JP2019515619A - 車両の少なくとも1つの負荷のためのヒューズシステム - Google Patents
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Abstract
Description
独立請求項1の特徴を有する、車両の少なくとも1つの負荷のためのヒューズシステムは、次のような利点を有している。即ち、評価及び制御ユニットが、好ましくは、少なくとも1つの負荷のためのソフトウェアモジュール又はプログラムコードを使用して、検出された負荷電流の複合的評価を担い、それらの実施が、一桁以上のマイクロ秒範囲において処理することができることである。しかしながら、評価及び制御回路は、いわゆるハードな(=低抵抗な)短絡の場合には、著しく迅速に反応し、さらに評価及び制御ユニットの関与なしでも起動決定を下すことができる能力がある。本発明に係るヒューズシステムの実施形態は、負荷電流を遮断する早期の又は負荷電流の誤った遮断が回避されるにもかかわらず、ハードな短絡の場合には、十分な過電流が存在しなくても負荷電流を迅速に遮断することができる。評価及び制御ユニットの故障の際には、第1のパラメータセットの元来設定されていた遮断基準は、負荷電流の誤った遮断又は早期遮断に非常に迅速に結び付く可能性があり、評価及び制御ユニットはもはや適正に介入することができないため、評価及び制御回路は、評価及び制御ユニットの機能を監視し、故障の際には非常時動作モードに切り替える。この非常時動作モードにおいては、評価及び制御回路は、評価及び制御ユニットの故障の場合でも、非常時パラメータセットの使用により、ヒューズシステムの機能性を有利な方法で維持することができる。この非常時動作モードは、次の点で通常時動作モードとは大きく異なる。即ち、ここでは、もはやすべての負荷、リード線路などが最適に保護されるのではなく、関連する負荷が例えば最大許容遮断閾値を用いて保護される点において大きく異なる。これは、本発明に係るヒューズシステムの実施形態が、非常時動作モードにおいては、冗長的な保護機能を提供するのではなく、高められた耐故障性と変更された保護目標とによる保護機能を提供することを意味する。これにより、当該実施形態は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとを含む耐故障性のあるヒューズシステムを提供することができる。
図1から明らかなように、車両の少なくとも1つの負荷V1,V2,Vnのための本発明に係るヒューズシステム1の図示の実施例は、ヒューズ装置10を備えており、このヒューズ装置10は、少なくとも1つの負荷V1,V2,Vnのための少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snと、評価及び制御回路12とを含んでいる。1つの評価及び制御回路12は、少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snを通る負荷電流iL1,iL2,iLnを評価し、当該負荷電流iL1,iL2,iLnを第1のパラメータセットP1の少なくとも1つの所定の遮断基準と比較する。ここでは、評価及び制御回路12は、少なくとも1つの所定の遮断基準が満たされている場合には、少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snを起動し、対応する負荷V1,V2,Vnへの負荷電流iL1,iL2,iLnを遮断する、起動過程を開始する。さらに、評価及び制御ユニット20は、少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snを通る負荷電流iL1,iL2,iLnを付加的に評価し、当該負荷電流iL1,iL2,iLnを複合的パラメータセットP1Kの少なくとも1つの所定の複合的遮断基準と比較し、評価及び制御回路12によって開始された起動過程を、評価及び制御回路12へ少なくとも1つの対応する制御信号を出力することによって、所定の期間に亘って中断する。評価及び制御回路12は、負荷電流iL1,iL2,iLnが少なくとも1つの複合的遮断基準を満たしていない場合又は少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snが起動されている場合には、起動過程を中断し、負荷電流iL1,iL2,iLnが少なくとも1つの複合的遮断基準を満たしている場合には、対応する負荷V1,V2,Vnへの負荷電流iL1,iL2,iLnを遮断する。さらに、評価及び制御回路12は、評価及び制御ユニット20の機能性を監視し、評価及び制御ユニット20の不良機能が識別された場合には、非常時動作モードに切り替え、非常時動作モードにおいては、評価及び制御回路12は、評価及び制御ユニット20の制御信号を無視し、少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snを通る負荷電流iL1,iL2,iLnを評価し、非常時パラメータセットPNLの少なくとも1つの所定の遮断基準と比較する。この非常時動作モードにおいては、評価及び制御回路12は、非常時パラメータセットPNLの少なくとも1つの所定の遮断基準を満たしている場合には、少なくとも1つの電子ヒューズS1,S2,Snを起動し、対応する負荷V1,V2,Vnへの負荷電流iL1,iL2,iLnを遮断する。
Claims (10)
- 車両の少なくとも1つの負荷(V1,V2,Vn)のためのヒューズシステム(1)であって、
前記少なくとも1つの負荷(V1,V2,Vn)のための少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)と、評価及び制御回路(12)とを含むヒューズ装置(10)を備え、
前記評価及び制御回路(12)は、前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)を通る負荷電流(iL1,iL2,iLn)を評価し、第1のパラメータセット(P1)の少なくとも1つの所定の遮断基準と比較し、
前記少なくとも1つの所定の遮断基準を満たしている場合には、前記評価及び制御回路(12)は、前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)を起動し、対応する前記負荷(V1,V2,Vn)への前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を遮断する起動過程を開始する、
ヒューズシステム(1)において、
