用于运行电路布置的方法和装置的制作方法

专利名称：用于运行电路布置的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于运行电路布置的一种方法和一种装置，该电路布置具有多个开关 元件，这些开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载，并分别设计用于，取决 于开关位置，将在开关元件的输出端上的有效信号提供给至少一个共有负载。
背景技术：
这样的开关元件例如是智能开关元件。智能开关元件是短路保护的开关元件，该 开关元件具有至少一个开关和一个对应于至少一个开关的监测单元，该监测单元借助于一 种热监测在过载电流传输时使开关断开。这些智能开关元件例如包括至少一个传感器输出 端。借助于传感器输出端可以驱动例如设计成传感器电流的传感器信号。传感器信号基本 上代表流过对应于该电流的开关的电流。传感器信号优选地比通过其所代表的、流过开关 的负截电流小了一预定的因数、例如1000。

发明内容
本发明的目的是提出用于运行电路布置的一种方法和一种装置，该方法或装置是 安全和可靠的。该目的通过独立权利要求所述的特征来实现。本发明的有利的设计方案在从属权 利要求中被表征。本发明的特征在于用于运行电路布置的一种方法和一种对应一致的装置，该电路 布置具有多个开关元件，该开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载。开关 元件分别设计用于，取决于开关位置，将在各自开关元件的输出端上的有效信号提供给至 少一个共有负载。在一个或多个确定过程中，使用来控制至少一个共有负载的至少一种对 于接通的开关元件的选择这样长时间地改变，直至对应于各自开关元件的、代表各自开关 元件的有效信号的传感器信号位于对于该传感器信号预定的数值范围中。此外，对那个至 少一种对于接通的开关元件的选择进行确定和存储，其中各自的传感器信号位于对于该传 感器信号预定的数值范围中。借助于各自的对于接通的开关元件的选择的确定，各自的传感器信号可以特别可 靠地预定对于其预定的数值范围。由此可以特别可靠地确定各自的传感器信号，各自的传 感器信号的和各自有效信号的值因此可以特别精确地确定。为了确定各自对于接通的开关元件的选择可能需要一个或多个确定过程。如果有 效信号的过程曲线例如还未稳定在预定值上、即例如在接通各自的开关元件期间，那么也 可以确定和存储一个以上的对于接通的开关元件的选择。因此各自的选择优选地对应于预 定的时间段，并在该时间段中确保了，即各自的传感器信号位于对于其预定的数值范围中。优选地可以对于预定的持续时间确定至少一种对于接通的开关元件的选择。预定 的持续时间优选地包括各自有效信号的还未稳定在预定值上的那个过程曲线。该持续时间 例如可以预定或者由此确定，即对于接通的开关元件的至少一种选择这样长时间地进行，
4直到有效信号的值不再改变。预定的数值范围例如可以预定为测量范围，从而如果信号的值在预定的数值范围 中时，则可以特别准确而可靠地确定代表有效信号的传感器信号。因此可以特别可靠地确 定有故障的共有负载，并因此特别安全地防止了电路布置的损坏。根据一种有利的设计方案，确定和存储了至少一种对于接通的开关元件的选择， 该选择对应于相关于开关元件的控制的起始时刻的预定的时间段。在接通预定的共有负载之后，传感器信号和因此有效信号典型地对应于信号过程 曲线变化。因此可以这样确定对于接通的开关元件的一种或多种选择可能性，即使得各自 的传感器信号位于与其对应的预定的数值范围中。对于接通的开关元件的每种选择可能性 优选地对应于相关于起始时刻的预定的时间段。在各自的时间段之内，传感器信号位于对 于其预定的数值范围中。这样地控制共有负载因此确保了特别安全和可靠地、以及精确地 确定传感器信号，并因此确定通过该传感器信号所代表的有效信号。根据另外一种有利的设计方案这样地确定至少一种对于接通的开关元件的选择， 即在第一确定过程期间首先接通了所有开关元件，并将各自的传感器信号和与其对应的数 值范围进行比较，并在数值上低于预定的数值范围时，在至少另外一个确定过程中断开开 关元件的各自的子设备，直至各自的传感器信号位于对于其预定的数值范围中。这有利地在于，可以特别简单并且可靠地确定至少一种对于接通的开关元件的选 择可能性。根据另一种有利的设计方案这样地预定至少一种对于接通的开关元件的选择，即 在第一确定过程期间首先接通开关元件，并将各自的传感器信号和与其对应的数值范围进 行比较，并在数值上超过了预定的数值范围时，在至少另外一个确定过程中接通开关元件 的各自的子设备，直到各自的传感器信号位于对于其预定的数值范围中。这有利地在于，可以特别简单并且可靠地确定至少一种对于接通的开关元件的选 择可能性。根据另外一种设计方案，确定和存储了传感器信号的过程曲线，该传感器信号对 应于对于接通的开关元件的各自的选择，该过程曲线代表至少一个预定的共有负截。除了至少一种对于接通的开关元件的选择之外，还可以确定和存储传感器信号 的、代表共有负载的那个过程曲线。传感器信号的、代表至少一个共有负载的存储的过程曲 线例如对应于相关于控制的起始时刻的时间段。在共有负载运行时可以借助于传感器信号 的过程曲线的确定来特别简单和可靠地识别该负载。在识别至少一个预定的共有负载之 后，可以根据至少一种对于接通的开关元件的选择对开关元件进行控制，该选择对应于传 感器信号的存储的过程曲线，通过这种过程曲线代表了预定的共有负载。根据另外一种有利的设计方案，将传感器信号的当前确定的过程曲线与传感器信 号的至少一个存储的过程曲线进行比较，其中传感器信号的、至少一个存储的过程曲线代 表至少一个预定的共有负载。取决于该比较来识别至少一个预定的共有负载。借助于传感器信号的当前确定的过程曲线与传感器信号的至少一个存储的过程 曲线进行的比较，可以特别简单并且可靠地识别至少一个预定的共有负载。在识别至少一 个共有负载之后，至少一种对于接通的开关元件的选择可以对应于该负载，该选择又对应 于传感器信号的存储的过程曲线。由此可以确保至少一个共有负载可靠并且安全地运行。
