DE102019208567A1 - Steuervorrichtung und verfahren zur energiezuführung zu eps in einem fahrzeug - Google Patents

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Jong Mu LEE
Su-Min Lee
Kyu Yeong Je
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Abstract

Eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug, enthaltend eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und eine Batterietrennschaltung. Ein DC-Endkondensator wird mit einer Spannung geladen, indem Schalter einer Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und einer Batterietrennschaltung eingeschaltet werden, eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators wird erfasst durch Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung, und dann wird ein Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung bestimmt auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators. Der Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung wird ohne eine Lade/Entlade-Schaltung diagnostiziert.

Description

  • QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Nr. 10-2018-0070047 , die am 19. Juni 2018 in der Republik Korea eingereicht wurde und die hierdurch für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hier vollständig offenbart wäre.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Energiezuführung zu einem elektrischen Servolenksystem (EPS-System, EPS = electric power steering) in einem Fahrzeug, enthaltend eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und eine Batterietrennschaltung. Genauer gesagt, die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Energiezuführung zu einem EPS-System, wobei die Steuervorrichtung und das Verfahren in der Lage sind, einen Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung in dem Fahrzeug durch Verwendung einer Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und einer Batterietrennschaltung in einem Fahrzeug ohne Verwendung einer Lade/Entlade-Schaltung zu diagnostizieren.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Batterie in einem Fahrzeug ist ständig mit einem elektrischen System in dem Fahrzeug verbunden und sollte elektrisch getrennt werden, wenn dies erforderlich ist. In dieser Hinsicht dient eine Batterietrennschaltung zum elektrischen Trennen der Batterie des Fahrzeugs von dem elektrischen System, während die Batterie körperlich mit dem elektrischen System verbunden ist. Zusätzlich können, wenn die Fahrzeugbatterie in umgekehrter Richtung mit dem elektrischen System in dem Fahrzeug verbunden ist, Schaltungen in dem Fahrzeug beschädigt werden. Um dieses Problem zu vermeiden, ist eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung mit der Fahrzeugbatterie verbunden, um das Anlegen einer Rückwärtsspannung zu vermeiden. Die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und die Batterietrennschaltung in dem Fahrzeug sind wichtige Teile einer Konfiguration zum Liefern von Energie zu einem elektrischen Servolenksystem (EPS-System). Somit muss gemäß den Sicherheitsbestimmungen eine Fehlerdiagnose bei jedem Mal, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, zumindest einmal durchgeführt werden.
  • Jedoch besteht im Wesentlichen kein bedeutsamer Unterschied in einer Einschaltoperation aufgrund eines niedrigen Änderungspunkts nach der Betätigung eines Schalters, der in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung verwendet wird, und der Batterietrennschaltung. in einer Ausschaltoperation wird kein bedeutsamer Unterschied bewirkt aufgrund eines Gleichstromendkondensators (DC-Endkondensators) mit einer großen Kapazität und eines ständig verbundenen Anfangsladewiderstands. Somit ist es schwierig zu bestimmen, ob der Schalter normal ein- und ausschaltet oder nicht.
  • Demgemäß wird im Stand der Technik eine Anomalität des Schalters unter Verwendung einer separaten Lade/Entlade-Schaltung erfasst, nachdem der Schalter ausgeschaltet wurde. Jedoch sollte eine Umgehungsschaltung und eine Lade/Entlade-Schaltung, die einen anomalen Zustand des Schalters erfasst, weiterhin vorgesehen sein, separat von der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung, wodurch eine Gesamtschaltungskonfiguration bewirkt wird, die kompliziert und vergrößert ist. Zusätzlich sind aufgrund einer Lade/Entlade-Zeit und einer Kapazität Vorrichtungen mit einem hohen Widerstandswert erforderlich.
  • KURFASSUNG
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung sehen eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Energiezuführung zu einem elektrischen Servolenksystem (EPS-System) in einem Fahrzeug vor, wobei die Steuervorrichtung und das Verfahren in der Lage sind, einen Fehler in einer Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und einer Batterietrennschaltung des Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit des Vorsehens einer separaten Lade/Entlade-Schaltung zu diagnostizieren.
  • Auch vorgesehen sind eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug, wobei die Steuervorrichtung und das Verfahren in der Lage sind, einen Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung des Fahrzeugs zu diagnostizieren, auf der Grundlage von Information hinsichtlich Änderungen der Spannung eines Gleichstromendkondensators (DC-Endkondensators) als Antwort auf die Steuerung über das Einschalten und Ausschalten der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung des Fahrzeugs und die Steuerung über die Lade- und Entladeoperation des DC-Endkondensators.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Steuervorrichtung für eine Energiezuführung zu einem EPS-System enthalten: eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung, die in Reihe mit einer Fahrzeugbatterie geschaltet ist, um das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Batterie zu verhindern; eine Batterietrennschaltung, die mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung in Reihe geschaltet und in der Lage ist, die Batterie und das Fahrzeug elektrisch zu trennen; einen Anfangsladewiderstand, der in Reihe mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und parallel zu der Batterietrennschaltung geschaltet ist, um eine Beschädigung zu verhindern, der durch einen Einschalt-Stromstoß bewirkt wird, der als Antwort auf das Einschalten der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung auftritt; einen DC-Endkondensator, der mit der Batterietrennschaltung und dem Anfangsladewiderstand in Reihe geschaltet ist, um von der Batterie gelieferte Energie als elektrische Energie zu sammeln; eine Steuervorrichtung, die das Einschalten und Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung steuert und die Lade- und Entladeoperationen des DC-Endkondensators steuert; und einen Fehlerdetektor, der eine Änderung einer Spannung des DC-Endkondensators als Antwort auf die Entladeoperation nach der Ladeoperation erfasst und einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung gemäß Informationen hinsichtlich der Spannungsänderung bestimmt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug enthalten: Empfangen von elektrischer Energie von einer Batterie eines Fahrzeugs; Laden eines DC-Endkondensators durch Einschalten eines Schalters einer Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung, die in der Lage ist, das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Fahrzeugbatterie zu verhindern, und eines Schalters einer Batterietrennschaltung, die in der Lage ist, die Batterie und das Fahrzeug elektrisch zu trennen; Entladen des DC-Endkondensators durch Ausschalten des Schalters der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und des Schalters der Batterietrennschaltung, um den DC-Endkondensator und die Batterie elektrisch zu trennen und dann elektrische Energie des DC-Endkondensators zu verbrauchen; und Erfassen von Änderungen einer Spannung des DC-Endkondensators aufgrund der Entladung nach dem Laden, und Erfassen eines Fehlers in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und dem Schalter der Batterietrennschaltung gemäß Informationen hinsichtlich der Spannungsänderungen des DC-Endkondensators.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen können die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System einen Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung ohne eine separate Lade/Entlade-Schaltung diagnostizieren, wodurch Kosten und eine Baugruppengröße reduziert und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
  • Figurenliste
  • Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
    • 1 eine Konfiguration einer Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel illustriert;
    • 2 die Ladeoperation der Steuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel illustriert;
    • 3 die Entladeoperation der Steuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel illustriert;
    • 4 die Operation des Fehlerdetektors in einer Situation, in der die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung nach einem Ausführungsbeispiel versagt haben, illustriert;
    • 5 die Operation des Fehlerdetektors in einer Situation, in der die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung nach einem Ausführungsbeispiel in einem normalen Zustand sind, illustriert;
    • 6 ein Flussdiagramm ist, das ein Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel illustriert; und
    • 7 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine spezifische Struktur der Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel illustriert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend wird auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind, im Einzelnen Bezug genommen. Durchgehend in diesem Dokument wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugszahlen und Symbole verwendet werden, um die gleichen oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen. In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird eine detaillierte Beschreibung von bekannten Funktionen und Komponenten, die in die vorliegenden Offenbarung einbezogen sind, für den Fall weggelassen, dass hierdurch die Klarheit des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung beeinträchtigt werden könnte. Es ist darauf hinzuweisen, dass die hier verwendeten Begriffe „aufweisen“, „enthalten“, „haben“ und jegliche Variationen hiervon nicht ausschließliche Einbeziehungen abdecken sollen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil festgestellt wird. Die Beschreibung von Komponenten in der hier verwendeten Singularform soll die Beschreibung von Komponenten in der Pluralform enthalten, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil erklärt wird.
