CN113841313B - 用于致动器的电流控制的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于致动器(10)的电流控制的设备。所述设备包括至少一个控制器具(100、200)，所述控制器具具有第一终端(110、210)、第一开关(114、124)、第二终端(120、220)和第二开关(124、224)，以便经由所述第一终端(110、210)和所述第二终端(120、220)彼此独立地控制通过所述致动器(10)的电流。所述设备还包括用于测量通过所述第一终端(110)的第一电流(I1)的第一电流测量装置(112)；和用于测量通过所述第二终端(120)的第二电流(I2)的第二电流测量装置(122)，其中，所述第一电流测量装置(112)和所述第二电流测量装置(122)集成在所述至少一个控制器具(100、200)中，以便能够检测故障电流(I1_fail、I2_fail)。

Description

用于致动器的电流控制的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于致动器的电流控制的设备和方法，并且尤其涉及一种用于测量车辆中的致动器系统的控制器具的电流的电路。
背景技术
在大多数情况下，致动器通过电子控制器具借助电压控制(dU/dt)来调节。电流调节(I)同样是可能的，然而该电流调节与电压控制相比是相对昂贵或耗费的，因为为此使用附加的电路。对电流的调节可以通过具有集成的电流测量的智能输出级(不精确地)进行或者也可以借助后置的用于测量当前电流的电路进行。在此，在传统的系统中，通过电压侧的分流器的简单电流测量是足够的，因为致动器经由线路来操控并且参考电势限定地位于控制器具中。
图5示出了如在现有技术中已知的用于电流控制的传统设备。在此涉及所谓的单系统电流测量，因为仅一个控制器具用于操控。
该设备在这样的系统中包括控制器具500，该控制器具以电压源150被供给电流。控制器具500包括第一终端510和第二终端520，在所述第一终端和所述第二终端之间连接有致动器10。电流I1例如从第一终端510流动到致动器10中，并且回流电流I2通过第二终端520流回到控制器具500中。第一终端510经由第一开关514与电压源150连接，从而通过闭合第一开关514来提供通过第一终端510的电流I1。第二终端520通过第二开关524同样与电压源150或其接地接口连接。通过接通第二终端524可以将通过第二终端520的电流I2导出。
此外，在所示出的传统设备中构造有电流测量装置512，该电流测量装置测量来自第一终端510的输出电流I1。然而，在传统设备中，分辨率对于产生用于电流调节的动态控制回路而言是不够精确的。该传统设备仅用于短路识别。
然而，由于故障，一部分输出电流I1可能在致动器10之前或之后流出(例如向接地端或到另一电压水平)。这些损耗电流或故障电流示意性地通过I1_fail或I2_fail来表示，其例如可以经由故障电阻R1_fail或R2_fail从第一终端510或第二终端520流出到接地电势或电池电压上(利用R1_fail或R2_fail可以模拟任意的电势)。对于这些电流适用：
I1＝I2+I1_fail+I2_fail.
