauswertung and / or with the aid of a Hall sensor. Under Ripplestrom is generally understood to be caused by the control electronics ripple of the drive current of the electric motor. From the ripple, the current level of the drive current can be derived.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist neben dem Leitungsschutz auch ein thermischer Überlastschutz für die Last vorgesehen, welcher ebenfalls programm- oder softwaretechnisch verwirklicht ist. Hierzu ist ein weiteres Überwachungsprogramm vorgesehen, welches ebenfalls anhand von Betriebsdaten der Last diese auf thermische Überlastung überwacht. Infolge des softwaretechnisch verwirklichten Thermo- schutzes entfällt die Notwendigkeit eines hardwaretechnischen Thermoschutzelements, wie beispielsweise ein Bimetall, welches üblicherweise zu zusätzlichen Kosten führt und Einbauraum beansprucht. Prinzipiell besteht die Möglichkeit, den bevorzugt softwaretechnisch verwirklichten und im Steuergerät integrierten Leitungsschutz mit einem getrennt hiervon direkt im Fensterhebermotor integrierten Hardware-Thermoschutzele- ment zu kombinieren.According to an expedient development, a thermal overload protection for the load is provided in addition to the line protection, which is also implemented program or software technology. For this purpose, a further monitoring program is provided, which also monitors this based on operating data of the load on thermal overload. As a result of the software implemented thermal protection eliminates the need for a hardware thermal protection element, such as a bimetal, which usually leads to additional costs and claimed installation space. In principle, there is the possibility of combining the preferably software-implemented line protection integrated in the control unit with a hardware thermal protection element that is integrated directly in the window regulator motor.
Zweckdienlicherweise bilden das Überwachungsprogramm und das weitere Überwachungsprogramm ein kombiniertes Programm sowohl zum Überlastschutz der Versorgungsleitung als auch zum thermischen Schutz der Last. Das Programm ist hierbei insbesondere modular aufgebaut. Diese Ausgestaltung geht hierbei von der Überlegung aus, dass beide Überwachungsprogramme auf ähnlichen Algorithmen aufbauen und auf ähnliche oder die gleichen Betriebsdaten des Fensterhebermotors zurückgreifen. Insgesamt wird hierdurch eine vereinfachte Programmierung ermöglicht.Conveniently, the monitoring program and the further monitoring program form a combined program both for overload protection of the supply line and for thermal protection of the load. The program is here especially modular. This embodiment is based on the consideration that both monitoring programs build on similar algorithms and resort to similar or the same operating data of the window regulator motor. Overall, this allows a simplified programming.
Vorzugsweise wird für die Überwachung der Versorgungsleitung auf Überlast ein thermisches Modell der Versorgungsleitung zugrunde gelegt. In diesem thermischen Modell gehen relevante Leitungsparameter ein, wie beispielsweise Leitungsquerschnitt, spezifischer Wiederstand, thermische Leitfähigkeit, ein Koeffizient für die Wärmeab- gäbe an die Umgebung etc. Unter Zugrundelegung dieses thermischen Modells sind Kriterien gegeben und hinterlegt, anhand derer die Entscheidung getroffen wird, ob eine Überlast vorliegt oder nicht.Preferably, a thermal model of the supply line is used for monitoring the supply line for overload. In this thermal model, relevant line parameters are taken into account, such as line cross section, specific resistance, thermal conductivity, a coefficient for the heat dissipation to the environment, etc. On the basis of this thermal model, criteria are given and deposited, with which the decision is made whether there is an overload or not.
Für die Entscheidung, ob eine Überlast vorliegt, wird gemäß einer bevorzugten Wei- terbildung auf zumindest eine, vorzugsweise mehrere, in einem Speicher hinterlegte Kennlinien zurückgegriffen. Eine derartige Kennlinie ist beispielsweise die Motorkennlinie. Die Kennlinien sind hierbei jeweils spezifisch an die aktuell verwirklichte Bauteilkombination angepasst. Die Bauteilkombination umfasst hierbei den Typ oder die Art der Versorgungsleitung und den Typ des verwendeten Motors. Aus der Kennlinie wer- den problemlos ohne großen Rechenaufwand bei Kenntnis eines bestimmten Betriebswerts eines Betriebsparameters die Werte weiterer Betriebsparameter entnommen, die für die Entscheidung relevant sind, ob eine Überlast vorliegt. Neben den lastspezifischen Betriebsparametern werden hierbei auch weitere Betriebsparameter der Versorgungsleitung berücksichtigt. Allgemein lassen sich variable Betriebsparameter, bei de- nen sich der Wert des Parameters beim Betrieb ändert, von festen Betriebsparametern, bei denen der Wert des Parameters unabhängig von der aktuellen Betriebssituation ist, unterscheiden. Variable Betriebsparameter sind beispielsweise die Motordrehzahl, der Versorgungsstrom, die Versorgungsspannung. Feste Betriebsparameter sind beispielsweise das Material der Versorgungsleitung oder deren Leitungsquerschnitt.For the decision as to whether an overload exists, according to a preferred further development, at least one, preferably a plurality of characteristic curves stored in a memory are used. Such a characteristic is, for example, the motor characteristic. The characteristics are in each case specifically adapted to the currently realized component combination. The component combination here includes the type or type of supply line and the type of motor used. From the characteristic curve, the values of further operating parameters which are relevant for the decision as to whether there is an overload are taken without much computational effort and with knowledge of a specific operating value of an operating parameter. In addition to the load-specific operating parameters, further operating parameters of the supply line are taken into account. In general, variable operating parameters in which the value of the parameter changes during operation can be distinguished from fixed operating parameters in which the value of the parameter is independent of the current operating situation. Variable operating parameters are, for example, the engine speed, the supply current, the supply voltage. Fixed operating parameters are, for example, the material of the supply line or its cross-section.
Zweckdienlicherweise gibt die Kennlinie hierbei den Zusammenhang zwischen einem der Betriebsparameter der Last oder der Versorgungsleitung und einer Temperatur der Versorgungsleitung wieder. Die Temperatur wird daher als ein entscheidendes Kriteri- um für die Bestimmung der Überlast herangezogen und es braucht aus der Kennlinie lediglich abgelesen zu werden, ob bei einem bestimmten Wert eines Betriebsparameters bereits eine Überlast vorliegt.Conveniently, the characteristic in this case the relationship between one of the operating parameters of the load or the supply line and a temperature of the supply line again. Temperature is therefore considered a decisive criterion in order to determine the overload and it only needs to be read from the characteristic curve whether an overload is already present at a certain value of an operating parameter.
Anstelle oder auch ergänzend hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein oder mehrere Schwellwerte für ein oder mehrere Betriebsparameter hinterlegt sind, bei deren Überschreiten auf Überlast erkannt wird. Mit dieser vereinfachten Methode ist kein Online-Rechenaufwand erforderlich. Die Schwellwerte brauchen lediglich zuvor einmalig auf Grundlage des thermischen Modells errechnet oder alternativ auch empirisch be- stimmt worden zu sein.Instead of or in addition to this, it is preferably provided that one or more threshold values are stored for one or more operating parameters, upon exceeding which overload is detected. This simplified method does not require online computing. The threshold values merely need to be calculated once beforehand on the basis of the thermal model or, alternatively, have also been determined empirically.
Zur Bestimmung, ob eine Überlast vorliegt, wird ergänzend oder alternativ in einer zweckmäßigen Weiterbildung auf eine Programmroutine (Algorithmus) zurückgegriffen, mit deren Hilfe aus den Betriebsdaten der Last und / oder der Versorgungsleitung die aktuelle Belastung, insbesondere die aktuelle Temperatur des Versorgungskabels errechnet wird. Die Programmroutine berücksichtigt daher das zugrunde liegende thermische Modell und liest als Parameter die über die Sensorik oder die Sensorelemente gemessenen aktuellen Betriebsparameter ein. Anhand der aktuellen gemessenen Werte für die Betriebsparameter (Betriebsdaten) wird dann die jeweilige thermische Belastung errechnet.To determine whether an overload exists, a program routine (algorithm) is additionally or alternatively used in an expedient development, with the help of the operating data of the load and / or the supply line, the current load, in particular the current temperature of the supply cable is calculated. The program routine therefore takes into account the underlying thermal model and reads in as parameters the actual operating parameters measured via the sensor system or the sensor elements. Based on the current measured values for the operating parameters (operating data), the respective thermal load is then calculated.
Zur Überwachung auf Überlast wird daher auf ein Rechenmodell zurückgegriffen, welches die realen Gegebenheiten der Versorgungsleitung möglichst exakt widerspiegelt, so dass rechnerisch mit Hilfe einer Softwareroutine eine aktuelle Temperatur einer Komponente der Versorgungsleitung errechnet wird, die der tatsächlichen realen Temperatur möglichst nahe kommt.To monitor for overload, therefore, a calculation model is used which reflects the real conditions of the supply line as accurately as possible, so that a current temperature of a component of the supply line is computationally calculated using a software routine, which comes as close as possible to the actual real temperature.
