DE112020001101T5

DE112020001101T5 - Verriegelungsvorrichtung für hochspannungsgeräte

Info

Publication number: DE112020001101T5
Application number: DE112020001101.1T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yoshida; Yunhai Jin
Original assignee: Sanden Automotive Components Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-12-16
Also published as: CN112714712A; WO2020179403A1; JP2020145848A; US11709210B2; JP7177307B2; US20210263113A1

Abstract

Es wird eine Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät bereitgestellt, die nicht nur die Diagnose des verbundenen oder nicht-verbundenen Zustands eines Verbinders während des normalen Betriebs der Verriegelungsvorrichtung ermöglicht, sondern auch die Detektion einer Störung der Verriegelungsvorrichtung selbst, einschließlich eines Fehlers der Verriegelungsschleife. Die Vorrichtung umfasst eine Verriegelungsschleife (16), die an einen HV-Verbinder (7) zum Verbinden eines elektrischen Kompressors mit einer HV-Batterie (8) angefügt ist, eine Detektionssignalausgabeeinheit (46), ein erstes Schaltelement (28), einen Steuerspannungs-Schaltkreis (34, 36, 37, 38, 39), der in einem geschlossenen Zustand der Verriegelungsschleife (16) betreibbar ist, um eine an eine Steuerelektrode des ersten Schaltelements (28) angelegte Spannung entsprechend einer Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit (46) zu schalten, ein zweites Schaltelement (29), das in einem offenen Zustand der Verriegelungsschleife (16) betreibbar ist, um an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements (28) ein Ausgabe des Steuerspannungs-Schaltkreises (34, 36, 37, 38, 39) anzulegen, um zu bewirken, dass ein EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements (28) invertiert wird, wenn sich die Verriegelungsschleife (16) in dem geschlossenen Zustand befindet, und eine Fehlerdiagnoseeinheit (9).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zur Erkennung der Trennung eines Verbinders, der ein Hochspannungsgerät, wie z. B. einen elektrischen Kompressor, der an einem Fahrzeug montiert ist, mit einer Hochspannungs-Stromversorgung verbindet.
Stand der Technik
Ein elektrischer Kompressor, der beispielsweise eine Klimaanlage eines Fahrzeugs bildet, ist über einen Verbinder (Hochspannungsverbinder oder HV-Verbinder, „HV“ ist eine Abkürzung für den englischen Begriff „high voltage“) mit einer Hochspannungs-Stromversorgung (HV-Batterie) verbunden. Wenn der Verbinder getrennt ist, kann ein elektrischer Schlag oder ein anderer Unfall auftreten. Daher wird üblicherweise eine Verriegelungsschleife einer Verriegelungsvorrichtung zur Detektion der Trennung des Verbinders an den Verbinder angefügt.
Die Verriegelungsschleife nimmt gemäß der Verbindung oder Nicht-Verbindung (Trennung des Verbinders einen geschlossenen Zustand (geschlossener Stromkreis) oder einen offenen Zustand (offener Stromkreis). Sie wurde so konfiguriert, dass bei einem Signal, das von der Steuerung an die Verriegelungsschleife ausgegeben wird, mit einem bestimmten Pegel die Nicht-Verbindung (Trennung) des Verbinders erkannt wird, wenn der Signalpegel zur Steuerung invertiert wird, weil die Verriegelungsschleife in einen offenen Zustand übergeht (siehe z. B. Patentdokument 1).
Zitierliste
Patentdokumente
Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. JP 2014-11959 A
Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Die konventionelle Verriegelungsvorrichtung ist also in der Lage, die Trennung eines Verbinders zu detektieren. Die Vorrichtung wäre jedoch nicht in der Lage, das Trennen des Verbinders mit Genauigkeit zu detektieren, wenn die Verriegelungsschleife mit der Stromversorgung oder mit der Masse kurzgeschlossen ist oder wenn die Verriegelungsvorrichtung selbst ausfällt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche konventionellen technischen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät bereitzustellen, die nicht nur die Diagnose des verbundenen oder nicht-verbundenen Zustands des Verbinders während des normalen Betriebs der Verriegelungsvorrichtung ermöglicht, sondern auch die Erkennung einer Störung der Verriegelungsvorrichtung selbst, einschließlich einer Störung der Verriegelungsschleife.
Mittel zur Lösung der Aufgaben
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst eine Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Verriegelungsschleife, die an einen HV-Verbinder zur Verbindung eines Hochspannungsgeräts, das an einem Fahrzeug moniert ist, mit einer Hochspannungs-Stromversorgung angefügt ist; eine Detektionssignalausgabeeinheit, die ein L/H-Signal ausgibt; ein erstes Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit einer Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist; einen Steuerspannungs-Schaltkreis, der mit einer anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist und in einem geschlossenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um eine an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements angelegte Spannung entsprechend einer Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit zu schalten; ein zweites Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit der anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und einem Hauptkreis, der mit der einen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und das in einem offenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements eine Ausgabe der Steuerspannungs-Schaltung anzulegen, um zu bewirken, dass ein EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements gegenüber dem Zustand der Verriegelungsschleife im geschlossenen Zustand invertiert wird; eine Bestimmungssignalausgabeschaltung, die ein L/H-Signal entsprechend dem Zustand des ersten Schaltelements ausgibt; und eine Störungsdiagnoseeinheit, die einen Zustand der Verriegelungsschleife basierend auf einer Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert, wobei die Störungsdiagnoseeinheit den Zustand der Verriegelungsschleife aus einer Kombination der Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit und der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach der Erfindung des Anspruchs 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obigen Erfindung die Störungsdiagnoseeinheit zumindest eine Verbindung oder Nicht-Verbindung des HV-Verbinders und einer Störung der Verriegelungseinrichtung selbst, einschließlich einer Störung der Verriegelungsschleife, diagnostiziert.
Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät nach der Erfindung des Anspruchs 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der obigen Erfindungen der Steuerspannungs-Schaltkreis aus einer Widerstandsschaltung, die mit einer Stromversorgung verbunden ist, und einem isolierenden Signalübertragungselement gebildet ist, das zwischen der Widerstandsschaltung und der Detektionssignalausgabeeinheit angeschlossen ist.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach der Erfindung des Anspruchs 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der vorstehenden Erfindungen die Bestimmungssignalausgabeschaltung aus einem isolierenden Signalübertragungselement gebildet ist, das zwischen dem ersten Schaltelement und der Störungsdiagnoseeinheit angeschlossen ist.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach der Erfindung des Anspruchs 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der vorstehenden Erfindungen die Verriegelungseinrichtung in dem Hochspannungsgerät angeordnet ist.
Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät nach der Erfindung des Anspruchs 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der obigen Erfindungen das Hochspannungsgerät ein an dem Fahrzeug montierter elektrischer Kompressor ist.
Vorteilhafter Effekt der Erfindung
Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Verriegelungsschleife, die an einen HV-Verbinder zur Verbindung eines Hochspannungsgeräts, das an einem Fahrzeug moniert ist, mit einer Hochspannungs-Stromversorgung angefügt ist; eine Detektionssignalausgabeeinheit, die ein L/H-Signal ausgibt; ein erstes Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit einer Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist; einen Steuerspannungs-Schaltkreis, der mit einer anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist und in einem geschlossenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um eine an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements angelegte Spannung entsprechend einer Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit zu schalten; ein zweites Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit der anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und einem Hauptkreis, der mit der einen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und das in einem offenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements eine Ausgabe der Steuerspannungs-Schaltung anzulegen, um zu bewirken, dass ein EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements gegenüber dem Zustand der Verriegelungsschleife im geschlossenen Zustand invertiert wird; und eine Bestimmungssignalausgabeschaltung, die ein L/H-Signal entsprechend dem Zustand des ersten Schaltelements ausgibt. Dementsprechend ändert sich die an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements angelegte Spannung abhängig davon, ob die Verriegelungsschleife in dem geschlossenen Zustand oder in dem offenen Zustand befindet, auch wenn die Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit gleich ist. Damit ändert sich der Zustand des ersten Schaltelements, und die Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit ändert sich ebenfalls.
Weiterhin ändert sich ändert beispielsweise auch beim Ereignis, dass die Verriegelungsschleife mit der Stromversorgung oder mit der Masse kurzgeschlossen ist, die an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements angelegte Spannung, was bewirkt, dass die Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung geändert wird. Darüber hinaus wird auch bei einem Ausfall des ersten Schaltelements oder der Bestimmungssignalausgabeschaltung selbst resultierend die Ausgabe der bestimmenden Bestimmungssignalausgabeschaltung ändern.
In der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung ferner eine Störungsdiagnoseeinheit, die einen Zustand der Verriegelungsschleife basierend auf der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert. Die Störungsdiagnoseeinheit ist dazu konfiguriert, den Zustand der Verriegelungsschleife aus einer Kombination der Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit und der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung zu diagnostizieren. Somit ist die Störungsdiagnoseeinheit in der Lage, die Verbindung oder Nichtverbindung des HV-Verbinders und auch den Ausfall der Verriegelungseinrichtung selbst zu diagnostizieren, einschließlich des Ausfalls der Verriegelungsschleife (des oben beschriebenen Strom-Kurzschlusses oder des Masse-Kurzschlusses), wie in der Erfindung von Anspruch 2 angegeben.
Dementsprechend ist es auch beim Ereignis eines Ausfalls der Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät selbst, einschließlich eines Ausfalls der Verriegelungsschleife, möglich, die Trennung des Verbinders als einen unsicheren Zustand (Verbinder nicht angeschlossen, Ausfall, usw.) akkurat zu diagnostizieren (ohne eine Falschdiagnose zu stellen, wie beispielsweise, dass der Verbinder in einem verbundenen Zustand ist).
Insbesondere können gemäß der vorliegenden Erfindung das erste und das zweite Schaltelement dazu verwendet werden, eine Ausgabe an die Störungsdiagnoseeinheit auszugeben, die wie oben beschrieben zur Störungsdiagnose verwendet wird. Es ist daher möglich, eine kostengünstige Schaltung mit einer relativ geringen Anzahl von Bauteilen mittels Verwendung von Allzweckbauteilen zu konstruieren.
Ferner ermöglicht die Konfiguration, in welcher wie in der Erfindung des Anspruchs 3 der Steuerspannungsschaltkreis mit der an eine Stromversorgung angeschlossenen Widerstandsschaltung und dem zwischen der Widerstandsschaltung und der Detektionssignalausgabeeinheit angeschlossenen isolierenden Signalübertragungselement konfiguriert ist und in welcher die Bestimmungssignalausgabeschaltung wie in der Erfindung des Anspruchs 4 mit dem zwischen dem ersten Schaltelement und der Störungsdiagnoseeinheit angeschlossenen isolierenden Signalübertragungselement konfiguriert ist, der Vorrichtung, sicher zwischen der Hochspannungsseite und der Niederspannungsseite isoliert zu sein.
