KR101120200B1 - 전류 조정기 진단 능력의 확장 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류 조정기(12) 및 평가 장치(16)를 이용하여 유도 부하(26)와 관련하여 적어도 하나의 출력단(18)을 감시하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 공급 전압(Ubat)(24) 또는 접지(20) 이후의 분기 회로의 검출은, 적어도 하나의 출력단(18)의 프리휠링 단계(30)에 존재하는 적어도 하나의 전류 값과 적어도 하나의 출력단(18)의 스위칭 단계에서 존재하는 적어도 하나의 전류 값의 비교를 통해 실행된다.
전류 조정기, 출력단, 분기 회로, 공급 전압, 프리휠링 단계, 스위칭 단계.

Description

전류 조정기 진단 능력의 확장 방법 {METHOD FOR EXTENDING THE DIAGNOSTIC CAPABILITY OF CURRENT REGULATORS}
본 발명은 전류 조정기의 진단 능력을 확장하기 위한 방법에 관한 것이다.
전자 스위칭 출력단은 대개 진단 방법에 의해 그 결함에 대한 조사가 이루어진다. 따라서, 전자 스위칭 출력단과 관련하여, 부하 전류가 발생하지 않는 부하 상실, 너무 낮은 부하 전류가 발생하는 부하 부족, 너무 높은 부하 전류가 발생하는 과부하뿐 아니라, 접지 이후의 단락 및 공급 전압 이후의 단락을 조사하는 것은 공지되어 있다. 그 외에도 대개 초과 온도의 존재 여부에 대한 전자 스위칭 출력단의 진단이 이루어진다. 설명한 진단 방법의 경우 하이 사이드 스위치(HS)와 로우 사이드 스위치(LS)로 구분된다.
앞서 설명한 진단 방법의 범주에서 결함의 검출은 일반적으로 다음에서 설명되는 전제 조건 하에서 실시된다.
하이 사이드 출력단과 관련하여, 부하 상실에 대한 진단은, 커트인(cut in) 또는 커트오프(cut off)된 출력단의 경우, 시험 전류의 인가 또는 시험 전위의 인가를 통해 실시된다. 부하 상실에 대한 진단은 분기 회로에서 측정하거나, 또는 부하에서 전압을 측정함으로써 실시된다.
전자 스위칭 출력단의 부하 부족에 대한 진단은, 일반적으로 커트인 된 출력단의 경우, 분기 회로에서 전압 강하를 측정함으로써 실시된다.
과부하에 대한 진단은, 대개 마찬가지로 커트인 된 출력단의 경우, 분기 회로에서 전압 강하를 측정하고 그리고/또는 출력단의 통전 저항을 측정함으로써 실시된다.
전자 스위칭 출력단에서 접지(저저항성 또는 고저항성) 이후의 단락의 진단은, 대개 커트인 된 출력단의 경우, 분기 회로에서 전압 강하를 측정하고, 그리고/또는 출력단의 통전 저항을 측정함으로써 실시된다. 공급 전압(Ubat)에 대한 단락과 관련하여 진단은, 그 공급 전압의 저저항성 또는 고저항성 여부와 무관하게, 대개 커트오프 된 출력단의 경우, 시험 전류 또는 시험 전위를 인가하면서 부하에서 전압을 측정함으로써 실시하고, 그에 반해 앞서 열거한 진단 방법의 범주에서 항상 초과 온도 측정을 실행하며, 이는 대개 다이오드 전압의 검출을 통한 온도 측정에 의해 이루어진다. 대안적으로, 온도에 따른 저항도 측정할 수 있다.
전자 스위칭 출력단의 로우 사이드와 관련하여, 상기 전자 스위칭 출력단의 부하 상실에 대한 진단은, 커트인 또는 커트오프 된 출력단의 경우, 시험 전류 또는 시험 전위를 인가함으로써 실시된다. 이용되는 측정 방법은 대개 분기 회로에서 전압 강하의 측정이고, 그리고/또는 출력단의 통전 저항의 측정 및 부하의 전압 측정이다.
