JP3955500B2 - ヒューズトリガ回路、および、ヒューズを含む電気油圧システムの保護方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低コストの高電位側の電源遮断回路に関し、より具体的には、集中化した高電位側の電源を動作停止できる回路に関する。本発明は、例えば、圧力レギュレータ、ソレノイドバルブ等の、高電位側に電力供給された電気的負荷とともに利用できる。産業上での利用は、システム要求の電源停止の場合に応答する、乗物の電気油圧式の変速機モジュールにおける利用を含む。
【０００２】
【従来の技術】
ある電気システムまたは電気機械システムでは、出力負荷駆動部の故障による不都合な衝撃からシステム全体を保護してほしいと要望される例が多い。出力負荷駆動部の故障または機能不全は、特に、出力負荷駆動部を制御できないことを意味する。システムに対する制限された制御を回復する唯一の方法は、中央負荷電源を停止することである。これにより、システム全体を、予め定められた安全モードに移行できる。出力負荷駆動部の機能不全により、後続の負荷、例えば、液圧サブコンポーネント、または他の装置の損傷とともに、システム全体に打撃を与える結果をもたらすことがある。そのような駆動部の機能不全は、他の補助装置（例えば、クラッチ）に重大な損傷を与え、または、その装置の人間の操縦者には危険である。
【０００３】
本発明は、高電位側の電源停止回路に関し、より具体的には、高電位側に電力供給される電気的負荷とともに利用される、中央の高電位側の電源を動作停止できる回路に関する。特に有用な例は、例えば、システムが電源停止を要求された場合の、乗物の電気油圧式の変速機モジュールの一部としての圧力レギュレータ、ソレノイドバルブ等である。そのような電気油圧式の変速機モジュールは、自動車、トラック、バス、オートバイ、船、飛行機、宇宙船、および他のエンジン駆動される乗物において、日々利用される。
【０００４】
図１は、中央電源電圧を活性化／非活性化する、従来の解決例を示す概略図である。電源電圧１０２は、接地と、スイッチ１０８の高電位側との間に接続される。スイッチ１０８の低電位側は、負荷１１８、１２２、１２６に接続されている。第１の負荷１１８は、スイッチ１０８の低電位側に直列に接続されている。トランジスタ１１６は、負荷１１８、および、次の回路、または、示されているように接地電位に接続される。第２の負荷１２２は、スイッチ１０８と直列に接続され、イネーブルトランジスタ１２０は、負荷１２２を接地電位に結合する。同様に、負荷１２６は、スイッチ１０８の低電位側に直列に接続され、トランジスタ１２４により接地電位への接続を可能にする。負荷回路１１８，１２２，１２６の高電位側は、互いに接続され、スイッチ１０８の動作によって、電力を受け取ったり、受け取らなかったりする。トランジスタ１１６、１２０、１２４へのイネーブル入力１４０、１４２、１４４は、この回路が使用される環境、および、負うべき必要なタスクによる、典型的な入力を含む。
【０００５】
スイッチ１０８（リレー端子とも呼ばれる）の高電位側（電源電圧）に接続されているのは、リレースイッチ１０８を動作させるリレーコイル８０である。リレーコイル８０の低電位側は、トランジスタ１１４に接続されている。イネーブル動作では、電流は、リレーコイル８０を通り、そしてトランジスタ１１４を通って流れる。リレーコイル８０を通って流れる電流は、スイッチ１０８（または本明細書ではリレースイッチ１０８）を閉じるように動作する。端子１０８が閉じると、電力が、負荷回路１１８，１２２，１２６に供給される。所定の順で、動作停止信号がトランジスタ１１４の入力１４８に印加される場合には、トランジスタ１１４の動作が止められ、それにより、リレーコイル８０に流れる電流を遮る。この電流が遮られると、スイッチ端子１０８が開き、負荷１１８，１２２，１２６にかかる電力を遮る。トランジスタ１１４の入力１４８へ印加される動作停止または動作開始信号は、診断・制御モジュール１６０（例えば、マイクロコントローラ、または他の電子機器）が生成した、予め定められた手法または規範に基づいている。