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Hintergrund der Erfindung
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1. Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug, und insbesondere einen Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug, der konfiguriert ist zum Detektieren bzw. Erfassen eines elektrischen Lecks von einer Vorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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In den letzten Jahren wurden umweltfreundliche Fahrzeuge entwickelt, die eine daran montierte Batterie aufweisen, und konfiguriert sind, mit einem Motor zu fahren, der als eine Antriebsstromquelle verwendet wird. Die umweltfreundlichen Fahrzeuge umfassen ein elektrisches Fahrzeug und ein elektrisches Hybridfahrzeug. In dieser Art von Fahrzeug werden zum Beispiel eine 12V Gleichstromniederspannungsbatterie und eine Hochspannungsbatterie, wie zum Beispiel ein 400V Gleichstrom-Batteriepack, in Kombination verwendet. Eine Niederspannung verweist hier auf eine Spannung, die relativ geringer als eine Hochspannung ist, und die Niederspannung weist hier einen Bereich von zum Beispiel 0V bis 30V auf, und die Hochspannung weist einen Bereich von zum Beispiel 100V bis 1000V auf. Ein negativer Anschluss der Niederspannungsbatterie ist mit einem Fahrzeugkörper verbunden, jedoch ist die Hochspannungsbatterie und eine elektrisches Hochspannungslast, die durch die Hochspannungsbatterie gespeist und angesteuert wird, von dem Fahrzeugkörper isoliert. Im Folgenden werden die Hochspannungsbatterie und die elektrische Hochspannungslast kollektiv als „Hochspannungsvorrichtung“ bezeichnet.
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Für eine derartige Hochspannungsvorrichtung, die von dem Fahrzeugkörper isoliert ist, wird eine Leckwiderstands-Detektionsvorrichtung, die durch die Niederspannungsbatterie gespeist und angesteuert wird, verwendet, um einen Isolationswiderstand (d.h. einen Leckwiderstand) der Hochspannungsvorrichtung zu messen, um das Vorhandensein/Fehlen einer Masseanomalie zu detektieren (siehe zum Beispiel
japanisches Patent 5474114 und
japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 ).
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Die Leckwiderstands-Detektionsvorrichtung, die in dem
japanischen Patent 5474114 offenbart ist, enthält einen Kopplungskondensator, der einen Anschluss bzw. ein Terminal aufweist, das mit einer Hochspannungsvorrichtung verbunden ist, und wobei der andere Anschluss mit einer Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung verbunden ist. Der Kopplungskondensator wird durch einen Schaltbetrieb der Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung geladen und entladen. In dem
japanischen Patent 5474114 wird ein Leckwiderstand der Hochspannungsvorrichtung über den Kopplungskondensator gemessen, und der gemessene Leckwiderstand wird mit einem Leckbestimmungsschwellenwert verglichen, um dadurch eine Leckbestimmung durchzuführen.
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Der Leckwiderstandswert kann jedoch im Allgemeinen sich in Abhängigkeit von einer Änderung in der Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators ändern. Da in dem
japanischen Patent 5474114 ein Anstieg in der Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators nicht berücksichtigt wird, gibt es die Möglichkeit, dass ein Leck nicht richtig detektiert wird und eine fehlerhafte Bestimmung auftritt.
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In der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 wird daher vorgeschlagen, einen Leckbestimmungsschwellenwert einzustellen, bevor eine Leckdetektion unter Berücksichtigung des Anstiegs in der Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators und eines Verschleißes von Elementen durchgeführt wird. Insbesondere wird in der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 bevor die Leckdetektion durchgeführt wird, ein Scheitelwert eines AC-Signals in einem Zustand detektiert, in dem eine Referenz-Impedanzschaltung verbunden ist, und der detektierte Scheitelwert wird als ein Referenzscheitelwert eingestellt. Danach wird die Referenz-Impedanzschaltung getrennt, und die Leckbestimmung wird auf Grundlage des eingestellten Referenzscheitelwerts durchgeführt.
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Wie oben beschrieben, wird in dem
japanischen Patent 5474114 der Anstieg in der Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators nicht berücksichtigt, was zu einem Problem führt, da ein Leck fehlerhaft bestimmt werden kann.
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In der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 wird der Schwellenwert eingestellt, bevor eine Leckdetektion unter Berücksichtigung des Anstiegs in der Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators und des Verschleißes von Elementen durchgeführt wird. Die in der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 offenbarte Konfiguration kann jedoch den Leckbestimmungsschwellenwert in dem Fall nicht aktualisieren, wenn sich die Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators während der Ausführung der Leckdetektionsbestimmung ändert. Als ein Ergebnis gibt es ein Problem, das darin besteht, dass ein Leck fehlerhaft bestimmt werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben beschriebenen Probleme, und es ist eine diesbezügliche Aufgabe, einen Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug bereitzustellen, der in der Lage ist, ein Leck geeignet zu bestimmen, indem ein Bestimmungsschwellenwert auf Grundlage einer Spannung an einem Anschluss eines Kopplungskondensators und einer diesbezüglichen Atmosphärentemperatur während einer Leckbestimmung berechnet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend: eine Konstantspannungs-Steuerstromquelle, die konfiguriert ist, durch eine Batterie gespeist und angesteuert zu werden, um eine Steuerstromquellenspannung zu erzeugen, wobei die Batterie einen negativen Anschluss enthält, der mit einem Fahrzeugkörper verbunden ist; einen Kopplungskondensator mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit einem Leck-Detektionsziel verbunden ist, der zweite Anschluss mit der Konstantspannungs-Steuerstromquelle verbunden ist; eine Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung, die verbunden ist mit dem zweiten Anschluss des Kopplungskondensators, und konfiguriert ist zum wiederholten Verbinden und Unterbrechen des zweiten Anschlusses mit und von der Konstantspannungs-Steuerstromquelle in einer abwechselnden Art und Weise, um dadurch einen Ladebetrieb und einen Entladebetrieb des Kopplungskondensators zu wiederholen; einen Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt der konfiguriert ist zum Ausgeben eines Wiederholungssignals zum Schalten zwischen dem Verbinden und dem Unterbrechen durch die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung auf Grundlage eines Spannungswerts des zweiten Anschlusses; einen Wiederholungssignal-Ladungsperioden-Detektionsabschnitt, der konfiguriert ist zum Überwachen des Wiederholungssignals, um eine Ladeperiode des Kopplungskondensators zu detektieren; einen Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt, der konfiguriert ist zum Überwachen des Wiederholungssignals, um eine Entladungsperiode des