Zweckdienlicherweise wird hierbei ein komponentenspezifischer Parametersatz herangezogen und unter Berücksichtigung der aktuellen Betriebsdaten wird die aktuelle Wär- meleistung, also die pro Zeiteinheit zugeführte Wärme ermittelt. Hieraus wird letztendlich die aktuelle Temperatur als Kriterium für das Vorliegen einer thermischen Überlast abgeleitet. Vorzugsweise wird parallel zur Ermittlung der zugeführten Wärmeenergie aufgrund des durch die Versorgungsleitung fließenden Stroms auch die aktuelle thermische Verlustleistung ermittelt und eine Wärmebilanz erstellt, aus der dann eine Temperaturveränderung der Komponente abgeleitet und so auf eine absolute Ist-Temperatur geschlossen werden kann. Das thermische Berechnungsmodell geht hierbei davon aus, dass die zugeführte Wärmeleistung der elektrischen Verlustleistung aufgrund des Leitungswiderstands entspricht. Gleichzeitig geht das Berechnungsmodell davon aus, dass die zugeführte Energie nicht zu 100% zu einer entsprechenden Temperaturerhöhung führt, sondern dass vielmehr parallel zu der Wärmezufuhr auch Wärmeverluste vorliegen. Bei- spielsweise aufgrund der Tatsache, dass die elektrische Energie nicht 100% in Wärmeenergie umgesetzt wird, oder dass Abstrahlungseffekte bestehen. Insgesamt wird mit Hilfe des thermischen Berechnungsmodells daher eine Wärme- oder Energiebilanz und aus dieser eine Temperaturveränderung ermittelt. Diese Temperaturveränderung wird einem zuvor bekannten oder postulierten Temperaturwert der Komponente hinzugefügt (bzw. subtrahiert, so dass sich die aktuelle Temperatur der Komponente ergibt.Conveniently, a component-specific parameter set is used in this case and, taking into account the current operating data, the current heat output, ie the heat supplied per unit time, is determined. From this, the actual temperature is finally derived as a criterion for the presence of a thermal overload. Preferably, in parallel with the determination of the supplied heat energy due to the current flowing through the supply line, the current thermal power loss is determined and created a heat balance, then derived from the temperature change of the component and can be closed to an absolute actual temperature. The thermal calculation model is based on the assumption that the heat output supplied corresponds to the electrical power loss due to the line resistance. At the same time, the calculation model assumes that the energy supplied does not lead to a 100% increase in temperature, but rather that there are also heat losses parallel to the heat input. For example, due to the fact that the electrical energy is not 100% converted into heat energy, or that there are radiation effects. Overall, a thermal or energy balance and from this a temperature change is determined with the help of the thermal calculation model. This temperature change is added (or subtracted) to a previously known or postulated temperature value of the component, so that the current temperature of the component results.
Bei der Aufstellung der Wärmebilanz wird zweckdienlicherweise eine Wärmekapazität und vorzugsweise auch ein Wärmewiderstand der Komponente berücksichtigt. Durch diese Maßnahme wird das reale Verhalten der Komponente möglichst genau abgebil- det, da aufgrund von kapazitiven Effekten eine kontinuierliche Energiezufuhr zu einem allmählichen Ansteigen der Temperatur führt.In the preparation of the heat balance, a heat capacity and preferably also a thermal resistance of the component is expediently taken into account. By this measure, the real behavior of the component is imaged as accurately as possible, since due to capacitive effects, a continuous supply of energy leads to a gradual increase in temperature.
Für die Berechnung der aktuellen Temperatur wird weiterhin in einer zweckdienlichen Ausgestaltung die aktuelle Umgebungstemperatur oder alternativ hierzu eine maximal anzunehmende postulierte Umgebungstemperatur berücksichtigt. Diese Umgebungstemperatur dient bei der erstmaligen Berechnung des Temperaturwerts mit Hilfe der Routine als Ausgangswert für die aktuelle Temperatur der Komponente, auf die dann die Temperaturänderung aufgerechnet wird. Gleichzeitig geht die Umgebungstemperatur vorzugsweise in die Berechnung der Temperaturänderung mit ein, da die Temperaturzu- oder -abnähme auch von der tatsächlich herrschenden Umgebungstemperatur beeinflusst wird. Mit Hilfe der Programmroutine wird die aktuelle Temperatur der Komponente vorzugsweise kontinuierlich ermittelt. Hierzu wird das Programm iterativ und zyklisch aufgerufen. Die Zykluszeit zwischen zwei Programmaufrufen liegt hierbei im Millisekundenbereich und insbesondere im Bereich von 1 Millisekunde. Durch diese kontinuierliche Überwachung mit den extrem kurzen Zykluszeiten ist ein sehr schnelles Ansprechen der Überwachungseinrichtung bei einem Überlastfall erzielt. Insgesamt wird mit Hilfe dieses Berechnungsalgorithmusses innerhalb weniger Millisekunden auf einen Überlastfall erkannt. Unter Berücksichtigung, dass zwischen der Erkennung eines Überlastfalls und dem Abschalten der Stromzufuhr mit Hilfe beispielsweise eines Relais oder eines anderen Schaltelements noch Schaltzeiten erforderlich sind, ergibt sich insgesamt eine Reaktionszeit vom Auftreten des Überlast-Ereignisses bis zum Abschalten von unter 10 Millisekunden. Damit wird mit diesem Algorithmus ein sehr schnelles und zügiges sowie zuverlässiges Abschalten erreicht.For the calculation of the current temperature, the current ambient temperature or, alternatively, a maximally assumed postulated ambient temperature is taken into account in an expedient embodiment. This ambient temperature is used for the initial calculation of the temperature value using the routine as the output value for the current temperature of the component to which the temperature change is then calculated. At the same time, the ambient temperature is preferably included in the calculation of the temperature change, since the temperature increase or decrease is also influenced by the actual prevailing ambient temperature. With the aid of the program routine, the current temperature of the component is preferably determined continuously. For this, the program is called iteratively and cyclically. The cycle time between two program calls is in the millisecond range and in particular in the range of 1 millisecond. This continuous monitoring with the extremely short cycle times achieves a very fast response of the monitoring device in the event of an overload. Overall, this calculation algorithm is used to detect an overload case within a few milliseconds. Considering that between the detection of an overload case and switching off the power supply with the help of, for example, a relay or other switching element switching times are still required results in a total reaction time from the occurrence of the overload event to shutdown of less than 10 milliseconds. Thus, with this algorithm, a very fast and speedy and reliable shutdown is achieved.
Bei der Überlastüberwachung wird vorzugsweise jeweils beim darauf folgenden Routinedurchlauf die im vorhergehenden Routinedurchlauf ermittelte Temperatur als Ausgangstemperaturwert für die Komponente herangezogen, auf die dann die im nächsten Routinedurchlauf errechnete Temperaturveränderung aufaddiert bzw. subtrahiert wird.In the case of overload monitoring, the temperature determined in the preceding routine run is preferably used in each subsequent routine pass as the starting temperature value for the component, to which the temperature change calculated in the next routine run is then added or subtracted.
Als Kriterium für das Erkennen einer thermischen Überlast wird zweckdienlicherweise ein Temperatur-Maximalwert festgelegt. Sobald dieser überschritten wird, wird auf Überlast erkannt. Dieser Temperatur-Maximalwert bildet vorzugsweise einen einstellbaren Parameterwert. Hierdurch besteht daher die Möglichkeit, die Sensitivität der Überlasteinrichtung einzustellen.As a criterion for detecting a thermal overload, a maximum temperature value is expediently set. As soon as this is exceeded, overload is detected. This maximum temperature value preferably forms an adjustable parameter value. As a result, it is possible to adjust the sensitivity of the overload device.
Nach dem Erkennen einer Überlast wird die Programmroutine bevorzugt weiter kontinuierlich ausgeführt und es wird die Temperatur der Komponente weiterhin überwacht. Hierbei wird nunmehr berücksichtigt, dass keine elektrische Energie mehr zugeführt wird. Da der Berechnungsalgorithmus das reale Verhalten nachbildet, wird auf diese Weise auch die Abkühlphase der Komponente ermittelt. Sobald nunmehr die ermittelte Temperatur einen Minimalwert unterschreitet, wird die Stromzufuhr über den Versorgungsstrang wieder aufgenommen. Es ist also ein automatisches Zurücksetzen vorgesehen, so dass bei lediglich temporär auftretenden Störeffekten automatisch die Strom- zufuhr wieder aufgenommen wird. Für den Fall, dass nach der erneuten Zuschaltung des Stroms sofort wieder auf eine Überlast erkannt wird, besteht die Möglichkeit, die über die Versorgungsleitung mit Strom versorgte Last dauernd von der Stromzufuhr abzutrennen und die Wiederherstellung der Stromzufuhr erst nach einem manuellen Zurücksetzen nach einer Problembehebung zu erlauben.After detecting an overload, the program routine is preferably continued to run continuously and the temperature of the component is still monitored. In this case, it is now considered that no more electrical energy is supplied. Since the calculation algorithm simulates the real behavior, the cooling phase of the component is also determined in this way. As soon as the determined temperature falls below a minimum value, the power supply via the supply line is resumed. Thus, an automatic reset is provided, so that only temporarily occurring disturbing effects automatically feed is resumed. In the event that an overload is detected immediately after the power is reconnected, it is possible to permanently disconnect the power supply from the power supply and restore the power after a manual reset after a problem has been resolved allow.
Für das Berechnungsmodell wird vorzugsweise der aktuell über die Versorgungsleitung fließende Strom direkt gemessen und herangezogen. Zweckdienlicherweise wird hierbei direkt auch überprüft, ob der gemessene Strom einen Kurzschlussstrom-Schwell- wert überschritten hat. In diesem Fall wird der Stromfluss über die Versorgungsleitung unterbunden. Zweckdienlicherweise erfolgt hierbei die Überprüfung auf den Stromschwellwert jeweils vor dem Start des eigentlichen Programmdurchlaufs. Mit dieser Maßnahme der Einstellung eines Kurzschlussstrom-Schwellwerts werden Kurzschlussströme sehr schnell und sicher detektiert. Insgesamt ist daher das thermische Modell zweistufig aufgebaut, wobei in einer ersten Stufe überprüft wird, ob eventuell ein Kurzschlussstrom vorliegt, in dessen Fall ein Abschalten erfolgt ist. In der zweiten Stufe wird überprüft, ob beispielsweise aufgrund eines dauerhaft hohen Stromes allmählich ein Temperaturwert erreicht wird, der möglicherweise zu einem Leitungsschaden führen könnte. Durch dieses zweistufige Vorgehen wird daher ein besonders effektiver Lei- tungsschutz erzielt.For the calculation model, the current that is currently flowing via the supply line is preferably measured directly and used. Conveniently, this also directly checks whether the measured current has exceeded a short-circuit current threshold value. In this case, the flow of current through the supply line is suppressed. Conveniently, in this case, the check is made on the current threshold each before the start of the actual program run. With this measure of setting a short-circuit current threshold, short-circuit currents are detected very quickly and safely. Overall, therefore, the thermal model is constructed in two stages, which is checked in a first stage, if there is possibly a short-circuit current, in which case a shutdown has occurred. In the second stage, it is checked whether, for example due to a permanently high current, a temperature value is gradually reached, which could possibly lead to a line damage. This two-step approach therefore achieves particularly effective line protection.
