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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung für Hybridkomponenten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug mit einer solchen Schaltungsanordnung.
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Die in Kraftfahrzeugen verwendeten Hybridkomponenten, insbesondere als Traktionsenergiespeicher dienende Speicherbatterien, sind sehr teuer, weshalb ein hohes Diebstahlrisiko besteht. Bei Nutzfahrzeugen sind diese Hybridkomponenten häufig außen und somit verhältnismäßig leicht zugänglich angeordnet. Bestehende Diebstahlwarnanlagen, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden, sind nicht zur Erkennung einer unerlaubten Demontage von Hybridkomponenten vorgesehen, sondern dienen in erster Linie zur Verhinderung des Diebstahls des kompletten Fahrzeugs oder von Teilen aus dem Innenraum des Fahrzeugs.
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Aus der
DE 36 37 960 C1 ist eine Fahrzeug-Diebstahlwarnanlage bekannt, die zusätzlich eine Sicherungseinrichtung für in das Fahrzeug eingebaute Zusatzgeräte, insbesondere für Radiogeräte, enthält. Die Sicherungseinrichtung übermittelt an das zu überwachende Radiogerät einen Diebstahl-Code, so dass das Radiogerät nur durch Eingabe eines geeigneten Aktivierungscodes wieder freigegeben wird. Damit eine Sperrfunktion für ein in ein Fahrzeug eingebautes Gerät über eine Codierung möglich ist, sind entsprechend aufwändige Sicherungs einrichtungen, die eine Datenverarbeitung ermöglichen, in dem jeweils zu sichernden Zusatzgerät erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung für Hybridkomponenten eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die mit möglichst geringem zusätzlichen Schaltungsaufwand realisierbar ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erhält man mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 besitzt die Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung wenigstens einen Detektor, der wenigstens eine elektrische Leitungsverbindung zu oder in einer Hybridkomponente überwacht. Im Falle einer festgestellten Leitungsunterbrechung löst die Schaltungsanordnung über eine Signaleinrichtung ein Alarmsignal aus. Die Überwachung einer Leitungsunterbrechung mittels eines Detektors ist schaltungstechnisch verhältnismäßig einfach zu realisieren.
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Besonders vorteilhaft ist es, eine zur Sicherheitsüberwachung in Hybridkomponenten vorgesehene Leitungsschleife bezüglich einer auftretenden Leitungsunterbrechung zu überwachen. Eine solche Leitungsschleife wird auch als Interlockschleife bezeichnet, die eine durch die Hybridkomponenten über ihre Anschlussstecker hindurchgeführte Leitungsverbindung darstellt. Die Interlockschleife ist eine ausschließlich zur Sicherheitsüberwachung vorgesehene Leitung, über die keine elektrische Leistung an das Fahrzeug übertragen wird. Ist eine derartige Interlockschleife bereits in einem Fahrzeug mit Hybridkomponenten vorgesehen, kann diese erfindungsgemäß zur Diebstahlüberwachung genutzt werden, indem ein Detektor diese Interlockschleife auf Unterbrechungen überwacht.
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Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Hochvoltleitung, die zu der oder den Hybridkomponenten führt, zur Diebstahlüberwachung herangezogen wird, indem die Hochvoltleitung von einem Detektor auf eine Leitungsunterbrechung überwacht wird.
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Eine Leitungsunterbrechung in einem elektrischen Stromkreis kann sehr einfach mittels einer Widerstandsmessung erkannt werden, da bei Unterbrechung einer Leitungsverbindung der Durchgangswiderstand der Leitung praktisch auf den Wert „Unendlich” ansteigt. Eine solche Widerstandsänderung im Falle eines Diebstahls einer Hybridkomponente ist mit einem Detektor bereits ohne zusätzliche Widerstandselemente in der Hybridkomponente messbar.
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Die bevorzugte Ausführungsform sieht daher die Verwendung eines Detektors vor, der als Widerstandsmesseinrichtung ausgebildet ist.
