KR100354476B1 - 자동차의구동유닛의전력제어소자를제어하는장치 - Google Patents

Abstract

자동차의 구동 유닛의 전력 제어 소자를 구동하기 위한 장치가 제안되는데, 이 장치는 풀-브리지 출력단을 구비한다. 직류 모터는 브리지 내에 대각으로 배치되고, 직류 모터를 통하는 전류는, 미리 조정된 값을 초과할 때 클럭된 구동 신호를 중단함으로써 최소한 1개의 미리 조정된 값으로 제한된다.

Description

자동차의 구동 유닛의 전력 제어 소자를 제어하는 장치

발명의 배경

본 발명은 자동차(motor vehicle)의 구동 유닛의 전력 제어 소자를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 장치는 DE-OS 3,625,091(미합중국 특허 제 4,951,188호)에 공지되어 있다. 여기서, 풀-브리지 회로(full-bridge circuit)는 전력 제어 소자, 특히 전자 가속기 페달 시스템 환경에서 스로틀 플랩(throttle flap)을 제어하기 위해 제공된다. 풀-브리지 회로는 최소한 1개의 펄스형 구동 신호에 의해 구동될 수 있는 4개의 능동 회로 소자를 포함한다. 전기 모터인 컨슈머(consumer)는 브리지 내에 대각으로 배치되고, 전력 제어 소자에 접속된다. 2개의 대각으로 대향하여 놓여 있는 스위치 소자들은 전력 제어 소자의 개구 측에서 볼 때 제1 회전 방향으로 모터를 작동시키기 위해 폐쇄된다. 2개의 다른 대각으로 대향하여 놓여 있는 스위치 소자들은 제2 방향으로 작동시킬 때 작동된다. 소위 프리 러닝 상태(free-running phase)는 구동 신호가 활성 레벨을 나타낼때의 상기 전류 흐름 상태와 반대이다. 프리 러닝 상태에서, 구동 신호는 비활성 레벨을 나타내고, 스위치 소자는 어느 것도 구동되지 않는다. 평균 전류는 전력 제어 소자의 클럭 구동 때문에 컨슈머에 의해 발생되고, 클럭 제어는 전류 흐름 상태 및 프리 러닝 상태를 포함한다. 평균 전류는 전자 가속기 페달 시스템에 의한 소정의 위치에서 복원력에 대향하여 컨슈머를 유지한다.

단락 회로에 대해 출력단을 보호하기 위해, 풀-브리지의 접지 접속의 영역에서의 측정 저항기는 전체 브리지 및, 컨슈머를 통해 흐르는 전체 전류를 검출한다. 이 전류는 소정의 최대값과 비교되고, 이 최대값을 초과하는 경우, 모터 구동은 1%의 펄스 듀티 팩터(pulse-duty factor)로 감소되고, 소정의 최대값 이하로 강하될 때 재개된다. 전류값은 최대 전류값으로서 고정되고, 컨슈머 내의 단락 회로가 있는 경우, 이 전류값은 브리지를 통해 흐르는 전류의 값이다. 공지된 출력단은, 임계값을 초과할 때 구동이 저하되기 때문에 단락 회로로부터 보호된다. 1%의 펄스 듀티 팩터까지 구동을 저하시킴으로써, 임계가 초과되거나, 단락 회로의 경우에 격심한 전류 요동이 발생하는 임계 이하로 떨어지는 경우, 제어 시스템의 불만족스러운 성능을 유발하게 된다.

전력 제어 소자, 특히 스로틀 플랩을 직류 모터와 함께 구동 시, 제어 소자 및 제어 장치의 매카닉스(mechanics)가 서로 매칭되어야 한다. 이러한 관계에서는, 상반되는 필요 조건이 존재한다. 전력 제어 소자에 대해 소정의 최대 변위 시간이 유지되어야 하며, 과도한 구동 토크가 제어 소자의 바인딩(binding) 또는 아이싱(icing)의 경우에 사용 가능하게 되어야 한다. 직류 모터는 가능한 최저 전류로 소정의 위치에서 유지되어야 한다; 차량 전기 시스템 내의 최소 로드 피크가 발생되어야 하며, 마지막으로 구동 출력단이 단락 회로에 대해 보호되고 간단한 방법으로 집적 가능하도록 구성되어야 한다; 즉, 출력단에 필요한 최대 전류는 가능한 한 낮아야 한다.