因为故障电流通常是未知的，所以这可能导致在控制致动器10时的故障。当多个控制器具操控一个致动器时，该问题还会加剧。
因此，需要改进对致动器的监控。
发明内容
这些问题通过根据本发明的用于致动器的电流控制的设备和根据本发明的相应的方法至少部分地解决。说明书限定本发明的主题的其他有利的实施方式。
本发明涉及一种用于致动器的电流控制的设备。该设备包括至少一个控制器具，该控制器具具有第一终端、第一开关、第二终端和第二开关，以便经由第一终端和第二终端彼此独立地控制通过致动器的电流。该设备还包括用于测量通过第一终端的第一电流的第一电流测量装置和用于测量通过第二终端的第二电流的第二电流测量装置。第一电流测量装置和第二电流测量装置集成在该至少一个控制器具中，以便可以检测故障电流。
对致动器的操控在最简单的情况下包括断开或闭合相应的开关，但是也可以包含有针对性地调设期望的或所需的电流强度，以便从而实现电流调节。
可选地，该设备包括评估单元，该评估单元构造为用于比较第一电流和第二电流并且用于当该比较指出故障电流时输出故障信号。
故障信号能够取决于第一电流与第二电流之间的差信号，并且评估单元能够可选地构造为用于当差信号超过预给定的阈值时输出故障信号。因为电流不会消失，所以非零的差信号是电流正在流出的指示。如果这种流出超过了可容许的度量(可限定为高于阈值)，则建议做出反应。至少可以改变操控，以便保证致动器仍然满足所期望的功能。
第一终端可以构造为高侧终端并且第二终端可以构造为低侧终端。此外，第一电流测量装置可选地包括电流镜和/或第一分流电阻，用于产生第一电压值。第二电流测量装置可以具有第二分流电阻，用于产生第二电压值，从而故障电流可以基于第一电压值与第二电压值之差。高侧和低侧涉及电压水平。例如，接地端可以被定义为低侧，基于此，高侧表示激励水平(较高的电压水平)。然而因为在车辆中能够施加不同的电压电势，所以低侧电势不必强制地是接地端，而是仅相应于参考电势。
因此，可以基于电压值通过比较器求取差信号，其中，通过使用分流电阻将各个电流转换成相应的电压值。为了进行评估，评估单元可以具有分析逻辑装置，例如集成地或者作为单独的电路逻辑装置。
可选地，该设备包括第一控制器具和第二控制器具(至少一个控制器具的一部分)，它们分别与致动器可连接或已连接并且构造为用于通过可切换的终端独立地操控致动器。第一控制器具和第二控制器具可以分别包括第一电流测量装置和第二电流测量装置，以便分别独立地检测通过相应的第一终端的第一电流和通过相应的第二终端的第二电流。
可选地，第一控制器具配置为主控制器具，并且第二控制器具配置为副控制器具。以这种方式防止同时操控致动器，或者在第一控制器具失效或故障时可以通过第二控制器具确保/优先对致动器的操控。
第一控制器具和第二控制器具可以分别具有第一开关，用于接通相应的第一终端(例如接通到一个或多个不同的电流供给部上)。同样地，第一控制器具和第二控制器具可以分别具有第二开关，用于接通相应的第二终端(例如接通到一个或多个不同的电流供给部上)。可选地，评估单元包括逻辑装置，该逻辑装置构造为用于在以下切换状态期间通过测量通过两个第一电流测量装置和通过两个第二电流测量装置的电流来确定故障：(i)两个第一开关闭合并且两个第二开关之一闭合；或者(ii)两个第二开关闭合并且两个第一开关之一闭合。相应的另一个开关断开。
可选地，存在用于第一控制器具的第一电压供给部和用于第二控制器具的第二电压供给部，其中，第一和第二电压供给部可以彼此独立。
另外的实施例涉及一种用于车辆的电子控制单元(ECU)，所述车辆尤其可以是商用车。电子控制单元包括先前限定的设备之一。
另外的实施例涉及一种具有先前限定的电子控制单元之一的商用车。
另外的实施例涉及一种用于致动器的电流控制的方法。该方法使用具有第一终端和第二终端的至少一个控制器具，所述第一终端和第二终端能彼此独立地切换，其中，致动器经由第一终端和/或第二终端被控制。该方法还包括以下步骤：
-在至少一个控制器具中测量通过第一终端的第一电流；和
-在至少一个控制器具中测量通过第二终端的第二电流；和
-基于测得的第一电流和独立测得的第二电流确定至少一个故障电流。
所提到的前两个步骤(测量第一和第二电流)应该尽可能同时进行并且正确地检测故障电流。
本发明的实施例通过一种用于在共同使用的致动器中进行电流测量的方案并且通过提出一种电路以及一种用于评估的可能的逻辑装置来解决上述技术问题。因为系统可以具有两个电子控制器具，所述电子控制器具共同地操控致动器，原则上在每个引导电流的路径中设置电流测量。这意味着，分别在高侧路径和低侧路径中设置电流测量。因此，除了对致动器进行可靠的电流调节之外，也存在测量故障电流或反向电流的可能性。两种故障电流类型都被识别，这提供了高度的安全性。因此可以保证，相应的致动器可以由相应的有源电子控制器具正确地操控。
附图说明
从下面给出的详细描述和不同实施例的附图中，更全面地理解本发明的实施例，然而，这些不应被认为将本公开限制为特定的实施方式，而是仅用于解释和理解。
