Elektrische Schaltung einer Kraftstoffzusatzheizung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung, mit wenigstens einer laststromführenden Verbindung von einem Anschlussstecker zu einer Steuerung und wenigstens einer weiteren laststromführenden Verbindung zu der Kraftstoffzusatzheizung.

Aus der DE 100 61 458 A1 ist eine Schaltung zur Regelung der Stromaufnahme einer Kraftfahrzeug-Zusatzheizung bekannt. Der durch das PTC-Element fließende Strom wird mit einem Strommessgerät gemessen und mit einer Regeleinrichtung auf einen festen Sollwert geregelt. Nachteilig bei diesem bekannten Stand der Technik ist, dass ausschließlich das Heizelement vor Überhitzung geschützt wird, nicht jedoch die Schaltung. Eine Überhitzung der Leitungen in der Schaltung kann jedoch zum Schmelzen oder sogar zum Entflammen der Leiterplatte, auf der die Schaltung aufgebracht ist, führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Funktionssicherheit hat und die durch Überwachung wirksam gegen Überhitzung geschützt ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung nach Anspruch 1 gelöst.

Dadurch, dass der Stromdurchfluss durch die laststromführenden Verbindungen im gesamten Laststrompfad vergleichend überwacht wird, kann eine Zerstörung der Schaltung durch Überhitzung sicher verhindert werden.

Die Überwachung des Stromdurchflusses schafft die vorteilhafte Möglichkeit, bei im Rahmen der Überwachung festgestellten Unregelmäßigkeiten oder Fehlern die der Kraftstoffzusatzheizung zugeführte elektrische Leistung zu reduzieren oder ganz abzuschalten.

Zusätzlich können noch zwei in Reihe geschaltete redundante Schalter die Sicherheit der Schaltung weiter erhöhen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung ist die Figur 1 , welche eine erfindungsgemäße Schaltung für eine Kraftstoffzusatzheizung zeigt.

In Figur 1 ist eine elektrische Schaltung 9 für die Versorgung einer Kraftstoffzusatzheizung 10 als Schaltbild dargestellt. Die elektrische Schaltung 9 weist eine laststromführende Verbindung 1 1 zu einem Anschlussstecker 12 und des weiteren eine weitere laststromführende Verbindung 13 zu einer Kraftstoffzusatzheizung 10 auf. Der Stromdurchfluss durch diese Verbindungen 11 , 13 wird erfindungsgemäß überwacht, um eine Störung des Stromdurchflusses zu erkennen, die zu einer Überhitzung der Verbindungen führen würde und die schlimmstenfalls zu einer Entflammung der beispielsweise als Leiterplatte ausgeführten Schaltung 9 führen könnte. Störungen des Stromdurchflusses können beispielsweise durch defekte Lötstellen oder eine defekte Leiterbahn hervorgerufen werden, wobei der Strom an der defekten Stelle durch einen geringeren Querschnitt, verglichen mit dem Querschnitt der intakten Leiterbahn, geführt werden muss.

Dabei sind an jeweils beiden Enden der laststromführende Verbindung 11 jeweils zwei Verbindungsstellen 1 , 2 und 7, 8 angebracht, über die der Anschlussstecker 12 mit der elektrischen Schaltung 9 über Lötstellen verbunden ist. Des weiteren weist die weitere laststromführende Verbindung 13 an beiden Enden jeweils zwei Verbindungstellen 3, 4 und 5, 6 auf, über die die elektrische Schaltung 9 mit der beispielsweise als PTC-Element ausgeführten Kraftstoffzusatzheizung 10 über Lötstellen verbunden ist. Dabei ist jeweils eine Verbindungsstelle als Laststromverbindungs- stelle 1 , 3, 6, 8 und eine zugehörige zweite Verbindungsstelle als laststromführende Messverbindungsstelle 2, 4, 5, 7 ausgeführt.

Die Steuerung 14 der elektrischen Schaltung 9 weist eine Rechnereinheit 20 auf, die über zwei als MOSFET-Schalter ausgeführte Schalter 21 , 22 die Stromzufuhr zu der Kraftstoffzusatzheizung 10 ein- und ausschaltet.

Die Steuerung 14 weist einen Temperatursensor 19 zur Ermittlung der Kraftstofftemperatur auf. Weist der aus dem Tank zugeführte Kraftstoff eine geringere Temperatur als eine in der Rechnereinheit 20 festgelegte Solltemperatur auf, wird die Kraftstoffzusatzheizung 10 durch die Rechnereinheit 20 über die Schalter 21 , 22 eingeschaltet. Liegt die Temperatur des Kraftstoffs dagegen oberhalb der Solltemperatur, bleibt bzw. wird die Kraftstoffzusatzheizung 10 ausgeschaltet.

In die laststromführende Verbindung 11 sind in Reihe mehrere Komparatoren 15, 16, 17, 18 geschaltet, die jeweils Signale an die Rechnereinheit übermitteln. Die Rechnereinheit 20 öffnet und schließt die Schalter 21 , 22 abhängig von den von den Komparatoren 15, 16, 17, 18 generierten Signalen.

Der erste Komparator 15 überwacht einen Spannungsabfall von der Laststromverbindungsstelle 1 bis zu der Messverbindungsstelle 4, um die laststromführenden Verbindung 1 1 inklusive der Lötstellen zu überwachen. Der zweite Komparator 16 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 4 bis zu der Messverbindungsstelle 5, um die Schalter 21 , 22 im ausgeschalteten Zustand zu überwachen. Der dritte Komparator 17 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 5 bis zu der Messverbindungsstelle 7, um die Schalter 21 , 22 und das PTC-Element 10 im eingeschalteten Zustand zu überwachen. Der vierte Komparator 18 überwacht einen Spannungsabfall von der Messverbindungsstelle 7 bis zur Laststromverbindungsstelle 8, um die laststromführende Verbindung 1 1 inklusive der Lötstellen zu überwachen.

In jedem der Komparatoren 15, 16, 17, 18 ist ein fester Sollwertbereich für den Spannungsabfall hinterlegt. Solange der vom Komparator 15, 16, 17, 18 ermittelte Spannungsabfall innerhalb des Sollwertbereichs des Komparators 15, 16, 17, 18 liegt, generiert der Komparator 15, 16, 17, 18 ein Positiv-Signal. Dieses Positiv- Signal wird an die Rechnereinheit 20 übermittelt, die die Schalter 21 , 22 in Abhängigkeit von diesem Positiv-Signal geschlossen hält. Überschreitet oder unterschrei- tet der von einem Komparator 15, 16, 17, 18 ermittelte Spannungsabfall den zugehörigen Sollwertbereich im Komparator 15, 16, 17, 18, so generiert der Komparator ein Negativ-Signal, welches an die Rechnereinheit 20 übermittelt wird. Ein Negativ- Signal eines Komparators 15, 16, 17, 18 reicht dafür aus, dass die Rechnereinheit 20 die Schalter 21 , 22 öffnet, um die Stromzufuhr zu der Kraftstoffzusatzheizung 10 zu unterbrechen. Die Signale des Temperaturfühlers 19 bleiben in dem Fall, dass ein Komparator 15, 16, 17, 18 ein Negativ-Signal generiert, von der Rechnereinheit 20 unberücksichtigt.

Weiterhin ist die Rechnereinheit 20 so ausgestattet, dass sie durch kurzzeitiges Einschalten des einen Schalters 21 oder 22 den weiteren Schalter 22 oder 21 vor dem dauerhaften Einschalten auf einwandfreie Funktion prüft.