이들 필요 조건 전부가, 단락 회로에 대해 안전한 공지된 출력단에서 만족되는 것은 아니다. 공지된 출력단에서는 단락 회로 전류에 이르기까지의 최대 전류가 허용되어 가능한 한 짧은 변위 시간을 얻게된다. 이것은 또한 높은 초과 토크(high excess torque)를 유도한다. 그러나, 사용된 직류 모터는 특히 가속 및 제동 중의 변위 동작 동안 구동 제어를 변화시키는 경우 높은 전류 또는 전류 피크를 발생한다. 이러한 방식으로, 자동차의 전기 시스템은 크게 로드되어 상당한 전압붕괴 및 강하가 일어나게 된다. 더욱이, 매우 강한 전력 세기의 출력단은 집적하는데 어려울 수 있어 비용도 이에 따르게 된다.

그러므로, 공지된 출력단은 직류 모터를 구동하기 위해 출력단상에 요구된 상반되는 필요 조건을 만족하게 수행할 수 없다.

저전력의 출력단이 전기 컨슈머 또는 모터를 제어하기 위해 사용되어야 한다면, 컨슈머를 구동하거나 또는 직류 모터를 변위시키는 경우의 전류 또는 전압 피크 때문에, 공지된 단락 회로 보호기가 삽입되어, 정상 변위 동안 구동을 준 스위치 오프(quasi switch off)시킨다.

그러므로, 본 발명의 목적은 구동 유닛의 전력 제어 소자를 구동하기 위한 장치를 제공하여, 상반되는 필요 조건이 가능한 한 최상으로 만족되고, 구동 시스템의 다른 특성(특히, 필수 변위 시간)에 크게 영향을 받지 않고, 특히 차량 전기 시스템에 관한 로드를 가능한 한 낮게 하는 것이다.

이것은 본 발명의 특허청구의 범위의 독립항의 특성에 의해 달성된다.

본 발명의 장치는 직류 모터를 구동하기 위한 풀-브리지 출력단을 규정하는한편, 내압 단락 회로(withstand short circuit)에 대한 능력이 제공되어, 최대 단락 회로 전류값의 초과에 대해서는 출력 단의 개별적인 트랜지스터를 통해 전류를 모니터링하고, 단락 회로의 경우에는 출력단을 스위치 오프하는 반면, 풀-브리지 출력단을 통하는 전류는 전류를 제어하기 위해 소정의 제한값으로 제한되며, 펄스형 구동 신호가 클럭킹되어 이 제한값이 초과하는 것을 방지한다. 그 다음, 이러한 제한값은 변위 동작 동안의 정상 동작 중 발생하는 전류 피크의 피크 값보다 작고, 특히 스위치 온 피크 및 역전류 피크보다 작은 값이다. 따라서, 결과는 컨슈머를 통한 전류를 오동작의 경우뿐만 아니라 모든 동작 상태에서의 소정의 제한값으로 제한하는 것이다.

DE-OS 3,718,309는 2개의 대향하는 스위치 소자들이 구동 유닛의 전력 제어 소자를 구동하기 위해 풀-브릿지 출력단 프리-휠링 상태(free-wheeling phase)에서 활성화된다는 것을 개시한다.

발명의 장점

상술한 상반되는 필요 조건은 본 발명에 의해 만족된다.

상반되는 필요 조건은 본 발명에 의해 서로 최적의 방식으로 관련된다. 이것은 차량 전기 시스템의 로드가 변위 시간을 상당히 감소시키지 않고도 변위 동작동안 가능한 한 낮게 유지되게 하는 전류 제한 때문에 가능하다. 제어 소자 매카닉스[기어링(gearing), 스프링 복구(return spring), 모터]는 변위 시간 및 유지 전류에 대한 목적을 최적화할 수 있다.