5此外可以快速且安全地探测到一个有故障的共有负载，并可靠地避免电路布置的损坏。此外，本发明的特征在于用于运行电路布置的一种方法和一种对应一致的装置， 该电路布置具有多个开关元件，这些开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负 载，并分别设计用于，取决于开关位置将在各自开关元件的输出端上的有效信号提供给至 少一个共有负载。在控制至少一个预定的共有负载期间，对于预定的第一持续时间来说，接 通所有的开关元件。对于预定的第二持续时间来说，借助于至少一种对于接通的开关元件 的、对应于预定的共有负载的预定的选择来控制开关元件，其中各自的传感器信号位于对 于其预定的数值范围中。开关元件的、对应于第一持续时间的控制可以使共有负载特别少损耗地运行。在 这种控制期间代表了各自有效信号的传感器信号不在对于其预定的数值范围中。开关元件 的、对应于第二持续时间的控制则相反可以使至少一个共有负载实现特别安全且可靠的运 行。在此控制期间，代表了各自有效信号的传感器信号位于对于其预定的数值范围中，从而 可以特别安全且可靠地确定有故障的共有负载，并特别可靠地避免电路布置的损坏。根据一种有利的设计方案，在控制期间识别各自预定的共有负载，其中接通所有 的开关元件。在第二持续时间期间，借助于那个对于接通的开关元件的预定的选择来控制 开关元件，这种选择对应于至少一个预定的共有负载。这有利地在于，借助于对于接通的开关元件的预定的选择，可以确保至少一个共 有负载的特别安全且可靠的运行，该选择对应于至少一个预定的负载。优选地可以对至少一个预定的共有负载周期性交替地进行控制，从而确保至少一 个共有负载的特别的少损耗的且同时安全的运行。这有利地在于，可靠地确定有故障的共 有负载，并同时确保电路布置的少损耗的运行。


以下根据示意图对本发明的实施例加以详细说明。附图示出
图1是具有多个开关元件的电路布置；
图2是在第--预定的共有负载时传感器信号的第--时序图3是在第--预定的共有负载时传感器信号的第二二时序图4是在第--预定的共有负载时传感器信号的第三1时序图5是在第二二预定的共有负载时传感器信号的第--时序图6是在第二二预定的共有负载时传感器信号的第二二时序图7是在第二二预定的共有负载时传感器信号的第三1时序图8是在第二二预定的共有负载时传感器信号的第四时序图。
在所有附图中，具有相同结构或功能的元件在图中用相同的参考标号表示。
具体实施例方式
在图1中示出了电路布置，具有第一开关元件Tl、第二开关元件T2和第三开关 元件T3。第一、第二和第三开关元件Tl，T2和T3例如设计成智能开关元件，并分别包括监 测单元和开关。监测单元分别例如设计成热监测装置。开关元件Tl，T2和T3对应于输入 信号S_V，该输入信号例如设计成机动车的整车电源的供电电压。对应于各自开关元件的开关分别例如设计成场效应晶体管，并优选地布置在输入信号S_V的接口和对应于各自开 关元件的负载输出端之间。但原则上也可以考虑另外一种技术人员已知的开关元件结构形 式。开关元件例如可以单独地设计或者集成在共有的开关单元中。此外在图1还示出了处理单元EU。处理单元EU设计用于实施用于运行电路布置 的方法。处理单元EU包括第一输入_输出-输出端101，第二输入-输出-输出端102和 第三输入_输出-输出端103。第一输入-输出-输出端IOl在输出端方面对应于第一控 制信号S_IN1。第二输入-输出-输出端在输出端方面对应于第二控制信号S_IN2，并且第 三输入-输出_输出端103在输出端方面对应于第三控制信号S_IN3。第一控制信号S_IN1 在输入端方面对应于第一开关元件Tl的第一开关输入端INl。第二控制信号S_IN2在输入 端方面对应于第二开关元件T2的第二开关输入端IN2。第三控制信号S_IN3在输入端方面 对应于第三开关元件T3的第三开关输入端IN3。处理单元EU的第一、第二和第三输入-输 出-输出端101，102和103(如果它们配置成输出端的话)例如分别具有高电平或者低电 平，即例如高电平为3. 3V或者低电平为0V，它们借助于处理单元EU可以相互独立地被预 定。借助于第一控制信号S_IN1，处理单元EU可以在非过载时任意地接通或断开第一开关 元件Tl。借助于第二控制信号S_IN2，处理单元EU可以在非过载时任意地接通或断开第二 开关元件T2。借助于第三控制信号S_IN3，处理单元EU可以在非过载时任意地接通或断开 第三开关元件T3。第一、第二和第三开关元件T1，T2和Τ3因此可以借助于处理单元EU相 互独立地进行控制。处理单元EU此外在输入端方面在第一模数转换器_输入端ADl处对应于第一传 感器信号S_FB1。第一传感器信号S_FB1在第一分接点APl处分接，该分接点对应于第一 开关元件Tl的第一传感器输出端I_S1和并联电阻R_S1的、朝向第一开关元件Tl的端部。 第一传感器信号S_FB1代表设计成有效信号的第一负载电流I_L1。类似于第一传感器信 号S_FB1使第二传感器信号S_FB2在第二分接点AP2处分接。第三传感器信号S_FB3在 第三分接点AP3处分接。第二分接点AP2对应于第二开关元件T2的第二传感器输出端1_ S2和第二并联电阻R_S2的、朝向第二开关元件T2的端部。第三分接点AP3对应于第三开 关元件T3的第三传感器输出端I_S3和第三并联电阻R_S3的、朝向第三开关元件T3的端 部。第二传感器信号S_FB2或第三传感器信号S_FB3对应于处理单元EU的第二模数转换 器_输入端AD2或第三模数转换器-输入端AD3。第二传感器信号S_FB2或第三传感器信 号S_FB3因此代表了设计成有效信号的第二负载电流I_L2或第三负载电流I_L3。第一、第二和第三模数转换器-输入端AD1，AD2和AD3优选地对应于处理单元EU 的模数转换器。