例えば、トランジスタ１１６が故障した場合には（この場合には診断フィードバック信号１５０により判定され、負荷１１８を動作停止できない）、診断・制御モジュール１６０は、トランジスタ１１４の入力１４８に動作停止信号を送信する。その後トランジスタ１１４は、リレーコイル８０を通る電流を遮る。これは、リレー端子１０８を遮る（開く）ことであり、その結果、トランジスタ１１６では制御できなかった負荷１１８を含む、すべての負荷に対する電力供給が遮られる。関連するフィードバック信号１５２を伴うトランジスタ１２４に関し、また、フィードバック信号１５４を伴うトランジスタ１２０に関して、同様の例を用いることができる。出力駆動フィードバック線に加え、システムは、負荷への実際の電源電圧を与えるためのフィードバック１５６と、リレー端子の高電位側にかかる実際の電圧１０２を測定するフィードバック１６２を有する。フィードバック線１５８により、リレー端子１０８の状態と、リレーコイル８０の駆動状態との間の、妥当な検査が可能になる。リレーコイル８０が動作中の場合には、リレーコイル８０の低電位側のフィードバック信号１５８は、リレー端子１０８の高電位側フィードバック信号１６２、および、リレー端子１０８の低電位側のフィードバック信号１５６と、つじつまがあわなければならない。その逆も同様である。
【０００６】
図２は、図１の先行技術と類似の、第２の先行技術による電源機能不全の負荷保護の方策を示す。図２には、図１のリレーコイル８０およびリレー端子１０８に代えて、高電位側の半導体スイッチ制御回路８６が存在する（電界効果型トランジスタまたはＦＥＴとも称される）。図１に示すように、端子１０８に代えて、ＦＥＴ８６のドレインソース経路は、電源電圧に直列に利用される。シャットダウンの場合について、高電位側スイッチ制御回路８６は、制御線１４８上のディスエーブル信号を受け取る。このディスエーブル信号１４８を受けて、負荷１１８，１２２，１２６への電力の流れが遮断される。分離駆動回路（図１に示すコイル８０）およびスイッチ回路（図１に示す端子１０８）が存在しないので、図１のフィードバック線１５８は必要とされない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術として示した図１および２の回路は、重大な欠点を有する。具体的には、自動車または他の乗物の制御システムでは、このような従来の技術の解決策は、より高価な半導体の高電位側スイッチまたはリレーに基づいている。これらは、自動コントローラに適用できる混成または表面実装技術には適切ではない。高電位側のスイッチは、チャージポンプ回路を必要とする。チャージポンプ回路は、費用に対する効率が良好ではなく、混成またはプリント回路基板上にスペースを必要とする。歴史的には、欠陥のある低電位側の駆動部を動作停止させる必要性から、自動コントローラにおける冗長な動作開始／停止経路（図１のリレーによる解決、または、図２の高電位側の駆動部回路による解決）が必要とされていた。そのような動作停止の目的は、取りつけられた外部回路への損害を回避すること、すなわち修理を自動コントローラの交換に限るように努めることであった。
【０００８】
しかし、そのアプローチはもはや妥当でない。それは、前出の外部回路を有する自動コントローラは、やがて修理不可能なユニットに集積されるからである。回路を集積する結果、動作停止機能は、交換される全集積回路／コントローラを取り扱う１度の機能不全を減少できる。このような条件下では、下流の装置（例えば、液圧サブコンポーネント）の損傷は、もはや重大ではない。この動作停止策の目的は、出力駆動部の場合には、別の補助装置（例えば、クラッチ）への悪い事情、または、この装置の人間のオペレータへの損害を避けることである。
【０００９】
