SE536484C2 - Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle - Google Patents
Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- SE536484C2 SE536484C2 SE1250471A SE1250471A SE536484C2 SE 536484 C2 SE536484 C2 SE 536484C2 SE 1250471 A SE1250471 A SE 1250471A SE 1250471 A SE1250471 A SE 1250471A SE 536484 C2 SE536484 C2 SE 536484C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- control unit
- output
- designed
- current
- drive stage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/18—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to reversal of direct current
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
25 30 533 484 ett nämnt förlorande av den interna jordpotentialen hos nämnda medel inte utgången bli aktiv. Det inses vilka katastrofala följder förenade med livsfara detta skulle kunna få om exempelvis en bussdörr, kran eller dylikt helt plötsligt skulle styras okontrollerat. 533 484 a said loss of the internal ground potential of said means does not output become active. It is realized what catastrophic consequences associated with danger to life this could have if, for example, a bus door, crane or the like were suddenly controlled uncontrollably.
Detta är anledningen till att elektriska styrenheter av detta slag uppvisar en nämnd inrättning.This is the reason why electrical control units of this kind have a mentioned device.
En elektrisk styrenhet av ett slag närbesläktat med den inled- ningsvis definierade är tidigare känd genom US 6 292 341 B1, vilken sysselsätter sig med problemet av förlorad jordanslutning hos en sådan styrenhet.An electrical control unit of a type closely related to the one initially defined is previously known from US 6,292,341 B1, which deals with the problem of lost ground connection of such a control unit.
Anledningen till att nämnda likriktarorgan, normalt en så kallad frihjulsdiod, är anordnat i den andra strömvägen, är att den ska skydda drivsteget mot avslag av utrustning som styrs av den elektriska styrenheten och utgör induktiva laster och därigenom genom sin tröghet fortsätter driva ström efter sådant avslag.The reason why said rectifier means, normally a so-called freewheel diode, is arranged in the second current path, is that it must protect the drive stage against rejection of equipment controlled by the electric control unit and constitute inductive loads and thereby by its inertia continue to drive current after such rejection. .
Denna ström som måste dras från utgången till utrustningen un- der kort tid kan då gå igenom likriktarorganet istället för drivste- get som är i inaktivt tillstånd och då skulle skadas av en sådan ström.This current, which must be drawn from the output of the equipment for a short time, can then pass through the rectifier means instead of the drive stage which is in an inactive state and would then be damaged by such a current.
Emellertid uppvisar en utrustning av ifrågavarande slag en extern jordanslutning, d v s en jordanslutning belägen utanför styrenhe- ten, och detta innebär att i det fall nämnda medel förlorar sin jordpotential och drivsteget befinner sig i inaktivt tillstånd, då kommer en ström att gå från likspänningskällan till styrenhetens ingång, igenom likriktarorganet och till den externa jorden, och om denna ström är tillräckligt stor kan utgången anses vara aktiv, vilket inte är tillåtet. 10 15 20 25 30 536 1184 Det är känt att hos elektriska styrenheter av detta slag lösa detta problem genom att förse dem med en nämnd inrättning utformad så att Iikriktarorganet normalt är frånkopplat och endast kopplas in när det behövs, d v s under kort tid vid nämnt avslag av ut- rustningen. Följaktligen kommer vid inaktivt tillstånd hos drivste- get, d v s vid inaktiv utgång hos styrenheten, Iikriktarorganet (fri- hjulsdioden) att vara frånkopplat, och skulle då nämnda medel förlora jordpotentialen kommer nämnda medel få en potential som väsentligen motsvarar den hos nämnda likspänningskälla, exempelvis +24 V i det fall likspänningskällan är ett 24- voltsbatteri. Samtidigt kommer utgången att få en potential nära jordpotential i och med att lasten (utrustningen) jordas externt.However, an equipment of the type in question has an external earth connection, i.e. an earth connection located outside the control unit, and this means that in case the said means loses its earth potential and the drive stage is in an inactive state, then a current will go from the DC voltage source to the control unit. input, through the rectifier means and to the external ground, and if this current is large enough, the output can be considered active, which is not allowed. It is known to solve this problem in electrical control units of this kind by providing them with a said device designed so that the rectifier means is normally disconnected and only switched on when needed, ie for a short time at said rejection. of the equipment. Consequently, in the inactive state of the drive path, i.e. in the inactive output of the control unit, the rectifier means (freewheel diode) will be disconnected, and should said means lose the ground potential, said means will have a potential substantially corresponding to that of said DC source, e.g. 24 V in the event that the DC voltage source is a 24-volt battery. At the same time, the output will have a potential close to earth potential as the load (equipment) is earthed externally.