图1示出根据本发明的一个实施例的用于致动器的电流控制的设备。
图2示出图1的设备的其他细节。
图3示出根据另一实施例的用于致动器的电流控制的设备。
图4示出用于根据另一实施例的用于致动器的电流控制的方法的流程图。
图5示出用于电流控制的传统设备。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的设备，该设备适用于或设置为用于致动器10的电流调节。该设备包括具有第一终端110和第二终端120的控制器具100并且与电压供给部150连接或可连接。此外，控制器具100包括用于测量通过第一终端110的第一电流I1的第一电流测量装置112和用于测量通过第二终端120的第二电流I2的第二电流测量装置122。
此外，控制器具100包括第一开关114(例如作为高侧开关)，以便接通从电压供给部150到第一终端110的电流路径。第一开关114可以经由第一控制接口113由微控制器(未示出)控制。此外，控制器具100包括第二开关124(例如作为低侧开关)，以便接通从第二终端120到电压供给部150的另一电流路径(例如接地路径)。第二开关124也可以经由第二控制接口123由微控制器(未示出)控制。
因此，用于电流控制的设备尤其构造为用于探测例如从第一终端110流出的故障电流I1_fail和例如从第二终端120流出的故障电流I2_fail(或者至少其总和)。故障电流I1_fail、I2_fail可以但不是必须被引导到接地电平。故障电流I1_fail、I2_fail可能流向的不同可能电压水平通过图1中的故障电阻R1_fail或R2_fail来参数化。
因为这些故障电流I1_fail、I2_fail是损耗并且在电流调节中不能用于控制致动器10，所以控制器具100可以通过探测故障电流I1_fail、I2_fail来补偿与此相关的负面效应或者通过警告消息将其指出。
应当理解，故障电流I1_fail和I2_fail以及其它电流原则上也可以是负的。这例如在存在另外的电压源或其他电压电势时是可能的，这例如在车辆中是特别常见的。但是，这种所引入的故障电流也可以被两个电流测量装置112、122可靠地探测并且相应地被考虑。
图2示出了如图1所示的用于电流调节的设备的其它细节。尤其是，用于实现第一和第二电流测量装置112、122以及相应的开关114、124的细节在图2中示出。
第一开关114在此耦合到电压供给部150上并且包括晶体管M1作为开关元件，该电压供给部以一极连接接地端160，该晶体管响应于控制信号将第一电压供给部150与第一分流电阻SHUNT_H连接。在晶体管M1与第一分流电阻SHUNT_H之间截取电流信号并且将其输送给第一电流测量装置112，所述第一电流测量装置例如构造为电流镜。该布置也可以是其它顺序，其中，在分流器之前和之后截取电压并且将其输送给电流测量装置。在第一分流电阻SHUNT_H的另一侧，第一电流I1作为输出信号被引导到第一终端110上并且还被输送给电流镜112。所使用的分流电阻也可以是MOSFET或具有MOSFET。
致动器10获得第一电流I1并且例如在等效电路图中包括电阻R和电感L。致动器10将第一终端110与第二终端120连接，该第二终端是用于第二电流测量装置122的输入端。第二电流测量装置122包括作为切换元件的第二晶体管M2和第二分流电阻SHUNT_L，该第二分流电阻在另一侧将第二晶体管M2与接地端160连接。晶体管M1和M2通过相应的控制逻辑装置来操控，该控制逻辑装置未在图2中示出或仅以电压源的形式示出，其接通和关断晶体管M1和M2。
示例性地，在图2中示出故障电流I1_fail，该故障电流是从第一终端110流向接地端160的故障电流。
电流镜112产生第一电流信号S1，该第一电流信号被输送给评估电路130。此外，评估电路130从第二电流传感器122接收第二电流信号S2，该第二电流信号从第二晶体管M2与第二分流电阻SHUNT_L之间的节点截取。在评估电路130中将第一电流信号S1与第二电流信号S2进行比较并且将其作为差信号DIFF输出。该比较示例性地利用比较器U1来进行，该比较器在第一输入端上接收S1信号并且在第二输入端上接收S2信号(它们可选地借助另外的电阻来匹配)。评估电路130可以包括另外的输入端133，利用该另外的输入端可以接收和评估另外的分流电阻的附加的、可选的电流信号。
电流镜112同样包括另外的比较器U2，该另外的比较器从第一分流电阻SHUHT_H的两侧接收电流信号并且将其相互比较，从而在超过最小阈值时输出第一电流信号S1。为此，在电流镜中存在晶体管Q1，该晶体管由比较器U2的输出信号操控并且将电流镜的输入端与输出端连接，从而当晶体管Q1闭合时在那里产生第一电流信号S1。
在所有提到的部件之间可以构造其它电阻，这些电阻实现相应电压水平的匹配。
此外，在图2的实施例中存在故障分析单元140(故障逻辑装置)，其示例性地具有三个输入端：第一输入端141、第二输入端142和第三输入端143，在该第一输入端上可以输入差信号DIFF，在该第二输入端和该第三输入端上可以施加致动器10的两侧的信号状态。故障分析单元140构造为用于基于评估电路130的输出端上的差信号DIFF来相应地控制致动器10或改变其操控或者也输出故障信号。