Insbesondere ermöglicht die Anordnung der Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät in dem Hochspannungsgerät gemäß der Erfindung nach Anspruch 5, dass die Störungsdiagnose hochspannungsgerätseitig durchgeführt werden kann, wie im Falle des an einem Fahrzeug montierten Hochspannungsgeräts, ohne die Notwendigkeit, die Verriegelungsschleife mit einer Steuerung des Fahrzeugs zu verbinden.
Die oben beschriebene Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät ist besonders effektiv, wenn sie wie in der Erfindung von Anspruch 6 auf den elektrischen Kompressor als Hochspannungsgerät angewendet wird, das an dem Fahrzeug montiert ist.
Figurenliste

1 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Inverters 1 für einen elektrischen Kompressor als Beispiel für die Hochspannungsvorrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine elektrische Schaltung einer Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 in 1 zeigt; und
3 ist ein Diagramm, das den Zustand der Verriegelungsschleife, den Spannungspegel an jedem Punkt und den Betrieb oder Zustand jedes Elements in 2 zeigt.

Weg zur Ausführung der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 zeigt Funktionsblöcke eines Inverters 1 für einen elektrischen Kompressor, der eine Klimaanlage eines Fahrzeugs ein Hochspannungsgerät bildet, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Motor, der den elektrischen Kompressor antreibt. Der Motor wird durch eine Inverter-Ausgabeschaltung 3 angetrieben. Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Hochspannungs-Detektionssensor und Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Filter/Kondensator, die über einen HV-Verbinder 7 mit einer HV-Batterie 8 verbunden sind, die als Hochspannungs-Stromversorgung am Fahrzeug montiert ist.
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Steuerung, die aus einem Mikrocomputer gebildet ist. Die Steuerung 9 steuert den Antrieb des Motors 2 des elektrischen Kompressors. Die Steuerung 9 ist über einen bidirektionalen digitalen Isolator 11 und einen Optokoppler 12 mit einem LIN-Transceiver 13 verbunden. Der LIN-Transceiver 13 ist über einen Verbinder (Niederspannungsverbinder oder LV-Verbinder, LV ist eine Abkürzung für den englischen Begriff „low voltage“) 14 und einen Fahrzeugkommunikationsbus 15 mit einem fahrzeugseitigen Steuergerät (ECU) verbunden, welches nicht dargestellt ist. Die Steuerung 9 ist mit der Inverter-Ausgabeschaltung 3 verbunden und steuert die Inverter-Ausgabeschaltung 3 durch Ausgabe eines Antriebssignals basierend auf Befehlsinformationen vom fahrzeugseitigen Steuergerät, die vom LIN-Transceiver 13 bereitgestellt werden.
Weiterhin bezeichnet die Kennziffer 16 eine Verriegelungsschleife, die an den HV-Verbinder 7 angefügt (angeschlossen) ist. Die Verriegelungsschleife 16 besteht aus einer Verbindungsleitung 16A, einer anderen Verbindungsleitung 16B und einer Koppelleitung 16C, welche die Verbindungsleitungen 16A und 16B verbindet. Die Verriegelungsschleife 16 ist so konfiguriert, dass die Schleife geschlossen ist (geschlossener Zustand), wenn der HV-Verbinder 7 verbunden ist, wobei die Koppelleitung 16C die Verbindungsleitungen 16A und 16B verbindet, und dass die Schleife geöffnet ist (offener Zustand), wenn der HV-Verbinder 7 nicht verbunden (getrennt) ist, wobei die Koppelleitung 16C von den Verbindungsleitungen 16A und 16B getrennt ist. Die Verbindungsleitungen 16A und 16B der Verriegelungsschleife 16 sind mit einer Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 verbunden, und die Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 ist mit der Steuerung 9 verbunden.
Eine an den Inverter 1 angeschlossene Niederspannungs-Stromversorgung LV+/LV-(LV ist die Abkürzung für den englischen Begriff „low voltage“ für Niederspannung) wird dem internen Inverterschaltung als 12 V-Stromversorgung/LVGND zugeführt. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (DC-DC-Wandler), der aus der in den Inverter 1 eingespeisten 12 V-Stromversorgung eine 15 V-Stromversorgung 21 und eine 5 V-Stromversorgung (HV-Seite) 22 erzeugt. Die 15V-Stromversorgung 21 ist mit der Inverter-Ausgabeschaltung 3 verbunden und die 5V-Spannungsversorgung (HV-Seite) 22 ist mit der Steuerung 9 und der Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 verbunden. Eine 5V-Spannungsversorgung (LV-Seite) 23 ist ebenfalls an die Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 angeschlossen.
Eine Detektionssignalausgabeeinheit und eine Störungsdiagnoseeinheit der Steuerung 9, die Verriegelungsschleife 16 und die Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 bilden die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät der vorliegenden Erfindung. Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät der vorliegenden Erfindung ist in einem elektrischen Kompressor (das Hochspannungsgerät) angeordnet, und der in den Zeichnungen als „HV-Seite“ bezeichnete Bereich bedeutet die Hochspannungsseite, und der als „LV-Seite“ bezeichnete Bereich bedeutet die Niederspannungsseite.