더욱이, 출력단 자체는 모터의 최대 허용 가능한 전류가 아니라, 소정의 전류 제한값에 대해서 설계되는 것이 장점이다. 따라서, 출력단은 그다지 큰 전력을 필요로 하지 않으므로, 더 저렴하다.

명백하게, 최대 전류가 출력단의 영역 및 전기 모터 내에서 미리 정해진다. 따라서, 출력단 및 직류 모터의 영역 내의 보다 작은 배선 단면이 선택되어 유사하게 비용을 감소시킬 수 있다.

변위 동작 동안의 높은 전류 피크가 본 발명에 의해 회피될 수 있어서, 제어장치 전원의 전압 강하가 기본적으로 회피될 수 있다. 이로 인해, 차량 전기 시스템 상의 부하가 상당히 감소된다.

더욱이, 직류 모터에 대한 비용을 절감하여, 동일한 효과의 보다 소형의 장치 설계가 가능하다.

본 발명의 과정은 출력단을 간단하게 집적할 수 있음으로 인해 특히 중요하다. 소자의 집적은 저전력 소자를 사용하고, 전력 감소의 결과 소자의 전류를 제한하기 때문에 가능하다. 또한, 소자용 대규모 냉각 장치가 필요하지 않다.

본 발명의 주된 장점은 동작 신뢰성을 보증하는데 있어 특히 중요하다. 컨슈머를 통해 흐르는 전류를 제한값으로 제한하는 것은 오전류(fault currents), 특히 전기 컨슈머(플러스 방향 단락 회로)를 통해 흐르는 단락 회로로 인해 발생되는 단락 회로 전류를 계수한다. 이들 측정은 예컨대 접지에 대한 컨슈머 단자의 단락 회로에 대한 보호를 제공하지 않는다. 이러한 이유로 인해, 개별적인 트랜지스터를 통하는 전류는 단락 회로의 발생으로 오동작하는 경우, 출력단을 안전한 상태로 변화시키는 것이 모니터된다. 이러한 동작(반응)은 예를 들어, 트랜지스터를 통과하는 전류의 제어 또는 출력단의 스위칭 오프를 포함한다.

다른 장점은 첨부된 특허청구의 범위뿐만 아니라 후술될 실시예의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명의 도면에 도시된 실시예에 대해 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명을 구현하기 위해 전력 제어 소자를 구동하기 위한 제어 시스템의 블럭도이다.

제2도는 신호 트레이스로 종래의 제어 시스템과 비교되는 본 발명의 동작을 도시한다.

제3도는 단락 회로 검사필(proof) 출력단의 단락 회로 보호의 원리를 도시한다.

양호한 실시예의 상세한 설명

제1도는 본 발명이 구현되는 전력 제어 소자를 구동하기 위한 제어 시스템의 개략적인 회로도이다. 참조부호(10)는 입력선(12 내지 14)을 갖는 컴퓨터 소자(computer element)이다. 이들 선은 측정 디바이스(16 내지 18)에 컴퓨터 소자(10)를 접속시킨다. 또한, 컴퓨터 소자(10)는 구동 회로(24)로 리드되는 출력선(20 및 22)을 갖는다. 출력선(20)은 선(22 및 96)이 접속된 논리 유닛(25)에 리드된다. 논리 유닛(25)의 4개의 출력선(32, 34, 36 및 38)은 풀-브리지 출력단(40)의 스위치 소자 각각에 리드된다.

양호한 실시예에서, 논리 유닛(25)은 선(20)이 접속되어 있는 제1 논리회로(26)를 포함하고, 논리 회로(26)의 출력선(28)은 논리 장치(30)로 리드된다. 또한, 논리 유닛(25)은 선(22)이 접속되어 있는 제2 논리 회로(42)를 포함하고, 제2 논리 회로(42)의 출력선(44)은 유사하게 논리 장치(30)에 접속되어 있다.