借助于处理单元EU的模数转换器可以将模拟信号的、例如第一、第二和第 三传感器信号S_FB1，S_FB2和S_FB3的值变换成数字值，从而可以借助于例如设计成微控 制器和因此设计成数字处理单元的处理单元EU，继续对该数字值进行处理。第一、第二和第 三模数转换器_输入端AD1，AD2和AD3原则上但是也可以对应于处理单元EU的不同的模 数转换器。除了这三个模数转换器_输入端之外，原则上也可以的是，将第一、第二和第三传 感器信号3_ 81，S_FB2*S_FB3在输入端方面传输给一个共有的多路转接器。多路转接 器在输出端方面对应于处理单元EU的模数转换器-输入端。此外，两个控制信号在输入端方面导向多路转接器，这些控制信号可以借助于处理单元EU进行控制。取决于对处理单元 EU的预定的控制，借助于多路转接器选出对应于控制的传感器信号，并借助于模数转换来 确定。这种布置的优点在于，即只需要处理单元EU的一个模数转换器_输入端，并且借助 于多路转接器可以特别地将多个传感器信号导向模数转换器-输入端。第一并联电阻R_S1的背向第一开关元件Tl的端部对应于基准电位GND。此外第 二并联电阻R_S2的背向第二开关元件T2的端部对应于基准电位GND。第三并联电阻R_S3 的背向第三开关元件T3的端部对应于基准电位GND。基准电位GND例如设计成机动车的地 线。处理单元原则上也可以包括三个以上的输入-输出-输出端和三个以上的模数转 换器-输入端，并因此控制三个以上的开关元件。优选的电路布置包括直到八个开关元件， 这些开关元件借助于处理单元EU相互独立地控制，并对应于至少一个预定的共有负载R_ L。但原则上也可以控制更多或更少的开关元件。在输出端方面，第一、第二和第三开关元件Tl，T2和T3对应于在第四分接点AP4 上的至少一个预定的共有负载R_L的第一端部。因此第一开关元件Tl借助于第一负载输 出端0UT1、第二开关元件T2借助于第二负载输出端0UT2以及第三开关元件T3借助于第三 负载输出端0UT3，与共有负载R_L的第一端部连接。预定的共有负载R_L的第二端部对应于基准电位GND。在各自的开关元件的开关接通时，在输入信号V_IN的接口和各自的负载输出端 之间优选地低电阻地接入一个电连接器。在各自的开关元件的开关断开时，输入信号乂_讯 的电连接器高电阻地连接各自的负载输出端。预定的共有负载R_L例如设计成机动车的白炽灯。白炽灯例如设计成在机动车探 照灯中的照明装置，或者设计成机动车舱内照明的照明装置。共有负载原则上也可以代表 多于一个的负载、即例如多个白炽灯，它们因而优选地电并联地布置。在共有负载R_L的运 行中，该负载对应于共有的负载电流I_L，该电流借助于第一和/或第二和/或第三开关元 件Tl和/或T2和/或T3引导。在接通第一开关元件Tl时，至少一个共有负载R_L在输 入端方面对应于第一负载电流I_L1。在第二开关元件T2接通时，至少一个共有负载R_L在 输入端方面对应于第二负载电流I_L2。在第三开关元件T3接通时，至少一个共有负载R_ L在输入端方面对应于第三负载电流I_L3。在第四分接点AP4上，第一、第二和第三负载电 流I_L1，I_L2和I_L3相加成为共有的负载电流I_L。为了运行预定的共有负载R_L，可以借助于开关元件T1，T2和Τ3实现不同的控制组合。例如第一控制组合对应于一个接通的开关元件和两个断开的开关元件，即例如接 通的第一开关元件Tl、断开的第二开关元件Τ2和断开的第三开关元件Τ3。因此共有负载 电流I_L基本上只是对应于接通的开关元件的负载电流，即例如第一开关元件Tl的第一负 载电流I_L1。在第一控制组合中，接通的开关元件的负载电流设计成基本上与共有负载电 流I_L相同。接通的开关元件的代表了负载电流的传感器信号的值因此设计得特别高，并 基本上与共有负载电流I_L的值相同。第二控制组合例如对应于两个接通的开关元件和一个断开的开关元件，即例如接 通的第一和第二开关元件Tl和T2以及断开的第三开关元件T3。因此共有负载电流1立对
8应于两个接通的开关元件的负载电流，即例如第一和第二负载电流I_L1和I_L2。在这种控 制组合中，各自接通的开关元件的负载电流的值优选地设计低于在第一控制组合中的各自 负载电流的值。第三控制组合例如对应于三个接通的开关元件，即例如接通的第一、第二和第三 开关元件T1，T2和T3。因此共有负载电流I_L对应于全部三个开关元件的负载电流。在第 三控制组合中，共有负载电流I_L也就是说分配成第一、第二和第三开关元件Tl，T2和T3 的三个负载电流。在三个开关元件Tl，T2和T3的结构形式相同的情况下，第一、第二和第 三负载电流I_L1，I_L2和I_L3的数值优选地设计相等，然而低于在第一和第二控制组合中 的各自开关元件的各自负载电流。除了这里举例表示的接通和断开的开关元件之外，其它开关元件原则上也可以分 别接通或断开。通过对开关元件的控制组合进行相应地选择，代表了各自负载电流的传感器信号 的值的大小可以改变。通过接通附加的开关元件使各自的传感器信号的值减小并且通过断 开附加的开关元件使各自的传感器信号的值升高。如果对于各自的传感器信号的值预定各 自的数值范围，那么可以通过改变控制组合这样地影响各自的传感器信号的值，即使得其 值位于对于其预定的数值范围中。各自的控制组合因此代表了一种对于接通的开关元件预 定的选择。在此应该指出，在测量预定的共有负载的负载电流时，预定一种具有尽可能高的 测量精度的预定测量范围，以便确保能够最佳地监测至少一个预定的共有负载，并因此最 佳地防止过载。如果例如只预定第一控制组合，那么在各自的开关元件的电流负载较小时， 仅仅较小的负载电流流过各自接通的开关元件。在电流负载较大时，例如较大的负载电流 流过各自接通的开关元件。对各自的负载电流的监测优选地借助于代表了各自负载电流 的各自传感器信号的确定来进行。如果只预定第一控制组合用于控制预定的共有负载，那 么必须借助于接通的开关元件，对于可能的过载而监测对应于较小的电流负载的电流和对 应于较大的电流负载的电流。因此为了在较小的或较大的电流负载时实现对共有负载的监 测，基本上只是提供具有限定测量精度的测量范围，因而基本上并不确保准确地监测至少 一个共有负载R_L。