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Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Kraftwagen, das elektrisch betrieben wird und hierzu über einen Anschluss mit einer geräteexternen Gleichspannungsquelle zu koppeln ist. Kommt es hierbei zu einer Verpolung, bei welcher der Pluspol der Spannungsquelle mit einer Minuspol-Leitung des Anschlusses und umgekehrt ein Minuspol der Spannungsquelle mit einer Pluspol-Leitung des Anschlusses verbunden wird, so wird dies durch das Steuergerät erkannt. Eine solche Erkennung einer Verpolung ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 044 504 A1 bekannt. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftwagen, welcher zumindest ein erfindungsgemäßes Steuergerät aufweist.
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Zu einer Verpolung kann es beispielsweise kommen, wenn bei dem Kraftwagen Starthilfe geleistet werden muss und hierzu eine Bedienperson das Bordnetz des Kraftwagens mit einer Batterie eines Fremdfahrzeugs koppeln möchte. In der Regel wird dies händisch über sogenannte Starthilfe-Kabel gemacht. Werden hierbei die Kabel vertauscht, liegt in dem Bordnetz die Spannung der Batterie verkehrt herum an, d. h. die fremde Batterie ist also verpolt. In der Regel dauert in diesem Fall die Verpolung nur sehr kurz an, da auch ein Kurzschlussstrom zwischen den Batterien der beiden Fahrzeuge fließt, was eine Bedienperson aufgrund von Funkenflug schnell merkt und das Kabel schnell wieder zurückzieht.
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In der genannten Druckschrift ist ein Verpolschutz für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Hierbei ist eine Pluspol-Leitung mit einer Minuspol-Leitung über einen Leitungszweig über eine Relaisspule gekoppelt. Fließt ein Strom durch die Relaisspule, so wird ein Relais geöffnet und hierdurch das Steuergerät von einer geräteexternen Spannungsquelle entkoppelt. Der Stromfluss durch die Relaisspule wird durch eine Verpolschutz-Diode nur im Falle einer Verpolung zugelassen. Die Verpolschutz-Diode ist hierzu in Bezug auf die Pluspol-Leitung in Sperrrichtung geschaltet, so dass bei korrektem Anschluss der Spannungsquelle (Pluspol an die Pluspol-Leitung. und Minuspol an die Minuspol-Leitung) der Stromfluss durch die Relaisspule blockiert ist.
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Eine nach demselben Prinzip aufgebaute Verpolschutzschaltung ist auch aus der
DE 100 47 791 A1 bekannt.
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Steuergeräte können im Verpolfall vorgeschädigt werden. Beispielsweise kann ein Mikrochip in dem Steuergerät beschädigt werden. Diese Schädigung hat einen ähnlichen Effekt wie eine Alterung. Der Mikrochip, oder generell elektrische oder elektronische Bauteile, können also durch die kurzeitige Verpolung um Jahre „altern”. Dies birgt die Gefahr, dass im weiteren Betrieb des Steuergeräts sporadisch unerwartet das Steuergerät ausfällt, obwohl das Steuergerät noch gar nicht alt ist.
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Aus der
WO 2010/094514 A1 ist eine Verpolschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher im Falle einer Verpolung durch einen Strom Joulesche Wärme erzeugt wird und hierdurch eine Auslöseeinrichtung einen elektrischen Kontakt zu der falsch herum angeschlossenen externen Spannungsquelle unterbricht. Die Auslöseeinrichtung kann beispielsweise eine pyrotechnische Treibladung umfassen, die durch die Wärme ausgelöst wird.
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In der
EP 0 259 845 A2 ist ein Verpolungs- und Wechselspannungsschutz für gleichstrombetriebene elektrische Verbraucher offenbart, welcher die Serienschaltung einer Diode und eines Kondensators beinhaltet.
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In der
DE 10 2010 012 135 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung einer Verpolung und eine Verpolungserkennungseinrichtung offenbart, wobei eine Ausgestaltung eine Sicherung beinhaltet, eine weitere Ausgestaltung einen Brückengleichrichter beinhaltet.
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In der
DE 10 2007 003 545 A1 ist ein Kraftfahrzeugbordnetz mit Verpoldetektor offenbart, der ein Schwellenwertelement aufweist.
