KR102194108B1 - 유도성 부하의 제어 회로를 체크하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 또는 두 개의 전류들이 측정되고 평가되는, 유도성 부하의 제어 회로를 체크하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

Description

유도성 부하의 제어 회로를 체크하는 방법 및 장치
본 발명은 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법과, 이러한 제어 회로와 유도성 부하를 가지는 그리고 이러한 방법을 실행하도록 구성되는 장치에 관한 것이다.
도 1 은 유도성 부하 (10) 및 연관된 제어 회로 (15) 를 예로서 도시한다. 제어 회로 (15) 는 유도성 부하 (10) 에 전류를 정의된 방식으로 공급하도록 설계된다.
본원의 경우, 유도성 부하 (10) 는 코일로서 설계된다. 이 경우, 예를 들어, 상기 유도성 부하는 릴레이의 코일일 수도 있다. 상기 코일을 통해 흐르는 전류가 ICoil로 표시된다.
제어 회로 (15) 는 재순환 트랜지스터 (20) 와 드라이버 트랜지스터 (30) 를 가진다. 재순환 트랜지스터 (20) 와 드라이버 트랜지스터 (30) 는 서로 직렬로 접속된다. 도 1 에 관련한 상부 극 또는 재순환 트랜지스터 (20) 의 제 1 극이 이 경우 공급 접속부 (REFx) 에 접속된다. 드라이버 트랜지스터 (30) 의 하부 또는 제 2 극이 접지에 접속된다. 유도성 부하 (10) 는 공급 접속부 (REFx) 와 재순환 트랜지스터 (20) 및 드라이버 트랜지스터 (30) 간의 전위 사이에 접속된다.
공급 접속부 (REFx) 에 인가되는 공급 전압 (VREFx) 은, HSx라고 또한 지칭될 수 있는 고 전위를 정의한다. 두 개의 트랜지스터들 (20, 30) 사이의 전위는 VOx로 표시된다.
재순환 전류 (IRedun) 가 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐른다. 드라이버 전류 (ISense) 는 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 흐른다. 두 개의 전류들 (IRedun, ISense) 은 더 상세히 설명되지 않는 방식으로 측정될 수 있는데, 왜냐하면 두 개의 트랜지스터들 (20, 30) 이 감지 FET들이거나 또는 이러한 감지 FET들이 트랜지스터들 (20, 30) 과 병렬로 접속되기 때문이다.
도 1 에 도시된 장치는, 특히, 펄스폭 변조를 사용하여 유도성 부하 (10) 를 작동시키는데 사용될 수 있다.
펄스폭 변조 기간 (TPWM=1/fPWM) 이 통상적으로 펄스폭 변조된 작동을 위해 규정되며, fPWM은 주파수이다. 펄스폭 변조 기간은, 시간 (ton = 듀티 사이클 x TPWM) 동안 지속되는 온 페이즈 (on phase) 로 나누어질 수 있다. 이 경우, 듀티 사이클이라 지칭되는 듀티 계수 (duty factor) 가 또한 가정된다. 이 때, 상승 코일 전류가 공급 접속부 (REFx) 로부터 유도성 부하 (10) 와 스위치 온 된 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 접지를 향해 흐른다. 이러한 온 페이즈는 그러면 시간 (toff = (1-듀티 사이클) x TPWM) 동안 지속되는 오프 페이즈와 통상적으로 교번한다. 이 시간에, 하강 코일 전류가 유도성 부하 (10) 와 스위치 온 된 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐른다.
전류 측정은 다음의 텍스트에서 더 상세히 다루어질 것이다.
예를 들어, 포인트 측정들이 수행될 수 있으며, 다시 말해서, 예를 들어, ton/2 의 시간에 드라이버 트랜지스터 (30) 에서 그리고 toff/2 의 시간에 재순환 트랜지스터 (20) 를 가로질러 수행될 수 있다.
전류는 온 페이즈 동안 드라이버 트랜지스터 (30) 를 가로질러 그리고 오프 페이즈 동안 재순환 트랜지스터 (20) 를 가로질러 또한 측정될 수 있고, 그것은 그에 따라 평균화될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 델타-시그마 변조기들이 사용될 수 있다.
ISense의 전류 측정은, 예를 들어 드라이버 트랜지스터 (30) 와는 병렬의 감지 FET에 의해, 이미 언급된 바와 같이 수행될 수 있다. 상기 전류 측정은, 예를 들어, 온 페이즈 동안 (ton 동안) 에만 가능할 수도 있다. IRedun의 전류 측정은, 예를 들어 재순환 트랜지스터 (20) 와는 병렬의 감지 FET에 의해, 이미 언급된 바와 같이 수행될 수 있다. 상기 전류 측정은, 예를 들어, 오프 또는 재순환 페이즈에서만 가능할 수도 있다.