Detta innebär att drivsteget kommer att uppleva en stor negativ potential mellan utgången och styrenhetens normalt interna jord (nämnda medel). För vissa typer av drivsteg är detta inte accep- tabelt och då fungerar inte en inrättning av just beskrivet slag.This means that the drive stage will experience a large negative potential between the output and the control unit's normally internal earth (said means). For certain types of drive steps, this is not acceptable and then a device of the type just described does not work.
Detta är drivsteg som har ett inbyggt induktansskydd mot uppträ- dande av negativa spänningar just mellan utgången och nämnda medel för tillhandahållande av intern jordpotential. Skulle en nämnd stor negativ spänning uppträda skulle ett sådant drivsteg för att skydda sig övergå till aktivt tillstånd och därmed göra ut- gången aktiv. Detta skydd klarar dock bara mycket korta negativa pulser, men i fallet av förlust av jordpotentialen hos nämnda me- del kommer ju drivsteget att uppleva en permanent negativ spän- ning, och då blir energin för stor och drivsteget går sönder. För- utom de kostnader det kommer att innebära att drivsteget går sönder innebär detta även att utgången blir permanent aktiv och inte går att slå av, vilket är betydligt allvarligare. 10 15 20 25 30 535 4811 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en elekt- risk styrenhet av inledningsvis definierat slag som uppvisar en alternativ utformning av en nämnd inrättning för förhindrande av att vid förlust av nämnda interna jordpotential hos nämnda medel vid inaktiv nämnd utgång denna utgång blir aktiv, vilken dessut- om gör det möjligt att i en sådan elektrisk styrenhet använda ett drivsteg av ovan beskriven typ med inbyggt induktansskydd mot negativa spänningar.These are drive stages that have a built-in inductance protection against the occurrence of negative voltages just between the output and the said means for providing internal earth potential. Should a mentioned large negative voltage occur, such a driving step to protect oneself would transition to an active state and thus make the output active. However, this protection can only handle very short negative pulses, but in the case of loss of the earth potential of the said means, the drive stage will experience a permanent negative voltage, and then the energy becomes too large and the drive stage breaks. In addition to the costs that will mean that the drive stage breaks, this also means that the output becomes permanently active and cannot be switched off, which is much more serious. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide an electrical control unit of initially defined type which has an alternative design of a said device for preventing loss of said internal ground potential of said means in case of inactivity. said output this output becomes active, which moreover makes it possible to use in such an electrical control unit a drive stage of the type described above with built-in inductance protection against negative voltages.
Detta syfte uppnås genom att förse en elektrisk styrenhet av in- ledningsvis definierat slag med en inrättning som innefattar or- gan utformade att mäta strömmen från likriktarorganet till nämn- da utgång, medel utformade att jämföra den uppmätta strömmen med ett tröskelvärde, medel utformade att bestämma att nämnda förlust av jordpotential är för handen om den uppmätta strömmen överstiger nämnda tröskelvärde under åtminstone en förutbe- stämd tid och samtidigt styraggregatets styrsignal till nämnda drivsteg är den för nämnda inaktiva tillstånd samt organ utforma- de att vid sådant bestämmande bryta styraggregatets anslutning till styrenhetens ingång.This object is achieved by providing an electrical control unit of initially defined type with a device comprising means designed to measure the current from the rectifier means to said output, means designed to compare the measured current with a threshold value, means designed to determine that said loss of earth potential is at hand if the measured current exceeds said threshold value for at least a predetermined time and at the same time the control unit's control signal to said drive stage is that for said inactive state and means designed to break the control unit's connection to the control .
