(57)【要約】本発明は、消費装置（１０５）を制御する制御装置（１００）に関する。制御装置（１００）が、消費装置（１０５）の第１接続部（１０５．１）と作動電圧（１４５）の第１電位（１３５）との間の第１フローバルブ（１１５）と、消費装置（１０５）の第２接続部（１０５．２）と作動電圧（１４５）の第２電位（１４０）との間の第２フローバルブ（１２０）と、消費装置（１０５）を通る電流を制御するために、第１フローバルブ（１１５）が閉じられている際に第２フローバルブ（１２０）を作動させるよう設定された処理ユニット（１１０）と、第１フローバルブ（１１５）に亘って下降する電圧を決定する検出ユニット（１２５）と、を備える。処理ユニット（１１０）が、第１フローバルブ（１１５）が斬新的に開かれる際に、下降する電圧が増加しない場合に、第１接続部（１０５．１）と第１電位（１３５）との間の短絡を決定するよう設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費装置（１０５）を制御する制御装置（１００）であって、
前記消費装置（１０５）の第１接続部（１０５．１）と作動電圧（１４５）の第１電位（１３５）との間の第１フローバルブ（１１５）と、
前記消費装置（１０５）の第２接続部（１０５．２）と前記作動電圧（１４５）の第２電位（１４０）との間の第２フローバルブ（１２０）と、
前記消費装置（１０５）を通る電流を制御するために、前記第１フローバルブ（１１５）が閉じられている際に前記第２フローバルブ（１２０）を作動させるよう設定された処理ユニット（１１０）と、
前記第１フローバルブ（１１５）に亘って下降する電圧を決定する検出ユニット（１２５）と、を備え、
前記処理ユニット（１１０）が、前記第１フローバルブ（１１５）が斬新的に開かれる際に、前記下降する電圧が増加しない場合に、前記第１接続部（１０５．１）と前記第１電位（１３５）との間の短絡を決定するよう設定されていることを特徴とする、
制御装置（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置（１００）であって、前記処理ユニット（１１０）が、前記下降する電圧が既定の閾値を超える場合に、前記第１接続部（１０５．１）及び／又は前記第２接続部（１０５．２）と前記第２電位（１４０）との間の短絡を決定するよう設定されている、制御装置（１００）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置（１００）であって、前記第１電位（１３５）が高電位を、及び前記第２電位（１４０）が低電位を含む、制御装置（１００）。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の制御装置（１００）であって、前記第１電位（１３５）が低電位を、及び前記第２電位（１４０）が高電位を含む、制御装置（１００）。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の制御装置（１００）であって、前記第１フローバルブ（１１５）が電界効果トランジスタを含み、及び漸進的な開放はゲート‐ソース電圧の低下を含む、制御装置（１００）。
【請求項６】
消費装置（１０５）を制御する一体型のフローバルブ（１１５、１２０）であって、
作動電圧（１４５）の電位（１３５）と前記消費装置（１０５）の接続部（１０５．１、１０５．２）との間の電流を制御する半導体スイッチ（３１０）と、
前記半導体スイッチ（３１０）に亘って下降する電圧を既定の値と比較するコンパレータ（３１５）と、
前記半導体スイッチ（３１０）のための駆動装置（３２０）と、を備え、
該駆動装置（３２０）が、導通状態の前記半導体スイッチ（３１０）の制御電圧を漸進的に非導通状態の方向に変更し、その際に前記コンパレータ（３１５）が十分な電圧を決定しなければ警告信号を提供するよう設定されている、
フローバルブ（１１５、１２０）。
【請求項７】
２つの接続部を備える消費装置（１０５）を制御する方法（２００）であって、
第１接続部（１０５．１）は第１フローバルブ（１１５）を用いて作動電圧（１４５）の第１電位（１３５）と接続され、第２接続部（１０５．２）は第２フローバルブ（１２０）を用いて前記作動電圧（１４５）の第２電位（１４０）と接続され、