전자 스위칭 출력단에 인가되는 부하 부족의 진단은, 커트인 된 출력단이 된 조건에서, 분기 회로에서 전압 강하를 측정함으로써 실시된다. 과부하의 진단에 대해서도 이와 동일하게 적용된다. 접지(저저항성, 고저항성) 이후의 단락은, 커트오프 된 출력단의 경우, 시험 전류 또는 시험 전위를 인가함으로써, 대개 부하에서의 전압 측정을 통해 실시된다. 공급 전압(Ubat) 이후의 단락의 진단은, 저저항성 또는 고저항성의 여부와 무관하게, 커트인 된 출력단의 경우, 분기 회로에서의 전압 측정을 통해 실시되며, 그에 반해 출력단의 하이 사이드의 초과 온도에 대한 경우와 유사하게 항상 초과 온도 측정이 실시되고, 이를 위해서는 다이오드 전압의 검출을 통한 온도 측정, 또는 온도에 따른 저항이 이용될 수 있다.
앞서 개략적으로 설명한 진단 방법은, 출력단이 클록 제어되고 부하가 유도성인 경우, 클록 제어 시 출력단이 커트오프 된 상태에서, 부하에서의 전압 측정은 제한된 조건에서만 실행된다는 단점이 있다. 다시 말하면, 예컨대 유도성 부하가 프리휠링 다이오드 및 분류기(shunt)를 이용하는 프리휠링 단계에서 부하에서의 전위를 결정하기 때문에, 출력단에 대해 병렬로 접속되는 고저항성 분기 회로가 더 이상 검출되지 못한다.
DE 198 51 732 A1호로부터는 적어도 하나의 전류 조정단을 감시하기 위한 방법 및 그 장치가 공지되었다. DE 198 51 732 A1호로부터 공지된 방법에 따르면, 전기 소모장치(electric consumer)용으로 제공되는 적어도 하나의 전류 조정단의 감시가, 적어도 하나의 스위칭 수단 및 전류 조정기를 포함하는 장치에 의해 이루어진다. 상기 적어도 하나의 소모장치는 펄스 듀티율(pulse duty factor)에 의해 결정된 전류가 관류하며, 이 전류는 전류 조정기에 의해 설정값으로 조정될 수 있다. 감시를 위해, 펄스 듀티율 및/또는 이 펄스 듀티율로부터 유도되는 변수는 임계값과 비교되며, 그 임계값으로부터 편차가 있을 시에는 결함이 존재하는 것으로 검출된다. 또한, 펄스 듀티율 대신에, 펄스 듀티율과 설정값 사이의 비율을 구하고, 비교값과 비교할 수도 있다. 그 외에도 펄스 듀티율과 전압으로부터 전류 값이 측정되고, 비교값과 비교될 수도 있다.
전자 스위칭 출력단과 관련하여 앞서 개략적으로 설명한 종래 기술에 따른 진단 방법과 DE 198 51 732 A1호로부터 공지된 해결 방법은, 전자 스위칭 출력단이 펄스폭 변조되는 작동 중에, 공급 전압 또는 접지 이후에 고저항성 단락을 단지 제한적으로만 검출할 수 있다는 단점이 있다.
다음에서 본 발명에 따라 제안되는 해결 방법에 따르면, 전자 출력단이 유도성 부하를 포함하여 클록 제어되는 방식으로 작동되는 경우, 예컨대 스위치에 대해 병렬로 접속되는 고 저항성 분기 회로가 검출되도록 하는 진단 방법이 소개된다. 이를 위해 프리휠링 단계의 전류 값 또는 전류 값들과, 스위칭 단계의 전류 값 또는 다수의 전류 값의 비교가 이루어지며, 이는 분기 회로의 검출을 가능케 한다. 이런 점은 접지 이후 분기 회로의 검출뿐 아니라, 공급 전압(Ubat)에 대한 분기 회로의 검출에도 적용된다.
그에 따른 평가는, 유도성 부하를 흐르는 전류가, 측정 저항(Rmess)을 흐르는 전류와 분기 회로 저항 사이에서, 출력단이 커트인 되고, 커트오프 될 때, 서로 다르게 분배된다는 사실에 기초한다. 출력단이 통전될 시에, 분기 회로 저항(Rneben) 및 전류 측정용 저항들(Rmess)은 출력단의 통전 저항(RDSon)과 함께 병렬 회로를 형성한다. 여기서 검출될 분기 회로 저항은 그에 비례하여 다른 두 저항의 합보다 더욱 커지며, 그럼으로써 거의 모든 전류가 측정 저항(Rmess)을 흐르게 된다.