밸브 스테이지 또는 유도성 부하 (10) 가 완전히 접속해제되면, 재순환 트랜지스터 (20) 는 접속해제될 수 있으며; 재순환 전류 (IRedun) 는 그러면 대응하는 바디 다이오드를 통해 흐를 수 있다. 이 동작 상태에서, IRedun의 정밀한 전류 측정이 통상적으로 가능하지 않다. 고 클램핑 전압을 사용하여 가능한 한 빨리 코일 전류를 감소시키는 것이 또한 편리하고 일반적인 실무이다. 이는 드라이버 트랜지스터 (30) 양단에 걸리는 제너 (Zener) 클램핑에 의해 수행될 수 있다. 그 때 전류가 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐르지 않으며; IRedun의 전류 측정은 통상적으로 가능하지 않다.
대안으로서, 고 클램핑 전압은 도 1 에 예시된 상부 재순환 트랜지스터 (20) 와는 직렬로 접속되는 하부 재순환 트랜지스터 양단에 걸리는 제너 클램핑에 의해 영향을 받을 수 있다. 밸브 스테이지가 완전히 접속해제된 동안의 IRedun의 전류 측정은 상부 재순환 트랜지스터 (20) 가 여기서 스위치 온으로 남아 있을 때에만 통상적으로 가능하다.
유도성 부하 (10) 를 통과하는 코일 전류에 대해 가능할 뿐만 아니라 그 코일 전류에 해당하는 실제 전류가, 두 개의 전류들 (ISense 및 IRedun) 로부터 임의의 형태로 통상 형성된다. 이를 위해, 예를 들어, 포인트 측정 동안, 실제 전류는 ISense (@ton/2) 로서 계산될 수 있으며, 평균화 동안, 실제 전류는 평균값 (ISense (ton 동안 평균화됨), IRedun (toff 동안 평균화됨)) 으로서 계산될 수 있다. 규정된 세트포인트 값과 실제 전류 사이의 차이는 PID 제어기 또는 다른 제어기에 할당될 수 있으며, 그 출력 (듀티 사이클) 은 펄스폭 변조기를 작동시키며, 그러면 펄스폭 변조기는 결국 도 1 에 따른 두 개의 트랜지스터들 (20, 30) 의 시간적 작동을 수행한다.
액티브 밸브 테스트 펄스 또는 패시브 밸브 테스트 펄스가 제어 회로 (15) 를 테스트하는데 사용될 수 있다. 액티브 밸브 테스트 펄스의 경우, 전류가 유도성 부하 (10) 를 통해 흐르지만, 그것은 임의의 기계적 또는 유압식 반응을 야기하지 않는다. 반면에, 패시브 밸브 테스트 펄스의 경우, 상당한 전류가 유도성 부하 (10) 를 통해 흐르지는 않는다. 코일 파손, 접지 또는 외부 전력 공급부로의 단락과 같은 다수의 외부 결함들이 이러한 밸브 테스트 펄스들에 의해 식별될 수 있다. 드라이버 트랜지스터 (30) 가 어쨌든 스위칭될 수 있는지의 여부를 체크하는 것이 또한 가능하다.
이러한 액티브 밸브 테스트 펄스들의 사용은 일반적인 관행이다. 이 경우, 드라이버 트랜지스터 (30) 가 스위치 온 될 수 있는지의 여부를 결정하기 위해서만 체크가 통상적으로 수행된다. 이는, 특히, 위에서 이미 설명된 표시된 전압 (VOx) 이, 예를 들어, LTHx로 표시될 수 있는 하부 임계값 아래로 떨어지는 경우에 볼 수 있다. 유도성 부하 (10) 의 하이측 전압 또는 정지 (quiescent) 전압이 통상적으로 이 때에 하이 레벨에 변화 없이 남아 있다. 동일한 고 전압 또는 하이측과는 병렬로 접속되는 유도성 부하들 또는 밸브 코일들은 통상적으로 반응을 보이지 않아야 한다. 이는, 특히, 이러한 코일들 또는 유도성 부하들의 로우측 또는 하위 전압이 임계 LTHx 위에 남아 있다는 점에서 볼 수 있다.
그러나, 재순환 트랜지스터 (20) 가 스위칭될 수 있는지의 여부는 이 경우에 체크되지 않은 채로 남아 있다. 더욱이, 전류 측정이 이와 연관되지 않는다.
액티브 밸브 테스트 펄스의 지속기간은 통상적으로 너무 짧아서 과도한 전류가 유도성 부하 (10) 에 만들어지지 않고, 밸브 테스트 펄스의 결과로서, 특히, 일부가 유도성 부하 (10) 일 수도 있는 밸브의 기계적 또는 유압식 반응이 없다. 전형적인 펄스 지속기간은, 예를 들어, 50 μs 내지 200 μs이다. 테스트 펄스가 종료된 후, 코일 전류가 다시 가능한 한 빨리 감소되는 것이 일반적으로 중요하며, 이는 밸브 코일 또는 유도성 부하 (10) 양단에 걸리는 고 클램핑 전압에서 통상적으로 발생한다.
