JP2013530401A - 広げたダイナミック・レンジによる電気的絶縁検出 - Google Patents

Abstract

車両の通常動作の間、バス端子（２１）は接地電位から絶縁されている。第１電流がバス端子（２１）に印加される。電流レベル検出器（５０）は、バス端子（２１）から接地に存在するまたは流れる第１電流の第１レベル、または対応する観察電圧レベルを検出するように配置されている。補償器（７９）は、電流レベル検出器（５０）に結合された第１抵抗器（例えば、抵抗ネットワーク７５の中にある）に対応する補償電圧レベルを印加することによって、検出された第１レベルにおける範囲を補償するように構成されている。電子データ・プロセッサ（６２）は、検出された第１レベルに基づいて、バス端子（２１）と接地（９９）との間における第１絶縁レベルを推定することができる。
【選択図】 図１

Description

本文書（図面を含む）は、Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下における、２０１０年６月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／３５４，８１６号に基づく出願日の優先権および恩恵を主張する。この仮特許出願をここで引用したことにより、その内容が本願にも含まれるものとする。
発明の分野
本発明は、電圧バス端子と接地（またはシャーシ基準）との間における漏れ電流の検知のための、ダイナミック・レンジを広げた、電気的絶縁検出方法およびシステムに関する。

従来技術

電気車両およびハイブリッド車両は、１系統以上の電圧バス（例えば、高電圧バス）を有することがあり、これらは通常動作の間、車両の接地およびシャーシ基準から絶縁されている。しかしながら、電気的短絡または他の電気的問題が車両回路または電気機械デバイス（例えば、モータまたは発電機）において発生した場合、１系統以上の電圧バスが望ましくない電気エネルギを車両のシャーシまたは車両の電子回路に印加するまたは漏洩させる虞れがあり、車両の性能または信頼性を損なう可能性がある。観察される漏れ電流のレベルは、電気的短絡または他の電気的問題に関する個々の事実および状況に依存して、広い範囲（range）にわたって変動する可能性がある。観察される可能性がある漏れ電流の広い範囲に対処しようとして、ある種の先行技術の手法では、電圧バスとシャーシとの間における絶縁を精度高く測定する回路が、高価になったり、嵩張ったり、または複雑になる可能性がある。

つまり、法外なコスト、嵩張り、または複雑さを生ずることなく、観察される漏れ電流が取り得る広い範囲にわたって、１系統以上の電圧バスと車両のシャーシとの間における電気的絶縁の劣化を検出することが必要となっている。

本発明の一実施形態によれば、車両においてバス端子と接地（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁を検出するシステムは、電圧バス端子と接地（またはシャーシ基準）との間における漏れ電流を検知する、広いダイナミック・レンジをサポートする。バス端子は、車両の通常動作の間、接地およびシャーシ基準から絶縁されている。第１電流が、バス端子に印加される。バス端子から接地（またはシャーシ基準）までに流れるまたは存在するこの第１電流の第１レベル、または対応する観察電圧レベル(observed voltage level)を検出するために、検出器または測定回路が設けられる。補償器またはデータ処理システムは、対応する補償電圧レベルを抵抗ネットワークに印加することによって、第１レベル、または検出された第１レベルと関連した対応観察電圧における範囲を補償するように構成されている。電子データ・プロセッサは、検出された第１レベルに基づいて、バス端子と接地（またはシャーシ基準）との間のいける第１絶縁レベルを推定することができる。

図１は、電圧バス端子と設定（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁検出システムの第１実施形態のブロック図である。 図２は、電圧バス端子と設定（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁検出システムの第２実施形態のブロック図である。 図３は、電圧バス端子と設定（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁検出を判定する方法の第１例のフロー・チャートである。 図４は、電圧バス端子と設定（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁検出を判定する方法の第２例のフロー・チャートである。 図５は、電圧バス端子と設定（またはシャーシ基準）との間における電気的絶縁検出を判定する方法の第３例のフロー・チャートである。 図６は、電源と接地との間における電流測定の間に補償電圧オフセットを印加するロジックを規定する表である。

バス端子（例えば、２１）は、接地、車両のシャーシ、または双方に対して電圧電位を有する。本文書において使用される場合、「接地」は次のうち１つ以上を指すことができる。（１）地球の地面、（２）シャーシ基準（例えば、車両のシャーシ基準）あるいは地球の地面または他の基準点に対する車両のシャーシの電位、あるいは（３）地球の地面およびシャーシ基準。この場合、シャーシ基準は、地球の地面に等しいかまたは実質的に等価であり、実質的に等価とは、任意の値または電気パラメータ（例えば、電圧）の±１０パーセントを意味する。本文書において使用される場合、絶縁は、任意の観察回路点（例えば、車両のバス端子２１）と接地（例えば、シャーシ基準）との間における電気的絶縁のレベルまたは度数(degree)の抵抗、インピーダンス、リアクタンス、導電率、または他の測定値を指す。絶縁劣化とは、車両のバス端子と設定（例えば、シャーシ基準）との間における通常レベルまたは基線基準(base-line reference)よりも低い抵抗またはインピーダンスの任意のレベル、あるいは、例えば、通常レベルよりも高い導電率の任意のレベルを指す。短絡は、絶縁劣化が著しく損なわれて、車両のバス端子と接地（例えば、シャーシ基準）との間に、全体的に低い抵抗または低いインピーダンスの導通経路が生ずるようになることを意味する。一例では、全体的に低い抵抗路は、２５０００オーム未満を意味することができるが、低抵抗に対する他のしきい値レベルも適しており、本開示および特許請求の範囲に該当する場合もある。

本発明の一実施形態にしたがって、図１は、車両においてバス端子２１と接地９９または車両のシャーシとの間の電気的絶縁を検出するシステム１１のブロック図を示す。図１のシステム１１は、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間の漏れ電流検知の広いダイナミック・レンジをサポートする。

電源２０が、電気エネルギを１つ以上のバス端子２１に、直接または絶縁電源２２（図２に示すような）を介して間接的に供給する。電源２０の一方のバス端子２１または出力は、第１ノード７１において、抵抗値が分かっている測定抵抗器６９（Ｒ_Ｍ）に結合されている。一実施形態では、測定キャパシタ６８（Ｃ_Ｍ）が、測定抵抗器６９と並列に接続されている。測定キャパシタ６８は、測定抵抗器６９と並列に接続されており、測定キャパシタ６８に印加される信号における交流成分または高周波成分を減衰させる。測定抵抗器６９の第２ノード７３は、車両の接地９９またはシャーシ基準に結合されている。測定抵抗器６９は、抵抗ネットワーク７５を介して、測定回路７７に結合されている。測定回路７７は、測定抵抗器６９における電流レベル、または測定抵抗器６９の両端間にかかる対応観察電圧電位の内少なくとも１つを検出する検出器５０を含む。測定回路７７は、アナログ／ディジタル変換器５２に接続されている。一方、アナログ／ディジタル変換器５２の出力は、電子データ処理システム６１（例えば、コンピュータ）に接続されている。電子データ処理システム６１、または入力／出力データ・ポート６６は、切り替え回路８３に結合されているとよい。電子データ処理システム６１は、オフセットまたは補償電圧を決定し、更にこのようなオフセットまたは補償電圧を抵抗ネットワーク７５またはその他にいつ印加すべきかを決定する補償器７９または他のソフトウェア命令を含む。切り替え回路８３は、選択的に電源８４のオフセット電圧または補償電圧を、導体８６または伝送線に接続または結合する。導体８６は、少なくとも、抵抗ネットワーク７５、第１ノード７１、または第２ノード７３に接続されている。