  • Es ist auch festzustellen, dass, während Begriff wie „erster“, „zweiter“, „A“, „B“, „(a)“ und „(b)“ hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, solche Begriffe lediglich verwendet werden, um ein Element von anderen Elementen zu unterscheiden. Die Substanz, Sequenz, Reihenfolge oder Anzahl solcher Elemente ist nicht durch diese Begriffe beschränkt.
  • Bei der Beschreibung der Positionsbeziehung zwischen Komponenten ist darauf hinzuweisen, dass, wenn zwei oder mehr Elemente als miteinander „verbunden, gekoppelt oder verknüpft“ bezeichnet werden, die zwei oder mehr Elemente nicht nur „direkt miteinander verbunden, gekoppelt oder verknüpft“ sein können, sondern auch über ein anderes „dazwischenliegendes“ Element „indirekt miteinander verbunden, gekoppelt oder verknüpft“ sein können. Hier kann das andere Element in einem oder mehr Elementen der zwei oder mehr Elemente, die miteinander „verbunden“, „gekoppelt“ oder „verknüpft“ sind, enthalten sein.
  • Wenn zeitlich bezogene Begriffe wie „danach“, „nachfolgend“, „folgend“ und „bevor“ verwendet werden, um eine zeitliche Beziehung in Komponenten, einem Arbeitsverfahren, einem Herstellungsverfahren oder dergleichen zu definieren, kann ein nichtkontinuierlicher Fall enthalten sein, sofern nicht der Begriff „direkt“ verwendet wird.
  • Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, dass, wenn ein numerischer Wert oder entsprechende Informationen (z. B. ein Pegel) einer Komponente festgestellt wird, der numerische Wert oder die entsprechende Information einen Fehlerbereich enthält, der durch verschiedene Faktoren (z. B. einen Verarbeitungsfaktor, einen inneren oder äußeren Stoß oder Geräusche) bewirkt sein kann, selbst in dem Fall, in welchem eine explizite Beschreibung hiervon fehlt.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung bedeutet eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung eines Fahrzeugs eine Schaltung, die verhindert, dass elektrische Komponenten des Fahrzeugs durch eine fehlerhaft angelegte Spannung in einem Fall, in welchem eine Batterie des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung verbunden ist, zerstört werden. Zusätzlich bedeutet in der vorliegenden Offenbarung die Batterietrennschaltung des Fahrzeugs eine Schaltung, die dazu dient, die Batterie von dem Fahrzeug zu trennen, um die Batterie zu entladen und die Batterie und das Fahrzeug elektrisch zu trennen. In diesem Fall werden Schaltungen mit den vorbeschriebenen Funktionen kollektiv als die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und die Batterietrennschaltung bezeichnet, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Begriffe beschränkt. Zusätzlich können die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und die Batterietrennschaltung zu einem EPS-Energiezuführungssteuerteil gemäß Charakteristiken hiervon gehören. Das EPS-Energiezuführungssteuerteil ist direkt oder indirekt mit der Fahrzeugbatterie verbunden, um elektrische Energie von der extern hiervon angeordneten Batterie zu empfangen und dann elektrische Energie zu einem elektrischen Servolenksystem (EPS-System) zu liefern. Demgemäß können in dem EPS-Energiezuführungssteuerteil, mit dem das Fahrzeug und die Batterie verbunden sind, weiterhin Schaltungen mit anderen Funktionen enthalten sein, die in den Zeichnungen nicht illustriert sind. Selbst in dem Fall, dass die Schaltungen mit anderen Funktionen enthalten sind, kann die Beschreibung der normalen Operation und der Fehlerdiagnose der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung im Wesentlichen die gleiche wie die in dem Fall, in welchem keine der Schaltungen mit anderen Funktionen enthalten sind, sein.
  • Nachfolgend wird eine Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach den Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 illustriert eine Konfiguration einer Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß 1 kann die Steuervorrichtung 100 für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel enthalten: eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120, die mit einer Fahrzeugbatterie 110 in Reihe geschaltet ist, um das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Batterie 110 zu verhindern; eine Batterietrennschaltung 130, die mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 in Reihe geschaltet und in der Lage ist, die Batterie 110 und das Fahrzeug elektrisch zu trennen; einen Anfangsladungswiderstand 140, der mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 in Reihe und zu der Batterietrennschaltung 130 parallel geschaltet ist, um eine durch einen Einschaltstromstoß, der als Antwort auf das Einschalten von Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 auftritt, bewirkte Beschädigung zu verhindern; einen Gleichstromendkondensator (DC-Endkondensator) 150, der mit der Batterietrennschaltung 130 und dem Anfangsladewiderstand 140 in Reihe geschaltet ist, um Energie zu sammeln, die von der Batterie 110 als elektrische Energie geliefert wird; eine Steuervorrichtung, die das Ein- und das Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 steuert und die Lade- und Entladeoperationen des DC-Endkondensators 150 steuert; und einen Fehlerdetektor 170, der eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators 150 als Antwort auf die Entladeoperation nach der Ladeoperation erfasst und einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich der Spannungsänderung bestimmt.
  • Hier ist die Batterie 110 mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 in Reihe geschaltet, die ihrerseits mit der Batterietrennschaltung 130 in Reihe geschaltet ist. Der Anfangsladewiderstand 140, der verhindert, dass Schaltungen durch einen Einschaltstromstoß, der induziert wird, wenn die Schalter eingeschaltet werden, beschädigt werden, ist in Reihe mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 geschaltet und parallel zu der Batterietrennschaltung 130 geschaltet. Der DC-Endkondensator 150 ist mit der Batterietrennschaltung 130 und dem Anfangsladewiderstand 140 in Reihe geschaltet. Die Steuervorrichtung 160 ist mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 verbunden. Obgleich dies in 1 nicht gezeigt ist, kann die Steuervorrichtung 160 mit einem externen Wechselrichter, einem Gatetreiber zum Betreiben des Wechselrichters oder dergleichen verbunden sein, um elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 zu verbrauchen. In diesem Fall kann der externe Wechselrichter parallel zu dem DC-Endkondensator 150 geschaltet sein und kann als eine Energiequelle zum Steuern eines Fahrzeugmotors unter Verwendung von von dem DC-Endkondensator 150 eingegebener Energie dienen. Zusätzlich kann der Fehlerdetektor 170 direkt oder indirekt mit dem DC-Endkondensator 150 verbunden sein, um eine Spannung des DC-Endkondensators 150 zu erfassen oder Informationen hinsichtlich der Spannung des DC-Endkondensators 150 zu empfangen.
  • Die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 nach einem Ausführungsbeispiel enthält einen Schalter M1 und eine Diode D1, die parallel geschaltet sind. Bei einem Beispiel kann der Schalter M1 als ein Transistor implementiert sein. Zusätzlich kann der Transistor des Schalters M1 als eine MetallOxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung (MOSFET-Vorrichtung) implementiert sein. Zusätzlich kann der Schalter M1 durch ein in diesen eingegebenes Steuersignal eingeschaltet werden, um kurzgeschlossen zu werden, und ausgeschaltet werden, um geöffnet zu werden. Zusätzlich kann die Diode D1 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 unter Verwendung einer Richtung von einem ersten Knoten N1 zu einem zweiten Knoten N2 als einer Vorwärtsrichtung konfiguriert sein. Zusätzlich ist die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 an dem ersten Knoten N1 in Reihe mit der Batterie 110 geschaltet.
  • Obgleich der Schalter M1 und die Diode D1 in 1 als Komponenten der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 illustriert sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt. Eine andere Vorrichtung wie ein Widerstand kann aus Gründen der Stabilisierung und der Effizienz in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 enthalten sein. Jedoch kann selbst in dem Fall, dass die andere Vorrichtung enthalten ist, die Richtung des Stroms, der als Antwort auf das Einschalten und das Ausschalten des Schalters M1 fließt, in einer normalen Operation und einer Fehlerdiagnoseoperation der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 die gleiche sein wie in dem Fall, in welchem die andere Vorrichtung nicht enthalten ist.