Als nächstes zeigt 2 ein Beispiel einer elektrischen Schaltung der Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 in 1. Die Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 des Beispiels umfasst: ein erstes Schaltelement 28, das mit einem NPN-Transistor konfiguriert ist; ein zweites Schaltelement 29, das mit einem PNP-Transistor konfiguriert ist; einen Widerstand 31 (Pull-up-Widerstand), ein drittes Schaltelement 32 (konfiguriert mit einem NPN-Transistor), einen Widerstand 33, einen Optokoppler 34 als ein isolierendes Signalübertragungselement, einen Widerstand 36 (Pull-up-Widerstand), einen Widerstand 37, eine Diode 38 und einen Widerstand 39, die den Steuerspannungs-Schaltkreis der vorliegenden Erfindung bilden; und einen Optokoppler 41 als ein isolierendes Signalübertragungselement, einen Widerstand 42 und einen Widerstand 43 (Pull-up-Widerstand), welche die Inverter-Ausgabeschaltung 3 der vorliegenden Erfindung bilden. Der Widerstand 37 ist ein Begrenzungswiderstand, der vorzugsweise ausgebildet ist, um den Ausgang des Optokopplers 34 im Ereignis eines Kurzschlusses zur Spannungsversorgung zu schützen. Die Diode 38 ist vorzugsweise ausgebildet, um den Eingangs-EIN-Spannungspegel des ersten Schaltelements 28 einzustellen.
In diesem Fall ist der Widerstand 31 mit einem Ende mit der 5V-Spannungsversorgung 22 (HV-Seite) verbunden, und das andere Ende des Widerstands 31 ist mit einer Basis (einer Steuerelektrode) des dritten Schaltelements 32 verbunden. Die Steuerung 9 hat einen Ausgangsanschluss 46 (OUTPUT), der mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 31 und der Basis des dritten Schaltelements 32 verbunden ist. Das dritte Schaltelement 32 hat einen Kollektor, der seinen Hauptkreis ausbildet und über den Widerstand 33 und den Optokoppler 34 mit der 5V-Spannungsversorgung 22 (HV-Seite) verbunden ist. Ein Emitter des dritten Schaltelements 32, der ebenfalls den Hauptkreis ausbildet, ist mit HVGND verbunden.
Der Widerstand 36 ist mit einem Ende mit der 5-V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) verbunden. Der Optokoppler 34 hat einen Ausgang 47, der zwischen dem anderen Ende des Widerstands 36 und LVGND angeschlossen ist. Das andere Ende des Widerstands 36 ist über den Widerstand 37 mit der anderen Verbindungsleitung16B der Verriegelungsschleife 16 verbunden. Die eine Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16 ist über die Diode 38 und den Widerstand 39 mit einer Basis (einer Steuerelektrode) des ersten Schaltelements 28 verbunden. Das heißt, der Optokoppler 34 ist zwischen einer Widerstandsschaltung, die aus den Widerständen 36, 37 und 39 gebildet ist, und dem Ausgangsanschluss 46 (der die Detektionssignalausgabeeinheit bildet) der Steuerung 9 angeschlossen.
Das erste Schaltelement 28 hat einen Emitter, der seinen Hauptkreis bildet und mit LVGND verbunden ist. Ein Kollektor des ersten Schaltelements 28, der ebenfalls den Hauptkreis bildet, ist über den Widerstand 42 und den Optokoppler 41 mit der 5V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) verbunden. Der Widerstand 43 ist mit einem Ende mit der 5V-Spannungsversorgung 22 (HV-Seite) verbunden. Der Optokoppler 41 hat einen Ausgang 48, der zwischen dem anderen Ende des Widerstands 43 und HVGND angeschlossen ist. Dann ist ein Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 43 und dem Ausgang 48 des Optokopplers 41 mit einem Eingangsanschluss 49 (INPUT) der Steuerung 9 verbunden.
Das zweite Schaltelement 29 hat eine Basis (eine Steuerelektrode), die über einen Widerstand 51 mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 37 und der anderen Verbindungsleitung 16B der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist. Das zweite Schaltelement 29 hat einen Emitter, der seinen Hauptkreis bildet und mit der 5V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) verbunden ist, und einen Kollektor, der ebenfalls den Hauptkreis bildet und über einen Widerstand 52 mit einem Verbindungspunkt zwischen der Diode 38 und der einen Verbindungsleitung16A der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel bilden die oben beschriebenen Widerstände 51 und 52 einen Teil des zweiten Schaltelements 29 der vorliegenden Erfindung. Die Diode 38 befindet sich in Durchlassrichtung auf der Seite des Widerstandes 39.
Wie oben beschrieben bildet die Steuerung 9 die Störungsdiagnoseeinheit und die Bestimmungssignalausgabeschaltung in der vorliegenden Erfindung. Die Steuerung 9 führt die unten beschriebene Störungsdiagnose basierend auf der Kombination eines L/H-Signals (ein Eingangssignal zur Bestimmung), das vom Eingangsanschluss 49 eingegeben wird, mit Bezug auf ein L/H-Signal (ein Ausgabesignal für die Detektion), das vom Ausgangsanschluss 46 ausgegeben wird, durch.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird im Folgenden ein Betrieb der Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät eines Beispiels unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. 3 zeigt den Zustand der Verriegelungsschleife 16 usw., die Signalpegel an dem Ausgangsanschluss 46 und an dem Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9, den Betrieb jedes Elements in 2 und das Diagnoseergebnis der Steuerung 9 basierend auf dem Vorhergehenden. Im vorliegenden Beispiel wird zunächst angenommen, dass die Steuerung 9 in einem vorgegebenen Zyklus abwechselnd ein „L“-Pegelsignal (L ist die Abkürzung für den englischen Begriff „low“ für niedrig) und ein „H“-Pegelsignal (H ist die Abkürzung für den englischen Begriff „high“ für hoch) von dem Ausgangsanschluss 46 ausgibt.
(1) Wenn die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät normal ist, während der HV-Anschluss 7 verbunden ist
Es wird nun davon ausgegangen, dass der HV-Verbinder 7 verbunden ist, die Schleife geschlossen ist (geschlossener Zustand), wobei die Koppelleitung 16C der Verriegelungsschleife 16 die Verbindungsleitungen 16A und 16B verbindet, und dass keine Störung in der Verriegelungsschleife 16 und der Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 der Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät vorliegt.