Das Berechnungsmodell umfasst vorzugsweise ein thermisches Modell für unterschiedliche Komponenten des Versorgungsstranges. Diese Komponenten sind beispielsweise das Versorgungskabel, ein Schaltelement wie ein Relais oder auch Kontaktierungsele- mente wie Steckkontakte oder sonstige Kontakte. Für jede dieser Komponenten ist wahlweise oder in Kombination ein spezielles Berechnungsmodell, also beispielsweise ein thermisches Leitungsmodell, ein thermisches Relaismodell oder ein thermisches Kontaktierungsmodell vorgesehen.The calculation model preferably includes a thermal model for different components of the supply string. These components are, for example, the supply cable, a switching element such as a relay or contacting elements such as plug-in contacts or other contacts. For each of these components, a special calculation model, that is, for example, a thermal conduction model, a thermal relay model or a thermal contacting model, is provided optionally or in combination.
Diese verschiedenen Einzelmodelle sind zweckdienlicherweise zu einem Gesamtmodell zusammengefasst. D.h. innerhalb dieses Gesamtmodells wird parallel jedes dieser Berechnungsmodelle im Rahmen einer Ablaufroutine ausgeführt. Ergänzend hierzu erfolgt die Schwellwertbetrachtung für die Detektion eines Kurzschlussstromes. Die paral- IeIe Überwachung jeder der relevanten Komponenten hat den Vorteil, dass der gesamte Versorgungsstrang effektiv auf eine Überlast überwacht wird, da der Stromfluss immer dann unterbunden wird, wenn bei einer der Komponenten eine thermische Überlast auftritt. Für die verschiedenen Komponenten kann es nämlich bei unterschiedlichen Situationen zu unterschiedlichen Erwärmungseffekten kommen, so dass situationsabhängig unterschiedliche Komponenten thermisch überlastet werden können.These various individual models are expediently combined to form an overall model. This means that within this overall model, each of these calculation models is executed in parallel as part of a sequence routine. In addition, the threshold value is considered for the detection of a short-circuit current. The paral- Ie monitoring of each of the relevant components has the advantage that the entire supply line is effectively monitored for overload because current flow is inhibited whenever one of the components experiences thermal overload. For different components, different heating effects can occur in different situations, so that different components can be thermally overloaded depending on the situation.
Für jedes dieser einzelnen Berechnungsmodelle der unterschiedlichen Komponenten ist ein spezieller Parametersatz vorgesehen, welcher die speziellen Gegebenheiten der unterschiedlichen Komponenten berücksichtigt. Diese unterschiedlichen Gegebenheiten sind insbesondere der elektrische Widerstand, der bevorzugt temperaturabhängig hinterlegt ist, unterschiedliche Wärmekapazitäten der Komponenten, unterschiedliche Wärmewiderstände oder unterschiedliches Abstrahlverhalten, etc. Über diese Parametersätze lässt sich der Berechnungsalgorithmus auch sehr einfach anpassen, wenn an den einzelnen Komponenten Modifikationen vorgenommen werden, wenn also beispielsweise ein anderer Leitungstyp oder ein anderer Verbindungstyp herangezogen wird, der beispielsweise einen anderen elektrischen Widerstand aufweist. Es braucht daher der Vorrichtung jeweils nur mitgeteilt zu werden, welche der Komponenten im Einsatz ist, indem ein entsprechender Parametersatz eingespielt wird.For each of these individual calculation models of the different components, a special parameter set is provided which takes into account the specific circumstances of the different components. These different conditions are in particular the electrical resistance, which is preferably deposited depending on temperature, different heat capacities of the components, different thermal resistance or different radiation behavior, etc. About these parameter sets, the calculation algorithm can also be easily adapted if modifications are made to the individual components, if Thus, for example, another conductivity type or another type of connection is used, for example, has a different electrical resistance. It therefore only needs to be communicated to the device which of the components is in use by recording a corresponding parameter set.
In diesem Parametersatz können weiterhin auch Alterungsparameterwerte hinterlegt sein, die Alterungseffekte berücksichtigen. Auch ist vorzugsweise vorgesehen, dass aufgetretene Überlastereignisse für die zukünftige Überlastüberwachung berücksichtigt werden. Es wird also die Historie für die zukünftige Überlastüberwachung herangezo- gen. Hierbei wird von der Überlegung ausgegangen, dass bestimmte Überlastfälle zu einem bleibenden Schaden der zu überwachenden Komponente, beispielsweise der Leitung, führen können, so dass aufgrund dieses bleibenden Schadens beispielsweise der Maximalwert, ab dem auf eine Überlast erkannt wird, für die Zukunft reduziert ist.This parameter set can also contain aging parameter values that take account of aging effects. It is also preferably provided that occurring overload events are taken into account for future overload monitoring. Thus, the history is used for the future overload monitoring. It is assumed here that certain overload cases can lead to permanent damage to the component to be monitored, for example the line, so that, for example, the maximum value due to this lasting damage which is recognized as being overloaded, is reduced for the future.
Zweckdienlicherweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung, insbesondere das Überwachungsprogramm, auch zur Überprüfung der Versorgungsleitung ausgebildet ist. Unter Überprüfung wird hierbei verstanden, dass aus den gemessenen Betriebsdaten Rückschlüsse auf den aktuellen Leitungszustand gezogen werden und hieraus im Sinne einer vorausschauenden Diagnose Aussagen über den aktuellen Zustand der Versorgungsleitung abgeleitet werden. Beispielsweise wird aus einem Vergleich des in die Versorgungsleitung eingespeisten Stroms und des tatsächlich von der Last verbrauchten Stroms ermittelt, ob eventuell Leckströme bestehen. Allgemein wird durch Vergleich der Betriebsdaten der Versorgungsleitung mit denen der Last ermittelt, ob die Versorgungsleitung schadhaft ist. Die Überprüfung oder Diagnose wird hierzu beispielsweise direkt von der Überwachungseinrichtung durchgeführt. Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, die gemessenen Betriebsdaten korreliert zueinander in einem Speicher abzuspeichern und beispielsweise bei einer normalen Inspektion des Kraftfahrzeugs auszulesen und auszuwerten.It is expediently also provided that the monitoring device, in particular the monitoring program, is also designed to check the supply line. In this case, checking means that conclusions are drawn from the measured operating data about the current line status and from this in the sense of a forward-looking diagnosis statements about the current state of the supply line are derived. For example, it is determined from a comparison of the current fed into the supply line and the current actually consumed by the load, whether any leakage currents exist. In general, it is determined by comparing the operating data of the supply line with those of the load, whether the supply line is defective. The check or diagnosis is done for this purpose, for example, directly from the monitoring device. As an alternative to this, it is also possible to store the measured operating data correlated to one another in a memory and to read out and evaluate them, for example during a normal inspection of the motor vehicle.
Vorzugsweise ist weiterhin ein Temperaturfühler zur Erfassung der Umgebungstemperatur vorgesehen und die Umgebungstemperatur wird zur Ermittlung der Temperatur der Versorgungsleitung herangezogen, also für die Entscheidung, ob eine Überlast vorliegt. Alternativ hierzu wird bevorzugt ein fester Temperaturwert für die Umgebungstemperatur vorgegeben, der insbesondere der maximal zu erwartenden Umgebungstemperatur entspricht und für die Entscheidung auf Überlast herangezogen wird.Preferably, a temperature sensor for detecting the ambient temperature is further provided and the ambient temperature is used to determine the temperature of the supply line, ie for the decision whether an overload exists. Alternatively, a fixed temperature value for the ambient temperature is preferably predetermined, which in particular corresponds to the maximum expected ambient temperature and is used for the decision on overload.
Zweckdienlicherweise wird weiterhin die Anzahl der Schaltvorgänge des Bauteils pro Zeiteinheit, also die Schalthäufigkeit, ermittelt und bei der Entscheidung berücksichtigt, ob eine Überlast vorliegt.Expediently, furthermore, the number of switching operations of the component per unit of time, ie the switching frequency, is determined and taken into account in the decision as to whether an overload exists.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist das Versorgungskabel als ein Flachkabel, beispielsweise eine Raster-Stegleitung, eine FFC-Leitung (flexible Hat cable) oder als eine FPC-Leitung (flexible printed circuit) ausgebildet.According to an expedient refinement, the supply cable is designed as a flat cable, for example a raster cable, an FFC cable (flexible hat cable) or as an FPC cable (flexible printed circuit).
Bevorzugt ist dabei das Versorgungskabel als eine FPC-Leitung mit integrierter Elektronik ausgebildet. Das heißt, in die Leitung ist direkt beispielsweise eine elektronische Auswerteschaltung und / oder ein elektronischer Trennschalter bzw. ein elektronisches Sicherungselement zum Trennen der Versorgungsleitung von der Stromzufuhr integriert. Alternativ hierzu ist die Versorgungsleitung über einen Stecker an die Stromversorgung oder ein Türsteuergerät angeschlossen, wobei im Stecker ein integriertes Sicherungselement vorgesehen ist, insbesondere ein Trennschalter zum Trennen der Versorgungsleitung.Preferably, the supply cable is designed as an FPC line with integrated electronics. That is, in the line, for example, an electronic evaluation circuit and / or an electronic circuit breaker or an electronic fuse element for separating the supply line from the power supply is integrated directly. Alternatively, the supply line is connected via a plug to the power supply or a door control unit, wherein an integrated fuse element is provided in the plug, in particular a circuit breaker for disconnecting the supply line.
