DE102004022646A1 - Umrichtersystem für einen Fahrzeugmotor - Google Patents

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Abstract

Ein Umrichtersystem (1) ist mit einem Umrichter (3) ausgestattet, der eine obere ECU (2), einen Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) zum Empfangen von Befehlen von der oberen ECU (2), einen Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) zum Empfangen von Befehlen von dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31), eine Gate-Ansteuerschaltung (34), die durch den Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) gesteuert wird, und ein Schaltelement (35) zum Ansteuern durch die Gate-Ansteuerschaltung (34) für ein Umwandeln eines Gleichstroms einer Hochspannungsbatterie (5) in einen Wechselstrom zum Betreiben eines Motors (4) enthält. Die Datenübertragung zwischen der oberen ECU (2) und dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) wird gemäß einem CAN-Protokoll durchgeführt. Die Datenübertragung zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) wird gemäß einem seriellen Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungsprotokoll durchgeführt. Eine Isolationsgrenze ist zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) definiert, um elektrische Komponenten auf einer Niedrigspannungsseite, die eine elektrische Leistung von der Niedrigspannungsbatterie empfangen, von elektrischen Komponenten auf der Hochspannungsseite, die eine elektrische Leistung von der Hochspannungsbatterie (5) empfangen, zu isolieren. Ein Photokoppler (32) ist auf der Isolationsgrenze angeordnet, um die Isolation sicherzustellen und Signale zu übertragen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umrichtersystem, welches beispielsweise zum Antreiben und Steuern eines Motors, der in einem elektrisch angetriebenen Kompressor für ein Automobilfahrzeug angeordnet ist.
  • Ein elektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ist im allgemeinen mit zwei Arten von elektrischen Leistungsquellen ausgestattet, von denen eine eine Niedrigspannungsbatterie ist, die ähnlich der ist, die bei einem Brennkraftfahrzeug verwendet wird, und die andere eine Hochspannungsbatterie ist, die von der Niedrigspannungsbatterie isoliert ist. Bei diesen Automobilfahrzeugen wird ein Umrichtersystem einschließlich eines Umrichters, der durch eine elektrische Leistungsversorgung der Hochspannungsbatterie betrieben wird, zum Steuern eines Motorantriebs des Fahrzeugs oder eines Motors, der in einem elektrisch angetriebenen Kompressor angeordnet ist, vorgesehen.
  • Beispielsweise offenbart die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 11-189032 (1999), die mit dem US-Patent Nr. 5,963,442 korrespondiert, ein Umrichtersystem, das einen Umrichter 100 enthält, der mit einer elektrischen Leistungsversorgung aus einer Hochspannungsbatterie 109 betrieben wird, und einen Klimaanlagensteuerabschnitt 104, der mit einer nicht näher dargestellten elektrischen Leistungsversorgung einer Niederspannungsbatterie betrieben wird. Eine isolierende Datenübertragungsschaltung, die einen Photokoppler 105 enthält, ist an einer Isolationsgrenze zwischen dem Klimaanlagensteuerabschnitt 104 und dem Umrichter 100 vorgesehen. Der Photokoppler 105 dient zum Isolieren von elektrischen Komponenten (wie etwa dem Klimaanlagensteuerabschnitt 104) auf einer Niederspannungsseite von elektrischen Komponenten (wie etwa bei einem Motor 106 oder einem Schaltelement 107) auf der Hoch spannungsseite. Ferner dient der Photokoppler zum Sicherstellen der Datenübertragungen zwischen dem Klimaanlagensteuerabschnitt 104 und dem Umrichter 100. Das Datenübertragungsprotokoll, das für diese Datenübertragungen verwendet wird, ist beispielsweise LIN (Local Interconnect Network) oder ein anderes langsames (low-speed) Datenübertragungsprotokoll.
  • Fortgeschrittene Automobilfahrzeuge benutzen jedoch CAN (Controller Area Network) oder ein andres relativ schnelles (high-speed) Datenübertragungsprotokoll für LAN-Datenübertragungen zwischen verschiedenen ECUs (Electronic Control Units = elektronische Steuereinheiten), die in dem Fahrzeug installiert sind.
  • Aufgrund des in dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Umrichtersystem verwendeten Photokoppler 105 ist es schwierig, eine Hochgeschwindigkeitssignalübertragung zwischen dem Klimaanlagensteuerabschnitt 104 und dem Umrichter 100 auszuführen. Falls daher, wie in 2 gezeigt, ein Mikrocomputer 101 des Umrichters 100 (durch die gestrichelte Linie angedeutet) auf der Niederspannungsseite der Isolationsgrenze (als Punkt-Strich-Linie angedeutet) angeordnet ist, oder genauer gesagt, wenn der Mikrocomputer 101 mit einer elektrischen Spannungsquelle der Niederspannungsbatterie (nicht gezeigt) betrieben wird, ist es möglich Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen auszuführen.