이러한 짧은 지속기간 동안, 전체 장치를 의미있는 방식으로 테스트하는 것은 통상적으로 가능하지 않다. 이를 위해, 정상 상태 (steady state) 가 만들어져야 하며, 이를 위해 통상적으로 적어도 대략 여섯 개의 펄스폭 변조 (PWM) 기간들이 필요할 것으로 보인다. 이는 통상적으로 4 kHz 내지 20 kHz의 PWM 주파수에서 분명한데, 이 주파수는 적어도 50 μs의 PWM 주기에 해당한다.
온 페이즈의 지속기간 (ton= 펄스 지속기간) 이 매우 정확히 설정 또는 규정될 수 있다. 반면, 전류 감소 (통상적으로 0 A까지임) 의 지속기간은 매우 가변적이다. 상기 지속기간은 값 (IPeak), 클램핑 전압 및 밸브 코일 또는 유도성 부하 (10) 또는 자기성 회로에 본질적으로 의존한다. 이 경우의 IPeak는 도달된 유도성 부하 (10) 를 통과하는 최대 전류 세기를 나타낸다. 이 값은 일반적으로 VREFx가 증가함에 따라, 유도성 부하 (10) 의 코일 저항 (Rcoil) 이 감소함에 따라 그리고 온도가 감소함에 따라 증가한다.
전류 측정을 위한 위에서 언급된 주요 방법들의 모두는 유도성 부하 (10) 가 완전히 스위치 오프되는 동안, 또는 아니면 (특히 액티브) 밸브 테스트 펄스들 동안 통상적으로 실현 가능하지 않다.
그러므로 본 발명의 목적은 종래 기술로부터 알려진 방법들과 비교하여 대안적인, 예를 들어 더 나은 방식으로 실행되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법을 제공하는 것이다. 더욱이 본 발명의 목적은 제어 회로와 유도성 부하를 갖는 그리고 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성되는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이는 청구범위 제 1 항에 기재된 방법, 제 3 항에 기재된 방법, 및 제 15 항에 기재된 장치에 의해 성취된다. 유리한 구성들이, 예를 들어, 각각의 종속 청구항들로부터 취해질 수 있다. 청구항들의 내용은 분명한 참조에 의해 상세한 설명의 내용에 포함된다.
본 발명은 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법에 관한 것이다.
제어 회로는 재순환 트랜지스터와 드라이버 트랜지스터를 가진다. 재순환 트랜지스터의 제 1 극과 유도성 부하의 제 1 극이 공급 전압에 접속된다. 재순환 트랜지스터의 제 2 극과 유도성 부하의 제 2 극이 드라이버 트랜지스터의 제 1 극에 접속된다. 드라이버 트랜지스터의 제 2 극이 공급 전압과는 상이한 전위, 특히 접지에 접속된다.
그 방법은,
- 체킹 기간 동안 드라이버 트랜지스터를 스위치 온하는 단계,
- 체킹 기간의 종료 전인 제 1 측정 시간에 드라이버 트랜지스터를 통해 흐르는 제 1 전류를 측정하는 단계,
- 재순환 트랜지스터를 스위치 온하는 단계,
- 재순환 트랜지스터가 스위치 온 될 때 제 2 측정 시간에 재순환 트랜지스터를 통해 흐르는 제 2 전류를 측정하는 단계, 및
- 제 1 전류와 제 2 전류 사이의 편차에 기초하여 결함 상태를 식별하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 제 1 전류와 제 2 전류의 비교는 결함 상태가 존재하는지의 여부를 간단한 방식으로 식별하는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 종래 기술에 따른 방법들에서 식별될 수 없는 다양한 결함들을 식별하는 것이 가능하다.
그 방법은, 특히, 제 1 전류와 제 2 전류가 동일한 크기로 되어야 하거나 또는 통상적으로 정상적인 기능 동안 특정한 제한들 내에서 정의되거나 또는 알려진 값만큼 달라야 한다는 지식에 기초한다.
종래 기술에 따르면, 특히, 드라이버 트랜지스터에서의 결함들 뿐만 아니라 일부 외부 결함들을 식별하는 것이 가능하다. 본 발명에 따르면, 특히, 전류 측정 시스템들에서 그리고 펄스폭 변조 로직의 부분들에서, 재순환 트랜지스터의 결함들이 또한 식별될 수 있다. 더욱이, 추가의 외부 결함들이 식별될 수 있다. 내부 결함들은 일반적으로 전류 측정 시스템들에서, PID 제어기들에서 또는 펄스폭 변조 로직에서, 예를 들어, 전력 FET의 결함들일 수도 있다. 많은 이러한 신호들은 전류 측정 시스템들에 또한 영향을 준다. 외부 결함들은, 특히, 접속들 자체와 함께 밸브 코일 또는 유도성 부하의 결함들일 수도 있다.