通过应用多个如图1所示那样的、可以并联控制的开关元件，可以借助 于在控制至少一个共有负载R_L期间控制组合的变化，为各自预定的共有负载提供适合的 测量范围。如果共有负载也可以不同地设计的话，那么这是特别有利的。当然，为了为各自的开关元件预定具有适合的测量精度的适合的数值范围，必须 首先可靠地识别各自的共有负载。在图2中示出了开关元件的第一控制组合。示出的是第一、第二和第三控制信号 S_IN1,S_IN2和S_IN3的以及第一传感器信号S_FB1的在时间上的过程曲线。在图2中作 为接通的开关元件举例示出了第一开关元件Tl，其中原则上另一个开关元件也可以设计成 第一控制组合的接通的开关元件。第一传感器信号S_FB1的在时间上的过程曲线代表了流 过第一开关元件Tl的第一负载电流I_L1的过程曲线。相应于第一控制组合，仅仅接通第 一开关元件Tl，而第二和第三开关元件T2和T3断开。第一传感器信的过程曲线 因此基本上代表了流过预定的共有负载R_L的共有负载电流I_L的过程曲线，该负载在图 2中例如设计成白炽灯。
9
在接通时刻tl借助于第一控制信号s_mi接通第一开关元件Tl。第一传感器信 号S_FB1的过程曲线在接通时刻tl开始，代表了设计成白炽灯的共有负载R_L的接通电流 的过程曲线。对于另一种共有负载R_L，第一传感器信的过程曲线可相应改变。第一传感器信号S_FB1的过程曲线例如接近第一预定的传感器信号值I_FB1，并 从时刻t2起稳定在该值上。此外要指出的是，第一传感器信号值I_FB1针对第一传感器信号S_FB1，并且通过 第一传感器信号值I_FB1所代表的、第一负载电流I_L1的值增大了预定的因数，例如增大 了因数1000。对应于各自传感器信号的、接通的传感器信号的数值范围分别通过下极限传感器 信号值和上极限传感器信号值来预定。例如对应于第一开关元件Tl的数值范围，借助于第 一下极限传感器信号值I_L_TH1和第一上极限传感器信号值I_H_TH1来预定。下和上极限 传感器信号值代表了一个数值范围，该数值范围可以设计为带有适合的测量精度的测量范 围。例如对应于各自开关元件的数值范围基本上代表了开关元件的传感器信号范围，在该 范围内借助于传感器信号确保了准确且安全地代表了各自的负载电流。如根据图2所示，第一传感器信号S_FB1的过程曲线在接通时刻tl之后，在数值 上超过第一上极限传感器信号值I_H_TH1，并因此位于对应于第一传感器信号S_FB1的数 值范围之外。在预定的数值范围之外，第一传感器信号的过程曲线的各自的值虽然 可以借助于模数转换确定，但是仅仅以受限制的测量精度确定。根据第一传感器信号S_FB1的过程曲线的另一时序图和第一、第二和第三控制信 号S_IN1，S_IN2和S_IN3的过程曲线，在图3中示出了具有相应变动的、接通的开关元件的 第一实施例。第一传感器信号S_FB1的在时间上的过程曲线代表了第一负载电流I_L1的 过程曲线。共有负载R_L再次设计成机动车的白炽灯。在接通时刻tl，首先借助于第三控制组合来控制预定的共有负载R_L，也就是说， 首先接通全部三个开关元件Tl，T2和T3。因此这样地减小各自的传感器信号的值，即传感 器信号的值分别位于预定的数值范围中。如在图3中所示，第一传感器信号的过程 曲线，在接通时刻tl之后，位于与其对应的数值范围中。第二和第三传感器信号S_FB2和 s_FB3的过程曲线设计成基本上类似于第一传感器信号的过程曲线。因为在时刻t5，有可能在数值上低于第一下极限传感器信号值I_L_TH1，所以在 时刻t5借助于第三传感器信号S_IN3断开第三开关元件T3。接通的开关元件Tl和T2的 传感器信号的值升高，并避免低于第一下极限传感器信号值I_L_TH1。在时刻t6，第一传感器信号S_FB1的过程曲线稳定在第一预定的传感器信号值1_ FBl上。第一传感器信号值I_FB1在图3中对应于第一传感器信号S_FB1的数值范围，并且 示出了第一传感器信号S_FB1的、可以特别准确并且可靠地确定的值。从时刻t6起，第一传感器信号S_FB1的过程曲线可以借助于连续的和/或周期性 的模数转换而进行监测。因为第一传感器信号S_FB1的过程曲线从时刻t5起位于对于其预定的数值范围 中，所以对于共有负载R_L的这种控制来说不需要接通另外一个开关元件、例如第三开关 元件T3。为了使白炽灯运行作为预定的共有负载R_L，因此根据图3在时间段tl至t5中需要开关元件的第三控制组合，并且在从时刻t5起的时间段中需要第二控制组合，因此使传 感器信号的各自的值位于对于其预定的数值范围中。根据图4，借助于第一传感器信号S_FB1的过程曲线的另一时序图和第一、第二和 第三控制信号S_IN1，S_IN2和S_IN3的过程曲线示出了另一个实施例。类似于图3，在图4中在时刻t5断开第三开关元件T3，并因此避免了数值上低于 第一下极限传感器信号值I_L_TH1。第一和第二开关元件Tl和T2相应于第二控制组合继 续接通。类似于图3，在图4中在时刻t6，第一传感器信号S_FB1的过程曲线稳定在第一预 定的传感器信号值I_FB1上。在时刻t7借助于处理单元EU预定第三控制组合，并因此借助于第三控制信号S_ IN3接通第三开关元件T3。从该时刻t7起，共有负载I_L由第一、第二和第三负载电流1_ Li，I_L2和I_L3产生。因此第一负载电流I_L1的值在数值上减小，并因此使第一传感器 信号S_FBI的值也减小。第三控制组合的优点在于，各自开关的，即例如开关元件T1，T2和 Τ3的各自的内电阻、例如漏_源电阻电并联连接，并因此使产生的电阻的值小于开关元件 Τ1，Τ2或Τ3的三个内电阻中的最小值。因此使电路布置的损耗功率下降，由此可以确保共 有负载R_L特别有效地运行。为了准确地确定第一传感器信号的各自的值，当然第 三种控制组合不适用，这是因为第一传感器信号S_FB1的过程曲线在数值上小于第一下极 限传感器信号值I_L_TH1，并且因此在该时间段内仅能利用受限制的测量精度确定第一传 感器信号S_FB1。