출력단이 커트오프 된 상태에서, 전류는 프리휠링 회로와 분기 회로 저항 사이에서 분배된다. 이런 경우 분기 회로 저항을 흐르는 전류는 그리 많이 낮아지지 않으며, 프리휠링 단계 동안 아래 공식으로 결정된다.
Figure 112008089313017-pct00001
I 프리휠링 다이오드 ≠ 0,
Figure 112008089313017-pct00002
,
위의 식에서 I 프리휠링 다이오드 = 0이다.
측정 저항을 흐르는 서로 다른 전류 형태의 평가는 하기의 명제를 통해 실행될 수 있다. 평균값을 구할 경우, 출력단이 커트오프 될 때의 전류 평균값과 출력단이 통전될 때의 전류 평균값을 비교한다. 평균값을 구하기 위해, 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있으며, 그에 따라 예컨대 아날로그 및 디지털 적분 방법을 이용할 수 있다. 평균값들이 편차를 나타내면, 고장 전류(fault current)가 존재한다. 그에 따라 델타 임계값을 이용하여 결함 검출을 실행할 수 있다.
평균값을 구하기 위해 대안적으로, 개별 전류 보간 위치들을 평가할 수 있다. 평가를 위해 요구되는 정밀도에 따라, 선들(lines) 간 이격 간격을 변경할 수 있다. 그러나 검출 시점이 커트인 단계 중인지, 검출 시점이 커트오프 단계에 위치하는지 여부를 고려해야 한다. 또한, 검출 시점은 개별 값들에 대한 평균화를 포함할 수도 있다.
평균값 형성과 개별 전류 보간 위치들의 평가와 같은, 설명한 평가 방법 이외에도, 전류 곡선 추이에서 점프(jump)에 대한 평가도 실시할 수 있다. 고장 전류는 곡선 형태에서 점프 유형의 변화를 야기한다. 평가는 유도 특성을 이용한 방법을 통해 실시하거나, 또는 디지털 시스템의 경우에는 검출된 샘플 값들 간의 기울기를 통해 실시할 수 있다.
본 발명은 다음에서 도면에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도1은 전류 경로가 표시된 회로 개요를 도시한 개략적인 회로도이다.
도2는 도1의 도면에 따르는 회로도에서 측정 저항(Rmess)을 위치 결정하는 방법을 도시한 회로도이다.
도3a은 RDSon < RNeb인 조건에서 출력단이 통전될 시 전류 경로를 도시한 회로 도이다.
도3b는 RDSon > RNeb인 조건에서 출력단이 차단될 시 전류 경로를 도시한 회로도이다.
도4a은 분기 회로 저항이 없을 때 전류 형태를 나타낸 그래프이다.
도4b는 분기 회로 저항이 존재할 때 전류 형태를 나타낸 그래프이다.
도5는 평균화된 전류에 대한 평가 방법을 나타낸 그래프이다.
도6은 개별 전류 값들의 평가에 의한 평가 방법을 나타낸 그래프이다.
도7은 조정되는 전류 프로파일에서 점프의 검출을 통한 평가 방법을 나타낸 그래프이다.
도1에 따른 도면으로부터, 전류 경로가 개략적으로 표시된 회로 개요가 제시된다.