전반적으로, 본 발명에 따른 방법은 그러므로 펄스폭 변조 전류 제어 외부의 결함들의 식별을 현저하게 개선하는 것을 가능하게 한다.
바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 전류와 제 2 전류가 미리 결정된 값을 초과하는 값만큼 절대항들에서 및/또는 상대항들에서 상이할 때 결함 상태는 정확히 식별된다. 이 경우, 예를 들어, 그 값에 이르기까지 제 1 전류와 제 2 전류 사이의 차이가 결함인 것으로 간주되지 않는 절대 전류 값들 또는 아니면 상대 편차들이 규정될 수 있다. 대조적으로, 초과하는 경우, 결함 상태는 식별된다.
본 발명은 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법에 또한 관한 것이다.
제어 회로는 재순환 트랜지스터와 드라이버 트랜지스터를 가진다. 재순환 트랜지스터의 제 1 극과 유도성 부하의 제 1 극이 공급 전압에 접속된다. 재순환 트랜지스터의 제 2 극과 유도성 부하의 제 2 극이 드라이버 트랜지스터의 제 1 극에 접속된다. 드라이버 트랜지스터의 제 2 극이 공급 전압과는 상이한 전위, 특히 접지에 접속된다.
그 방법은,
- 체킹 기간 동안 드라이버 트랜지스터를 스위치 온하는 단계,
- 체킹 기간의 종료 시 재순환 트랜지스터를 스위치 온하는 단계,
- 체킹 기간의 종료 전인 제 1 측정 시간에 드라이버 트랜지스터를 통해 흐르는 제 1 전류를 측정하는 단계, 및/또는 재순환 트랜지스터가 스위치 온 될 때 제 2 측정 시간에 재순환 트랜지스터를 통해 흐르는 제 2 전류를 측정하는 단계, 및
- 제 1 전류와 제 1 세트포인트 값 사이의 편차에 기초하여 및/또는 제 2 전류와 제 2 세트포인트 값 사이의 편차에 기초하여 결함 상태를 식별하는 단계를 포함한다.
방금 기술된 실시형태에서 제 1 전류 및 제 2 전류에 대한 세트포인트 값이 일부 다른 방식으로 계산되거나 또는 알려질 수 있다고 가정된다. 제 1 세트포인트 값 및/또는 제 2 세트포인트 값은 이 경우, 특히, 유도성 부하의 온도 및/또는 공급 전압을 사용하여 계산될 수 있다. 대응하는 전류가, 세트포인트 값으로부터, 결정된 값, 예를 들어 규정된 절대 및/또는 상대 값을 초과하는 값만큼 벗어나면, 이는 마찬가지로 결함을 나타낸다.
적어도 본 명세서에서 설명되는 측정을 위한 재순환 트랜지스터를 스위치 온하는 단계는, 제 2 전류는 아니고 제 1 전류만이 사용될 때 절대적으로 필요하진 않다는 것이 언급되어야 한다. 재순환 트랜지스터를 스위치 온하는 단계는 그러므로 특히 이 경우에 생략될 수 있다.
체킹 기간은 바람직하게는 10 μs 내지 200 μs의 지속기간을 가진다. 제 1 측정 시간은 바람직하게는 체킹 기간의 종료 0 μs 내지 10 μs 전이다. 제 2 측정 시간은 바람직하게는 체킹 기간의 종료 1 μs 내지 10 μs 후이다. 이러한 값들은 실제로 증명되었다.
재순환 트랜지스터는 바람직하게는 제 2 측정 시간 직후에 스위치 오프된다. 결과적으로, 통상적으로 재순환 트랜지스터의 고 임피던스로 인해 스위치 오프 후 전류가 빠르게 열로 변환되는 것을 의미하는, 재순환 전류가 재순환 트랜지스터를 통해 추가로 흐르는 것이 방지된다.
재순환 트랜지스터는 통상적으로 체킹 기간 동안 스위치 오프된 채로 남아 있다.
바람직한 실시형태에 따르면, 드라이버 트랜지스터는 체킹 기간 직후에 스위치 오프된다. 이는 전류가 여전히 재순환 트랜지스터를 통해서만 흐르고 체킹 기간 후에 드라이버 트랜지스터를 통해서는 더 이상 흐르지 않는 것을 보장한다.
재순환 트랜지스터를 스위치 온 하는 단계는 바람직하게는 체킹 기간의 종료 직후에 실행된다. 결과적으로, 드라이버 트랜지스터를 통한 전류의 흐름과 재순환 트랜지스터를 통한 전류의 흐름 사이의 즉각적인 전이가 성취되어 그 동안에 전류의 손실이 없거나 또는 거의 없게 한다.