したがって、従来の技術には、改良された電源シャットダウン回路が必要とされる。これは、表面実装に適しており、また、特に、電気油圧（electro-hydraulic）乗物システムの集積されたコントローラ／回路ユニットについて、コストに対する効率がよい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面実装可能で、集積されたコントローラ／回路ユニットについて、コストに対する効率がよい解決法である高電位側の電源遮断回路に関する。原理的な実施の形態は、中央の高電位側の電源と下流の負荷回路の間に結合されたヒューズを含む。診断のための監視回路が、ヒューズの低電位側に付加される。さらに、下流負荷回路（例えば、低電位側の出力駆動部を有する負荷）は、診断・制御モジュールと連結した、診断・制御リンクを有する。診断・制御回路は、下流の負荷回路フィードバックを監視して、動作がパラメータ仕様内であるか（適切であるか）を判断し、低電位側の出力駆動部の動作を制御する。診断・制御回路はまた、遮断回路を制御し、ヒューズをトリガすることにより、中央電源を動作停止する。下流負荷回路フィードバックの動作が適切でない（仕様の条件を外れる）場合には、遮断トランジスタが診断・制御モジュールからイネーブル信号を受け取ると、本発明の回路によって、ヒューズを流れる電流は、ヒューズの動作レベルを超えるようにできる。回路はまた、ヒューズの低電位側に結合され、ヒューズを介して動作電流を受け取る１以上の負荷回路を含む。
【００１１】
換言すれば、中央電源の電力の供給を停止するよう動作する、低コストの高電位側の電源遮断回路を提供する。例えば、低電位側の駆動回路の故障といった、修理できない電気油圧式の変速機モジュールの一部としての圧力レギュレータ、ソレノイドバルブ等への中央電源の電力供給を停止するよう動作する。電源電圧は、ヒューズの高電位側に接続される。負荷回路は、ヒューズの動作状況に応じて、電力を受け取るか、または受け取らない。ヒューズの両端には、診断・制御モジュールの一部として、ヒューズトリガ状況検出回路が結合されている。診断・制御モジュールは、遮断低電位側出力駆動回路の入力に接続されている。取り付けられた低電位側の負荷は、個々の検出回路を有する。検出回路は、診断・制御モジュールおよびそのイネーブル入力と結合されている。フィードバック線から集められた情報に基づいて、低電位側駆動回路は、低電位側ヒューズをトリガする（開ける）。低電位側駆動回路は、ヒューズの最大動作電流を超える電流を駆動できる。ヒューズが開くと、負荷回路への電流は遮断され、それにより、負荷回路により駆動される負荷を、恒久的な損傷から保護できる。
【００１２】
本明細書では、さらなる実施の形態もまた、開示される。実施の形態は、低電位側の出力駆動部またはヒューズが適切でない（仕様を外れる）場合に、負荷回路を介して電力を遮断する、ヒューズ診断システムおよび方法を含む。
【００１３】
本発明によるヒューズトリガ回路は、ａ）中央電源と、ｂ）前記中央電源の一方の側に結合されたヒューズと、ｃ）前記ヒューズの低電位側に結合され、電流を駆動できる遮断トランジスタ回路であって、前記電流は、前記ヒューズの最大動作電流を選択的に超えて、前記ヒューズを開く、遮断トランジスタ回路と、ｄ）前記ヒューズの両端に結合され、前記ヒューズの状態を検出して、少なくとも１つの所定のパラメータが発生した場合には、前記遮断トランジスタをイネーブルする監視回路とを備えている。これにより上記課題が解決される。
【００１４】
前記ヒューズの前記低電位側に結合された、１以上の低電位側の負荷回路をさらに備えていてもよい。
【００１５】
前記監視回路の制御の下で、前記低電位側の負荷回路と、接地との間に、低電位側出力駆動回路をさらに備えていてもよい。
【００１６】
前記監視回路は、動作パラメータの所定の規範に基づいて、システムの決定を制御する診断・制御モジュールを含んでもよい。
【００１７】
前記ヒューズの高電位側から前記診断・制御モジュールまでの第１のフィードバック線と、前記ヒューズの前記低電位側から前記診断・制御モジュールまでの第２のフィードバック線とをさらに有し、前記第１のフィードバック線および前記第２のフィードバック線により、前記診断・制御モジュールが、前記ヒューズの動作状態を監視してもよい。
【００１８】
前記診断・制御モジュールへいたる、前記負荷回路の各々の低電位側からの追加のフィードバック線を有し、前記診断・制御モジュールは、出力線上に、前記負荷回路に対して信号を与え、各負荷回路において個々に電流を制御してもよい。