Kopplungskondensators zu detektieren; einen Temperaturdetektionsabschnitt, der konfiguriert ist zum Konfigurieren einer Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators während des Ladebetriebs und des Entladungsbetriebs des Kopplungskondensators; einen Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt, verbunden mit dem ersten Anschluss des Kopplungskondensators, und konfiguriert zum Berechnen eines Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwerts für die Ladeperiode auf Grundlage einer Spannung, die an dem ersten Anschluss anliegt, und der Atmosphärentemperatur, die durch den Temperaturdetektionsabschnitt detektiert wird; einen Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt, verbunden mit dem ersten Anschluss des Kopplungskondensators, und konfiguriert zum Berechnen eines Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwerts für die Entladungsperiode auf Grundlage der Spannung, die an dem ersten Anschluss anliegt, und der Atmosphärentemperatur, die durch den Temperaturdetektionsabschnitt detektiert wird; einen Ladungsseiten-Leckbestimmungsabschnitt, konfiguriert zum Vergleichen der Ladeperiode mit dem Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwert, und zum Bestimmen, wenn die Ladeperiode größer als der Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwert ist, dass das Leckdetektionsziel sich in einem Leckzustand befindet; und einen Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Abschnitt, konfiguriert zum Vergleichen der Entladungsperiode mit dem Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwert, und zum Bestimmen, wenn die Entladungsperiode größer als der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungsschwellenwert ist, dass das Leckdetektionsziel sich in dem Leckzustand befindet.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert zum Durchführen einer Leckbestimmung während eines Ladens und Entladens des Kopplungskondensators. Während der Leckbestimmung wird die Spannung, die an einem Anschluss des Kopplungskondensators anliegt, und die diesbezügliche Atmosphärentemperatur detektiert, und der Bestimmungsschwellenwert wird auf Grundlage der detektierten Werte berechnet. Selbst dann, wenn ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator aufgetreten ist, um die Lade-/Entladeperiode zu ändern, kann folglich ein Leck in dem Fahrzeug richtig detektiert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration eines Fahrzeugs, an dem ein Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist.
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2 ist ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration des Elektrisches-Leck-Detektors für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Betriebs des Elektrisches-Leck-Detektors für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Wiederholungssignal-PLS-Ausgabeverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Wiederholungssignal-Ladeperioden-Berechnungsverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Wiederholungssignal-Entladeperioden-Berechnungsverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Ladeseiten-Leckbestimmungsverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Entladeseiten-Leck-Bestimmungsverarbeitung in dem elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Leck-Warnverarbeitung in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung eines Problems im Stand der Technik.
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13 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung eines Effekts des Elektrisches-Leck-Detektors für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (wenn sich eine Atmosphärentemperatur Temp geändert hat).
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14 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung eines Effekts des Elektrisches-Leck-Detektors für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (wenn sich eine Spannung (Vd) an einem Anschluss bzw. Terminal A geändert hat).
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15 sind dreidimensionale Tabellendaten, die in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei die x-Achse die Spannung Vd anzeigt, die an dem Anschluss A angelegt wird, wobei die z-Achse die Atmosphärentemperatur Temp anzeigt, und die y-Achse einen Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch anzeigt.
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16 sind dreidimensionale Tabellendaten, die in dem Elektrisches-Leck-Detektor für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei die x-Achse die Spannung Vd anzeigt, die an dem Anschluss A angelegt wird, die z-Achse die Atmosphärentemperatur Temp anzeigt, und die y-Achse einen Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tdsch anzeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Erste Ausführungsform
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Ein Elektrisches-Leck-Detektor 108 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die zum Detektieren bzw. Erfassen eines Lecks von einer Fahrzeugvorrichtung während der Lade-/Entladungsperiode des Kopplungskondensators konfiguriert ist. In der ersten Ausführungsform werden während der Lade-/Entladungsperiode des Kopplungskondensators eine Spannung, die an einem Anschluss bzw. Terminal des Kopplungskondensators anliegt, und eine diesbezügliche Atmosphärentemperatur bei einem konstanten Zyklus gemessen, und ein Bestimmungsschwellenwert wird gemäß den Änderungen in Werten der angelegten Spannung und der Atmosphärentemperatur aktualisiert. Während der Leckbestimmung wird auf diese Art und Weise selbst dann, wenn sich die Spannung, die an dem einen Anschluss des Kopplungskondensators anliegt, oder die diesbezügliche Atmosphärentemperatur geändert hat, so dass ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator aufgetreten ist, und sich die diesbezügliche Lade-/Entladungsperiode geändert hat, kann ein Leck von einer Fahrzeugvorrichtung geeignet detektiert werden.
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1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, für das der Elektrisches-Leck-Detektor 108 für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird. In 1 wird ein elektrisches Fahrzeug beispielhaft für das Fahrzeug verwendet, jedoch kann der Elektrisches-Leck-Detektor 108 für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ebenso für ein elektrisches Hybridfahrzeug angewendet werden.
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Wie in 1 dargestellt, enthält ein Fahrzeugkörper 100 eine Fahrzeugsteuervorrichtung 101, einen Motor 102, eine Hochspannungsbatterie-Überwachungsvorrichtung 105, ein Lademittel 106, eine Niederspannungsbatterie 107, eine Warnlampe 109 und eine Fahrzeughochspannungsvorrichtung 110.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 101 führt eine Lauf- bzw. Fahrsteuerung und eine Ladesteuerung des Fahrzeugkörpers 100 durch.
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Der Motor 102 ist ein Antriebsmotor für einen Antrieb der Räder des Fahrzeugkörpers 100.
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Die Fahrzeughochspannungsvorrichtung 110 enthält einen Wechselrichter 103 zum Steuern des Motors 102 und eine Hochspannungsbatterie 104, die elektrischen Strom bzw. eine elektrische Leistung an den Wechselrichter 103 liefert.