풀-브리지 회로(40)는 선(32)이 할당되어 있는 제1 스위치 소자(46)를 포함한다. 제1 스위치 소자(46)는 선(48)을 통해 동작 전압의 양극(positive pole)(50)에 접속된다. 한편, 스위치 소자(46)는 선(38)이 할당된 제2 스위치 소자(54)에 선(52)을 통해 접속된다. 스위치 소자(54)는 선(56)을 통해 측정 저항(58)에 접속되고, 동작 전압의 음극(negative pole)(62)에 선(60)을 통해 접속된다. 또한, 풀-브리지 회로(40)는 선(66)을 통해 동작 전압의 양극(50)에 접속되고 선(68)을 통해 제4 스위치 소자(70)에 접속되는 제3 스위치 소자(64)를 갖는다. 스위치 소자(70)는 선(52)을 통해 저항기(58)에 접속되고, 선(60)을 통해 동작 전압의 음극(62)에 접속된다. 선(34)은 스위치 소자(64)에 할당되고, 선(36)은 스위치 소자(70)에 할당된다. 선(74)은 선(68)으로부터 회로 장치(24)의 단자(76)로 리드되고, 선(78)은 선(52)으로부터 회로 장치(24)의 단자(80)로 리드된다. 전기 모터(82)는 직류 모터가 양호하며, 단자들(76 및 80) 사이에 접속된다. 직류 모터는 매카니칼(mechanical) 접속(84)을 통해 전력 제어 소자(86), 특히 스로틀 플립에 접속된다. 선(88)은 풀-브리지 회로를 통해 흐르는 전류를 검출하기 위해 선(60)으로부터 비교기(90)로 리드된다. 비교기의 다른 입력은 선(92)에 접속되고, 이 선(92)은 기준 전압 소스(94)와 비교기(90)를 접속시킨다. 출력선(96)은 2개의 논리 회로(26 및 42)에 접속되는 논리 유닛(25)으로 리드된다.

컴퓨터 소자(10)는 측정 디바이스(16 내지 18)에 의해 검출된 동작 변수에 따라 전력 제어 소자 또는 모터(82)를 조정하기 위한 출력 신호를 형성한다. 이들 동작 변수는 양호하게는 가속기 페달 위치, 스로틀 플랩 위치, 엔진 rpm, 엔진 온도 등이다. 컴퓨터 소자(10)는 위치 제어의 상황에 적합하게 출력 신호를 형성한다. 이들 출력 신호들은 제1 회전 방향에 대해서는 선(20)을 통해, 그리고 제2 회전 방향에 대해서는 선(22)을 통해 구동 회로(24)에 출력된다. 출력 신호는 펄스형 신호의 형태이고, 양호한 실시예에서는, 신호는 펄스 폭 변조 신호이다. 펄스 폭은 모터에 전류가 인가되어 전력 제어 소자가 조정되는 기간 동안 결정된다. 이 펄스 폭 변조 신호는 해당 선을 통해 제1 및 제2 논리 회로(26 및 42)로 전도되고, 그곳에서 비교기(90)의 논리 출력 신호와 비교된다. 비교기(90)의 논리 출력 신호는 선(96)을 통해 논리 회로에 공급된다. 논리 회로(26 또는 42)는, 펄스 폭 변조 신호가 반전되고 반전된 펄스 폭 변조 신호가 논리 NOR-기능을 통해 비교기 출력 신호 레벨에 연결되도록 구성된다. 따라서, 논리 회로는, 펄스 폭 변조 신호가 고 신호 레벨을 나타내지만 비교기 출력 신호 레벨은 낮은 경우, 고 신호 레벨이 출력선(28 또는 44)상에 나타나는 기능을 만족시켜야 한다. 모든 다른 경우에서, 선(28 또는 44)상의 신호는 저 레벨을 나타낸다. 다른 접속들은 또한 상술한 것 이외의 장점을 제공한다.