【００１９】
前記診断・制御モジュールから前記遮断トランジスタ回路までの出力線を有し、前記診断・制御モジュールは、前記負荷回路の各々の前記第１のフィードバック線および前記第２のフィードバック線の少なくとも１つにより検出された指示信号を受け取ると、前記遮断トランジスタ回路にイネーブル信号を与え、前記遮断トランジスタ回路がイネーブルされると、前記遮断トランジスタ回路および前記ヒューズに電流を流し、該電流は、前記ヒューズの前記動作電流よりも大きくてもよい。
【００２０】
前記ヒューズの前記低電位側に結合された１以上の負荷回路をさらに有し、前記負荷回路は、前記ヒューズを介して動作電流を受け取ってもよい。
【００２１】
前記負荷回路を通る前記電流は、前記ヒューズが開くと止まってもよい。
【００２２】
前記イネーブル信号は、システムの状態により駆動される前記診断・制御モジュールにおける、動作パラメータの所定の規範に応答して生成されてもよい。
【００２３】
前記制御モジュールは、前記遮断トランジスタに、前記ヒューズをトリガしない少なくとも１つの短期間パルスを与え、前記第２のフィードバック線上にパルスが存在するかを監視して、前記ヒューズトリガ回路が動作可能かを決定してもよい。
【００２４】
本発明による別のヒューズトリガ回路は、ａ）中央電源と、ｂ）前記中央電源の一方の側に結合されたヒューズと、ｃ）前記ヒューズの最大動作電流を選択的に超える電流を駆動できる遮断回路と、ｄ）前記ヒューズの低電位側に結合された、少なくとも１つの低電位側の負荷回路と、ｅ）前記負荷回路の状態を監視して、少なくとも１つの所定のパラメータが発生した場合には、前記遮断回路をイネーブルする監視回路とを備えている。これにより上記課題が解決される。
【００２５】
前記低電位側の負荷回路は、前記ヒューズを介して動作電流を受け取ってもよい。
【００２６】
前記イネーブル信号は、前記負荷回路における外部または内部のシステムの条件により駆動される前記監視回路において、動作パラメータの所定の規範に応答して生成されてもよい。
【００２７】
前記監視回路から前記遮断回路までの出力線をさらに有し、前記監視回路は、前記所定の規範に応答して前記遮断回路に前記イネーブル信号を与え、前記遮断回路のイネーブルにより、前記遮断回路および前記ヒューズに電流が流れ、前記電流は、前記ヒューズの前記動作電流よりも大きくてもよい。
【００２８】
前記負荷回路を通る前記電流は、前記ヒューズが開くと止まってもよい。
【００２９】
前記所定の規範に応答した、前記遮断回路への前記イネーブル信号の持続時間が、非常に短い場合には、前記監視回路が、前記遮断回路の始動をトリガすることなく、システムの能力を診断可能にし、前記ヒューズおよび前記遮断回路への過度の電流を生じさせてもよい。
【００３０】
前記監視回路は、前記所定の規範に基づいて、システムの決定を制御する診断・制御モジュールを含んでもよい。
【００３１】
前記１以上の負荷回路から、前記診断・制御モジュールへのフィードバック線を含み、前記負荷における前記個々の電流を監視し、前記診断・制御モジュールは、出力線上に信号を与えて、前記負荷回路の各々において、個々に該電流を制御してもよい。
【００３２】
前記ヒューズ、前記遮断回路、前記少なくとも１つの負荷回路、および、前記診断・制御モジュールは、単一の担持体上に含まれていてもよい。
【００３３】
低電位側の出力駆動回路を前記低電位側の負荷回路の各々において有し、前記低電位側の出力駆動回路から前記診断・制御モジュールへのフィードバック線であって、前記低電位側の出力駆動回路の各々を監視するフィードバック線を有しており、前記診断モジュールは、出力線上に信号を与えて、各低電位側の出力駆動回路において、それぞれ電流を制御してもよい。
【００３４】
本発明による電気油圧システムの保護方法は、電源により電力が供給される少なくとも１つの負荷を有する回路を備えた電気油圧システムを、出力駆動部が故障した際に保護する方法である。この方法は、ａ）前記負荷および前記電源の間に、ヒューズを提供するステップと、ｂ）少なくとも１つの電流をイネーブルするステップであって、該電流は、前記ヒューズ容量を超えており、少なくとも１つのパラメータが所定の仕様を超えた場合に、前記ヒューズを開き、それにより、前記負荷への電流を遮断するステップとを有する。これにより上記課題が解決される。