電源２０は、バッテリ、乾電池、燃料電池、または他の電気エネルギ源（例えば、直流電源）を含むことができる。
抵抗ネットワーク７５は、直列、並列、はしご構成、分圧器構成、または他のネットワーク構成において、一緒に結合されている２つ以上の抵抗器を含むことができる。

測定回路７７は、１つ以上の増幅器または増幅回路の配列を含むことができる。例えば、これらの増幅器は、反転または非反転構成に配列されたり、または連続段に縦続接続されてもよい。少なくとも１つの増幅器（例えば、検出器５０）の入力は、測定回路７７において接続されており、抵抗ネットワーク７５に結合されている。測定回路７７は、レベル検出器５０を含む。

図１に示されるように、検出器５０は、電圧検出器、電圧計、または電圧測定デバイスを含み、測定抵抗器６９に直接または間接的に結合されている。例えば、検出器５０は、抵抗ネットワーク７５を介して、測定抵抗器６９に間接的に結合されてもよい。検出器５０が、第１ノード７１と第２ノード７３との間における電圧レベル、または測定抵抗器６９の両端間の電圧レベルを測定するように構成されている場合、検出器５０は、電子データ処理システム６１または他の技法を使用して、オームの法則または標準的な回路分析方程式の適用によって、測定されたまたは観察された電圧レベルを、対応する電流レベルに変換することができる。代替実施形態では、検出器５０は、電流レベル検出器５０即ち電流計を含む。電流レベル検出器５０は、測定抵抗器６９を通過する電流レベルを測定するのに適したやり方で、測定抵抗器６９と接地９９またはシャーシ基準との間にある回路経路に誘導的に結合されている。

電子データ処理システム６１（例えば、コンピュータ）は、電子データ・プロセッサ６２、データ記憶デバイス６４、１つ以上の入力／出力データ・ポート６６（またはデータ・ポート６６）、およびデータ・バス６３に結合されているインターフェース６７（例えば、ユーザ・インターフェース）を含む。電子データ・プロセッサ６２、データ記憶デバイス６４、１つ以上のデータ・ポート６６、およびインターフェース６７は、データ・バス６３を介して互いに通信することができる。

データ・プロセッサ６２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブル・ロジック・アレイ、特定用途集積回路、あるいはデータを処理、入力、または出力する他の電子デバイスを含むことができる。

データ記憶デバイス６４は、電子メモリ、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ、光データ・ストレージ、磁気データ・ストレージ、または他のデータ記憶デバイスを含むことができる。データ記憶デバイス６４は、図６の参照表、または他のデータ・レコード、ファイル、データベースのようなプログラム命令、あるいは測定抵抗器６９または抵抗ネットワーク７５への印加のために補償電圧（例えば、補償電圧レベルまたは補正信号）を生成するための規則を格納することができる。

ユーザ・インターフェースのようなインターフェース６７は、入力／出力ポート６６に、または直接データ・バス６３に結合することができる。ユーザ・インターフェースは、キーボード、キーパッド、スイッチ、ディスプレイ、ポインティング・デバイス（例えば、電子式マウスまたはトラック・ボール）、または他のデバイスを含む。一実施形態では、インターフェース６７は、車両データ・バス（例えば、ＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）データ・バス）を介してデータ・メッセージまたは状態・メッセージを伝達することができるネットワーク・デバイスまたはネットワーク・エレメントというような、車両データ・バス・インターフェースを含む。インターフェース６７は、車両バスを介したデータ・メッセージ、状態・メッセージの伝達をサポートし、例えば、車両データ・バスに結合されている車載コンピュータまたはディスプレイを介した、ユーザへの表示および警告をサポートすることができる。

データ処理システムは、測定抵抗器６９の両端間で測定または観察された電圧を、対応する電流レベルに変換することができ、検出器５０はこの観察された電圧を供給することができる。更に、データ処理システムは、統計的に観察測定値（例えば、電圧または電流測定値）を処理し、経時的な観察測定値の平均（例えば、回路のＲＣ（抵抗／容量）減衰期）を取り、ある種の過渡モータ電流を除く（例えば、モータが静止状態から起動されたとき）ことができる。

一実施形態では、データ処理システム６１は、充電モード、放電モード、または双方において観察測定値を収集および処理することをサポートすることができる。充電モードでは、電荷が車両バス（例えば、２１）に送られ、データ・プロセッサ６２または評価器６５が、車両バスにおいて経時的に漏れ出た、減衰した、または消散した電荷の量を評価して、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間における絶縁が劣化していないか判定する。例えば、電荷が、車両の電子回路または回路の通常動作におけるよりも早く漏れ出すまたは消滅する場合、絶縁が劣化している可能性がある。放電モードでは、電荷が車両バスから除去され、データ・プロセッサ６２または評価器６５は、車両バス（例えば、２１）に残っている電荷の量を評価して、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間における絶縁が劣化していないか判定する。例えば、残っている電荷が、車両電子回路または回路の通常動作におけるよりも早く消滅する場合、絶縁が劣化している可能性がある。

データ記憶デバイス６４は、ソフトウェア、プログラム命令、またはデータを格納することができる。例えば、データ記憶デバイス６４は、補償器７９または補償ソフトウェア命令、評価器６５または評価ソフトウェア命令、および関係データ８１を格納することができる。関係データ８１は、測定抵抗器６９と関連した種々の観察電圧（例えば、システムにおける対応する電流状態）と、第１ノード６１、第２ノード７３、または抵抗ネットワーク７５に印加する、対応するオフセット電圧または補償電圧レベルとの間における関係に関する。