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Die permanente Zerstörung der elektrischen Verbindung durch die Treibladung macht das Steuergerät dauerhaft unbrauchbar, selbst wenn durch die Verpolung selbst kein Schaden in den elektrischen Schaltungen des Steuergeräts entstanden ist und das Steuergerät eigentlich weiter benutzt werden könnte, weil das Verpolereignis unkritisch war, also selbst keinen Schaden in den elektrischen Schaltungen verursachen konnte.
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Ein weiteres Problem stellt der Schutz von Steuergeräten dar, die eine Leistungselektronik aufweisen. Bei Hochleistungsstufen lässt sich ein Verpolschutz in der Regel überhaupt nicht kostengünstig bereitstellen, da hierfür ein zusätzlicher Hochleistungstransistor nötig ist. Besonders kritisch ist deshalb eine Verpolungsindikation bei Steuergeräten, die Fahrsicherheit relevant sind. Solche Steuergeräte z. B. für die Lenkung, die Bremsen, das Antiblockiersystem (ABS) und das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) weisen in der Regel eine Hochleistungsstufe auf. Die Erfindung bezieht sich daher insbesondere auf eine Verpolungsindikation für diese fahrsicherheitsrelevanten Steuergeräte mit Hochleistungsstufen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kritisches Verpolereignis in einem Steuergerät eines Kraftwagens zuverlässig zu signalisieren.
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Die Aufgabe wird durch ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 1 sowie einen Kraftwagen gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung geht von einem eingangs beschriebenen Steuergerät für einen Kraftwagen aus. Entsprechend weist das Steuergerät einen elektrischen Anschluss zum Anschließen des Steuergeräts an eine geräteexterne Spannungsquelle für eine Gleichspannung zum Betreiben des Steuergeräts auf. Beispielsweise kann es sich bei dem Anschluss um einen Bordnetzanschluss zum Anschließen des Steuergeräts an ein Bordnetz des Kraftwagens handeln. Der Anschluss umfasst eine Pluspol-Leitung und eine Minuspol-Leitung, die mit den entsprechenden Polen der Gleichspannungsquelle verbunden werden müssen. Die Minuspol-Leitung kann hierbei auch eine Masseleitung des Steuergeräts sein. Die beiden Leitungen (die Pluspol-Leitung und die Minuspol-Leitung) sind, wie aus dem beschriebenen Stand der Technik bekannt, miteinander über einen Leitungszweig verbunden, welcher eine Diode aufweist, die bezüglich der Pluspol-Leitung in Sperrrichtung geschaltet ist. Die Diode sperrt also einen Stromfluss von der Pluspol-Leitung hin zur Minuspol-Leitung über den Leitungszweig. Bei polrichtiger Verbindung der Spannungsquelle (Pluspol der Spannungsquelle an die Pluspol-Leitung und Minuspol an die Minuspol-Leitung) sperrt also die Diode einen Stromfluss durch den Leitungszweig.
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Weiterhin ist in dem Leitungszweig die Diode über einen Kondensator mit einer der beiden Leitungen verbunden. Der Kondensator ist dabei so mit der Diode verschaltet, dass er sich im Falle einer Verpolung, wenn es zu einem Stromfluss von der Minuspol-Leitung zur Pluspol-Leitung hinkommt, über die Diode auf eine zwischen den beiden Leitungen anliegende elektrische Verpolspannung auflädt. Entfernt man die falsch gepolte Gleichspannungsquelle wieder von dem Anschluss, kann sich der Kondensator nicht entladen, da nun die Diode einen Entladestrom sperrt. Die Erfindung weist somit den Vorteil auf, dass auch nach Abtrennen der verpolten Gleichspannungsquelle von dem Anschluss des Steuergeräts der Kondensator seine elektrische Ladung für längere Zeit beibehält. Die über dem Kondensator abfallende elektrische Verpolspannung ist dann schaltungstechnisch erfassbar, so dass in einer automatisierten Form eine Überprüfung eines Verpolereignisses vorgenommen werden kann und eine entsprechende Warnung erzeugt werden kann. Die Verpolspannung ist der eigentlich zwischen der Pluspol-Leitung und der Minuspol-Leitung bestimmungsgemäß vorgesehenen Versorgungsspannung für das Steuergerät entgegengesetzt. Wenn wie in dem eingangs beschriebenen Fall die Verpolung nur kurze Zeit dauert und anschließend wieder die richtige Spannung der fahrzeugeigenen Batterie im Bordnetz verfügbar ist, kann ein an das Bordnetz angeschlossenes Steuergerät booten und die Spannung am Kondensator auswerten. Ein Kondensator weist den Vorteil auf, dass er einen wiederverwendbaren Verpolungsindikator darstellt. Dagegen ist die im Stand der Technik verwendete Treibladung nur einmal verwendbar.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der Entladevorgang des Kondensators messtechnisch innerhalb des Steuergeräts selbst erfasst werden kann. Hierzu sieht das Steuergerät eine Messschaltung vor, bei welcher ein Messeingang an einer Stelle zwischen dem Kondensator und der Diode mit dem Leitungszweig elektrisch verbunden ist. Die Messschaltung ist dazu ausgelegt, eine über dem Kondensator abfallende elektrische Spannung zu erfassen. In Abhängigkeit von der erfassten Spannung erzeugt sie an einem Signalausgang ein Zustandssignal. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass innerhalb des Steuergeräts selbst elektronisch überprüft werden kann, ob das Steuergerät mit falscher Polung an eine Spannungsquelle angeschlossen worden ist.