【００３５】
前記ヒューズを通る電流を監視して、パラメータの条件から外れたかを検出してもよい。
【００３６】
前記ヒューズは、前記負荷の高電位側に接続され、前記イネーブル電流は、前記ヒューズの低電位側に直列に接続された遮断トランジスタを通って与えられてもよい。
【００３７】
ａ）非常に短い持続時間の第２の電流パルスをイネーブルするステップと、ｂ）前記ヒューズの前記低電位側を監視して、前記パルスに対応する信号を検出し、前記ヒューズを開くようトリガすることなく、前記システムの動作能力を診断するステップとをさらに含んでもよい。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面を参照することにより、より完全に理解できる。図面を通して、参照符号は、本発明の同一または同等の部分を示す。
【００３９】
以下の詳細な説明では、例を用いて本発明を示している。しかし、これは本発明の原理を限定するものではない。本明細書により、当業者は、本発明にかかるものを生産し、使用できることが明らかである。本明細書は、本発明の複数の実施例、適応、変更、代替、および使用法を説明し、本発明を実施する最良の形態と考えられるものを含む。
【００４０】
この点で、本発明は複数の図面に、十分詳細に示されているが、本発明の多くの部品、相互関係、サブコンビネーションは、単独では、１図面に完全には示されていない。明確および簡潔のため、複数の図面では、その図面が、開示される本発明の特定の特徴、局面または原理の説明について必須ではない部品を、概略的に示すこととし、または省略している。よって、ある特徴の最良の実施例は、ある図面に示されており、別の特徴の最良の実施例は、別の図面に表されている。
【００４１】
本明細書で引用されるすべての刊行物、特許、および出願は、本明細書では参考のために取り込まれ、個々の刊行物、特許、および出願が、参考のために取りこまれ、明示的に説明されているとする。
【００４２】
本発明は、低電位側（low-side）の負荷駆動部が故障した場合に、電気油圧式の変速機モジュールに一般的に用いられる、圧力レギュレータ、ソレノイドバルブ等のための電源のような、電気的負荷のための中央の高電位側（high-side）の電源を動作停止させる、高電位側の電源遮断回路に関する。上述の電気油圧式の変速機モジュールは、乗用車、トラック、バスおよび他のエンジン駆動の乗り物において、日々用いられている。
【００４３】
図３は、本発明の好ましい実施の形態の原理を示す概略図である。電源電圧３０２は、接地とヒューズ３１２との間に接続され、ヒューズの後の、残りの回路を保護する。第１の負荷３１８は、ヒューズ３１２の低電位側に直列に接続されている。ＮＰＮトランジスタ３１６により示される低電位側の出力駆動部は、負荷３１８に接続され、次の回路に、または、図示されるように、接地電位に接続される。第２の負荷３２２は、同様にヒューズ３１２に直列に接続され、ＮＰＮトランジスタ３２０により示されるイネーブル低電位側の出力駆動部は、負荷３２２を接地電位に接続する。同様に、第３の負荷３２６は、ヒューズ３１２の低電位側に直列に接続され、トランジスタ３２４により示される低電位側の出力駆動部により接地電位にイネーブルされる。負荷回路３１８、３２２、３２６は、並列に接続され、ヒューズ３１２の状態によって、電力を受け取るか、または受け取らない。低電位側の出力駆動部３１６、３２０、３２４へのイネーブル入力３４０、３４２、３４４は、制御・診断モジュール３６０により生成され、これらは、典型的には、利用される乗り物の変速機、および、行われる必要な操作に依存する。例えば、オン／オフバルブを有する油圧チャネルの間を切り替えるギアチェンジ、および、圧力レギュレータを有するクラッチの開閉である。３つの負荷３１８、３２２、３２６が図示されているが、負荷の数は変わってもよい。それは、示されている回路は説明のためのみの例示だからである。