Genom en sådan utformning av inrättningen kan den fastställa när en nämnd förlust av jordpotential är förhanden vid inaktiv ut- gång och när detta görs bryta styraggregatets anslutning till styr- enhetens ingång och därigenom likspänningskällans matning till styraggregatet (styrenhetens interna last). Detta innebär att lik- 10 15 20 25 30 536 484 riktarorganet alltid kommer att sitta anslutet mellan drivstegets utgång och nämnda medel för tillhandahållande av intern jordpo- tential, och drivsteget kommer aldrig att uppfatta någon stor ne- gativ spänning mellan utgången och detta medel när detta tappar anslutningen till jordpotential. Således kommer i fallet av ett driv- steg av ovannämnd typ med inbyggt induktansskydd detta skydd i ett sådant fall inte slås på, så att inte heller drivsteget går sönder och utgången blir aktiv.Through such a design of the device, it can determine when a mentioned loss of earth potential is present at inactive output and when this is done break the control unit's connection to the control unit input and thereby the DC power supply to the control unit (control unit internal load). This means that the rectifier means will always be connected between the output of the drive stage and said means for providing internal ground potential, and the drive stage will never perceive any large negative voltage between the output and this means when this loses the connection to ground potential. Thus, in the case of a drive stage of the above-mentioned type with built-in inductance protection, this protection in such a case will not be switched on, so that the drive stage does not break and the output becomes active either.
För att med säkerhet veta att matningen från nämnda likspän- ningsskälla till styrenhetens styraggregat ska avbrytas mäts så- ledes vid styrsignal från styraggregatet till drivsteget för inaktivt tillstånd strömmen från likriktarorganet till utgången. Vid förlust av jordpotentialen hos medlet för att tillhandahålla denna och vid förekomst av en externt jordad last (utrustning) resulterar ju en ström från likspänningskällan genom styrenheten via likriktaror- ganet och utrustningen till extern jord. Genom att jämföra denna ström med ett tröskelvärde tillförsäkras att det inte är frågan om någon mindre störström, som någon läckström eller dylikt. Ge- nom att dessutom sätta kravet på att den uppmätta strömmen ska överstiga nämnda tröskelvärde under åtminstone en förutbe- stämd tid kan det även undvikas att det rör sig om den ström som normalt drivs av ifrågavarande utrustning igenom nämnda andra strömväg vid övergång av drivsteget till inaktivt tillstånd.In order to know with certainty that the supply from the said DC voltage source to the control unit's control unit is to be interrupted, the current from the rectifier means to the output is thus measured at the control signal from the control unit to the drive stage for the inactive state. In the event of loss of the earth potential of the means for supplying it and in the presence of an externally earthed load (equipment), a current results from the direct voltage source through the control unit via the rectifier device and the equipment to external earth. By comparing this current with a threshold value, it is ensured that it is not a question of a smaller disturbance current, such as a leakage current or the like. By further setting the requirement that the measured current must exceed said threshold value for at least a predetermined time, it can also be avoided that this is the current normally driven by the equipment in question through said second current path when the drive stage is switched to inactive. permission.
Enligt en utföringsform av uppfinningen uppvisar inrättningen ett organ anordnat att filtrera bort av strömmätningsorganet uppmät- ta strömmar med en frekvens överstigande ett lågpassfiltergräns- värde och tillse att endast värden på uppmätta strömmar med en frekvens under detta gränsvärde sänds till nämnda jämförarme- 10 15 20 25 535 43-1 del. Härigenom säkerställs att korta strömpulser (strömspikar) ej härrörande från en kontinuerlig ström filtreras bort och inte tolkas som ett inträffande av en nämnd förlust av jordpotential.According to an embodiment of the invention, the device has a means arranged to filter out of the current measuring means measured currents with a frequency exceeding a low-pass filter limit value and to ensure that only values of measured currents with a frequency below this limit value are sent to said comparator meter. 535 43-1 del. This ensures that short current pulses (current spikes) not originating from a continuous current are filtered out and not interpreted as an occurrence of a said loss of earth potential.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen uppvisar nämnda drivsteg ett organ för skydd mot uppträdande av höga negativa spänningar mellan nämnda utgång och nämnda medel för till- handhållande av en intern jordpotential. En elektrisk styrenhet enligt uppfinningen är som förklarats ovan speciellt lämpad för fallet att drivsteget är av denna typ, vilket inte är möjligt hos tidi- gare kända elektriska styrenheter av inledningsvis definierat slag.According to another embodiment of the invention, said drive stage has a means for protection against the occurrence of high negative voltages between said output and said means for providing an internal earth potential. As explained above, an electric control unit according to the invention is particularly suitable for the case that the drive stage is of this type, which is not possible with previously known electric control units of an initially defined type.