Vorzugsweise ist hierbei im Sinne einer möglichst dezentralen Sicherung der Versorgungsleitung das Sicherungselement außerhalb einer Sicherungsdose dezentral angeordnet.Preferably, in this case in the sense of a possible decentralized backup of the supply line, the fuse element is arranged outside a fuse box decentralized.
Insbesondere im Hinblick auf den angestrebten Einsatz von neuen Leitungstechnologien, beispielsweise Folienleitungen oder dergleichen, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der tatsächliche Leitungsquerschnitt der Versorgungsleitung kleiner ist als ein Leitungsquerschnitt, wie er für den Sicherungswert eines zentralen Sicherungselements erforderlich wäre. Die grundsätzliche Struktur des Bordnetzes bleibt daher unangetastet und gleichzeitig ist ein Versorgungskabel mit einem verringerten Kabelquerschnitt eingesetzt, welcher an die tatsächlich zu erwartende Stromaufnahme des Motors angepasst ist.In particular, with regard to the desired use of new line technologies, such as foil lines or the like, is provided in an advantageous embodiment that the actual line cross-section of the supply line is smaller than a line cross-section, as would be required for the security value of a central security element. The basic structure of the electrical system therefore remains untouched and at the same time a supply cable is used with a reduced cable cross-section, which is adapted to the actual expected power consumption of the engine.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten DarstellungenAn embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These show in schematic and simplified representations
Fig. 1 bis 3 alternative Ausgestaltungen eines Teillausschnitts aus einem Kraftfahrzeug-Bordnetz in Blockbild-Darstellungen,1 to 3 alternative embodiments of a partial section of a motor vehicle electrical system in block diagram representations,
Fig. 4 ein thermisches Ersatzschaltbild für ein thermischen Leitungsmodel und Fig. 5 den Ablauf einer Programmroutine zur Überwachung einer Komponente eines Versorgungsstrangs auf thermische Überlast.4 shows a thermal equivalent circuit diagram for a thermal conduction model, and FIG. 5 shows the sequence of a program routine for monitoring a component of a supply strand for thermal overload.
Das ausschnittsweise dargestellte Bordnetz umfasst gemäß Fig. 1 eine zentrale Sicherungsdose 2, in der mehrere gemeinsame Sicherungselemente 4 zur Absicherung von Bordnetz-Leitungen 6,6A gegen Überlast vorgesehen sind. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein gemeinsames Sicherungselement 4 angedeutet, das die Leitung 6A des Bordnetzes gegen Überlast absichert. Die Sicherungsdose 2 selber ist wiederum durch eine Zuleitung 8 mit einer übergeordneten Hierarchieebene des Bordnetzes verbunden, beispielsweise mit einer Vorsicherungsdose, die unmittelbar der Kraftfahrzeug-Batterie nachgeschaltet ist.The sectional electrical system shown in FIG. 1 comprises a central fuse box 2, in which a plurality of common fuse elements 4 are provided to protect against electrical system lines 6,6A against overload. In the exemplary embodiment, only a common fuse element 4 is indicated, which protects the line 6A of the electrical system against overload. The fuse box 2 itself is in turn connected by a supply line 8 with a higher hierarchical level of the electrical system, for example, with a Vorsicherungsdose which is directly downstream of the motor vehicle battery.
Über die Leitung 6A ist ein Steuergerät 10 an das Bordnetz angebunden, von dem mehrere Versorgungskabel 12.12A abgehen. Die Versorgungskabel 12.12A sind daher gemeinsam durch das gemeinsame Sicherungselement 4 gegen Überlast abgesichert.Via the line 6A, a control unit 10 is connected to the vehicle electrical system, from which depart several supply cables 12.12A. The supply cables 12.12A are therefore protected together by the common fuse element 4 against overload.
Das Steuergerät 10 ist über das Versorgungskabel 12A und über einen in das Steuergerät 10 integrierten Schalter 14 mit einem elektrischen Fensterhebermotor 16 verbun- den. Das Steuergerät 10 ist üblicherweise innerhalb eines Türmoduls einer Kraftfahrzeugtür integriert und dient zur Ansteuerung und Versorgung der im Türmodul integrierten Komponenten, wie beispielsweise zur Ansteuerung des Fensterhebermotors oder auch zum Anschluss von Bedienelementen, beispielsweise für die ferngesteuerte Öffnung der Motorhaube, des Kofferraums, weiterer Fensterhebermotoren usw. Das Steu- ergerät 10 ist hierbei üblicherweise über eine hier nicht näher dargestellte Schnitt- oder Trennstelle mit der Leitung 6A verbunden. Diese Schnittstelle ist üblicherweise als Stecker verwirklicht. Alternativ zu dem im Steuergerät 10 implementierten Schalter 14 ist dieser dem Steuergerät nachgeschaltet angeordnet. Der Schalter 14 dient zum Trennen des Versorgungskabels 12A und bildet somit ein als Trennschalter ausgebil- detes Sicherungselement.The control unit 10 is connected to a power window motor 16 via the supply cable 12A and via a switch 14 integrated in the control unit 10. The control unit 10 is usually integrated within a door module of a motor vehicle door and serves to control and supply the integrated components in the door module, such as for controlling the window regulator motor or for connecting control elements, for example for the remote controlled opening of the hood, the trunk, other window motors, etc In this case, the control device 10 is usually connected to the line 6A via a cutting or disconnecting point (not shown here). This interface is usually realized as a plug. As an alternative to the switch 14 implemented in the control unit 10, this is arranged downstream of the control unit. The switch 14 is used to disconnect the supply cable 12A and thus forms a fuse element designed as a circuit breaker.
Das Steuergerät 10 weist ein kombiniertes Programm 18 auf, in dem ein erstes Überwachungsprogramm 2OA sowie ein zweites Überwachungsprogramm 2OB miteinander kombiniert sind. Im Steuergerät 10 ist weiterhin neben weiteren hier nicht näher dar- gestellten Komponenten ein Speicher 22 vorgesehen. Das Steuergerät 10 empfängt über eine erste Datenleitung 24A Betriebsdaten B' des Fensterhebermotors 16. Die Betriebsdaten B' sind die aktuellen Ist-Werte von Betriebsparametern, wie beispielsweise Motordrehzahl, Versorgungsspannung, Versorgungsstrom, etc. Wie durch den gestrichelten Pfeil dargestellt, können zusätzlich auch Betriebsdaten B des Versor- gungskabels 12A erfasst und dem Überwachungsprogramm 2OA zur Verfügung gestellt werden. Zur Erfassung der Betriebsdaten B' der Last 16 sind ein oder mehrere geeignet ausgebildete und in Sensorik bildende Sensorelemente 25 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Sensorelement 25 als Teil des Fensterhebermotors 16 dargestellt. Das Sensorelement 25 ist beispielsweise der Stromausgang eines Halbleiterleis- tungsschalters, der anstelle eines Relais eingesetzt wird. Alternativ hierzu ist das Sensorelement 25 ein Mess- oder Schaltwiderstand. Auch kann das Sensorelement 25 ein Hall-Sensor zur Drehzahlmessung sein. Vorzugsweise wird hierbei auf Sensorelemente 25 zurückgegriffen, die bereits für anderweitige Funktionen verwendet werden, so dass kein zusätzlicher Aufwand für die Implementierung der Sensorik besteht.The control unit 10 has a combined program 18, in which a first monitoring program 2OA and a second monitoring program 2OB are combined with one another. In the control unit 10, a memory 22 is also provided in addition to other components not shown here in detail. The control unit 10 receives operating data B 'of the window lift motor 16 via a first data line 24A. The operating data B' are the current actual values of operating parameters, such as engine speed, supply voltage, supply current, etc. As shown by the dashed arrow, operating data can also be used B of the supply cable 12A and the monitoring program 2OA be provided. For detecting the operating data B 'of the load 16, one or more sensor elements 25 which are suitably designed and form sensor systems are provided. In the exemplary embodiment, only one sensor element 25 is shown as part of the window lift motor 16. The sensor element 25 is, for example, the current output of a semiconductor power switch that is used instead of a relay. Alternatively, the sensor element 25 is a measuring or switching resistor. Also, the sensor element 25 may be a Hall sensor for speed measurement. In this case, reference is preferably made to sensor elements 25 which are already used for other functions, so that there is no additional outlay for the implementation of the sensor system.