In diesem Zustand, wenn das vom Ausgangsanschluss 46 ausgegebene Signal auf einem „L“-Pegel liegt, erreicht das Basispotenzial des dritten Schaltelements 32 keinen EIN-Pegel, Vin(EIN), und somit schaltet das dritte Schaltelement 32 AUS. Damit schaltet der Optokoppler 34 ebenfalls AUS, und der Ausgang 47 befindet sich in einem offenen Zustand. In diesem Zustand liegt an der Basis des ersten Schaltelements 28 eine Spannung an, und zwar über die 5-V-Stromversorgung 23 (LV-Seite), den Widerstand 37, die Verbindungsleitung 16B, die Koppelleitung 16C und die Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16, die Diode 38 und den Widerstand 39. Dadurch wird das Basispotential höher als ein EIN-Pegel, Vin(AN), und das erste Schaltelement 28 schaltet EIN. Wenn das erste Schaltelement 28 auf EIN schaltet, schaltet der Optokoppler 41 auf EIN, wobei sein Ausgang 48 in einem geschlossenen Zustand ist. Dies führt zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9. Es ist zu beachten, dass das Basispotential des zweiten Schaltelements 29 niedriger ist als ein EIN-Pegel, Vin(AN), so dass das zweite Schaltelement 29 EIN ist.
Andererseits erreicht das Basispotential des dritten Schaltelements 32 den EIN-Pegel, Vin(AN), wenn das vom Ausgangsanschluss 46 ausgegebene Signal auf einem „H“-Pegel liegt, und somit schaltet das dritte Schaltelement 32 EIN. Damit schaltet auch der Optokoppler 34 ein, dessen Ausgang 47 sich in einem geschlossenen Zustand befindet. In diesem Zustand fällt das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 36 und dem Widerstand 37 auf den LVGND-Pegel, so dass das Basispotential des ersten Schaltelements 28 nicht den EIN-Pegel, Vin(AN), erreicht. Das erste Schaltelement 28 schaltet somit AUS. Es ist zu beachten, dass das Basispotenzial des zweiten Schaltelements 29 niedriger als der EIN-Pegel, Vin(AN), ist, so dass das zweite Schaltelement 29 EIN ist. Das Potenzial am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 52 und dem Widerstand 39 erreicht jedoch nicht den EIN-Pegel, Vin(AN), des ersten Schaltelements 28. Mit dem Schalten des ersten Schaltelements 28 auf AUS schaltet auch der Optokoppler 41 aus, dessen Ausgang 48 sich im offenen Zustand befindet. Dies führt zu einem „H“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt und eine „H“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „H“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, dann stellt die Steuerung 9 die Diagnose, dass sich der HV-Verbinder 7 in einem verbundenen Zustand befindet.
(2) Wenn die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät normal ist, während der HV-Verbinder 7 nicht verbunden (getrennt) ist
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem der HV-Verbinder 7 nicht verbunden ist, die Schleife geöffnet ist (offener Zustand), wobei die Koppelleitung 16C der Verriegelungsschleife 16 von den Verbindungsleitungen 16A und 16B getrennt ist, und dass keine Störung in der Verriegelungsschleife 16 und der Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 der Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät vorliegt.
In diesem Zustand, wenn das vom Ausgangsanschluss 46 ausgegebene Signal auf einem „L“-Pegel liegt, erreicht das Basispotenzial des dritten Schaltelements 32 nicht den EIN-Pegel, Vin(AN), und somit schaltet das dritte Schaltelement 32 AUS. Damit schaltet der Optokoppler 34 ebenfalls AUS, wobei sein Ausgang 47 in einem offenen Zustand ist. Wenn jedoch die Verbindungsleitung 16B und die Verbindungsleitung 16A der Verriegelung 16 nicht verbunden sind, besteht der oben beschriebene Pfad aus der 5 V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite), dem Widerstand 37, der Verbindungsleitung 16B, der Koppelleitung 16C und der Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16, der Diode 38 und dem Widerstand 39 nicht mehr. Infolgedessen wird keine Spannung an die Basis des ersten Schaltelements 28 angelegt, und das Basispotential wird niedriger als der EIN-Pegel, Vin(AN), so dass das erste Schaltelement 28 auf AUS schaltet. Es sollte beachtet werden, dass das Basispotenzial des zweiten Schaltelements 29 höher ist als der EIN-Pegel, Vin(AN), und somit ist das zweite Schaltelement 29 ebenfalls AUS. Mit dem Schalten des ersten Schaltelements 28 auf AUS schaltet auch der Optokoppler 41 aus, wobei sich sein Ausgang 48 in einem offenen Zustand befindet. Dies führt zu einem „H“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Andererseits erreicht das Basispotential des dritten Schaltelements 32 den EIN-Pegel, Vin(AN), wenn das vom Ausgangsport ausgegebene Signal auf einem „H“-Pegel liegt, und somit schaltet das dritte Schaltelement 32 EIN. Damit schaltet auch der Optokoppler 34 ein, dessen Ausgang 47 sich im geschlossenen Zustand befindet. Damit wird das Basispotential des zweiten Schaltelements 29 kleiner als der EIN-Pegel, Vin(AN), und das zweite Schaltelement 29 schaltet EIN. Zu diesem Zeitpunkt sind die Verbindungsleitungen 16B und 16A der Verriegelungsschleife 16 nicht verbunden. Mit dem Schalten des zweiten Schaltelements 29 auf EIN wird somit über einen Pfad der 5-V-Stromversorgung 23 (LV-Seite), den Hauptkreis des zweiten Schaltelements 29, den Widerstand 52, die Diode 38 und den Widerstand 39 eine Spannung an die Basis des ersten Schaltelements 28 angelegt. Dadurch wird das Basispotential höher als der EIN-Pegel, Vin (AN), und somit schaltet das erste Schaltelement 28 EIN. Mit dem Schalten des ersten Schaltelements 28 auf EIN schaltet der Optokoppler 41 EIN, wobei sich sein Ausgang 48 in einem geschlossenen Zustand befindet. Dies führt zu einem „L“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Das heißt, wenn sich die Verriegelungsschleife 16 in einem offenen Zustand befindet, wirkt das zweite Schaltelement 29, um über die Diode 38 und den Widerstand 39, die den Steuerspannungs-Schaltkreis bilden (d.h. als Ausgabe des Steuerspannungs-Schaltkreises) an die Basis des ersten Schaltelements 28 eine Spannung an die Basis des ersten Schaltelements 28 anzulegen, die bewirkt, dass der EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements 28 invertiert wird, wenn sich die Verriegelungsschleife 16 in einem geschlossenen Zustand befindet, in welchem über den Pfad des Widerstands 37, die Verbindungsleitung 16B, die Koppelleitung 16C und die Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16, die Diode 38 und den Widerstand 39 eine Spannung an die Basis des ersten Schaltelements 28 angelegt wird.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „H“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt und eine „H“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, dann stellt die Steuerung 9 die Diagnose, dass sich der HV-Anschluss 7 in einem nicht verbundenen Zustand befindet.