在时刻t8，又使第三开关元件T3借助与其对应的第三控制信号S_IN3断开，并因 此重新预定第二控制组合。在时刻t9重新预定第三控制组合并因此又接通第三开关元件 T3。在时刻t8和t9之间的时间段内，第一传感器信号S_FB1的值重新升高，并位于 对于其预定的、在第一下极限传感器信号值I_L_TH1和第一上极限传感器信号值I_H_TH1 之间的数值范围中。在此时间段内，可以重新利用适合的测量精度确定第一传感器信号S_ FBI，并特别准确地监测预定的共有负载R_L。如果只是对于预定的时刻必需确定各自传感器信号的当前的值，并且对于其余的 时间段则不需要确定各自的传感器信号的话，那么在图4中根据第二和第三控制组合的一 种在时间上交替的控制是特别有利的。第二和第三控制组合的在时间上交替的控制，特别 有利地结合了利用适合测量精度对各自传感器信号的准确的确定和对共有负载R_L的损 耗功率特别少的控制。根据开关元件的第二和第三控制组合，可以特别有利地周期性交替 地控制。设计成白炽灯的预定的共有负载R_L具有共有负载电流I_L的过程曲线，其在图 2中通过第一传感器信号的过程曲线代表。如果确定了各自的传感器信号的这种过 程曲线，那么各自的传感器信号的这种过程曲线就对应于作为共有负载R_L的白炽灯。因 此各自的传感器信号的这样的过程曲线代表了作为共有负载R_L的白炽灯。如果多个白炽 灯并联地电连接，将各自的过程曲线相加，但还继续代表了作为共有负载R_L的白炽灯。为了能够特别安全且可靠地识别共有负载R_L，首先需要对各自的传感器信号的、 代表共有负载R_L的过程曲线进行确定和存储。特别有利的是，传感器信号的各自的过程曲线位于对于其预定的数值范围中，而且因此可以特别准确地确定传感器信号。如根据图3 或4所示，在接通之后，需要接通的开关元件的不同控制组合，以便使各自的传感器信号对 应于对于其预定的数值范围。除了传感器信号的过程曲线之外，优选地也对至少一种对于 接通的开关元件的选择进行确定和存储。可以优选地借助于处理单元EU确定和存储各自的传感器信号的过程曲线和对此 所需的开关元件的控制组合。根据图5示出了第一控制组合的在时间上的过程曲线，其中例如接通第一开关元 件Tl，并且断开第二和第三开关元件T2和T3。第一传感器信的过程曲线与图3 或4相比较，代表预定的共有负载R_L的共有负载电流I_L，该负载现在例如设计成氙照明 装置。第一传感器信号3_冊1的过程曲线基本上设计成台阶状。在接通时刻tl，代表了共有负载电流I_L的第一传感器信号S_FB1升高(理想地 示出)。第一传感器信号S_FB1的过程曲线在时刻tl开始时相应于设计成氙照明装置的共 有负载R_L的接通电流的过程曲线。在时刻tlO，第一传感器信号S_FB1的过程曲线重新升高。在时刻til和时刻tl2， 第一传感器信的过程曲线下降，以便从该时刻tl2起稳定到预定的值上，该值例如 代表了氙照明装置的额定电流。除了第一传感器信号S_FB1的过程曲线之外，在图5中也示出了第一下极限传感 器信号值I_L_TH1和第一上极限传感器信号值I_H_TH1。第一下极限传感器信号值I_L_TH1 和第一上极限传感器信号值I_H_TH1代表了第一传感器信号S_FB1的预定的数值范围。该 预定的数值范围在数值上基本上低于或者高于第一传感器信号的过程曲线，从而仅 可以以受限制的测量精度确定第一传感器信号S_FB1。为了能够准确地确定各自的传感器信号，对于设计成氙照明装置的共有负载R_L 也必须确定至少一种对于接通的开关元件的选择，以便使各自的传感器信号位于对于其预 定的数值范围中。在图6中示出了第一传感器信号S_FB1的在时间上的过程曲线以及第一、第二和 第三控制信号S_IN1，S_IN2和S_IN3的过程曲线。在接通时刻tl首先预定第一控制组合，即一个接通的和两个断开的开关元件。在 接通时刻ti，例如借助于第一控制信号s_mi使第一开关元件τι接通，并使第二和第三开 关元件T2和T3继续保持断开。第一传感器信号S_FB1升高(理想地示出)到位于对于其 预定的数值范围中的预定值，并因此可以准确和安全地以适合的测量精度确定第一传感器 信号S_FB1。在时刻tlO预定第三控制组合，也就是说附加地借助于第二和第三控制信号 S_IN2和S_IN3接通第二和第三开关元件T2和T3。因此共有负载电流I_L分成第一、第二 和第三负载电流I_L1，I_L2和I_L3。第一传感器信号S_FB1的值因此在该时间段中降低， 并位于预定的数值范围中。在时刻tll，预定第二控制组合，也就是说例如借助于第三控制信号S_IN3断开第 三开关元件T3，从而从该时刻tll起，第一和第二开关元件Tl和T2继续接通。因此第一传 感器信号S_FB1的值继续位于预定的数值范围中，从而这里也确保了准确地确定第一传感 器信号S_FB1。在时刻tl2，重新预定第一控制组合，也就是说，例如借助于第二控制信号S_IN2
12断开第二开关元件T2，从而仅仅还接通第一开关元件Tl。从该时刻tl2起，共有负载电流 I_L稳定，而且第一传感器信号S_FB1在该时刻tl2代表了第一负载电流I_L1，该负载例如 代表了共有负载R_L的额定电流。为了确保准确地确定各自传感器信号的过程曲线和与之对应的负载电流，在tl 和tio之间的时间段中需要第一控制组合，在tio和til之间的时间段中需要第三控制组 合，在til和tl2之间的时间段中需要第二控制组合，并且在时刻tl2之后的时间段中则重