선(96)상의 신호 레벨은, 측정 저항기(58) 양단의 강하된 전압을 소자(94)에 의해 발생된 기준 전압과 비교함으로써, 비교기(90)에 의해 형성된다. 이 기준 전압은, 컨슈머 및 브리지를 통해 흐르는 전류의 소정의 제한값에 전압값이 상응하도록 고정되는 전압값이다. 측정 저항기(58) 양단의 전압이 기준 전압 값을 초과한다면, 이는 전류가 소정의 제한값을 초과한다는 것을 나타낸다. 비교기(90)의 출력 신호 레벨이 고 레벨로 변환한다. 비교기 출력이 고신호 레벨을 나타낸다면, 논리 회로(26 또는 42)는 펄스 폭 변조 신호의 가능한 현재의 고 신호 레벨을 차단하여, 비교기가 다시 자신의 레벨로 변환될 때까지, 즉 저항기(58) 양단의 전압이 기준값 이하로 강하할 때까지 구동이 중단된다.

논리 장치(30)는 선(28 또는 44)을 통해 공급된 신호를 수신하고, 인입 신호에 대응하여, 풀-브리지 출력단의 스위치 소자를 활성화시키기 위해 해당 선을 선택한다. 선(28)상의 정(positive) 신호 레벨의 경우, 전류 흐름은 선(34 및 38)을 통해 소자(64 및 54)가 폐쇄되는 순방향으로 트리거된다; 반면, 신호(28)상의 부(negative) 신호 레벨의 경우에는, 프리 러닝 상태가 가정되고, 모든 스위치 소자들이 개방되거나, 또는 양호한 실시예에서는, 전류가 브리지 내에서 자유롭게 흐르는 대신 전류가 차량 전기 시스템 내로 역류하지 못하도록 스위치 소자(64 및 46)는 선(34 및 32)을 통해 폐쇄된다; 이러한 방식으로, 논리 회로(30)는 선(44) 상의 신호를 처리한다. 신호(44) 상의 정 신호 레벨은 모터가 역방향으로 동작하는 것을 지시하여, 전류 흐름 상태에 대해, 스위치 소자(70 및 46)가 선(32 및 36)을 통해 폐쇄되게 한다. 본 명세서에서는 또한, 저 신호 레벨이 선(44) 상에 있고, 모든 스위치 소자들이 개방될 때 프리 러닝 상태가 가정되거나; 양호한 실시예에서는, 스위치 소자(64 및 46)은 전류가 차량 전기 시스템으로 역류하지 못하도록 폐쇄된다.

측정 저항기(58) 양단의 전압 강하가 조정된 값을 초과한다면, 출력단은 프리 러닝 상태로 전이되어 구동이 중단되고, 최종적으로 모터(82)를 통해 흐르는 전류가 미리 조정된 값으로 제한된다. 강하된 전압 값이 조정된 값 이하로 떨어지자마자, 출력단이 다시 인에이블되어 펄스 폭 변조 신호의 정 신호 레벨이 전류의 흐름을 제공하는데 다시 효과적으로 되도록 신호 레벨이 비교기의 출력에서 변화되고, 모터가 이에 따라 작동된다.

설명된 양호한 실시예 이외에 다른 실시예에서는 정 논리 대신에 부 논리가 사용될 수 있다. 즉, 전류 상태의 흐름이 선(20 및 22) 및/또는 선(32, 34 36 및 38)상의 구동 신호의 저 레벨에 의해 트리거될 수 있다; 반면에, 프리 러닝 상태가 고 신호 레벨에 할당된다. 비교기(90)가 히스테리시스(hysteresis)를 가질 수 있다.