  • Die Batterietrennschaltung 130 nach einem Ausführungsbeispiel enthält einen Schalter M2 und eine Diode D2, die parallel geschaltet sind. In einem Beispiel kann der Schalter M2 als ein Transistor implementiert sein. Zusätzlich kann der Transistor des Schalters M2 als eine MOSFET-Vorrichtung implementiert sein. Zusätzlich kann der Schalter M2 durch ein diesen eingegebenes Steuersignal eingeschaltet werden, um kurzgeschlossen zu werden, und ausgeschaltet werden, um geöffnet zu werden. Zusätzlich kann die Diode D2 der Batterietrennschaltung 130 unter Verwendung einer Richtung von einem dritten Knoten N3 zu dem zweiten Knoten N2 als einer Vorwärtsrichtung konfiguriert sein. Zusätzlich ist die Batterietrennschaltung 130 zwischen dem zweiten Knoten N2 und dem dritten Knoten N3 parallel zu dem Anfangsladewiderstand 140 geschaltet.
  • Obgleich der Schalter M2 und die Diode D2 in 1 als Komponenten der Batterietrennschaltung 130 illustriert sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt. Eine andere Vorrichtung wie ein Widerstand kann aus Gründen der Stabilisierung und der Effizienz in der Batterietrennschaltung 130 enthalten sein. Jedoch kann selbst in dem Fall, dass die andere Vorrichtung enthalten ist, die Richtung des als Antwort auf das Einschalten und das Ausschalten des Schalters M2 fließenden Stroms in einer normalen Operation und einer Fehlerdiagnoseoperation der Batterietrennschaltung 130 die gleiche sein wie in dem Fall, in welchem die andere Vorrichtung nicht enthalten ist.
  • Der Anfangsladewiderstand 140 nach einem Ausführungsbeispiel kann ein Widerstandselement enthalten. Der Anfangsladewiderstand 140 ist ein Widerstandselement, das die Schaltung vor einer Beschädigung durch einen Einschaltstromstoß schützt, das heißt einen Strom, der höher als ein stationärer Strom, der zu einem Zeitpunkt fließt, in welchem elektrische Energie in eine elektronische Vorrichtung eingegeben wird, ist. Der Anfangsladewiderstand 140 kann einen hohen Widerstandswert haben. Der Anfangsladewiderstand 140 ist an dem zweiten Knoten N2 und dem dritten Knoten N3 parallel zu der Batterietrennschaltung 130 geschaltet und ist an dem zweiten Knoten N2 mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 in Reihe geschaltet. der Anfangsladewiderstand 140 ist an dem dritten Knoten N3 mit dem DC-Endkondensator 150 in Reihe geschaltet.
  • Der DC-Endkondensator 150 nach einem Ausführungsbeispiel kann eine Kapazitätsvorrichtung enthalten. Der DC-Endkondensator 150 ist an dem dritten Knoten N3 mit der Batterietrennschaltung 130 und dem Anfangsladewiderstand 140 in Reihe geschaltet. Der DC-Endkondensator 150 kann mit von der Batterie 110 eingegebener elektrischer Energie geladen werden als Antwort auf eine Einschaltoperation der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130, und kann entladen werden durch eine Ausschaltoperation oder durch Verbrauch elektrischer Energie. Hier wird die Operation des DC-Endkondensators 150 als Antwort auf die Lade- und Endladeoperationen später mit Bezug auf die 2 bis 5 spezifischer beschrieben.
  • Die Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel kann die Operation des Ladens und des Entladens des DC-Endkondensators 150 durch Steuern des Einschaltens und des Ausschaltens der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 und durch Steuern des Energieverbrauchs des DC-Endkondensators 150 durchführen. Hier kann die Steuervorrichtung 160 direkt oder indirekt mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 verbunden sein, um ein Einschaltsignal und ein Ausschaltsignal der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 zu übertragen. In einem Fall, in welchem die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 MOSFET-Vorrichtungen sind, kann ein Signal der Steuervorrichtung 160 ein Gatesignal sein. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 160 das Einschalten und das Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 für die Lade- und Entladeoperationen des DC-Endkondensators 150 steuern.
  • Die Ladeoperation der Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel kann die Spannung des DC-Endkondensators 150 laden, indem die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 eingeschaltet werden. Die Entladeoperation kann das Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130, um den DC-Endkondensator 150 und die Fahrzeugbatterie 110 zu trennen, und dann das Verbrauchen von elektrischer Energie des DC-Endkondensators 150 enthalten.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden, wenn die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 eingeschaltet werden, die entsprechenden Schalter kurzgeschlossen. Dies kann bewirken, dass die Spannung zwischen beiden Enden des DC-Endkondensators 150 und die Spannung zwischen beiden Enden der Fahrzeugbatterie 110 einander gleich sind, sodass der DC-Endkondensator 150 geladen werden kann. Zusätzlich können, wenn die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 ausgeschaltet werden, um geöffnet zu werden, der DC-Endkondensator 150 und die Fahrzeugbatterie 110 elektrisch getrennt werden. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 160 den Wechselrichter oder Pseudoantrieb des Gatetreibers für die Betätigung des Wechselrichters betätigen, um elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 zu verbrauchen. Spezifische Operationen des DC-Endkondensators 150 als Antwort auf die Lade- und Entladeoperationen werden später mit Bezug auf die 2 bis 5 spezifischer beschrieben.
  • Der Fehlerdetektor 170 nach einem Ausführungsbeispiel kann eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators 150 als Antwort auf die Entladeoperation nach der Ladeoperation der Steuervorrichtung 160 erfassen und einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich der Spannungsänderung des DC-Endkondensators 150 bestimmen. Dies ergibt sich daraus, dass, nachdem die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 ausgeschaltet und die Schalter somit geöffnet wurden, ein Strom von der Batterie 110 über den Anfangsladewiderstand 140 induziert werden kann, wenn elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 verwendet wird, und die Spannungsänderung des DC-Endkondensators 150 kann verschiedene Aspekte haben in Abhängigkeit von einem Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130. Das heißt, wenn der Schalter normal ist, ist der Schalter geöffnet, sodass ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator 150 als Antwort auf den Energieverbrauch auftreten kann. Wenn jedoch der Schalter versagt hat, ist der Schalter kurzgeschlossen, sodass die Spannung der Batterie 110 und die Spannung des DC-Endkondensators 150 aufrechterhalten werden können, um einander gleich zu sein, und somit kann der Fall eintreten, dass ein Spannungsabfall trotz eines Energieverbrauchs nicht auftritt.
  • In diesem Fall kann der Fehlerdetektor 170 direkt oder indirekt mit dem DC-Endkondensator 150 verbunden sein, um eine Spannung zwischen beiden Enden des DC-Endkondensators 150 zu erfassen oder entsprechende Informationen zu empfangen. Zusätzlich kann der Fehlerdetektor 170 ein Signal hinsichtlich der Ausführung der Lade- und Entladeoperationen der Steuervorrichtung 160 empfangen.
  • Zusätzlich kann in einem Fall, in welchem die Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel die Entladeoperation während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchführt, wenn die Spannung des DC-Endkondensators 150 auf einer Spannung gehalten wird, die in der Ladeoperation erhalten wurde, der Fehlerdetektor 170 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben.
  • Bei einem anderen Beispiel kann in einem Fall, in welchem die Steuervorrichtung 160 die Entladeoperation während der vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchführt, wobei ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator 150 während der Entladeoperation auftritt, der Fehlerdetektor 170 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 in einem normalen Zustand sind. In diesem Fall kann der Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator 150 bestimmt werden auf der Grundlage des Werts der Spannung des in der Ladeoperation geladenen DC-Endkondensators 150 bei einem vorbestimmten Verhältnis. Zusätzlich kann in einem Beispiel die vorbestimmte Erfassungsperiode unter Verwendung von Informationen hinsichtlich des Energieverbrauchs pro Einheitsstunde des DC-Endkondensators 150, der augenblicklichen Energie, der Kapazität des DC-Endkondensators 150, des Ladezustands und dergleichen berechnet werden, um als eine kürzeste Zeitperiode gesetzt zu werden, in der der Spannungsabfall des DC-Endkondensators 150 erkannt werden kann. Da die kürzeste Zeitperiode, in der der Spannungsabfall des DC-Endkondensators 150 erkennbar ist, anhand anderer Informationen hinsichtlich des DC-Endkondensators 150 und der Steuervorrichtung 160 berechnet werden kann, sind die Informationen, die für die Berechnung der kürzesten Zeitperiode verwendet werden, nicht beschränkt auf den Energieverbrauch pro Einheitsstunde des DC-Endkondensators 150, die Kapazität des DC-Endkondensators 150 und den Ladezustand.
