CN110120773B - 用于开关的驱动设备 - Google Patents
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Abstract
在驱动设备中,安装到第一区域的传输单元停止传输来自物理量传输端子的脉冲信号。当判断为已经发生了与目标开关相关联的故障时,传输单元从故障信息传输端子传输指示与目标开关相关联的故障的发生的第一信号,并从物理量传输端子传输指示与目标开关相关联的故障的内容的第二信号。在第一信号未输入至控制器时,安装到与第一区域电隔离的第二区域的控制器基于来自物理量传输端子的脉冲信号对物理量进行检测。在第一信号输入至控制器时,控制器基于从物理量传输端子传输的第二信号,识别故障的内容。
Description
技术领域
本公开涉及用于开关的驱动设备。
背景技术
例如在日本专利申请公开第2014-16227号中公开的这种用于开关的驱动设备包括控制器和驱动电路。驱动电路构造成获得信号,所述信号用于驱动开关并且与预定检测目标的物理量具有相关性。驱动电路还构造成执行所获得的信号的脉冲宽度调制(PWM),从而产生具有受控的占空因数的循环脉冲信号。驱动电路还构造成经由其至少一个传输端子将循环脉冲信号传输至控制器,使得控制器基于循环脉冲信号获得检测目标的物理量。
驱动设备包括用作高压区域的第一电路区域,在该第一电路区域中设置具有至少一个接通传输端子的驱动电路。驱动设备还包括与第一电路区域电隔离的第二电路区域,控制器设置于第二电路区域中。
发明内容
与驱动电路中的开关相关联的任何故障或失灵导致驱动电路必须经由附加传输端子将关于故障的信息从第一电路区域发送至第二电路区域中的控制器。这可能会增加驱动电路到控制器的传输端子的数量。
从这个观点来看,本公开的一个方面旨在提供用于开关的驱动设备,每个驱动设备都能够解决上述问题。
具体地,本公开的替代方面旨在提供这样的驱动设备,每个驱动设备能够从用于开关的驱动电路向控制器传输关于与开关相关联的故障的信息,而无需用于传输关于控制器故障的信息的附加的传输端子。
根据本公开的示例性方面,提供了一种驱动设备,该驱动设备具有第一区域和与第一区域电隔离的第二区域,且用于驱动目标开关。所述驱动设备包括获得单元,该获得单元安装到第一区域并且构造成获得用于驱动目标开关的信号,该信号表示与目标开关的物理特性相关联的物理量。驱动设备包括:物理量传输端子,该物理量传输端子安装到第一区域;以及调制器,该调制器安装到第一区域,并且构造成对由获得单元获得的信号执行脉冲宽度调制,从而从物理量传输端子输出脉冲信号。驱动设备包括安装到第一区域的故障信息传输端子、安装到第一区域并且构造成判断是否已经发生了与目标开关相关联的故障的故障判断器、以及安装到第一区域并且构造成停止传输来自物理量传输端子的脉冲信号的传输单元。
该传输单元构造成
(1)当判断为已经发生了与目标开关相关联的故障时,从故障信息传输端子传输指示与目标开关相关联的故障发生的第一信号,
并且(2)从物理量传输端子传输指示与目标开关相关联的故障的内容的第二信号。
驱动设备包括控制器,该控制器安装到第二区域并构造成
(1)在第一信号未输入至控制器时,基于来自物理量传输端子的脉冲信号对物理量进行检测,
并且(2)在第一信号输入至控制器时,基于从物理量传输端子传输的第二信号识别故障的内容。
所述构造使控制器能够执行以下两种操作:
(1)在没有发生故障时,基于来自物理量传输端子的脉冲信号对物理量进行检测;
(2)基于从共同的物理量传输端子传输的第二信号识别发生的故障的内容。
因此,这使得微型计算机能够在保持端子数量的同时识别发生的故障的内容。
附图说明
参照附图,本公开的其它方面将从实施例的以下描述中变得明确,其中:
图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施例的旋转电机的控制系统的整体结构的示例的电路图;
图2是示意性地示出了图1所示的控制电路的结构的示例的电路图;
图3是示意性地示出了根据第一实施例的驱动I C及其周界单元的框图;
图4是示意性地示出了当没有发生与开关相关联的故障时从第二端子传输的信号的示例的图;
图5是示意性地示出了根据第一实施例的、从温度检测器输出的脉冲信号的占空因数与开关温度的关系的示例的曲线图;
图6是示意性示出了根据第一实施例的、由判断处理器执行的故障判定例程的流程图;
图7是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知开关的过热故障的图;
图8是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知驱动I C的过热故障的图;
图9是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知过电流故障的图;
图10是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知短路故障的图;
图11是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知过电压故障的图;
图12是示意性地示出了根据第一实施例的如何通知低电压故障的图;
图13是示意性示出了根据第一实施例的、由微处理器执行的驱动控制和故障识别例程的流程图;
图14是示出了根据第一实施例的变形例的如何通知驱动IC的过热故障和过电流故障的表;
图15是示意性地示出了根据本公开的第二实施例的控制电路的结构的示例的电路图;
图16是示意性地示出了根据第二实施例的如何通知开关的过热故障的图;
图17是示意性示出了根据第二实施例的、由微处理器执行的驱动控制和故障识别例程的流程图;
图18A是示意性地示出了根据第二实施例的变形例的故障信号的图;
图18B是示意性地示出了根据第二实施例的变形例的如何通知开关的过热故障的图;
图19是示意性示出了根据第二实施例的、由微处理器执行的驱动控制和故障识别例程的流程图;
图20是示意性地示出了根据本公开的第三实施例的控制电路的结构的示例的电路图;
图21是示意性地示出了根据第三实施例的如何通知开关的过热故障的图;
图22是示意性示出了根据第三实施例的、由微处理器执行的驱动控制和故障识别例程的流程图;
图23是示出了根据本公开的第四实施例的驱动IC及其周界单元的框图;
图24是示意性示出了根据第四实施例的、由各个驱动IC的判断处理器执行的故障判定例程的流程图;
图25是示意性示出了根据第四实施例的、由各个驱动IC的判断处理器执行的事后故障信息传输例程的流程图;以及
图26是示意性地示出了根据各个实施例的变形例的如何通知开关的过热故障的图。
具体实施方式
以下参照附图描述本公开的实施例。在实施例中,对于标注有相同的附图标记的各实施例之间的相同部件,进行省略或简化,以避免多余的描述。
第一实施例
以下参照图1至图14,描述本公开的第一实施例。根据本实施例的驱动设备实施为用于对旋转电机10进行控制的控制系统CS的部件。
参照图1,控制系统CS包括直流(DC)电源21、逆变器20和控制电路30。
旋转电机10安装在诸如混合动力车辆或电动车辆之类的机动车辆中,该旋转电机10用作例如机动车辆的主发动机。旋转电机10经由逆变器20电连接于DC电源21。第一实施例使用永磁同步三相电动发电机作为旋转电机10。
具体地,旋转电机10包括:具有永磁体的转子;以及具有定子芯和三相定子线圈11U、11V和11W的定子。该转子机械连接于机动车辆的驱动轮。具体地,旋转电机10能够基于转子的永磁体与由三相定子线圈11U、11V和11W产生的旋转磁场之间的磁相互作用来使具有永磁体的转子旋转,从而使机动车辆的驱动轮旋转。三相定子线圈31中的每一个具有反向的第一端和第二端。定子可以构造成使得三相定子线圈11U、11V和11W中的每一个以集中或分布构造缠绕在定子芯中及其周围。
控制系统CS还包括与DC电源21并联连接的平滑电容器22。
DC电源21具有几百伏(V)的端子电压,并且平滑电容器22构造成使DC电源21的端子电压平滑,使得平滑后的电压作为逆变器输入电压而被输入至逆变器20。
逆变器20包括用于旋转电机10对应三个相的三(UVW)相串联连接的开关构件。与U相串联连接的开关构件包括彼此串联连接的U相上臂开关SUH和U相下臂开关SUL。与V相串联连接的开关构件包括彼此串联连接的V相上臂开关SVH和V相下臂开关SVL。与W相串联连接的开关构件包括彼此串联连接的W相上臂开关SWH和W相下臂开关SWL。
U相上臂开关SUH和U相下臂开关SUL之间的连接点被连接于U相定子线圈11U的第一端。类似地,V相上臂开关SVH和V相下臂开关SVL之间的连接点被连接于V相定子线圈11V的第一端,并且W相上臂开关SWH和W相下臂开关SWL之间的连接点被连接于W相定子线圈11W的第一端。U相线圈11U、V相线圈11V和W相线圈11W的第二端被连接于例如星形构造的共同接点、即中性点,使得三相绕组线圈11U、11V和11W彼此具有120电角度的相位差。
逆变器20包括与各个开关反向并联连接的续流二极管或反激二极管D。
第一实施例使用压控的半导体开关作为对应的开关。具体地,第一实施例使用IGBT作为对应的开关。起到高侧端子作用的各个上臂开关SUH、SVH和SWH的集电极被连接于DC电源21的正端子,并且起到低侧端子作用的各个下臂开关SUL、SVL和SWL的发射极被连接于DC电源21的负端子。
控制系统CS还包括旋转角度传感器23。包括例如旋转变压器的旋转角度传感器23构造成靠近例如旋转电机10的转子。旋转角度传感器23构造成测量、即监测旋转电机10的转子的旋转电角度θe,并将旋转电角度θe输出至控制电路30。
控制系统CS还包括针对各个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL设置的温度传感器80。各个温度传感器80构造成测量对应开关的温度,并将指示所测量到的温度的测量信号输出至控制电路30。