新需要第一控制组合。在时刻tl和时刻tl2之间的时间段中的第一传感器信号S_FB1的过程曲线位于 预定的数值范围中，并继续代表了设计成氙照明装置的共有负载R_L。这里也借助于处理单元EU确定和存储第一传感器信号S_FB1的过程曲线和为此 所需要的、接通的开关元件的控制组合。根据图7说明了确定代表了共有负载R_L的、各自的传感器信号的过程曲线，即例 如第一传感器信号S_FB1的过程曲线。因此借助于处理单元EU执行一个或多个确定过程， 以便确定和存储各自的传感器信号的过程曲线和对应于该过程曲线的、接通的开关元件的 控制组合。在第一确定过程中，在接通时刻tl首先预定第三控制组合，也就是说在接通时刻 tl接通第一、第二和第三开关元件Tl，T2和T3。借助于处理单元EU使第一传感器信号S_ FBI的第一值Vl与第一下极限传感器信号值I_L_TH1进行比较，并确定在数值上低于第一 下极限传感器信号值I_L_TH1。因为第一传感器信号S_FB1的值在这个时间段里并不位于 对于其预定的数值范围中，因此使第一确定过程优选地在这里停止，并借助于控制信号断 开所有的开关元件。为了优化的目的，原则上也可以继续对于紧接着的时间段执行第一确 定过程。如果在一个紧接着的预定的时间段内、例如在时刻tlO和til之间需要第三控制 组合，那么这是特别有利的，因此各自传感器信号的值位于对于其预定的数值范围中。在第二确定过程中，在接通时刻tl优选地预定第二控制组合，即例如接通第一和 第二开关元件Tl和T2。首先仍断开第三开关元件T3 (见第三控制信号S_IN3的虚线图 示)。该第二控制组合对应于第一传感器信号S_FB1的第二值V2 (见第一传感器信号S_ FBI的虚线图示)。该值也与第一下极限传感器信号值I_L_TH1进行比较。重新确定在数 值上低于第一下极限传感器信号值I_L_TH1。因为借助于第二控制组合，第一传感器信号 S_FB1的值也没有位于对于其预定的数值范围中，因此这里也优选地停止第二确定过程，并 借助于控制信号断开所有的开关元件。这里基于优化的目的也可以考虑继续对紧接着的时 间段预定第二控制组合。在第三确定过程中，现在预定第一控制组合，即例如仅仅接通第一开关元件Tl并 且断开第二和第三开关元件T2和T3(见第二和第三控制信号S_IN2和S_IN3的虚线和点 线图示)。第一控制组合对应于第一传感器信号S_FB1的第三值V3 (见第一传感器信号S_ FBI的点线图示)。借助于处理单元EU也将第三值V3与第一下极限传感器信号值I_L_TH1 进行比较。附加地可以将第三值V3也与第一上极限传感器信号值I_H_TH1进行比较，以便 防止可能超过第一上极限传感器信号值I_H_TH1。借助于第一控制组合，第一传感器信号 S.FB1的第三值V3位于对于其预定的数值范围中。因此确保以适合的测量精度确定在tl 和tlO之间的时间段中的传感器信号S_FB1。该时间段因此对应于开关元件的第一控制组合和第一传感器信号S_FB1的相应的过程曲线，并存储在处理单元EU中。因为第一传感器信号S_FB1的值借助于第一控制组合而位于对于其预定的数值 范围中，因此可以对于紧接着的时间段执行第三确定过程。类似于在ti和tio之间的第一 时间段，可以借助于处理单元EU，在tio和til之间的时间段中重新首先预定开关元件的第 三控制组合。但也可以可替代地利用已有的第一控制组合继续进行。如果第一传感器信号 S.FB1的值不位于对于其预定的数值范围中，则预定第二控制组合，并且如果这些值也不位 于预定的数值范围中，那么最后预定第一控制组合。如果在应用了所有可能的控制组合之后，各自传感器信号的值也不位于对于其预 定的数值范围中，那么例如可以假定的是，可以只是以受限制的测量精度实现对开关元件 的现有数量和结构形式进行确定，并因此并不安全地确保预定的共有负载R_L的运行。可 替代地，也可以中断对于预定的共有负载的进一步控制，以避免可能的损坏。也就是说对于各自的时间段优选地可以这样地确定各自的传感器信号的过程曲 线并进行对各自对应的控制组合的确定，即首先执行第三、然后第二、最后第一控制组合。 原则上也可以这样来进行确定，即首先执行第一、然后第二、最后第三控制组合。但可替代 地也可以将两种确定策略相组合。但是原则上也可以考虑其它的确定策略以用于确定所需 的控制组合。控制组合的可能的数量相应于在多于三个开关元件时增加，或者在少于三个开关 元件时减少。如果控制多于三个开关元件，那么可以这样确定所需的控制组合，S卩如果以前的 控制组合不适合的话，首先接通所有开关元件，并利用每个其它的确定过程断开一个开关 元件。可替代地，在开始也可以只接通一个开关元件，并利用每个其它所需的确定过程对于 各自时间段来说接通另外一个开关元件。对各自的控制组合和因此得出的各自传感器信号的过程曲线进行确定和存储，根 据图7所示出的这种确定和存储可以类似地也在各自传感器信号的另一过程曲线上、例如 在第一传感器信号S_FB1的、代表了白炽灯的过程曲线上(正如在图3和4中所示的那样) 执行。如果一个未知的共有负载R_L例如与开关元件Tl，T2和T3连接，那么可以优选地 借助于与各自的传感器信号的存储的过程曲线的比较，推断出共有负载R_L。由此出发，即对于白炽灯的传感器信号的控制组合和过程曲线以及对于氙照明装 置的传感器信号的控制组合和另一个过程曲线，借助于处理单元EU来确定和存储，由此根 据图8对于共有负载R_L的识别详细说明。图8示出了第一传感器信号S_FB1的第一存储的过程曲线S_FB1_1，该过程曲线 代表了设计成氙照明装置的共有负载R_L。此外图8还示出了第一传感器信号S_FB1的第 二存储的过程曲线S_FB1_2，该过程曲线代表了设计成白炽灯的共有负载R_L。第一传感器 信号S_FB1的、第一和第二存储的过程曲线S_FB1_1和S_FB1_2优选地存储在处理单元EU 中。如果现在使一个未知的共有负载(图8中未示出)与开关元件连接，那么在接通 时刻tl例如预定第三控制组合，也就是说第一、第二和第三开关元件Tl，T2和T3接通。在 时刻tl3，借助于模数转换，例如确定第一传感器信号3_冊1的当前值。如果第一传感器信