所示出的电流测量在电子控制器具100内进行，这具体意味着，通过分流电阻SHUNT_H和电流镜来测量高侧路径中的电流。如所描述的那样，可以从该电路中确定故障电流，其中，软件逻辑装置(例如评估电路140)不是强制必需的。
尤其是，该电流测量可以集成在控制器具100中，该控制器具不设置致动器的多重使用。这种单系统控制器具的优点是，可以呈现出致动器10的电流调节，为此，通过微控制器140评估第一信号S1并且将其用于调节。
致动器例如可以是用于PCV致动器的传感器，其例如控制气动压力或监控其调设。
图3示出用于电流控制的设备的另一实施例，该设备不仅仅包括一个电子控制器具。根据该实施例，该设备包括第一电子控制器具100和第二电子控制器具200。两个控制器具100、200能够以相同或类似的方式构造并且具有作用相同的部件。尤其是，第一控制器具100和/或第二控制器具200可以具有与图1的控制器具相同的部件。然而，这不是强制性的，也可以是完全不同的控制器具。
第一控制器具100例如以第一电压源150被供给电流。以类似的方式，第二控制器具200以第二电压源250被供给电流。
第二控制器具200(也如同第一控制器具100那样)示例性地包括高侧开关214和低侧开关224，该高侧开关经由高侧控制线路213操控，该低侧开关经由低侧控制线路223操控。高侧开关214又将第一终端210与电压供给部250连接并且低侧开关将第二终端220与第二电压源250连接。高侧和低侧部件又可以被称为第一/第二开关/控制接口。
应当理解，沿着电流路径可以构造另外的部件，为了清楚起见省略这些另外的部件。
第二控制器具200(也如同第一控制器具100那样)包括用于测量通过第一终端210的第一电流I21的第一电流测量装置212和用于测量通过第二终端220的第二电流I22的第二电流测量装置222。
以这种方式，两个控制器具100、200总共包括四个电流测量装置112、122、212、222，所述电流测量装置构造为用于检测通过四个终端110、120、210、220中的每一个的相应电流。因为电流不会消失(故障电流是损耗)，所以利用这四个电流测量装置112、122、212、222可以检测所有电流，包括故障电流。以这种方式可以确定，在致动器10与第一控制器具100之间或者在致动器10与第二控制器具200之间是否有故障电流I1_fail、I2_fail例如流出到接地端(例如通过故障电阻R1_fail、R2_fail)。故障电流I1_fail、I2_fail也可以是到另一电势的分流。
因为两个所描述的控制器具100、200可以由不同的电压供给部150、250供给，所以对共同使用的致动器10的操控不应共同地在相同的时间进行。因此，根据实施例，控制器具100、200之一可以用作主控制器具，并且另一控制器具可以用作副控制器具。
由于相应的电压源150、250的电压差或接地偏移，在共同操控的情况下可能出现补偿电流或反向电流，这可能损坏电子控制器具100、200。根据实施例，通过测量所有高侧和低侧路径的电流(通过终端110、120、210、220)，所有电流和可能的补偿电流可以通过求差或求和被可靠地识别。系统可以基于此做出相应反应，例如切断第一控制器具100(如果其用作主控制器具)并使用副控制器具(例如第二电子控制器具200)用于继续控制。由此保护主控制器具100或其引导电流的路径免于反向电流。
图4示出了根据另一实施例的用于致动器的电流控制的示例性方法。
该方法包括：
-在至少一个控制器具100、200中测量S110通过第一终端110的第一电流I1；
-在至少一个控制器具100、200中测量S120通过第二终端120的第二电流I2；和
-基于测得的第一电流I1和独立测得的第二电流I2确定S130至少一个故障电流I1_fail、I2_fail。
在致动器10由多个控制器具100、200操控的系统中，可以借助这种来自两个控制器具100、200的电流测量来优化故障诊断和故障处理。因此，可以分析测得的故障电流I1_fail、I2_fail并且可能直至限定的极限容许该故障电流。响应于测量，主控制器具100也可以有针对性地被切断，并且将控制交给副控制器具200。
此外，可以从两个控制器具100、200中求取(开关114、124、214、224的)当前的开关状态。例如当通过两个控制器具100、200的第二终端120、220的低侧路径导通并且一个控制器具现在接通其高侧开关114、124时，可以根据电流反馈来识别电流I12、I22经由哪个低侧开关124、224返回。因此，通过相应的逻辑装置可以确定是否涉及故障并且相应地做出反应。
在说明书、权利要求书和附图中公开的本发明的特征不仅可以单独地而且可以以任意组合对于实现本发明是有意义的。
附图标记列表
10 致动器
100、200、500 控制器具
110、210、510 第一终端(例如高侧)
