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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leckstromerfassungsvorrichtung, die einen Leckstrom von einer Gleichstromversorgung bzw. einer DC-Stromversorgung erfasst.
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2. Stand der Technik
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Eine Hochspannungsgleichstromversorgung bzw. eine Hochspannung-DC-Stromversorgung ist bei einem elektrischen Automobil eingebaut, um einen Motor und ein in dem Fahrzeug befindliches Gerät zu betreiben. Die DC-Stromversorgung ist von einem geerdeten Fahrzeugrumpf elektrisch isoliert. Jedoch wird ein Strom von der DC-Stromversorgung zur Erde über den Fahrzeugrumpf durchgeführt, wenn die DC-Stromversorgung und der Fahrzeugrumpf aus irgendwelchen Gründen elektrisch verbunden sind, wodurch ein elektrischer Leckstrom (oder ein Erdschluss) erzeugt wird. Deshalb wird eine Vorrichtung, die den elektrischen Leckstrom erfasst, in der DC-Stromversorgung zur Verfügung gestellt. Die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung mit der Nummer 2003-250201 offenbart eine Erdschlusserfassungsvorrichtung, die bei einem elektrischen Automobil eingebaut ist.
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In der Fahrzeugerdschlusserfassungsvorrichtung der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung mit der Nummer 2003-250201 ist ein positiver Anschluss der DC-Stromversorgung an einer Endseite eines Kopplungskondensators angeschlossen, wobei der Kopplungskondensator durch Aufbringen eines rechteckwellenförmigen Pulssignals auf einen Messpunkt, der die andere Endseite des Kopplungskondensators bildet, aufgeladen wird, wobei ein Spannungssignal, das bei dem Messpunkt erzeugt wird, zur Erfassung des Erdschlusses der DC-Stromversorgung erfasst wird. Eine Differenz zwischen einer Spannung, die bei dem Messpunkt zu der Zeit gemessen wird, bei der das rechteckwellenförmige Pulssignal eine erste Phase wird, und einer Spannung, die bei dem Messpunkt zu der Zeit gemessen wird, bei der das rechteckwellenförmige Pulssignal eine zweite Phase wird, wird erhalten, wobei der Erdschluss der DC-Stromversorgung auf der Grundlage der Spannungsdifferenz erfasst wird.
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Bei der Fahrzeugerdschlusserfassungsvorrichtung der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung mit der Nummer 2003-250201 wird ein Takt des Pulses, der dem Kopplungskondensator zugeführt wird, konstant gehalten. Nachdem ein Aufladen des Kopplungskondensators abgeschlossen ist, wird die Entladung des Kopplungskondensators begonnen, wobei es eine vorbestimmte Zeit seit Beginn der Entladung in Anspruch nimmt, eine Spannung bei dem Messpunkt auf 0 Volt zu verringern. Ein Zeitintervall nach einem Pulsabfall bis zu Anstieg eines nächsten Pulses wird gleich oder größer als die vorbestimmte Zeit, die für die Entladung erforderlich ist, festgelegt. Wenn eine Bestimmung des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Erdschlusses durch Erfassung der Spannung zu der Zeit des Pulsabfalls oder Pulsanstiegs gemacht wird, ist ein Zeitintervall von dem Pulsabfall zu dem Pulsanstieg länger, wodurch ein Problem auftritt, welches darin besteht, dass es Zeit in Anspruch nimmt, eine Bestimmung zu treffen.
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Die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung mit der Nummer 2008-89322 offenbart eine Vorrichtung, die einen Isolierzustand der DC-Stromversorgung auf der Grundlage der Spannung bei dem Kondensator erfasst. In dieser Vorrichtung wird ein Reset-Schalter bzw. ein Rückstellschalter zur Verfügung gestellt, um den Kondensator zu entladen, wobei die Vorrichtung darauf wartet, dass die Spannung zwischen den beiden Enden des Kondensators auf eine bestimmte Spannung verringert wird, wenn die Spannung zwischen beiden Enden des Kondensators eine Maximalspannung während eines normalen Betriebs überschreitet, wobei der Reset-Schalter angeschaltet wird, um den Kondensator rasch aufzuladen, wenn die Spannung zwischen beiden Enden des Kondensators zur bestimmten Spannung wird.