14号S_FB1的确定值位于对于其预定的数值范围中，那么将其与在处理单元EU中对应于时刻 tl3的、存储的过程曲线的存储值进行比较，这些存储的过程曲线对应于第三控制组合。例 如将第一传感器信号S_FB1的确定的值与第一存储的过程曲线S_FB1_1的、对应于时刻tl3 的值进行比较，这是因为只是该过程曲线在时刻tl3对应于第三控制组合。如果第一传感 器信号S_FB1的确定的值在数值上位于第一存储过程曲线S_FB1_1的、对应于时刻tl3的 数值范围中，那么优选地得出，共有负载R_L设计成白炽灯。相反，如果第一传感器信号S_FB1的确定的值未在对于其预定的数值范围中，那 么可以得出，共有负载R_L设计成氙照明装置，这是因为当根据第三种控制组合进行控制 时只是在这种情况中传感器信号的值不在预定的数值范围中。原则上也可以考虑共有负载 的、技术人员已知的其它识别策略。在已知是白炽灯的共有负载R_L继续运行时，执行对应于白炽灯而存储的控制组 合，从而使第一传感器信号S_FB1的过程曲线位于对于其预定的数值范围中，并确保了以 适合的测量精度确定第一传感器信号S_FB1。为了能够确保特别安全地确定共有负载R_L，可以对第一传感器信号S_FB1进行 一个或多个进一步的确定过程，即例如在另外一个时刻tl4。如果确定的值例如与第一传感 器信号S_FB1的第二存储的过程曲线S_FB1_2的、对应于这个时刻所存储的值一致，那么可 以以特别高的安全性对应于作为共有负载R_L的白炽灯。原则上也可以这样地进行对各自的共有负载R_L的识别，即首先在接通时刻tl开 始那种对应于最后控制的共有负载R_L的控制组合。如果例如在最后的控制期间借助于开 关元件控制作为共有负载R_L的氙照明装置，那么在接通时刻tl开始一个控制组合，这种 控制组合对应于接通时刻tl和氙照明装置。此外原则上可以考虑，以统计学的方式确定至今运行的共有负载R_L，并取决于由 此得出的可能性，即将当前的共有负载R_L与开关元件连接，来选出一种预定的控制组合。除了应用一个或多个相同的负载作为预定的共有负载R_L，即例如多个白炽灯或 多个氙照明装置之外，也可以考虑将不同负载的组合作为共有负载R_L连接于开关元件 上。因此共有负载R_L例如可以具有至少一个白炽灯和至少一个氙照明装置。除了确定和存储至少一种控制组合和由此得出的各自传感器信号的过程曲线之 外，可以预定至少一种控制组合和各自传感器信号的过程曲线，并已经将它们存储在处理 单元中。因此不需要事先的确定过程，即确定至少一种控制组合和各自的传感器信号的过 程曲线。
权利要求
一种用于运行电路布置的方法，所述电路布置具有多个开关元件(T1，T2，T3)，所述开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载(R_L)，并分别设计用于取决于开关位置将在各自所述开关元件的输出端(OUT1，OUT2，OUT3)上的有效信号(I_L1，I_L2，I_L3)提供给至少一个所述共有负载(R_L)，在所述方法中 在一个或多个确定过程中，使用来控制至少一个所述共有负载(R_L)的至少一种对于接通的开关元件(T1，T2，T3)的选择这样长时间地改变，直至各自所述开关元件(T1，T2，T3)的、代表各自所述开关元件(T1，T2，T3)的所述有效信号(I_L1，I_L2，I_L3)的传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中； 对那个至少一种对于接通的所述开关元件(T1，T2，T3)的所述选择进行确定和存储，其中各自的所述传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的所述数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对那个至少一种对于接通的所述开关元件(Tl， T2，T3)的所述选择进行确定和存储，所述选择对应于相关于所述开关元件(Tl，T2，T3)的 控制的起始时刻(tl)的预定时间段。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中这样确定至少一种对于接通的所述开关元件 (Tl，T2，T3)的所述选择，即在第一确定过程期间，首先接通所有的开关元件(Tl，T2，T3)， 并将各自的所述传感器信号(S_FB1，S_FB2, S_FB3)和对于所述传感器信号的预定的所述 数值范围进行对比，并在数值上低于预定的所述数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)时，在至少 另外一个确定过程中断开所述开关元件(Tl，T2，T3)的各自的子设备，直至各自的所述传 感器信号(S_FB1，S_FB2, S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的所述数值范围(I_L_ THl，I_H_TH1)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中这样地预定至少一种对于接通的所 述开关元件(Tl，T2，T3)的所述选择，即在所述第一确定过程期间，首先接通所述开关元 件，并将各自的所述传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)与对于所述传感器信号的预定的所 述数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)进行比较，并在数值上超过了预定的所述数值范围(I_L_ THl, I_H_TH1)时，在至少另外一个确定过程中接通所述开关元件(Tl，T2，T3)的各自的所 述子设备，直至各自的所述传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所述传感器信号的 预定的所述数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定和存储了各自的所述传感器信号 (S_FB1, S_FB2, S_FB3)的过程曲线，所述过程曲线对应于对于接通的所述开关元件(Tl， T2，T3)的各自的所述选择，所述过程曲线代表至少一个预定的所述共有负载(R_L)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_ FB3)的当前确定的过程曲线与所述传感器信号(S_FB1，S_FB2, S_FB3)的存储的过程曲线 进行比较，其中所述传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)的所述存储的过程曲线代表至少一 个预定的所述共有负载(R_L)，并且取决于所述比较来识别至少一个预定的所述共有负载 (R_L)。