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Die Hochspannungs-Batterieüberwachungsvorrichtung 105 überwacht den Zustand der Hochspannungsbatterie 104.
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Das Lademittel 106 lädt die Hochspannungsbatterie 104 von einer externen Stromquelle auf.
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Die Niederspannungsbatterie 107 ist eine Stromquelle für einen Betrieb des Elektrischen-Leck-Detektors 108. Die Niederspannungsbatterie 107 weist einen negativen Anschluss auf, der mit dem Fahrzeugkörper 100 verbunden ist, sowie einen positiven Anschluss, der mit dem Elektrisches-Leck-Detektor 108 verbunden ist.
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Die Hochspannungsbatterie 104 ist von dem Fahrzeugkörper 100 isoliert.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor 108 detektiert bzw. erfasst einen Isolations-Widerstand (Leck-Widerstand) zwischen dem Fahrzeugkörper 100 und der Hochspannungsbatterie 104.
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Wenn der Elektrisches-Leck-Detektor 108 eine Isolierungsanomalie der Hochspannungsbatterie 104 detektiert, gibt die Warnlampe 109 durch Aufleuchten oder Blinken eine Warnung aus.
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Beim Fahren gibt die Fahrzeugsteuervorrichtung 101 eine Antriebsanforderung an den Wechselrichter 103 aus, um den Motor 102 basierend auf einer Information der Hochspannungsbatterie 104, die von der Hochspannungsbatterie-Überwachungsvorrichtung 105 erfasst wird, anzutreiben. Ansprechend auf die Antriebsanforderung treibt der Wechselrichter 103 den Motor 102 unter Verwendung einer elektrischen Leistung bzw. eines elektrischen Stroms der Hochspannungsbatterie 104 an.
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Beim Aufladen gibt die Fahrzeugsteuervorrichtung 101 eine Ladeanforderung an das Lademittel 106 basierend auf der Information der Hochspannungsbatterie 104, die von der Hochspannungsbatterie-Überwachungsvorrichtung 105 erfasst wird, aus. Ansprechend auf die Ladeanforderung lädt das Lademittel 106 die Hochspannungsbatterie 104 von der externen Stromquelle auf.
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Während des Fahrens und während des Aufladens detektiert der Elektrisches-Leck-Detektor 108 in diesem Fall den Isolations-Widerstand zwischen dem Fahrzeugkörper 100 und der Hochspannungsbatterie 104. Wenn bestimmt wird, dass ein Leck aufgetreten ist, steuert der Elektrisches-Leck-Detektor 108 die Warnlampe 109, so dass die Warnlampe 109 eingeschaltet wird oder blinkt.
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2 ist ein Konfigurationsdiagramm der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 und des Elektrischen-Leck-Detektors 108 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Wie in 2 dargestellt, enthält die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 die Hochspannungsbatterie 104 und den Wechselrichter 103, und ist von dem Fahrzeugkörper 100 isoliert. Die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 ist ein Ziel der Leckdetektion durch den Elektrisches-Leck-Detektor 108.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor 108 enthält einen Mikrocomputer 220. Der Mikrocomputer 220 enthält einen Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221, einen Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222, einen ladeseitigen Leckbestimmungsabschnitt 223, einen Wiederholungssignal-Entladeperioden-Detektionsabschnitt 224, einen entladeseitigen Leckbestimmungsabschnitt 225, einen Wiederholungssignal-Ladeseitigen-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226, eine Wiederholungssignal-Entladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 und einen Leck-Warnabschnitt 228.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor 108 enthält ferner eine Konstantspannungs-Steuerstromquelle 211. Die Konstantspannungs-Steuerstromquelle 211 unterliegt einem Einspeisen und Ansteuern durch die Niederspannungsbatterie 107, um eine Steuerstromversorgungsspannung Vcc zu erzeugen. Die Steuerstromversorgungsspannung Vcc weist einen konstanten Wert auf. Die Niederspannungsbatterie 107 weist einen negativen Anschluss auf, der mit dem Fahrzeugkörper 100 verbunden ist.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor 108 enthält ferner einen Kopplungskondensator 210. Der Kopplungskondensator 201 enthält einen Anschluss A (erster Anschluss) und einen Anschluss B (zweiter Anschluss). Der Anschluss A des Kopplungskondensators 210 ist mit der Hochspannungsbatterie 104 verbunden.
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Der Anschluss A des Kopplungskondensators 210 ist mit dem Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwert-Berechnungsabschnitt 226 und dem Wiederholungssignal-Entladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnnungsabschnitt 227 über einen Spannungsdetektions-Widerstand 215 verbunden.
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Der Anschluss B des Kopplungskondensators 210 ist mit einer Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 und der Konstantspannungs-Steuerstromquelle 211 über einen Lade-/Entladungswiderstand 213 verbunden.
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Der Anschluss B des Kopplungskondensators 210 ist ferner mit dem Wiederholungssignal-Ausgabestimmungsabschnitt 221 über einen Spannungsdetektions-Widerstand 214 verbunden.
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Der Elektrisches-Leck-Detektor 108 enthält ferner einen Temperaturdetektionsabschnitt 216, der zum Detektieren bzw. Erfassen einer Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators 210 konfiguriert ist.
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Die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 verbindet den Anschluss B des Kopplungskondensators 210 (Messpunkt einer Überwachungsspannung Vx) intermittierend mit der Steuerstromquellenspannung Vcc, ansprechend auf ein sich wiederholendes Signal PLS, das von dem Mikrocomputer 220 ausgegeben wird. Das sich wiederholende Signal PLS ist ein Pulssignal mit binären Signalpegeln aus „H“ und „L“. In Übereinstimmung mit dem sich wiederholenden Signal bzw. dem Wiederholungssignal PLS, verbindet und unterbricht die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 den Anschluss B mit bzw. von der Steuerstromquellenspannung Vcc in einer sich abwechselnden Art und Weise, um dadurch den Kopplungskondensator 210 in einer sich abwechselnden Art und Weise zu laden und zu entladen. Damit wird die Überwachungsspannung Vx, wobei es sich um das Potential zwischen dem Anschluss B und dem Fahrzeugkörper 100 handelt, graduell erhöht oder graduell verringert. Auf diese Art und Weise detektiert der Mikrocomputer 220 eine Ladeperiode und eine Entladungsperiode auf Grundlage des sich wiederholenden Signals PLS, um die Isolations-Widerstandsdetektion und die Leckbestimmung durchzuführen.