112、212、512 第一电流测量装置
113、213、513 用于第一开关的控制接口
114、214、514 第一开关
120、220、520 第二终端(例如低侧)
122、222 第二电流测量装置
123、223、513、523 用于第二开关的控制接口
124、224 第二开关
130 评估电路
140 分析单元
141、142 分析单元的接口
150 第一电压供给部
160 接地端(或参考电势)
250 第二电压供给部
I1 第一电流(例如在高侧上)
I2 第二电流(例如在低侧上)
I1_fail 第一故障电流
I2_fail 第二故障电流
R1_fail、R2_fail 故障电阻
U1、U2 比较器
M1、M2、Q1 晶体管
S1、S2 电流信号/电压值
DIFF 差信号
R、L 电阻、电感(在致动器的等效电路图中)
SHUNT_H、SHUNT_L 分流电阻

Claims (11)

1.一种用于致动器(10)的电流控制的设备，其中，所述设备包括至少一个控制器具(100、200)，所述控制器具具有第一终端(110、210)、第一开关(114、124)、第二终端(120、220)和第二开关(124、224)，以便经由所述第一终端(110、210)和所述第二终端(120、220)彼此独立地控制通过所述致动器(10)的电流，其特征在于，具有：
用于测量通过所述第一终端(110)的第一电流(I1)的第一电流测量装置(112)；和
用于测量通过所述第二终端(120)的第二电流(I2)的第二电流测量装置(122)，
其中，所述第一电流测量装置(112)和所述第二电流测量装置(122)集成在所述至少一个控制器具(100、200)中，以便能够检测故障电流(I1_fail、I2_fail)，
其中，所述第一终端(110)是高侧终端并且所述第二终端(120)是低侧终端，其中，
所述第一电流测量装置(112)具有电流镜和第一分流电阻(SHUNT_H)，用于产生第一电压值(S1)；和
所述第二电流测量装置(122)具有第二分流电阻(SHUNT_L)，用于产生第二电压值(S2)，
其中，所述故障电流基于所述第一电压值(S1)和所述第二电压值(S2)之差(DIFF)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
具有评估单元(130、140)，所述评估单元构造为用于比较所述第一电流(I1)和所述第二电流(I2)并且用于当所述比较指出所述故障电流(I1_fail、I2_fail)时输出故障信号。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述故障信号取决于所述第一电流(I1)与所述第二电流(I2)之间的差信号(DIFF)，其特征在于，
所述评估单元(130、140)构造为用于当所述差信号超过预给定的阈值时输出所述故障信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述至少一个控制器具(100、200)包括第一控制器具(100)和第二控制器具(200)，所述第一控制器具和所述第二控制器具能够分别与所述致动器(10)连接并且构造为用于经由能切换的终端(110、120、210、220)独立地操控所述致动器(10)，其特征在于，
所述第一控制器具(100)和所述第二控制器具(200)分别包括第一电流测量装置(112、212)和第二电流测量装置(122、222)，以便分别独立地检测通过相应的第一终端(110、210)的第一电流(I1)和通过相应的第二终端(120、220)的第二电流(I2)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
所述第一控制器具(100)配置为主控制器具并且所述第二控制器具(200)配置为副控制器具，以便防止同时操控所述致动器(10)并且在所述第一控制器具(100)失效或故障时转换到安全的状态中并且能够通过所述第二控制器具(200)实现对所述致动器(10)的操控。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一控制器具(100)和所述第二控制器具(200)具有用于接通相应的第一终端(110、210)的第一开关(114、214)和用于接通相应的第二终端(120、220)的第二开关(124、224)，其特征在于，
所述评估单元(130、140)具有逻辑装置(140)，所述逻辑装置构造为用于通过测量通过两个第一电流测量装置(112、212)和通过两个第二电流测量装置(122、222)的电流在以下切换状态期间确定所述第一开关和所述第二开关(114、124、214、224)的开关状态：
-两个第一开关(114、214)闭合并且两个第二开关(124、224)之一闭合；或者
-两个第二开关(124、224)闭合并且两个第一开关(114、214)之一闭合。
7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