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Überblick über die Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines elektrischen Leckstroms in einer Leckstromerfassungsvorrichtung, die einen elektrischen Leckstrom einer Gleichstromversorgung bzw. DC-Stromversorgung erfasst, schnell zu bestimmen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Leckstromerfassungsvorrichtung: einen Kopplungskondensator, dessen eines Ende mit einer Gleichstromversorgung bzw. DC-Stromversorgung verbunden ist; einen Pulsgenerator, der dem anderen Ende des Kopplungskondensators einen Puls zuführt; einen Spannungsdetektor, der eine Spannung bei dem Kopplungskondensator erfasst, der mit dem Puls aufgeladen ist; eine Leckstrombestimmungseinheit, die die Spannung, die durch den Spannungsdetektor erfasst wird, mit einem ersten Schwellenwert vergleicht und das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines elektrischen Leckstroms der Gleichstromversorgung auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses bestimmt; und eine Entladungsbestimmungseinheit, die die Spannung, die durch den Spannungsdetektor erfasst wird, mit einem zweiten Schwellenwert, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, vergleicht und bestimmt, ob die Spannung kleiner als der zweite Schwellenwert durch eine Entladung des Kopplungskondensators wird. Der Pulsgenerator erzeugt einen neuen Puls, wenn die Entladungsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Spannung kleiner als der zweite Schwellenwert wird.
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Deshalb wird der mit dem Puls aufgeladene Kopplungskondensator ab einer Pulsabfallzeit entladen, wobei der nächste Puls ansteigt, wenn die Spannung bei dem Kopplungskondensator kleiner als der zweite Schwellenwert wird. Dementsprechend kann das Pulsintervall zur schnellen Erfassung des elektrischen Leckstroms verkürzt werden.
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Die Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine Abnormalitätsbestimmungseinheit umfassen, die eine Erzeugung einer Abnormalität bestimmt, wenn ein Zustand, bei welchem die Erfassungsspannung nicht kleiner als der zweite Schwellenwert wird, eine bestimmte Zeit nach dem Pulsabfall fortgeführt wird.
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Dementsprechend kann die Abnormalität erfasst werden, wenn der Kopplungskondensator wegen eines Ausfalls der Schaltung und dergleichen nicht normal entladen werden kann.
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Die Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin umfassen: eine Entladungsschaltung, die eine Ladung des Kopplungskondensators während eines Zeitintervalls nach dem Pulsabfall und vor dem nächsten Pulsanstieg erzwungen entlädt.
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Dementsprechend wird die Ladung des Kopplungskondensators schnell über die Entladungsschaltung entladen, so dass das Pulsintervall zur schnellen Erfassung des elektrischen Leckstroms verkürzt werden kann.
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Bei der Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit vorzugsweise das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu einer vorbestimmten Zeit während eines Zeitintervalls, nachdem der Puls ansteigt und bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator gesättigt ist.
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Dementsprechend kann die Leckstrombestimmungseinheit das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bestimmen, bevor der Kopplungskondensator gesättigt ist, wobei der elektrische Leckstrom schnell erfasst werden kann.
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Bei der Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit vorzugsweise das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu jeder Zeit, bei der der Pulsgenerator den neuen Puls ausgibt.
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Dementsprechend kann die Anzahl der Leckstrombestimmungen erhöht werden, um noch schneller den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
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Gemäß der Leckstromerfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Pulsintervall verkürzt, da der nächste Puls ansteigt, wenn die Spannung bei dem Kopplungskondensator kleiner als der zweite Schwellenwert wird, wobei der elektrische Leckstrom schnell erfasst werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Schaltungsdarstellung, die eine Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ist ein Wellenformdiagramm von Erfassungsspannungen während des Auftretens des elektrischen Leckstroms und des Nicht-Auftretens des elektrischen Leckstroms;
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3A bis 3D sind Ablaufdiagramme, die einen Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung veranschaulichen;
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4A bis 4C sind Ablaufdiagramme, die eine Abnormalitätsbestimmung veranschaulichen; und
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5A bis 5B sind Ablaufdiagramme, die einen Betrieb einer Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel veranschaulichen.
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Ausführliche Beschreibung
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Nachstehend werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Der Fall, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer in einem elektrischen Automobil eingebauten Leckstromerfassungsvorrichtung angewandt wird, wird mittels eines Beispiels beschrieben.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst eine Leckstromerfassungsvorrichtung 100 eine Steuereinrichtung 1, einen Pulsgenerator 2, eine Entladungsschaltung 3, eine Entladungsschaltung 4, einen Speicher 5, Widerstände R1 bis R3 und Kondensatoren C1 und C2.
