DE102012100830A1

DE102012100830A1 - Leckstromerfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012100830A1
Application number: DE102012100830A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Naruse; Satoru Miyamoto; Masaki Fujii; Kazushi Kodaira; Yoshihiro Ikushima
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: DE102012100830B4; KR101311556B1; CN102645605A; US20120206152A1; JP2012168072A; JP5710307B2; KR20120094432A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Leckstromerfassungsvorrichtung zur Verfügung, die einen elektrischen Leckstrom schnell erfassen kann. Eine Leckstromerfassungsvorrichtung umfasst: einen Pulsgenerator, der einen Puls einem Kopplungskondensator zuführt; einen Spannungsdetektor, der eine Spannung bei dem Kopplungskondensator erfasst; eine Leckstrombestimmungseinheit, die die Spannung, die durch den Spannungsdetektor erfasst wird, mit einem Schwellenwert vergleicht und ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms einer Gleichstromversorgung auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses bestimmt; und eine Entladungsschaltung, die für eine konstante Zeit betrieben wird, nachdem der Puls abfällt, und eine Ladung des Kopplungskondensators erzwungen entlädt. Der Pulsgenerator erzeugt einen neuen Impuls, wenn die Konstante Zeit verstreicht.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leckstromerfassungsvorrichtung, die einen Leckstrom von einer Gleichstromversorgung bzw. einer DC-Stromversorgung erfasst.
2. Stand der Technik
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 dem geerdeten Fahrzeug elektrisch isoliert. Jedoch wird ein Strom von der DC-Stromversorgung zur Erde über den Fahrzeugrumpf durchgeführt, wenn die DC-Stromversorgung und ein 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.
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.
Bei der Erdschlusserfassungsvorrichtung der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung mit der Nummer 2003-250201 wird die Entladung des Kopplungskondensators begonnen, nachdem das Aufladen des Kopplungskondensator abgeschlossen ist, wobei es eine vorbestimmte Zeit in Anspruch nimmt, die Entladung zu beenden, nachdem die Entladung begonnen wird. Wenn eine Bestimmung des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Erdschlusses durch Erfassung der Spannung zu der Zeit, bei der ein Puls fällt oder steigt, unter Berücksichtigung von der Entladungszeit des Kopplungskondensators gemacht wird, ist es dementsprechend erforderlich, auf die Beendigung bzw. den Abschluss der Entladung des Kopplungskondensators zu warten, nachdem der Puls abfällt, wobei es dann erforderlich ist, dass der nächste Puls ansteigt. Deshalb ist ein Zeitintervall von dem Pulsabfall zu dem Pulsanstieg länger, wodurch ein Problem auftritt, welches darin besteht, dass es Zeit in Anspruch nimmt, die Bestimmung zu treffen.
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.
Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines elektrischen Leckstroms in einer Leckstromerfassungsvorrichtung, die einen elektrischen Leckstrom einer Gleichstromversorgung bzw. DC-Stromversorgung erfasst, schnell zu bestimmen.
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 erste Entladungsschaltung, die für eine konstante Zeit betrieben wird, nachdem der Puls abfällt, und eine Ladung des Kopplungskondensators erzwungen entlädt. Der Pulsgenerator erzeugt einen neuen Puls, wenn die konstante Zeit verstreicht.
Mit einer derartigen Ausgestaltung wird der mit dem Puls aufgeladene Kopplungskondensator durch die erste Entladungsschaltung zu der Zeit, bei der der Puls abfällt, erzwungen entladen, so dass die Zeit, bis der nächste Puls ansteigt, zur raschen Erfassung des elektrischen Leckstromes verkürzt werden kann.
Die Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine Steuereinrichtung umfassen, die einen Betrieb der ersten Entladungsschaltung steuert, wobei die Steuereinrichtung ein Steuersignal zu der ersten Entladungsschaltung ausgeben kann, wenn der Puls abfällt. In diesem Fall kann die erste Entladungsschaltung einen Transistor umfassen, der in einen Leitungszustand bzw. einen leitenden Zustand für die konstante Zeit auf der Grundlage des Steuersignals gesetzt wird, und kann die Ladung des Kopplungskondensators durch den Transistor erzwungen entladen.