バス端子２１は、車両電子回路または電気システムの通常動作の間、接地９９（およびシャーシ基準）から絶縁される。第１電流がバス端子２１に印加される。
検出器５０（例えば、電圧または電流レベル検出器５０）は、数学的関係または回路分析方程式によって、第１回路の第１レベル、あるいは第１電流に比例するまたそうでなければ第１電流を示す、対応する観察電圧レベルを検出するように構成されている。一実施形態では、検出器５０は、以下の内１つ以上に基づいて、第１電流、またはその第１微分値（derivative）を検出する。（１）車両の電子回路または電気システムの異常動作（または通常動作以外）中にバス端子２１と接地９９との間（またはシャーシ基準まで）に流れる可能性がある第１電流、あるいは（２）測定抵抗器６９の第１ノード７１と第２ノード７３との間における対応する観察電圧。検出器５０またはデータ処理肢ステム６１は、オームの法則、参照表、数学的方手式、回路分析、データベース、またはデータ記憶デバイス６４に格納されている他の関係データ８１を適用することによって、バス端子２１と接地９９との間における対応する観察電圧から、第１電流の第１レベルを判定することができる。補償器７９またはデータ処理システム６１は、検出された第１レベルと関連したまたはこれに対応する観察電圧における範囲を補償するように構成されている。補償器７９は、対応する補償電圧レベルを、抵抗ネットワーク７５または第１ノード７１および第２ノード７３に印加するように構成されている。電子データ・プロセッサ６２は、このような補償または補償電圧の印加の前、後、または最中に検出された第１レベルから、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間における第１絶縁レベルを推定することができる。

検出器５０は、第１電流の第１レベル、または第１ノード７１と第２ノード７３との間の電圧に基づくまたはこれに対応する第１電流微分値を検出するように、またはバス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間を流れる第１電流を検出するように構成されている。例えば、第１電流は、バス端子２１から接地９９に流れることができる。検出器５０は、種々の手順にしたがって動作することができ、これらの手順は、代替的にまたは累加的に適用することもできる。第１手順の下では、検出器５０は、バス端子２１（電源２０）と接地９９との間における誘導性結合または直接結合による電流を測定する電流計または他のデバイスを含むとよい。

第２手順の下では、検出器５０は、測定抵抗器６９の両端間にかかる電圧電位を測定することにより、測定抵抗器６９または測定抵抗器６９および測定キャパシタ６８の双方を通過する電流を判定することができる。例えば、この抵抗器の両端間にかかる電圧電位が直流電圧のみである場合、オームの法則を使用して、接地９９への電流の流れを判定することができ、測定キャパシタ６８を通過するいずれの直流電流も無視することができる。何故なら、測定キャパシタ６８は直流電圧に対して高いインピーダンスを有することができるからである。オームの法則では、測定抵抗器６９の両端間にかかる電圧が、この抵抗器を通過する電流に、抵抗器の抵抗値を乗算した値に等しいことが成り立つ。

補償器７９は、電流レベル検出器５０によって観察され測定抵抗器６９と関連した観察電流レベルまたは第１電流レベルにこれがなければ生じたはずの変動の効果を補償するための、ソフトウェア命令、ハードウェア、または双方を含む。一実施形態では、補償器７９は、対応する補償電圧レベルを抵抗ネットワーク７５に印加することによって、検出された第１レベルにおける範囲を補償する。他の実施形態では、補償器７９は、オフセット電圧または補償電圧を第１ノード７１および第２ノード７３に印加して、測定抵抗器６９と関連した検出電圧または観察電圧（または対応する電流レベル）を、アナログ／ディジタル変換器５２による変換およびディジタル電子データ処理システム６１による後続のデータ処理（例えば、測定抵抗器６９における電流レベル、あるいは車両バス端子２１とシャーシ基準との間において可能性がある短絡、接地不良、または絶縁劣化を判定するため）に適した、限られた電圧範囲内に保持しておくことができる。

検出器５０は、データ処理システムまたは評価器６５と共に、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間において推定された絶縁を判定し、一方補償器７９は、これがなければ発生する可能性がある変動を補償して、検出器５０およびアナログ／ディジタル変換器５２の測定ダイナミック・レンジを広げる。本システムは、補償電圧またはオフセット電圧を抵抗ネットワーク７５に印加して、アナログ／ディジタル変換器５２の通常または標準的電圧入力ウィンドウあるいは電圧入力範囲内に、より広い範囲の観察電圧を入れることによって、アナログ／ディジタル変換器５２の入力電圧範囲の拡大、即ち、より広い入力電圧範囲をサポートする。したがって、本システムは、他の方法で可能なよりも広いダイナミック・レンジまたは大きな変動の観察電流および電圧範囲を処理するのに非常に適している。

データ処理システム６１または評価器６５が、バス端子２１と接地９９との間における推定絶縁レベルが最低しきい値未満であると判定した場合、絶縁レベルは接地不良、短絡、または絶縁劣化と認定される。これは、車両電気システムの異常または欠陥動作を示す。しかしながら、評価器６５または電子データ処理システム６１が、バス端子２１と接地９９との間における推定絶縁レベルが、最低しきい値以上であると判定した場合、推定された絶縁レベルは、車両電気システムの正常な動作を示す。

インターフェース６７は、データ・プロセッサ６２と通信することができる。インターフェース６２（例えば、ユーザ・インターフェース）は、接地不良または短絡を、視覚的警告または可聴警告によってユーザに警告するように構成されており、インターフェース６７は、ユーザ・インターフェースを含む。ユーザ・インターフェースは、短絡、接地不良、または欠陥絶縁が車両バス（例えば、２１）と接地９９との間にあると電流レベル検出器５０が判定すると、警報または警告（例えば、可聴または視覚的）をユーザに与えることができる。同様に、ユーザ・インターフェースは、電流レベル検出器５０が電気システムが正常に動作していると判定したとき、または短絡も、接地不良も、他の欠陥絶縁も車両バス（例えば、２１）と接地９９との間にはないと判定したとき、正常状態指示（例えば、可聴または視覚的）を与えるまたは表示することができる。

代替実施形態では、インターフェース６７は、電子データ処理システム６１と直接接続されているユーザ・インターフェースではなく、車両データ・バス６３に結合されている他のコントローラ、ディスプレイ、またはネットワーク・デバイスにおける表示のために、データ・メッセージまたは状態・メッセージを車両データ・バス６３を介して供給することもできる。

図２は、電圧バスと接地（例えば、シャーシ基準）との間における漏れ電流の検知のための絶縁検出システム１１１の第２実施形態を示す。具体的には、図２は、図１の抵抗ネットワーク７５、検出器５０、および測定回路７７についての模式図の図示例を示す。システム１１１は、図１のシステム１１と同様であるが、図２のシステム１１１は、図１のシステム１１から切り替え回路８３および電源８４を削除していることを除く。加えて、図２は、第１車両バス（例えば、直流バスまたは低電圧直流バス）、第２車両バス（例えば、交流バスまたは高電圧直流バス）、および車両電気システムの関連コンポーネントの図示例を示す。図１および図２における同様の参照番号は、同様のエレメントを示す。