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Bevorzugt wird ein binäres Zustandssignal erzeugt, so dass ein einziges Bit bereitsteht, das signalisiert, ob der Kondensator durch eine Verpolung aufgeladen worden ist und ob der Umladevorgang von der Verpolspannung zur richtigen Bordnetzspannung schon abgeschlossen ist.
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Das binäre Zustandssignal wird einfach mit einer Komparatorschaltung erzeugt. Hierzu sieht das Steuergerät vor, dass der beschriebene Messeingang durch einen ersten Eingang des Komparators gebildet ist und ein zweiter Eingang des Komparators mit einem Anschluss des Kondensators derart verbunden ist, dass die Kondensatorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang des Komparators anliegt. Der Komparator erzeugt dann in vorteilhafter Weise das beschriebene binäre Signal. Weiterhin vorteilhaft ist, dass er eine Verpolung nur anzeigt, wenn über dem Kondensator tatsächlich eine der polrichtigen Versorgungsspannung entgegengesetzte Kondensatorspannung anliegt. Ist der Kondensator dagegen leer oder wird er gerade (polrichtig) die Bordnetz- oder Versorgungsspannung aufgeladen, so zeigt der Komparator keine Verpolung an seinem Signalausgang an.
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Das Steuergerät sieht vor, dass eine Datenprozessoreinheit, welche beispielsweise einen Microcontroller umfassen kann, mit einem Signaleingang an den Signalausgang der Messschaltung angeschlossen ist, also z. B. an den Komparatorausgang, und das an ihrem Signaleingang von der Messschaltung erzeugte Zustandssignal überprüft. Die Datenprozessorteinheit erzeugt ein Warnsignal, falls das Zustandssignal der Messschaltung signalisiert, dass eine Verpolung den Kondensator auf eine Verpolspannung aufgeladen hat. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, nachdem die Verpolung beendet ist und das zu überwachende Steuergerät wieder normal betrieben wird, das Zustandssignal, also bevorzugt das einzelne Bit, von dem Steuergerät selbst, also dessen Datenprozessoreinheit, einzulesen und auszuwerten. Damit liegt innerhalb des Steuergeräts die Information vor, ob ein kritisches Verpolereignis vorgelegen hat. Es können dann geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann ein umfangreicher Selbsttest durchgeführt werden, der ansonsten vermieden wird, um beispielsweise eine Start-up-Zeit des Steuergeräts (Boot-Zeit) gering zu halten.
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Es ist vorgesehen, dass die Datenprozessoreinheit dazu ausgelegt ist, anhand des Zustandssignals eine Zeitdauer zu messen, die es dauert, bis der durch die Verpolung aufgeladene Kondensator wieder einen vorbestimmten Ladezustand eingenommen hat. Die Zeitdauer vom Ende des Verpolungsereignisses, wenn also der Normalbetrieb beginn, bis zur Anzeige des Normalzustands durch die Messschaltung, ist ein Maß für den Betrag der ursprünglichen Verpolungsspannung. Anhand der gemessenen Zeitdauer kann somit ermittelt werden, ob eine Verpolung kritisch war, ob also die von den Bauelementen des Steuergeräts tolerierten Verpolungsspannungen überschritten worden sind.