  • Demgemäß kann der Fehlerdetektor 170 unterschiedlich operieren in Abhängigkeit von einem Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130. Die Operation des Fehlerdetektors 170 in Abhängigkeit davon, ob die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, wird später mit Bezug auf die 5 und 6 genauer beschrieben.
  • 7 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine spezifische Struktur der Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel illustriert.
  • Gemäß 7 kann die Steuervorrichtung 100-1 für die Energiezuführung zu einem EPS-System mit der Batterie 110-1 verbunden sein. Zusätzlich können die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120-1 und die Batterietrennschaltung 130-1 in Reihe geschaltet sein. Andere Komponenten zusätzlich zu dem Schalter und der Diode können in den Schaltungen angeordnet sein. Zusätzlich kann die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120-1 mit einem ersten Steuersignalsender 161 verbunden sein, der in der Lage ist, ein Steuersignal zu empfangen, und die Batterietrennschaltung 130-1 kann mit einem zweiten Steuersignalsender verbunden sein, der in der Lage ist, ein Steuersignal zu empfangen. Der Schalter in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120-1 kann durch ein von dem ersten Steuersignalsender 161 empfangenes Steuersignal ein- und ausgeschaltet werden. In gleicher Weise kann der Schalter der Batterietrennschaltung 130-1 durch ein von dem zweiten Steuersignalsender 162 empfangenes Steuersignal ein- und ausgeschaltet werden. Ein Widerstand oder eine Kapazitätsvorrichtung kann in dem ersten Steuersignalsender 161 und der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120-1 enthalten sein. In gleicher Weise kann ein Widerstand oder eine Kapazitätsvorrichtung in dem zweiten Steuersignalsender 162 und der Batterietrennschaltung 130-1 enthalten sein. Zusätzlich kann der DC-Endkondensator 150-1 aus mehreren Kondensatoren bestehen.
  • Auf der Grundlage der Operation der Steuervorrichtung 160-1 und des Fehlerdetektors 170-1, die vorstehend beschrieben wurden, kann die Steuervorrichtung 100-1 für die Energiezuführung zu einem EPS-System einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120-1 und der Batterietrennschaltung 130-1 erfassen.
  • Die in 7 illustrierte Struktur ist ein spezifisches Beispiel für die Steuervorrichtung 100 für die Energiezuführung zu einem EPS-System, und die Konfiguration der Steuervorrichtung 100 für die Energiezuführung zu einem EPS-System ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Steuervorrichtung 100 für die Energiezuführung zu einem EPS-System kann als Schaltungen, die der vorbeschriebenen Schaltung äquivalent sind, oder als verschiedene andere Schaltungen, die die gleiche Funktion durchführen, vorgesehen sein.
  • Wie vorstehend dargelegt ist, können unter Berücksichtigung der vorbeschriebenen Aufgabe die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120, die Batterietrennschaltung 130, der Anfangsladewiderstand 140, der DC-Endkondensator 150, die Steuervorrichtung 160 und der Fehlerdetektor 170 der Steuervorrichtung 100 für die Zuführung von Energie zu einem EPS-System als ein oder mehrere Mikroprozessoren, die gemäß einem gesetzten Programm arbeiten, vorgesehen sein. Das gesetzte Programm kann eine Reihe von Befehlen enthalten, um jeweilige Schritte, die in einem Steuerverfahren für die Zuführung von Energie zu einem EPS-System nach einem Ausführungsbeispiel auszuführen, enthalten, wie später beschrieben wird.
  • Die Konfiguration und Operation jeder der Schaltungen der Steuervorrichtung 100 für die Zuführung von Energie zu einem EPS-System in einem Fahrzeug, die die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 enthalten, wurden vorstehend kurz beschrieben. Nachfolgend werden spezifische Operationen der Steuervorrichtung 100 für die Zuführung von Energie zu einem EPS-System mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben.
  • 2 illustriert die Ladeoperation der Steuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß 2 kann die Steuervorrichtung 160 den DC-Endkondensator 150 durch Einschaltung des Schalters M1 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und des Schalters M2 der Batterietrennschaltung 130 laden.
  • Das heißt, in einem Fall, in welchem der Schalter M1 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 durch die Operation der Steuervorrichtung 160 eingeschaltet wird, wird der entsprechende Schalter M1 kurzgeschlossen, und der erste Knoten N1 und der zweite Knoten N2 haben die gleiche Potentialdifferenz. In gleicher Weise wird in einem Fall, in welchem der Schalter M2 der Batterietrennschaltung 130 durch die Operation der Steuervorrichtung 160 eingeschaltet wird, der entsprechende Schalter M2 kurzgeschlossen, und der zweite Knoten N2 und der dritten Knoten N3 haben die gleiche Potentialdifferenz. Als eine Folge sind die Potentialdifferenzen des ersten Knotens N1 und des dritten Knotens N3 gegenüber dem Erdpotential die gleichen, und die Spannung des DC-Endkondensators 150 gegenüber dem Erdpotential ist die gleiche wie die Spannung der Batterie 110, sodass der DC-Endkondensator 150 unmittelbar geladen werden kann.
  • Demgemäß ist die Spannung des DC-Endkondensators 150 nach einem Ausführungsbeispiel nach dem Ladeschritt die gleiche wie die Spannung der Batterie 110, ungeachtet des Spannungswerts des DC-Endkondensators 150 direkt vor dem Ladeschritt.
  • 3 illustriert die Entladeoperation der Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß 3 kann die Steuervorrichtung 160 den DC-Endkondensator 150 und die Batterie 110 elektrisch trennen durch Ausschalten des Schalters M1 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und des Schalters M2 der Batterietrennschaltung 130. Das heißt, wenn die Steuervorrichtung 160 den Schalter M1 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 ausschaltet, wird der Schritt M1 geöffnet. Wenn der Schalter M2 der Batterietrennschaltung 130 ausgeschaltet wird, wird der Schalter M2 geöffnet.
  • Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 160 steuern, dass die elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 verbraucht wird. Die Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel kann die Entladeoperation durch Ausschalten der Schalter der Rückwärtsspannung-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 und dann Verbrauchen der elektrischen Energie des DC-Endkondensators 150 durchführen. In dieser Hinsicht kann die Steuervorrichtung 160 nach einem Ausführungsbeispiel einen Pseudoantrieb des mit dem DC-Endkondensator 150 verbundenen Wechselrichters oder des Gatetreibers zum Betätigen des Wechselrichters durchführen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der Pseudoantrieb des Wechselrichters oder des Gatetreibers lediglich veranschaulichend für die Verwendung der elektrischen Energie des DC-Endkondensators 150 ist, und ein Verfahren zum Antreiben des Fahrzeugmotors oder zum Antreiben einer anderen elektronischen Steuereinheit, die mit dem DC-Endkondensator 150 verbindbar ist, kann verwendet werden, um die elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 zu verbrauchen.
  • In diesem Fall variiert eine Spannungsänderung des DC-Endkondensators 150 in Abhängigkeit von dem Versagen der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130. Demgemäß kann der Fehlerdetektor einen Fehler durch Erfassen der Spannungsänderung des DC-Endkondensators 150 erfassen.
  • Nachfolgend werden Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators 150 in Abhängigkeit von dem Versagen der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 im Einzelnen beschrieben.
  • 4 illustriert die Arbeitsweise des Fehlerdetektors in einer Situation, in der die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung nach einem Ausführungsbeispiel versagt haben.
  • Gemäß 4 kann, wenn die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, der Fall eintreten, dass sich die Spannung des DC-Endkondensators 150 nicht ändert, selbst wenn der DC-Endkondensator 150 in der Entladeoperation elektrische Energie verbraucht. In diesem Fall kann der Fehlerdetektor 170 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben.