一実施形態では、抵抗ネットワーク７５は、第１抵抗器２０１（Ｒ１）、第２抵抗器２０２（Ｒ２）、第３抵抗器２０４（Ｒ４）、第４抵抗器２０５（Ｒ５）を含むことができる。第１抵抗器２０１および第３抵抗器２０４は、測定抵抗器６９のノード（７１、７３）に結合されており、一方第２抵抗器２０２および第４抵抗器２０５は、電子データ処理システム６１、またはデータ処理システム６１の入力／出力データ・ポート６６に結合されている。ここでは、入力／出力データ・ポート６３は、１つ以上の補償電圧レベル（例えば、オフセットＡ、オフセットＢ、または双方）を生成または供給するように構成されている。抵抗器ネットワーク７５は、データ処理システム６１からのオフセット電圧レベルの補償電圧レベルの印加を行う場合でもまた行わない場合でも、測定抵抗器６９と関連した電圧または電流の測定をサポートするのに適した抵抗器のネットワークを設ける。

例えば、図２に更に詳細に示されているように、測定回路７７は、増幅器（２２０、２２１、２２２）または演算増幅器のグループを含むことができ、このグループは、抵抗ネットワーク７５を介して、あるいは観察ノード（例えば、測定抵抗器６９におけるまたはその付近にある、あるいは測定抵抗器６９に結合されている他の抵抗器における第１および第２ノード（７１、７３））において、観察された測定電流または電圧のサンプルを受け入れる。図２に示されているように、測定回路７７は、第１増幅器２２０、第２増幅器２２１、および第３増幅器２２２、ならびに関連した抵抗器を含む。

第１ノード７１は、抵抗ネットワーク７５の第３抵抗器２０４を介して、第１増幅器２２０に結合されており、一方第２ノード７３は、抵抗ネットワーク７５の第１抵抗器２０１を介して、第１増幅器２２０に結合されている。第１増幅器２２０は、第１増幅器２２０の利得を調節するために、第１増幅器入力と第１増幅器出力との間に、フィードバック抵抗器２０３（Ｒ３）を有する。

第１増幅器出力は、第２増幅器２２１の入力、第３増幅器２２２の入力、および電子データ処理システム６１（例えば、コンピュータ）に結合されている。入力抵抗器２０６（Ｒ６）が、第１増幅器出力と第２増幅器２２１の入力との間に接続されている。入力抵抗器２０９（Ｒ９）が、第１増幅器出力と第３増幅器２２２の入力との間に接続されている。第２増幅器２２１は、第２増幅器２２１の利得を調節するために、第２増幅器入力と第２増幅器出力との間に、フィードバック抵抗器２０８（Ｒ８）を有する。第３増幅器２２２は、第２増幅器２２１の利得を調節するために、第３増幅器入力と第３増幅器出力との間にフィードバック抵抗器２１０（Ｒ１０）を有する。

図２に示されているように、第２増幅器２２１は非反転構成であり、一方第１増幅器２２０は反転構成である。第２増幅器２２１の１つの入力は、バイアス抵抗器２０７（Ｒ７）を介して接地９９に結合されており、一方第３増幅器２２２の１つの入力は、バイアス抵抗器２１１（Ｒ１１）を介して接地９９に結合されている。反転構成では、交流入力信号を用いる場合、出力は、入力に対して１８０度の位相ずれとなる。しかしながら、代替実施形態では、測定回路７７内部の増幅器には、図示されているもの以外の構成も可能である。

第１増幅器出力、第２増幅器出力、および第３増幅器出力は、データ処理システム６１またはアナログ／ディジタル変換器５２の入力に結合されている。観察された電圧レベルは、データ処理システム６１に、アナログ／ディジタル変換器５２を介して供給される。例えば、測定回路７７は、以下の出力信号、出力Ａ、出力Ｂ、および出力Ｃの内１つ以上をアナログ／ディジタル変換器５２に供給する。

データ記憶デバイス６４は、観察された電圧レベル（たとえば、出力Ａ、Ｂ、およびＣと関連した）と対応する補償電圧レベルとの間の関係についての基準関係データ８１を格納する。例えば、副データ記憶デバイス６４は、補償電圧レベルの観察された基準電圧レベルとの間の関係を、関係データ８１として、図６の参照表またはその他というような、参照表、ファイル、データベース、およびデータ・レコードの内少なくとも１つに格納する。

データ・プロセッサ６２は、補償器７９の観察された電圧レベルに基づいて、補償電圧レベルを決定するために、データ記憶デバイス６４との通信をサポートする。一実施形態では、入力／出力データ・ポート６６は、抵抗ネットワーク７５に印加するためのオフセットまたは補償電圧レベルの供給、生成、または選択をサポートする。したがって、図２のシステムは図１のそれとは異なり、図１では、入力／出力データ・ポート６６が、電源８４から入手可能なしかるべき補償電圧を選択するために、切り替え回路８３を制御するのに使用される。代わりに、図２では、入力／出力ポートは、電圧レベルを補償するために必要な２つまたは３つの論理レベルを生成することができる。

一例では、入力／出力データ・ポート６６の内１つのデータ・ポートは、基準データの印加によって決定される副データ・プロセッサの出力に基づいて、第１離散電圧レベル、またはこの第１離散電圧レベルとは異なる第２離散電圧レベルを、補償電圧レベルとして、検出器５０に印加するように構成されている。

他の例では、補償器７９またはデータ処理システム６１は、例えば、測定回路７７または測定回路７７内にある１つ以上の増幅器の出力に基づいて、補償電圧レベルまたはオフセット（例えば、オフセットＡ、オフセットＢ、または双方）を供給する。補償電圧レベル（例えば、オフセットＡ、オフセットＢ、または双方）は、第１電流レベルまたは電流レベル検出器５０によって測定される他の電流レベルのダイナミック・レンジを広げるのに非常に適している。

車両電気システムに関して、バス端子２１は、バス端子２１におけるまたは絶縁電源２２からの第１電圧（例えば、電源２０の電圧レベル）を第２バス端子２１における第２電圧に変換する変換器２８（または切り替えアセンブリ）に結合されている。第１バスは、第２バスの電圧（例えば、二乗平均根（ＲＭＳ）電圧または直流電圧）よりも低い電圧（例えば、直流電圧）の直流電圧バスを含むことができる。第２バスは、交流（ＡＣ）バス、高電圧バス、または更に高い電圧の直流（ＤＣ）バスを含むことができる。図２に示すように、変換器２８は、ＤＣ／ＡＣ変換器または反転器を含み、発電機(generator)は交流発電機(alternator)３０を含む。変換器２８は、反転器またはチョッパ回路を含むことができる。

しかしながら、代替実施形態では、変換器２８はＤＣ／ＤＣ変換器を含んでもよく、そして交流発電機３０は、出力が整流器に結合されている発電機を含んでもよい。
図２に示すように、第２バスは、第１バスまたは電源２０よりも高い電圧レベルを有する。第２バスは、高電圧バスと呼ぶこともできる。第２バス（例えば、高電圧バス）は、交流発電機３０（例えば、発電機）および１つ以上の負荷（３２、３４）に結合されている。例えば、車両では、高電圧バスは、直流または交流の約４８ボルト以上を指すが、可能性の中でもとりわけ、車両における高電圧バスが３００ボルト、６００ボルト、または７５０ボルトを含むこともある。