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda be- stämmandemedel en mikrokontroller.According to another embodiment of the invention, said determining means is a microcontroller.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda be- stämmandemedel utformat att styra ett nämnt brytarorgan i form av en halvledarbaserad brytare, såsom en halvledaranordning av släckbar typ, t ex en IGBT (lnsulated Gate Bipolar Transistor). I en elektrisk styrenhet av detta slag är en sådan halvledarbaserad brytare lämplig och önskvärd bl a med tanke på dess ringa plats- behov, höga tillförlitlighet och låga kostnad.According to another embodiment of the invention, said determining means is designed to control said switching means in the form of a semiconductor-based switch, such as a semiconductor device of extinguishable type, for example an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). In an electrical control unit of this type, such a semiconductor-based switch is suitable and desirable, among other things, in view of its low space requirements, high reliability and low cost.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda likriktarorgan åtminstone en diod. Ett utnyttjande av en så kallad frihjulsdiod som likriktarorgan är en enkel och ändamålsenlig lösning. 10 15 20 25 535 484 Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda be- stämmandemedel utformat att som nämnda förutbestämda tid an- vända en tid som är åtminstone 1.5, företrädesvis åtminstone 3, gånger så lång som den tid en induktiv last i form av den utrust- ning styrenheten är avsedd att styra är beräknad att vid övergång av nämnda drivsteg från aktivt till inaktivt tillstånd genom sin tröghet genom den andra strömvägen dra en ström som översti- ger nämnda tröskelvärde. Genom sådant val av längden på den förutbestämda tiden tillförsäkras att likriktarorganet, såsom en frihjulsdiod, vid avslagen utrustning får leda ström erforderlig tid för att fylla sin uppgift och sådant ledande inte felaktigt bedöms som uppträdande av en förlust av nämnda interna jordpotential.According to another embodiment of the invention, said rectifier means comprises at least one diode. Utilizing a so-called freewheel diode as a rectifier means is a simple and expedient solution. According to another embodiment of the invention, said determining means is designed to use as said predetermined time a time which is at least 1.5, preferably at least 3, times as long as the time an inductive load in the form of the equipment the control unit is intended to control is calculated to draw a current that exceeds said threshold value when the said drive stage changes from active to inactive state through its inertia through the second current path. Such a choice of the length of the predetermined time ensures that the rectifier means, such as a freewheel diode, when the equipment is switched off, has to conduct current required time to fulfill its task and such conducting is not incorrectly judged as occurring by a loss of said internal earth potential.
Samtidigt är det viktigt att nämnda förutbestämda tid ej är så lång att onödig aktivering av utgången erhålls, och det kan vara lämpligt att den är maximalt fyra gånger den tid den induktiva lasten normalt driver nämnda ström över tröskelnivån vid avslag av utrustning.At the same time, it is important that said predetermined time is not so long that unnecessary activation of the output is obtained, and it may be appropriate that it is a maximum of four times the time the inductive load normally drives said current above the threshold level when equipment is turned off.
Uppfinningen avser även ett förfarande för förhindrande av att en utgång hos en elektrisk styrenhet för styrning av utrustning i ett motorfordon blir aktiv p g a att medel för tillhandahållande av en intern jordpotential i styrenheten förlorar jordpotentialen enligt bifogade självständiga förfarandepatentkrav. Resultatet av ut- förande av ett sådant förfarande samt förfaranden enligt utfö- ringsformerna därav definierade i bifogade osjälvständiga förfa- randepatentkrav och fördelarna med dessa framgår med all önskvärd tydlighet av beskrivningen ovan av den elektriska styr- enheten enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 535 484 Vidare avser uppfinningen även ett motorfordon, speciellt hjulbu- ret motorfordon, i synnerhet en lastbil eller en buss, vilket är kännetecknat av att det uppvisar åtminstone en elektrisk styren- het enligt uppfinningen för styrning av utrustning hos motorfordo- net, i synnerhet extrautrustning såsom en kran, dörrar och dylikt.The invention also relates to a method for preventing an output of an electrical control unit for controlling equipment in a motor vehicle from becoming active due to means for providing an internal earth potential in the control unit losing the earth potential according to the appended independent method patent claims. The result of performing such a method and methods according to the embodiments thereof defined in the appended dependent method patent claims and the advantages thereof appear with all desired clarity from the above description of the electrical control unit according to the invention. Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle, in particular a wheeled motor vehicle, in particular a truck or a bus, which is characterized in that it has at least one electric control unit according to the invention for controlling equipment of motor vehicles. net, in particular extra equipment such as a crane, doors and the like.