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Ein Vorteil ergibt sich, wenn eine Zeitkonstante für das Aufladen des Kondensators im Verpolungsfall kleiner als 100 Millisekunden, insbesondere kleiner als 10 Millisekunden ist. Die Verpolungsanzeige, wie sie durch den Kondensator und seine Verpolspannung bereitgestellt ist, ist dann besonders sensitiv. Es genügt schon ein kurzes Verpolungsereignis, um den Kondensator auf die volle Verpolspannung aufzuladen, so dass diese also zuverlässing durch den Kondensator signalisiert wird.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Diode ein Entladewiderstand parallel geschaltet ist. Bei polrichtigem Anschluss der Gleichspannungsquelle führt dann der Entladewiderstand einen Entladestrom des Kondensators an der Diode vorbei. Mit anderen Worten entlädt sich der Kondensator bei polrichtiger angeschlossener Gleichspannungsquelle, so dass die Verpolspannung abgebaut wird und nach einer durch die anfängliche Verpolspannung, die Kapazität des Kondensators und den Widerstandswert des Widerstands bestimmten Zeit die polrichtige Versorgungsspannung über dem Kondensator abfällt. Das Bereitstellen eines Entladewiderstands weist deshalb den Vorteil auf, dass die Dauer des Entladevorgangs einen Hinweis auf den Betrag der Verpolspannung darstellt. Es kann hierüber bei einer automatisierten Auswertung überprüft werden, ob die Maximalspannung eines anderen Bauelements des Steuergeräts überschritten wurde und dieses also mit hoher Wahrscheinlichkeit durch die Verpolung beschädigt wurde.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der Leitungszweig mit der Diode und dem Kondensator ein zusätzliches Sperrelement aufweist, welches auch im Verpolungsfall den Stromfluss von der Minuspol-Leitung zur Pluspol-Leitung blockiert, falls eine am Anschluss anliegende elektrische Spannung betragsmäßig kleiner als eine vorbestimmte Auslöseschwelle ist. Bevorzugt wird als die applizierte Auslöseschwelle diejenige Verpolspannung eingestellt, ab welcher eine Schädigung der internen Bauelemente des Steuergeräts nicht mehr auszuschließen ist. Im Normalfall können das die in Datenblättern der Bauelemente angegebenen Grenzwerte sein. Im Einzelfall können auch Werte für die Auslöseschwelle anhand von Versuchen bestimmt werden. Durch das Sperrelement wird verhindert, dass bei nur geringfügigen Spannungswerten ein falscher Alarm ausgelöst wird, indem der Kondensator mit der unkritischen Verpolungsspannung aufgeladen wird, bei welcher nicht davon auszugehen ist, dass das Steuergerät tatsächlich beschädigt ist.
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Bei dem Sperrelement handelt es sich bevorzugt um eine Zener-Diode, die antiseriell zur Diode in den Leitungszweig geschaltet ist. Durch Auswählen einer Zener-Diode mit geeigneter Zener-Spannung kann auf kostengünstige Weise eine bestimmte Auslöseschwelle eingestellt werden.
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Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Kraftwagen, der bevorzugt als Personenkraftwagen ausgestaltet ist. Der erfindungsgemäße Kraftwagen zeichnet sich durch zumindest ein Steuergerät aus, welche eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts darstellt.
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Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:
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1 einen schematisierten Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts,
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2 ein Diagramm mit schematisierten Zeitverläufen von elektrischen Größen, wie sie sich bei einem Verpolungsereignis in dem Steuergerät von 1 ergeben können, und
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3 ein Diagramm mit schematisierten Zeitverläufen von elektrischen Größen, wie sie sich bei einem anderen Verpolungsereignis in dem Steuergerät von 1 ergeben können.
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In 1 ist ein Steuergerät 10 gezeigt, das beispielsweise in einem Kraftwagen, wie etwa einem Personenkraftwagen, eingebaut sein kann. Bei dem Steuergerät 10 kann es sich beispielsweise um ein Motorsteuergerät, ein Steuergerät für einen Scheibenwischer, ein infotainmentsystem, ein Telefoniemodul, eine Lenkung, eine Bremse, ein ABS, ein ESP oder eine Steuerung für ein Head-Up-Display handeln. Allgemein kann hier jedes elektronische Gerät für einen Kraftwagen verstanden werden, welches über ein Bordnetz 12 mit einer Gleichspannung U für den Betrieb versorgt wird.