控制电路30连接于各个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的控制端子,并且构造成针对每个相交替地接通上臂开关和下臂开关,从而将旋转电机10的诸如扭矩之类的受控变量控制成指令值或请求值。
接着,以下参照图1至3详细描述控制电路30。
控制电路30包括微型计算机40、缓冲单元50、隔离通信单元60和驱动集成电路(IC)70。针对各个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL,单独设置驱动IC 70。
用于各个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的驱动IC 70基本上具有共同的结构。因此,以下描述作为典型示例的、用于U相上臂开关SUH的驱动IC 70的结构。
参照图2,控制电路30具有起到第一电路区域作用的低压区域和起到第二电路区域作用的高压区域。微型计算机40和缓冲单元50安装到低压区域,并且驱动IC 70和开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL安装到高压区域。
驱动IC 70具有第一端子C1、第二端子C2、第三端子C3(参见图2)、第四端子C4、第五端子C5、第六端子C6和第七端子C7(参见图3)。向驱动IC 70供给预定的供电电压,使得驱动IC 70基于供电电压运行。
隔离通信单元60能够将安装到高压区域的部件和安装到低压区域的部件彼此电隔离,同时使得安装到高压区域的部件与安装到低压区域的部件之间能够通信。
例如,隔离通信单元60包括多组、具体地是第一至第六组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c。针对用于U相上臂开关SUH的驱动IC 70设置第一组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c,并且针对用于U相下臂开关SUL的驱动IC 70设置第二组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c。类似地,针对用于V相上臂开关SVH的驱动IC 70设置第三组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c,并且针对用于V相下臂开关SVL的驱动IC 70设置第四组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c。此外,针对用于W相上臂开关SWH的驱动IC 70设置第五组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c,并且针对用于W相下臂开关SWL的驱动IC 70设置第六组的第一传输器60a、第二传输器60b和第三传输器60c。
用于U相上臂开关SUH的驱动IC 70的第一传输器60a至第三传输器60c在驱动IC70和微型计算机40之间提供电隔离信号路径、即信号路线。例如,每组的第一传输器60a至第三传输器60c中的每一个包括光电耦合器或磁性耦合器,所述光电耦合器或所述磁性耦合器构造成在用于U相上臂开关SUH的驱动IC 70与微型计算机40之间建立电隔离的同时,使得它们之间能够通信。
微型计算机40包括例如CPU 40a、存储器40b和可通信地彼此连接的周向电路40c。微型计算机40用作例如控制器,该控制器构造成基于由旋转角度传感器23测量的旋转电角度θe产生用于各个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的驱动信号I N,以用于将旋转电机10的受控变量调节到请求值。如上所述,第一实施例的微型计算机40将旋转电机10的扭矩调节成请求扭矩Trq*。每个驱动信号I N是用于指示对应的开关接通的接通指令和用于指示对应的开关断开的断开指令中的一个。
具体地,微型计算机40产生用于每相的上臂开关和下臂开关的驱动信号I N,使得上臂开关和下臂开关互补地、即交替地接通。由微型计算机40产生的驱动信号I N通过缓冲单元50和相应的第一传输器60a被传输至相应的驱动IC 70的第一端子C1。第一实施例的第一端子C1对应于例如驱动信号输入端子。
每个驱动IC 70包括驱动器70a、温度检测器70b、开关过热判断器70c、IC过热判断器70d和过电流判断器70e。每个驱动IC 70还包括短路判断器70f、低电压判断器70g、过电压判断器70h、判断处理器70i和开关电路70j。此外,针对对应的驱动IC 70例如在外部设置感测电阻器81。
如上所述,以下描述作为典型示例的、用于U相上臂开关SUH的驱动IC 70的结构。
驱动器70a接收从第一端子C1输入的、用于U相上臂开关SUH的驱动信号I N。
在确定了输入驱动信号I N是接通指令时,驱动器70a执行充电任务,而充电任务经由第四端子C4向开关SUH的控制端子、即栅极供给充电电流。该充电任务使开关SUH的栅极电压等于或高于阈值电压Vth,从而导致开关SUH接通。
相反,在确定输入驱动信号I N是断开指令时,驱动器70a执行放电任务,而放电任务从开关SUH的控制端子、即栅极释放放电电流。该放电任务使开关SUH的栅极电压低于阈值电压Vth,从而导致开关SUH断开。
如上所述,用于开关SUH的温度传感器80构造成测量开关SUH的温度,其被称为TD,所述开关SUH的控制端子被连接于第四端子C4,并且温度传感器80构造成经由第五端子C5将指示所测量到的温度的测量信号输出至温度检测器70b。
温度检测器70b包括接收测量信号的单元70b1和执行所接收到的测量信号的脉冲宽度调制(PWM)的单元70b2,从而产生具有受控的占空因数Duty、即占空或占空比的循环脉冲信号,该占空因数Duty与开关SUH的温度TD相关。
参照图4,循环脉冲信号的占空因数Duty表示脉冲的逻辑高电平持续时间TH与循环脉冲信号的预定周期Ts的可控比率、即百分比。注意,循环脉冲信号的逻辑高电平将用附图标记H表示,并且循环脉冲信号的逻辑低电平将用附图标记L表示。
循环脉冲信号的周期Ts将被称为标准周期Ts。
用于开关SUH的循环脉冲信号的占空因数Duty与开关SUH在预定温度检测范围内的温度TD具有连续关系,所述预定温度检测范围限定为从预定最小值Tmin到预定最大值Tmax,含本数(参见图5)。
具体地,如图5所示,温度检测范围的最大值Tmax对应于占空因数Duty的最小占空因数Dmin,并且温度检测范围的最小值Tmin对应于占空因数Duty的最大占空因数Dmax。即,温度检测范围对应于最小占空因数Dmin和最大占空因数Dmax之间的占空因数范围。
温度检测器70b经由开关电路70j从第二端子C2输出循环脉冲信号。第二端子C2的输出信号、其被称为输出信号Tout经由第二传输器60b和缓冲单元50而被输入至微型计算机40。注意,第二端子C2对应于例如物理量传输端子,并且温度检测器70b的单元70b1起到例如获得器的作用,并且温度检测器70b的单元70b2起到例如调制器的作用。
开关过热判断器70c接收从温度检测器70b发送的温度传感器80的测量信号,从而识别开关SUH的温度。然后,开关过热判断器70c判断开关SUH的温度是否高于预定的第一过热阈值。在判断为开关SUH的温度高于第一过热阈值时,开关过热判断器70c判断为开关SUH中存在过热故障。开关过热判断器70c将指示开关SUH中是否存在过热故障的判断结果输出至判断处理器70i。
IC过热判断器70d具有检测对应的驱动IC 70的温度的功能,并判断驱动IC 70的温度是否高于预定的第二过热阈值。在判断为驱动IC 70的温度高于第二过热阈值时,IC过热判断器70d判断为驱动IC 70中存在过热故障。IC过热判断器70d将指示驱动IC 70中是否存在过热故障的判断结果输出至判断处理器70i。
逆变器20的每个开关具有感测端子St,用于输出与流过开关的输入端子和输出端子之间、即开关的集电极和发射极之间的导电路径的电流、即集电极电流相关联的微小电流、即感测电流。感测端子St连接于感测电阻器81的第一端,并且感测电阻器81的、与第一端相反的第二端经由共同信号接地件而连接于开关的发射极。
当集电极电流流过各个开关的导电路径时,与集电极电流相关的感测电流流过感测电阻器81,从而发生感测电阻器81两端的电压降。因此,在感测电阻器81的第一端处的电压、其被称为感测电压Vse起到例如与流过开关的集电极电流的大小相关的电状态参数。也就是说,感测电压Vse的电平起到例如流过开关的集电极电流的大小的函数的作用,即感测电压Vse的电平与流过开关的集电极电流的大小相关。
驱动IC 70的第六端子C6连接于感测电阻器81的第一端,并且开关SUH的发射极和驱动IC 70的第七端子C7经由共同信号接地件而连接于感测电阻器81的第二端。即,驱动IC70基于第七端子C7的电势进行操作。
过电流判断器70e经由第六端子C6接收感测电压Vse,并判断感测电压Vse是否高于预定的过电流阈值。在判断为感测电压Vse高于过电流阈值时,过电流判断器70e判断为存在过电流故障,而过电流故障表示有过电流流过开关SUH。过电流判断器70e将指示是否存在过电流故障的判断结果输出至判断处理器70i。
短路判断器70f经由第六端子C6接收感测电压Vse,并判断感测电压Vse是否高于预定的短路阈值。在判断为感测电压Vse高于短路阈值时,短路判断器70f判断为存在短路故障。短路故障表示同相的上臂和下臂的开关被同时接通,使得它们发生短路,从而导致短路电流流过相应的上臂开关和下臂开关。短路判断器70f将表示驱动IC 70中是否存在短路故障的判断结果输出至判断处理器70i。
低电压判断器70g具有检测供给到驱动IC 70的电源电压的功能,并判断电源电压是否低于预定的低电压阈值。在判断为电源电压低于低电压阈值时,低电压判断器70g判断为存在低电压故障。低电压判断器70g将指示是否存在低电压故障的判断结果输出至判断处理器70i。