Ytterligare fördelar med uppfinningen samt fördelaktiga särdrag hos denna framgår av den efterföljande beskrivningen.Further advantages of the invention and advantageous features thereof appear from the following description.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Härefter beskrivs en såsom exempel anförd utföringsform av upp- finningen under hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig 1 är ett förenklat kopplingsschema illustrerande en elektriskt styrenhet enligt en utföringsform av uppfin- ningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING Hereinafter, an exemplary embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 is a simplified wiring diagram illustrating an electrical control unit according to an embodiment of the invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN l Fig 1 visas förenklat uppbyggnaden av en elektrisk styrenhet 1 (ECU = Electronic Control Unit) för styrning av utrustning i ett motorfordon 2, antytt genom streckning, enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Den elektriska styrenheten uppvisar en ingång 3 utformad att förbindas med en likspänningskälla 4, här ett 24-voltsbatteri hos fordonet. Styrenheten uppvisar vidare en utgång 5 utformad att förbindas med en nämnd utrustning 6, vilken liksom likspänningskällan 4 är externt, d v s utanför styr- enheten, jordad, och denna externa jordning är illustrerad genom 10 15 20 25 30 535 484 pilarna 7, 8. Utrustningen 6, här illustrerad genom en lastsymbol, kan exempelvis vara styrdon för dörrar hos ett fordon i form av en buss, styrdon för en kran hos en lastbil eller dylikt.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 1 shows in simplified form the construction of an Electronic Control Unit 1 (ECU) for controlling equipment in a motor vehicle 2, indicated by stretching, according to an embodiment of the present invention. The electric control unit has an input 3 designed to be connected to a direct voltage source 4, here a 24-volt battery of the vehicle. The control unit further has an output 5 designed to be connected to a mentioned equipment 6, which like the direct voltage source 4 is external, ie outside the control unit, grounded, and this external grounding is illustrated by the arrows 7, 8. 6, here illustrated by a load symbol, may be, for example, control means for doors of a vehicle in the form of a bus, control means for a crane of a truck or the like.
Styrenheten uppvisar vidare ett schematiskt antytt drivsteg 9 an- ordnat i en första strömväg 10 mellan ingången 3 och utgången 5 och utformat att i ett aktivt tillstånd styra utgången att vara aktiv för matning av elektrisk energi i den första strömvägen från lik- spänningskällan 4 via utgången 5 till utrustningen 6 och i ett in- aktivt tillstånd förhindra sådan matning via den första strömvägen 10. I figuren antyds att drivsteget 9 är i nämnda inaktiva tillstånd.The control unit further has a schematic indicated drive stage 9 arranged in a first current path 10 between the input 3 and the output 5 and designed to control in an active state the output to be active for supplying electrical energy in the first current path from the direct voltage source 4 via the output 5 to the equipment 6 and in an inactive state prevent such feeding via the first current path 10. In the figure it is indicated that the drive stage 9 is in said inactive state.
Styrenheten har dessutom ett likriktarorgan i form av en så kallad frihjulsdiod 11 parallellkopplat med drivsteget 9 i en andra ström- väg 12 mellan ingången 3 och utgången 5 med ledningsriktning- en mot utgången.The control unit also has a rectifier means in the form of a so-called freewheel diode 11 connected in parallel with the drive stage 9 in a second current path 12 between the input 3 and the output 5 with the line direction towards the output.
Styrenheten innehåller ett styraggregat 13 som bildar styrenhe- tens interna last och innehåller huvudsakligen all elektronik i styrenheten, såsom en processor, kondensatorer och dylikt och är utformat att utarbeta och sända styrsignaler till drivsteget 9 för att styra detta mellan nämnda aktiva och inaktiva tillstånd, vilket är antytt vid 14 och 22. Styraggregatet är anordnat i den andra strömvägen 12 mellan styrenhetens ingång 3 och frihjulsdioden 11.The control unit contains a control unit 13 which forms the internal load of the control unit and contains substantially all electronics in the control unit, such as a processor, capacitors and the like and is designed to prepare and send control signals to the drive stage 9 to control it between said active and inactive states. is indicated at 14 and 22. The control unit is arranged in the second current path 12 between the input unit 3 of the control unit and the freewheel diode 11.