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Um das Steuergerät 10 mit dem Bordnetz 12 zu verbinden, weist das Steuergerät 10 einen Anschluss 14 mit einem Pluskontakt 16 und einem Minuskontakt 18 auf. Bestimmungsgemäß wird über den Pluskontakt 16 eine Pluspol-Leitung 20 des Anschlusses 14 mit dem Plus-Potential des Bordnetzes 12, über den Minus-Kontakt 18 eine Minuspol-Leitung 22 des Anschlusses 14 mit dem Minus-Potential des Bordnetzes 12 verbunden. Bei dem Minus-Potential kann es sich insbesondere auch um das Massepotential handeln. Zur Veranschaulichung ist in 1 beispielsweise angenommen, dass es sich bei der Pluspol-Leitung 20 um die aus der Fahrzeugtechnik bekannte Klemme-30-Leitung (KL30) handeln kann. Entsprechend kann es sich bei der Minuspol-Leitung 22 beispielsweise um die Klemme-31-Leitung (KL31) handeln.
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In 1 ist der Anschluss 14 polrichtig mit dem Bordnetz 12 verbunden. geschlossenem Bordnetz 12 mit diesem elektrisch verbunden. Über die Leitungen 20, 22 ist eine Elektronik 24 des Steuergeräts 10 bei an Für den Fall, dass das Steuergerät 14 mit seinen Anschlüssen 16, 18 verkehrt herum mit dem Bordnetz 12 vorübergehend verbunden wird, kann dies im Nachhinein durch das Steuergerät 10 selbst erkannt werden. Hierzu weist das Steuergerät 10 eine Indikatorschaltung 26 auf. Die Indikatorschaltung 26 weist einen Schaltungs- oder Leitungszweig 28 auf, welcher die Pluspol-Leitung 20 mit der Minuspol-Leitung 22 verbindet.
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Durch den Leitungszweig 28 können die Leitungen 20, 22 über eine Diode D und einen Kondensator C verbunden sein, wobei die beiden Bauteile in Reihe hintereinander in den Leitungszweig 28 geschaltet sind. Der Diode D ist zusätzlich ein Entladewiderstand R1 parallel geschaltet. Über dem Entladewiderstand R1 fällt die Spannung Ur ab. Die Reihenfolge der beiden Bauteile kann anders als die in 1 gezeigte sein.
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Die Diode D ist für einen Stromfluss von der Pluspol-Leitung 20 zur Minuspol-Leitung 22 in Sperrrichtung geschaltet. Zu der Überwachungsschaltung gehört auch eine Messschaltung 30. Die Messschaltung 30 umfasst einen Komparator 32 und eine Prozessoreinheit 34, die beispielsweise einen Microcontroller (μC) umfassen kann. Die Prozessoreinheit 34 kann auch Bestand der Elektronik 24 sein.
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Der Komparator 32 weist zwei Komparatoreingänge 36, 38 auf. Der Komparator 32 kann beispielsweise einen Operationsverstärker umfassen. An einem Signalausgang 14 erzeugt der Komparator 32 ein Zustandssignal, welches als Spannungssignal Uz bezüglich beispielsweise der Minuspol-Leitung 22 über einen Messwiderstand R2 abfallen kann. Der Komparator 32 kann über eine Versorgungsschaltung 42 mit einer Versorgungsspannung U2 versorgt werden. Die Versorgungsspannung U2 kann beispielsweise aus der Gleichspannung U in der üblichen Weise erzeugt werden.
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Der Komparatoreingang 38 ist mit dem Leitungszweig 28 an einer Stelle 44 elektrisch verbunden, die sich in Bezug auf die elektrische Verschaltung zwischen dem Kondensator C und der Diode D befindet. Der andere Komparatoreingang 36 ist auf einer gegenüberliegenden Seite des Kondensators C mit einem Anschluss 46 des Kondensators C verbunden. Zwischen den Komparatoreingängen 36, 38 fällt hierdurch eine Kondensatorspannung Uc des Kondensators C ab.
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Im Folgenden ist die Funktionsweise des Steuergeräts 10 und insbesondere der Überwachungsschaltung 26 anhand von 2 und 3 beschrieben. Die 2 und die 3 stellen schematisierte Verläufe von Spannungen dar, wie sie sich in zwei Simulationen eines Betriebs der Überwachungsschaltung 26 von 1 ergeben haben.