Darüber hinaus kann die Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin umfassen: eine Filterschaltung, die zwischen dem Kopplungskondensator und dem Spannungsdetektor vorgesehen ist; und eine zweite Entladungsschaltung, die eine Ladung eines Kondensators, der in der Filterschaltung umfasst ist, erzwungen entlädt. In diesem Fall beginnen die erste Entladungsschaltung und die zweiten Entladungsschaltung vorzugsweise simultan ihre Betriebe.
Darüber hinaus bestimmt bei der Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung 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.
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.
Darüber hinaus bestimmt bei der Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Leckstrombestimmungseinheit vorzugsweise das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu jeder Zeit, bei der der Pulsgenerator den neuen Puls ausgibt.
Dementsprechend kann die Anzahl der Leckstrombestimmungen erhöht werden, um noch schneller den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
Gemäß der Leckstromerfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Kopplungskondensator erzwungen durch die erste Entladungsschaltung entladen, so dass die Zeit, bis der nächste Puls ansteigt, zur raschen Erfassung des elektrischen Leckstroms verkürzt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schaltungsdarstellung, die eine Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Wellenformdiagramm von Erfassungsspannungen während des Auftretens des elektrischen Leckstroms und des Nicht-Auftretens des elektrischen Leckstroms;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung beschreibt; und
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Leckstromerfassungsvorrichtung beschreibt, die keine Entladungsschaltung hat.
Ausführliche Beschreibung
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.
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.
Die Steuereinrichtung 1 wird durch eine CPU ausgebildet, wobei die Steuereinrichtung 1 einen Spannungsdetektor 6, eine Leckstrombestimmungseinheit 7 und einen Timer bzw. Zeitgeber 8 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 6 strommäßig trennt. Eine positive Elektrode der DC-Stromversorgung 6 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.
Die Entladungsschaltung 3 (erste Entladungsschaltung) 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.
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 eine Filterschaltung ausbilden, die ein Rauschen von einem Spannungseingang der Steuereinrichtung 1 entfernt.
Die Entladungsschaltung 4 (zweite Entladungsschaltung) 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.
Der Speicher 5 umfasst einen ROM und RAM zur Ausbildung eines Speichers. Ein Schwellenwert V1, der untenstehend beschrieben ist, wird in dem Speicher 5 gespeichert.
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.
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.
Der Zeitgeber bzw. Timer 8 misst eine verstrichene Zeit von der Zeit an, bei der eine Pulsausgabe von dem Pulsgenerator 2 abfällt.
Ein Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung 100 mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung wird nachstehend beschrieben.
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.
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.
Der Spannungsdetektor 6 erfasst die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 zu der Zeit t1, bei der der Puls abfällt. Die Zeit t1 ist eine Zeit, welche im Voraus während des Zeitintervalls festgelegt wird, 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 mit dem 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.
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 jeweils 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.
Der grundsätzliche Betrieb der elektrischen Leckstromerfassung ist wie vorstehend beschrieben. Der ausführliche Betrieb der Leckstromerfassungsvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Wie in (a) veranschaulicht ist, gibt der Pulsgenerator 2 den Puls mit einer Pulsbreite t1 aus. Die Spannung bei dem Kopplungskondensator, der mit dem Puls aufgeladen wird, verändert sich, wie in (c) von 3 veranschaulicht ist. Bei einer Pulsabfallzeit X erfasst der Spannungsdetektor 6 die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1, wobei die Leckstrombestimmungseinheit 7 die Erfassungsspannung mit dem Schwellenwert V1 vergleicht, um das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu bestimmen.
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 (b) von 3 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.