过电压判断器70h具有峰值保持功能,这种功能是对开关SUH的发射极-集电极电压Vce的峰值进行采样,并保持所采样的峰值。例如,当开关SUH从接通状态切换到断开状态时,过电压判断器70h对在开关SUH的发射极与源极之间发生的浪涌的大小进行采样,作为发射极-集电极电压Vce的峰值。然后,过电压判断器70h判断所采样的峰值是否高于预定的过电压阈值。在判断为所采样的峰值高于过电压阈值时,过电压判断器70h确定存在过电压故障。过电压判断器70h将指示是否存在过电压故障的判断结果输出至判断处理器70i。
注意,开关的过热故障、用于开关的驱动IC 70的过热故障、过电流故障、短路故障、低电压故障和过电压故障中的至少一个对应于例如与开关相关联的故障。
判断处理器70i接收从相应的判断器70c至70h发送的判定结果。然后,判断处理器70i判断至少一个判断结果是否表示发生了对应的故障。
在判断为没有判断结果表示发生对应的故障时,判断处理器70i向微型计算机40传输来自第三端子C3的、具有逻辑低电平的故障信号FINV,该第三端子起到例如故障传输端子的作用。
否则,在判断为至少一个判断结果表示发生了对应的故障时,判断处理器70i向微型计算机40传输来自第三端子C3的、具有逻辑高电平的故障信号FINV。
故障信号FINV经由第三传输器60c和缓冲单元50被输入至微型计算机40。第一实施例的判断处理器70i起到例如故障判断器和故障信号传输器的作用。
在判断为从至少一个驱动IC 70的第三端子C3输入至微型计算机40的故障信号FINV具有逻辑高电平时,缓冲单元50将从微型计算机40输入至开关的、具有接通指令的用于各个开关的驱动信号IN切换成断开指令,或者,将具有断开指令的、用于各个开关的驱动信号IN保持为断开指令。这使所有开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL被强制断开或保持在断开状态。
否则,即使判断为从至少一个驱动IC 70的第三端子C3输入至微型计算机40的故障信号FINV具有逻辑高电平,在从微型计算机40向缓冲单元50输入许可信号RG的同时,缓冲单元50也将用于各个开关的驱动信号IN传输至用于对应的IC 70的第一传输器60a而不将驱动信号IN从接通指令切换成断开指令。当微型计算机40判断为需要逆变器20的各个开关的接通-断开切换操作以在跛行模式(limp-home mode)下安全地拉动机动车辆时,许可信号RG从微型计算机40输入至缓冲单元50。
接着,以下描述由各个驱动IC 70的判断处理器70i执行的故障判断例程。各个驱动IC 70的判断处理器70i被编程为每隔预定控制周期执行故障判断例程。
当开始故障判断例程时,判断处理器70i在步骤S10中对从相应的判断器70c至70h传输的判断结果中是否都没有表示发生对应的故障进行判断。即,在步骤S10中,判断处理器70i对是否在判断器70c至70h中没有一个判断为发生了对应的故障的情况进行判断。
当判断到判断器70c至70h中没有一个已判断为发生了对应的故障(步骤S10中的“是”)的情况时,在步骤S11中,判断处理器70i将具有逻辑低电平的故障信号FINV从第三端子C3传输至微型计算机40。在步骤S11中,判断处理器70i还经由开关电路70j将包括相应开关的温度TD的循环脉冲信号作为输出信号Tout传输至微型计算机40。
否则,当判断到判断器70c至70h中的一个已判断为发生了对应的故障(步骤S10中的“否”)时,在步骤S12中,判断处理器70i控制开关电路70j,以禁止开关电路70j输出作为输出信号Tout的循环脉冲信号。在步骤S12中,判断处理器70i还将故障信号FINV的逻辑电平从逻辑低电平切换到逻辑高电平。
在步骤S12中的操作之后,判断处理器70i在步骤S13中对所发生的故障是否表示相应开关的过热故障进行判断。在判断为所发生的故障表示相应开关的过热故障(步骤S13中的“是”)时,在步骤S14中,判断处理器70i使开关电路70j将循环脉冲信号作为输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40,该循环脉冲信号的占空因数Duty具有10%的第一值D1(参见图7)。即,占空因数Duty的10%的第一值D1与指示发生相应开关的过热故障的信息相关联,并且被设定在占空因数范围之外(参见图5)。
否则,在判断为所发生的故障未表示相应开关的过热故障的发生(步骤S13中的“否”)时,在步骤S15中,判断处理器70i对所发生的故障是否表示在相应的驱动IC 70中的过热故障进行判断。在判断为发生的故障表示在相应的驱动IC 70中的过热故障(步骤S15中的“是”)时,故障判断例程前进到步骤S16。
在步骤S16中,判断处理器70i使开关电路70j将输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40,该输出信号Tout包括具有预定长度Tf的接通-断开脉冲头部H1和在接通-断开脉冲头部H1之后的占空因数为50%的循环脉冲信号(参见图8)。即,这组接通-断开脉冲头部H1和占空因数Duty为50%的循环脉冲信号与指示相应的驱动IC 70中发生过热故障的信息相关联。注意,接通-断开脉冲头部H1在长度Tf内具有接通脉冲和断开脉冲,所述长度Tf长于循环脉冲信号的标准周期Ts。
否则,在判断为所发生的故障未表示相应的驱动IC 70中的过热故障的发生(步骤S15中的“否”)时,在步骤S17中,判断处理器70i对所发生的故障是否表示过电流故障进行判断。在判断为所发生的故障表示过电流故障(步骤S17中的“是”)时,故障判断例程前进到步骤S18。
在步骤S18中,判断处理器70i使开关电路70j将修正的循环脉冲信号作为输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40,该修正的循环脉冲信号的周期Tc是从温度检测器70b输出的脉冲信号的标准周期Ts的一半(参见图9)。即,修正的循环脉冲信号的周期Tc、即从温度检测器70b输出的脉冲信号的标准周期Ts的一半,与表示发生电流故障的信息相关联。具体地,判断处理器70i使开关电路70j输出修正的循环脉冲信号,所述修正的循环脉冲信号的、由对于周期Tc的脉冲的逻辑高持续时间TH的百分比表示的占空因数DtyC与在步骤S10中的判断是肯定的时刻处的感测电压Vse的值相关联。
注意,图9作为示例示出了修正的循环脉冲信号的周期Tc、其也被称为修正周期Tc,上述周期Tc是从温度检测器70b输出的循环脉冲信号的标准周期Ts的一半,但是可以设定成例如长于标准周期Ts。
否则,在判断为所发生的故障未表示过电流故障的发生(步骤S17中的“否”)时,在步骤S19中,判断处理器70i对所发生的故障是否表示短路故障进行判断。在判断为所发生的故障表示短路故障(步骤S19中的“是”)时,故障判断例程前进到步骤S20。
在步骤S20中,判断处理器70i使开关电路70j将占空因数Duty具有25%的第二值D2的循环脉冲信号(参见图10)作为输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40。即,占空因数Duty的25%的第二值D2与指示发生短路故障的信息相关联,并且被设定在占空因数范围之外(参见图5)。
否则,在判断为所发生的故障未表示短路故障的发生(步骤S19中的“否”)时,在步骤S21中,判断处理器70i对所发生的故障是否表示过电压故障进行判断。在判断为所发生的故障表示过电压故障(步骤S21中的“是”)时,故障判断例程前进到步骤S22。
在步骤S22中,判断处理器70i使开关电路70j将占空因数Duty具有50%的第三值D3的循环脉冲信号(参见图11)作为输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40。即,占空因数Duty的50%的第三值D3与指示发生过电压故障的信息相关联,并且被设定在占空因数范围之外(参见图5)。
注意,指示关于驱动IC 70的过热故障的信息的循环脉冲信号的占空因数Duty与指示关于过电压故障的信息的循环脉冲信号的占空因数Duty相同,都是50%。然而,包括在输出信号Tout中的、表示驱动IC 70的过热故障的发生的接通-断开脉冲头部H1能够区分驱动IC 70的过热故障的发生和过电压故障的发生。
否则,在判断为所发生的故障未表示过电压故障的发生(步骤S21中的“否”)时,判断处理器70i对所发生的故障表示低电压故障进行判断。然后,故障判断例程前进到步骤S23。
在步骤S23中,判断处理器70i使开关电路70j将从逻辑高电平(H)到逻辑低电平(L)的范围内具有预定固定的电平M的的信号(参见图12)作为输出信号Tout从第二端子C2输出至微型计算机40。即,具有固定的逻辑电平M的信号与指示发生低电压故障的信息相关联。
当完成步骤S11、S14、S16、S18、S20、S22或S23中的操作时,判断处理器70i终止故障判断例程。
注意,判断器70c、70d、70e、70f、70h和70g中的至少一个以及步骤S13、S15、S17、S19、S21或S23中相应的至少一个操作起到例如故障判断器的作用。此外,步骤S14、S16、S18、S20、S22或S23中的至少一个操作起到例如故障信号传输器的作用。
接着,以下描述由微型计算机40执行的驱动控制和故障识别例程,这些例程被简称为驱动控制例程。微型计算机40被编程为每隔预定的控制周期执行驱动控制例程,该控制周期可以与各个驱动IC 70的判断处理器70i的控制周期相同或不同。
当开始驱动控制例程时,在步骤S30中,微型计算机40对从所有驱动IC 70发送的每个故障信号FI NV是否具有逻辑低电平进行判断。