(3) Strom-Kurzschluss-Zustand der Verriegelungsschleife 16
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem die Verriegelungsschleife 16 mit der 5V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) kurzgeschlossen ist, während sich die Schleife der Verriegelungsschleife 16 in einem geschlossenen Zustand befindet. Wenn die Verriegelungsschleife 16 mit der 5V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) kurzgeschlossen ist, wird die 5V-Spannungsversorgung 23 (LV) den Basen des ersten Schaltelements 28 und des zweiten Schaltelements 29 zugeführt, unabhängig davon, ob das vom Ausgangsanschluss 46 der Steuerung 9 ausgegebene Signal einen „L“-Pegel oder einen „H“-Pegel hat, und das zweite Schaltelement 29 schaltet AUS und das erste Schaltelement 28 schaltet EIN. Wenn das erste Schaltelement 28 auf EIN schaltet, schaltet der Optokoppler 41 auf EIN, wobei sein Ausgang 48 in einem geschlossenen Zustand ist. Dies führt zu einem „L“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsausschluss 49 führt und eine „H“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 ebenfalls zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, dann diagnostiziert die Steuerung 9 dies als Störungszustand (in diesem Fall die Strom-Kurzschluss-Störung der Verriegelungsschleife 16).
(4) Masse-Kurzschluss-Zustand der Verriegelungsschleife 16
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem die Verriegelungsschleife 16 gegen Masse (LVGND) kurzgeschlossen ist. Wenn die Verriegelungsschleife 16 gegen Masse kurzgeschlossen ist, werden die Basispotentiale des ersten Schaltelements 28 und des zweiten Schaltelements 29 ebenfalls zum Massepegel (LVGND), unabhängig davon, ob das vom Ausgangsanschluss 46 der Steuerung 9 ausgegebene Signal einen „L“-Pegel oder einen „H“-Pegel hat, und das zweite Schaltelement 29 schaltet EIN und das erste Schaltelement 28 schaltet AUS. Mit dem Ausschalten des ersten Schaltelements 28 schaltet der Optokoppler 41 AUS, wobei sich sein Ausgang 48 in einem offenen Zustand befindet. Dies führt zu einem „H“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „H“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt und eine „H“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 ebenfalls zu einem „H“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, wie oben beschrieben, dann diagnostiziert die Steuerung 9 dies als einen Störungszustand (in diesem Fall die Masse-Kurzschluss-Störung der Verriegelungsschleife 16).
(5) Ausgangs-Kurzschluss-Zustand des ersten Schaltelements 28 (wobei sein Hauptkreis kurzgeschlossen ist)
Als nächstes wird ein weiteres Störungsbeispiel ein Fall beschrieben, in welchem der Hauptkreis des ersten Schaltelements 28 kurzgeschlossen ist. Wenn der Hauptkreis des ersten Schaltelements 28 kurzgeschlossen ist, erreicht das erste Schaltelement 28 einen EIN-Zustand, unabhängig davon, ob das vom Ausgangsanschluss 46 der Steuerung 9 ausgegebene Signal einen „L“-Pegel oder einen „H“-Pegel aufweist. Dadurch wird der Optokoppler 41 eingeschaltet und sein Ausgang 48 in einen geschlossenen Zustand versetzt. Dies führt zu einem „L“-Pegel-Signal am Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt und eine „H“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 ebenfalls zu einem „L“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, wie oben beschrieben, dann diagnostiziert die Steuerung 9 dies als einen Störungszustand (in diesem Fall die Ausgangs-Kurzschluss-Störung des ersten Schaltelements 28).
(6) Offener-Ausgang-Zustand des Optokopplers 41
Als nächstes wird als ein weiteres Störungsbeispiel ein Fall beschrieben, in welchem der Ausgang 48 des Optokopplers 41 nicht mehr geschlossen ist (oder offen bleibt). Wenn sich der Ausgang 48 des Optokopplers 41 im offenen Zustand befindet, liegt das Signal an dem Eingangsanschluss 49 der Steuerung 9 auf einem „H“-Pegel, unabhängig davon, ob das von dem Ausgangsanschluss 46 der Steuerung 9 ausgegebene Signal auf einem „L“-Pegel oder einem „H“-Pegel liegt.