Über eine zweite Datenleitung 24B ist das Steuergerät 10 mit einem Temperatursensor 26 verbunden. Dieser dient zur Messung der Umgebungstemperatur und übermittelt entsprechende Temperaturdaten X an das Steuergerät 10.Via a second data line 24B, the control unit 10 is connected to a temperature sensor 26. This serves to measure the ambient temperature and transmits corresponding temperature data X to the control unit 10.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 ist im Unterschied zu der gemäß Fig. 1 keine Sensorik zur Erfassung der Betriebsdaten B' der Last 16 vorgesehen. Vielmehr werden in diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines weiteren Sensorelements 28 die Betriebsdaten B des Versorgungskabels 12A direkt erfasst und dem Überwachungsprogramm 2OA zur Verfügung gestellt. Im Ausführungsbeispiel ist das weitere Sensorele- ment 28 ein Shunt-Widerstand zur direkten Strommessung des in das Versorgungskabel 12A eingespeisten Stroms.In the embodiment according to FIG. 2, in contrast to that according to FIG. 1, no sensor system for detecting the operating data B 'of the load 16 is provided. Rather, in this exemplary embodiment, the operating data B of the supply cable 12A are directly detected with the aid of a further sensor element 28 and made available to the monitoring program 20A. In the exemplary embodiment, the further sensor element 28 is a shunt resistor for the direct current measurement of the current fed into the supply cable 12A.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist schließlich ebenfalls die direkte Messung des über das Versorgungskabels 12A fließenden Stroms vorgesehen. Das weitere Sen- sorelement 28 ist hierbei als ein so genannter SenseFet ausgebildet, der zudem gleichzeitig den Schalter 14 darstellt, über den das Versorgungskabel 12A bei Bedarf getrennt wird. Sensorelement 28 und Sicherungselement 14 werden daher durch ein einziges Bauteil verwirklicht.Finally, in the case of the embodiment according to FIG. 3, the direct measurement of the current flowing via the supply cable 12A is likewise provided. The further sensor element 28 is in this case designed as a so-called SenseFet, which also simultaneously represents the switch 14, via which the supply cable 12A is disconnected if necessary. Sensor element 28 and fuse element 14 are therefore realized by a single component.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist weiterhin das Versorgungskabel 12A als eine FPC-Leitung ausgebildet und der SenseFet 28 ist auf dieser FPC-Leitung als integriertes Bauelement implementiert. Die FPC-Leitung ist direkt an das Steuergerät 10 sowie an den Fensterhebermotor 16, beispielsweise über geeignete Steckverbinder, angeschlossen.In the embodiment of FIG. 3, furthermore, the supply cable 12A is formed as an FPC line, and the senseFet 28 is implemented on this FPC line as an integrated component. The FPC line is connected directly to the control unit 10 as well to the window motor 16, for example via suitable connectors connected.
Bei den Ausführungsvarianten gemäß den Fig. 2 und 3 können zusätzlich auch wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Betriebsdaten B' der Last 16 ergänzend herangezogen werden.In the case of the embodiment variants according to FIGS. 2 and 3, the operating data B 'of the load 16 can additionally be used additionally as in the exemplary embodiment according to FIG.
Da über das Sicherungselement 4 gleichzeitig mehrere Versorgungskabel 12 abgesichert sind, kann aus sicherheitstechnischen Gründen ohne ergänzende Maßnahmen das Versorgungskabel 12A nicht durch eine für kleinere Ströme ausgelegte Versorgungsleitung ausgetauscht werden. Das Sicherungselement 4 ist zur Absicherung der Versorgungskabel 12.12A beispielsweise als eine 3A-Sicherung ausgebildet, weist also einen Sicherungswert von 3 Ampere auf. Alle hierarchisch im Bordnetz nachgeordneten Kabel 6A,12,12A, die über das Sicherungselement 4 abgesichert sind, müssen zumin- dest für einen Strom von 3 Ampere ausgelegt sein, selbst dann, wenn die tatsächlich zu erwartende Stromaufnahme der jeweiligen Last deutlich darunter liegt. Auch wenn ein solches Versorgungskabel 12A mit einem kleineren Leiterquerschnitt für die Stromversorgung des Fensterhebermotors 16 ausreichend wäre. Der Einsatz von kleineren oder weiter entwickelten Fensterhebermotoren 16 erlaubt daher herkömmlich keine Anpas- sung des Versorgungskabels 12A.Since several supply cables 12 are simultaneously secured via the securing element 4, the supply cable 12A can not be replaced by a supply line designed for smaller currents for safety-related reasons without supplementary measures. The fuse element 4 is designed to protect the supply cable 12.12A, for example, as a 3A fuse, so has a fuse rating of 3 amps. All cables 6A, 12, 12A which are subordinate hierarchically in the vehicle electrical system and which are protected by fuse element 4 must at least be designed for a current of 3 amperes, even if the actual power consumption of the respective load is significantly lower. Even if such a supply cable 12A with a smaller conductor cross-section for the power supply of the window regulator motor 16 would be sufficient. The use of smaller or more advanced power window motors 16 therefore conventionally does not allow adjustment of the power supply cable 12A.
Um für das Versorgungskabel 12A einen effektiven Überlastschutz vorzusehen ist ein softwaretechnisch verwirklichter Überlastschutz implementiert. Hierzu wird mit Hilfe des Überwachungsprogramms 2OA anhand der erhaltenen Betriebsdaten B. B' sowie unter Berücksichtigung der Temperaturdaten X die erwartete Temperatur des Versorgungskabels 12A abgeleitet und als Kriterium für die Entscheidung herangezogen, ob eine Überlast vorliegt oder nicht. Für diese Entscheidung greift das Überwachungsprogramm 2OA hierbei auf nicht näher dargestellte Kennlinien zurück, die im Speicher 22 abgelegt sind.In order to provide an effective overload protection for the supply cable 12A, a software-implemented overload protection is implemented. For this purpose, the expected temperature of the supply cable 12A is derived with the aid of the monitoring program 2OA on the basis of the obtained operating data B.B 'and taking into account the temperature data X and used as a criterion for the decision whether an overload exists or not. For this decision, the monitoring program 2OA accesses here not shown curves, which are stored in the memory 22.
So wird beispielsweise in einer ersten Alternative aus der gemessenen Motordrehzahl, der gemessenen Versorgungsspannung und der Motorkennlinie auf die zu erwartende Temperaturbelastung des Versorgungskabels 12A rückgeschlossen. In einer zweiten Alternative werden beispielsweise die Versorgungsspannung und der Versorgungsstrom erfasst und hieraus die zu erwartende Temperatur des Versorgungskabels 12A ermittelt.Thus, for example, in a first alternative from the measured engine speed, the measured supply voltage and the motor characteristic on the expected temperature load of the supply cable 12A inferred. In a second Alternatively, for example, the supply voltage and the supply current are detected and from this the expected temperature of the supply cable 12A is determined.
Im Speicher 22 sind jeweils die für die aktuelle Konfiguration gültigen Parametersätze und Kennlinien abgelegt. Die aktuelle Konfiguration umfasst die Art des Versorgungskabels 12A und die Art des eingesetzten Fensterhebermotors 16. Bei der Beurteilung, ob eine Überlast vorliegt, werden hierbei auch die Temperaturdaten X für die Außentemperatur sowie die Anzahl der Schaltzustände in einem vorgegebenen Zeitintervall, also die Schalthäufigkeit, herangezogen. Diese wird bevorzugt von der Steuerungseinheit 10 selbst ermittelt, indem die zeitliche Abfolge der von ihr veranlassten Schaltimpulse an den Fensterhebermotor 16 ausgewertet wird.The memory 22 stores the parameter sets and characteristics that are valid for the current configuration. The current configuration includes the type of supply cable 12A and the type of window regulator motor 16 used. In assessing whether an overload exists, the temperature data X for the outside temperature and the number of switching states in a predetermined time interval, ie the switching frequency, are used , This is preferably determined by the control unit 10 itself by evaluating the chronological sequence of the switching pulses caused by it to the window regulator motor 16.
Wird vom Überwachungsprogramm 2OA auf Überlast des Versorgungskabels 12A er- kannt, so wird der Schalter 14 geöffnet und der Fensterhebermotor 16 von dem restlichen Bordnetz getrennt. Anschließend kann der Schalter 14 wieder geschlossen werden und der Fensterhebermotor 16 kann wieder seinen normalen Betrieb aufnehmen.If the monitoring program 2OA detects an overload of the supply cable 12A, then the switch 14 is opened and the window regulator motor 16 is disconnected from the rest of the vehicle electrical system. Subsequently, the switch 14 can be closed again and the window regulator motor 16 can resume its normal operation.
Durch diesen softwaretechnischen Kabel- oder Leitungsschutz ist ein effektiver rever- sibler Schutzmechanismus verwirklicht. Durch die Reversibilität ist im Gegensatz zu einer Schmelzsicherung kein manuelles Eingreifen nach Auslösung des Schutzmechanismus erforderlich. Aufgrund der softwaretechnischen Verwirklichung ist der Leitungsschutz zudem sehr kostengünstig und es sind keine Hardwarebauteile erforderlich. Weiterhin ist vorgesehen, dass der tatsächliche Kabelquerschnitt des Versorgungs- kabeis 12A im Vergleich zu einem für den Sicherungswert des Sicherungselements 4 notwendigen Kabelquerschnitt verringert und an die tatsächliche Stromaufnahme des Fensterhebermotors 16 angepasst ist. Bevorzugt wird als Versorgungskabel 12A eine neue Leitungstechnologie, insbesondere eine Folienleitung eingesetzt.This software technical cable or line protection realizes an effective reversible protection mechanism. Due to the reversibility, unlike a fuse, no manual intervention is required after triggering of the protective mechanism. Due to the software technical realization of the line protection is also very inexpensive and there are no hardware components required. Furthermore, it is provided that the actual cable cross-section of the supply cable 12A is reduced in comparison to a cable cross-section necessary for the securing value of the securing element 4 and adapted to the actual power consumption of the window-lift motor 16. The supply cable 12A is preferably a new line technology, in particular a foil line.
Ergänzend zum Leitungsschutz ist über das zweite Überwachungsprogramm 2OB ein softwaretechnisch verwirklichter Thermoschutz für den Fensterhebermotor 16 ausgebildet. Somit ist die gesamte Hierarchieebene im Anschluss an das Steuergerät 10 über ein einziges Programmmodul, nämlich das kombinierte Programm 18, sowohl gegen einen Überstrom als auch gegen thermische Überlast geschützt. Zum thermischen Überlastschutz greift das zweite Überwachungsprogramm 2OB ebenfalls auf Betriebsdaten B' des Fensterhebermotors 16 zu und wertet diese aus. Bei einer thermischen Überbelastung wird ebenfalls der Schalter 14 geöffnet.In addition to the line protection, a software-implemented thermal protection for the window regulator motor 16 is formed via the second monitoring program 2OB. Thus, the entire hierarchical level following the controller 10 via a single program module, namely the combined program 18, both against an overcurrent and protected against thermal overload. For thermal overload protection, the second monitoring program 2OB also accesses operating data B 'of the window lift motor 16 and evaluates these. In case of a thermal overload, the switch 14 is also opened.