이용된 단락 회로 보호의 원리가 제3도에 도시된다. 스위치 소자(46, 54, 64 및 70) 각각은 회로 소자를 통해 흐르는 전류를 검출하기 위한 수단 (예를 들어, 소위 전류 감지 FET을 이용함으로써)을 각각 포함한다. 개별적인 스위치 소자를 통해 흐르는 전류가 단락 회로 전류 임계값을 초과한다면, 최소한 이 스위치 소자는 스위치 오프된다. 출력단의 단락 회로 보호에 대한 이러한 측정은 출력단을 통해 흐르는 전류를 제한하는 것과 무관하다. 이것은 전류 검출기(102)와 함께 트랜지스터(100)를 갖는 스위치 소자(46)의 예로 도시된다. 검출된 전류는 선(104)을 통해 비교기(106)로 흐른다. 여기서, 전류는 미리 조정된 전류 값(Imax)(단락 회로 전류)와 비교되고, 검출된 전류가 제한 값을 초과하는 경우 출력 신호가 발생된다.비교기의 출력선(108), 및 스위치 소자(26)의 구동선(32)은 모두 NAND-게이트(110)에 접속된다. 단락 회로의 경우, 트랜지스터의 구동은 단락 회로 전류값이 초과될 때 중단된다. 오전류 및 특히 전기 컨슈머(플러스로의 단락 회로)를 통한 단락 회로 때문에 발생하는 단락 회로 전류가 발생할 때 컨슈머를 통해 흐르는 전류가 제한값에 제한되므로 개별적인 스위치 소자들에 의해 제어되는 상기 전류와 전체 브리지에 의해 제한되는 전류간의 상호작용이 발생한다. 이러한 측정 수단은 예를 들어, 컨슈머가 단락 회로 [예를 들어, 제어 구동 시 트랜지스터(64)를 통한 단락 회로] 내에서 접지에 클램프되는 경우에 보호되지 않는다. 이러한 이유로, 단락 회로로부터 오동작이 발생되는 경우에, 개별적인 트랜지스터를 통과하는 전류가 모니터되어 출력단이 안전한 상태로 전이된다. 예를 들어, 이러한 반작용(reaction)은 트랜지스터를 통과하는 전류를 제한하거나, 또는 출력단의 스위치 오프로 정의된다.

스위치 온 및 역전류 피크는 단락 회로 보호 출력단을 제한하는 추가 전류에 관한 본 발명의 절차로 변위 동작동안 제한(capping)된다. 이것은 변위 시간을 크게 손실시키지 않고 달성된다.

상술한 것은 제1 위치로부터 제2 위치로 직류 전류 모터(82)를 제어하기 위한 예로서 제2도의 신호 트레이스를 참조로 하여 도시된다. 제2a도에서, 시간은 수평축을 따르고, 전력 제어 소자(스로틀 플랩)의 위치(a)는 수직 축을 따른다. 제2b도에서, 모터를 통해 흐르는 전류는 수직 축을 따른다. 여기서는, 모터가 위치(α₁)에 있고, 전류(I₁)에 의해 이 위치에 유지된다고 가정된다. 시점(T₀)에서, 구동 신호의 점프형 변화는 스로틀 플랩의 폐쇄(closure)에서 발생한다. 이것은 이 실시예에서, 본 발명이 값(I₂)(파선으로 도시)에는 도달하지 않는 전류의 급격한 증가가 일어나기 때문이다. 본 발명에 있어서, 이 전류는 점선으로 표시된 스위치 온 피크를 회피하도록 예를 들어, 실선으로 도시된 것처럼 5A로 제한된다. 그리고 나서, 모터가 그 변위 속도에 도달될 때까지 전류가 강하하도록 모션이 설정된다. 시점(T₁)에서, 새로운 위치(α₀)에 이르렀기 때문에 모터가 제동된다. 이것은 본 발명에서는 예를 들어, -15 A인 전류 피크(I₃)에 기인하는 카운터 전압을 유도한다. 본 발명에 있어서, 이러한 역전류 피크가 예를 들어, -5A 또는 다른 값으로 제한된다. 그리고 나서, 전류는 이전 전류 값의 범위 내에 있는 유지 전류를 서서히 나타낸다. 제2a도는, 본 발명에 의하지 않은 점선으로 표시된 변위 곡선과는 별도로, 본 발명에 의해 얻어진 모터의 범위를 분명하게 도시한다. 변위 시간의 심각한 감소가 식별될 수 없다.

스로틀 플랩의 제어를 도시하는 실시예 이외에, 본 발명은 또한 디젤 엔진의 주입 펌프 레버의 제어와 결합하여 이용될 수 있다.

더우기, 비교기(90)에는 측정 저항기(58) 및 출력단 소자 외부의 기준 전압 소스(94)가 장착될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전류 제한 과정은 구동 회로와 함께 풀-브릿지 출력단의 다른 회로 구현에 적용될 수 있다. 단락 회로 측정이 간명함을 이유로 도시되지 않았다; 하지만, 물론 그것들은 출력단의 상황에서 구현될 수 있다.