在判断为从所有驱动IC 70发送的每个故障信号FI NV都具有逻辑低电平(步骤S30中的“是”)时,微型计算机40判断出每个判断器70c至70h已判断为没有与相应开关相关联的故障。然后,驱动控制例程进入步骤S31。在步骤S31中,微型计算机40根据从相应的一个驱动IC 70的第二端子C2发送的对应的一个输出信号Tout的占空因数Duty来检测每个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的温度TD。接着,微型计算机40从所有开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的检测温度TD中选择检测到的温度中最高的一个作为控制温度TdL。例如,存储器40b存储有指示温度TD的值与图5中所示的占空因数Duty的对应值之间的关系的信息。该信息使微型计算机40能够根据对应的一个输出信号Tout的占空因数Duty获得各个开关的温度TD。
接着,在步骤S32中,微型计算机40基于控制温度TL产生用于对应的开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的驱动信号I N。具体地,微型计算机40调节驱动信号I N,从而在判断为控制温度Td高于预定阈值温度Tdth时限制旋转电机10的扭矩。
在步骤S32中,微型计算机40首先基于控制温度TdL与阈值温度Tdth之间的比较结果来计算在0到1范围(含本数)内的校正系数K。具体地,当控制温度TL等于或低于阈值温度Tdth时,微型计算机40将校正系数K设定成1。此外,当控制温度TL高于阈值温度Tdth时,随着控制温度TdL变成更高的值,微型计算机40将校正系数K设定成小于1的更低的值。然后,微型计算机40将请求转矩Trq*乘以计算出的校正系数K,从而计算出校正的请求转矩Trf。基于所计算得到的校正的请求转矩Trf,微型计算机40产生用于相应的开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的驱动信号I N。
另一方面,在判断为从所有驱动IC 70发送的故障信号FI NV中有一个具有逻辑高电平(步骤S30中的“否”)时,在步骤S30中,微型计算机40判断为与对应于逻辑高电平故障信号FINV的驱动IC 70中的一个相关联的故障。在下文中,对应于逻辑高电平故障信号FINV的驱动IC 70中的一个将被称为故障相关驱动IC 70。
在步骤S30中的判断之后,微型计算机40基于从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout,在步骤S33中识别发生故障的内容。
接着,以下描述根据在步骤S33中从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout,微型计算机40如何识别发生故障的内容、即关于发生故障的信息。
在步骤S33中,微型计算机40执行包括在从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout中的循环脉冲信号的占空因数Duty是否被设定成10%的第一值D1的第一判断。然后,当在步骤S33中判断为占空因数Duty被设定成10%的第一值D1时,微型计算机40识别出发生故障是对应于故障相关驱动IC70的开关的过热故障。
否则,在步骤S33中,微型计算机40执行从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout中是否包括接通-断开脉冲头部H1和在接通-断开脉冲头部H1之后、占空因数为50%的循环脉冲信号的第二判断。然后,在步骤S33中,当判断为输出信号Tout包括开关脉冲头部H1和在接通-断开脉冲头部H1之后、占空因数为50%的循环脉冲信号时,微型计算机40在故障相关驱动IC70中识别出发生的故障是过热故障。
否则,在步骤S33中,微型计算机40执行第三判断,该第三判断为:
(1)根据循环脉冲信号的相邻脉冲的上升缘的间隔,计算包括在从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout中的循环脉冲信号的周期;
(2)判断计算出的循环脉冲信号的周期是否与上述修正周期Tc匹配。
在步骤S33中,在判断为所计算出的循环脉冲信号的周期与上述修正周期Tc匹配时,微型计算机40识别出发生的故障是过电流故障。
否则,在步骤S33中,微型计算机40执行包括在从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout中的循环脉冲信号的占空因数Duty是否被设定成25%的第二值D2或50%的第三值D3的第四判断。然后,在步骤S33中,当判断为占空因数Duty被设定成25%的第二值D2时,微型计算机40识别出发生的故障是短路故障,或者在判断为占空因数Duty被设定成50%的第三值D3时,微型计算机40识别出发生的故障是过电压故障。
否则,在步骤S33中,微型计算机40执行从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout是否具有固定的电平M的第五判断。然后,在步骤S33中,当判断为输出信号Tout具有固定的电平M时,微型计算机40识别出发生的故障是低电压。
注意,微型计算机40可以以随机顺序执行这些第一判断至第五判断,或者在第一、第三和第四判断之前执行第二判断和第五判断,或者共同执行第一判断和第四判断。
在步骤S33中的操作之后,微型计算机40基于哪个故障信号FI NV具有逻辑高电平来识别故障位置信息,故障位置信息被指示为:
(1)作为故障相关相位的旋转电机10的三个相中的一个;
(2)在步骤S34中,作为与故障相关的臂相的开关的上臂和下臂中的一个。
即,为所有相应的驱动IC 70单独设置的、用于从其中单独传输故障信号FI NV的第三传输器60c使得能够识别哪个驱动IC 70与发生的故障相关联。
随后,在步骤S35中,微型计算机40对识别出的故障是否是过电流故障进行判断。在判断为识别出的故障是过电流故障(步骤S35中的“是”)时,微型计算机40基于包括在输出信号Tout中的循环脉冲信号的占空因数DtyC,计算出当步骤S10中的判断是肯定的时刻、即当在步骤S36中判断为发生过电流故障时的感测电压Vse的值。这使得微型计算机40能够在发生过电流故障时获得流过相应开关的集电极电流的值。
在完成步骤S36中的操作或者在步骤S35中执行否定判断时,在步骤S37中,微型计算机40执行防止任务,该防止任务能防止从故障相关驱动IC 70的第二端子C2发送的输出信号Tout被用于产生对应的驱动信号I N。即,从驱动IC 70发送的故障信号FI NV的逻辑电平改变到逻辑高电平导致了输出信号Tout不包括关于对应的开关的温度TD的信息。如果这些信息被用于产生对应的驱动信号I N,则控制系统CS的可靠性将变差。为了解决这样的问题,微型计算机40被编程为执行步骤S37中的操作。
此外,在步骤S37中,微型计算机40产生用于除跛行模式中的故障相关的上臂开关和下臂开关以外的剩余两相的上臂开关和下臂开关的驱动信号I N,并且在跛行模式中,根据产生的驱动信号I N,控制剩余两相的上臂开关和下臂开关的接通-断开操作。步骤S37中的所述操作使得能够机动车辆在跛行模式被拉动。
当完成步骤S32或S37中的操作时,微型计算机40终止驱动控制例程。
如上所述,第一实施例获得以下技术效果。
具体地,各个驱动IC 70的判断处理器70i禁止由温度检测器70b产生的循环脉冲信号输出至微型计算机40,并且在判断为已经发生了与相应的开关和/或驱动IC 70相关联的故障时将故障信号FI NV的逻辑电平从低电平切换到高电平。微型计算机40在判断为从对应的驱动IC 70发送的故障信号FI NV的逻辑电平是低电平时,基于从各个驱动IC 70的第二端子C2作为输出信号Tout发送的循环脉冲信号的占空因数Duty,检测相应开关的温度。
否则,微型计算机40基于从例如驱动IC 70中的一个发送的故障信号FI NV的逻辑高电平来识别出已经发生了与相应开关相关联的故障。然后,微型计算机40根据从驱动IC70中的一个发送的输出信号Tout识别关于所发生的故障的信息或所发生的故障的内容。也就是说,各个驱动IC 70构造成在判断为已经发生了与相应开关相关联的故障时,经由第二端子C2向微型计算机40传输包括关于故障的信息的信号,该信息包括例如所发生的故障的内容。该构造使得微型计算机40能够在保持各个驱动IC 70的端子数量的同时基于该信号来识别发生的故障的内容或描述。
参照图5,根据第一实施例的各个驱动IC 70构造成使得与指示发生过热故障的信息相关联的占空因数Duty的第一值D1被设定在由从最大占空因数Dmax至最小占空因数Dmin限定出(含本数)的占空因数范围之外,该占空因数范围对应于从最小值Tmin到最大值Tmax的温度检测范围。类似地,根据第一实施例的各个驱动IC 70构造成使得与指示发生短路故障的信息相关联的占空因数Duty的第二值D2,以及指示过电压故障发生的信息关联的占空因数Duty的第三值D3都被设定在从最小占空因数Dmin到最大占空因数Dmax(含本数)的占空因数范围之外。
上述构造使得即使微型计算机40没有识别出故障信号FI NV的改变后的逻辑高电平,微型计算机40也能够判断占空因数Duty的当前值与故障信号FI NV的逻辑电平之间的关系是否偏离占空因数Duty与故障信号FI NV的逻辑电平之间的预定正常关系。这防止微型计算机40错误地判断从各个驱动IC 70的第二端子C2传输的输出信号Tout的循环脉冲信号的占空因数Duty表示为对应的开关的温度TD。
第一实施例的变形例
判断处理器70i可以构造成在判断为许可信号RG被输入至缓冲单元50的同时将故障信号FI NV的逻辑电平保持在低电平,即使在判断器70c至70h中的任何一个中发生故障也是如此。