【００４４】
ヒューズの低電位側には、フィードバック線３５６が接続されている。このフィードバック線は、診断・制御モジュール３６０に接続されている。さらに、診断・制御モジュールは、ＮＰＮトランジスタ３１４として示されている遮断低電位側出力駆動部の入力に接続されている。動作を開始すると、遮断トランジスタ３１４はイネーブルされ、電源電圧３０２を接地電位にする短絡回路として機能する。短絡は、ヒューズ３１２には過負荷であり、それにより、ヒューズ３１２が開く。点線３０１は、単一の回路基板または複合回路基板のような、典型的には担持体上に表面実装可能な回路部分を囲んでいる。
【００４５】
動作においては、電源電圧３０２は、ヒューズ３１２を介して、負荷回路３１８、３２２、３２６に恒久的に接続されている。電力が恒久的に負荷回路３１８、３２２、３２６に印加されると、イネーブル信号がそれぞれトランジスタ３１６、３２０、３２４の入力３４０、３４２、３４４に印加された場合、各負荷を流れる電流、そして結果的には各負荷の動作開始は、選択的に制御される。入力３４２へのイネーブル信号により、電流は、負荷３２２を通過し、トランジスタ３２０を経て、接地にいたる。同様に、トランジスタ３２４へのイネーブル入力３４４により、負荷３２６を通して電流を流し、また、トランジスタ３１６へのイネーブル入力３４４により、負荷３１８を通して電流を流すことができる。トランジスタ３１６、３２０、３２４は、診断・制御モジュール３６０からの所定の方法に基づいて、イネーブルされる。乗物の自動変速機の場合には、これらの負荷は、ソレノイドバルブ、圧力レギュレータ等であってよく、油圧回路を制御し、その結果、ギアシフト操作を制御する。これらの負荷は、電気油圧式モジュール内に存在し、典型的には出力駆動部および制御機器から取り外しできない。よって、低電位側の出力駆動部（例えば、３１６、３２０、３２４）の故障による、これらの負荷の恒久的な損傷は、もはや気にする必要はない。出力駆動部が故障したこのような場合には、負荷の動作を停止する発明にかかる方法は、遮断トランジスタ３１４をイネーブルすることにより、中央電源を恒久的に遮断するだけである。遮断トランジスタ３１４は、電源電圧３０２を接地電位にする短絡回路として機能する。これはヒューズ３１２を過負荷にし、それにより、ヒューズ３１２を開き、下流の負荷の動作を停止する。
【００４６】
フィードバック線３５６により、フィードバック線３６２からのヒューズの高電位側の電圧レベルに対する、ヒューズの低電位側の電圧レベルを監視できる。同時に、これらの信号によりヒューズの状態を診断でき、コントローラ３６０とともに、ヒューズ診断システムを有する。遮断トランジスタ３１４がイネーブルされなければ、フィードバック線３６２からのヒューズ３１２の高電位側の電圧レベルと比較した、ヒューズ３１２の（フィードバック線３５６上の）低電位側電圧レベルは、ほぼ等しい。ヒューズの低電位側のフィードバック線３５６が、より低い電圧を検出した場合には、ヒューズが断絶されたか、または、別の故障条件が存在している。遮断トランジスタ３１４がイネーブルされると、フィードバック線３６２からのヒューズ３１２の高電位側の電圧レベルと比較した、ヒューズ３１２の（フィードバック線３５６上の）低電位側の電圧レベルは、非常に小さくなり、例えば、最良の場合には、０Ｖになる。ヒューズの低電位側のフィードバック線３５６が、ほぼ同じ電圧を検出すると、ヒューズの低電位側が、ヒューズの高電位側に短絡され、または、別の故障条件が存在している。すなわち、ヒューズ３１２にわたって（ヒューズ３１２の両端に）結合された監視回路は、ヒューズの状態を検出し、コントローラ３６０は、制御入力３４８を介して遮断トランジスタ３１４をイネーブルし、少なくとも１つのパラメータが仕様を超えた場合には、低電位側の出力駆動部３１６、３２０、３２４をディスエーブルする。
【００４７】