  • In diesem Fall jedoch werden einige elektrische Komponenten wie etwa der Spannungserfassungsabschnitt 102, eine Gate-Ansteuerschaltung 103 und ein Stromerfassungsabschnitt 108 durch die Isolationsgrenze zerschnitten. Daher wird es für jede dieser elektrischen Komponenten notwendig, einen ausreichenden räumlichen Abstand oder Kriechweg zum Sicherstellen der Isolation zwischen der Hochspannungsseite und der Niederspannungseite vorzusehen. Die erforderlichen Isolationsteile oder -komponenten sind jedoch teuer. Außerdem wird die Bauteilgröße des Umrichters 100 größer. Des weiteren verkompliziert ein Einbau der Niederspannungsbatterie in den Umrichter 100 die Verschaltung des Umrichters 100.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In Anbetracht der zuvor beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umrichtersystem zu schaffen, das zum Lösen der zuvor beschriebenen Probleme in der Lage ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Umrichtersystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines solchen Umrichtersystems bilden Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, deren Inhalte hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen. Das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung ermöglicht Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen, verkleinert die Bauteilgröße und vereinfacht die Verschaltung.
  • Um diese und andere damit zusammenhängende Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Umrichtersystem vor, das mit einem Umrichter ausgestattet ist. Der Umrichter enthält eine obere elektronische Steuereinheit (ECU), die mit einer elektrischen Spannungsversorgung aus einer Niederspannungsbatterie betrieben wird, einen Datenübertragungs-Mikrocomputer, der Befehle von der oberen ECU empfängt, einen Motorsteuerungs-Mikrocomputer, der Befehle von dem Datenübertragungs-Mikrocomputer empfängt, eine Gate-Ansteuerschaltung, die durch den Motorsteuerungs-Mikrocomputer gesteuert wird, und ein Schaltelement, das durch die Gate-Ansteuerschaltung angesteuert wird, um einen Gleichstrom einer Hochspannungsbatterie in einen Wechselstrom zum Antreiben eines Motors umzuwandeln. Gemäß dem Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung sind die obere ECU und der Datenübertragungs-Mikrocomputer miteinander über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Befehlen verbunden. Der Datenübertragungs-Mikrocomputer und der Motorsteuerungs-Mikrocomputer sind miteinander über eine Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Befehlen verbunden. Eine Isolationsgrenze ist zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer definiert, um elektrische Komponenten der Niedrigspannungsseite, die elektrische Leistung von der Niedrigspannungsbatterie empfangen, von elektrischen Komponenten der Hochspannungsseite, die elektrische Leistung von der Hochspannungsbatterie empfangen, zu isolieren. Außerdem wird eine Isolationssignalübertragungseinrichtung an der Isolationsgrenze angeordnet, um die Isolation sicherzustellen und Signale zu übertragen.
  • Das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung enthält den Datenübertragungs-Mikrocomputer und den Motorsteuerungs-Mikrocomputer. Mit anderen Worten, die Schaltungsanordnung dieser Erfindung ist gleichbedeutend mit einer Aufteilung des Mikrocomputers 101, der eine Datenübertragungsschaltung und eine Motorsteuer-Schaltung enthält, wie in 2 gezeigt, in zwei unabhängige Mikrocomputer. Die Isolationsgrenze wird zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer vorgesehen oder definiert. Des weiteren wird eine Isolationssignalübertragungseinrichtung an der Isolationsgrenze angeordnet.
  • Die Datenübertragung zwischen der oberen ECU (die mit dem Klimaanlagensteuerabschnitt, der in 2 gezeigt ist, korrespondiert) und dem Datenübertragungs-Mikrocomputer werden über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung durchgeführt. Die Isolationssignalübertragungseinrichtung liegt dagegen zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer. Die Datenübertragungen zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer werden über eine Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung durchgeführt, deren Datenübertragungsgeschwindigkeiten niedriger als die der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung ist. Mit anderen Worten, die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung wird in einem begrenzten Bereich, der lediglich die obere ECU und den Datenübertragungs-Mikrocomputer einschließt, verwendet. Demgemäß ist es für die Isolationssignalübertragungseinrichtung nicht erforderlich, Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsfähigkeit zu besitzen. Somit kann das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen effektiv realisieren.