하나의 전개에 따르면, 전류를 표시하는 값이 제 1 측정 시간에 측정 목적으로 기록되고 저장된다. 제 2 전류를 표시하는 값이 제 2 측정 시간에 측정 목적으로 또한 기록되고 저장될 수 있다. 제 1 전류를 표시하는 값은, 특히, 제 1 전압일 수도 있다. 제 2 전류를 표시하는 값은, 특히, 제 2 전압일 수도 있다. 이러한 값을 저장함으로써, 특히, 측정을 위해 더 많은 시간을 획득하는 것이 가능하며, 이는 따라서 더 정밀한 방식으로 수행될 수 있다.
전압은, 특히, 샘플 및 홀드 회로에 의해 저장될 수 있다.
제 1 전류를 표시하는 값은 아날로그-디지털 변환기에 의해 또는 델타-시그마 변조기에 의해 바람직하게 측정된다. 비슷하게, 제 2 전류를 표시하는 값은 아날로그-디지털 변환기에 의해 또는 델타-시그마 변조기에 의해 바람직하게는 측정된다. 이러한 실시형태들은 실제로 유리한 것으로 발견되었다.
제 1 전류는 드라이버 트랜지스터와는 병렬로 접속된 감지 FET에 의해 바람직하게 측정된다. 비슷하게, 제 2 전류는 재순환 트랜지스터와는 병렬로 접속된 감지 FET에 의해 바람직하게 측정된다. 이러한 감지 FET들은 전류 측정에 유리하게 사용된다. 그러나, 다른 유형들의 전류 측정 시스템이 원칙적으로, 예를 들어 션트 저항기에 의해 또한 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
더욱이 본 발명은 제어 회로 및 유도성 부하를 갖는 그리고 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성되는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여, 본 명세서에서 설명되는 실시형태들 및 변형들의 모두가 참조될 수 있다.
더욱이 본 발명은 실행하는 동안 프로세서가 본 발명에 따른 방법을 실행하는 프로그램 코드가 저장되는 비휘발성, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여, 본 명세서에서 설명되는 실시형태들 및 변형들의 모두가 또한 여기서 참조될 수 있다.
예를 들어, 온 페이즈 또는 체킹 기간의 종료 시, 현재 전류 (ISense) 는 "동결"되고 정확한 아날로그-디지털 변환기에 의해 측정될 수 있거나 또는, 예를 들어, 8 비트 값을 획득하기 위하여, 종종, 예를 들어, 256 회 또는 다른 횟수로 그리고 구체적으로는, 특히 델타-시그마 변조기에 의해, 샘플링될 수 있다고 말해질 수 있다.
오프 페이즈의 시작부에 또는 밸브 테스트 펄스 작동의 종료 시, 재순환 트랜지스터는 처음에, 예를 들어, 특히 유도성 부하 또는 코일 양단에 걸리는 낮은 클램핑 전압으로, 과도 프로세스를 수행하도록 될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 6 μs 또는 4 μs 내지 8 μs의 지속기간이 사용될 수 있다. 현재 전류 (IRedun) 는 그러면 "동결"될 수 있고, 전류를 급속히 감소시키기 위하여 고 클램핑 전압으로의 즉각적인 변경이 있을 수 있다. 예를 들어, 정확한 아날로그-디지털 변환기에 의해 측정은 동시에 또는 그 후에 수행될 수 있거나, 또는, 예를 들어, 256 회 샘플링이, 예를 들어, 8-비트 값을 획득하기 위하여, 구체적으로는, 특히, 델타-시그마 변조기에 의해 수행될 수 있다. 하드웨어는 펄스폭 변조 밸브 스테이지의 주요 기능이 종래의 소프트웨어 모니터링 시스템에 의해 미리―다시 말해서, 예를 들어, ABS 제어의 경우에 발생할 수 있는 "실제" 전류 제어 프로세스 전에 또는 액티브 브레이크 개입 전에―이미 체크될 수 있도록 하는 작동 로직을 포함하여 바람직하게 설계되거나 또는 수정된다. 통상적으로 주요 기능의 상기 체크는 두 개의 전력 FET들이 스위칭될 수 있는지의 여부와 두 개의 연관된 전류 측정 시스템들이 결함 없는 방식으로 기능을 하고 있는지의 여부를 결정하는 것을 본질적으로 포함한다.
이를 위해, 두 개의 전류 측정 시스템들의 작동은 액티브 밸브 테스트 펄스가 사용될 수 있는 방식으로 수정될 수 있으며, 재순환 트랜지스터의 스위칭 (간접적임) 과 두 개의 전류 측정 시스템들의 모두가 체크될 수 있다.
액티브 밸브 테스트 펄스의 펄스 지속기간 동안 형성되는 최대 전류 (IPeak) 는 통상적으로 다음의 인자들에 크게 의존한다:
- 드라이버 트랜지스터의 저항 (RDSon),
- 유도성 부하의 저항 (RCoil),
- 공급 전압 (VREFx),
- 드라이버 트랜지스터의 온도,
- (특히 저항기들에 걸리는) 유도성 부하의 온도.
최대 전류 (IPeak) 는 그러므로, 특히, 온도들이 충분한 정확도로 보통 알려지지 않았기 때문에, 비교적 근사적으로만 절대항들에서 통상적으로 체크될 수 있다.