  • Genauer gesagt, in einem Fall, in welchem die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, sind die Schalter kurzgeschlossen, anstatt ordnungsgemäß zu arbeiten. Jedoch steuert die Steuervorrichtung 160 die Schalter sowohl der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 als auch der Batterietrennschaltung 130 in einen ausgeschalteten Zustand, das heißt einen offenen Zustand, um einen Fehler zu erfassen. Danach erfasst der Fehlerdetektor 170 eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators 150. Somit kann, wenn die geänderte Spannung des DC-Endkondensators 150 die gleiche ist wie ein sich ergebender Wert des Falles, in welchem ein Schalter geöffnet ist, bestimmt werden, dass der entsprechende Schalter normal ist. Dem gegenüber können, wenn die Änderung der Spannung des DC-Endkondensators 150 verschieden von einem sich ergebenden Wert des geöffneten Zustands ist, die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 als fehlerhaft bestimmt werden. Das heißt, wenn der Fehlerdetektor 170 während der Entladeoperation nach der Ladeoperation einen Ergebniswert erfasst, der anzeigt, dass die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 versagt haben, kann der Fehlerdetektor 170 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, da die entsprechenden Schalter nicht ausgeschaltet sind.
  • In diesem Fall kann, wenn die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, der sich ergebende Zustand der gleiche wie die Ladeoperation der Steuervorrichtung 160 sein. Das heißt, wie vorstehend beschrieben ist, sind in einem Fall, in welchem die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 eingeschaltet sind, beide entsprechenden Schalter kurzgeschlossen. Dieser Zustand ist der gleiche wie der Zustand des Schaltungsdiagramms, in welchem beide Schalter in der Ladeoperation eingeschaltet sind. In diesem Fall können, wie vorstehend beschrieben ist, der erste Knoten N1 und der dritten Knoten N3 die gleiche Potentialdifferenz haben, und eine Spannung Vc des DC-Endkondensators 150 gegenüber dem Erdpotential kann die gleiche wie eine Spannung Vin der Batterie 110 sein. Als eine Folge kann die Spannung Vc des DC-Endkondensators 150 die gleiche wie die Eingangsspannung Vin der Batterie 110 sein, ungeachtet der Verwendung der elektrischen Energie des DC-Endkondensators 150.
  • Demgemäß kann in einem Fall, in welchem die Spannung Vc des DC-Endkondensators 150 auf einer Spannung, auf die in der Ladeoperation geladen wurde, gehalten wird, obgleich die Entladeoperation während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchgeführt wurde, der DC-Endkondensator 150 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 kurzgeschlossen sind, sodass elektrische Energie kontinuierlich von der Batterie 110 geliefert wird. Das heißt, aufgrund der Steuerung über die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 kann geschätzt werden, dass das elektrische System in dem Fahrzeug und die Fahrzeugbatterie 110 nicht getrennt sind. Dies kann bedeuten, dass die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 nicht ordnungsgemäß arbeiten, und folglich kann bestimmt werden, dass die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 versagt haben. Hier kann hinsichtlich der Aufrechterhaltung der geladenen Spannung selbst in dem Fall, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 versagt haben, die geladene Spannung um einen bestimmten Grad reduziert werden aufgrund des Verbrauchs der Spannung der Batterie 110, des Widerstands von elektrischen Leitungen oder des inneren Widerstands des DC-Endkondensators 150, und somit kann ein Fehler in Betracht gezogen werden.
  • Zusätzlich kann die vorbestimmte Erfassungsperiode nach einem Ausführungsbeispiel vorher durch einen Operator gesetzt werden oder kann in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs variieren, zum Beispiel Informationen hinsichtlich des Zustands der Batterie, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Versagens einer anderen Vorrichtung und dergleichen. Alternativ kann die vorbestimmte Erfassungsperiode als eine kürzeste Periode, in der eine bedeutsame Differenz erkennbar ist, gesetzt werden, indem die Menge von elektrischer Energie, die durch den DC-Endkondensator 150 verbraucht wird, berechnet wird. In diesem Fall können die Menge von elektrischer Energie des DC-Endkondensators 150, die in der Entladeoperation verbraucht wurde, und die Kapazität und der Zustand der Ladung des DC-Endkondensators 150 verwendet werden, um die Menge von von dem DC-Endkondensator 150 verbrauchter elektrischer Energie zu berechnen. Das heißt, es besteht keine Beschränkung der vorbestimmten Erfassungsperiode, solange wie die Erfassungsperiode eine Bezugsperiode für die Fehlererfassung sein kann.
  • Auf diese Weise kann der Fehlerdetektor 170 nach einem Ausführungsbeispiel einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 durch Erkennen von Änderungen der Spannung in Abhängigkeit von dem Energieverbrauch des DC-Endkondensators 150 in der Entladeoperation nach der Ladeoperation bestimmen.
  • 5 illustriert die Operation des Fehlerdetektors in einer Situation, in der die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung nach einem Ausführungsbeispiel in einem normalen Zustand sind.
  • Gemäß 5 kann in einem Fall, in welchem die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 in einem normalen Zustand sind, wenn der DC-Endkondensator 150 in der Entladeoperation elektrische Energie verbraucht, die Spannung des DC-Endkondensators 150 abfallen. In diesem Fall kann der Fehlerdetektor 170 bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 in einem normalen Zustand sind.
  • Genauer gesagt, der Fehlerdetektor 170 nach einem Ausführungsbeispiel kann Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators 150 erkennen, nachdem der Ausschaltzustand der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 aufrechterhalten wurde. In einem Fall, in welchem der Schalter in einem normalen Zustand ist, ist der Schalter in einem geöffneten Zustand durch Durchführen der Funktion von diesem. In diesem Fall kann die in der Entladeoperation durchgeführte Trennung kontinuierlich aufrechterhalten werden.
  • Jedoch ist dennoch der Anfangsladewiderstand 140, der zu der Batterietrennschaltung 130 parallel geschaltet ist, konstant mit dem DC-Endkondensator verbunden. Somit können die Batterie 110 und der DC-Endkondensator 150 elektrisch verbunden sein, selbst nachdem der Trennschritt vollendet ist. Das heißt, obgleich der Schalter M2 der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 durch die Steuervorrichtung 160 ausgeschaltet und geöffnet ist, kann die Diode D1, die parallel zu dem Schalter geschaltet ist, mit dem ersten Knoten N1 und dem zweiten Knoten N2 in einer Vorwärtsrichtung verbunden sein, derart, dass ein Strom I1 von dem ersten Knoten N1 zu dem zweiten Knoten N2 fließen kann. Zusätzlich kann der Schalter M2 des zweiten Knoten N2 und des dritten Knoten N3 geöffnet sein, und die Diode D2 ist in einer Rückwärtsrichtung geschaltet. Selbst in dem Fall, dass der Strom I1 nicht durch die Batterietrennschaltung 130 fließt, kann der Strom I1 zwischen dem zweiten Knoten N2 und dem dritten Knoten N3 fließen, da der Anfangsladewiderstand 140 parallel zu der Batterietrennschaltung 130 geschaltet sein kann.
  • Jedoch sollte der konstant verbundene Anfangsladewiderstand 140 einen großen Widerstandswert haben, da seine Funktion darin besteht, einen Einschaltstromstoß zu verhindern. Wenn der DC-Endkondensator 150 den von der Batterie 110 induzierten Strom I1 verwendet, erfahren beide Enden des Anfangsladewiderstands 140 einen Spannungsabfall Vr entsprechend einem Wert, der durch Multiplizieren des Stroms I1 mit dem Widerstandswerts des Anfangsladewiderstands erhalten wird. Als eine Folge kann die von dem DC-Endkondensator 150 ausgegebene Spannung Vc einen bedeutsamen Spannungsabfall im Vergleich zu der von der Batterie 110 eingegebenen Spannung Vin haben. Das heißt, in einem Fall, in welchem der DC-Endkondensator 150 elektrische Energie verbraucht, kann die Spannung Vc des DC-Endkondensators 150 einen bedeutsamen Spannungsabfall proportional zu der Größe des Anfangsladewiderstands haben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem Fall, in welchem ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator auftritt, während die Entladeoperation während der vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchgeführt wird, bestimmt werden, dass eine Ausschaltfunktion aufgrund der Operation der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 durchgeführt wurde. Der Fehlerdetektor 170 kann bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung in einem normalen Zustand sind. Das heißt, es kann geschätzt werden, dass, wenn die Spannung des DC-Endkondensators 150 aufgrund des Energieverbrauchs abfällt, die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 nicht kurzgeschlossen sind, und somit werden die Funktionen der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 ordnungsgemäß aufrechterhalten. Demgemäß kann in diesem Fall der Fehlerdetektor 170 zuverlässig bestimmen, dass die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und die Batterietrennschaltung 130 in einem normalen Zustand sind.