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Im Folgenden wird ein spezifisches Beispiel der Konfiguration der Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 erläutert.
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Die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 wird zum Beispiel aus einem N-P-N-Transistor ausgebildet, und enthält einen Basis-Anschluss, einen Kollektor-Anschluss und einen Emitter-Anschluss.
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Das sich wiederholende Signal bzw. das Wiederholungssignal PLS wird an dem Basis-Anschluss eingegeben. Der Kollektor-Anschluss ist mit der Steuerstromquellenspannung Vcc verbunden. Der Kollektor-Anschluss ist ferner mit dem Anschluss B des Kopplungskondensators 210 über den Lade-/Entladungswiderstand 213 verbunden. Der Emitter-Anschluss ist dann mit dem Fahrzeugkörper 100 verbunden und geerdet.
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Die Überwachungsspannung Vx wird in den Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 212 des Mikrocomputers 220 über den Spannungsdetektions-Widerstand 214 eingegeben, und der Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 212 steuert das Wiederholungssignal PLS wie folgt auf Grundlage von vorbestimmten Spannungswerten Vcl und Vch (wobei 0 < Vcl < Vch < Vcc gilt).
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Wenn insbesondere die Überwachungsspannung Vx geringer als der Spannungswert Vcl ist, stellt der Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 den logischen Pegel des Wiederholungssignals PLS auf „L“ ein, um die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 zu unterbrechen, um dadurch die Spannung Vcc an dem Anschluss B zum Aufladen des Kopplungskondensators 210 anzulegen. In diesem Fall ist der Spannungswert Vcl ein unterer Schwellenwert. Der untere Schwellenwert wird vorab auf Grundlage eines Spezifikationswerts der Ladekapazität des Kopplungskondensators 210 eingestellt, und ist in dem Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 gespeichert.
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Wenn die Überwachungsspannung Vx andererseits gleich zu oder höher als der Spannungswert Vch ist, stellt der Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 den logischen Pegel des Wiederholungssignals PLS auf „H“ ein, um die Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung 212 elektrisch zu verbinden, um dadurch den Anschluss B mit dem Fahrzeugkörper 100 über den Lade-/Entladungswiderstand 213 zum Entladen des Kopplungskondensators 210 zu verbinden und zu erden. In diesem Fall ist der Spannungswert Vch ein oberer Schwellenwert. Der obere Schwellenwert wird vorab auf Grundlage des Spezifikationswerts der Ladekapazität des Kondensators 210 eingestellt, und ist in dem Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 gespeichert.
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Auf diese Art und Weise führt der Mikrocomputer 220 wiederholt ein Laden und Entladen des Kopplungskondensators 210 in einer sich abwechselnden Art und Weise durch.
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Im Folgenden werden Verfahren zum Detektieren der Ladeperiode und der Entladungsperiode durch den Mikrocomputer 220 erläutert.
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Der Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222 überwacht das Wiederholungssignal PLS zum Detektieren der Periode, in der der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS „L“ ist, und misst eine Zeitlänge der Periode, um die gemessene Zeitlänge an den Ladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 als eine Ladeperiode Tch auszugeben.
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Der Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt 224 überwacht das Wiederholungssignal PLS zum Detektieren der Periode, in der der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS „H“ ist, und misst eine Zeitlänge der Periode, um die gemessene Zeitlänge an den Entladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 als eine Entladungsperiode Tdch auszugeben.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Schätzen des elektrischen Ladelecks des Kopplungskondensators 210 durch den Mikrocomputer 220 erläutert.
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Zuerst wird eine Spannung Vd, die an dem Anschluss A des Kopplungskondensators 210 anliegt, in den Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und den Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 über den Spannungsdetektions-Widerstand 215 eingegeben.
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Eine Atmosphärentemperatur Temp des Kopplungskondensators 210 wird ferner durch den Temperaturdetektionsabschnitt 216 detektiert, und wird in den Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und den Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 eingegeben.
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Der Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 verweist auf erste Tabellendaten, die in 15 gezeigt sind, unter Verwendung der angelegten Spannung Vd, und der Atmosphärentemperatur Temp, um dadurch einen Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch zu berechnen, der dann an den Ladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 ausgegeben wird.
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Gleichermaßen verweist der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 auf zweite Tabellendaten, die in 16 gezeigt sind, unter Verwendung der angelegten Spannung Vd und der Atmosphärentemperatur Temp, um dadurch einen Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch zu berechnen, der dann an den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 ausgegeben wird.
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Der Ladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 vergleicht die Ladeperiode Tch mit dem Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch. Wenn die Ladeperiode Tch größer als der Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch ist, bestimmt der Ladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223, dass ein Leck (engl. leakage) in der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 aufgetreten ist, und gibt ein Leck-Detektionssignal ALRM an den Leck-Warnabschnitt 228 aus.
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Gleichermaßen vergleicht der Entladeseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 die Entladungsperiode Tdch mit dem Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch. Wenn die Entladungsperiode Tdch größer ist als der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch, bestimmt der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225, dass ein Leck (engl. leakage) in der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 aufgetreten ist, und gibt das Leck-Detektionssignal ALRM an den Leck-Warnabschnitt 228 aus.
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Der Leck-Warnabschnitt 228 steuert die Warnlampe 109 zum Einschalten oder Aufblinken, wenn das Leck-Detektionssignal ALRM eingegeben wird.
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Die in 15 gezeigten ersten Tabellendaten werden nun erläutert.
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Die ersten Tabellendaten sind eine dreidimensionale Tabelle, bei der die x-Achse die Spannung Vd angibt, die an dem Anschluss A anliegt, die z-Achse die Atmosphärentemperatur Temp wiedergibt, und die y-Achse den Ladeseiten-Leck-Bestimmungs-Schwellenwert Tsch anzeigt. In den ersten Tabellendaten wird der Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch an der y-Achse eingestellt, um der x-Achse und der z-Achse zu entsprechen.