前記第２フローバルブ（１２０）が作動されている際に、前記第１フローバルブ（１１５）を漸進的に開くステップ（２２０）と、
前記第１フローバルブ（１１５）に亘って下降する電圧が増加しない場合に、前記第１接続部（１０５．１）と前記第１電位（１３５）との間の短絡を決定するステップ（２４５）と、を含む、
方法（２００）。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、更に、前記第２フローバルブ（１２０）を周期的に開閉することで作動させるステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費装置の安全制御に関する。特に本発明は、診断機能を有する消費装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、アクチュエータを用いて電気制御装置により制御可能な変速機を備える。アクチュエータは、例えば電気機械式バルブを装備可能である。電気機械式バルブは、直接的に又は油圧素子を用いて、変速機に作用する。自動車の安全性を維持するために、部品が故障していても、安全な作動状態の少なくとも達成が保証されるよう、アクチュエータが作動する必要がある。
【０００３】
アクチュエータのような消費装置を電気的に駆動する制御装置は、通常、２つのフローバルブを備える。フローバルブは、消費装置と作動電圧との間の異なる供給ラインに接続されている。フローバルブの一方は、通常、完全に閉じられたままである。また他方は、消費装置を通る電流の流れを制御するために使用される。そのために第２フローバルブは、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）信号を用いて、周期的に開閉可能である。例えば、第２フローバルブが故障している、又は第２フローバルブの両端間に短絡が存在しているために、第２フローバルブを用いて消費装置がスイッチオフできない場合には、従って、消費装置をスイッチオフするために、依然として第１フローバルブを開くことができる。
【０００４】
第１フローバルブの両端間の短絡を決定するために、第１フローバルブが開かれている際に第２フローバルブが閉じられている間に、消費装置を通って流れる電流を監視可能である。その際依然として電流が流れれば、従って、第１フローバルブの開放は無効であったのであり、また、第１フローバルブの両端間には短絡が存在する。しかしながら短絡が存在しない場合には、従って、両フローバルブを開くことにより、消費装置はスイッチオフされる。これは、消費装置の影響を受ける制御タスクの作動中には、不所望であることが多い。そのため、第１フローバルブの両端間の短絡は、例えば制御装置を始動するときのような、特定の作動状態においてのみ決定可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、第１フローバルブの両端間の短絡をより良好に診断できる、改良された技術を提供することである。本発明は、独立請求項に記載の特徴を有する装置及び方法を用いて、この課題を解決するものである。従属請求項は、好適な実施形態を反映する。
【０００６】
消費装置を制御する制御装置は、消費装置の第１接続部と作動電圧の第１電位との間の第１フローバルブと、消費装置の第２接続部と作動電圧の第２電位との間の第２フローバルブと、消費装置を通る電流を制御するために、第１フローバルブが閉じられている際に第２フローバルブを作動させるよう設定された処理ユニットと、第１フローバルブに亘って下降する電圧を決定する検出ユニットと、を備える。この場合処理ユニットは、第１フローバルブが漸進的に開かれる際に、下降する電圧が増加しない場合に、第１接続部と第１電位との間の短絡を決定するよう設定されている。
【０００７】
この制御装置において、正しく機能している際に第１フローバルブに亘って下降する電圧が十分に増加するよう、第１フローバルブを正確に開くことが可能である。消費装置はこの場合スイッチオンされたままである。また、消費装置に印加される電圧は、第１フローバルブに亘って下降する量のみ、例えば約１Ｖまでのみ、低減される。消費装置を通る電流の流れは、第２フローバルブを用いて、例えば第２フローバルブを既定のデューティ比で周期的に開閉することで、制御可能である。第１フローバルブの両端間の短絡は、消費装置の領域で、供給ラインの領域で、フローバルブの領域で、又はフローバルブ自体において、これらが例えば短絡されている場合に、存在可能である。