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Die Steuereinrichtung 1 wird durch eine CPU ausgebildet, wobei die Steuereinrichtung einen Spannungsdetektor 6, eine Leckstrombestimmungseinheit 7, eine Entladungsbestimmungseinheit 8, eine Abnormalitätsbestimmungseinheit 9 und einen Timer bzw. Zeitgeber 10 umfasst. Der Pulsgenerator 2 erzeugt einen Puls mit einer vorbestimmten Frequenz im Ansprechen auf eine Anweisung von der Steuereinrichtung 1. Der Widerstand R1 ist mit einer Ausgangsseite des Pulsgenerators 2 verbunden. Der Widerstand R2 ist zu dem Widerstand R1 in Reihe geschaltet. Ein Wert des Widerstands R2 ist hinreichend geringer als der des Widerstandes R1. Ein Ende des Kondensators C1 ist mit einer negativen Elektrode einer Gleichstromversorgung bzw. DC-Stromversorgung B verbunden, wobei das andere Ende des Kondensators C1 mit dem Widerstand R2 verbunden ist. Der Kondensator C1 ist ein Kopplungskondensator, der die Leckstromerfassungsvorrichtung 100 und die DC-Stromversorgung B strommäßig trennt. Eine positive Elektrode der DC-Stromversorgung B ist mit einer Last (nicht veranschaulicht) verbunden. Eine Störkapazität (engl. „floating capacitance”) Co liegt zwischen der DC-Stromversorgung B und einer Erdung G (Fahrzeugrumpf) vor.
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Die Entladungsschaltung 3 umfasst einen Transistor Q1 und Widerstände R4 und R5. Ein Kollektor des Transistors Q1 ist mit einem Verbindungspunkt der Widerstände R1 und R2 verbunden. Ein Emitter des Transistors Q1 ist geerdet. Eine Basis des Transistors Q1 ist mit der Steuereinrichtung 1 durch den Widerstand R4 verbunden. Der Widerstand R5 ist mit der Basis und dem Emitter des Transistors Q1 verbunden. Die Entladungsschaltung 3 entlädt erzwungen Ladungen des Kopplungskondensators C1 und der Störkapazität Co über einen Weg, der durch Pfeile angedeutet ist.
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Ein Ende des Widerstands R3 ist mit dem Verbindungspunkt des Widerstands R1 und des Widerstands R2 verbunden. Das andere Ende des Widerstands R3 ist mit der Steuereinrichtung 1 verbunden. Der Kondensator C2 ist zwischen dem anderen Ende des Widerstands R3 und der Erdung angeschlossen. Der Kondensator C2 wird als ein Kondensator für einen Filter verwendet, wobei der Kondensator C2 und der Widerstand R3 zusammen eine Filterschaltung ausbilden, die ein Rauschen von einem Spannungseingang der Steuereinrichtung 1 entfernt.
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Die Entladungsschaltung 4 umfasst einen Transistor Q2 und Widerstände R6 bis R8. Ein Kollektor des Transistors Q2 ist mit einem Verbindungspunkt des Widerstands R3 und des Kondensators C2 über den Widerstand R6 verbunden. Ein Emitter des Transistors Q2 ist geerdet. Eine Basis des Transistors Q2 ist mit der Steuereinrichtung 1 über den Widerstand R7 verbunden. Der Widerstand R8 ist mit der Basis und dem Emitter des Transistors Q2 verbunden. Die Entladungsschaltung 4 entlädt erzwungen eine Ladung des Kondensators C2 durch einen Weg, der durch Pfeile angedeutet ist.
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Der Speicher 5 umfasst einen ROM und RAM zur Ausbildung eines Speichers. Ein Schwellenwert V1 (erster Schwellenwert) und ein Schwellenwert V2 (zweiter Schwellenwert) werden in dem Speicher 5 gespeichert.
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In der Steuereinrichtung 1 erfasst der Spannungsdetektor 6 eine Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 auf der Grundlage einer Spannung, welche bei der Steuereinrichtung 1 durch einen Verbindungspunkt n der Widerstände R1 und R2, des Widerstands R3 und des Kondensators C2 abgegriffen wird.
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Die Leckstrombestimmungseinheit 7 vergleicht die Spannung, die durch den Spannungsdetektor 6 erfasst wird, mit dem Schwellenwert V1 und bestimmt das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines elektrischen Leckstroms auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses.