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Es wird vermerkt, dass 15 ein Beispiel zeigt, bei dem vier Werte von V1, V2, V3 und V4 in den ersten Tabellendaten gespeichert sind, als die Spannung Vd, die an dem Anschluss A anliegt, an der x-Achse. In diesem Fall gilt V4 > V3 > V2 > V1. Es wird vermerkt, dass die Werte von Vd nicht auf dieses Beispiel beschränkt sind, und eine beliebige Anzahl der Werte und beliebige Werte als Werte von Vd gespeichert werden können.
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Der Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenewertberechnungsabschnitt 226 verweist auf die ersten Tabellendaten unter Verwendung der angelegten Spannung Vd und der Atmosphärentemperatur Temp, so dass der Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch eindeutig bestimmt wird.
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Es wird aus 15 verstanden, dass der Wert des Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch mit einem Anstieg in der Atmosphärentemperatur Temp bezüglich der gleichen angelegten Spannung Vd größer wird.
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Der Wert des Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch wird darüber hinaus zusammen mit dem Anstieg in der angelegten Spannung Vd in Bezug auf die gleiche Atmosphärentemperatur Temp größer.
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Der Wert des Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch wird daher größer, wenn die Atmosphärentemperatur Temp höher wird und wenn die angelegte Spannung Vd höher wird.
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Die in 16 gezeigten zweiten Tabellendaten werden nun erläutert.
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Bei den zweiten Tabellendaten handelt es sich um eine dreidimensionale Tabelle, bei der die x-Achse die Spannung Vd anzeigt, die an dem Anschluss A anliegt, die z-Achse die Atmosphärentemperatur Temp anzeigt, und die y-Achse den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tdsch anzeigt. In den zweiten Tabellendaten wird der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tdsch an der y-Achse entsprechend der x-Achse und der z-Achse eingestellt.
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Es wird vermerkt, dass 16 ein Beispiel zeigt, bei dem viert Werte von V1, V2, V3 und V4 in den zweiten Tabellendaten gespeichert sind, als Spannung Vd, die an dem Anschluss A anliegt, an der x-Achse. In diesem Fall gilt V4 > V3 > V2 > V1. Es wird vermerkt, dass die Werte von Vd nicht auf dieses Beispiel beschränkt sind, und eine beliebige Anzahl von Werten und beliebige Werte gespeichert werden können.
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Der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 verweist auf die zweiten Tabellendaten unter Verwendung der angelegten Spannung Vd und der Atmosphärentemperatur Temp, so dass der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch eindeutig bestimmt wird.
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Wie aus 16 verstanden wird, wird der Wert des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch zusammen mit einem Anstieg in der Atmosphärentemperatur Temp in Bezug auf die gleiche angelegte Spannung Vd kleiner.
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Der Wert des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch wird darüber hinaus zusammen mit einem Anstieg in der angelegten Spannung Vd in Bezug auf die gleiche Atmosphärentemperatur Temp kleiner.
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Der Wert des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch wird daher kleiner, wenn die Atmosphärentemperatur Temp höher wird, und die angelegte Spannung Vd höher wird.
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Im Folgenden wird ein Kopplungskondensator-Elektrische-Ladungs-Leck-Korrektursteuerbetrieb zur genauen Detektion des Leckstatus mit Bezug auf Flussdiagramme erläutert.
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3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Ablaufs des Betriebs des Elektrischen-Leck-Detektors 108 der Ablauf von 3 enthält eine Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsverarbeitung, eine Elektrische-Ladungs-Leck-Korrekturverarbeitung für den Kopplungskondensator 210 und eine Leck-Detektions-Steuerverarbeitung. Der Ablauf gemäß 3 wird wiederholt bei einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt.
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Die Verarbeitung der Schritte S1 bis S8 wird im Folgenden nur für den Überblick erläutert. Diesbezügliche Details werden später mit Bezug auf die 4 bis 11 beschrieben.
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Wie in 3 dargestellt, steuert der Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 im Schritt S1 das Wiederholungssignal PLS in Übereinstimmung mit der Überwachungsspannung Vx an dem Anschluss B des Kopplungskondensators 210, die über den Spannungsdetektions-Widerstand 214 erfasst wird.
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Im Schritt S2 berechnet der Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222 die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch auf Grundlage des Wiederholungssignals PLS, das von dem Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 ausgegeben wird. Der Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222 misst insbesondere die Periode, in der der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS „L“ ist.
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Im Schritt S3 berechnet der Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt 224 die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch auf Grundlage des Wiederholungssignals PLS, das von dem Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 ausgegeben wird. Der Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt 224 misst insbesondere die Periode, in der der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS „H“ ist.
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Im Schritt S4 berechnet der Wiederholungssignal-Ladeseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 den Ladeseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch auf Grundlage der Spannung Vd, die an dem Anschluss A anliegt, und der Atmosphärentemperatur Temp.
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Im Schritt S5 berechnet der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch auf Grundlage der Spannung Vd, die an dem Anschuss A anliegt, und der Atmosphärentemperatur Temp.
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Im Schritt S6 vergleicht der Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch mit dem Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Fahrzeughochspannungsvorrichtung sich in dem Leckzustand befindet. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung sich in dem Leckzustand befindet, gibt der Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 das Leck-Detektionssignal ALRM aus.
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Im Schritt S7 vergleicht der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch mit dem Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung sich in dem Leck-Zustand befindet. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung sich in dem Leck-Zustand befindet, gibt der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 das Leck-Detektionssignal ALRM aus.
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Im Schritt S8 steuert der Elektrisches-Leck-Detektor 108 die Warnlampe 109 zum Anschalten auf Grundlage des Leck-Detektionssignals ALRM.
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Im Folgenden werden die Details der Schritte S1 bis S8 von 3 mit Bezug auf die 4 bis 11 erläutert.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S1 von 3. Die Verarbeitung gemäß 4 wird durch den Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 durchgeführt.
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Im Schritt S101 wird zuerst die Überwachungsspannung Vx mit dem vorbestimmten Spannungswert Vcl verglichen. Wenn die Überwachungsspannung Vx geringer ist als der Spannungswert Vcl, geht die Verarbeitung zum Schritt S102. Wenn andererseits die Überwachungsspannung Vx gleich zu oder höher als der Spannungswert Vcl ist, geht die Verarbeitung zum Schritt S103.