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In 2 ist über der Zeit t ein Verlauf der Gleichspannung U, der Spannung Ur über dem Entladewiderstand R1 und die Signalspannung Zu gezeigt. Beide Diagramme zeigen Verläufe, wie sie sich nach einem Verpolungsereignis ergeben, das jeweils fünf Sekunden nach Simulationsbeginn begonnen hat und in dem gezeigten Beispiel 50 Sekunden gedauert hat. Im Fall von 2 betrug die Verpolspannung –12 Volt, im Fall von 3 betrug sie –4 Volt. Bei dem Beispiel ist angenommen, dass sich nach der Verpolung die Gleichspannung auf einen Wert von 8 Volt einstellt wird und dass der Komparator eine Ausgangsspannung von 5 Volt als High-Signal liefert.
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Die Überwachungsschaltung 26 ist in dem gezeigten Beispiel derart ausgeführt, dass die Kapazität des Kondensators C im Normalbetrieb (bei polrichtigem Anschluss des Bordnetzes 12) mit einer Zeitkonstante, die sich aus der Kapazität des Kondensators C und dem ohmschen Widerstandswert des Entladewiderstands R1 ergibt, über den Entladewiderstand R1 auf die Gleichspannung U des Bordnetzes 12 aufgeladen wird. Mittels einer geeigneten Schaltung, also hier der Messschaltung 30 mit dem Komparator 32, wird die Kondensatorspannung Uc hochohmig über die Komparatoreingänge 36, 38 abgegriffen und der Prozessoreinheit 34 zur Auswertung zugeführt. Im Verpolfall wird der Kondensator C über die Diode D sehr schnell umgeladen (t = 5 s in der Simulation). Sobald wieder ein Normalbetrieb anliegt (polrichtiger Anschlusses des Bordnetzes hier bei t = 55 Sekunden) beginnt sich der Kondensator C wieder auf die Gleichspannung U umzuladen. Dieser Vorgang dauert umso länger, je größer die Verpolspannung war. Dabei die Dauer des Umladevorgangs aber unabhängig von der dann anliegenden polrichtigen Gleichspannung U (also hier 8 V nach dem Ende der Verpolung bei t = 55 s).
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Die Kondensatorspannung Uc wird direkt dem hochohmigen Komparator 32 zugeführt. Im Verpolfall dreht sich die Polarität der Kondensatorspannung Uc in Bezug auf die polrichtige Bordnetzspannung U um und der Komparatorausgang 40, d. h. die Signalspannung Uz, kippt: In 2 ist die im Falle der Verpolspannung von –12 Volt nach 100 Sekunden ab Beginn des Normalbetriebs bei t = 55 Sekunden der Fall, also bei t = 155 s. Im Fall der Verpolspannung von –4 Volt ist dies bei ansonsten gleicher Ausgangssituation bereits nach 50 Sekunden (t = 105 Sekunden) der Fall. Durch die Zeitkonstante des Entladevorgangs, die sich aus dem Widerstandswert des Entladewiderstandes R1 und der Kapazität des Kondensators C ergibt, ist in Abhängigkeit von der Größe der Verpolspannung (hier also –4 Volt bzw. –12 Volt) nach einer bestimmten Zeitdauer dt der Kondensator C soweit umgeladen, dass dieser wieder in den Normalzustand zurückkippt (Uc > 0). Damit diese Zeitdauer dt vom Ende der Verpolung (hier gleich der Beginn des Normalbetriebs bei t = 55 Sekunden) bis zur Anzeige des Normalzustands (Uc = 0) am Komparator 32 ist ein Maß für den Betrag der Verpolspannung und signalisiert somit, inwieweit eine kritische Verpolung stattfand.
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Die Zeitdauer dt kann von der Prozessoreinheit 34 gemessen werden (z. B. mit einem Zählregister) und entsprechend der Betrag der Verpolspannung ermittelt werden. Hierzu können beispielsweise Kennfelder oder Kennlinien vorgesehen sein oder aber auch eine Berechnungsformel. Dann kann beispielsweise anhand einer Tabelle überprüft werden, ob es in dem Steuergerät ein Bauteil gibt, das zu Schaden gekommen sein könnte. Dies kann dann gezielt angezeigt werden, so dass sich hierdurch in vorteilhafter Weise auch die Reparatur des Steuergeräts in vorteilhafter Weise verkürzt, da das mit hoher Wahrscheinlichkeit beschädigte Bauteil direkt anhand der Anzeige identifiziert werden kann.