Styrenheten uppvisar medel 15 utformade att tillhandahålla en intern jordpotential i styrenheten genom att vara anslutet till den externa jordpotentialen 7, och styraggregatet 13 och frihjulsdio- den 11 är anslutna till detta medel 15. 10 15 20 25 30 536 flßä 10 Styrenheten uppvisar dessutom en inrättning 17 utformad att vid nämnda medels 15 förlorande av jordpotentialen (antytt genom krysset 30) vid inaktiv utgång 5 förhindra att denna utgång blir aktiv och energimatning sker till utrustningen 6 från iikspän- ningskällan 4. Det är utformningen av denna inrättning som är det karaktäristiska hos föreliggande uppfinning och möjliggör ett användande av ett drivsteg 9 med ovan beskrivet inbyggt induk- tansskydd mot negativa spänningar mellan dess utgång och nämnda medel 15 som ska tillhandahålla en intern jordpotential.The control unit has means 15 designed to provide an internal earth potential in the control unit by being connected to the external earth potential 7, and the control unit 13 and the freewheel diode 11 are connected to this means 15. In addition, the control unit has a device 17 designed to prevent the ground potential (indicated by the cross 30) at inactive output 5 by said inactive means 5 from preventing this output from becoming active and energy supply to the equipment 6 from the voltage source 4. It is the design of this device which is the characteristic of the present invention and enables the use of a drive stage 9 with built-in inductance protection described above against negative voltages between its output and said means 15 which is to provide an internal earth potential.
Ett exempel på ett sådant drivsteg går under benämningen eS- witch.An example of such a driving step is called eSwitch.
En förlust av anslutningen av nämnda medel 15 till jordpotentia- len kan ske av olika anledningar, t ex kan en ringkabelsko, bult eller dylikt lossna eller någon sladd för anslutning till jordpotenti- alen gå av. lnrättningen 17 uppvisar ett organ 18 utformat att mäta den ström som flyter från frihjulsdioden 11 till utgången 5. Detta strömvärde sänds sedan vidare till ett organ 19 anordnat att filtrera bort av strömmätningsorganet uppmätta strömmar med en frekvens överstigande ett làgpassfiltergränsvärde och tillse att endast uppmätta strömmar med en frekvens under detta gränsvärde sänds vidare till ett i lnrättningen ingående jämförarmedel 20, d v s en komparator. Jämförarmedlet 20 är utformat att jämföra den av organet 18 uppmätta strömmen med ett tröskelvärde och sända information om resultatet av denna jämförelse vidare till ett medel 21, här en mikrokontroller. 10 15 20 25 535 *184 11 Medlet 21 är utformat att även mottaga information om styrag- gregatets styrsignal till drivsteget från 14 antytt vid 22 och att bestämma att en nämnd förlust av jordpotential hos medlet 15 är förhanden om den uppmätta strömmen överstiger nämnda trös- kelvärde under åtminstone en förutbestämd tid och samtidigt styraggregatets styrsignal till drivsteget är den för nämnda inak- tiva tillstånd. Mikrokontrollern 21 är utformad att om den på detta sätt kommer fram till att en sådan förlust skett styra ett i inrätt- ningen 17 ingående brytarorgan 23, företrädesvis en halvledar- baserad brytare, såsom en halvledaranordning av släckbar typ, t ex en IGBT, att bryta styraggregatets 13 anslutning till styren- hetens ingång 3 och därmed till likspänningskällan 4.A loss of the connection of said means 15 to the ground potential can occur for various reasons, for example a ring cable lug, bolt or the like can come loose or some cord for connection to the ground potential may come off. The device 17 has a means 18 designed to measure the current flowing from the freewheel diode 11 to the output 5. This current value is then transmitted to a means 19 arranged to filter away currents measured by the current measuring means with a frequency exceeding a low-pass filter limit value and to ensure only a frequency below this limit value is transmitted to a comparator 20 included in the device, i.e. a comparator. The comparator means 20 is designed to compare the current measured by the means 18 with a threshold value and to send information about the result of this comparison on to a means 21, here a microcontroller. The means 21 is designed to also receive information about the control signal of the control unit to the drive stage from 14 indicated at 22 and to determine that a said loss of ground potential of the means 15 is present if the measured current exceeds said comfort. value for at least a predetermined time and at the same time the control signal of the control unit to the drive stage is that of the said inactive state. The microcontroller 21 is designed to, if it comes to this conclusion in such a loss, control a switch means 23 included in the device 17, preferably a semiconductor-based switch, such as a semiconductor device of extinguishable type, for example an IGBT, to break the connection of the control unit 13 to the input 3 of the control unit and thus to the direct voltage source 4.