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Im Schritt S102 wird der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS auf „L“ eingestellt, und die Verarbeitung wird beendet.
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Im Schritt S103 wird die Überwachungsspannung Vx mit dem vorbestimmten Spannungswert Vch verglichen. Wenn die Überwachungsspannung Vx höher als der Spannungswert Vch ist, geht die Verarbeitung zum Schritt S104. Wenn andererseits die Überwachungsspannung Vx gleich zu oder geringer als der Spannungswert Vch ist, wird die Verarbeitung ohne einen weiteren Schritt beendet.
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Im Schritt S104 wird der logische Pegel des Wiederholungssignals PLS auf „H“ eingestellt, und die Verarbeitung wird beendet.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S2 von 3. Die Verarbeitung von 5 wird durch den Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222 durchgeführt.
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Im Schritt S201 wird zuerst bestimmt, ob oder ob nicht das Wiederholungssignal PLS eine abfallende Flanke aufweist, bei der der diesbezügliche logische Pegel von „H“ auf „L“ übergeht. Wenn bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS eine abfallende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S202. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS keine abfallende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S203.
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Im Schritt S202 wird die gegenwärtige Zeit als eine Wiederholungssignal-Ladestartzeit Tch_start eingestellt, und die Verarbeitung kehrt zum Schritt S201 zurück.
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Im Schritt S203 wird bestimmt, ob oder ob nicht das Wiederholungssignal PLS eine ansteigende Flanke aufweist, bei der der diesbezügliche logische Pegel von „L“ zu „H“ übergeht. Wenn bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS eine ansteigende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S204. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS keine ansteigende Flanke aufweist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S201 zurück.
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Im Schritt S204 wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und der Wiederholungssignal-Ladungsstartzeit Tch_start berechnet, und die berechnete Differenz wird als Wiederholungssignal-Ladungsperiode Tch eingestellt.
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6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritt S3 gemäß 3. Die Verarbeitung gemäß 6 wird durch den Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt 224 durchgeführt.
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Im Schritt S301 wird zuerst bestimmt, ob oder ob nicht das Wiederholungssignal PLS eine ansteigende Flanke aufweist, bei der der diesbezügliche logische Pegel von „L“ auf „H“ übergeht. Wenn bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS eine ansteigende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S302. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS keine ansteigende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S303.
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Im Schritt S302 wird die gegenwärtige Zeit als eine Wiederholungssignal-Entladungsstartzeit Tdch_start eingestellt, und die Verarbeitung geht zum Schritt S301.
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Im Schritt S303 wird bestimmt, ob oder ob nicht das Wiederholungssignal PLS eine abfallende Flanke aufweist, bei der der diesbezügliche logische Pegel von „H“ auf „L“ übergeht. Wenn bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS eine abfallende Flanke aufweist, geht die Verarbeitung zum Schritt S304. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Wiederholungssignal PLS keine abfallende Flanke aufweist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S301 zurück.
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Im Schritt S304 wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und der Wiederholungssignal-Entladungsstartzeit Tdch_start berechnet. Die berechnete Differenz wird als die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch eingestellt.
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7 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S4 gemäß 3. Die Verarbeitung von 7 wird durch den Wiederholungssigal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 durchgeführt.
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Im Schritt S401 wird zuerst die durch den Temperaturdetektionsabschnitt 216 detektierte Atmosphärentemperatur Temp erfasst.
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Im Schritt S402 wird anschließend die Spannung Vd, die an dem Anschluss A des Kopplungskondensators 210 anliegt, über den Spannungsdetektions-Widerstand 215 erfasst.
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Als nächstes wird im Schritt S403 auf die in 15 gezeigten ersten Tabellendaten unter Verwendung der an dem Anschluss A anliegenden Spannung Vd und der Atmosphärentemperatur Temp verwiesen, um dadurch den Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch zu berechnen.
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8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S5 gemäß 3. Die Verarbeitung von 8 wird durch den Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 durchgeführt.
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Im Schritt S501 wird zuerst die durch den Temperaturdetektionsabschnitt 216 detektierte Atmosphärentemperatur Temp erfasst.
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Als nächstes wird im Schritt S502 die Spannung Vd, die an dem Anschluss A des Kopplungskondensators 210 anliegt, über den Spannungsdetektions-Widerstand 215 erfasst.
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Als nächstes wird im Schritt S503 auf die in 16 gezeigten zweiten Tabellendaten unter Verwendung der an dem Anschluss A anliegenden Spannung Vd und der Atmosphärentemperatur Temp verwiesen, um dadurch den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch zu berechnen.
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9 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S6 gemäß 3. Die Verarbeitung von 9 wird durch den Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 durchgeführt.
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Im Schritt S601 wird zuerst bestimmt, ob oder ob nicht die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch größer als der Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch ist. Wenn die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch größer als der Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch ist, geht die Verarbeitung zum Schritt S602. Andererseits wird die Verarbeitung ohne einen weiteren Schritt beendet.
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Im Schritt S602 wird das Leck-Detektionssignal ALRM an den Leck-Warnabschnitt 228 ausgegeben.
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10 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritt S7 gemäß 3. Die Verarbeitung gemäß 10 wird durch den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 durchgeführt.
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Zuerst wird im Schritt S701 bestimmt, ob oder ob nicht die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch größer ist als der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch. Wenn die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch größer ist als der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch, geht die Verarbeitung zum Schritt S702. Andererseits wird die Verarbeitung ohne einen weiteren Schritt beendet.
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Im Schritt S702 wird das Leck-Detektionssignal ALRM an den Leck-Warnabschnitt 228 ausgegeben.
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11 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details des Schritts S8 gemäß 3. Die Verarbeitung gemäß 11 wird durch den Leck-Warnabschnitt 228 durchgeführt.
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Im Schritt S801 wird zuerst bestimmt, ob oder ob nicht das Leck-Detektionssignal ALRM eingegeben wurde. Wenn das Leck-Detektionssignal ALRM eingegeben wurde, geht die Verarbeitung zum Schritt S802. Wenn das Leck-Detektionssignal ALRM nicht eingegeben wurde, wird die Verarbeitung ohne einen weiteren Schritt beendet.