  • Zusätzlich kann der Spannungsabfall des DC-Endkondensators 150 nach einem Ausführungsbeispiel auf der Grundlage des Werts der Spannung des DC-Endkondensators, die in der Ladeoperation geladen wurde, bei einem vorbestimmten Verhältnis bestimmt werden. In diesem Fall kann das vorbestimmte Verhältnis in Abhängigkeit von der Menge der elektrischen Energie des DC-Endkondensators 150, die in der Entladeoperation verbraucht wurde, bestimmt werden. In dieser Hinsicht können die Menge der elektrischen Energie, die Kapazität, der Ladezustand des DC-Endkondensators 150, der Widerstand des Anfangsladewiderstands 140, die Informationen hinsichtlich der Spannung der Batterie 110 und dergleichen verwendet werden. Als ein spezifisches Beispiel kann das vorbestimmte Verhältnis auf 100 % der eingegebenen Spannung gesetzt werden. In diesem Fall ist, wenn die Spannung des DC-Endkondensators 150 gleich 0 ist, der DC-Endkondensator 150 vollständig entladen, sodass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 als in einem normalen Zustand befindlich bestimmt werden können. Bei einem anderen Beispiel kann das vorbestimmte Verhältnis als 50 % der eingegebenen Spannung gesetzt werden. In diesem Fall können, wenn die Spannung des DC-Endkondensators 150 so verringert ist, dass sie gleich der oder kleiner als die Hälfte der eingegebenen Spannung ist, die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 so bestimmt werden, dass sie sich in einem normalen Zustand befinden. Wie vorstehend beschrieben ist, kann das vorbestimmte Verhältnis so gesetzt werden, dass es 0 % überschreitet und gleich oder kleiner als 100 % ist, abhängig von der Menge von elektrischer Energie des DC-Endkondensators 150, die in der Entladeoperation verbraucht wurde.
  • Zusätzlich kann die vorbestimmte Erfassungsperiode nach einem Ausführungsbeispiel ein von dem Operator gesetzter vorbestimmter Wert sein. Hier kann die vorbestimmte Erfassungsperiode in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs variieren, zum Beispiel von Informationen hinsichtlich des Zustands der Batterie, der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Versagens einer anderen Vorrichtung und dergleichen. Zusätzlich kann die vorbestimmte Erfassungsperiode eine kürzeste Periode sein, in der der vorbestimmte Spannungsabfall des DC-Endkondensators 150 erkennbar ist, wie vorstehend beschrieben ist. In diesem Fall können Informationen hinsichtlich der Menge des Energieverbrauchs pro Stunde des DC-Endkondensators 150, die in der Ladeoperation verbraucht wurde, der augenblicklichen Energie, der Kapazität des DC-Endkondensators 150, des Ladezustands, des Widerstands des Anfangsladewiderstands 140, der Spannung der Batterie 110 und dergleichen verwendet werden, um die Menge der verbrauchten elektrischen Energie zu bestimmen.
  • Zusätzlich sind, da die kürzestes Periode, in der der Spannungsabfall erkennbar ist, unter Verwendung anderer Informationen hinsichtlich des DC-Endkondensators 150 und der Steuervorrichtung 160 bestimmt werden kann, die zum Bestimmen der kürzesten Periode verwendeten Informationen nicht auf die Menge des Energieverbrauchs pro Stunde des DC-Endkondensators 150, die augenblickliche Energie, die Kapazität des DC-Endkondensators 150 und den Ladezustand beschränkt. Das heißt, es besteht keine Beschränkung der vorbestimmten Erfassungsperiode, solange wie die Erfassungsperiode eine Bezugsperiode für die Fehlererfassung sein kann. Wenn demgemäß der Spannungsabfall des DC-Endkondensators 150 gleich dem oder größer als das vorbestimmte Verhältnis der eingegebenen Spannung der Batterie 110 ist, kann der Fehlerdetektor 170 nach einem Ausführungsbeispiel bestimmen, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 in einem normalen Zustand sind.
  • Demgemäß kann der Fehlerdetektor 170 eine Änderung der Spannung als Antwort auf die in der Entladeoperation nach der Ladeoperation verbrauchte elektrische Energie des DC-Endkondensators 150 erkennen und kann einen Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 bestimmen.
  • Demgemäß kann der Fehlerdetektor 170 eine Änderung der Spannung als Antwort auf die elektrische Energie des DC-Endkondensators 150, die in der Entladeoperation nach der Ladeoperation verbraucht wurde, erkennen, und kann einen Fehler in der Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung 120 und der Batterietrennschaltung 130 bestimmen.
  • Wie vorstehend mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben wurde, können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung die Fehlerdiagnosefunktion bereitstellen im Unterschied zu dem Stand der Technik ohne Verwendung einer getrennten Lade/Entlade-Schaltung, und somit die Schaltung vereinfachen, wodurch Kosten und die Baugruppengröße reduziert werden. Zusätzlich kann die vereinfachte Struktur die Zuverlässigkeit verbessern.
  • Nachfolgend wird ein Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug, das in der Lage ist, alle vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zu realisieren, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel illustriert.
  • Das Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel kann einen Eingabeschritt, einen Ladeschritt, einen Entladeschritt und einen Fehlererfassungsschritt enthalten. In dem Eingabeschritt wird elektrische Energie von der Fahrzeugbatterie eingegeben. In dem Ladeschritt wird der DC-Endkondensator geladen durch Einschalten des Schalters der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung, die in der Lage ist, das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Fahrzeugbatterie zu verhindern, und des Schalters der Batterietrennschaltung, die in der Lage ist, die Batterie und das Fahrzeug elektrisch zu trennen. In dem Entladeschritt wird der DC-Endkondensator entladen durch Ausschalten des Schalters der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und des Schalters der Batterietrennschaltung zum elektrischen Trennen des DC-Endkondensators und der Batterie, und dann durch Verbrauchen von elektrischer Energie des DC-Endkondensators. Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators aufgrund des Entladungsschritts nach dem Entladeschritt werden erfasst, und auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich der Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators wird ein Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und dem Schalter der Batterietrennschaltung erfasst. Zusätzlich kann ein Schritt zum schrittweisen Durchführen der vorbeschriebenen Schritte weiterhin enthalten sein. Einige der Schritte können weggelassen sein oder die Reihenfolge einiger Schritte kann geändert werden.
  • In der Schaltung, in der das Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem EPS-System eines Fahrzeugs verwendet wird, ist die Batterie mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung in Reihe geschaltet, und die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und die Batterietrennschaltung sind in Reihe geschaltet. Der Anfangsladewiderstand, der verhindert, dass Schaltungen durch einen Einschaltstromstoß, der induziert wird, wenn die Schalter eingeschaltet werden, beschädigt werden, ist in Reihe mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und parallel zu der Batterietrennschaltung geschaltet. Der DC-Endkondensator ist mit der Batterietrennschaltung und dem Anfangsladewiderstand in Reihe geschaltet. Der DC-Endkondensator kann mit einem externen Wechselrichter, einem Gatetreiber zum Betätigen des Wechselrichters oder dergleichen verbunden sein, um elektrische Energie zu verbrauchen. In diesem Fall kann der externe Wechselrichter parallel zu dem DC-Endkondensator geschaltet sein und kann als eine Energiequelle dienen, um einen Fahrzeugmotor unter Verwendung von von dem DC-Endkondensator eingegebener Energie zu steuern.
  • Gemäß 6 kann in dem Eingabeschritt 5600 des Steuerverfahrens für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel elektrische Energie von der Fahrzeugbatterie eingegeben werden.