制御・診断モジュール３６０はまた、フィードバック線３５６、および、低電位側のフィードバック線３５０、３５２、３５４を介して、負荷３１８、３２２、３２６にかかる電圧の状態を監視する。制御・診断モジュール３６０からの入力線３４０、３４２、３４４は、低電位側の出力駆動トランジスタ３１６、３２０、３２４の動作をイネーブルする。負荷３１８、３２２、３２６、または、トランジスタ３１６、３２０、３２４のいずれかが、仕様外の動作を行った場合には、診断・制御モジュール３６０により、電流は間接的に検出され、監視される。モジュール３６０は、フィードバック線３５０、３５６を介して負荷３１８を通る電流、フィードバック線３５２、３５６を介して負荷３２２を通る電流、および、フィードバック線３５４、３５６を介して負荷３２６を通る電流を監視する。よって、ヒューズ３１２にかかる電圧を監視するのに加えて、負荷３１８、３２２、３２６を通る電流は、同様に、そして、それに代えて、制御・診断モジュール３６０へのフィードバック線３５０、３５２、３５４、３５６を介して、間接的に監視できる。仮に、負荷３１８、３２２、３２６を通る電流、または、トランジスタ３１６、３２０、３２４の動作が、仕様を超えると、制御・診断モジュール３６０は、線３４８上に出力信号を生成し、遮断トランジスタ３１４をイネーブルする。ヒューズ３１２の状態を監視するために、これまで概要を説明した手順と同様にして、遮断トランジスタ３１４のイネーブルすることにより、（遮断回路内の抵抗の減少のため）ヒューズ３１２を通る電流を増加できる。これにより、ヒューズ３１２の動作電流が超過した場合に、ヒューズを動作させるトリガ（きっかけ）となる。ヒューズが「とぶ」、すなわち、開くと、負荷回路への電流は、即座におよび永久に遮断される。また、診断・制御モジュール３６０は、１以上のトランジスタ３１６、３２０または３２４へのイネーブル信号を取り消すことにより、特定の負荷回路をディスエーブルできる。任意の負荷回路をディスエーブルすることにより、他の負荷回路を動作させ続けることができる。
【００４８】
診断機能として、本発明の回路により、非常に短い期間で、出力遮断トランジスタ３１４を駆動できる。この短時間駆動パルスは、負荷の現在の状況を実質的に変更するものではないが、フィードバック線３５６上で検出できる。この機能により、システムの現在の能力を診断でき、緊急な状況において、中央電源の動作を停止できる。診断パルスが、フィードバック線３５６上で検出できる場合には、遮断回路は、まだ機能している。診断駆動パルスの長さは、ヒューズのトリガ電流を超えないようにタイミングを合わせなければならない。さらに、当業者であれば、本発明によるテストパルス法を組み合わせた診断の応用を、容易に利用できることが理解される。
【００４９】
本発明による、改良された発明の遮断回路は、電力が供給される回路の広い範囲に、広く応用できることが明らかである。特定の適切な分野は、乗物の回路への応用である。例えば、電気油圧モジュール内に集積される電子回路である。
【００５０】
加えて、遮断回路は、エビオニクス（avionics）、特に飛行機、および宇宙船において応用できる。飛行機、および宇宙船では、典型的には、負荷は不安定であり、スイッチの故障は、それら負荷へは重大な不都合をもたらす。
【００５１】
当業者は、本発明の回路が、簡単な方法で市販され、非常に費用効果が高いという利点を有することが容易に理解できるであろう。
【００５２】
本発明の実施の形態および応用を、図示し、説明したが、この開示により利益がある当業者であれば、本明細書における発明の概念から逸脱することなく、上述よりもより多くの変更が可能である。よって、本発明は、添付のクレームに意図するもの除いて、制限されることはない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、監視回路は、ヒューズの状態を検出して、所定の場合に、遮断トランジスタをイネーブルする。遮断トランジスタは、ヒューズの最大動作電流を超える電流を駆動して、低電位側ヒューズをトリガする（開ける）ので、負荷回路への電流は遮断され、それにより、負荷回路により駆動される負荷を、恒久的な損傷から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電源側遮断回路の解決手段による、典型的な従来の技術による概略図である。