정 및 부 전류에 대한 제한값의 입력 이외에, 2개의 제한 값이 예를 들어, 폐쇄 방향에 스로틀 회로를 변위시키기 위해 큰 전류가 허용되도록 제공된다.

또한 제한 값은 우수한 방식으로 엔진 온도, 코일 온도, 주변 온도, 스로틀 플랩의 위치 등과 같은 동작 변수에 따라 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 우수한 실시예에서, 전류 제한은 예를 들어, 스로틀 플랩이 잼밍(jamming)되거나 타이트하게 동결되었을 때와 같은 특정 동작 상황 시에 선(도시되지 않음)을 통해 컴퓨터에 의해 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 전류 제한은 시간 평균에서 소정의 제한값에 대응하는 전류가 컨슈머 및 출력단을 통해 흐르도록 구성된다.

Claims (11)

1. 자동차(motor vehicle)의 구동 유닛의 전력 제어 소자를 구동하기 위한 장치에 있어서,

   단락 회로에 대해 보호되고, 상기 전력 제어 소자에 접속되어 전기 모터(82)에 전류를 공급하는 풀-브리지(full-bridge) 출력단(24);

   적어도 1개의 펄스형 신호에 의해 구동되는 스위치 소자(46, 54, 64, 70);

   상기 풀-브리지 출력단 및 이에 접속된 상기 모터를 통해 흐르는 전류가 적어도 1개의 미리 조정된 제한값(94)을 초과할 때 상기 제한값으로 제한되어 상기 구동의 중단을 가져오며, 상기 전류가 상기 제한값이하로 떨어질 때 상기 구동을 재개하기 위한 전류 제한 수단(90); 및

   상기 출력단의 각각의 스위치 소자를 통해 흐르는 상기 전류를 모니터링하여 상기 적어도 하나의 스위치 소자에 단락 회로가 있는 경우 상기 풀-브리지 출력단을 스위치 오프시키기 위한 단락 회로 모니터링 수단(106)

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 펄스형 구동 신호는 펄스 폭 변조 신호인 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 풀-브리지 출력단은 상기 모터의 2개의 회전 방향에 대한 활성화 상태(energization phase) 및 프리 휠링 상태(free wheeling phase)에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 활성화 상태 동안 적어도 1개의 미리 조정된 제한값이 초과될 때 상기 활성화 상태를 중단하고, 모든 스위치 소자들이 개방되거나 또는 대향하여 배치된 2개의 스위치 소자가 폐쇄되는 프리 휠닝 상태를 개시하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 모터는 직류 모터이며, 상기 직류 모터를 통해 흐르는 전류는 피크값을 갖는 전류 트레이스를 제공하기 위하여 시간의 함수로서 표시될 수 있으며, 상기 전류의 상기 제한값은 상기 직류 모터가 변위될 때 정상 동작에서 상기 피크값보다 작은 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전류는 소정의 전류 방향에서 상기 모터를 통해 흐를수 있으며, 상기 제한 수단의 상기 제한값은 상기 전류 방향 및 동작 변수들중 적어도 하나에 따라 미리 정해지는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
7. 제1항에 있어서, 소정의 동작 상황에서 상기 제한 수단의 상기 제한값을 고려하지 않는 컴퓨터 소자 통합 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어소자의 구동 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 모터 구동의 중단과 재개 사이의 전류값에 대하여 히스테리시스(hysteresis)가 제공되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 스위치 소자 각각에서의 상기 모니터링 수단은 상기 하나의 스위치 소자를 통해 흐르는 전류를 임계값과 비교하며 상기 임계 값을 초과할 때 이에 대응하는 하나의 스위치 소자를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 풀-브리지 출력단은 출력단 컴포넌트로 집적되고, 상기 전류의 제한은 상기 출력단의 외부 회로에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제한 수단의 상기 제한값을 증가시키기 위한 수단을 포함하는 컴퓨터 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 소자의 구동 장치.