도1에 따른 도면으로부터, 조정기(12)를 포함하는 진단 회로(10)가 개시된다. 조정기(12)는 프로세서 내에 소프트웨어 구현 방식으로 형성되거나, 단일 모듈로서 형성될 수 있다. 조정기(12)의 후방에는 출력단(18)을 제어하는 여자기(14)(exciter)가 배치된다. 그 외에도 조정기(12)는 평가 장치(16)와 연결되며, 이 평가 장치에는 제1 탭(40)(tap) 및 제2 탭(42)이 공급된다. 이 탭들은 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)의 전방 또는 후방에 각각 연결된다. 출력단은 접지(20)에 연결된다. 그 외에도 프리휠링 회로는 프리휠링 다이오드(22)를 포함한다. 부 하(26)는 특히 유도성 성분을 포함하는 부하이며, 예컨대 압력 조절 장치 또는 그 외 부속 부품의 코일이다. 부하(26)는 프리휠링 회로를 포함하는 단자(28)에 연결된다. 이런 프리휠링 회로에서는, 적어도 하나의 출력단(18)이 커트오프 된 경우, 프리휠링 전류(30)가 흐르게 된다. 도면 부호(34)는 분기 회로 저항(RNeb)을 나타내고, 이 분기 회로 저항(34)을 흐르는 전류(INeb)는 도면 부호 36으로 표시되며, 부하 전류는 도면 부호 37로 표시되어 있다.
진단 회로(10)에서 실행할 수 있는 추가적인 진단은 독립된 블록을 통해 실현할 수 있으며, 다음에서는 자세하게 다루어지지 않는다. 확장된 전류 진단에 대해 본 발명에 따라 제안되는 원리와 관련하여 조정기(12)의 실현은 그다지 중요하지는 않으며, 그에 따라 그 조정기는 (앞서 이미 언급했듯이) 프로세서 내 소프트웨어 구현으로서, 또는 단일 모듈로서 실현될 수 있다.
다음에서 더욱 상세하게 설명되는 도2로부터는, 측정 저항(Rmess)(32)이 부하(26)의 전방 및 후방에서 이용될 수 있음을 알 수 있다. 상기 부하는 특히 유도성 성분을 포함하는 부하이다. 측정 저항(Rmess)(32)의 위치 결정과 관련하여 두 가지 가능한 방법 간의 차이점은, 비 제어되는 스프링 전류(spring current)가 배터리 전압(Ubat)(24) 이후의, 또는 접지(20)에 대한 "소프트(soft)" 분기 회로를 통해 검출되는지 여부에 있다. 추가적인 도면들과 관련하여 다음에서 설명되는 실시예들은 접지(20) 이후의 소프트 분기 회로 저항(34)의 검출에 관한 것이다. 배터리, 다시 말해 Ubat에 대한 분기 회로에 대해서도 동일한 방법을 이용할 수 있다. 제시된 방법으로, 접지(20)뿐 아니라, UBat이후의 단락이 검출된다.
도2에 따른 회로도로부터는, (도2의 위쪽 부분에 도시된 바와 같이) 측정 저항(Rmess)(32)은 제1 위치(50)에 배치할 수 있음을 알 수 있다. 이런 경우 통전 측의 측정 저항은 프리휠링 다이오드(22)의 후방에 위치한다. 이 경우는 다음에서 더욱 상세하게 설명되지 않는다.
그 외에도 도2에 따른 회로도로부터는, 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32 참조)은 제2 위치(52)에, 다시 말하면 프리휠링 다이오드(22)와 관련하여 이 프리휠링 다이오드와 적어도 하나의 출력단(18) 사이에 배치될 수 있음을 알 수 있다. 각각의 직사각형 영역 내부에 위치하지 않는 분기 회로 저항들(34)을 흐르는 전류들이 또한 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32 참조)을 흐르면서 측정 저항에 의해 제어되는 것이 측정 저항의 위치 결정과 관련한 두 가지 방법(50 또는 52)에 적용된다. 이런 전류들은, 특히 유도성 부하일 수 있는 부하(26)를 흐르는 전류의 상승을 야기하지 않는다. 도2에 따른 도면은 도1에 도시한 진단 회로(10)의 한 구간을 도시하고 있지만, 그 진단 회로의 모든 구성 부품을 재현하고 있는 것은 아니다.
도3a 및 도3b에 따른 도면들에는, 출력단이 각각 통전되고 차단될 때 형성되는 전류 경로가 도시되어 있다.
도3a에 따른 회로도에는, 통전 저항은 RDSon < RNeb인 점이 적용된다.