【図２】 電源側遮断回路の解決手段による、典型的な従来の技術による概略図である。
【図３】 本発明による、高電位側電源遮断回路の現時点で好ましい実施例の例示的な外略図である。
【符号の説明】
３１２ ヒューズ
３０２ 電源
３１８、３２２、３２６ 負荷
３１６、３２０、３２４ トランジスタ
３６０ 診断・制御モジュール
３５０、３５２、３５４、３５６、３６２ フィードバック線
３４０、３４２、３４４ イネーブル入力

Claims (2)

1. ａ）中央電源と、
   ｂ）前記中央電源の一方の側に結合されたヒューズと、
   ｃ）前記ヒューズの低電位側に結合され、電流を駆動できる遮断トランジスタ回路であって、前記電流は、前記ヒューズの最大動作電流を選択的に超えて、前記ヒューズを開く、遮断トランジスタ回路と、
   ｄ）前記ヒューズの両端に結合され、前記ヒューズの状態を検出して、少なくとも１つの所定のパラメータが発生した場合には、前記遮断トランジスタをイネーブルする監視回路であって、動作パラメータの所定の規範に基づいて、システムの決定を制御する診断・制御モジュールを含む監視回路と、
   ｅ）前記ヒューズの低電位側に結合された１以上の低電位側の負荷回路と、
   ｆ）前記監視回路の制御の下で、前記低電位側の負荷回路と接地との間に設けられた低電位側出力駆動回路と、
   ｇ）前記ヒューズの高電位側から前記診断・制御モジュールまでの第１のフィードバック線、及び前記ヒューズの低電位側から前記診断・制御モジュールまでの第２のフィードバック線とを備え、
   前記診断・制御モジュールは、前記第１のフィードバック線および前記第２のフィードバック線を監視して、前記ヒューズの動作状態を判断し、
   さらに、
   ｈ）前記診断・制御モジュールへいたる、前記負荷回路の各々の低電位側からの追加のフィードバック線と、
   ｉ）前記診断・制御モジュールから前記遮断トランジスタ回路までの出力線とを有し、
   前記診断・制御モジュールは、前記第１のフィードバック線、前記第２のフィードバック線、及び前記負荷回路の各々のフィードバック線の少なくとも１つにより検出された指示信号を受け取ると、前記遮断トランジスタ回路にイネーブル信号を与え、前記遮断トランジスタ回路がイネーブルされると、前記遮断トランジスタ回路および前記ヒューズに電流を流し、該電流は、前記ヒューズの前記動作電流よりも大きく、
   前記イネーブル信号は、システムの状態により駆動される前記診断・制御モジュールにおける、動作パラメータの所定の規範に応答して生成され、前記診断・制御モジュールは、前記遮断トランジスタに、前記ヒューズをトリガしない少なくとも１つの短期間パルスを与え、前記第２のフィードバック線上にパルスが存在するかを監視して、前記ヒューズトリガ回路が動作可能かを決定するヒューズトリガ回路。
2. 電源により電力が供給される少なくとも１つの負荷を有する回路を備えた電気油圧システムを、出力駆動部が故障した際に保護する方法であって、
   ａ）前記負荷および前記電源の間に、ヒューズを提供するステップと、
   ｂ）前記ヒューズを通る電流を監視して、パラメータの条件から外れたかを検出するステップと、
   ｃ）少なくとも１つの電流をイネーブルするステップであって、該電流は、前記ヒューズ容量を超えており、少なくとも１つのパラメータ条件が所定の仕様を超えた場合に、前記ヒューズを開き、それにより、前記負荷への電流を遮断し、前記イネーブル電流は、前記負荷の高電位側に接続された前記ヒューズの低電位側に直列に接続された遮断トランジスタを通って供給されるステップと、
   ｄ）非常に短い持続時間の第２の電流パルスをイネーブルするステップと、
   ｅ）前記ヒューズの前記低電位側を監視して、前記パルスに対応する信号を検出し、前記ヒューズを開くようトリガすることなく、前記システムの動作能力を診断するステップとを有することを特徴とする電気油圧システムの保護方法。

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