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Der Detektor und die Signaleinrichtung können in der Hybridkomponente, die diebstahlgesichert sein soll, angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Detektor und die Signaleinrichtung außerhalb der Hybridkomponente als Bestandteile vorhandener Steuereinrichtungen ausgebildet sind. Die Anordnung außerhalb der Hybridkomponente ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn im Kraftfahrzeug Steuereinrichtungen eingesetzt sind, die durch einfache Maßnahmen an den erfindungsgemäßen Anwendungszweck angepasst werden können. Sind jedoch keine derartigen Steuereinrichtungen im Kraftfahrzeug vorhanden, kann es vorteilhaft sein, die Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung einschließlich der erforderlichen Signaleinrichtung in die Hybridkomponente zu integrieren. Ein aus einer Vielzahl von Batteriezellen bestehender Traktionsenergiespeicher kann dabei mit einem Detektor ausgerüstet werden, der die Leitungsverbindungen bzw. die Interlockschleife des Traktionsenergiespeichers auf Unterbrechung überwacht. Dabei können auch an Verbindungsstellen zwischen einzelnen Komponenten des Traktionsenergiespeichers Prüfwiderstände angeordnet sein, die vom Detektor überwacht werden.
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Werden an den Leitungsverbindungen zur Diebstahlüberwachung Prüfwiderstände angebracht, kann damit ein definierter und einfach mittels einer Widerstandsmesseinrichtung zu überwachender Widerstandswert vorgegeben werden. Im Falle eines Diebstahls und einer damit verbundenen Leitungsunterbrechung entfällt auch die Leitungsverbindung zu dem jeweiligen Prüfwiderstand und der Detektor kann dadurch die Diebstahlsituation sehr einfach durch die daraus resultierende Widerstandsänderung feststellen, selbst dann, wenn bei einem Diebstahlversuch Kontaktbrücken an Steckverbindungen angebracht werden.
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Der Prüfwiderstand kann in einem Anschlussstecker der Hybridkomponente angebracht sein. Es können aber auch mehrere Prüfwiderstände an der Hybridkomponente parallel zu elektrischen Elementen der Hybridkomponente angeordnet sein. Damit kann auch eine unerlaubte Teildemontage einer Hybridkomponente mittels einer Widerstandsüberwachung von der Schaltungsanordnung festgestellt werden.
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Vom Detektor wird über eine Signaleinrichtung vorzugsweise ein akustisches und/oder optisches Signal im Falle eines festgestellten Diebstahls als Alarmsignal abgegeben. Außerdem besteht aber auch die Möglichkeit als Alarmsignal ein Datensignal zu erzeugen, welches über Funk an eine geeignete Empfangsstation, beispielsweise als Textnachricht, SMS oder dergl. übermittelt wird. In der Empfangsstation kann dabei ebenfalls ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgelöst werden, damit sofort Gegenmaßnahmen zur Diebstahlverhinderung eingeleitet werden können.
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An dieser Stelle sei ausdrücklich nochmals erwähnt, dass selbstverständlich auch mehrere Detektoren in erfindungsgemäßer Weise eingesetzt und/oder vorgesehen sein können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung über eine Interlockschleife einer Hybridkomponente,
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2 eine Hybridkomponente mit integrierter Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung,
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3 eine Hybridkomponente und eine Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung mit einem extern angeordneten Prüfwiderstand und
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4 eine Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung mit in einer außerhalb der Hybridkomponente angeordnetem Detektor.