  • Zusätzlich können in dem Ladeschritt S610 des Steuerverfahrens für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug nach dem Ausführungsbeispiel der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung, die mit der Fahrzeugbatterie in Reihe geschaltet ist, um das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Fahrzeugbatterie zu verhindern, und der Schalter der Batterietrennschaltung, die mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung in Reihe geschaltet ist, eingeschaltet sein, um den mit der Batterietrennschaltung in Reihe geschalteten DC-Endkondensator zu laden. In diesem Fall können, wenn die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung eingeschaltet werden, die Schalter kurzgeschlossen werden, wodurch bewirkt wird, dass die Spannung beider Enden des DC-Endkondensators und die Spannung beider Enden der Fahrzeugbatterie die gleiche ist. Demgemäß kann der DC-Endkondensator geladen werden.
  • Das heißt, wenn der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung eingeschaltet wird, wird der entsprechende Schalter kurzgeschlossen, und Potentialdifferenzen beider Enden der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung sind die gleichen. In gleicher Weise wird, wenn der Schalter der Batterietrennschaltung eingeschaltet wird, der entsprechende Schalter kurzgeschlossen, und die Potentialdifferenzen beider Enden der Batterietrennschaltung sind die gleichen. Als ein Ergebnis ist die Spannung des DC-Endkondensators gegenüber dem Erdpotential die gleiche wie die Spannung der Batterie, sodass der DC-Endkondensator unmittelbar geladen werden kann.
  • Demgemäß ist, nachdem der Ladeschritt vollendet ist, die Spannung des DC-Endkondensators die gleiche wie die Spannung der Batterie, ungeachtet des Spannungswerts des DC-Endkondensators direkt von dem Ladeschritt.
  • Zusätzlich werden in dem Entladeschritt S620 des Steuerverfahrens für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung ausgeschaltet und dann kann die geladene elektrische Energie des DC-Endkondensators verbraucht werden, um den DC-Endkondensator und die Fahrzeugbatterie elektrisch zu trennen.
  • Das heißt, in dem Entladeschritt wird, wenn der Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung ausgeschaltet wird, der entsprechende Schalter geöffnet, und wenn der Schalter der Batterietrennschaltung ausgeschaltet wird, wird der entsprechende Schalter geöffnet. Folglich können der DC-Endkondensator und die Fahrzeugbatterie elektrisch getrennt werden.
  • Danach kann in dem Entladeschritt eine Entladeoperation durch Verbrauchen von elektrischer Energie des DC-Endkondensators durchgeführt werden. In dieser Hinsicht kann in dem Entladeschritt ein Wechselrichter, der mit dem DC-Endkondensator verbunden ist, oder der Gatetreiber zum Betätigen des Wechselrichters einem Pseudoantrieb unterzogen werden. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der Pseudoantrieb des Wechselrichters oder des Gatetreibers lediglich veranschaulichend für die Verwendung von elektrischer Energie des DC-Endkondensators ist, und ein Verfahren zum Antreiben des Fahrzeugmotors oder zum Antreiben einer anderen elektronischen Steuereinheit, die mit dem DC-Endkondensator verbindbar ist, kann angewendet werden, um elektrische Energie des DC-Endkondensators zu verbrauchen.
  • In diesem Fall variiert eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators in Abhängigkeit von dem Versagen der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung. Somit kann eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators in dem Fehlererfassungsschritt erfasst werden.
  • Zusätzlich kann in dem Fehlererfassungsschritt S630 des Steuerverfahrens für die Energiezuführung zu einem EPS-System in einem Fahrzeug eine Änderung der Spannung des DC-Endkondensators aufgrund des Entladeschritts nach dem Ladeschritt erfasst werden, und ein Fehler in den Schaltern der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung kann bestimmt werden auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich der Spannungsänderung des DC-Endkondensators.
  • Dies folgt beispielsweise daraus, dass, nachdem die Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und die Batterietrennschaltung ausgeschaltet und die Schalter geöffnet sind, ein Strom von der Batterie über den Anfangsladewiderstand induziert werden kann, wenn elektrische Energie des DC-Endkondensators verwendet wird, und Änderungen der Spannung in dem DC-Endkondensator können unterschiedliche Aspekte haben in Abhängigkeit von einem Fehler in der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung. Das heißt, wenn der Schalter nicht versagt hat, ist dies das gleiche wie der Fall, in welchem der Schalter geöffnet ist, sodass ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator auftreten kann. Wenn jedoch der Schalter versagt hat, wird der Schalter kurzgeschlossen, sodass die Spannung der Batterie und die Spannung des DC-Endkondensators so aufrechterhalten werden können, dass sie einander gleich sind, und somit kann ein Spannungsabfall nicht auftreten.
  • Demgemäß kann in dem Fehlererfassungsschritt, wenn die Spannung des DC-Endkondensators auf der Spannung, die in der Ladeoperation erhalten wurden, gehalten wird, obgleich die Entladeoperation während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchgeführt wurde, bestimmt werden, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung versagt haben.
  • Bei einem anderen Beispiel kann in dem Fehlererfassungsschritt, wenn ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator während der Entladeoperation, die während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation durchgeführt wird, auftritt, bestimmt werden, dass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung in einem normalen Zustand sind.
  • Zusätzlich kann der Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator nach einem Ausführungsbeispiel auf der Grundlage des Werts der Spannung des DC-Endkondensators, der in dem Ladeschritt geladen wurde, bei einem vorbestimmten Verhältnis bestimmt werden. In diesem Fall kann das vorbestimmte Verhältnis bestimmt werden in Abhängigkeit von der Menge der elektrischen Energie des DC-Endkondensators, die in der Entladeoperation verbraucht wurde. In dieser Hinsicht können die Menge von elektrischer Energie, die Kapazität, der Ladezustand des DC-Endkondensators, der Widerstand des Anfangsladewiderstands, die Informationen hinsichtlich der Spannung der Batterie und dergleichen verwendet werden. Als ein spezifisches Beispiel kann das vorbestimmte Verhältnis auf 100 % der eingegebenen Spannung gesetzt werden. In diesem Fall wird, wenn die Spannung des DC-Endkondensators gleich 0 ist, der DC-Endkondensator vollständig entladen, sodass die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung als in einem normalen Zustand befindlich bestimmt werden können. Bei einem anderen Beispiel kann das vorbestimmte Verhältnis auf 50 % der eingegebenen Spannung gesetzt werden. In diesem Fall können, wenn die Spannung des DC-Endkondensators so reduziert ist, dass sie gleich der oder kleiner als die Hälfte der eingegebenen Spannung ist, die Schalter der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung als in einem normalen Zustand befindlich bestimmt werden. Wie vorstehend beschrieben ist, kann das vorbestimmte Verhältnis so gesetzt werden, dass es 0 % überschreitet und gleich oder kleiner als 100 % ist, abhängig von der Menge der elektrischen Energie des DC-Endkondensators, die in der Entladeoperation verbraucht wurde.
  • Zusätzlich kann die vorbestimmte Erfassungsperiode nach einem Ausführungsbeispiel ein von dem Operator gesetzter vorbestimmter Wert sein. Hier kann die vorbestimmte Erfassungsperiode in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs variieren, zum Beispiel den Informationen hinsichtlich des Zustands der Batterie, der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Versagens einer anderen Vorrichtung und dergleichen. Zusätzlich kann die vorbestimmte Erfassungsperiode eine kürzeste Periode sein, in der der vorbestimmte Spannungsabfall des DC-Endkondensators, wie vorstehend beschrieben ist, erkennbar ist. In diesem Fall können Informationen hinsichtlich des Betrags des Energieverbrauchs pro Stunde des DC-Endkondensators, der in dem Entladeschritt verbraucht wurde, der augenblicklichen Energie, der Kapazität des DC-Endkondensators, des Ladezustands, des Widerstandswerts des Anfangsladewiderstands, der Spannung der Batterie und dergleichen verwendet werden, um die Menge der verbrauchten elektrischen Energie zu bestimmen. In diesem Fall sind, da die kürzeste Periode, in der der Spannungsabfall erkennbar ist, unter Verwendung anderer Informationen hinsichtlich des DC-Endkondensators und der Steuervorrichtung bestimmt werden kann, die zum Bestimmen der kürzesten Periode verwendeten Informationen nicht auf den Betrag des Energieverbrauchs pro Stunde des DC-Endkondensators, die augenblickliche Energie, die Kapazität des DC-Endkondensators und den Ladezustand beschränkt. Das heißt, es besteht keine Beschränkung für die vorbestimmte Erfassungsperiode, solange wie die Erfassungsperiode eine Bezugsperiode für die Fehlererfassung sein kann.