評価及び制御ユニット(20)が、前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)を通る前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を付加的に評価し、複合的パラメータセット(P1K)の少なくとも1つの所定の複合的遮断基準と比較し、さらに前記評価及び制御回路(12)によって開始された前記起動過程を、前記評価及び制御回路(12)へ少なくとも1つの対応する制御信号を出力することによって、所定の期間に亘って中断し、
前記評価及び制御回路(12)は、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)が前記少なくとも1つの複合的遮断基準を満たしていない場合又は前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)が起動されている場合には、前記起動過程を中断し、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)が前記少なくとも1つの複合的遮断基準を満たしている場合には、対応する前記負荷(V1,V2,Vn)への前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を遮断し、
前記評価及び制御回路(12)は、前記評価及び制御ユニット(20)の機能性を監視し、前記評価及び制御ユニット(20)の不良機能が識別された場合には、非常時動作モードに切り替え、前記非常時動作モードでは、前記評価及び制御回路(12)は、前記評価及び制御ユニット(20)の制御信号を無視し、前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)を通る前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を評価し、非常時パラメータセット(PNL)の少なくとも1つの所定の遮断基準と比較し、
前記評価及び制御回路(12)は、前記非常時パラメータセット(PNL)の前記少なくとも1つの所定の複合的遮断基準を満たしている場合には、前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)を起動し、対応する前記負荷(V1,V2,Vn)への前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を遮断することを特徴とする、ヒューズシステム(1)。 - 前記評価及び制御回路(12)は、特定用途向け集積回路(ASIC)及び/又は別個の電子回路として構成され、前記評価及び制御ユニット(20)は、マイクロコントローラとして構成されている、請求項1に記載のヒューズシステム。
- 前記評価及び制御回路(12)の前記第1のパラメータセット(P1)は、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)のための第1の遮断閾値によって、10μs以下の時間範囲内で、前記少なくとも1つの負荷(V1,V2,Vn)の前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)の保護に置き換える遮断基準を含むように構成されている、請求項1又は2に記載のヒューズシステム。
- 前記評価及び制御回路(12)の前記非常時パラメータセット(PNL)は、少なくとも1つの優先的負荷(V1,V2,Vn)に対する、前記第1の遮断閾値よりも高い、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)のための第2の遮断閾値と、少なくとも1つの従属的負荷(V1,V2,Vn)に対する、前記第1の遮断閾値よりも低い、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)のための第3の遮断閾値とに該当する遮断基準を含む、請求項3に記載のヒューズシステム。
- 前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)のための前記第2の遮断閾値は、それぞれ、関連する前記優先的負荷(V1,V2,Vn)の最大許容限界値に相当し、及び/又は、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)のための前記第3の遮断閾値は、前記少なくとも1つの従属的負荷(V1,V2,Vn)の遮断を導く、請求項4に記載のヒューズシステム。
- 前記評価及び制御ユニット(20)の前記複合的パラメータセット(P1K)は、複合的評価過程によって、10μsよりも長い時間範囲内で、前記少なくとも1つの負荷(V1,V2,Vn)の前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)及び/又は電力及び/又はエネルギーの保護に置き換える遮断基準を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のヒューズシステム。
- 前記評価及び制御ユニット(20)の前記複合的パラメータセット(P1K)は、前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)及び/又は前記電力及び/又は前記エネルギーの組合せに基づく、前記少なくとも1つの負荷(V1,V2,Vn)に関する特性を保護する、請求項6に記載のヒューズシステム。
- 前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)は、双方向に動作し、対応する前記負荷(V1,V2,Vn)への電流パスを両通流方向で保護する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のヒューズシステム。
- 前記少なくとも1つの電子ヒューズ(S1,S2,Sn)は、導通状態では関連する前記負荷(V1,V2,Vn)に負荷電流(iL1,iL2,iLn)を供給し、遮断状態では前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を遮断する、少なくとも1つの半導体スイッチ(T1,T2,Tn)を含み、さらに前記少なくとも1つの半導体スイッチ(T1,T2,Tn)を通る前記負荷電流(iL1,iL2,iLn)を検出し、当該検出された負荷電流(iL1,iL2,iLn)を表す関連する測定信号(M1,M2,Mn)を評価及び制御回路(12)と評価及び制御ユニット(20)とに出力する少なくとも1つの電流計(A1,A2,An)を含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のヒューズシステム。
- 前記少なくとも1つの半導体スイッチ(T1,T2,Tn)は、対応する前記電流計(A1,A2,An)のための測定分路を形成する、請求項9に記載のヒューズシステム。
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