In Fig. 4 ist ein thermisches Ersatzschaltbild gezeigt, welches für das thermische Berechnungsmodell für die Überprüfung des Versorgungskabels 12A auf thermische Überlast zugrunde gelegt wird. Das thermische Ersatzschaltbild ist hierbei an eine einfache elektrische Schaltung angelehnt. Die thermischen Größen lassen sich äquivalent zu den elektrischen Größen betrachten. Und zwar wird die elektrische Spannung U mit einer Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Temperatur der Leitung 12A und der Umgebungstemperatur, die elektrische Kapazität C mit einer Wärmekapazität C0n, der elektrische Widerstand R mit einem Wärmewiderstand Rih identifiziert. Bei diesem thermischen Modell findet daher im Wesentlichen Eingang die Wärmekapazität Cjh der jeweiligen zu überwachenden Komponente 12A sowie ein Wärmewiderstand R01 der jeweils zu überwachenden Komponente 12A. Unter Wärmewiderstand R01 wird hierbei der Widerstand verstanden, der einem Wärmestrom I bei der Ausbreitung in der Komponente 12A entgegensteht. In Analogie zum Ohm'schen Gesetz ist der Wärmewiderstand Rth anstelle des ohm'schen Widerstands R und eine Wärmeleistung Pth anstelle des Stroms und ein Temperaturabfall Δθ anstelle eines Spannungsabfalls definiert. Und es gilt:FIG. 4 shows a thermal equivalent circuit diagram which is used as a basis for the thermal calculation model for checking the supply cable 12A for thermal overload. The thermal equivalent circuit diagram is based on a simple electrical circuit. The thermal quantities can be considered equivalent to the electrical quantities. Namely, the electric voltage U is identified with a temperature difference ΔT between the temperature of the line 12A and the ambient temperature, the electric capacity C having a heat capacity C 0n , the electric resistance R having a heat resistance Ri h . In this thermal model, therefore, essentially the input finds the heat capacity Cj h of the respective component 12 A to be monitored and a thermal resistance R 01 of the respective component 12 A to be monitored. Thermal resistance R 01 is here understood to mean the resistance which precludes a heat flow I during the propagation in component 12A. In analogy to Ohm's law, the thermal resistance R t h is defined instead of the ohmic resistance R and a heat output P th instead of the current and a temperature drop Δθ instead of a voltage drop. And it applies:
Pth = Δθ/ R01.P th = Δθ / R 01 .
Neben der hierdurch definierten Wärmeleitung Pth lässt sich für die Wärmekapazität C01 die Gleichung aufstellen
Figure imgf000020_0001
In addition to the heat conduction P th defined thereby, the equation for the heat capacity C 01 can be established
Figure imgf000020_0001
Unter Temperaturdifferenz ΔT versteht man den Unterschied der Leitungstemperatur zur Umgebung. Ausgehend von diesen grundsätzlichen Überlegungen wird eine Energiebilanz aufgestellt wie folgt:Temperature difference ΔT is the difference between the line temperature and the environment. Based on these fundamental considerations, an energy balance is established as follows:
twärmezu = twärmeab "*" taufheizenι wobei Ewärmezu der zugeführten Energie, Ewarmeab die abgegebene Wärmeenergie und Eaufheizen der in einer Temperaturänderung resultierenden Aufheizenergie entspricht. Die zugeführte Wärmeenergie Ewarmezu entspricht der elektrischen Verlustenergie aufgrund des ohm'schen Leitungswiderstand (Pv= I2 • R (T) • t). Unter Berücksichtigung dieser Annahmen lässt sich ein einfaches Modell aufstellen, anhand dessen sich die Temperaturveränderung Δθ errechnen lässt.twärmezu = twärmeab " * " t a ufheizenι wherein Ewärmezu to the supplied energy, Ewarm e a b corresponds to the heat energy emitted and E a u fhe iz e n of the resulting in a temperature change heating energy. The supplied heat energy Ewarmezu corresponds to the electrical loss energy due to the ohmic line resistance (P v = I 2 • R (T) • t). Taking these assumptions into account, a simple model can be set up by means of which the temperature change Δθ can be calculated.
Als Eingangsdaten werden hierbei benötigt der durch das Kabel 12A fließende Strom I, der vorzugsweise direkt erfasst oder auch indirekt ermittelt wird. Weiterhin ist der elek- frische Leitungswiderstand Reι erforderlich, der als Parameterwert hinterlegt wird. Bevorzugt wird der elektrische Leitungswiderstand Reι temperaturabhängig hinterlegt. Der Wärmewiderstand Rth sowie die Wärmekapazität Cm werden anhand empirischer Modelle rechnerisch ermittelt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass im stationären Zustand bei konstanter Wärmeleistung Pth, wenn also kein Aufheiz- oder Abkühleffekt auf- tritt, die Wärmeleistung P^ mit der elektrischen Verlustleistung Pv gleichgesetzt werden kann und die sich einstellende Temperaturdifferenz Δθsomit die Endtemperatur der Leitung abzüglich der Umgebungstemperatur ist. Danach lässt sich nach der FormelIn this case, the current I flowing through the cable 12A, which is preferably detected directly or also determined indirectly, is required as input data. Furthermore, the elek- fresh line resistance R e ι is required, which is stored as a parameter value. Preferably, the electrical line resistance R e ι temperature-dependent deposited. The thermal resistance R th and the heat capacity Cm are calculated using empirical models. In this case, it is assumed that in the stationary state at a constant heat output P th , ie when no heating or cooling effect occurs, the heat output P 1 can be equated with the electrical power loss P v and the resulting temperature difference Δθ minus the final temperature of the line minus the ambient temperature is. After that can be after the formula
Rth = Δθ/ Pv der Wärmewiderstand R^ berechnen. In ähnlicher Weise lässt sich auch unter Zuhilfe- nähme empirischer Messungen an der jeweiligen zu überwachenden Komponente die Wärmekapazität Cth ermitteln und als Parameter hinterlegen.R th = Δθ / P v calculate the thermal resistance R ^. In a similar manner, the heat capacity C t h can also be determined and stored as a parameter using empirical measurements on the respective component to be monitored.
Die Überwachung auf Überlast erfolgt kontinuierlich, wobei zyklisch das Programm zur Überwachung auf Überlast gestartet wird. Die Zykluszeit liegt hierbei vorzugsweise bei etwa 1 Millisekunde. Der Zyklus bzw. die Programmroutine ist in Fig. 5 dargestellt. Nach dem Start der Programmroutine wird zunächst der tatsächliche Stromwert I ermittelt, vorzugsweise direkt gemessen. Alternativ kann er beispielsweise auch aus Kenngrößen der Last 16 abgeleitet werden. In einem ersten Entscheidungsschritt wird dann überprüft, ob der gemessene insbesondere mittlere Stromwert I' einen Schwellwert S über- steigt. Der Schwellwert S steht für einen Kurzschlussstromwert. Unter mittlerem Stromwert I' wird der über eine gewisse Messzeit gemittelte Stromwert I verstanden. Sofern der mittlere Stromwert I' den Schwellwert S übersteigt, führt dies sofort zum Trennen des Versorgungskabels 12A von der Stromzufuhr. D.h. es wird veranlasst, dass der Schalter 14 geöffnet wird.Overload monitoring is continuous, cyclically starting the overload monitoring program. The cycle time is preferably about 1 millisecond. The cycle or program routine is shown in FIG. After the start of the program routine, the actual current value I is first determined, preferably measured directly. Alternatively, it can be derived, for example, from characteristics of the load 16. In a first decision step, it is then checked whether the measured, in particular average current value I 'exceeds a threshold value S. The threshold value S stands for a short-circuit current value. The average current value I 'is the current value I averaged over a certain measuring time. If the average current value I 'exceeds the threshold value S, this immediately leads to disconnection of the supply cable 12A from the power supply. That is, the switch 14 is made to be opened.
Falls der mittlere Stromwert I' den Schwellwert S nicht überschreitet, wird im nächsten Schritt mit Hilfe des thermischen Berechnungsmodells die aktuelle Temperatur T des Versorgungskabels 12A errechnet. Übersteigt diese einen vorgebbaren Temperaturmaximalwert MAX, so folgt wiederum ein Trennen des Versorgungskabels 12A von der Stromversorgung. Das Übersteigen des Temperaturmaximalwerts MAX wird daher als Kriterium für eine Überlast herangezogen. Ist T<MAX so wird im nächsten Schritt über- prüft, ob T< einem Temperaturminimalwert MIN ist. Dies ist dann bedeutsam, wenn der Schalter 14 geöffnet wurde und somit das Versorgungskabel 12A abkühlen kann. Ist T<MIN wird der Schalter 14 wieder geschlossen und die Last 16 wieder mit Strom versorgt. Anschließend beginnt die Routine von neuem.If the average current value I 'does not exceed the threshold value S, the current temperature T of the supply cable 12A is calculated in the next step with the aid of the thermal calculation model. If this exceeds a predeterminable maximum temperature value MAX, then again the supply cable 12A is disconnected from the power supply. Exceeding the temperature maximum value MAX is therefore used as a criterion for an overload. If T <MAX, the next step is to check whether T <is a temperature minimum value MIN. This is significant when the switch 14 has been opened, thus allowing the supply cable 12A to cool. If T <MIN, the switch 14 is closed again and the load 16 is supplied with power again. Then the routine starts again.