  • Wie vorstehend wiedergegeben ist, können der Eingabeschritt, der Ladeschritt, der Entladeschritt und der Fehlererfassungsschritt des Steuerverfahrens für die Energiezuführung zu einem EPS-System eines Fahrzeugs als ein oder mehrere Mikroprozessoren, die gemäß einem gesetzten Programm arbeiten, vorgesehen sein. Das gesetzte Programm kann eine Reihe von Befehlen zum Durchführen jeweiliger Komponenten der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung und der Batterietrennschaltung der Steuervorrichtung für die Energiezuführung zu einem EPS-System eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel des Prinzips der vorliegenden Offenbarung enthalten, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Die hier verwendeten Begriffe wie „System“, „Prozessor“, „Steuervorrichtung“, „Komponente“, „Modul“, „Schnittstelle“, „Modell“ und „Einheit“ können allgemein computerbezogene Hardwaresubjekte, eine Kombination aus Hardware und Software, eine Softwareanwendung oder eine Softwareanwendung, die ausgeführt wird, bedeuten. Beispielsweise können die vorbeschriebenen Komponenten ein(e) ausgewählte(r) aus, aber nicht hierauf beschränkt, Prozessor-durchführbaren Prozessen, einem Prozessor, einer Steuervorrichtung, einem Steuerprozessor, Individuen, ausführbaren Teilprozessen, einem Programm oder einem Computer sein. Beispielsweise können eine Anwendung, die durch eine Steuervorrichtung oder einen Prozessor durchgeführt wird, sowie die Steuervorrichtung oder der Prozessor eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können in zumindest einem von dem Prozessor oder dem Ausführungsteilprozess vorhanden sein. Eine Komponente kann sich in einem Einzelsystem befinden oder kann über ein oder mehr Systeme verteilt sein.
  • Die vorstehende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen wurden präsentiert, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beispielhaft zu erläutern. Ein Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Modifikationen und Variationen vornehmen, ohne das Prinzip der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Die vorbeschriebenen, hier offenbarten Ausführungsbeispiele sind als veranschaulichend und nicht als beschränkend für das Prinzip und den Bereich der vorliegenden Offenbarung auszulegen. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Bereich der vorliegenden Offenbarung durch die angefügten Ansprüche definiert sein und sämtliche ihrer Äquivalente in den Bereich der vorliegenden Offenbarung fallen sollen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020180070047 [0001]

Claims (11)

  1. Steuervorrichtung (100) für die Energiezuführung zu einem elektrischen Servolenksystem, welche aufweist: eine Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120), die mit einer Fahrzeugbatterie (110) in Reihe geschaltet ist, um das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Batterie (110) zu vermeiden; eine Batterietrennschaltung (130), die mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) in Reihe geschaltet und in der Lage ist, die Batterie (110) und das Fahrzeug elektrisch zu trennen; einen Anfangsladewiderstand (140), der mit der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) in Reihe und zu der Batterietrennschaltung (130) parallel geschaltet ist, um eine durch einen Einschaltstromstoß, der als Antwort auf das Einschalten von Schaltern (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) auftritt, bewirkte Beschädigung zu verhindern; einen DC-Endkondensator (150), der mit der Batterietrennschaltung (130) und dem Anfangsladewiderstand (140) in Reihe geschaltet ist, um von der Batterie (110) als elektrische Energie gelieferte Energie zu sammeln; eine Steuervorrichtung (160), die das Einschalten und das Ausschalten der Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) steuert und Lade- und Entladeoperationen des DC-Endkondensators (150) steuert; und einen Fehlerdetektor (170), der eine Änderung einer Spannung des DC-Endkondensators (150) als Antwort auf die Entladeoperation nach der Ladeoperation erfasst und einen Fehler in den Schaltern (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) gemäß Informationen hinsichtlich der Spannungsänderung bestimmt.
  2. Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Ladeoperation die Spannung des DC-Endkondensators (150) lädt durch Einschalten der Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130), und die Entladeoperation die Spannung des DC-Endkondensators entlädt durch Ausschalten der Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130), um den DC-Endkondensator (150) und die Fahrzeugbatterie (110) elektrisch zu trennen, und dann elektrische Energie des DC-Endkondensators (150) zu verbrauchen.
  3. Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Steuervorrichtung (160) die Durchführung der Entladeoperation während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation steuert, und wenn die in der Ladeoperation geladene Spannung während der Entladeoperation in dem DC-Endkondensator (150) gehalten wird, der Fehlerdetektor (170) bestimmt, dass die Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) versagt haben.
  4. Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Steuervorrichtung (160) die Durchführung der Entladeoperation während einer vorbestimmten Erfassungsperiode nach der Ladeoperation steuert, und wenn ein Spannungsabfall in dem DC-Endkondensator (150) während der Entladeoperation auftritt, der Fehlerdetektor (170) bestimmt, dass die Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) in einem normalen Zustand sind.
  5. Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 4, bei der der Spannungsabfall des DC-Endkondensators (150) anhand eines vorbestimmten Verhältnisses eines Spannungswerts des in der Ladeoperation geladenen DC-Endkondensators (150) bestimmt wird.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der die vorbestimmte Erfassungsperiode eine kürzeste Periode, in der der Spannungsabfall des DC-Endkondensators (150) erkennbar ist, ist.
  7. Steuerverfahren für die Energiezuführung zu einem elektrischen Servolenksystem in einem Fahrzeug, welches aufweist: Empfangen von elektrischer Energie von einer Batterie (110) eines Fahrzeugs; Laden eines DC-Endkondensators (150) durch Einschalten eines Schalters (M1) einer Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120), die in der Lage ist, das Anlegen einer Rückwärtsspannung der Fahrzeugbatterie (110) zu verhindern, und eines Schalters (M2) einer Batterietrennschaltung (130), die in der Lage ist, die Batterie (110) und das Fahrzeug elektrisch zu trennen; Entladen des DC-Endkondensators (150) durch Ausschalten des Schalters (M1) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und des Schalters (M2) der Batterietrennschaltung (130), um den DC-Endkondensator (150) und die Batterie (110) elektrisch zu trennen, und dann Verbrauchen von elektrischer Energie des DC-Endkondensators (150); und Erfassen von Änderungen einer Spannung des DC-Endkondensators (150) aufgrund des Entladens nach dem Laden, und Erfassen eines Fehlers in dem Schalter (M1) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und dem Schalter (M2) der Batterietrennschaltung (130) gemäß Informationen hinsichtlich der Änderungen der Spannung des DC-Endkondensators (150).
  8. Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei dem das Entladen während einer vorbestimmten Periode nach dem Laden durchgeführt wird, und bei der Erfassung des Fehlers, wenn die in der Ladeoperation geladene Spannung während der Entladeoperation in dem DC-Endkondensator (150) aufrechterhalten wird, bestimmt wird, dass die Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) versagt haben.
  9. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem das Entladen während einer vorbestimmten Periode nach dem Laden durchgeführt wird, und bei der Erfassung des Fehlers, wenn ein Spannungsabfall während des Entladens in dem DC-Endkondensator (150) auftritt, bestimmt wird, dass die Schalter (M1, M2) der Rückwärtsspannungs-Schutzschaltung (120) und der Batterietrennschaltung (130) in einem normalen Zustand sind.
  10. Steuerverfahren nach Anspruch 9, bei dem der Spannungsabfall des DC-Endkondensators (150) anhand eines vorbestimmten Verhältnisses eines bei dem Laden geladenen Spannungswerts des DC-Endkondensators (150) bestimmt wird.
  11. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem die vorbestimmte Erfassungsperiode eine kürzeste Periode, in der der Spannungsabfall des DC-Endkondensators (150) erkennbar ist, ist.
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