図２は、第１電圧レベルで動作する車両電源２０と、絶縁電源２２と、絶縁電気システム２４と、コントローラ２６と、変換回路２８とを含む電気システム１８を示す。一構成では、車両電源２８は、典型的な直流（ＤＣ）電源、またはバッテリである。

絶縁電源２２は、電源２０から電力を受け、それを絶縁ＤＣ出力に変換して、電力を変換回路２８に供給する。絶縁電源２２の絶縁性によって、車両電源２０のシャーシ接地９９への意図しない電気的経路がないことを保証する。絶縁電源２２は、反転回路、変圧器、および整流回路を含み、絶縁電源２２のＤＣ出力を供給することができる。

絶縁電気システム２４は、図２では、第１バス即ち電圧レベルが低い方の電圧バスと、第２バス即ち電圧レベルが高い方の電圧バスとの２系統の電気バスを有するＤＣシステムとして示されている。ここで、低い方の電圧レベルは、高い方の電圧レベルよりも低い。尚、本発明は、交流（ＡＣ）バス・システムや、２系統よりも多いバスを有する電気システムにも適用可能であることは認められよう。測定回路７７または検出器５０は、シャーシ基準または接地９９への漏れ電流を検出するのに非常に適している。漏れ電流は、交流発電機３０（または発電機）の巻線、電気モータの巻線、反転器、変換器、または電気モータおよび絶縁電気システム２４のバスに接続されている他の負荷を駆動することができる負荷（３２、３４）というような、絶縁電気システム２４の種々のエレメントから発生する可能性がある。

図２に示すように、絶縁電気システム２４は、車両電源２０よりも高い電圧で動作する。高電圧バスおよびより高い電圧を供給するシステムの利点は、より小さなゲージ配線を利用して効率的により多くの電力を配電することができ、配電システムの重量を減らし、投資のコストを節約できることである。絶縁電気システム２４は、交流発電機３０、例示の負荷３２および３４、第２バス３６および３８、ならびに変換回路２８とインターフェースする絶縁抵抗器４０および４２を含む。交流発電機３０は、機械的連係によって直接的に、または油圧システムのような仲介システムを介して間接的に、機械回転エネルギによって駆動される。

交流発電機３０は、電気エネルギを生成する電気交流発電機を含むことができ、第２バスが交流で動作している。代替実施形態では、この交流発電機は、発電機を含むことができ、第２バスは直流で動作する。負荷３２および３４は、バス３６および３８の両端間に接続された負荷として示されている。電気負荷３２および３４は、抵抗性、容量性、および／または誘導性でもよく、何らかのやり方で、バス３６および３８における電気の特性を変化させればよい。負荷（３２、３４）は、バス３６および３８を介して、電気エネルギを受ける。負荷３２および３４に欠陥がある場合、または短絡を含む場合、これらの負荷はシャーシ基準または接地９９への漏洩路に寄与する潜在的な可能性がある。

図３において、第１漏れ抵抗２１４（Ｒ１４）、第２漏れ抵抗（Ｒ１５）、第１漏れ容量２１８、および第２漏れ容量２１９は、絶縁電気システム２４の電気的要素ではなく、単に、バス３６またはバス３８のいずれかとシャーシ接地９９との間で発生する可能性がある漏洩路の模式等価回路を示すために図示されたに過ぎない。以上の漏れ抵抗および漏れ容量は、バス３６および３８からシャーシ接地９９を介した漏洩の検出、ならびに絶縁抵抗を計算する方法を例示するために利用される。理想的には、完全に動作するシステムでは、第１漏れ抵抗２１４および第２漏れ抵抗２１５は無限であり、等価の漏れ容量はゼロとなる。第１漏れ抵抗２１４（Ｒ１４）と漏れ容量２１８との組み合わせ、および第２漏れ抵抗２１５（Ｒ１５）と漏れ容量２１９との組み合わせは、対応するバスとシャーシ１２との間における導通路のインピーダンスを表す。絶縁電気システム２４は、絶縁されていると言っているが、シャーシ基準または接地９９への漏れが起こる可能性があることは言うまでもなく、絶縁されているとするシステム２４に対する基準は、シャーシ基準および接地９９から実質的に電気的に絶縁されているというように理解するものとする。

変換回路２８は、切り替えデバイス４４および４６を含む。切り替えデバイス４４および４６は、絶縁電源２２の正および負出力から、絶縁回路として動作する、抵抗器４０および４２の接合部(junction)までの導通路を選択的に設ける。これらの切り替えデバイスは、例えば、電力用電界効果トランジスタ、整流器、ツエナー・ダイオード、高インピーダンス・トランジスタ、または他の半導体デバイスを含むことができる。絶縁電源２２は、正および負の電圧出力を有するが、負の出力は０ボルトとすることができ、正の出力は、０ボルトに対して相対的な正の電圧であり、前述の第１電圧レベル（例えば、電源２０の出力または絶縁電源の出力に等しい）にすることができる。

タイミング回路４８は、第２フリップ・フロップ２２４と縦続接続されている第１フリップ・フロップ２２３を含む。タイミング回路４８は、抵抗器２１３（Ｒ１３）およびキャパシタ２１７（Ｃ２）と並列に接続されている、抵抗器２１２（Ｒ１２）およびキャパシタ２１６（Ｃ１）のような、バイアス・デバイスを含む。あるいは、タイミング回路４８の機能は、本発明の代替実施形態では、クロック・ジェネレータまたは信号ジェネレータ（例えば、方形波ジェネレータ）によって遂行することができる。抵抗器４０および４２は、論述のために限って、５００キロオームというような高抵抗の一致した値であると考えられるが、本発明の代替実施形態として、異なる値および一致しない抵抗器も想定される。

半導体（４４、４６）は型が逆のチャネルを有し（例えば、Ｎ−型とＰ−型、またはエンハンス・モードと空乏モード）、タイミング回路４８によって出力される信号に接続されるので、タイミング回路４８は、タイミング回路４８の出力に依存して、切り替えデバイス４４および４６を、反対の導通状態または動作状態にさせる。タイミング回路４８は、切り替えデバイス４４および４６との組み合わせで、絶縁電源２２の正出力を、抵抗器４０および４２の接合部に導通させるように構成されており、次いで、タイミング回路４８が逆のタイミング・モードにあるときに、絶縁電源２２の負出力（例えば、０ボルト出力）がその接合部に接続される。一実施形態では、タイミング回路４８の出力は、交流電流、方形波、または他の適した波形であると考えることができ、これによって、２つの電圧極値から成る電圧レベルを有する、絶縁電源２２からの方形波を、抵抗器４０および４２の接合部に印加させる。