Bei der nächsten Routine wird der zuvor berechnete Temperaturwert T als Ausgangstemperaturwert berücksichtigt. Beim erstmaligen Start der Routine wird entweder ein gemessener Temperaturwert, beispielsweise die Umgebungstemperatur, herangezogen oder es wird von einem postulierten Temperaturwert ausgegangen. Aufgrund des iterativen Vorgehens und der Übernahme des zuvor ermittelten Temperaturwerts T wer- den allmähliche Temperaturanstiege erkannt. Durch diese Maßnahme wird daher auch dann auf eine thermische Überlast erkannt, wenn der gemessene Strom deutlich unterhalb des Schwellwerts S liegt, jedoch so groß ist, dass das Versorgungskabel 12A sich kontinuierlich erwärmt und einen Temperaturwert T erreicht, ab dem eine Schädigung des Kabels 12A zumindest zu befürchten ist.In the next routine, the previously calculated temperature value T is considered as the initial temperature value. When the routine is first started, either a measured temperature value, for example the ambient temperature, is used, or a postulated temperature value is assumed. Due to the iterative procedure and the assumption of the previously determined temperature value T, gradual temperature increases are detected. By this measure, therefore, a thermal overload is detected even if the measured current is well below the threshold value S, but is so large that the supply cable 12A continuously heats up and reaches a temperature value T, from which damage to the cable 12A at least is to be feared.
Das im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 erläuterte Vorgehen im Zusammenhang mit dem Versorgungskabel 12A lässt sich gleichermaßen auch auf andere Komponenten eines Versorgungsstranges (Versorgungsleitung) übertragen. Insbesondere sind derartige weitere Komponenten ein als Relais ausgebildeter Schalter 14 oder Verbindungselemente 30, wie beispielsweise Steckverbinder oder Stecker, über die das Versorgungskabels 12A mit der Last 16 bzw. mit dem Steuergerät 10 verbunden ist (vgl. beispielhaft Fig. 1 ). Der zu überwachende Versorgungsstrang ist daher gebildet durch das Versorgungskabel 12A, den Verbindungselementen 30 sowie Schalter 14. Vorzugsweise ist für jede dieser Komponenten ein eigenes thermisches Berechnungsmodell vorgesehen und zu jeder dieser Komponenten ist im Steuergerät 10 ein Parametersatz hinterlegt. Die einzelnen Modelle sind bevorzugt zu einem Gesamtmodell zusammengefasst, welches derart arbeitet, dass die einzelnen Modelle parallel nebeneinander jeweils durchlaufen werden, wobei bei allen drei Modellen der aktuell gemessene Stromwert I eingeht und im Rahmen des Gesamtmodells einmalig mit dem hinterlegten Schwellwert S verglichen wird. The procedure explained in connection with FIGS. 4 and 5 in connection with the supply cable 12A can equally be transferred to other components of a supply line (supply line). In particular, such further components are a relay 14 formed as a switch 14 or connecting elements 30, such as connectors or plugs, via which the supply cable 12A is connected to the load 16 and to the controller 10 (see, for example, Fig. 1). The supply line to be monitored is therefore formed by the supply cable 12A, the connecting elements 30 and switch 14th A separate thermal calculation model is preferably provided for each of these components, and a parameter set is stored in the control unit 10 for each of these components. The individual models are preferably combined to form an overall model, which operates in such a way that the individual models are run parallel to one another in each case, the current measured current value I arriving at all three models and being compared once with the stored threshold value S in the context of the overall model.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
2 Sicherungsdose2 fuse box
4 Sicherungselement4 fuse element
6 Leitung6 line
8 Zuleitung8 supply line
10 Steuergerät10 control unit
12, 12A Versorgungskabel12, 12A supply cable
14 Schalter14 switches
16 Fensterhebermotor16 window motor
18 Programm18 program
2OA erstes Überwachungsprogramm2OA first monitoring program
2OB zweites Überwachungsprogramm2OB second monitoring program
22 Speicher22 memory
24A.B Datenleitung24A.B data line
25 Sensorelement25 sensor element
26 Temperatursensor26 temperature sensor
28 weiteres Sensorelement28 additional sensor element
30 Verbindungselement30 connecting element
B1 B' BetriebsdatenB 1 B 'Operating data
T TemperaturdatenT temperature data
Δθ Temperaturdifferenz der Leitung aufgrund einer WärmezufuhrΔθ temperature difference of the line due to a heat supply
ΔT Temperaturdifferenz Leitung - Umgebung t ZeitΔT temperature difference line - environment t time
Rth thermischer WiderstandRth thermal resistance
Cth WärmekapazitätCth heat capacity
Pth WärmeleistungPth heat output
Pv elektrische VerlustleistungPv electrical power loss
I gemessener Strom r gemittelter StromwertI measured current r averaged current value
S SchwellwertS threshold
T errechneter Temperaturwert MAX Temperatur-MaximalwertT calculated temperature value MAX temperature maximum value
MIN Temperatur-Minimalwert MIN temperature minimum value

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zum Überlastschutz einer Versorgungsleitung (12A, 14,30) für eine elektrische Last in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein Fensterhebermo- s tor (16), wobei zur Ansteuerung der elektrischen Last (16) ein Steuergerät (10) mit einer Überwachungseinrichtung (20A) vorgesehen ist und die Überwachungseinrichtung (20A) derart ausgebildet ist, dass anhand von Betriebsdaten (B) der Versorgungsleitung (12A.14.30) diese auf Überlast überwacht wird und bei Erkennen auf Überlast ein Trennen der Versorgungsleitung (12A,14,30) o veranlasst wird.1. Device for overload protection of a supply line (12A, 14,30) for an electrical load in a motor vehicle, in particular a Fensterhebermo- s tor (16), wherein for controlling the electrical load (16), a control device (10) with a monitoring device ( 20A) is provided and the monitoring device (20A) is designed such that on the basis of operating data (B) of the supply line (12A.14.30) it is monitored for overload and disconnecting the supply line (12A, 14.30) o is initiated.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der als Überwachungseinrichtung ein Überwachungsprogramm (20A) vorgesehen ist.2. Apparatus according to claim 1, wherein the monitoring device is a monitoring program (20A) is provided.
5 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Sensorelement (28) zur direkten Ermittlung der Betriebsdaten (B) der Versorgungsleitung (12A,14,30) vorgesehen ist.5. The apparatus of claim 1 or 2, wherein a sensor element (28) for direct determination of the operating data (B) of the supply line (12A, 14,30) is provided.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der über die Ver- sorgungsleitung (12A, 14,30) eine Last (16) angeschlossen ist und die Überwachungseinrichtung (20A) derart ausgebildet ist, dass anhand von Betriebsdaten (B') der Last (16) die Versorgungsleitung (12A,14,30) auf Überlast überwacht wird.4. Device according to one of the preceding claims, wherein the supply line (12A, 14,30) a load (16) is connected and the monitoring device (20A) is designed such that on the basis of operating data (B ') of the load (16) the supply line (12A, 14,30) is monitored for overload.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei dem eine Sensorik (22) zur Ermittlung der Betriebsdaten (B') der Last (16) vorgesehen ist.5. Apparatus according to claim 4, wherein a sensor (22) for determining the operating data (B ') of the load (16) is provided.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Sensorik (25) derart ausgebildet ist, dass eine Motordrehzahl der Last (16) sowie die Versorgungsspannung erfasst werden und wobei weiterhin eine Motorkennlinie hinterlegt ist und das Überwachungsprogramm (20A) derart ausgebildet ist, dass anhand der Motordrehzahl, der Versorgungsspannung und der Motorkennlinie ermittelt wird, ob eine Überlast vorliegt. 6. Apparatus according to claim 5, wherein the sensor (25) is designed such that a motor speed of the load (16) and the supply voltage are detected and wherein furthermore a motor characteristic is deposited and the monitoring program (20A) is designed such that the motor speed, the supply voltage and the motor characteristic is determined whether an overload exists.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Sensorik (25) derart ausgebildet ist, dass die Versorgungsspannung sowie der Versorgungsstrom der Last (16) erfasst werden.7. Apparatus according to claim 5 or 6, wherein the sensor (25) is designed such that the supply voltage and the supply current of the load (16) are detected.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Überwachungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Laststrom mit Hilfe einer Ripplestrom- auswertung oder eines Hallsensors abgeleitet wird.8. Device according to one of claims 4 to 7, wherein the monitoring device is designed such that the load current with the aid of a Ripplestrom- evaluation or a Hall sensor is derived.
9. Vorrichtung nach einem der Anspruch 2 bis 8, bei der über die Versorgungsleitung (12A,14,30) eine Last (16) angeschlossen ist, für die ein thermischer Überlastschutz vorgesehen ist und hierzu ein weiteres Überwachungsprogramm (20B) implementiert ist, das derart ausgebildet ist, dass anhand der Betriebsdaten (B, B') die Last (16) auf thermische Überlastung überwacht wird.9. Device according to one of claims 2 to 8, in which a load (16) is connected via the supply line (12A, 14, 30), for which a thermal overload protection is provided and for this purpose a further monitoring program (20B) is implemented is designed such that on the basis of the operating data (B, B '), the load (16) is monitored for thermal overload.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Überwachungsprogramm (20A) und das weitere Überwachungsprogramm (20B) ein kombiniertes Programm (18) sowohl zum Überlastschutz der Versorgungsleitung (12A,14,30) als auch zum thermischen Überlastschutz der elektrischen Last (16) bilden.10. Device according to claim 9, wherein the monitoring program (20A) and the further monitoring program (20B) comprise a combined program (18) both for overload protection of the supply line (12A, 14, 30) and for thermal overload protection of the electrical load (16). form.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für die Überwachung der Versorgungsleitung (12A.14.30) auf Überlast ein thermisches Modell zumindest einer Komponente der Vorsorgungsleitung (12A, 14,30) zugrunde gelegt ist.11. Device according to one of the preceding claims, wherein for the monitoring of the supply line (12A.14.30) on overload, a thermal model of at least one component of the supply line (12A, 14,30) is based.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Speicher (22) vorgesehen ist, in dem zumindest eine Kennlinie hinterlegt ist und die Überwachungseinrichtung (20A) derart ausgebildet ist, dass unter Berücksichtigung der aktuellen Betriebsdaten (B, B') und unter zu Hilfenahme der Kennlinie ein Rückschluss auf das Vorliegen einer Überlast gezogen wird. 12. Device according to one of the preceding claims, wherein a memory (22) is provided, in which at least one characteristic is deposited and the monitoring device (20A) is designed such that, taking into account the current operating data (B, B ') and under to draw a conclusion on the existence of an overload with the help of the characteristic curve.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Kennlinie den Zusammenhang zwischen einem Betriebsparameter und einer Temperatur der Versorgungsleitung (12A, 13. The apparatus of claim 12, wherein the characteristic curve the relationship between an operating parameter and a temperature of the supply line (12A,
14,30) wiedergibt.14.30).