判断处理器70i可以构造成在判断为发生过电流故障时,使开关电路70j输出循环脉冲信号,该循环脉冲信号的周期Tc是从温度检测器70b输出的脉冲信号的标准周期Ts的一半(参见图14),具有标准周期Ts的一半的周期Tc与过电流故障的发生相关联。判断处理器70i还可以构造成在判断为发生驱动IC 70的过热故障时,使开关电路70j输出循环脉冲信号,该循环脉冲信号的周期Tc是从温度检测器70b输出的脉冲信号的标准周期Ts的三分之一(参见图14),具有标准周期Ts的三分之一的周期Tc与过热故障的发生相关联。
循环脉冲信号的占空因数Duty可以表示脉冲的逻辑低电平持续时间与循环脉冲信号的标准周期Ts的可控比率、即百分比。
缓冲单元50可以构造成使从微型计算机40和各个驱动IC 70中的一个向另一个传输的各个信号的逻辑电平反转。
第二实施例
以下参照图15至图19描述本公开的第二实施例。图15示意性地示出了根据第二实施例的控制电路30A。根据第二实施例的控制电路30A的结构和/或功能与根据第一实施例的控制电路30的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此,以下主要描述不同点,并且省略或简化第一实施例与第二实施例之间的相同部分的描述,针对相同部分,标注相同或相似的附图标记,从而消除了多余的描述。
参照图15,控制电路30A包括用于驱动各个上臂开关SUH、SVH和SWH的上臂驱动IC70,以及用于驱动各个下臂开关SUL、SVL和SWL的下臂驱动IC 70。
上臂驱动IC 70的第二端子C2共同连接于由上臂驱动IC 70共享的共同第二传输器60b1,使得上臂驱动IC 70的第二端子C2可经由共同第二传输器60b1与微型计算机40通信。类似地,下臂驱动IC 70的第二端子C2共同连接于由下臂驱动IC 70共享的共同第二传输器60b2,使得下臂驱动IC 70的第二端子C2可经由共同第二传输器60b2与微型计算机40通信。
此外,上臂驱动IC 70的第三端子C3共同连接于由上臂驱动IC 70共享的共同第三传输器60c1,使得上臂驱动IC 70的第三端子C3可经由共同第三传输器60c1与微型计算机40通信。类似地,下臂驱动IC 70的第三端子C3共同连接于由下臂驱动IC 70共享的共同第三传输器60c2,使得下臂驱动IC 70的第三端子C3可经由共同第三传输器60c2与微型计算机40通信。
接着,以下描述由判断处理器70i在图6的步骤S14、S16、S18、S20和S23中的每个操作中执行的故障通信任务。
具体地,在步骤S14、S16、S18、S20和S23中的每一个步骤中,判断处理器70i使开关电路70j输出修正输出信号ToutA,该修正输出信号ToutA包括相位识别头部H2,该相位识别头部H2是在相应的图7至图12中示出的输出信号Tout的对应一个的前缀。
例如,图16示意性地示出了在判断为已经发生了相应开关的过热故障时从各个驱动IC 70的第二端子C2传输的修正输出信号ToutA。
具体地,分配给从判断处理器70i传输的用于U相上臂开关或下臂开关的修正输出信号ToutA的相位识别头部H2在预定长度TfA内具有接通脉冲和断开脉冲,并且具有针对U相设定的预定的第一占空因数FD1。
分配给从判断处理器70i传输的用于V相上臂开关或下臂开关的修正输出信号ToutA的相位识别头部H2在预定长度TfA内具有接通脉冲和断开脉冲,并且具有针对V相设定的预定的第二占空因数FD2,该第二占空因数FD2不同于第一占空因数FD1。
此外,分配给从判断处理器70i传输的用于W相上臂开关或下臂开关的修正输出信号ToutA的相位识别头部H2在预定长度TfA内具有接通脉冲和断开脉冲,并且具有针对W相设定的预定的第三占空因数FD3,该第三占空因数FD3不同于第一占空因数FD1和第二占空因数FD2。
即,包括在相位识别头部H2中的任何占空因数FD1至FD3起到例如表示对应的修正输出信号ToutA被用于U相、V相和W相中任何一个的信息的作用。
上臂驱动IC 70构造成彼此可通信,并且类似地,下臂驱动IC 70构造成彼此可通信。
各个上臂驱动IC 70的判断处理器70i构造成当判断出判断器70c至70h中没有一个判断为发生对应的故障(步骤S10中的“是”)时,将包括表示对应相位的相位识别头部H2的修正输出信号ToutA和包括相应开关的温度TD的循环脉冲信号经由开关电路70j传输至微型计算机40。具体地,相应的上臂驱动I C 70的判断处理器70i构造成输出相应的修正输出信号ToutA,同时它们的信号传输时段彼此不重叠。
类似地,各个下臂驱动IC 70的判断处理器70i构造成当判断出判断器70c至70h中没有一个判断为发生对应的故障(步骤S10中的“是”)时,将包括表示相应相位的相位识别头部H2的修正输出信号ToutA和包括相应开关的温度TD的循环脉冲信号经由开关电路70j传输至微型计算机40。具体地,相应的下臂驱动IC 70的判断处理器70i构造成输出相应的修正输出信号ToutA,同时它们的信号传输时段彼此不重叠。
否则,当判断出其中一个上臂驱动IC 70的判断器70c至70h中的一个已经判断为发生对应的故障(步骤S10中的“否”)时,故障相关驱动IC 70的判断处理器70i执行步骤S12中的操作,并使开关电路70j从第二端子C2向微型计算机40输出包括相位识别头部H2和输出信号Tout的修正输出信号ToutA,该修正输出信号ToutA被调制和/或调整以表示对应的所发生的故障(参见步骤S13、S16、S18、S20和S23中的一个)。相反,每个故障无关驱动IC 70的判断处理器70i将故障信号FINV的逻辑电平保持为逻辑低电平,并且从对应的第二端子C2传输逻辑低电平信号。
类似地,在确定其中一个下臂驱动IC 70的判断器70c至70h中的一个已经确定发生了对应的故障(步骤S10中的“否”)时,故障相关驱动IC 70的判断处理器70i执行步骤S12中的操作,并使开关电路70j从第二端子C2向微型计算机40输出包括相位识别头部H2和输出信号Tout的修正输出信号ToutA,该修正输出信号ToutA被调制和/或调整以表示对应的发生的故障(参见步骤S13、S16、S18、S20和S23中的一个)。相反,每个故障无关驱动IC 70的判断处理器70i将故障信号FINV的逻辑电平保持为逻辑低电平,并且从对应的第二端子C2传输逻辑低电平信号。
接着,以下参照图17描述根据第二实施例的微型计算机40执行的驱动控制例程。微型计算机40被编程为每隔预定控制周期执行驱动控制例程。注意,针对在图13所示的过程和图17所示的过程之间的对应的一组类似操作,标注共同的步骤编号,因此,省略对类似操作的描述。
当开始驱动控制例程时,在步骤S40中,微型计算机40对从所有驱动IC 70通过第三传输器60c1和60c2发送的每个故障信号FINV是否具有逻辑低电平进行判断。
在判断为从所有驱动IC 70发送的每个故障信号FINV都具有逻辑低电平(步骤S40中的“是”)时,微型计算机40判断出每个判断器70c至70h已经判断为没有与相应开关相关联的故障。然后,驱动控制例程进入步骤S41。
在步骤S41中,微型计算机40检查从对应一个驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的各个修正输出信号ToutA的相位识别头部H2,从而识别各个修正输出信号ToutA的相位。然后,在步骤S41中,微型计算机40根据从对应的一个驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的对应一个修正输出信号ToutA的占空因数Duty来检测每个开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的温度TD。
接着,在步骤S41中,微型计算机40以与步骤S31中的操作相同的方式从所有开关SUH、SUL、SVH、SVL、SWH和SWL的检测温度TD中选择检测到的温度中最高的一个作为控制温度TdL。
另一方面,在判断为从所有驱动IC 70发送的故障信号FI NV中有一个具有逻辑高电平(步骤S40中的“否”)时,在步骤S40中,微型计算机40判断为已经发生了与驱动IC 70中对应于逻辑高电平故障信号FI NV的一个驱动IC 70相关联的故障。在下文中,对应于逻辑高电平故障信号FI NV的驱动IC 70中的一个将被称为故障相关驱动IC 70。
在步骤S40中的判断之后,微型计算机40基于从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutA的相位识别头部H2,在步骤S43中识别故障相关驱动IC70的相位。在步骤S43中,微型计算机40还基于从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutA,在步骤S43中识别关于发生故障的信息。
更具体地,在步骤S43中,微型计算机40检查第三传输器60c1和60c2中的一个,逻辑高电平故障信号FI NV已经通过第三传输器60c1和60c2发送,从而识别出故障相关驱动IC70是上臂驱动IC 70和下臂驱动IC 70中的一个。此外,在步骤S43中,微型计算机40根据从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutA的相位识别头部H2,在步骤S43中识别故障相关驱动IC 70的相位。
如上所述,第二实施例获得与第一实施例所获得的技术效果基本相同的技术效果,同时降低了第二传输器60b1和60b2的数量以及第三传输器60c1和60c2的数量。
第二实施例的变形例
如上所述,每个故障无关驱动IC 70的判断处理器70i将故障信号FI NV的逻辑电平保持在逻辑低电平。
相反,图18A所示,在判断出上臂驱动IC 70和下臂驱动IC 70中一个的判断器70c至70h中的一个已经判断为发生对应的故障(步骤S10中的“否”)时,故障相关驱动IC 70的判断处理器70i可以从第三端子C3传输作为故障信号FINV的脉冲信号。图18A示出了具有两个脉冲的脉冲信号作为故障信号FINV的示例,在两个脉冲之间具有间隔Tp。注意,图18B示出了在判断为已经发生了如图16所示的对应的开关的过热故障时,从各个驱动IC 70的第二端子C2传输的修正输出信号ToutA。图18A和18B示出了相位识别头部H2的长度TfA被设定成长于脉冲信号FINV的脉冲的间隔Tp。所述特征使得微型计算机40能够基于脉冲信号FINV认知与开关相关联的故障的发生,该认知早于基于修正输出信号ToutA的、与发生的故障相关联的相位的识别,以及关于发生的故障的信息。