具有用于所述第一控制器具(100)的第一电压供给部(150)和用于所述第二控制器具(200)的第二电压供给部(250)，所述第二电压供给部独立于所述第一电压供给部(150)。
8.一种用于车辆的电子控制单元，其特征在于，
具有根据前述权利要求1至7中任一项所述的设备。
9.根据权利要8所述的电子控制单元，其中，所述电子控制单元设置为用于商用车。
10.一种商用车，其特征在于，
具有根据权利要求8或9所述的电子控制单元。
11.一种在使用至少一个控制器具(100、200)的情况下用于致动器(10)的电流控制的方法，所述控制器具具有第一终端(110、210)和第二终端(120、220)，所述第一终端和所述第二终端能彼此独立地切换，其中，所述致动器(10)经由所述第一终端(110)和/或所述第二终端(120)被控制，其特征在于，
-在所述至少一个控制器具(100、200)中测量(S110)通过所述第一终端(110)的第一电流(I1)；和
-在所述至少一个控制器具(100、200)中测量(S120)通过所述第二终端(120)的第二电流(I2)；和
-基于测得的第一电流(I1)和独立测得的第二电流(I2)确定(S130)至少一个故障电流(I1_fail、I2_fail)，
其中，所述第一终端(110)是高侧终端并且所述第二终端(120)是低侧终端，其中，
基于所述第一电流产生第一电压值(S1)；和
基于所述第二电流产生第二电压值(S2)，
其中，所述故障电流基于所述第一电压值(S1)和所述第二电压值(S2)之差(DIFF)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126953B3 (de) * 2019-10-08 2020-10-08 Eberspächer Controls Landau Gmbh & Co. Kg Steuergerät für ein Fahrzeug

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723456A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-17 Siemens Ag Fehlschlußerkennungseinrichtung für elektrische Verbraucher
CN1586028A (zh) * 2001-09-14 2005-02-23 海卓-艾尔公司 电流故障检测器和电路断流器及其组件
CN101065596A (zh) * 2004-10-13 2007-10-31 克诺尔商用车制动系统有限公司 按自行增力的结构形式的盘式制动器和用于自行增力的制动器的控制方法
CN103069524A (zh) * 2010-07-16 2013-04-24 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 过流开关，过流开关的使用和带有过流开关的电动车辆
CN104620087A (zh) * 2012-08-02 2015-05-13 菲尼克斯电气公司 用于检测有故障的与温度有关的电阻传感器的多导体测量设备
CN105738750A (zh) * 2014-12-02 2016-07-06 罗伯特·博世有限公司 用于识别用来操控多相致动器的控制设备的故障电流的方法和监控装置
DE102015215035A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers eines Fahrzeugbordnetzes gegen einen Fehlerstrom
JP2017124728A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置
CN108352239A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用电器的安全控制
WO2019082647A1 (ja) * 2017-10-24 2019-05-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1245044B (it) * 1991-04-09 1994-09-13 Sgs Thomson Microelectronics Circuito di rilevamento di corto-circuito in dispositivi di pilotaggiodi carichi induttivi
US20030095366A1 (en) * 2001-09-21 2003-05-22 John Pellegrino Fault-tolerant power-supply current-sharing apparatus and methods