【０００８】
有利なことに、第１接続部と第１電位との間の短絡、すなわち第１フローバルブの両端間の短絡は、消費装置がアクチュエータとして作用する制御作動の間にも、決定可能である。第１フローバルブの両端間の短絡のみでは、消費装置が危機的状況に至ることはない。しかしながら、第２の故障と組み合わされて、危機的状況が発生する可能性がある。その時に第１フローバルブを用いて消費装置を緊急にスイッチオフすることは、もはや不可能である。そのため、潜在的欠陥又は眠っていると言える欠陥もが、議論される。
【０００９】
好適には、処理ユニットは、下降する電圧が既定の閾値を超える場合に、第１接続部と第２電位との間の短絡を決定するよう設定されている。第１フローバルブに亘って下降する電圧を決定する検出ユニットは、第２電位に対する短絡を決定するためにも、既に装備可能である。下降する電圧が、構成に応じて例えば０．１乃至１．０Ｖの範囲とすることが可能な既定の閾値を超える場合、従ってこれは、流れる電流が高過ぎることを示す。またこれにより、消費装置の第１接続部と作動電圧の第２電位との間に、短絡が存在しているとみなすことができる。一実施形態において検出装置は、下降する電圧が既定の閾値を超えた際に信号を出力するために、コンパレータを備えることができる。この回路は又、第１フローバルブが漸進的に閉じられる際に、第１フローバルブに亘って十分な電圧が下降することを決定するためにも、使用可能である。
【００１０】
両方のフローバルブと、作動電圧の極性との間の割り当ては、随意に選択可能である。第１変形形態において、第１電位は高電位を、及び第２電位は低電位を含む。その際、消費装置の作動電圧に対する短絡を決定可能である。この場合、通常、第１フローバルブはハイサイドスイッチと、及び第２フローバルブはローサイドスイッチと称される。第２変形形態において、第１電位は低電位を、及び第２電位は高電位を含む。その際、消費装置のグラウンドに対する短絡を決定可能である。この場合、第１フローバルブはローサイドスイッチと、及び第２フローバルブはハイサイドスイッチと称される。違う表現をすると、緊急にスイッチオフする役割を果たす第１フローバルブと、消費装置を通る電流を制御する役割を果たす第２フローバルブとの間の割り当て、及びハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの間の割り当てを、自由に選択可能である。上述したことから独立して、第２フローバルブは、同様にハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチとして実現可能である。その際好適には、フローバルブは消費装置の異なる接続部と接続され、及び両方がハイサイドスイッチ又はローサイドスイッチとして装備可能である。
【００１１】
特に好適には、第１フローバルブはＮチャネル電界効果トランジスタを含み、及び漸進的な閉鎖はゲート‐ソース電圧の低下を含む。Ｎチャネル電界効果トランジスタにおいて、ゲート‐ソース電圧が十分に高い場合、従って、ソースとドレインとの間のルートは低抵抗である。そのため、第１フローバルが閉じられている。ゲート‐ソース電圧が低下されると、そのために電界効果トランジスタが、ソースとドレインとの間の抵抗が増加する作動点に近づく。ゲート‐ソース電圧に影響を与えることにより、第１フローバルブの機能性を、第１フローバルブを完全に開くことなく、チェック可能である。更なる実施形態において、第１フローバルブはＰチャネル電界効果トランジスタも含むことができる。その際、漸進的な開放はゲート‐ソース電圧の上昇を含む。同様に、例えばバイポーラトランジスタである、他の技術によるトランジスタも使用可能である。
【００１２】