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In 1 ist eine beispielhaft aus zwei Modulen M1 und M2 bestehende Hybridkomponente 1 über eine Interlockschleife IL an einen Detektor D angeschlossen, der die Interlockschleife IL mittels einer Widerstandsmessung auf eine mögliche Leitungsunterbrechung überwacht. Die Interlockschleife IL ist über Anschlussstecker 2 durch die Hybridkomponente 1 und durch deren Module M1 und M2 hindurchgeführt. In die Interlockschleife IL sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante Prüfwiderstände R1 und R2 eingesetzt (bei einer demgegenüber vereinfachten Variante könnten die Widerstände R1 und R2 aber auch entfallen). Wird nun bei einem Diebstahlversuch einer der Module M1, M2 oder die gesamte Hybridkomponente 1 von der Interlockschleife IL abgetrennt, so stellt der Detektor D die dadurch eintretende Widerstandsänderung fest und löst über eine Signaleinrichtung S ein Warnsignal aus, welches auch als Funksignal abgesetzt werden kann.
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Die in 2 dargestellte Hybridkomponente 1 ist mit einer Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung ausgestattet, die ebenfalls aus einem Decoder D und einer Signaleinrichtung S besteht. Die Hybridkomponente 1 besitzt einen Anschlussstecker 2 mit Anschlusskontakten 3, 4.
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Die Hybridkomponente 1 kann ein Traktionsenergiespeicher sein, der mehrere Batteriezellen, z. B. auch Ultra-Caps, beinhalten kann. Es können jedoch können auch andere Energiespeicher oder Brennstoffzellen eine vor Diebstahl zu schützende Hybridkomponente bilden.
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In 2 überwacht der Detektor D den Widerstand oder die Spannung zwischen einer Leitung 5 und einer Leitung 6. Wird die Hybridkomponente 1 von dem zugehörigen Kraftfahrzeug demontiert, so erkennt der Detektor D zwischen den Leitungen 5 und 6 z. B. eine Änderung des gemessenen Widerstandswerts. Wird die gesamte Hybridkomponente 1 von den Leitungen 7 entfernt, ergibt sich dadurch eine Widerstandsänderung an den Leitungen 5, 6, da der Durchgangswiderstand der Leitungen 7 an den Anschlusskontakten 3, 4 abgetrennt wird. Infolge einer festgestellten Widerstandsänderung übermittelt der Detektor D an die Signaleinrichtung S einen Signalisierungsbefehl, worauf die Signaleinrichtung S ein akustisches und/oder optisches Signal auslöst. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Signaleinrichtung S per Funk 8 eine Alarminformation an eine hier nicht dargestellte Empfangsstation übermittelt, wo dann ein entsprechendes Alarmsignal ausgelöst wird. Die Leitungen 7 können zu einer Interlockschleife oder aber auch zu einer sonstigen zum Bordnetz führenden elektrischen Leitungsverbindung gehören.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist abweichend zu 2 zusätzlich im Bereich einer Steckverbindung 9 an den Leitungen 7 ein Prüfwiderstand R3 vorgesehen, der zwischen den Anschlusskontakten 3, 4 der Hybridkomponente 1 wirksam ist. Führen die Leitungen 7 beispielsweise zum Bordnetz und ist dieses abgeschaltet, misst der Detektor D den Widerstandswert des Prüfwiderstandes R3 an der Steckverbindung 9. Wird die Hybridkomponente 1 bei einem Diebstahlversuch nun von der Steckverbindung 9 getrennt, entfällt der Widerstandswert des Prüfwiderstands R3 für die vom Detektor D vorgenommene Widerstandsmessung. Die sich daraus ergebende Widerstandsänderung kann vom Detektor D erkannt und zur Auslösung eines Alarmsignals über die Signaleinrichtung S ausgewertet werden.
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Bei dem in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel sind der Detektor D und die Signaleinrichtung S der Schaltungsanordnung zur Diebstahlerkennung außerhalb der Hybridkomponente 1 angeordnet, und zwar als Bestandteil einer im Kraftfahrzeug vorgesehenen Steuereinrichtung 10. Im Bereich des Anschlusssteckers 2 der Hybridkomponente 1 ist der Prüfwiderstand R4 als Bestandteil der Hybridkomponente 1 zwischen den Anschlusskontakten 3, 4 angeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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