Wenn eine „L“-Pegel-Signal-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 46 zu einem „H“-Pegel-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt und ein „H“-Pegel-Signal von dem Ausgangsanschluss 46 ebenfalls zu einem „H“-Pegels-Signal an dem Eingangsanschluss 49 führt, wie oben beschrieben, dann diagnostiziert die Steuerung 9 dies als Störungszustand (in diesem Fall die Offener-Ausgang-Störung des Ausgangs 48 des Optokopplers 41).
Wie oben im Detail beschrieben, umfasst die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät der vorliegenden Erfindung: die Verriegelungsschleife 16, die an den HV-Verbinder 7 zur Verbindung des an einem Fahrzeug montierten elektrischen Kompressors (des Hochspannungsgeräts) mit der HV-Batterie 8 (der Hochspannungs-Stromversorgung) angefügt ist; die Detektionssignalausgabeeinheit, die ein L/H-Signal ausgibt; das erste Schaltelement 28, dessen Basis mit der einen Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist; den Steuerspannungs-Schaltkreis, der mit der anderen Verbindungsleitung 16B der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist und im verbundenen Zustand der Verriegelungsschleife 16 betreibbar ist, um eine an die Basis des ersten Schaltelements 28 angelegte Spannung entsprechend dem Ausgang der Detektionssignalausgabeeinheit zu schalten; das zweite Schaltelement 29, das eine Basis hat, die mit der anderen Verbindungsleitung 16B der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist, und einem Hauptkreis, der mit der einen Verbindungsleitung 16A der Verriegelungsschleife 16 verbunden ist, und das im offenen Zustand der Verriegelungsschleife 16 betreibbar ist, um an die Basis des ersten Schaltelements 28 eine Ausgabe des Steuerspannungs-Schaltkreises anzulegen, um zu bewirken, dass ein EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements 28 invertiert wird, wenn sich die Verriegelungsschleife 16 im geschlossenen Zustand befindet; und die Bestimmungssignalausgabeschaltung, die ein L/H-Signal entsprechend dem Zustand des ersten Schaltelements 28 ausgibt. Dementsprechend ändert sich die an die Basis des ersten Schaltelements 28 angelegte Spannung abhängig davon, ob sich die Verriegelungsschleife 16 im geschlossenen Zustand oder im offenen Zustand befindet, selbst wenn die Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit (d.h. der Ausgangsanschluss 46 des Mikrocomputers 9) gleich ist. Damit ändert sich der Zustand des ersten Schaltelements 28, und die Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung ändert sich ebenfalls.
Des Weiteren ändert sich auch im Falle eines Kurzschlusses der Verriegelungsschleife 16 mit der Stromversorgung oder mit der Masse die an der Basis des ersten Schaltelements 28 angelegte Spannung, wodurch sich die Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung ändert. Darüber hinaus ändert sich auch bei einem Ausfall des ersten Schaltelements 28 oder der Bestimmungssignalausgabeschaltung (des Optokopplers 41) selbst, resultierend der Ausgang der Bestimmungssignalausgabeschaltung.
In der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung die Störungsdiagnoseeinheit (den Mikrocomputer 9), die den Zustand der Verriegelungsschleife 16 basierend auf der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert. Die Störungsdiagnoseeinheit diagnostiziert den Zustand der Verriegelungsschleife 16 aus der Kombination der Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit (der Ausgangsanschluss 46) und der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung (der Eingangsanschluss 49). Die Störungsdiagnoseeinheit ist somit in der Lage, die Verbindung oder Nicht-Verbindung des HV-Verbinders 7 und auch der Störung der Verriegelungseinrichtung selbst zu diagnostizieren, einschließlich der Störung der Verriegelungsschleife 16 (der oben beschriebene Strom-Kurzschluss oder der Masse-Kurzschluss).
Dementsprechend ist es selbst bei einer Störung der Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät selbst, einschließlich eines Ausfalls der Verriegelungsschleife 16, möglich, die Trennung des HV-Verbinders 7 als einen unsicheren Zustand (Verbinder nicht verbunden, Störung usw.) genau zu diagnostizieren (ohne eine Störungsdiagnose zu stellen, wie z. B. dass sich der Verbinder in einem verbundenen Zustand befindet, usw.)
Insbesondere können gemäß der vorliegenden Erfindung die ersten und zweiten Schaltelemente 28, 29 dazu verwendet werden, die für die Störungsdiagnose verwendete Ausgabe wie oben beschrieben an die Störungsdiagnoseeinheit auszugeben. So ist es möglich, eine kostengünstige Schaltung mit einer relativ geringen Anzahl von Bauteilen mittels Verwendung von Allzweckbauteilen aufzubauen.
Ferner ermöglicht die Konfiguration wie in dem Beispiel, in dem der Steuerspannungs-Schaltkreis mit der Widerstandsschaltung aus den Widerständen 36, 37 und 39 konfiguriert ist, welche mit der 5V-Spannungsversorgung 23 (LV-Seite) verbunden ist, und in welcher der Optokoppler 34 zwischen der Widerstandsschaltung und der Detektionssignalausgabeeinheit (dem Ausgangsanschluss 46) angeschlossen ist, und in welchem die Bestimmungssignalausgabeschaltung mit dem Optokoppler 41 konfiguriert ist, der zwischen dem ersten Schaltelement 28 und der Störungsdiagnoseeinheit (der Steuerung 9) angeschlossen ist, der Vorrichtung, zwischen der Hochspannungsseite (HV-Seite) und der Niederspannungsseite (LV-Seite) sicher isoliert zu sein.