消費装置を制御する一体型のフローバルブは、作動電圧の電位と消費装置の接続部との間の電流を制御する半導体スイッチと、半導体スイッチに亘って下降する電圧を既定の値と比較するコンパレータと、半導体スイッチのための駆動装置と、を備える。この場合駆動装置は、導通状態の半導体スイッチの制御電圧を、漸進的に非導通状態の方向に変更し、及び、その際にコンパレータが十分な電圧を決定しなければ警告信号を提供するよう、設定されている。一体型のフローバルブは、上述の制御装置の特定部分を相互に一体化可能であり、かつ第２フローバルブと関連して冗長的な緊急スイッチオフを実現するために、消費装置の制御に使用可能である。好適には、一体型のフローバルブは、集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）として構成されている。一体型のフローバルブの助けにより、セーフティクリティカルな回路を単純化又は改良して構成可能である。第２フローバルブは、同様に、駆動回路と一体的に構成可能である。その際、コンパレータによる比較及び制御電圧の変更は、実行する必要がない。
【００１３】
２つの接続部を備える消費装置を制御する方法において、第１接続部は第１フローバルブを用いて、作動電圧の第１電位と接続され、及び第２接続部は第２フローバルブを用いて、作動電圧の第２電位と接続されている。また方法は、第２フローバルブが作動されている際に、第１フローバルブを漸進的に開くステップと、第１フローバルブに亘って下降する電圧が増加しない場合に、第１接続部と第１電位との間の短絡を決定するステップと、を含む。方法は、特に、上述された制御装置を用いて実行可能である。
【００１４】
一般に好適には、第２フローバルブは、周期的に開閉することで作動される。開閉時間は、特にパルス幅変調信号を用いて制御可能である。パルス幅変調信号のデューティ比は、消費装置を通って流れるべき電流に応じて選択可能である。
【００１５】
本発明は、次に、添付の図面を参照して詳説される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】消費装置を制御する制御装置の回路図である。
【図２】図１の制御装置における短絡を決定する方法のフロー図である。
【図３】消費装置を制御する一体型のフローバルブの図である。
【図４】図２の方法を実施する際の、図１の制御装置の経過を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、第１接続部１０５．１及び第２接続部１０５．２を備える消費装置１０５を制御する制御装置１００の回路図を示す。好適には消費装置１０５は、特にコイルである、誘導部品Ｌ及びオーム部品Ｒを備える負荷を含む。好適な実施形態において、消費装置１０５は、電気的に作動される油圧バルブを備える。油圧バルブは、例えば自動車のドライブトレインにおいて、特に変速機を制御するよう設定されている。
【００１８】
制御装置１００は、処理ユニット１１０、第１フローバルブ１１５、第２フローバルブ１２０及び検出ユニット１２５を備える。一変形形態において、第１フローバルブ１１５及び複数の消費装置１０５が備えられる。複数の消費装置１０５の第２接続部は、各々に割り当てられた第２フローバルブを用いて駆動可能である。例えば、１０まで又は１０以上の消費装置１０５が、１つのみの第１フローバルブ１１５を用いて保護可能である。以下ではより理解し易いように、消費装置１０５及び第２フローバルブ１２０が１つのみ、と想定される。
【００１９】
作動電圧１４５は、第１電位１３５及び第２電位１４０を有する。ここでは、第１電位１３５が高電位であり、及び第２電位１４０が低電位であるとする。第１フローバルブ１１５は、第１電位１３５と消費装置１０５の第１接続部１０５．１との間に接続されている。一方第２フローバルブ１２０は、消費装置１０５の第２接続部１０５．２と第２電位１４０との間に接続されている。代替的に、第１電位１３５と第１フローバルブ１１５との間に、極性反転保護装置１５０を装備可能である。代替的に極性反転保護装置１５０は、第２フローバルブ１２０と第２電位１４０との間にも配置可能である。
【００２０】
第１フローバルブ１１５は、処理ユニット１１０により直接制御可能である。第２フローバルブ１２０は、同様に制御可能又はパルス幅変調器１５５を用いて制御可能である。パルス幅変調器１５５は、特に処理ユニット１１０を介して制御可能である。パルス幅変調器１５５の適切なデューティ比を選択することにより、第２フローバルブ１２０を、第１フローバルブ１１５が閉じられている際に既定の電流が消費装置１０５を通るよう、オンオフ可能である。
【００２１】