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Die Entladungsbestimmungseinheit 8 vergleicht die Spannung, die durch den Spannungsdetektor 6 erfasst wird, mit dem Schwellenwert V2, der kleiner als der Schwellenwert V1 ist, und bestimmt, ob die Spannung durch die Entladung des Kopplungskondensators kleiner als der Schwellenwert V2 wird.
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Wenn eine Abnormalität bei der Entladung des Kopplungskondensators C1 erzeugt wird, bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 9 die Abnormalität.
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Der Zeitgeber bzw. Timer 10 misst ein Zeitintervall, nachdem eine Pulsausgabe von dem Pulsgenerator 2 ansteigt, bis die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird.
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Ein Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung 100 mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung wird nachstehend beschrieben.
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Die Pulsausgabe von dem Pulsgenerator 2 wird dem Kopplungskondensator C1 über die Widerstände R1 und R2 zugeführt. Der Kopplungskondensator wird mit diesem Puls aufgeladen (zu dieser Zeit wird die Störkapazität C0 ebenso aufgeladen), wobei ein Potential bei einem Punkt n ansteigt. Das Potential bei dem Punkt n wird in die Steuereinrichtung 1 über den Widerstand R3 und den Kondensator C2 eingegeben. Der Spannungsdetektor 6 erfasst die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 auf der Grundlage der Eingangsspannung. Nachstehend wird die erfasste Spannung als eine „Erfassungsspannung” bezeichnet.
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Wenn der elektrische Leckstrom von der DC-Stromversorgung B zur Erdung G nicht erzeugt wird, steigt die Erfassungsspannung steil an, wie anhand einer durchgehenden Linie in 2 veranschaulicht ist. Deshalb überschreitet die Erfassungsspannung den Schwellenwert V1 während dem Zeitintervall, nachdem der Puls bei einer Zeit t0 ansteigt und bevor der Puls bei einer Zeit t1 abfällt. Andererseits steigt die Erfassungsspannung durch einen Einfluss einer Zeitkonstante auf der Grundlage einer elektrischen Leckstromimpedanz mäßig an, wenn der elektrische Leckstrom von der DC-Stromversorgung B zur Erdung G erzeugt wird, wie anhand der gestrichelten Linie in 2 veranschaulicht ist. Deshalb überschreitet die Erfassungsspannung den Schwellenwert V1 während des Zeitintervalls von der Zeit t0 bis zur Zeit t1 nicht.
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Der Spannungsdetektor 6 erfasst die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 zu der Zeit t1, bei der der Puls abfällt. Die Zeit t1 wird im Voraus während des Zeitintervalls festgelegt, nachdem der Puls ansteigt und bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 gesättigt ist. Die Erfassungsspannung wird Va, wenn der elektrische Leckstrom nicht erzeugt wird, wobei die Erfassungsspannung Vb wird, wenn der elektrische Leckstrom erzeugt wird. Die Leckstrombestimmungseinheit 7 vergleicht die Erfassungsspannung und den Schwellenwert V1. Wenn die Erfassungsspannung nicht kleiner als der Schwellenwert V1 (Va) ist, bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit, dass der elektrische Leckstrom nicht erzeugt wird. Wenn die Erfassungsspannung kleiner als der Schwellenwert V1 (Vb) ist, bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit, dass der elektrische Leckstrom erzeugt wird.
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Zu der Zeit t1, bei der der Puls abfällt, gibt die Steuereinrichtung 1 ein Steuersignal zu den Entladungsschaltungen 3 und 4 aus. Das Steuersignal setzt die Transistoren Q1 und Q2 der Entladungsschaltungen 3 und 4 in einen Leitungszustand bzw. einen leitenden Zustand. Deshalb werden die Ladungen des Kopplungskondensators C1 und der Störkapazität Co durch den Transistor Q1 entladen, wobei die Ladung des Kondensators C2 durch den Transistor Q2 entladen wird. Als Folge wird die Erfassungsspannung nach der Zeit t1 verringert, wie in 2 veranschaulicht ist.
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Der grundsätzliche Betrieb der elektrischen Leckstromerfassung ist wie vorstehend beschrieben. Der ausführliche Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Wie in 3A veranschaulicht ist, gibt der Pulsgenerator 2 den Puls mit einer Pulsbreite t1 aus. Die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1, der mit diesem Puls aufgeladen wird, verändert sich, wie in 3C veranschaulicht ist. Bei einer Pulsabfallzeit X erfasst der Spannungsdetektor 6 die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1, wobei die Leckstrombestimmungseinheit 7 die Erfassungsspannung und den Schwellenwert V1 (erster Schwellenwert) vergleicht, um das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu bestimmen.