接着,以下参照图19描述根据第二实施例的变形例的微型计算机40执行的驱动控制例程。微型计算机40被编程为每隔预定控制周期执行驱动控制例程。注意,针对在图17所示的过程与图19所示的过程之间的对应的一组类似操作,标注共同的步骤编号,因此省略对类似操作的描述。
当开始驱动控制例程时,在步骤S50中,微型计算机40对从所有驱动IC 70通过第三传输器60c1和60c2发送的每个故障信号FINV是否是具有两个脉冲的脉冲信号。在判断为从所有驱动IC 70发送的每个故障信号FINV都不是具有两个脉冲的脉冲信号(步骤S50中的“否”)时,微型计算机40对每个判断器70c至70h已经判断为没有与对应的开关相关联的故障进行判断。然后,驱动控制例程前进到步骤S41。
否则,在判断为从所有驱动IC 70发送的故障信号FINV中有一个是具有两个脉冲的脉冲信号(步骤S50中的“是”)时,在步骤S50中,微型计算机40判断为已经发生了与驱动IC 70中对应于具有两个脉冲的脉冲信号的其中一个驱动IC 70相关联的故障。然后,微型计算机40执行步骤S42中的操作。
即,第二实施例的这种修正额外地获得了技术效果,该技术效果使得微型计算机40能够基于脉冲信号FINV认知与开关相关联的故障的发生,该认知早于基于修正输出信号ToutA的、与发生的故障相关联的相位的识别并且早于关于所发生的故障的信息。
第三实施例
以下参照图20至图22描述本公开的第三实施例。图20示意性地示出了根据第三实施例的控制电路30B。根据第三实施例的控制电路30B的结构和/或功能与根据第二实施例的控制电路30A的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此,以下主要描述不同点,并且省略或简化第二实施例与第三实施例之间的相同部分的描述,针对这些相同部分,标注相同或相似的附图标记,从而消除了多余的描述。参照图20,控制电路30B构造成使得所有驱动IC 70的第二端子C2共同连接于单个共同第二传输器60bb,使得驱动IC 70的第二端子C2可共同地经由共同第二传输器60bb与微型计算机40通信。
此外,控制电路30B构造成使得所有驱动IC 70的第三端子C3共同连接于单个共同第三传输器60cc,使得所有驱动IC 70的第三端子C3可共同地经由共同第三传输器60cc与微型计算机40通信。
接着,以下描述由判断处理器70i在图6的步骤S14、S16、S18、S20和S23中的每个操作中执行的故障通信任务。
具体地,在步骤S14、S16、S18、S20和S23中的每一个步骤中,判断处理器70i使开关电路70j输出修正输出信号ToutB,该修正输出信号ToutB包括识别头部H3,该识别头部H3是在相应的图7至12中示出的输出信号Tout中对应的一个的前缀。
例如,图21示意性地示出了在判断为已经发生了对应的开关的过热故障时从各个驱动IC 70的第二端子C2传输的修正输出信号ToutB。
具体地,分配给从判断处理器70i传输的用于U相上臂开关的修正输出信号ToutB的识别头部H3在预定长度TfB内具有接通脉冲和断开脉冲,并且具有针对U相上臂设定的预定的第一占空因数FE1。类似地,用于U相下臂开关的识别头部H3具有预定的第二占空因数FE2。
此外,用于V相上臂开关的识别头部H3具有针对V相上臂设定的预定的第三占空因数FE3,并且用于V相下臂开关的识别头部H3具有针对V相下臂设定的预定的第四占空因数FE4。
用于W相上臂开关的识别头部H3具有针对W相上臂设定的预定的第五占空因数FE5,并且用于W相下臂开关的识别头部H3具有针对W相下臂设定的预定的第六占空因数FE6。
即,包括在识别头部H3中的被设定成彼此不同的任何占空因数FE1至FE6起到例如表示对应的修正输出信号ToutB是用于U相、V相和W相中的任何一个以及上臂和下臂中的任何一个的信息。
所有驱动IC 70构造成彼此可通信。
各个驱动IC 70的判断处理器70i构造成当判断出判断器70c至70h中没有一个判断为发生对应的故障(步骤S10中的“是”)时,将包括表示对应相位和臂的相位识别头部H3的修正输出信号ToutB和包括对应开关的温度TD的循环脉冲信号经由开关电路70j传输至微型计算机40。具体地,相应的驱动IC 70的判断处理器70i构造成输出相应的修正输出信号ToutB,同时它们的信号传输时段彼此不重叠。
否则,当判断出其中一个上臂驱动IC 70的判断器70c至70h中的一个已经判断为发生对应的故障(步骤S10中的“否”)时,故障相关驱动IC 70的判断处理器70i执行步骤S12中的操作,并使开关电路70j从第二端子C2向微型计算机40输出包括相位识别头部H3和输出信号Tout的修正输出信号ToutB,该修正输出信号ToutB被调制和/或调整以表示对应的发生的故障(参见步骤S13、S16、S18、S20和S23中的一个)。相反,每个故障无关驱动IC 70的判断处理器70i将故障信号FINV的逻辑电平保持为逻辑低电平,并且从对应的第二端子C2传输逻辑低电平信号。
接着,以下参照图22描述根据第三实施例的微型计算机40执行的驱动控制例程。微型计算机40被编程为每隔预定控制周期执行驱动控制例程。注意,针对图17所示的过程和图22所示的过程之间的对应的一组类似操作,标注共同的步骤编号,因此省略对类似操作的描述。
当开始驱动控制例程时,在步骤S51中,微型计算机40对从所有驱动IC 70通过第三传输器60cc发送的每个故障信号FINV是否具有逻辑低电平进行判断。
在判断为从所有驱动IC 70发送的每个故障信号FINV都具有逻辑低电平(步骤S51中的“是”)时,微型计算机40对每个判断器70c至70h已经判断为没有与对应的开关相关联的故障进行判断。然后,驱动控制例程前进到步骤S41。
否则,在判断为从所有驱动IC 70发送的故障信号FI NV中有一个具有逻辑高电平时(步骤S51中的“否”),在步骤S51中,微型计算机40对与驱动IC 70中对应于逻辑高电平故障信号FI NV的一个驱动IC 70相关联的故障进行判断。在下文中,对应于逻辑高电平故障信号FI NV的驱动IC 70中的一个将被称为故障相关驱动IC 70。
在步骤S51中的判断之后,微型计算机40基于从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutB的相位识别头部H3,在步骤S53中识别故障相关驱动IC70的相位和臂。在步骤S53中,微型计算机40还基于从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutB,在步骤S53中识别关于发生故障的信息。
更具体地,在步骤S53中,微型计算机40根据从故障相关驱动IC 70的对应的第二端子C2发送的修正输出信号ToutB的相位识别头部H3,在步骤S53中识别故障相关驱动IC70的相位和臂。
如上所述,第三实施例获得与第一实施例所获得的技术效果基本相同的技术效果,同时具有下部第二传输器60bb和下部第三传输器60cc。
第四实施例
以下参照图23至图25描述本公开的第四实施例。图23示意性地示出了根据第四实施例的用于各个开关的控制电路的驱动IC 70A。根据第四实施例的控制电路的结构和/或功能与根据第一实施例的控制电路30的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此,以下主要描述不同点,并且省略或简化第一实施例与第四实施例之间的相同部分的描述,针对这些相同部分,标注相同或相似的附图标记,从而消除了多余的描述。
各个驱动IC 70A附加地包括可操作地连接于判断处理器70i的存储器70k。判断处理器70i构造成在判断为已经发生了与开关相关联的故障时存储关于所发生的故障的信息。
接着,以下参照图24描述由各个驱动IC 70A的判断处理器70i执行的故障判断例程。各个驱动IC 70A的判断处理器70i被编程为每隔预定控制周期执行故障判断例程。注意,针对图6所示的过程和图24所示的过程之间的对应的一组类似操作,标注共同的步骤编号,因此省略对类似操作的描述。
当完成步骤S11、S14、S16、S18、S20、S22或S23中的一个步骤的操作时,在步骤S24中,判断处理器70i将指示发生的故障的信息存储在存储器70k中。例如,当在步骤S20中判断为所发生的故障表示过电流故障时,判断处理器70i在存储器70k中存储表示发生的故障是过电流故障的故障信息。
此外,根据第四实施例的微型计算机40构造成当要求知悉指示与所选择的驱动器IC 70相关联的已经发生的一个或多个故障的信息时,向所选择的一个驱动IC 70的第一端子C1传输特定PWM信号。具有调制的接通脉冲形态和断开脉冲形态的特定PWM信号不能用作驱动信号I N。
接着,以下参照图25描述由各个驱动IC 70A的判断处理器70i执行的事后故障信息传输例程。判断已经发生了与对应的开关相关联的故障的判断处理器70i被编程为响应于输入至该判断处理器的特定PWM信号而从第二端子C2传输包括表示所发生的故障的故障信息的信号。
当开始事后故障信息传输例程时,在步骤S60中,各个驱动IC 70A的判断处理器70i对从微型计算机40发送的特定PWM信号是否已经输入至第一端子C1进行判断。
在判断为从微型计算机40发送的特定PWM信号已经输入至第一端子C1(步骤S60中的“是”)时,在步骤S61中,判断处理器70i读取存储在存储器70k中的故障信息,并将故障信息作为输出信号Tout从第二端子C2传输。此后,判断处理器70i终止事后故障信息传输例程。