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Im Schritt S802 wird die Warnlampe 109 gesteuert, um anzuschalten oder zu blinken.
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Ein Effekt des Elektrischen-Leck-Detektors 108 gemäß der ersten Ausführungsform wird als nächstes mit Bezug auf Zeitdiagramme gemäß 13 und 14 erläutert.
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Vor der Beschreibung des Effekts wird das Problem im herkömmlichen Detektionsverfahren, offenbart in der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 , mit Bezug auf
12 beschrieben.
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Wenn im Allgemeinen die Atmosphärentemperatur des Kopplungskondensators ansteigt, wird die Größe eines elektrischen Ladungslecks in dem Kopplungskondensator erhöht. Die Ladeperiode des Kopplungskondensators wird somit länger, wohingegen die Entladungsperiode davon kürzer wird. In dem
japanischen Patent 5474114 und der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 kann somit falsch bestimmt werden, dass ein Leck in der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung aufgetreten ist, obwohl kein Leck aufgetreten ist.
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Der oben erwähnte Betrieb ist in einem Zeitdiagramm gemäß 12 gezeigt. Die vertikale Achse von 12 zeigt, von oben, einen Leck-Widerstand R, die Atmosphärentemperatur Temp, die Spannung Vd, die an einem Anschluss des Kopplungskondensators anliegt, das Wiederholungssignal PLS, die Überwachungsspannung Vx, die Wiederholungssignal-Ladungsperiode Tch und die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch. Die horizontale Achse von 12 zeigt die Zeit.
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Es wird angenommen, dass die Atmosphärentemperatur Temp und die angelegte Spannung Vd vorab eingestellt sind. In diesem Fall wird eine Spannung, die an einem Anschluss des Kopplungskondensators anliegt, der mit der Wiederholungssignal-Ausgabeschaltung verbunden ist, durch „Überwachungsspannung Vx“ wiedergegeben. In einer Ladeperiode Tch von einer Zeit t1 bis zu einer Zeit t2 in 12 wird der Kopplungskondensator geladen, so dass die Überwachungsspannung Vx graduell von dem Spannungswert Vcl (unterer Grenzwert) zu dem Spannungswert Vch (oberer Grenzwert) ansteigt. Zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 ist die Ladeperiode Tch gleich zu oder kleiner als der Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch.
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In einer Entladungsperiode Tdch von der Zeit t2 zu einer Zeit t3 in 12 wird der Kopplungskondensator entladen, so dass die Überwachungsspannung Vx graduell von dem Spannungswert Vch zu dem Spannungswert Vcl abfällt. Zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 ist die Entladungsperiode Tdch gleich zu oder kleiner als der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch.
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Als ein diesbezügliches Ergebnis wird bestimmt, dass die Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung sich nicht in dem Leckzustand befindet.
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Nach einer Zeit t7 in 12 steigt jedoch die Atmosphärentemperatur Temp an, um gleich zu oder größer als ein vorab eingestellter Schwellenwert zu sein (nicht gezeigt).
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In diesem Fall tritt ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator auf.
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In einer Ladeperiode Tch‘ von der Zeit t7 zu einer Zeit t8 in 12 wird der Kopplungskondensator geladen, so dass die Überwachungsspannung Vx graduell von dem Spannungswert Vcl zu dem Spannungswert Vch ansteigt.
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In einer Entladungsperiode Tdch‘ von der Zeit t8 zu einer t9 in 12 wird der Kopplungskondensator entladen, so dass die Überwachungsspannung Vx graduell von dem Spannungswert Vch zu dem Spannungswert Vcl abfällt. Zwischen der Zeit t8 und der Zeit t9 ist die Entladungsperiode Tdch‘ gleich zu oder geringer als der Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch.
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In der Ladeperiode von der Zeit t7 zu der Zeit t8 übersteigt die Ladeperiode Tch‘ jedoch den Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch, und es wird falsch bestimmt, dass ein Leck in der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung aufgetreten ist.
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Wenn, wie oben erläutert, in der
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-140074 die Atmosphärentemperatur Temp sich während der Ausführung der Leck-Detektionsbestimmung ändert, kann der Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch oder Tsdch nicht aktualisiert werden. Es gibt somit ein Problem damit, dass es falsch bestimmt werden kann, dass ein Leck in der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung aufgetreten ist.
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Der Effekt des Elektrischen-Leck-Detektors 108 gemäß der ersten Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die Zeitdiagramme gemäß 13 und 14 erläutert.
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13 zeigt den Betrieb, wenn sich die Atmosphärentemperatur Temp geändert hat.
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In 13 zeigt die vertikale Achse, von oben, den Leck-Widerstand R, die Atmosphärentemperatur Temp, die Spannung Vd, die an dem Anschluss A anliegt, das Wiederholungssignal PLS, die Überwachungsspannung Vx, die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch und die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch. Die horizontale Achse zeigt die Zeit.
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Ein Betrieb zwischen den Zeiten t1 bis t3 ist gleich zu dem der oben beschriebenen 12, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt.
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Es wird angenommen, dass die Atmosphärentemperatur Temp zu einer Zeit t10 angestiegen ist.
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In diesem Fall wird der Kopplungskondensator 210 geladen, bis die Überwachungsspannung Vx von dem Spannungswert Vcl zu dem Spannungswert Vch ansteigt. Da ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator 210 aufgrund des Anstiegs in der Atmosphärentemperatur Temp ansteigt, wird eine Periode Tch‘, die für das Laden erforderlich ist (Periode Tch‘ von Zeitpunkt t10 bis Zeitpunkt t11), länger als die Periode Tch in dem Normalfall (Tch‘ > Tch).
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Wenn andererseits der Kopplungskondensator 210 entladen wird bis die Überwachungsspannung Vx von dem Spannungswert Vch zu dem Spannungswert Vcl abfällt, wird eine Periode Tdch‘, die für das Entladen erforderlich ist (Periode Tdch‘ vom Zeitpunkt t11 zum Zeitpunkt t12) kürzer als die Periode Tdch im Normalfall (Tdch‘ < Tdch).