  • Gemäß dem Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung sind ferner beinahe alle elektrischen Komponenten des Umrichters mit Ausnahme des Datenübertragungs-Mikrocomputers auf der Hochspannungsseite angeordnet und dementsprechend werden sie mit einer elektrischen Leistung aus der Hochspannungsbatterie betrieben oder betätigt. Daher ist die Verschaltung des Umrichters verglichen mit der Schaltungsanordnung, die in 2 gezeigt ist, wonach zahlreiche elektrische Komponenten auf der Niederspannungsseite angeordnet sind, vergleichsweise einfach.
  • Des weiteren enthält das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung keine elektrischen Komponenten, die von einer Isolationsgrenze durchschnitten sind, wie etwa der Spannungserfassungsabschnitt 102, die Gate-Ansteuerschaltung 103 und der Stromerfassungsabschnitt 108, die in 2 gezeigt sind. Daher besteht keine Notwendigkeit zum Vorsehen eines großen räumlichen Abstands oder Kriechwegs zum Sicherstellen einer Isolation. Des weiteren sind keine teuren Isolationskomponenten erforderlich. Somit realisiert das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung nicht nur eine Bauteilverkleinerung, sondern ebenso eine Kostenverringerung.
  • Im allgemeinen hängt der Einsatz der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung oder der Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung für Datenübertragungen zwischen der oberen ECU und dem Datenübertragungs-Computer von der Art des jeweiligen Fahrzeugs ab. Gemäß dem Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung, können in diesem Zusammenhang die elektrischen Komponenten, die auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze angeordnet sind, gemeinsam für verschiedene Arten von Fahrzeugen ungeachtet der Datenübertragungseinrichtung, die tatsächlich eingesetzt wird, verwendet werden. Demgemäß kann das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung die Herstellungskosten verringern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung treibt der Motor des Umrichtersystems einen elektrisch betriebenen Kompressor für ein Automobilfahrzeug an. Im allgemeinen ist die Schnelligkeit für die Datenübertragung bei der Steuerung für eine elektrisch betriebenen Fahrzeugkompressor nicht so wichtig. Dem gemäß ist die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung für die Datenübertragungen zwischen der oberen ECU und dem Datenübertragungs-Mikrocomputer nicht essentiell. Daher kann die Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Typ des jeweiligen Automobilfahrzeugs verwendet werden. Demgemäß weist das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung, wenn es zum Steuern eines elektrisch betriebenen Automobilkompressors eingesetzt wird, den zuvor beschriebenen Vorteil auf, daß die elektrischen Komponenten, die auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze angeordnet sind, gemeinsam verwendet werden können.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung eine Datenübertragungsgeschwindigkeit auf, die 20 kbps aufweist. Gemäß dieser Anordnung ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung auf mehr als 20 kbps einzustellen, die die maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit eines LIN ist. Gemäß dieser Anordnung kann die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung Datenübertragungen auf der Grundlage eines beliebigen Datenübertragungsprotokolls mit einer Datenübertragungsgeschwindigkeit, die höher als der des LIN ist, ausgeführt werden.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung ein CAN-Protokoll. Das CAN ist ein Datenübertragungsprotokoll, das gemäß ISO11898 (maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit: 1 Mbps) und ISO11519-2 (maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit: 125 kbps) standardisiert ist. Beispielsweise bevorzugt die europäische Automobilindustrie den Einsatz des CAN-Protokolls für die LAN-Datenübertragungen, die in einem Automobilfahrzeug durchgeführt werden. Die Anordnung dieser Erfindung kann solche von der Automobilindustrie gestellte Anforderungen erfüllen. Ferner können die elektrischen Komponenten, die auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze dieses Umrichtersystems angeordnet sind, auch in einem regionalen Bereich verwendet werden, bei dem das Datenübertragungsprotokoll (beispielsweise LIN) eine Datenübertragungsgeschwindigkeit aufweist, die kleiner als die des CAN-Protokolls ist. Auf diese Weise ermöglicht es die Anordnung dieser Erfindung, die elektrischen Komponenten, die auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze des Umrichtersystems angeordnet sind, gemeinsam für verschiedene Fahrzeuge und unter verschiedenen Situationen zu benutzen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung besser ersichtlich, in welcher:
  • 1 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Anordnung eines Umrichtersystems in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 2 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine modifizierte Anordnung einer Isolationsgrenze ist, auf der Grundlage eines herkömmlichen Umrichtersystems, zum Realisieren der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Umrichtersystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
  • Das Umrichtersystem dieser Ausführung dient als ein Ansteuersystem für einen motorbetriebenen Kompressor, der in einem Hybridfahrzeug untergebracht ist.