펄스 지속기간의 종료 시의 전류 (ISense) 는 드라이버 트랜지스터의 경로를 가로질러 측정된 전류 (IPeak) 와 통상적으로 동일하거나 또는 유사하다. 접속해제의 시작부에서의 전류 (IRedun) 는 재순환 경로를 가로질러 측정된 전류 (IPeak) 와 통상적으로 동일하거나 또는 대략 동일하다. 상기 전류들은 서로에 대해 상당히 정밀한 방식으로 서로 비교될 수 있다.
그러므로, 특히, 다음의 두 개의 결함 모니터링 프로세스들, 특히 소프트웨어 결함 모니터링 프로세스들을 구현하는 것이 가능하다:
- 서로에 대해 수학식 ISense=IRedun (또는 아니면, 수정으로서, 특정 한도들에서의 값들의 유사도) 이 VREFx, RCoil, RDSon, 온도 및 유도성 부하 또는 밸브 코일과는 독립적인, 특히 비교적 낮은 전류들의 경우의 ISense/IRedun 비교,
- 전류 (ISense) 및/또는 전류 (IRedun) 가 추정된 값 (IPeak) 과 비교되는 근사 세트포인트/실제 값 비교.
의존성들, 특히 온도들에 대한 의존성들이 더 정확하게 알려질수록, 더 정확한 IPeak의 계산이 가능하고 더 좁은 결함 임계값들이 착상될 수 있다.
이러한 근사 모니터링은, 예를 들어, 권선 단락, 크게 증가된 코일 저항 또는 코일의 바이패스와 같은 밸브 코일의 결함들을 식별한다.
위에서 더 설명된 전류 측정을 위한 방법들에 대한 대안으로서, 코일과는 직렬인 저항기에 걸리는 전압 측정에 의해 코일 전류를 측정하는 것이 또한 가능하다. 이 경우, 예를 들어, 포인트 측정 또는 평균화 전류 측정이 사용될 수 있다. 용장성 전류 측정이 없기 때문에, 이 경우 근사 세트포인트/실제 값 비교만이 통상적으로 이용 가능하다.
추가의 특징들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 설명되는 예시적인 실시형태로부터 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 규합될 것인데, 도면들 중에서:
도 1 은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하고,
도 2 는 전압들 및 전류들의 프로파일들을 도시한다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치 (1) 를 도시하는데, 그 장치 (1) 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 구현된다. 결과적으로, 방법이 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 수행될 수 있다.
장치 (1) 는 본원의 경우에 릴레이의 또는 밸브의 코일로서 구현되는 유도성 부하 (10) 를 가진다. 덧붙여서, 장치 (1) 는 재순환 트랜지스터 (20) 와 드라이버 트랜지스터 (30) 를 가진다.
도 1 에 도시된 장치의 컴포넌트들은 시작부에서 이미 설명되었다. 반복은 여기서 생략되며; 대신에, 위에서 이루어진 설명들이 참조된다. 위의 진술들, 특히 본 발명의 목적을 명명하기 전에 시작부에 기입된 진술들은 도면들의 상기 설명의 내용에 대한 명시적 참조를 통해 이루어진다. 상기 진술들은 본 출원의 개시물의 내용에 충분히 포함된다.
본 발명에 따른 방법이 도 1 에 도시된 장치 (1) 에 의해 예시적인 실시형태에 따라 수행될 수 있다. 이를 위해, 우선 드라이버 트랜지스터 (30) 는 체킹 기간 동안 스위치 온 된다. 그 결과로서, 특정한 전류가 유도성 부하 (10) 를 통해 흐른다. 상기 전류는 체킹 기간에 걸쳐 지속적으로 상승한다.
상기 전류는 체킹 기간의 종료 직전에 측정되며, 그 결과로서 제 1 전류가 획득된다.
체킹 기간의 종료 시 즉시, 드라이버 트랜지스터 (30) 는 스위치 오프되고 재순환 트랜지스터 (20) 는 동시에 스위치 온 된다. 유도성 부하 (10) 에 의해 유지되는 전류는 따라서 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 접지를 향해 더 이상 흐르지 않고, 대신에 이제는 루프 내에서, 특히 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐른다.
과도 현상을 기다린 후, 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐르는 전류는 측정되고, 그 결과 제 2 전류가 획득된다.
제 1 전류와 제 2 전류는 특정한 한계 내에서 동일한 크기로 되어야 한다. 이것이 그 경우이면, 이는 결함 상태가 존재하지 않음을 나타낸다. 그러나, 이것이 그 경우가 아니면, 이는 결함 상태를 나타낸다.