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Bei der Pulsabfallzeit X gibt die Steuereinrichtung 1 (siehe 1) simultan das Steuersignal zu der Entladungsschaltung 3 und der Entladungsschaltung 4 aus, wobei die Transistoren Q1 und Q2 der Entladungsschaltungen 3 und 4 simultan angeschaltet werden, wie in 3B veranschaulicht ist. Das heißt, dass die Entladungsschaltungen 3 und 4 simultan ihre Betriebe beginnen. Deshalb wird, wie vorstehend beschrieben ist, die Ladung des Kopplungskondensators C1 durch den Transistor Q1 entladen, wobei die Ladung des Kondensators C2 durch den Transistor Q2 entladen wird. Bei der nächsten Pulsanstiegszeit werden die Transistoren Q1 und Q2 der Entladungsschaltungen 3 und 4 simultan ausgeschaltet.
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Wie in 3C veranschaulicht ist, wird die Spannung, die durch den Spannungsdetektor 6 erfasst wird, zu der Zeit verringert, nachdem der Kopplungskondensator C1 die Entladung beginnt. Wenn die Entladungsbestimmungseinheit 8 bestimmt, dass die Erfassungsspannung kleiner als der Schwellenwert V2 (zweiter Schwellenwert) wird, steuert die Steuereinrichtung 1 zu dieser Zeit den Pulsgenerator 2 derart, dass der nächste Puls ausgegeben wird. Dementsprechend steigt der nächste Puls zu der Zeit an, wenn die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kopplungskondensator C1, der mit dem Puls aufgeladen ist, ab einer Pulsabfallzeit entladen, wobei der nächste Puls zu der Zeit ansteigt, bei der die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird. Deshalb wird ein Pulsintervall T1 zur schnellen Erfassung des elektrischen Leckstroms verkürzt.
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3D veranschaulicht die Pulsausgabe in dem Fall, bei dem der Schwellenwert V2 nicht zur Verfügung gestellt wird. In diesem Fall steigt der nächste Puls an, nachdem die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 0 Volt wird. Deshalb wird das Pulsintervall T0 verlängert, wobei mehr Zeit in Anspruch genommen wird, um den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
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Darüber hinaus ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Takt bzw. Zyklus des Pulses nicht fest, sondern ändert sich in Abhängigkeit von dem Entladungszustand des Kopplungskondensators C1. Wenn der elektrische Leckstrom von der Gleichstromversorgung B zu der Erdung G erzeugt wird, wie in 3C veranschaulicht ist, wird die Entladungszeit des Kopplungskondensators C1 wegen der Leckstromimpedanz verlängert, weshalb ein Pulsintervall T1' ebenso verlängert wird. Dementsprechend wird die gesamte Ladung des Kopplungskondensators C1 im Wesentlichen während des Intervalls T1' entladen, wobei die Erfassungsspannung des Kopplungskondensators C1 derart verringert wird, dass sie kleiner als der Schwellenwert V2 ist. Wenn der nächste Puls erzeugt wird, während die Ladung hinreichend in dem Kopplungskondensator C1 verbleibt, wird der Kopplungskondensator C1 erneut aufgeladen, wobei die Erfassungsspannung möglicherweise den Schwellenwert V1 überschreitet, um irrtümlicherweise eine Bestimmung zu treffen, dass der elektrische Leckstrom nicht erzeugt wird. Deshalb steigt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der nächste Puls an, nachdem der Entladungszustand des Kopplungskondensators C1 auf der Grundlage des Schwellenwerts V2 überprüft ist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Entladungsschaltung 3 zur Verfügung gestellt, so dass die Ladung des Kopplungskondensators C1 über den Transistor Q1 während des Zeitintervalls nach dem Pulsabfall und vor dem Anstieg des nächsten Pulses erzwungen entladen wird. Deshalb wird der Kopplungskondensator C1 rasch entladen, so dass das Pulsintervall zur schnellen Erfassung des elektrischen Leckstroms verkürzt werden kann.
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Bei dem vorstehen beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bei der vorbestimmten Zeit (t1 in 2) während des Zeitintervalls, nachdem der Puls ansteigt und bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 gesättigt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kopplungskondensator C1 nicht weiter aufgeladen, da der Puls abfällt, bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 gesättigt ist. Dann bestimmt die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu der Zeit, bei der der Puls abfällt. Deshalb kann die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bestimmen, bevor der Kopplungskondensator C1 gesättigt ist, wobei der elektrische Leckstrom rasch erfasst werden kann.