Nu skall funktionen hos den just beskrivna elektriska styrenheten beskrivas. I det fall medlet 15 är intakt och tillhandahåller en in- tern jordpotential i styrenheten, och styraggregatet 13 sänder en styrsignal 14 och 22 till drivsteget 9 att vara i aktivt tillstånd, kommer utgången 5 att vara aktiv. Likspänningskällan 4 kommer då via den första strömvägen 10 och drivsteget 9 mata utrust- ningen 6 med elektrisk energi. I det ögonblick styraggregatet 13 till drivsteget 9 sänder en styrsignal 14 och 22 för inaktivt till- stånd kommer drivsteget 9 att öppna den första strömvägen 10, såsom är antytt i Fig 1, och då istället den induktiva lasten som utrustningen 6 utgör via sin tröghet under en kort tid driva en ström i en sluten slinga genom frihjulsdioden 11, organet 18, ut- rustningen 6 via externa jorden 8 och 7 samt intern jord (medlet 15). Detta utgör frihjulsfasen och denna ström kommer helt att klinga av. 10 15 20 25 30 535 434 12 I det fall en förlust av jordpotentialen hos medlet 15 skett, som antydes med X-et 30, och drivsteget 9 är i inaktivt tillstånd, kommer en konstant ström att flyta från likspänningskällan 4, via ingången 3, styraggregatet 13 och frihjulsdioden 11 i nämnda andra strömväg 12 till utgången 5 och utrustningen 6 mot externa jorden 8, såsom är antytt genom streckningen 24. Därvid kommer organet 18 att mäta denna ström, lågpassfiltrering ske i organet 19 och jämförelse med tröskelvärde i organet 20 och senare be- handling i mikrokontrollern 21. Överskrider denna ström det för- utbestämda tröskelvärdet kommer mikrokontrollern 21 att efter förutbestämd tid och styraggregatets 13 styrsignal 14 och 22 till drivsteget är den för inaktivt tillstånd styra brytarorganet 23 att öppna. Strömmen i nämnda andra strömväg 12 kommer då att brytas och drivsteget 9 kommer inte heller att känna av någon stor negativ spänning mellan utgången 5 och medlet 15 för till- handahållande av intern jordpotential, så att ett drivsteg med skydd mot sådana negativa spänningar kan användas i styrenhe- ten.The function of the electrical control unit just described will now be described. In case the means 15 is intact and provides an internal ground potential in the control unit, and the control unit 13 sends a control signal 14 and 22 to the drive stage 9 to be in the active state, the output 5 will be active. The direct voltage source 4 will then supply the equipment 6 with electrical energy via the first current path 10 and the drive stage 9. At the moment the control unit 13 to the drive stage 9 sends a control signal 14 and 22 for inactive state, the drive stage 9 will open the first current path 10, as indicated in Fig. 1, and then instead the inductive load which the equipment 6 constitutes via its inertia during for a short time drive a current in a closed loop through the freewheel diode 11, the means 18, the equipment 6 via external ground 8 and 7 and internal ground (means 15). This is the freewheel phase and this current will completely dissipate. In case a loss of the ground potential of the means 15 has occurred, as indicated by the X 30, and the drive stage 9 is in the inactive state, a constant current will flow from the direct voltage source 4, via the input 3, the control unit 13 and the freewheel diode 11 in said second current path 12 to the output 5 and the equipment 6 towards external ground 8, as indicated by the line 24. Thereby the means 18 will measure this current, low pass filtering takes place in the means 19 and comparison with threshold value in the means 20 and later processing in the microcontroller 21. If this current exceeds the predetermined threshold value, the microcontroller 21 will, after a predetermined time and the control signal 14 and 22 of the control unit 13 to the drive stage, control the switch means 23 for inactive state to open. The current in said second current path 12 will then be interrupted and the drive stage 9 will also not feel any large negative voltage between the output 5 and the means 15 for providing internal earth potential, so that a drive stage with protection against such negative voltages can be used in the control unit.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen, utan en mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på området utan att denne för den skull avviker från uppfinningens ram sådan denna definieras i bifogade patentkrav.The invention is of course not in any way limited to the embodiment described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