第四实施例额外地获得了一种技术效果,该技术效果使得微型计算机40能够在期望的时间获得与所选择的驱动IC相关联的故障历史记录,作为用于设计逆变器20用的新控制电路的有用信息,故障历史记录表示发生了何种类型的与所选驱动器IC相关联的故障。
变形例
本公开不限于上述实施例,并且上述实施例可以在本公开的范围内彼此自由组合或者可变地进行修改。
在步骤S14、S16、S18、S20和S23中的每一个步骤中,判断处理器70i使开关电路70j输出修正输出信号ToutC,该修正输出信号ToutC包括对应的一个输出信号Tout,所述输出信号Tout包括以下的至少一个:
(1)关于在图6的步骤S10中的否定判断时刻处获得的感测电压Vse的值的信息;
(2)关于在图6的步骤S10中的否定判断时刻处获得的温度TD的值的信息。
例如,图26示意性地示出了在判断为已经发生了对应的驱动IC 70的过热故障时从各个驱动IC 70的第二端子C2传输的修正输出信号ToutC。
具体地,修改的输出信号ToutC包括:接通-断开脉冲头部H1,该接通-断开脉冲头部H1包括指示发生的故障是对应的驱动IC 70的过电流故障的信息;以及循环脉冲信号,该循环脉冲信号交替地具有预定的第一占空因数FF1和不同于第一占空因数FF1的预定的第二占空因数FF2。
第一占空因数FF1表示在图6的步骤S10中的否定判断时刻处的感测电压Vse,第二占空因数FF2表示在图6的步骤S10中的否定判断时刻处测量的相应开关的温度TD。注意,接通-断开脉冲头部H1在长度Tf内具有接通脉冲和断开脉冲,上述长度Tf长于包括在修正输出信号ToutA中的脉冲信号的两个脉冲之间的间隔Tp(参见图18A)。
如上所述,如果判断处理器70i想要在图15所示的修正输出信号ToutA中的相应开关的每一个感测电压Vse和温度TD处合并信息,则判断处理器70i在循环脉冲中进行调制,使得至少第一脉冲的占空因数被修正以表示感测电压Vse,并且下一个第二脉冲的占空因数被修正以表示相应开关的温度TD。
开关的过热故障、驱动IC的过热故障、过电流故障、短路故障、过电压故障和低电压故障与在各个操作S14、S16、S18、S20、S22和S23中获得的相应的输出信号Tout相关联。本公开并不限于上述关联。具体地,开关的过热故障、驱动I C的过热故障、过电流故障、短路故障、过电压故障和低电压故障中的每一个都可以与在各个操作S14、S16、S18、S20、S22和S23中获得的对应的一个输出信号Tout相关联。
步骤S32中的操作使用开关的温度TD作为用于校正驱动信号的参数,但是可以使用另一个变量、例如发射极-集电极电压Vce的峰值,作为用于校正驱动信号的参数。
根据第二实施例的修正输出信号ToutA的接通-断开脉冲头部H1可以包括在步骤S10中指示在否定判断的时刻处对应的开关是处于接通状态还是断开状态的信息。
例如MOSFET之类的其它类型的开关可以用作逆变器20的开关。如果MOSFET用作每一个开关,则可以用MOSFET的本征二极管代替反激二极管D。
本公开不限于三相逆变器20,并且可以应用于多相逆变器。
虽然本文已描述了本公开的说明性实施例,但本公开并不限于本文所描述的实施例,而是包括本领域技术人员基于本公开内容将领会到的、具有变型、省略、(例如,跨越不同实施例的方面的)组合、添加和/或替换。权利要求书中的限制基于权利要求书中所采用的语言被宽泛地理解,而不限于本说明书中或者在本申请的审查期间描述的实例,这些实例被理解为非排他性的。
Claims (13)
1.一种驱动设备,所述驱动设备具有第一区域和与第一区域电隔离的第二区域,且用于驱动目标开关,所述驱动设备包括:
获得单元,所述获得单元安装到所述第一区域并且构造成获得用于驱动所述目标开关的信号,所述信号表示与所述目标开关的物理特性相关联的物理量;
物理量传输端子,所述物理量传输端子安装到所述第一区域;
调制器,所述调制器安装到所述第一区域,并且构造成对所述获得单元获得的所述信号进行脉冲宽度调制,从而从所述物理量传输端子输出脉冲信号;
故障信息传输端子,所述故障信息传输端子安装到所述第一区域;
故障判断器,所述故障判断器安装到所述第一区域,并且构造成判断是否发生了与所述目标开关相关联的故障;
传输单元,所述传输单元安装到所述第一区域,并且构造成停止传输来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号,所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输指示与所述目标开关相关联的故障的发生的第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输指示与所述目标开关相关联的故障的内容的第二信号;以及
控制器,所述控制器安装到所述第二区域,并且构造成
在所述第一信号未输入至所述控制器时,基于来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号,对所述物理量进行检测,
并且在所述第一信号输入至所述控制器时,基于从物理量传输端子传输的第二信号,识别所述故障的内容。
2.如权利要求1所述的驱动设备,其特征在于,
所述调制器构造成执行由所述获得单元获得的所述信号的脉冲宽度调制,使得所述脉冲信号具有第一占空因数,所述第一因数与所述物理量相关联并且具有对应于所述目标开关的所述物理量的预定检测范围的第一范围,
所述传输单元构造成传输作为指示与所述目标开关相关联的所述故障的内容的第二信号的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号具有第二占空因数,所述第二占空因数与所述物理量相关联并且所述第二脉冲信号具有所述第一范围之外的第二范围,
所述控制器构造成
在所述第一信号未输入至所述控制器时,基于来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号的所述第一占空因数,对所述物理量进行检测,
并且在所述第一信号输入至所述控制器时,基于从所述物理量传输端子传输的所述第二脉冲信号的所述第二占空因数,识别所述故障的内容。
3.如权利要求1所述的驱动设备,其特征在于,
所述控制器构造成
在所述第一信号未输入至所述控制器时,基于来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号,产生用于驱动所述目标开关的驱动信号,
并且当所述第一信号输入至所述控制器时,在不使用来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号的情况下,产生所述驱动信号。
4.如权利要求2所述的驱动设备,其特征在于,
所述控制器构造成
在所述第一信号未输入至所述控制器时,基于来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号,产生用于驱动所述目标开关的驱动信号,
并且当所述第一信号输入至所述控制器时,在不使用来自所述物理量传输端子的所述脉冲信号的情况下,产生所述驱动信号。
5.如权利要求1所述的驱动设备,其特征在于,
所述控制器构造成
产生并传输用于驱动所述目标开关的脉冲宽度调制驱动信号,
并且产生并传输不同于所述脉冲宽度调制驱动信号的特定信号,
所述驱动设备还包括:
存储单元,所述存储单元安装到所述第一区域;以及
驱动信号输入端子,所述驱动信号输入端子安装到所述第一区域,并且构造成接收从所述控制器传输的所述脉冲宽度调制信号和所述特定信号,
其中:
所述故障判断器构造成在判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,将所述故障的内容存储在存储单元中;以及
所述传输单元构造成当确定所述特定信号被输入至所述驱动信号输入端子时,从所述故障信息传输端子传输指示存储在所述存储单元中的所述故障的内容的信号。
6.如权利要求2所述的驱动设备,其特征在于,
所述控制器构造成
产生并传输用于驱动所述目标开关的脉冲宽度调制驱动信号,
并且产生并传输不同于所述脉冲宽度调制驱动信号的特定信号,
所述驱动设备还包括:
存储单元,所述存储单元安装到所述第一区域;以及
驱动信号输入端子,所述驱动信号输入端子安装到所述第一区域,并且构造成接收从所述控制器传输的所述脉冲宽度调制信号和所述特定信号,
其中:
所述故障判断器构造成在判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,将所述故障的内容存储在存储单元中;以及
所述传输单元构造成当确定所述特定信号被输入至所述驱动信号输入端子时,从所述故障信息传输端子传输指示存储在所述存储单元中的所述故障的内容的信号。
7.如权利要求1至6中任一项所述的驱动设备,其特征在于,
由所述调制器输出的所述脉冲信号具有第一周期,
所述传输单元构造成传输作为指示与所述目标开关相关联的所述故障的内容的第二信号的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号具有不同于所述第一周期的第二周期,并且所述第二脉冲信号具有占空因数,所述占空因数与所述物理量相关联,并且具有对应于所述目标开关的所述物理量的预定检测范围的范围,
在所述第一信号输入至所述控制器时,所述控制器构造成
基于从所述物理量传输端子传输的所述第二脉冲信号的所述占空因数,识别所述故障的内容,
并且基于来自所述物理量传输端子的所述第二脉冲信号的所述周期,对所述物理量进行检测。
8.如权利要求1至6中任一项所述的驱动设备,其特征在于,
所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输具有预定周期的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号作为指示与所述目标开关相关联的故障的发生的第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、具有带有预定长度的头部的信号,所述头部具有与所述目标开关相关联的所述故障的内容,