이러한 절차는, 특히, 제어 개입을 실제로 수반하는 일 없이, 차량의 안티-록 브레이킹 (anti-lock braking) 시스템을 체크하는데 사용될 수 있다. 이는, 안티-록 브레이킹 시스템들에서, 대부분의 브레이킹 프로세스들이 제어 개입 없이 발생하기 때문에, 통상적으로 매우 긴 기간들이 제어 개입들 사이에서 경과한다는 고려에 기초한다. 이는, 별도의 체킹 없이, 간헐적으로 일어나는 결함 상태가 아마도 제어 개입의 경우, 다시 말해서 자동차의 위태로운 주행 상황에서만 식별될 수 있는 상황을 야기할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 많은 결함들이, 차량에 대한 임의의 영향들을 갖는 일 없이, 간단한 체크에 의해 유리하게 결정될 수 있다.
특히, 심지어 트랜지스터들 (20, 30) 을 우회하는 도시된 다이오드들 없이도, 도 1 의 실시형태는 구현될 수 있다는 것이 더 이해되어야 한다.
도 2 는 시간축이 수평 축 상에 그려진 다양한 값들의 전형적인 시간 프로파일을 도시한다.
I로 표시된 곡선은 접지를 향해 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 초기에 흐르는 전류를 도시하는데, 그 곡선은 상승하고, 문자 E로 표시된 체킹 기간의 종료 시에 다시 하강한다. 제 1 전류 및 제 2 전류의 측정들은 체킹 기간의 종료 직전 및 직후에 일어난다.
체킹 기간을 실현하기 위하여, 드라이버 트랜지스터 (30) 는 그에 따라 작동된다. 대응하는 측정된 작동 신호가 문자 S에 의해 표시된다.
U자에 의해 표시된 곡선은 드라이버 트랜지스터 (30) 양단에 걸리는 전압을 나타낸다. 체킹 기간에 걸쳐, 상기 전압은 사실상 영이지만, 이후에 다시 잠시 상승한 다음 다시 떨어진다.
본 발명에 따른 방법의 언급된 단계들은 표시된 순서로 실행될 수 있다. 그러나, 그것들은 상이한 순서로 또한 실행될 수 있다. 그것의 실시형태들 중 하나에서, 예를 들어 단계들의 특정 조합으로, 본 발명에 따른 방법은 추가의 단계들이 실행되지 않는 방식으로 실행될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 추가의 단계들은, 심지어 언급되지 않은 종류의 단계들조차도, 또한 실행될 수 있다.
본 출원의 일부인 청구항들은 추가의 보호를 필요 없게 하는 어떠한 것도 나타내지 않는다.
절차 중에 특징 또는 특징들의 그룹이 절대적으로 필요하지 않다는 것이 드러나면, 출원인은 그 특징 또는 특징들의 그룹을 더 이상 갖지 않는 적어도 하나의 독립 청구항을 위한 워딩을 지금 바로 하고자 한다. 이는, 예로서, 출원일에 존재하는 청구항의 서브컴비네이션일 수도 있거나, 또는 추가의 특징들에 의해 제한되는 출원일에 존재하는 청구항의 서브컴비네이션일 수도 있다. 이 종류의 요구되는 재워딩의 특징들의 청구항들 또는 조합들이 또한 본 출원의 개시물에 의해 커버되는 것으로 이해될 수 있다.
다양한 실시형태들 또는 예시적인 실시형태들에서 설명되는 및/또는 도면들에서 도시되는 본 발명의 구성들, 특징들 및 변형들은 임의의 방식으로 서로 결합될 수 있다는 것이 추가로 지적되어야 한다. 단일 또는 다수의 특징들이 임의의 방식으로 서로 교환될 수 있다. 이로부터 생기는 특징들의 조합들은 또한 본 출원의 개시물에 의해 커버되는 것으로 이해될 수 있다.
종속 청구항들에서의 이전 참조들은 이전 참조 하위청구항들의 특징들에 대한 독립적인 실질적 보호를 획득을 필요 없게 하는 것으로서 이해되도록 의도되지 않는다. 이들 특징들은 다른 특징들과 임의의 방식으로 또한 결합될 수 있다.
상세한 설명에서만 개시되는 특징들 또는 상세한 설명에서 또는 다른 특징들에 연계하여서만 청구항에서 개시되는 특징들은 기본적으로 본 발명에 필수적인 독립적인 중요성이 있는 것일 수도 있다. 그것들은 그러므로 종래 기술과는 구별할 목적으로 청구범위에 개별적으로 또한 포함된다.