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Darüber hinaus bestimmt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 3 ersichtlich ist, die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu jeder Zeit, zu der der neue Puls von dem Pulsgenerator 2 erzeugt wird. Deshalb kann die Anzahl von elektrischen Leckstrombestimmungen erhöht werden, um noch rascher den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
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Eine Abnormalitätsbestimmung, die durch die Abnormalitätsbestimmungseinheit 9 durchgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, misst der Timer bzw. Zeitgeber 10 das Zeitintervall, nachdem der Puls ansteigt, bis die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird. Wie in 4C veranschaulicht ist, bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 9, wenn die Entladungsbestimmungseinheit 8 bestimmt, dass der Zustand, bei welchem die Erfassungsspannung nicht kleiner als der Schwellenwert V2 wird, eine bestimmte Zeit τ fortgeführt wird, dass der Kopplungskondensator C1 nicht normal aufgeladen wird, sondern eine Abnormalität erzeugt wird.
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Beispielsweise verursacht ein Ausfall der Entladungsschaltung 3 (zum Beispiel ein Ausfall des Transistors) die Abnormalität. Wenn die Abnormalitätsbestimmungseinheit 9 die Abnormalität bestimmt, führt die Steuereinrichtung 1 eine Verarbeitung durch, solch eine wie eine Ausgabe eines Abnormalitätssignals. Deshalb kann die Abnormalität erfasst werden, wenn der Kopplungskondensator C1 nicht normal entladen wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird beispielsweise die Entladungsschaltung 3 zur Verfügung gestellt, um die Ladung des Kopplungskondensators C1 erzwungen zu entladen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenso auf den Fall angewandt werden, bei welchem die Entladungsschaltung 3 nicht vorgesehen ist.
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In diesem Fall wird, wie in 1 veranschaulicht ist, eine Zeit, in welcher der Kopplungskondensator C1 nach Pulsabfall entladen wird, verglichen mit dem Fall, bei welchem die Entladungsschaltung 3 vorgesehen ist, verlängert. Dementsprechend sind die Pulsintervalle T2 und T2' länger als die Pulsintervalle T1 und T2' von 3. Jedoch steigt der neue Puls ähnlich zur der Zeit an, bei der die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird. Deshalb wird das Pulsintervall verglichen mit dem Fall, bei dem der Schwellenwert V2 nicht vorgesehen ist, verkürzt, wobei der elektrische Leckstrom schnell erfasst werden kann.
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Zahlreiche Ausführungsbeispiele, welche sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheiden, können bei der vorliegenden Erfindung gemacht werden. In 1 sind die Filterschaltung, die den Widerstand R3 und den Kondensator C2 umfasst, und die Entladungsschaltung 4, die die Ladung des Kondensators C2 erzwungen entlädt, beispielhaft zur Verfügung gestellt. Alternativ kann die Filterschaltung und die Entladungsschaltung 4 in der vorliegenden Erfindung weggelassen werden.
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Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel erfasst der Spannungsdetektor 6 zu der Zeit, bei der die Pulsausgabe von dem Pulsgenerator 2 abfällt, die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1, wobei die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bestimmt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann der Spannungsdetektor 6 bei einer vorbestimmten Zeit, bevor der Puls abfällt, die Spannungserfassung durchführen, wobei die Leckstrombestimmungseinheit 7 das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bestimmen kann.
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Weiterhin steigt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise der nächste Puls zu der Zeit an, bei welcher die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird. Alternativ kann der nächste Puls zu der Zeit ansteigen, welche geringfügig in Bezug auf die Zeit verzögert ist, bei welcher die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 kleiner als der Schwellenwert V2 wird.
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Darüber hinaus umfasst die Entladungsschaltung 3 bei dem obigen Ausführungsbeispiel beispielhaft den Transistor Q1 und die Widerstände R4 und R5. Alternativ kann die Entladungsschaltung 3 eine Spule und ein Relais mit einem Kontakt umfassen. Das gleiche gilt für die Entladungsschaltung 4.
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Weiterhin wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die vorliegende Erfindung beispielhaft auf die Leckstromerfassungsvorrichtung, die bei einem Fahrzeug eingebaut ist, angewandt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auf eine Leckstromerfassungsvorrichtung angewandt werden, die für andere Einsatzmöglichkeiten als im Zusammenhang mit einem Fahrzeug verwendet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-250201 [0002, 0003, 0004]
- JP 2008-89322 [0005]