Insbesondere die Anordnung der Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät in dem elektrischen Kompressor (dem Hochspannungsgerät) wie in dem Beispiel ermöglicht es, die Störungsdiagnose auf der Seite des elektrischen Kompressors durchzuführen ohne die Notwendigkeit, die Verriegelungsschleife 16 mit einem Steuergerät des Fahrzeugs zu verbinden.
In dem Beispiel wurde die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät auf den elektrischen Kompressor als Hochspannungsgerät, das an einem Fahrzeug montiert ist, angewendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern gilt für verschiedene Hochspannungsgeräte, die an einem Fahrzeug montiert sind.
Weiterhin sind in dem Beispiel Störungen des ersten Schaltelements 28 und des Optokopplers 41 als Störungen der Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung 17 aufgegriffen worden. Es ist jedoch auch eine Störungsdiagnose anderer Elemente möglich. Weiterhin ist in dem Beispiel das erste Schaltelement 28 aus einem NPN-Transistor und das zweite Schaltelement 29 aus einem PNP-Transistor aufgebaut. Sie sind jedoch nicht darauf beschränkt, sondern können auch aus anderen Halbleiterschaltelementen, wie z. B. MOSFETs, zusammengesetzt sein.
Darüber hinaus können die Optokoppler 34 und 41, obwohl sie in dem Beispiel als isolierende Signalübertragungselemente angenommen wurden, ohne darauf beschränkt zu sein, mit einem digitalen Isolator oder ähnlichem konfiguriert sein. In dem Beispiel wurde die Versorgungsspannung auf der Niederspannungsseite (LV-Seite) auf 5 V festgelegt. Ohne Einschränkung ist jedoch jedwede Spannung innerhalb des von dem Inverter spezifizierten Stromeingangs-Spannungsbereichs LV+ als eine Spannung zulässig, die der vorliegenden Verriegelungsvorrichtung ermöglicht, normal zu funktionieren.
Bezugszeichenliste

1:: Inverter für elektrischen Kompressor
2:: Motor
3:: Inverter-Ausgabeschaltung
7:: Verbinder (HV-Verbinder)
8:: HV-Batterie (Hochspannungs-Stromversorgung)
9:: Steuerung (Störungsdiagnoseeinheit, Detektionssignalausgabeeinheit)
16:: Verriegelungsschleife
16A, 16B:: Verbindungsleitung
17:: Zustandsdetektions-Bestimmungsschaltung
28:: erstes Schaltelement
29:: zweites Schaltelement
34:: Optokoppler (isolierendes Signalübertragungselement, Steuerspannungs-Schaltkreis)
36, 37, 39:: Widerstand (Steuerspannungs-Schaltkreis)
41:: Optokoppler (isolierendes Signalübertragungselement, Detektionssignalausgabeeinheit)
46:: Eingangsanschluss
49:: Ausgangsanschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201411959 A [0004]

Claims

Eine Verriegelungsvorrichtung für eine an einem Fahrzeug montiertes Hochspannungsgerät, wobei die Verriegelungsvorrichtung umfasst: eine Verriegelungsschleife, die an einen HV-Verbinder zur Verbindung des Hochspannungsgeräts mit einer Hochspannungs-Stromversorgung angefügt ist; eine Detektionssignalausgabeeinheit, die ein L/H-Signal ausgibt; ein erstes Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit einer Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist; einen Steuerspannungs-Schaltkreis, der mit einer anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist und in einem geschlossenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um eine an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements angelegte Spannung entsprechend einer Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit zu schalten; ein zweites Schaltelement mit einer Steuerelektrode, die mit der anderen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und einem Hauptkreis, die mit der einen Verbindungsleitung der Verriegelungsschleife verbunden ist, und das in einem offenen Zustand der Verriegelungsschleife betreibbar ist, um an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements eine Ausgabe des Steuerspannungs-Schaltkreises anzulegen, um zu bewirken, dass ein EIN/AUS-Zustand des ersten Schaltelements gegenüber dem Zustand der Verriegelungsschleife im geschlossenen Zustand invertiert wird; eine Bestimmungssignalausgabeschaltung, die ein L/H-Signal entsprechend dem Zustand des ersten Schaltelements ausgibt; und eine Störungsdiagnoseeinheit, die einen Zustand der Verriegelungsschleife basierend auf der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert, wobei die Störungsdiagnoseeinheit den Zustand der Verriegelungsschleife aus einer Kombination der Ausgabe der Detektionssignalausgabeeinheit und der Ausgabe der Bestimmungssignalausgabeschaltung diagnostiziert.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Störungsdiagnoseeinheit mindestens eine Verbindung oder Nichtverbindung des HV-Verbinders und eine Störung der Verriegelungseinrichtung selbst, einschließlich einer Störung der Verriegelungsschleife, diagnostiziert.
Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerspannungs-Schaltkreis aus einer Widerstandsschaltung, die mit einer Stromversorgung verbunden ist, und einem isolierenden Signalübertragungselement gebildet ist, das zwischen die Widerstandsschaltung und die Detektionssignalausgabeeinheit geschaltet ist.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungssignalausgabeschaltung aus einem isolierenden Signalübertragungselement gebildet ist, das zwischen dem ersten Schaltelement und der Störungsdiagnoseeinheit angeschlossen ist.
Die Verriegelungseinrichtung für ein Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verriegelungsvorrichtung in dem Hochspannungsgerät angeordnet ist.
Die Verriegelungsvorrichtung für ein Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Hochspannungsgerät ein an dem Fahrzeug montierter elektrischer Kompressor ist.