代替的に、直列抵抗（シャント）１６０が備えられる。直列抵抗１６０は、消費装置１０５を通る電流の流れの中に位置する。この場合、直列抵抗１６０の位置は、自由に選択可能である。この実施形態においては、直列抵抗１６０は、消費装置１０５の第２接続部１０５．２と第２フローバルブ１２０との間に位置する。過電圧からの保護のために、フリーホイールとして、更にダイオード１６５を装備可能である。ダイオード１６５は、消費装置１０５に対して並列に、第１電位１３５から第２電位１４０への電流方向に対向して接続されている。消費装置１０５を通って流れる電流を決定するために、直列抵抗１６０に亘って下降する電圧を検出可能である。パルス幅変調器１５５は、この電流に応じて制御可能である。
【００２２】
消費装置１０５の作動中、第１フローバルブ１１５は閉じられる。また第２フローバルブ１２０は、消費装置１０５を通って流れる電流が既定の値に対応するよう、作動される。その目的のために第２フローバルブ１２０は、特に既定のデューティ比（ＰＷＭ）で開閉可能である。そのため、既定の電圧が消費装置１０５において調整される。このような駆動は、消費装置１０５が誘導性負荷又は容量性負荷を含む場合に、特に適している。
【００２３】
消費装置１０５が、第２フローバルブ１２０を用いてスイッチオフされるべきでない場合には、従って、第１フローバルブ１１５が開かれる。追加の安全機能を、制御装置１００にインストール可能である。特に、検出ユニット１２５を用いて検出された第１フローバルブ１１５に亘る電圧降下が、既定の閾値を超えているかを決定可能である。これは、消費装置１０５の第１接続部１０５．１又は第２接続部１０５．２が、作動電圧１４５の第２電位１４０に短絡されることで引き起こされる可能性がある。
【００２４】
追加の安全対策として、第１フローバルブ１１５の機能性をチェックすることが提案される。チェックは、第２フローバルブ１２０が作動されている際に、第１フローバルブ１１５に亘って下降する電圧が既定の閾値、実施形態において上述された閾値に達するまで、第１フローバルブ１１５漸進的に開くことで実施する。好適には、漸進的な開放は徐々に、つまりは選択的に、連続的（アナログ）に又は離散的ステップ（デジタル）で、行なわれる。更なる実施形態において、例えばそのために必要な制御電圧が既知である場合には、第１フローバルブは即座にも部分的に開放可能である。この場合、閾値が下降する電圧により達成されなければ、従って、第１フローバルブ１１５の開放は、消費装置１０５を通って流れる電流に影響しなかったことになる。また、消費装置１０５の第１接続部１０５．１と作動電圧１４５の第１電位１３５との間の短絡を決定可能である。このアプローチは、第１フローバルブ１１５がハイサイドスイッチ又はローサイドスイッチを構成するかにかかわらず、使用可能である。両方の場合において、第２フローバルブ１２０は、ハイサイドスイッチ又はローサイドスイッチを構成できる。第１フローバルブ１１５に亘る短絡の決定は、図２を参照して詳説される。
【００２５】
図２は、図１の制御装置１００における短絡を決定する方法２００のフロー図を示す。方法２００は、特に処理ユニット１１０上で作動するよう設定されている。様々な実施形態において、方法２００は、例えば、消費装置１０５を通って流れる電流が既定の最小値を超える度に、定期的、つまり時間制御的に又は発生制御的にスタート可能である。
【００２６】
方法２００は、ステップ２０５でスタートする。ステップ２１０において、第２フローバルブ１２０が作動される。そのため、電流が消費装置１０５を通って流れる。ステップ２１０は、方法２００のための境界条件としても存在可能であり、及び方法２００の範囲で実行される必要はない。
【００２７】
ステップ２１５において、第１フローバルブ１１５が閉じられる。このステップもまた、方法２００の作動のための前提条件と見なすことができる。次のステップ２２０において、第１フローバルブ１１５が、漸進的に更に開かれる。第１フローバルブ１１５は、好適には、電圧制御を用いて導通状態又は非導通状態にすることが可能なトランジスタを含む。この場合、第１フローバルブ１１５を漸進的に閉じることは、導通状態に対応する第１の値から、遮断状態に対応する第２の値の方向に、制御電圧を変更することを含む。一実施形態において、第１フローバルブ１１５が部分的にのみ閉じてられており、そのため、第１フローバルブ１１５に亘って決定可能な電圧が下降するような制御電圧が既知である。また、この制御電圧が、直接第１フローバルブ１１５において調整される。別の実施形態では、制御電圧は、非導通状態の方向に連続的に変更される。この実施形態は、図２のフローチャートに基づいている。