도3a에 따른 회로도에서는 적어도 하나의 출력단(18)이 통전되며, 이는 도면 부호 62로 표시된다. 생성되는 통전 저항은 도면 부호 60으로 표시되고, RDSon를 나타낸다. 적어도 하나의 출력단(18)이 통전된 상태(62)일 때, 분기 회로 저항(RNeb)과, 전류 측정용 저항(Rmess)과 적어도 하나의 출력단(18)의 통전 저항(RDSon)은 병렬 회로를 형성한다. 이런 상태에서 검출될 분기 회로 저항(RNeb)은 그에 비례하여 다른 두 저항의 합보다 더욱 커지고, 다시 말하면 Rmess 및 RDSon의 합보다 더욱 커지며, 이로써 거의 모든 전류가 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32 참조)을 흐르게 된다. 여기서 도면 부호 37은 부하 전류를 나타낸다.
따라서 도3a의 도면에 따라 통전된 출력단(62)의 경우, 분기 회로 저항을 관류하는 전류 흐름은 무시할 수 있는 정도의 크기이다. 도3a에 따른 회로도에서, 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32 참조)은 도2에 도면 부호 52로 지시되는 제2 위치에 위치한다.
도3b에 따른 회로도로부터는 출력단이 차단될 때의 전류 경로가 더욱 상세하게 설명된다. 도3b에 도시한 상태의 경우, RDSon > RNeb가 적용된다. 또한, 이처럼 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)의 위치 중 도2에서 도면 부호 52로 표시되는 제2 위치에 관계하는 보기의 경우, 적어도 하나의 출력단(18)은 차단된다. 이는 도면 부호 68과 파선으로 도시된 통전 저항(RDSon)(도면 부호 60에 대응)으로 알 수 있다. 이런 경우 프리휠링 전류(30)가 설정된다. 적어도 하나의 출력단(16)이 커트오프 된 상태(68)에서, 전류는 (도3b에 도시한 바와 같이) 프리휠링 회로와 분기 회로 저항(34) 사이에서 분배된다. 이런 경우 전류(INeb)는 프리휠링 단계 동안 다음과 같이 결정된다:
프리휠링 다이오드(22) 내의 전류가 I 프리휠링 다이오드 ≠ 0인 경우, 다음과 같은 방정식이 형성된다:
Figure 112008089313017-pct00003
, 이 식에서 U FD 는 프리휠링 다이오드를 통한 전압 강하이다.
프리휠링 다이오드(22) 내의 전류가 I 프리휠링 다이오드 = 0인 경우, 다음과 같은 분기 회로 전류가 제공된다:
Figure 112008089313017-pct00004
.
도3a에 도시한 상태(62)에서, 다시 말해 출력단(62)이 통전된 경우, 거의 모든 전류가 측정 저항(Rmess)을 통해 흐르며, 분기 회로 저항(34)을 관류하는 전류 흐름은 거의 무시할 수 있다. 이에 반해 도3b에 따른 도면에서, 다시 말해 적어도 하나의 출력단(18)이 차단된 경우(도면 부호 68 참조), 분기 회로 저항(34)을 관류하는 전류 흐름은 분기 회로 저항의 크기에 따라 프리휠링 전류(30)의 크기로 존재한다. 분기 회로 저항(34)을 관류하는 전류 흐름은 도3b에 따른 도면의 경우 도면 부호 70으로 표시되며, 이에 반해 도3b에 따른 도면에서 출력단(18)이 통전되는 경우, 분기 회로 저항(34)을 관류하는 무시할 수 있는 전류는 도면 부호 64로 지시된다.
도4a 및 도4b로부터는 출력단을 통해 조정되는 전압 곡선 추이와 부하(26)를 통해 조정되는 전류를 각각 확인할 수 있다.