s 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Schwellwert für einen Betriebsparameter hinterlegt ist, bei dessen Überschreiten auf Überlast erkannt wird.s 14. Device according to one of the preceding claims, in which a threshold value is stored for an operating parameter, is detected when exceeded for overload.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Pro- o grammroutine vorgesehen ist, mit deren Hilfe unter Zugrundelegung eines thermischen Berechnungsmodels aus den Betriebsdaten (B1B') die aktuelle Belastung zumindest einer Komponente (12A,14,30) der Versorgungsleitung errechnet wird.15. Device according to one of the preceding claims, in which a pro- gram routine is provided, with the aid of which based on a thermal calculation model from the operating data (B 1 B '), the current load of at least one component (12 A, 14,30) Supply line is calculated.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das thermische Berechnungsmodell unter Berücksichtigung eines komponentenspezifischen Parametersatzes der Komponente (12A.14.30) eine aktuelle Wärmeleistung (Pth) aufgrund des aktuell durch die Komponente fließenden Stroms ermittelt.16. The apparatus of claim 15, wherein the thermal calculation model, taking into account a component-specific parameter set of the component (12A.14.30) a current heat output (P th ) determined based on the current flowing through the component current.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die aktuelle thermische Verlustleistung ermittelt, eine Wärmebilanz erstellt und eine Temperaturveränderung (Δ- P) der Komponente (12A114,30) errechnet wird.17. The apparatus of claim 15 or 16, wherein the current thermal power loss determined, created a heat balance and a temperature change (ΔP) of the component (12A 1 14.30) is calculated.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei zur Aufstellung der Wärmebilanz eine Wärmekapazität (C01) der Komponente (12A, 14,30) berücksichtigt wird.18. The apparatus of claim 17, wherein a heat capacity (C 01 ) of the component (12A, 14.30) is taken into account for setting up the heat balance.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Programmroutine iterativ zur kontinuierlichen Ermittlung der aktuellen Temperatur (T) durchgeführt wird.19. Device according to one of claims 15 to 18, wherein the program routine iteratively for continuous determination of the current temperature (T) is performed.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die im vohergehenden Routinedurchlauf ermittelte Temperatur (T) beim nächsten Routinedurchlauf als Ausgangstem- peraturwert für die Temperatur (T) der Komponente (12A, 14,30) herangezogen wird.20. Device according to claim 19, wherein the temperature (T) determined in the preceding routine run is determined as the starting temperature in the next routine run. Temperature value for the temperature (T) of the component (12A, 14,30) is used.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, die derart eingerichtet ist, dass s auf eine thermische Überlast erkannt und der Stromfluss über die Versorgungsleitung unterbunden wird, falls die ermittelte Temperatur (T) einen Maximalwert (MAX) überschreitet.21. Device according to one of claims 15 to 20, which is set up so that s is detected on a thermal overload and the flow of current through the supply line is suppressed if the determined temperature (T) exceeds a maximum value (MAX).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , die derart eingerichtet ist, dass der Stromfluss o wiederhergestellt wird, falls die ermittelte aktuelle Temperatur (T) einen Minimalwert (MAX) unterschreitet.22. The apparatus of claim 21, which is arranged such that the current flow o is restored if the determined current temperature (T) falls below a minimum value (MAX).
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, die eingerichtet ist zu überprüfen, ob ein über die Komponente (12A, 14,30) fließender Strom einen Schwell- wert (S) überschritten hat und bei Überschreiten des Schwellwertes (S) der23. Device according to one of claims 15 to 22, which is arranged to check whether a current flowing through the component (12A, 14.30) current has exceeded a threshold value (S) and when the threshold value (S) is exceeded
Stromfluss über die Versorgungsleitung unterbunden wird.Current flow is prevented via the supply line.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, die derart eingerichtet ist, dass vor der Ermittlung der aktuellen Temperatur (T) geprüft wird, ob der Schwellwert (S) überschritten ist.24. The device according to claim 23, which is set up in such a way that, before the determination of the current temperature (T), it is checked whether the threshold value (S) is exceeded.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei das Berechnungsmodell wahlweise ein thermisches Leitungsmodell, ein thermisches Relaismodell oder ein thermisches Kontaktierungsmodell ist.25. Device according to one of claims 15 to 24, wherein the calculation model is optionally a thermal conduction model, a thermal relay model or a thermal contacting model.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei mehrere elektrische Komponenten (12A,14,30) einer gemeinsamen Versorgungsleitung überwacht werden und hierzu mehrere thermische Modelle herangezogen werden, wobei bei Überschreiten des Temperatur-Maximalwerts (MAX) innerhalb eines Modells der über die Versorgungsleitung fließende Strom unterbunden wird. 26. Device according to one of claims 15 to 25, wherein a plurality of electrical components (12A, 14,30) of a common supply line are monitored and for this purpose a plurality of thermal models are used, wherein when the temperature maximum value (MAX) is exceeded within a model of the supply line flowing current is prevented.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Überwachungseinrichtung (20A) auch zur Überprüfung der Versorgungsleitung (12A, 14,30) ausgebildet ist.27. Device according to one of the preceding claims, wherein the monitoring device (20A) is also designed to check the supply line (12A, 14,30).
s 28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Temperatursensor (26) zur Erfassung der Umgebungstemperatur vorgesehen ist oder ein fixer Temperaturwert für die Umgebungstemperatur vorgegeben ist.s 28. Device according to one of the preceding claims, wherein a temperature sensor (26) is provided for detecting the ambient temperature or a fixed temperature value for the ambient temperature is predetermined.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Überwa- o chungseinrichtung (20A) derart ausgebildet ist, dass unter Berücksichtigung der29. Device according to one of the preceding claims, wherein the monitoring device (20A) is designed such that, taking into account the
Anzahl der Schaltvorgänge der Last (16) pro Zeiteinheit ermittelt wird, ob eine Überlast vorliegt.Number of switching operations of the load (16) per unit time is determined whether an overload exists.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Versor- gungsleitung als Versorgungskabel eine Flachleitung aufweist.30. Device according to one of the preceding claims, wherein the supply line as a supply cable has a flat cable.
31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Versorgungsleitung als Versorgungskabel (12A) eine FPC-Leitung mit einer integrierten Elektronik aufweist.31. Device according to one of the preceding claims, wherein the supply line as a supply cable (12A) has an FPC line with an integrated electronics.
32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Versorgungsleitung (12A,14,30) einen Stecker mit einem integrierten Sicherungselement aufweist.32. Device according to one of the preceding claims, wherein the supply line (12A, 14,30) comprises a plug with an integrated fuse element.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der am Beginn der Versorgungsleitung (12A,14,30) ein Sicherungselement (14) zum Trennen der Versorgungsleitung (12A, 14,30) vorgesehen ist.33. Device according to one of the preceding claims, wherein at the beginning of the supply line (12A, 14,30) a securing element (14) for separating the supply line (12A, 14,30) is provided.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Sicherungs- element (14) zum Trennen der Versorgungsleitung (12A,14,30) außerhalb einer34. Device according to one of the preceding claims, wherein a securing element (14) for separating the supply line (12A, 14,30) outside a
Sicherungsdose (2) dezentral angeordnet ist. Fuse box (2) is arranged decentrally.
35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine zentrale Sicherungsdose (2) mit einem gemeinsamen Sicherungselement (4) zur Absicherung unter anderem auch eines Versorgungskabels (12A) der Versorgungsleitung (12A, 14,30) gegen einen durch einen Sicherungswert des gemeinsamen s Sicherungselements (4) definierten Überlaststrom vorgesehen ist, wobei der tatsächliche Kabelquerschnitt des Versorgungskabels (12A) für die zu erwartende Stromaufnahme der Last (16) ausgelegt ist und der tatsächliche Kabelquerschnitt kleiner ist als ein für den Sicherungswert erforderlicher Leitungsquerschnitt. o35. Device according to one of the preceding claims, wherein a central fuse box (2) with a common fuse element (4) for hedging, inter alia, a supply cable (12 A) of the supply line (12 A, 14,30) against a by a security value of the common S fuse element (4) defined overload current is provided, wherein the actual cable cross-section of the supply cable (12A) for the expected current consumption of the load (16) is designed and the actual cable cross-section is smaller than a required for the backup value line cross-section. O
36. Verfahren zur Überwachung einer Versorgungsleitung für eine elektrische Last auf Überlast insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bei dem mit Hilfe einer Überwachungseinrichtung (20A) Betriebsdaten (B) der Versorgungsleitung im Hinblick auf eine Überlast ausgewertet und bei Erkennen auf Überlast ein Trennen der 5 Versorgungsleitung veranlasst wird. 36. A method for monitoring a supply line for an electrical load overload, especially in a motor vehicle, in which evaluated by means of a monitoring device (20A) operating data (B) of the supply line in terms of overload and causes detection of overload on a separation of 5 supply line becomes.
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