【００２８】
ステップ２２５において、第１フローバルブ１１５に亘って下降する電圧が、既定の閾値に達しているか又は超えるかがチェックされる。検出ユニット１２５がコンパレータを備える場合は、従って、場合によっては、処理ユニット１１０において中断（インタラプト）が引き起こされる可能性がある。閾値に達するとは、消費装置１０５を通って流れる電流を中断するために第１フローバルブ１１５を使用可能、という意味である。ステップ２３０において、消費装置１０５を通る電流の流れを妨げないように、第１フローバルブ１１５は、可及的迅速に、再度完全に閉じられる。その後、方法２００はステップ２３５において終了する。
【００２９】
しかしながら、ステップ２２５において、第１フローバルブ１１５に亘って下降する十分な電圧を決定できない場合、従ってステップ２４０において、第１フローバルブ１１５が既に十分に開かれているかどうかをチェックする。そのために、例えば、第１フローバルブ１１５における制御電圧を、既定の値と比較可能である。第１フローバルブ１１５がまだ十分に開かれていない場合、好適には、方法２００はステップ２２０へと戻り、及び再度実行可能である。しかしながら、第１フローバルブ１１５が、確実に断定するに足る程度に十分に開かれている場合、ステップ２４５において、消費装置１０５の第１接続部１０５．１と作動電圧１４５の第１電位１３５との間の短絡を決定可能である。また対応するメッセージを提供可能である。更に好適には、消費装置１０５は、第２フローバルブ１２０を用いてスイッチオフされることで、より安全な状態に移行される。第２フローバルブ１２０を駆動するための、対応するパルス幅変調信号は、例えば第２フローバルブ１２０が可及的に完全に閉じられるよう、０％又は１００パーセントのデューティ比を有することが可能である。
【００３０】
図３は、消費装置１０５を制御する一体型のフローバルブ３０５を示す。一体型のフローバルブ３０５は、特に第１フローバルブ１１５として、図１に示される制御装置１００において使用可能である。一体型のフローバルブ３０５は、図１においてはフローバルブ１１５、１２０のうちの１つにより構成されている半導体スイッチ３１０、コンパレータ３１５、駆動装置３２０及びシグナル表示３２５を組み合わせている。更なる好適な実施形態において、一体型のフローバルブ３０５は、図１の極性反転保護装置１５０をも備える。一体型のフローバルブ３０５は、専用の集積回路を備えることができる。一実施形態において、半導体スイッチ３１０を除く全ての素子は、処理ユニット１１０に含まれている。処理ユニット１１０は、システムベースチップとして構成可能である。
【００３１】
半導体スイッチ３１０は、好適には、ゲート（Ｇ）、ドレイン（Ｄ）及びソース（Ｓ）と称される３つの端子を有するＭＯＳＦＥＴを備える。他のタイプのスイッチ、例えばＩＧＢＴも可能である。ソースとドレインとの間の電流は、ソースとゲートとの間に印加される制御電圧Ｕｇｓを用いて制御可能である。駆動装置３２０は、第１制御入力部３３０における信号に応じて、制御電圧ＵｇｓをＳとＤとの間で、半導体スイッチ３１０の導通状態又は非導通状態の方向に交互に変化させるよう設定されている。そのため、消費装置１０５を通る電流が、可能になる又は阻止される。
【００３２】
コンパレータ３１５は、半導体スイッチ３１０の両端間の電圧降下Ｕdsを既定の値と比較する。電圧降下Ｕdsは、半導体スイッチ３１０を通って流れる電流及びソースとドレインとの間の既定の電気抵抗に、比例する。抵抗は、半導体スイッチ３１０の導通状態に対して既知である。またその値は、好適には、半導体スイッチ３１０が導通状態である際に、下降する電圧による値の超過が、半導体スイッチ３１０を通る電流による最大許容電流の超過に対応するよう、予め決定される。この場合、対応する信号が、シグナル表示３２５を用いて、出力部３３５を介して出力可能である。これと平行して、制御電圧Ｕｇｓを、電流が制限又はスイッチオフされるよう変更可能である。
【００３３】