所述头部的长度设定成长于所述第二脉冲信号的所述周期。
9.如权利要求7所述的驱动设备,其特征在于,
所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输具有预定周期的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号作为指示与所述目标开关相关联的故障的发生的第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、具有带有预定长度的头部的信号,所述头部具有与所述目标开关相关联的所述故障的内容,
所述头部的长度设定成长于所述第二脉冲信号的所述周期。
10.如权利要求1至6中任一项所述的驱动设备,其特征在于,
所述开关包括第一组上臂开关和下臂开关,以及第二组上臂开关和下臂开关,第一相和第二相分别构成逆变器的多个相,
所述驱动设备还包括:
第一上臂集成电路,所述第一上臂集成电路用于所述第一相的所述上臂开关,
第二上臂集成电路,所述第二上臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关,
第一下臂集成电路,所述第一下臂集成电路用于所述第一相的所述下臂开关,
第二下臂集成电路,所述第二下臂集成电路用于所述第二相的所述下臂开关,
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路以及所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路中的每一个包括所述获得单元、所述物理量传输端子、所述调制器、所述故障信息传输端子、所述故障判断器和所述传输单元,
其中:
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第一共同信号路径与所述控制器通信,
所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第二共同信号路径与所述控制器通信,
所述第一上臂集成电路和所述第一下臂集成电路中的每一个的所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输具有预定周期的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号作为指示与所述目标开关相关联的故障的发生的第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、具有带有预定长度的头部的信号,所述头部包括与所述目标开关相关联的所述故障的内容以及指示所述第一上臂集成电路、所述第一下臂集成电路、所述第二上臂集成电路和所述第二下臂集成电路中对应一个的所述第一相或所述第二相的信息,
所述头部的长度设定成长于所述第二脉冲信号的所述周期。
11.如权利要求7所述的驱动设备,其特征在于,
所述开关包括第一组上臂开关和下臂开关,以及第二组上臂开关和下臂开关,第一相和第二相分别构成逆变器的多个相,
所述驱动设备还包括:
第一上臂集成电路,所述第一上臂集成电路用于所述第一相的所述上臂开关,
第二上臂集成电路,所述第二上臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关,
第一下臂集成电路,所述第一下臂集成电路用于所述第一相的所述下臂开关,
第二下臂集成电路,所述第二下臂集成电路用于所述第二相的所述下臂开关,
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路以及所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路中的每一个包括所述获得单元、所述物理量传输端子、所述调制器、所述故障信息传输端子、所述故障判断器和所述传输单元,
其中:
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第一共同信号路径与所述控制器通信,
所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第二共同信号路径与所述控制器通信,
所述第一上臂集成电路和所述第一下臂集成电路中的每一个的所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输具有预定周期的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号作为指示与所述目标开关相关联的故障的发生的第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、具有带有预定长度的头部的信号,所述头部包括与所述目标开关相关联的所述故障的内容以及指示所述第一上臂集成电路、所述第一下臂集成电路、所述第二上臂集成电路和所述第二下臂集成电路中对应一个的所述第一相或所述第二相的信息,
所述头部的长度设定成长于所述第二脉冲信号的所述周期。
12.如权利要求1至6中任一项所述的驱动设备,其特征在于,
所述开关包括第一组上臂开关和下臂开关,以及第二组上臂开关和下臂开关,第一相和第二相分别构成逆变器的多个相,
所述驱动设备还包括:
第一上臂集成电路,所述第一上臂集成电路用于所述第一相的所述上臂开关;
第二上臂集成电路,所述第二上臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关;
第一下臂集成电路,所述第一下臂集成电路用于所述第二相的所述下臂开关;
第二下臂集成电路,所述第二下臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关,
所述第一上臂集成电路、所述第二上臂集成电路、所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路中的每一个包括所述获得单元、所述物理量传输端子、所述调制器、所述故障信息传输端子、所述故障判断器和所述传输单元,
其中:
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第一共同信号路径与所述控制器通信;
所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第二共同信号路径与所述控制器通信,
所述调制器构造成执行由所述获得单元获得的所述信号的脉冲宽度调制,使得所述脉冲信号具有第一占空因数,所述第一占空因数与所述物理量相关联并且具有对应于所述目标开关的所述物理量的预定检测范围的第一范围,
所述第一上臂集成电路和所述第一下臂集成电路中的每一个的所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输指示与所述目标开关相关联的所述故障的发生的所述第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、包括带有预定长度的头部和在所述头部之后的第二脉冲信号的信号,所述头部包括与所述目标开关相关联的所述故障的内容以及指示所述第一上臂集成电路、所述第一下臂集成电路、所述第二上臂集成电路和所述第二下臂集成电路中对应一个的所述第一相或所述第二相的信息,
具有第二占空因数的所述第二脉冲信号,所述第二占空因数与所述物理量相关并且具有在所述第一范围之外的范围。
13.如权利要求7所述的驱动设备,其特征在于,
所述开关包括第一组上臂开关和下臂开关,以及第二组上臂开关和下臂开关,第一相和第二相分别构成逆变器的多个相,
所述驱动设备还包括:
第一上臂集成电路,所述第一上臂集成电路用于所述第一相的所述上臂开关;
第二上臂集成电路,所述第二上臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关;
第一下臂集成电路,所述第一下臂集成电路用于所述第二相的所述下臂开关;
第二下臂集成电路,所述第二下臂集成电路用于所述第二相的所述上臂开关,
所述第一上臂集成电路、所述第二上臂集成电路、所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路中的每一个包括所述获得单元、所述物理量传输端子、所述调制器、所述故障信息传输端子、所述故障判断器和所述传输单元,
其中:
所述第一上臂集成电路和所述第二上臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第一共同信号路径与所述控制器通信;
所述第一下臂集成电路和所述第二下臂集成电路的所述物理量传输端子能经由第二共同信号路径与所述控制器通信,
所述调制器构造成执行由所述获得单元获得的所述信号的脉冲宽度调制,使得所述脉冲信号具有第一占空因数,所述第一占空因数与所述物理量相关联并且具有对应于所述目标开关的所述物理量的预定检测范围的第一范围,
所述第一上臂集成电路和所述第一下臂集成电路中的每一个的所述传输单元构造成
当判断为已经发生了与所述目标开关相关联的故障时,从所述故障信息传输端子传输指示与所述目标开关相关联的所述故障的发生的所述第一信号,
并且从所述物理量传输端子传输作为所述第二信号的、包括带有预定长度的头部和在所述头部之后的第二脉冲信号的信号,所述头部包括与所述目标开关相关联的所述故障的内容以及指示所述第一上臂集成电路、所述第一下臂集成电路、所述第二上臂集成电路和所述第二下臂集成电路中对应一个的所述第一相或所述第二相的信息,
具有第二占空因数的所述第二脉冲信号,所述第二占空因数与所述物理量相关并且具有在所述第一范围之外的范围。
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