7.一种用于运行电路布置的装置，所述电路布置具有多个开关元件(T1，T2，T3)，所述 开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载(R_L)，并分别设计用于取决于开关位置将在各自所述开关元件(T1，T2，T3)的输出端(0UT1，0UT2，0UT3)上的有效信号(1_ Li，I_L2, I_L3)提供给至少一个所述共有负载(R_L)，其中所述电路布置设计用于_在一个或多个确定过程中，使用来控制至少一个所述共有负载(R_L)的至少一种 对于接通的所述开关元件(Tl，T2，T3)的选择这样长时间地改变，直至各自所述开关元件 (T1，T2，T3)的、代表各自所述开关元件(Τ1，Τ2，Τ3)的所述有效信号(I_L1，I_L2，I_L3)的 传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的数值范围(I_L_TH1， I_H_TH1)中；-对那个至少一种对于接通的所述开关元件(T1，T2，T3)的所述选择进行确定和存储， 其中各自的所述传感器信号(S_FB1，S_FB2, S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的所 述数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。
8.一种用于运行电路布置的方法，所述电路布置具有多个开关元件(T1，T2，T3)，所述 开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载(R_L)，并分别设计用于取决于开 关位置，将在各自所述开关元件(Tl，T2，T3)的输出端(0UT1，0UT2, 0UT3)上的有效信号 (I_L1，I_L2, I_L3)提供给至少一个所述共有负载(R_L)，其中-在控制至少一个预定的所述共有负载(R_L)期间，对于预定的第一持续时间来说，接 通所有的开关元件(Tl，T2，T3)，并且对于预定的第二持续时间来说，则借助于至少一种对 于接通的所述开关元件(T1，T2，T3)的、对应于预定的所述共有负载(R_L)的预定的选择来 控制所述开关元件(T1，T2，T3)，其中各自的传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所 述传感器信号的预定的数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述控制期间，在所述控制中接通所有的开关 元件(Tl，T2，T3)，识别了各自预定的所述共有负载(R_L)，并且在第二持续时间期间借助 于那个至少一种预定的、对于接通的所述开关元件(Tl，T2，T3)的所述选择对所述开关元 件(T1，T2，T3)进行控制，所述选择对应于至少一个预定的所述共有负载(R_L)。
10.一种用于运行电路布置的装置，所述电路布置具有多个开关元件(Tl，T2，T3)，所 述开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载(R_L)，并分别设计用于取决于 开关位置将在各自所述开关元件(Tl，T2，T3)的输出端(0UT1，0UT2, 0UT3)上的有效信号 (I_L1，I_L2, I_L3)提供给至少一个所述共有负载(R_L)，其中所述电路布置设计用于-在控制至少一个预定的所述共有负载(R_L)期间，对于预定的第一持续时间来说，接 通所有的开关元件(Tl，T2，T3)，并且对于预定的第二持续时间来说，则借助于至少一种对 于接通的所述开关元件(T1，T2，T3)的、预定的选择来控制所述开关元件(Τ1，Τ2，Τ3)，其中 各自的传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于所述传感器信号的预定的数值范围(1_ L_TH1, I_H_TH1)中。
全文摘要
本发明涉及用于运行电路布置的一种方法和一种装置，该电路布置具有多个开关元件(T1，T2，T3)，这些开关元件在输出端方面对应于至少一个预定的共有负载(R_L)，并分别设计用于，取决于开关位置，将在各自开关元件的输出端(OUT1，OUT2，OUT3)上的有效信号(I_L1，I_L2，I_L3)提供给至少一个共有负载(R-L)。在一个或多个确定过程中，使用来控制至少一个共有负载(R_L)的至少一种对于接通的开关元件(T1，T2，T3)的选择这样长时间地改变，直至各自开关元件(T1，T2，T3)的、代表各自开关元件(T1，T2，T3)的有效信号(I_L1，I_L2，I_L3)的传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于传感器信号的预定的数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。对那个至少一种对于接通的开关元件(T1，T2，T3)的选择进行确定和存储，其中各自的传感器信号(S_FB1，S_FB2，S_FB3)位于对于传感器信号的预定的数值范围(I_L_TH1，I_H_TH1)中。
文档编号H03K17/12GK101978601SQ200980109694
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年3月18日
发明者霍尔格·杰克勒 申请人:大陆汽车有限责任公司