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1, welche eine Schaltungsanordnung des Umrichtersystems dieser Ausführungsform zeigt, eine Anordnung des Umrichtersystems dieser Ausführungsform erläutert. Wie in der Zeichnung gezeigt, enthält das Um richtersystem 1 eine obere ECU 2 und einen Umrichter 3 (wie durch die gestrichelte Linie in der Zeichnung angedeutet). Der Umrichter 3 enthält einen CAN-Transceiver 30, einen Datenübertragungs-Mikrocomputer 31, einen Photokoppler 32, einen Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33, eine Gate-Ansteuerschaltung 34 und ein Schaltelement 35. Der Photokoppler 32 dient als die Isolationssignalübertragungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Der Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 ist über den CAN-Transceiver 30 mit der oberen ECU 2 verbunden. Der Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 enthält einen CAN-Controller 310, der den CAN-Transceiver 30 steuert. Die obere ECU 2, der CAN-Transceiver 30 und der Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 sind auf der Niederspannungsseite der Isolationsgrenze (die durch eine Punkt-Strich-Linie in der Zeichnung angedeutet ist) angeordnet. Das heißt, diese elektrischen Komponenten werden mit einer elektrischen Leistungsversorgung der 12V-Niedrigspannungsbatterie (in der Zeichnung nicht gezeigt) betrieben.
  • Der Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33 ist mit dem Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 über den Photokoppler 32 optisch verbunden. Die Gate-Ansteuerschaltung 34 und das Schaltelement 35 sind mit einer flußabwärts gelegenen Seite des Motorsteuerungs-Mikrocomputers 33 verbunden. Der Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33, die Gate-Ansteuerschaltung 34 und das Schaltelement 35 sind auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze angeordnet. Das heißt, diese elektrischen Komponenten werden mit einer 200V-Hochspannungsbatterie 5 betrieben. Diese Hochspannungsbatterie 5 ist ebenso als Leistungsquelle zum Betreiben des Automobilfahrzeugs einsetzbar. Das Schaltungselement 35 ist mit dem Motor 4 verbunden.
  • Das zuvor beschriebene Umrichtersystem dieser Ausführungsform arbeitet in folgender Weise: Jeder Befehl der oberen ECU 2 wird zu dem Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 über den CAN-Receiver 30 gemäß dem CAN-Protokoll übertragen. Der Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 wandelt den übertragenen Befehl in einen Befehl entsprechend einem Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungsprotokoll mit einer Da tenübertragungsgeschwindigkeit von ungefähr 300 bps um. Das serielle Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungsprotolcoll wird von der Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung der vorliegenden Erfindung benutzt. Der Befehl, der durch den Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 umgewandelt worden ist, wird über den Photokoppler 32 zu dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33 übertragen. Der Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33 empfängt ebenso Ausgangssignale eines Spannungserfassungsabschnitts 36 und eines Stromerfassungsabschnitts 37. Der Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33 steuert die Gate-Ansteuerschaltung 34 in Übereinstimmung mit diesen Signalwerten und dem von den Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 gesendeten Befehl. Die Gate-Ansteuerschaltung 34 dient als eine Einrichtung zum Ansteuern des Gates des Schaltelements 35. Das Schaltelement 35 dient als eine Einrichtung zum Umwandeln eines Gleichstroms der Hochspannungsbatterie 5 in einen dreiphasigen Wechselstrom. Der Motor 4 wird durch den dreiphasigen Wechselstrom angetrieben. Der Motor 4 treibt den nicht näher dargestellten motorbetriebenen Kompressor an.
  • Das Umrichtersystem dieser Ausführungsform weist folgende Effekte auf:
    Gemäß dem Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform, wird die Datenübertragung zwischen der oberen ECU 2 und dem Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 gemäß dem CAN-Protokoll ausgeführt. Die Datenübertragung zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer 33, die über den Photokoppler 32 verbunden sind, wird gemäß einer seriellen Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragung ausgeführ. Mit anderen Worten, der Einsatz des CAN-Protokolls ist auf einen Bereich begrenzt, der lediglich die obere ECU 2 und den Datenübertragungs-Mikrocomputer 31 enthält. Demgemäß ist es nicht erforderlich, daß der Photokoppler 32 zur Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung fähig ist. Daher kann das Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform vorzugsweise für Automobilfahrzeuge verwendet werden, die das CAN-Protokoll benutzen.