Att den uppmätta strömmen efter en övergång till inaktiv utgång överstiger nämnda tröskelvärde under åtminstone en förutbe- stämd tid skulle kunna bestämmas genom att mäta strömmen först när åtminstone nämnda förutbestämda tid förflutit efter en styrsignal för inaktiv utgång sänts av styrenheten till drivsteget 535 484 13 och då jämföra värdet på den uppmätta strömmen med tröskel- värdet.That the measured current after a transition to inactive output exceeds said threshold value for at least a predetermined time could be determined by measuring the current only when at least said predetermined time elapsed after a control signal for inactive output is sent by the control unit to the drive 535 484 13 and then compare the value of the measured current with the threshold value.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1250471A SE536484C2 (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle |
| DE201310006696 DE102013006696A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-04-18 | Electronic control unit for controlling e.g. door in bus, has interruption circuit element interrupting connection of controller to input of control unit when loss of internal ground potential is determined to be present in control unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1250471A SE536484C2 (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1250471A1 SE1250471A1 (en) | 2013-11-10 |
| SE536484C2 true SE536484C2 (en) | 2013-12-17 |
Family
ID=49475610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1250471A SE536484C2 (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102013006696A1 (en) |
| SE (1) | SE536484C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016007900A1 (en) | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Audi Ag | Multi-voltage control device for a motor vehicle, motor vehicle and operating method for the control device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0954079B1 (en) | 1998-04-27 | 2003-09-24 | STMicroelectronics S.r.l. | Bidirectional electronic switch |
-
2012
- 2012-05-09 SE SE1250471A patent/SE536484C2/en unknown
-
2013
- 2013-04-18 DE DE201310006696 patent/DE102013006696A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102013006696A1 (en) | 2013-11-14 |
| SE1250471A1 (en) | 2013-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105636820B (en) | Safety circuit equipment for electric drive unit | |
| JP6579790B2 (en) | Gate drive unit and method for short circuit protection for power switches | |
| US10340908B2 (en) | Half-bridge driver fault diagnostic system and method | |
| US9853467B2 (en) | Overcurrent protection in a battery charger | |
| US10090688B2 (en) | Overcurrent protection in a battery charger | |
| JP5452551B2 (en) | Power conversion device and power conversion system | |
| US8570697B2 (en) | Appartus and method for protecting signal and communication lines from very high voltage and transient pulses | |
| US20130015797A1 (en) | Electronic control unit for vehicle and semiconductor integrated circuit device | |
| US9018889B2 (en) | Hardware-based, redundant overvoltage protection | |
| KR20070049561A (en) | Load driving device | |
| US8653782B2 (en) | Motor driving device | |
| DE102014226164A1 (en) | Semiconductor line protection | |
| WO2021124684A1 (en) | Method, system and apparatus for diagnosing malfunction in a power distribution unit | |
| JP6394036B2 (en) | Driving device for power semiconductor element | |
| US10500960B2 (en) | Method for operating an electrical system of a motor vehicle, and motor vehicle | |
| SE536484C2 (en) | Electric control unit for controlling equipment in a motor vehicle | |
| CN104071023B (en) | Inexpensive circuit for the failure for detecting ISC outputs and/or high-voltage bus | |
| CN103647325B (en) | A kind of automobile voltage regulation system | |
| EP3627686A1 (en) | Motor drive device | |
| JP2011160567A (en) | Battery simulator protection device, and battery simulator | |
| US20200088776A1 (en) | Method for detecting a fault state, control device, battery sensor and vehicle on-board network | |
| US9407083B1 (en) | Combined subtransient current suppression and overvoltage transient protection | |
| JP2016039641A (en) | Discharge device of electric vehicle | |
| US10291012B2 (en) | High side output driver | |
| JP2016086492A (en) | Capacitor discharge device and control method therefor |