図３は、バス端子２１と接地９９（または車両のシャーシ）との間における電気的絶縁を検出する方法の第１例を示す。図３の方法は、ステップＳ１００において開始する。
ステップＳ１００において、車両の通常動作の間は接地９９の電位（またはシャーシの電位）から絶縁されているバス端子２１が設けられる。例えば、車両電子回路と関連付けられている絶縁電源２２または電源２０は、正および負の直流端子が、既知の抵抗、インピーダンス、またはリアクタンスによって、接地９９または車両のシャーシから電気的に絶縁されている、絶縁電源２２を構成することができる。

ステップＳ１０２において、電源２０または電源２２は、第１電流または電圧をバス端子２１、または車両バスに印加する。
ステップＳ１０４において、検出器５０または測定回路７７は、第１電流の第１レベルを検出するか、あるいはバス端子２１と接地９９（例えば、シャーシ基準）との間を流れるまたはここに存在する、対応する観察電圧からそれを導き出す。例えば、検出器５０は、バス端子２１と接地９９との間に並列に接続されている測定抵抗６９および測定キャパシタ６８と関連した電流レベルまたは対応する観察電圧レベルを測定することができる。

ステップＳ１０４は、代替的または累加的に適用することができる種々の技法にしたがって実行することができる。第１の技法の下では、この電流の第１レベル、またはそれに対応する観察電圧レベルが、部分的にまたは全体的に、あるいはある規則的なまたは周期的な間隔で、補償せずに（例えば、補償電圧レベル、オフセットＡ、オフセットＢ、または双方の適用なく）推定される。この電流の第１レベル、またはそれに対応する観察電圧レベルが補償なしで推定された場合、この電流の第１レベル、またはそれに対応する観察電圧レベルが、所望の電流または電圧のターゲット範囲の外側（例えば、それよりも高くなる）になる可能性があり、一方、この電流の第１レベル、またはそれに対応する観察電圧レベルが補償を用いて推定された場合、この電流の第１レベル、またはそれに対応する観察電圧レベルが、所望の電流または電圧のターゲット範囲内に入ることができる。しかしながら、短絡、接地不良、または絶縁劣化がバス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間に存在すると、第１電流はもっと広い範囲で変化するまたは流れることがあり得る。

第２の技法の下では、検出器５０または測定回路７７は、バス端子と接地９９（またはシャーシ基準）との間を流れるまたはここに存在する第１電流（補償の後または最中）の範囲を限定したレベル、または低下したときのレベル(stepped-down level)（例えば、第２レベル）の微分値(derivative)を検出する。例えば、代替実施形態では、検出器５０は、第１電流の第１レベル（または第２レベル）、または対応する観察電圧レベルを検出し、一方、データ処理システム６１は、対応する補償電圧レベルを、抵抗ネットワーク７５の主抵抗器（例えば、抵抗器２０５）および副抵抗器（例えば、抵抗器２０２）に印加することによって、検出された第１レベルの範囲を補償するか、または補償を制御する。測定抵抗器６９および抵抗ネットワーク７５は、検出器５０に供給される１つ以上の補償電圧レベルを調節または分圧するように構成することができる。

第３の技法の下では、検出器５０または測定回路７７は、補償せずにまたは補償の前に、そして補償を用いてまたは補償後に、第１電流の第１レベル、または対応する観察電圧レベルの微分値またはその変化を検出する。第１電流の第１レベルの微分値または変化、あるいは観察電圧レベルの変化は、例えば、補償された測定値と補償されていない測定値との間の差によって表すことができる。

第４の技法の下では、検出器５０は第１レベル、または対応する観察電圧レベルを検出し、データ・プロセッサ６２は、参照表、方程式、ファイル、データ・データベース、およびデータ・レコードの内少なくとも１つに関係データ８１として格納されている、ある観察基準電圧レベルと第１レベルの対応する電流との間の関係に基づいて、第１電流の対応する第１レベルを判定する。

ステップＳ１０５は、ステップＳ１０４の前、最中、または後に実行することができる。一例では、ステップＳ１０５は、ステップＳ１０４と同時に実行される。ステップＳ１０５において、データ・プロセッサ６２または補償器７９は、ある観察補償電圧レベル（例えば、抵抗ネットワーク７５を介して測定抵抗器６９に結合されている測定回路７７によって供給される）に基づいて、対応する補償電圧レベルを抵抗ネットワーク７５に印加することによって、検出された第１レベル、または観察された電圧における範囲を補償する。

ステップＳ１０５は、代替的または累加的に適用することができる種々の技法によって、実行することができる。第１の技法の下では、データ・プロセッサまたは補償器７９は、制御データ・メッセージまたは制御信号を切り替え回路８３（または図１における任意の切り替え回路８３）に送ることができ、スイッチ回路８３はこの制御データ・メッセージまたは制御信号に応答する。補償電圧レベルは、ある観察電圧レベルのような、 測定回路７７の１つ以上の出力に基づく。データ・プロセッサ６２または補償器７９は、補償電圧レベルを決定するために、ある観察電圧レベルと補償電圧レベルとの間の関係データ８１を格納することができる。図６は、データ処理システムのデータ記憶デバイス６４に格納することができる、このような関係データ８１の図示例を示す。切り替え回路８３は、電源８４（または図１における任意の電源８４）によって出力された離散電圧レベルまたは特定のディジタル論理レベルを、抵抗ネットワーク７５に印加するための補償電圧レベルまたはオフセット電圧として適用または選択する。補償電圧レベルは、アナログ／ディジタル変換器５２の既存の電圧入力範囲を使用して、測定回路７７、検出器５０、または双方の１つ以上の出力によって供給される電圧を扱うのに、他のやり方で可能な電圧範囲よりも広い電圧範囲にするために特に適している。

第２の技法の下では、データ・プロセッサ６２または評価器７９は、ある観察基準電圧レベル（例えば、抵抗ネットワーク７５を介して測定抵抗器６９に結合されている測定回路７７によって供給される）に基づいて、抵抗ネットワーク７５における主抵抗器（例えば、２０５）および抵抗ネットワーク７５における副抵抗器（例えば、２０２）に対応する補償電圧レベルを印加することによって、検出された第１レベル、または観察電圧における範囲を補償する。データ・プロセッサまたは補償器７９は、補償電圧レベルを決定するために、ある観察電圧レベルと補償電圧レベルとの間の関係データ８１を格納することができる。

ステップＳ１０６において、データ・プロセッサ６２または評価器６５は、検出された第１レベルに基づいて、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間の第１絶縁レベル（例えば、抵抗、リアクタンス、またはインピーダンス）を推定する。例えば、第１絶縁レベルは、以下の内１つ以上に基づいて推定することができる。（１）測定抵抗器６９の値、および測定抵抗器６９の両端間において観察された電圧、（２）抵抗器６９を通過する測定電流、（３）抵抗器６９を通過する測定電流の微分値または低下したときの値、（４）抵抗器を通過する測定電流の微分値または変化。この変化は、接地不良も絶縁劣化も全くない第１状態、および接地不良またはバス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準）との間に絶縁劣化がある第２状態における測定値である。