분기 회로 저항이 없는 조건의 전류 형태에 관계하는 도4a에 따른 그래프에서, 적어도 하나의 출력단(18)에 의해 제공되는 전압 곡선 추이는 도면 부호 80으로 표시된다. 도3a에 도시한 상태에 상응하게 부하(26)를 통해 조정되는 전류는 도면 부호 82로 표시된다. 부하(82)를 흐르는 전류는 그 유도성 성분을 특징으로 하며, 이 유도성 성분은 제1 곡선 상승면(84)으로 나타난다. 적어도 하나의 출력단(18)이 통전될 시에 도3a에 도시한 전류 경로에 따라 분기 회로 저항(34)을 관류하는 전류는 무시해도 될 정도이기 때문에, 상기 전류는 도4a에 따른 그래프에서 배제되었다. 적어도 하나의 출력단(18)의 통전된 상태(62)에 속하는 도4a은 부하(26)를 관류하는 전류(82)를 나타내고 있으며, 이 전류는 측정 저항(Rmess)(도3a의 도면 부호 32 참조)을 관류하는 전류에 상응한다.
이에 상응하게, 분기 회로 저항이 존재하는 조건의 전류 형태에 관계하는 도4b에 따른 그래프로부터는, 출력단(18)이 차단된 경우(도3b의 도면 부호 68 참조), 적어도 하나의 출력단(18)에 의한 전압 곡선 추이(88)는 도면 부호 88에 의해 표시된다. 분기 회로 저항이 존재할 시에 부하(26)를 통해 조정되는 전류는 곡선(90) 으로 표시된다. 도4a의 그래프에 따라, 부하(26)를 관류하는 전류(82)는 측정 저항(Rmess)(32)을 관류하는 전류에 상응하며, 이에 반해 도4b의 그래프에 따라 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)을 관류하는 저항은 도면 부호 92로 표시된다. 도4b에 따라 부하(26)를 관류하는 전류(90)는 도4a의 그래프에 비해 훨씬 짧은 제2 곡선 상승면(86)을 특징으로 한다. 도4b에 따른 그래프에서, 분기 회로 저항(34)을 관류하는 전류는 출력단을 통한 전압 곡선 추이(88)에 상응한다.
도3a 및 도3b에서 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)을 관류하는 전류 곡선 추이들의 비교로부터 알 수 있듯이, 분기 회로 저항이 존재하지 않는 경우, 거의 모든 전류가 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)을 통해 흐르며, 이런 전류는 도4a에 따른 그래프에서 곡선 추이 82에 상응한다. 그에 반해 분기 회로 저항(34)이 존재할 시에, 이 분기 회로 저항을 통해 흐르는 전류는 대폭 상승한다. 분기 회로 저항이 존재하는 도4b에 도시하는 상태의 경우, 측정 저항(Rmess)(32)을 흐르는 전류(92)는 대폭 감소한다.
도5, 도6 및 도7에 따른 다음의 그래프들은, 도4a 및 도4b에 분기 회로 저항이 존재하거나, 존재하지 않은 상태로 각각 도시한 서로 다른 전류 형태의 평가 방법과 대조된다.
도5에 따른 그래프로부터 알 수 있듯이, 측정 저항(Rmess)(도면 부호 32)을 관류하는 전류는, 분기 회로 저항(34)이 존재하지 않은 조건에서, 도5에 도면 부호 106으로 도시된 바와 같이 부하(26)를 관류하는 전류(82)의 곡선 추이에 상응하고, 분기 회로 저항이 존재하는 조건에서는 곡선 경로(108)에 상응한다.
분기 회로 저항이 존재하지 않는 경우에, 측정 저항(Rmess)(도3a 및 도3b의 도면 부호 32 참조)을 관류하는 전류의 조정되는 평균값은 도면 부호 100으로 표시되며, 분기 회로 저항이 존재하는 경우에 측정 저항(Rmess)(32)을 관류하는 전류의 평균값은 출력단(18)이 커트인 될 시 도면 부호 110에 의해 표시되고 출력단이 커트오프 될 시에는 도면 부호 112에 의해 표시된다. 도5에 따른 그래프로부터 알 수 있듯이, 통전 시간(102) 중에 적어도 하나의 출력단(18)은 통전되며, 차단 시간(104) 중에는 커트 오프된다. 부하(26)와 관련하여, 출력단(18)의 통전 시간(102) 중에 조정되는 곡선 상승면들은 도면 부호 84 및 86으로 표시되고, 이런 곡선 상승면들은 도4a 및 4b와 관련하여 조정되는 곡선 상승면들(84 또는 86)에 각각 상응한다.