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In dieser Ausführungsform berechnen der Signal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 den Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch bzw. den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch entsprechend der Atmosphärentemperatur Temp und der am Anschluss A anliegenden Spannung Vd. Wie in 13 gezeigt, wird insbesondere der Wert des Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch größer und der Wert des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch wird mit einem Anstieg in der Atmosphärentemperatur Temp kleiner. Folglich gilt (Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch‘) ≤ (Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch) und (Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch‘) ≤ (Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch). Als ein Ergebnis kann eine fehlerhafte Bestimmung verhindert werden, dass ein Leck aufgetreten ist.
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14 zeigt den Betrieb, wenn die an dem Anschluss A angelegte Spannung Vd sich geändert hat.
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In 14 zeigt die vertikale Achse, von oben, den Leck-Widerstand R, die Atmosphärentemperatur Temp, die Spannung Vd, die an dem Anschluss A anliegt, das Wiederholungssignal PLS, die Überwachungsspannung Vx, die Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch und die Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch. Die horizontale Achse zeigt die Zeit.
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Ein Betrieb zwischen den Zeiten t1 bis t3 ist gleich zu dem der oben beschriebenen 12 und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt.
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Es wird angenommen, dass die an dem Anschluss A anliegende Spannung Vd zu einer Zeit t13 angestiegen ist.
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In diesem Fall wird der Kopplungskondensator 210 geladen, bis die Überwachungsspannung Vx von dem Spannungswert Vcl zu dem Spannungswert Vch ansteigt. Da ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator 210 aufgrund des Anstiegs in der angelegten Spannung Vd erhöht wird, wird eine Periode Tch‘, die für das Aufladen erforderlich ist (Periode Tch‘ von einem Zeitpunkt t13 bis zu einem Zeitpunkt t14) länger als die Periode Tch in dem Normalfall (Tch‘ > Tch).
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Wenn andererseits der Kopplungskondensator 210 entladen wird, bis die Überwachungsspannung Vx von dem Spannungswert Vch zu dem Spannungswert Vcl verringert wird, wird eine Periode Tdch‘, die für das Entladen erforderlich ist (Periode Tdch‘ vom Zeitpunkt t14 zum Zeitpunkt t15) kürzer als die Periode Tdch in dem Normalfall (Tdch‘ < Tdch).
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In dieser Ausführungsform berechnen der Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 den Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch bzw. den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch entsprechend der Atmosphärentemperatur Temp und der an dem Anschluss A anliegenden Spannung Vd. Wie in 14 gezeigt, wird insbesondere der Wert des Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch größer und der Wert des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch wird zusammen mit einem Anstieg in der angelegten Spannung Vd kleiner. Folglich gilt (Wiederholungssignal-Ladeperiode Tch‘) ≤ (Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tch) und (Wiederholungssignal-Entladungsperiode Tdch‘) ≤ (Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch). Als ein Ergebnis kann eine fehlerhafte Bestimmung verhindert werden, dass ein Leck aufgetreten ist.
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Bezugnehmend auf die 13 und 14 wurden Beispiele erläutert, in denen sich die Atmosphärentemperatur Temp und die an dem Anschluss A anliegende Spannung Vd unabhängig geändert haben. In dieser Ausführungsform kann jedoch selbst dann, wenn sich die Atmosphärentemperatur Temp und die an dem Anschluss A anliegende Spannung Vd simultan geändert haben, eine fehlerhafte Detektion bzw. Erfassung des Leckzustands aufgrund einer Änderung in dem elektrischen Ladungsleck in dem Kopplungskondensator verhindert werden.
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Wie oben erläutert, enthält der Elektrische-Leck-Detektor 108 gemäß dieser Ausführungsform den Kopplungskondensator 210, der einen Anschluss (Anschluss bzw. Terminal A) aufweist, verbunden mit der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110, und den anderen Anschluss (Anschluss bzw. Terminal B), verbunden mit der Ausgabeschaltung 212. Der Kopplungskondensator 210 wird ansprechend auf das Wiederholungssignal PLS, das von dem Wiederholungssignal-Ausgabebestimmungsabschnitt 221 ausgegeben wird, geladen und entladen. Der Wiederholungssignal-Ladeperioden-Detektionsabschnitt 222 und der Wiederholungssignal-Entladungsperioden-Detektionsabschnitt 224 detektieren die Ladeperiode Tch bzw. die Entladungsperiode Tdch des Kopplungskondensators 210. Der Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 223 und der Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsabschnitt 225 vergleichen die detektierte Ladungsperiode Tch bzw. die detektierte Entladungsperiode Tdch mit dem Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch bzw. dem Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch, um dadurch den Leckzustand der Fahrzeug-Hochspannungsvorrichtung 110 zu bestimmen. In dieser Ausführungsform werden in diesem Fall die Atmosphärentemperatur Temp des Kopplungskondensators 210 und die an dem einen Anschluss (Anschluss A) des Kopplungskondensators 210 anliegende Spannung bei einem konstanten Zyklus gemessen. Der Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 führen auf diese Art und Weise eine Aktualisierung des Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsch bzw. des Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwerts Tsdch in Übereinstimmung mit der gemessenen anliegenden Spannung und der Atmosphärentemperatur durch. Folglich kann richtig detektiert werden, ob oder ob nicht ein Leck aufgetreten ist, selbst dann, wenn die angelegte Spannung oder die Atmosphärentemperatur angestiegen ist, und ein elektrisches Ladungsleck in dem Kopplungskondensator 210 aufgetreten ist, um die Lade-/Entladungsperiode zu ändern.
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Der Wiederholungssignal-Ladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 226 und der Wiederholungssignal-Entladungsseiten-Leckbestimmungs-Schwellenwertberechnungsabschnitt 227 berechnen ferner in dieser Ausführungsform den Ladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsch bzw. den Entladungsseiten-Leck-Bestimmungsschwellenwert Tsdch unter Verwendung der ersten Tabellendaten und der zweiten Tabellendaten, die in 15 und 16 gezeigt sind. Die Verarbeitungslast und die Verarbeitungszeit kann folglich verglichen mit dem Fall reduziert werden, bei dem die Schwellenwerte über einen komplizierten Betrieb berechnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 5474114 [0003, 0004, 0004, 0005, 0007, 0131]
- JP 2013-140074 [0003, 0006, 0006, 0008, 0008, 0130, 0131, 0141]