図４は、バス端子２１と接地９９（またはシャーシ基準９９）との間における電気的絶縁を検出する方法の第２の例を示す。図４の方法は、図３の方法と同様であるが、図４の方法が、更に、ステップＳ１１０、Ｓ１０８、およびＳ１１２を含むことを除く。図３および図４における同様の参照番号は、同様のステップまたは手順を示す。

ステップＳ１１０は、ステップＳ１０６の後または最中に実行することができる。ステップＳ１１０において、データ・プロセッサ６２または評価器６５は、接地９９の短絡または短絡を認定するために、バス端子２１と接地９９（または車両シャーシ）との間において推定された絶縁レベル（例えば、抵抗またはインピーダンス）が、最低しきい値よりも低いか否か判定する。例えば、最低しきい値は、２５０００オーム、あるいは１つ以上の電気デバイス、あるいは車両電気システムと関連した電気機械デバイスまたは負荷（３２、３４）において短絡を示す、他の適した更に低い抵抗測定値を含むことができる。最低しきい値は、電気車両システムにおいて使用されるコンポーネントの電気特性と共に変化することもある。例えば、電気モータは、ステータまたはロータ巻線に対して正常な抵抗レベルまたは範囲を有することができ、このような正常な抵抗範囲が通常では最低しきい値よりも高くなるように、最低しきい値が設定される。同様に、発電機または交流発電(alternating)も、その巻線に対して正常な抵抗レベルまたは範囲を有することができ、このような正常な抵抗範囲が通常では最低しきい値よりも高くなるように、最低しきい値が設定される。バス端子２１と接地９９との間で推定された絶縁が最低しきい値よりも低い場合、本方法はステップＳ１１２に進む。しかしながら、バス端子２１と接地９９との間で推定された絶縁が最低しきい値よりも高い場合、本方法はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１１２において、インターフェース６７（例えば、ユーザ・インターフェース）は、ユーザに接地不良または短絡を警告する。ステップＳ１１２は、代替的または累加的に適用することができる種々の技法によって実行することができる。第１の技法の下では、インターフェース６７は、接地不良または短絡の視覚的警告または可聴警告あるいは通知をユーザに与える。第２の技法の下では、インターフェース６７は、接地不良または短絡を示すデータ・メッセージまたは状態・メッセージをコントローラ、コンピュータ、または他のネットワーク・デバイスに、車両データ・バスを介して送信し、ネットワーク・デバイスは、接地不良または短絡の視覚的警告または可聴警告あるいは通知をユーザに与える。第３の技法の下では、インターフェース６７は、接地不良または短絡を示すデータ・メッセージまたは状態・メッセージを、ワイヤレス・デバイスに車両データ・バスまたはその他を介して送信し、このワイヤレス通信デバイスが、操作者、サービス技師、またはその他による処理のために、対応するワイヤレス・データ・メッセージを基地局に転送する。

ステップＳ１０８において、データ処理システムまたはデータ・プロセッサは、ステップＳ１０２に戻る前に、ある間隔（例えば、時間期間）だけ待機する。
図５は、バス端子２１と接地９９（または車両シャーシ）との間における電気的絶縁を検出する方法の第２例を示す。図５の方法は、図３の方法と同様であるが、図５の方法が更にステップＳ２０４を含むことを除く。図３および図５における同様の参照番号は、同様のステップまたは手順を示す。

ステップＳ２０４は、ステップＳ１０５の前、最中、または後に実行することができる。ステップＳ２０４において、データ・プロセッサ６２または処理システム６１は、関係データ８１（例えば、図６の参照表）を参照して決定された電子データ・プロセッサ６２の出力に基づいて、第１離散電圧レベル、または第１離散電圧レベルとは異なる、第２離散電圧レベルを含む、補償電圧を決定する。

図６は、測定回路の出力を補償電圧レベルとの間の関係データ８１を示す。関係データ８１は、参照表７００または論理表として示されているが、関係データ８１は、１つ以上のデータ・レコード、ファイル、反転ファイル、またはデータベース、１組の規則、ｉｆ−ｔｈｅｎ規則等というような、他の形態で表現することもできる。

図６の関係データ８１は、他の図面において明記された本システムまたは方法の実施形態の内任意のものにおいて使用することができる。図１、図２、および図７における出力Ａ、Ｂ、およびＣならびにオフセットＡおよびＢに対する参照は、同様のエレメント、機構、または信号を示す。同様に、図２において、出力Ａ、Ｂ、およびＣは、測定回路７７によってアナログ／ディジタル変換器５２に提示されたが、一方オフセットＡおよびＢは、データ処理システム６１の入力／出力データ・ポート６６またはデータ・プロセッサ６２から抵抗ネットワーク７５に入手可能である。

図６は、列単位に編成されている。第１列７０１および第２列７０２は、それぞれ、出力Ａおよび出力Ｂの電圧状態を示す。図６において、「低」(Lower)は、出力Ａまたは出力Ｂにおける移動平均、平均、または以前の電圧サンプルと比較した場合、現在の電圧サンプルの方が低い、または低くなる傾向があることを意味し、一方「高」（Higher)は、出力Ａまたは出力Ｂにおける移動平均、平均、または以前の電圧サンプルと比較した場合、現在の電圧サンプルの方が高い、または高くなる傾向があることを意味する。更に、一例では、第１列７０１では出力Ａは充電モードにおいて測定され、一方第２列７０２では出力Ｂは放電モードで測定されている。尚、充電モードでは電荷が車両バス（例えば、直流データ・バス）に追加され、一方放電モードでは、車両バスから電荷が消滅させられることを思い出すこと。

第３列７０３は、補償電圧レベルまたはオフセットの例を示す。ここでは、３つの離散電圧レベルが提示されているが、２つの離散電圧レベルでも使用することができる。オフセット（例えば、オフセットＡ、Ｂ、または双方）に選択される実際の電圧レベルは、とりわけ、アナログ／ディジタル変換器５２の動作範囲、測定回路７７の構成、および補償がない場合または補償の前における出力Ａ、Ｂ、およびＣの期待値または典型値に依存する。オフセットは、−１．８ボルト、０ボルト、および＋１．８ボルトとして示されているが、特許請求の範囲に該当する他の実施形態では、補償電圧の他の値も使用することができる。