평균값 형성은 적어도 하나의 출력단이 차단된 상태(68)일 때의 전류 평균값과, 상기 출력단이 통전된 상태(62)일 때의 전류 평균값(100, 110, 112)의 비교를 통해 이루어진다. 도5의 그래프에 따른 평균값 형성은 모든 통상적인 방법에 의해, 예컨대 아날로그 및 디지털 적분 방법을 통해 실행될 수 있다. 그에 따라 평균값이 서로 편차를 나타내고, 델타 임계값을 통해 결함 검출이 실행될 수 있을 때, 고장 전류가 존재하게 된다.
도6으로부터는 분기 회로 저항이 없거나, 존재하는 경우에 각각 조정되는 개 별 전류 보간 위치들에 대한 평가 방법을 확인할 수 있다.
도6의 경우, 도5와 유사하게, 도면 부호 102는 적어도 하나의 출력단(18)의 통전 시간을 나타내며, 그에 반해 상기 적어도 하나의 출력단(18)은 차단 시간(104)에 커트오프 된다. 도6에 따른 그래프로부터 알 수 있듯이, 제1 스캐닝 시점(120)은 적어도 하나의 출력단(18)의 스위칭 과정 이전에 위치하며, 이에 반해 제2 스캐닝 시점(122)은 출력단(18)의 스위칭 과정 이후에 위치한다. 도5에 따른 그래프와 유사하게, 곡선들(106 또는 108)은 각각 측정 저항(Rmess)(도3a 및 도3b의 도면 부호 32 참조)을 통해 각각 조정되는 전류 흐름을 나타낸다. 스캐닝 시점들(120 또는 122)은 분명하게 출력단(18)의 커트인 단계와 출력단의 커트오프 단계 중에 각각 제공된다. 분기 회로 저항이 없는 경우에, 측정 저항과 관련하여 이 측정 저항을 관류하는 제1 전류(106)의 곡선 추이는 제1 스캐닝 시점(120) 및 제2 스캐닝 시점(122)에 검출되며, 이에 반해 분기 회로 저항이 존재할 때에는 스캐닝 시점들(120 및 122) 중에 측정 저항(Rmess)을 통해 조정되는 제2 전류 흐름(108)이 검출된다. 이 제2 전류 흐름은, 앞서 설명한 바와 같이 분기 회로 저항이 존재하지 않을 시 측정 저항(Rmess)을 관류하는 전류가 바람직하게는 특히 유도성 부하(26)를 관류하는 전류에 상응하는 그런 첫 번째 경우에서보다 훨씬 더 낮다. 본원에서 제안되는 방법은 출력단(18)이 차단 시간(104)에서 통전 시간(102)으로 전환될 시에도 적용된다.
도7에 따른 그래프로부터는 전류 점프에 대한 평가 방법을 알 수 있다. 이 런 평가 방법에 따르면, 스위칭 상태에 대한 정보 없이, 측정 저항(Rmess)을 관류하는 전류에서 적어도 하나의 전류 점프(130 또는 134)가 검출되며, 제1 전류 점프(130)와 제2 전류 점프(134) 사이에는 상승면 형태의 전류 상승(132)이 존재한다. 전류 점프(130 또는 134) 중에, 전압 곡선 추이(80)는 출력단(18)을 통해 조정된다. 전류 점프(130, 134)는 출력단의 통전 시간(102)의 개시 시점과 그 통전 시간이 종료된 후에 발생한다. 그에 반해, 만일 출력단(18)이 차단되면(도3a 및 도3b의 도면 부호 62 참조), 전류 점프는 설정되지 않는다.
고장 전류에 의해, 본 실시예에서는 분기 회로 저항을 관류하는 전류에 의해, 점프에 따른 전류 흐름의 변화가 검출된다. 평가는 유도 특성을 갖는 방법을 통해 실시할 수 있거나, 또는 디지털 시스템의 경우는 각각 기록되는 점프 값들 간의 기울기를 통해 실시할 수 있다. 전류 점프(130 또는 134) 각각은 출력단의 커트인 및 커트오프 시에 각각 발생하며, 다시 말하면 통전 시간(102)의 개시 시점과 그 종료 시점에 각각 발생한다. 적분 방법을 이용한 평가의 경우, 전류 점프(130, 134)의 상승면은 편평해질 수 있으며, 그럼으로써 신호로부터 생성되는 기울기가 여파된다. 도7은 적분 및 미분 방법에서 제공되는 전류 형태(138, 140)를 각각 도시하고 있다. 상승 시간(tan) 및 하강 시간(tab)은 조정되는 분기 회로 저항에 대한 정보를 나타낸다. 파선은 전류 점프(130, 134)에 대한 일시적인 할당을 의미한다.