Wie in (c) von 3 veranschaulicht ist, wird die Spannung, die durch den Spannungsdetektor 6 erfasst wird, rasch durch die erzwungene Entladung von dem Zeitpunkt an, bei dem der Kopplungskondensator C1 die Entladung beginnt, verringert. Wenn eine konstante Zeit ta, die durch den Zeitgeber 8 gemessen wird, verstreicht, werden die Transistoren Q1 und Q2 der Entladungsschaltungen 3 und 4 simultan ausgeschalten, während der nächste Puls ansteigt. Ein Wert der Zeit ta wird auf eine Zeit festgelegt, bis die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 durch die erzwungene Entladung im Wesentlichen 0 V wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ladung des Kopplungskondensators C1 durch den Transistor Q1 der Entladungsschaltung 3 erzwungen entladen, so dass die Zeit ta von dem Pulsabfall zu dem nächsten Pulsanstieg kürzer festgelegt werden kann. Als Folge kann ein Pulsintervall T1 in (a) von 3 verkürzt werden, um schnell den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
4 veranschaulicht eine Pulsausgabe, wenn die Entladungsschaltung 3 nicht zur Verfügung gestellt wird. In diesem Fall wird die Spannung allmählich von der Zeit, bei der der Kopplungskondensator C1 die Entladung beginnt, verringert, da die Spannung, die durch den Spannungsdetektor 6 erfasst wird, nicht erzwungen entladen wird, wie in (b) von 4 veranschaulicht ist. Der nächste Puls steigt an, wenn eine konstante Zeit tb verstreicht. Die Zeit tb ist länger als die Zeit ta von 3. Deshalb wird ein Pulsintervall T2 in (a) von 4 verlängert, und es benötigt eine lange Zeit, um den elektrischen Leckstrom zu erfassen.
Weiterhin bestimmt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie untenstehend beschrieben ist, 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 ansteigt, bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator C1 gesättigt ist. Die Leckstrombestimmungseinheit 7 bestimmt 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.
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.
Zahlreiche Ausführungsbeispiele, welche sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheiden, können bei der vorliegenden Erfindung angewandt 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.
Darüber hinaus erfasst der Spannungsdetektor 6 bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 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.
Darüber hinaus umfasst die Entladungsschaltung 3 bei diesem 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.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-250201 [0002, 0003, 0004]
JP 2008-89322 [0005]

Claims

Leckstromerfassungsvorrichtung, aufweisend: einen Kopplungskondensator, dessen eines Ende mit einer Gleichstromversorgung verbunden ist; einen Pulsgenerator, der dem anderen Ende des Kopplungskondensators einen Puls zuführt; einen Spannungsdetektor, der eine Spannung bei dem mit dem Puls aufgeladenen Kopplungskondensator erfasst; eine Leckstrombestimmungseinheit, die die Spannung, die durch den Spannungsdetektor erfasst wird, mit einem ersten Schwellenwert vergleicht und ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines elektrischen Leckstroms der Gleichstromversorgung auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses bestimmt; und eine erste Entladungsschaltung, die für eine konstante Zeit betrieben wird, nachdem der Puls abfällt, und eine Ladung des Kopplungskondensators erzwungen entlädt, wobei der Pulsgenerator einen neuen Puls erzeugt, wenn die konstante Zeit verstreicht.
Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Steuereinrichtung, die einen Betrieb der ersten Entladungsschaltung steuert, wobei die Steuereinrichtung ein Steuersignal zu der ersten Entladungsschaltung ausgibt, wenn der Puls abfällt, wobei die erste Entladungsschaltung einen Transistor umfasst, der in einen leitenden Zustand für die konstante Zeit auf der Grundlage des Steuersignals gesetzt wird, und die Ladung des Kopplungskondensators durch den Transistor erzwungen entlädt.
Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: eine Filterschaltung, die zwischen dem Kopplungskondensator und dem Spannungsdetektor vorgesehen ist; und eine zweite Entladungsschaltung, die eine Ladung eines Kondensators, der in der Filterschaltung umfasst ist, erzwungen entlädt, wobei die erste Entladungsschaltung und die zweite Entladungsschaltung die Betriebe simultan beginnen.
Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Leckstrombestimmungseinheit das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms bei einer vorbestimmten Zeit während eines Intervalls, nachdem der Puls ansteigt und bevor die Spannung bei dem Kopplungskondensator gesättigt ist, bestimmt.
Leckstromerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Leckstrombestimmungseinheit das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des elektrischen Leckstroms zu jeder Zeit bestimmt, bei der der Pulsgenerator den neuen Puls ausgibt.