第１列から第４列まで（７０１、７０２、７０３、および７０４）は、集合的に考慮され、これらの列（７０１、７０２、７０３、および７０４）は、合同で、以前のオフセットならびに出力Ａおよび出力Ｂにおいて観察された対応する電圧に基づいて、次のオフセットを変化させるためのif-then規則を形成する。０ボルトは、本質的に補償されないか、またはオフセットがない。Ｘは、図６の行および列の内任意のものにおいて提示される場合、ドント・ケア状態(don't care state)を示す。最後の列７０５は、漏れ電流の検出のために使用する、測定回路７７からの測定信号または観察電圧レベルを示す。漏れ電流は、出力Ｂのみ、出力Ａ、または出力Ｂおよび出力Ａの加算的組み合わせ(additive combination)から推定することができる。出力Ａおよび出力Ｂが組み合わされる場合、出力Ａは充電モードにおいて評価されるとよく、一方出力Ｂは充電モードにおいて評価されるとよい。出力Ｃは図６のチャートでは使用されていないが、出力Ｃは、較正のための測定、または図６の参照表におけるＶ１およびＶ２の読み取りのために使用することができる。代替実施形態では、出力Ｃが出力Ａの代わりに使用されてもよく、または図６に示されている参照表の代わりとなる参照表において、出力Ａおよび出力Ｃが累加的に使用されてもよい。

以上、好ましい実施形態について説明したので、添付した請求項において定められる、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができることは明白になるであろう。

Claims (17)

1. 車両において、バス端子と接地、またはシャーシ基準との間における電気的絶縁を検出する方法であって、
   前記車両の通常動作の間に、前記接地およびシャーシ基準から絶縁されたバス端子を設けるステップと、
   前記バス端子に第１電流を印加するステップと、
   ある観察基準電圧レベルに基づいて前記第１電流の第１レベルを検出するレベル検出器に結合された抵抗ネットワークに、対応する補償電圧レベルを印加することによって、前記検出された第１レベルにおける範囲を補償することにより、前記バス端子から接地に流れるまたは存在する前記第１電流の前記第１レベル、または前記第１電流に基づく対応する観察電圧レベルを検出するステップと、
   前記検出された第１レベルに基づいて、前記バス端子と前記接地、または前記シャーシ基準との間における第１絶縁レベルを推定するステップと、
   を含む、システム。
2. 請求項１記載の方法において、前記第１電流の第１レベル、または前記対応する観察電圧レベルを検出するステップが、更に、
   対応する補償電圧レベルを前記抵抗ネットワークの主抵抗器および副抵抗器に印加することによって、前記検出された第１レベルにおける範囲を補償するステップを含む、方法。
3. 請求項１記載の方法であって、更に、
   前記バス端子と接地との間に並列に接続された測定抵抗器と測定キャパシタとを設けるステップを含み、前記測定抵抗器および測定ネットワークが、前記レベル検出器に供給される前記補償電圧レベルを調節または分割する、方法。
4. 請求項１記載の方法において、前記第１レベルの検出が、参照表、方程式、ファイル、データ・データベース、およびデータ・レコードの内少なくとも１つに基準データとして格納された、ある観察基準電圧レベルと、前記第１レベルの対応する電流との関係に基づく、方法。
5. 請求項１記載の方法において、第１絶縁レベルを推定する前記ステップが、参照表、ファイル、データベース、およびデータ・レコードの内少なくとも１つに基準データとして格納された、対応する補償電圧レベルに基づく、方法。
6. 請求項１記載の方法であって、更に、
   接地不良または短絡を認定するために、前記バス端子と接地との間において推定された前記第１絶縁レベルが、最低しきい値を超えるか否か判断するステップを含む、方法。
7. 請求項６記載の方法であって、更に、
   前記接地不良または短絡をユーザに警告するステップを含み、前記警告が、ユーザ・インターフェースの視覚的警告または可聴警告によって実施される、方法。
8. 請求項１記載の方法であって、更に、
   測定回路の出力への関係データの印加によって判定される電子データ・プロセッサの出力に基づいて、前記抵抗ネットワークへの前記補償電圧レベルとして、第１離散電圧レベル、または第１離散電圧レベルとは異なる第２離散電圧レベルを印加するステップを含む、方法。
9. 請求項８記載の方法において、前記関係データが、参照表、ファイル、データベース、およびデータ・レコードの内少なくとも１つを含む、方法。
10. 請求項１記載の方法であって、更に、
    前記補償電圧レベルが印加されている間に、前記第１電流の第２レベル、または前記電流微分値を検出するステップを含む、方法。
11. 車両において、バス端子と接地、またはシャーシ基準との間における電気的絶縁を検出するシステムであって、
    前記車両の通常動作の間に、前記接地およびシャーシ基準から絶縁されたバス端子であって、該バス端子に第１電流が印加される、バス端子と、
    前記バス端子から接地に流れるまたは存在する前記第１電流の第１レベル、または前記第１電流に基づく対応する観察電圧を検出する検出器と、
    前記検出器に結合された抵抗ネットワークに対応する補償電圧レベルを印加することによって、前記検出された第１レベルにおける範囲を補償する補償器であって、前記補償電圧レベルが、ある観察基準電圧レベルに基づいて決定される、補償器と、
    前記検出された第１レベルにも基づいて、前記バス端子と前記接地との間における第１絶縁レベルを推定する電子データ・プロセッサと、
    を含む、システム。
12. 請求項１１記載のシステムにおいて、
    前記抵抗ネットワークが、前記検出器の対応する入力と関連した前記主抵抗器および前記副抵抗器を含み、
    前記補償器が、対応する補償電圧レベルを前記抵抗ネットワークの主抵抗器および副抵抗器に印加することによって、前記検出された第１レベルにおける範囲を補償するように構成された、システム。
13. 請求項１１記載のシステムであって、更に、
    測定抵抗器と、
    回路を形成するために前記測定抵抗器に並列に接続された測定キャパシタとを含み、前記回路が、前記バス端子と接地との間に接続され、前記測定抵抗器および前記第１抵抗器が、補償電流を前記レベル検出器に印加するための分圧器を形成する、システム。
14. 請求項１１記載のシステムであって、更に、
    前記抵抗ネットワークに結合された測定回路であって、前記ある観察基準電圧レベルを供給または出力する、測定回路と、
    補償電圧レベルと、測定回路からの前記ある観察基準電圧レベルとの関係を、関係データに格納するデータ記憶デバイスと、
    を含む、システム。
15. 請求項１１記載のシステムにおいて、前記データ・プロセッサが、前記バス端子と接地との間において推定された絶縁レベルが、最低しきい値を超えて、接地不良または短絡を認定することを判断することができる、システム。
16. 請求項１５記載のシステムであって、更に、
    前記データ・プロセッサと通信することができるユーザ・インターフェースであって、当該ユーザ・インターフェースの視覚警告または可聴警告によって、前記接地不良または短絡をユーザに警告する、ユーザ・インターフェースを含む、システム。
17. 請求項１１記載のシステムにおいて、前記補償器が、更に、
    観察基準電圧レベルと、対応する補償電圧レベルとの間の関係についての関係データを格納するデータ記憶デバイスと、
    前記関係データの適用によって判定された前記データ・プロセッサの出力に基づいて、第１離散電圧レベル、またはこの第１離散電圧レベルとは異なる第２離散電圧レベルを、前記補償電圧レベルとして前記検出器に印加するデータ・ポートと、
    を含む、システム。

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