Claims (10)

  1. 고장 전류를 진단하기 위한 평가 장치(16)의 전류 조정기(12)를 이용하여 유도성 부하(26)에 대한 적어도 하나의 출력단(18)을 감시하기 위한 방법에 있어서,
    공급 전압(Ubat)에 대한 분기 회로 또는 접지(20) 이후의 분기 회로의 검출은, 적어도 하나의 출력단(18)의 스위칭 단계에서의 적어도 하나의 전류 값을 적어도 하나의 출력단(18)의 프리휠링 단계에서의 적어도 하나의 전류 값과 비교함으로써 이루어지며,
    측정 저항(Rmess)(32)에서 발생하는 전류는 상기 고장 전류를 진단하기 위한 평가 장치(16)에서 평균치(100, 110, 112), 또는 개별 보간 위치(120, 122)의 평가에 의해, 또는 적어도 하나의 전류 점프(130, 134) 검출을 통해 평가되는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  2. 제1항에 있어서, 측정 저항(Rmess)을 흐르는 전류와 분기 회로 저항 전류 사이에서 부하(26)를 흐르는 전류의 분배가 검출되는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 출력단(18)이 통전된 상태(62)일 때, 분기 회로 저항(RNeb)(34)과, 상기 적어도 하나의 출력단(18)의 통전 저항(RDSon)(60)과 측정 저항(Rmess)(32)이 병렬 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분기 회로 저항(RNeb)(34)이 통전 저항(RDSon)(60) 및 측정 저항(Rmess)(32)의 합보다 사실상 더욱 크며, 전체 전류(I)가 상기 측정 저항(Rmess)(32)을 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 출력단(18)이 커트오프 된(차단된) 상태(68)일 때, 전류는 프리휠링 전류(30)와 분기 회로 저항 전류(70)로 분배되는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분기 회로 저항(34)을 관류하는 분기 회로 전류(I Neb )는 프리휠링 단계(30) 동안,
    U FD = 프리휠링 다이오드(22)의 전압 강하이고,
    I 프리휠링 다이오드 ≠ 0일 때 하기 수학식,
    Figure 112008089313017-pct00005
    에 의해 결정되거나,
    R Last = 부하(26)의 저항 비율이고,
    I 프리휠링 다이오드 = 0일 때 하기 수학식,
    Figure 112008089313017-pct00006
    에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 출력단 감 시 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 분기 회로 저항(RNeb)을 관류하는 전류(INeb )는,
    U FD = 프리휠링 다이오드(22)의 전압 강하이고,
    U RDson
    Figure 112011057082109-pct00007
    커트인 된 출력단을 통한 전압 강하일 때 하기 수학식,
    Figure 112011057082109-pct00008
    또는
    Figure 112011057082109-pct00009
    에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 출력단 감시 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항의 출력단 감시 방법을 실행하기 위한 진단 회로(10)이며, 전류 조정기(12)와, 고장 전류를 진단하기 위한 평가 장치(16)와, 적어도 하나의 측정 저항(Rmess)(32)을 포함하는 상기 진단 회로에 있어서,
    상기 유도성 부하(26)는 제1 위치(50)에서 적어도 하나의 측정 저항(Rmess)(32) 전방에 배치되거나, 제2 위치(52)에서는 그 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는, 출력단 감시를 위한 진단 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고장 전류를 진단하기 위한 평가 장치(16)는 프로세서 내 소프트웨어로 구현되는 방식으로 형성되거나, 단일 모듈로서 형성되며, 상기 측정 저항(Rmess)(32)은 분류기인 것을 특징으로 하는, 출력단 감시를 위한 진단 회로.
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