US7862944B2 (en) 2005-07-13 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for detection and diagnosis of isolation faults in fuel cell hybrid vehicles
DE102007046488B4 (de) 2007-09-28 2016-10-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose in integrierten Leistungsbrückenschaltungen
JP5292259B2 (ja) 2009-11-04 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 電流供給回路およびブレーキ制御装置
JP5648574B2 (ja) * 2011-04-28 2015-01-07 スズキ株式会社 車両用電源制御装置
EP2535728B1 (en) * 2011-06-15 2019-08-07 Lucas Automotive GmbH Electrical control unit for a vehicle actuation system
US9046559B2 (en) * 2012-05-09 2015-06-02 Curtis Instruments, Inc. Isolation monitor
KR101765977B1 (ko) * 2013-04-16 2017-08-07 주식회사 만도 모터 구동 장치
GB2517184B (en) 2013-08-14 2016-01-20 Jaguar Land Rover Ltd Method and system for controlling an isolated HV circuit
DE102014204870A1 (de) * 2014-03-17 2015-09-17 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer elektrischen Isolation bei einem Bordnetz eines Fahrzeugs
DE102016220030A1 (de) 2016-10-14 2018-04-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses über eine Last

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723456A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-17 Siemens Ag Fehlschlußerkennungseinrichtung für elektrische Verbraucher
CN1586028A (zh) * 2001-09-14 2005-02-23 海卓-艾尔公司 电流故障检测器和电路断流器及其组件
CN101065596A (zh) * 2004-10-13 2007-10-31 克诺尔商用车制动系统有限公司 按自行增力的结构形式的盘式制动器和用于自行增力的制动器的控制方法
CN103069524A (zh) * 2010-07-16 2013-04-24 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 过流开关，过流开关的使用和带有过流开关的电动车辆
CN104620087A (zh) * 2012-08-02 2015-05-13 菲尼克斯电气公司 用于检测有故障的与温度有关的电阻传感器的多导体测量设备
CN105738750A (zh) * 2014-12-02 2016-07-06 罗伯特·博世有限公司 用于识别用来操控多相致动器的控制设备的故障电流的方法和监控装置
DE102015215035A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers eines Fahrzeugbordnetzes gegen einen Fehlerstrom
CN108352239A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用电器的安全控制
JP2017124728A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置
WO2019082647A1 (ja) * 2017-10-24 2019-05-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置

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