Claims (15)

  1. 유도성 부하 (10) 를 위한 제어 회로 (15) 를 체크하는 방법으로서,
    상기 제어 회로 (15) 는,
    재순환 트랜지스터 (20) 와 드라이버 트랜지스터 (30) 를 가지며,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 의 제 1 극과 상기 유도성 부하 (10) 의 제 1 극이 공급 전압에 접속되며,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 의 제 2 극과 상기 유도성 부하 (10) 의 제 2 극이 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 의 제 1 극에 접속되고,
    상기 드라이버 트랜지스터 (30) 의 제 2 극이 상기 공급 전압과는 상이한 전위에 접속되며,
    상기 방법은,
    체킹 기간 동안 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 스위치 온하는 단계로서, 상기 체킹 기간은 10 ㎲ 내지 200 ㎲ 의 지속기간을 갖는, 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 스위치 온하는 단계,
    상기 체킹 기간의 종료 전인 제 1 측정 시간에 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 흐르는 제 1 전류를 측정하는 단계,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 를 스위치 온하는 단계,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 가 스위치 온 될 때 제 2 측정 시간에 상기 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐르는 제 2 전류를 측정하는 단계, 및
    상기 제 1 전류와 상기 제 2 전류 사이의 편차에 기초하여 상기 제어 회로 (15) 및 상기 유도성 부하 (10) 중 하나 이상의 결함 상태를 식별하는 단계를 포함하는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류와 상기 제 2 전류가 미리 결정된 값을 초과하는 값만큼 상이할 때 상기 결함 상태가 정확히 식별되고, 상기 미리 결정된 값은 절대 전류 값 또는 상대 편차인, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  3. 유도성 부하 (10) 를 위한 제어 회로 (15) 를 체크하는 방법으로서,
    상기 제어 회로 (15) 는,
    재순환 트랜지스터 (20) 와 드라이버 트랜지스터 (30) 를 가지며,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 의 제 1 극과 상기 유도성 부하 (10) 의 제 1 극이 공급 전압에 접속되며,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 의 제 2 극과 상기 유도성 부하 (10) 의 제 2 극이 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 의 제 1 극에 접속되고,
    상기 드라이버 트랜지스터 (30) 의 제 2 극이 상기 공급 전압과는 상이한 전위에 접속되며,
    상기 방법은,
    체킹 기간 동안 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 스위치 온하는 단계로서, 상기 체킹 기간은 10 ㎲ 내지 200 ㎲ 의 지속기간을 갖는, 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 스위치 온하는 단계,
    상기 체킹 기간의 종료 시 상기 재순환 트랜지스터 (20) 를 스위치 온하는 단계,
    상기 체킹 기간의 종료 전인 제 1 측정 시간에 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 를 통해 흐르는 제 1 전류를 측정하는 단계, 또는 상기 재순환 트랜지스터 (20) 가 스위치 온 될 때 제 2 측정 시간에 상기 재순환 트랜지스터 (20) 를 통해 흐르는 제 2 전류를 측정하는 단계, 또는 상기 제 1 전류와 상기 제 2 전류를 측정하는 단계, 및
    상기 제 1 전류를 측정하는 단계에 응답하여 결정된 상기 제 1 전류와 제 1 세트포인트 값 사이의 제 1 편차에 기초하여, 또는 상기 제 2 전류를 측정하는 단계에 응답하여 결정된 상기 제 2 전류와 제 2 세트포인트 값 사이의 제 2 편차에 기초하여, 또는 상기 제 1 편차와 상기 제 2 편차에 기초하여, 상기 제어 회로 (15) 및 상기 유도성 부하 (10) 중 하나 이상의 결함 상태를 식별하는 단계를 포함하는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 세트포인트 값 및 상기 제 2 세트포인트 값 중 하나 이상은 상기 유도성 부하 (10) 의 온도 및 공급 전압 중 하나 이상을 사용하여 계산되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 시간은 상기 체킹 기간의 종료 0 μs 내지 10 μs 전인, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 시간은 상기 체킹 기간의 종료 1 μs 내지 10 μs 후인, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 는 상기 제 2 측정 시간 직후에 스위치 오프되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이버 트랜지스터 (30) 는 상기 체킹 기간 직후에 스위치 오프되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 재순환 트랜지스터 (20) 를 스위치 온하는 단계는 상기 체킹 기간의 종료 직후에 일어나는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 표시하는 값이 상기 제 1 측정 시간에 측정 목적으로 기록되고 저장되며; 그리고
    상기 제 2 전류를 표시하는 값이 상기 제 2 측정 시간에 측정 목적으로 기록되고 저장되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 표시하는 값은 제 1 전압이며; 그리고
    상기 제 2 전류를 표시하는 값은 제 2 전압인, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 표시하는 상기 값은 아날로그-디지털 변환기에 의해 또는 델타-시그마 변조기에 의해 측정되며; 그리고
    상기 제 2 전류를 표시하는 상기 값은 아날로그-디지털 변환기에 의해 또는 델타-시그마 변조기에 의해 측정되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류는 상기 드라이버 트랜지스터 (30) 와는 병렬로 접속된 감지 FET에 의해 측정되며, 그리고
    상기 제 2 전류는 상기 재순환 트랜지스터 (20) 와는 병렬로 접속된 감지 FET에 의해 측정되는, 유도성 부하를 위한 제어 회로를 체크하는 방법.
  15. 제어 회로 (15) 와 유도성 부하 (10) 를 갖는 장치 (1) 로서,
    상기 장치는 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하도록 구성되는 장치 (1).
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