駆動装置３２０は、第２制御入力部３３５における信号を用いて、制御電圧Ｕｇｓをある程度まで非導通状態の方向に変更させるよう、制御可能である。この変更は、図２を参照して上述されたように、好適には徐々に、また半導体スイッチ３１０を通って流れる電流がスイッチオフされない範囲で、行なわれる。漸進的（部分的）に半導体スイッチ３１０を開くことにより、電気抵抗がソースとドレインとの間で増加する。そのため、電流が半導体スイッチ３１０を通って流れる場合、このルートに亘って下降する電圧が増加する。下降する電圧の増加は、コンパレータ３１５により捕捉される。この作動モードにおいては、下降する電圧が既定の値を超えて増加しない場合にのみ、シグナル表示３２５を用いてエラー信号が生成される。この挙動は、半導体スイッチ３１０に亘る、つまりソースとドレインとの間の短絡を示すものである。故障の場合には、半導体スイッチ３１０を通って流れる電流を制限又はスイッチオフ可能である。
【００３４】
これらの作動は、図４を参照して再度説明される。水平方向には時間が、及び垂直方向には電圧又は論理信号が、一体型のフローバルブ３０５の各々の指定構成部品に対して付記されている。特定された電圧及び使用された正論理（「１」がアクティブに、「０」がインアクティブに、対応する）は、例示的なものである。
【００３５】
時間ｔ０に対して、第１制御入力部３３０における信号を用いて、半導体スイッチ３１０のスイッチ閉が作用を受ける。制御電圧Ｕｇｓは高く、半導体スイッチ３１０に亘って下降する電圧Ｕｄｓは低い。コンパレータ３１５は、既定の値を超えていないと決定する。また、エラー信号はない。
【００３６】
時点ｔ１と時点ｔ２との間で、下降する電圧Ｕｄｓが既定の値を超え、またコンパレータ３１５の出力がアクティブになるまで、制御電圧Ｕｇｓは直線で下降する。この挙動は、以下を示している。つまり、制御電圧Ｕｇｓを更に非導通状態に変化させる、つまり図示の例では更に下降させることで、半導体スイッチ３１０、及び消費装置１０５を通る電流をスイッチオフするために、半導体スイッチを使用可能である。制御電圧Ｕｇｓの下降は、コンパレータ３１５の信号により、中止され、及び可及的速やかに再度元に戻されることが好適である。そのため、半導体スイッチ３１０において、熱に返還される電力は可及的に僅かである。
【００３７】
時点ｔ３に対して、作動電圧１４５の第１接続部１３５と消費装置１０５の第１接続部１０５．１とが、故障のために相互に短絡される。短絡の電気抵抗は、通常、導通状態の半導体スイッチ３１０におけるソースとドレインとの間の電気抵抗よりも僅かである。
【００３８】
時点ｔ４に対して、時点ｔ１に対するのと同じ手順が開始される。しかしながら、コンパレータ３１５が既定の値を超える半導体スイッチ３１０での電圧降下を信号で知らせることなく、制御電圧Ｕｇｓは既定の低い値に達する。この関係は、短絡のために、半導体スイッチ３１０が消費装置１０５を通って流れる電流を中断できないことを示している。このエラーは、出力部３４０における信号出力により、指摘される。その後、フローバルブ１２０を介してスイッチオフされる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  制御装置
１０５  消費装置
１０５．１  第１接続部
１０５．２  第２接続部
１１０  処理ユニット
１１５  第１フローバルブ
１２０  第２フローバルブ
１２５  検出ユニット
１３５  第１電位
１４０  第２電位
１４５  作動電圧
１５０  極性反転保護装置
１５５  パルス幅変調器
１６０  直列抵抗（シャント）
１６５  ダイオード
２００  方法
２０５  スタート
２１０  第２フローバルブが作動される
２１５  第１フローバルブが閉じられる
２２０  第１フローバルブが更に開かれる
２２５  過電流‐アラーム？
２３０  第１フローバルブが十分に開かれる？
２３５  終了
２４０  第１フローバルブが完全に開かれる
２４５  短絡の決定
３０５  一体型のフローバルブ
３１０  半導体スイッチ
３１５  コンパレータ
３２０  駆動装置
３２５  シグナル表示
３３０  第１制御入力部
３３５  第２制御入力部
３４０  出力部（エラー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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