  • Ferner sind gemäß dem Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform beinahe alle elektrische Komponenten des Umrichters 3 mit Ausnahme des Datenübertragungs-Mi krocomputer 31 und des CAN-Transceivers 30 auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze angeordnet und werden demgemäß mit der elektrischen Leistung der Hochspannungsbatterie 5 angetrieben bzw. betätigt. Damit ist die Verschaltung des Umrichters 3 einfach.
  • Ferner enthält das Umrichtersystem 1 dieser Anordnung keine elektrischen Komponenten, die durch die Isolationsgrenze durchschnitten werden. Daher ist es nicht notwendig, einen großen räumlichen Abstand oder Kriechweg zum Sicherstellen der Isolation vorzusehen. Des weiteren sind keine kostspieligen Isolationsbauteile wie etwa ein Hochgeschwindigkeitsphotokoppler, ein Stromsensor und ein Isolationsverstärker erforderlich. Somit ist das Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform kompakt und kostengünstig.
  • Ferner können gemäß dem Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform die elektrischen Bauteile, die auf der Hochspannungsseite der Isolationsgrenze angeordnet sind, für verschiedene Arten von Automobilfahrzeugen ungeachtet der darin tatsächlich verwendeten Datenübertragungseinrichtung gemeinsam verwendet werden. Demgemäß verringert das Umrichtersystem 1 dieser Ausführungsform die Herstellungskosten.
  • Obgleich eine detaillierte Erläuterung für das Umrichtersystem der vorliegenden Erfindung angegeben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann in zahlreichen verschiedenen Arten modifiziert werden. Beispielsweise benutzt die zuvor beschriebene Ausführungsform den Photokoppler 32, der als die Isolationssignalübertragungseinrichtung der vorliegenden Erfindung dient. Jedoch ist es möglich, einen Impulswandler oder eine andere Vorrichtung als die Isolationssignalübertragungseinrichtung der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Ferner wird gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung das CAN-Protokoll verwendet und für die Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragung ein serielles Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungsprotokoll verwendet. Jedoch sind diese Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsmittel und diese Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungsmittel nicht auf eine bestimmte Kombination beschränkt und können beliebig ausgetauscht werden, solange die Datenübertragungsgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung schneller als die der Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung ist.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, sieht die vorliegende Erfindung ein Umrichtersystem vor, das zum Realisieren von Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen bei verkleinerter Bauteilgröße und vereinfachter Verschaltung in der Lage ist.

Claims (4)

  1. Umrichtersystem mit einem Umrichter, wobei der Umrichter aufweist: eine obere ECU (2), die mit einer elektrischen Versorgung aus einer Niedrigspannungsbatterie betrieben wird; ein Datenübertragungs-Mikrocomputer (31), der Befehle von der oberen ECU (2) empfängt; ein Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33), der Befehle von dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) empfängt; eine Gate-Ansteuerschaltung (34), die durch den Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) gesteuert wird; und ein Schaltelement (35), das durch die Gate-Ansteuerschaltung (34) zum Umwandeln eines Gleichstroms einer Hochspannungsbatterie (5) in einen Wechseltrom zum Betreiben eines Motors angesteuert wird, wobei die obere ECU (2) und der Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) miteinander über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Befehlen verbunden sind, der Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) und der Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) miteinander über eine Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Befehlen verbunden sind, eine Isolationsgrenze zwischen dem Datenübertragungs-Mikrocomputer (31) und dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer (33) definiert ist, um elektrische Komponenten auf der Niederspannungsseite, die eine elektrische Leistung von der Niedrigspannungsbatterie empfangen, von elektrischen Komponenten auf der Hochspannungsseite, die elektrische Leistung von der Hochspannungsbatterie (5) empfangen, zu isolieren, und eine Isolationssignalübertragungseinrichtung, die auf der Isolationsgrenze angeordnet ist, um eine Isolation sicherzustellen und Signale zu übertragen.
  2. Umrichtersystem gemäß Anspruch 1, wobei der Motor einen elektrisch betriebenen Kompressor für ein Automobilfahrzeug antreibt.
  3. Umrichtersystem nach Anspruch 1, wobei die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung eine Datenübertragungsgeschwindigkeit aufweist, die 20 kbps übersteigt.
  4. Umrichtersystem nach Anspruch 3, wobei die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungseinrichtung ein CAN-Protokoll ist.
DE102004022646A 2003-05-08 2004-05-07 Umrichtersystem für einen Fahrzeugmotor Withdrawn DE102004022646A1 (de)

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