開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法，其調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制波的占空比，使各開關(guān)元件的開/關(guān)時(shí)間不同，然后測(cè)量在分配電阻的電壓而檢測(cè)開關(guān)元件短路。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置作為在車輛制動(dòng)器制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路檢測(cè)的裝置，其包括：開關(guān)控制部，其通過使占空比相互不同，分別控制所述開關(guān)元件啟動(dòng)或關(guān)閉；分配電阻部，其具有分別連接于所述開關(guān)元件的電阻，分配施加的電壓；電壓測(cè)量部，其測(cè)量在所述分配電阻部分配的電壓；以及短路檢測(cè)部，其利用在所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓，檢測(cè)所述開關(guān)元件是否短路。
【專利說明】開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法。尤其涉及一種通過調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制波的占空比(Duty)，使各開關(guān)元件的啟動(dòng)/關(guān)閉(On/Off)時(shí)間不同，從而測(cè)量在分配電阻測(cè)量的電壓，檢測(cè)開關(guān)元件短路的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有車輛的制動(dòng)系統(tǒng)是應(yīng)用增大駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)發(fā)生的壓力以制動(dòng)車輛的原理。
[0003]目前，在制動(dòng)系統(tǒng)上通過安裝基于電動(dòng)機(jī)的助力器的智能助力器，利用在車輛再生制動(dòng)時(shí)可以協(xié)助控制的王動(dòng)型制動(dòng)系統(tǒng)。
[0004]智能助力器制動(dòng)系統(tǒng)作為通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)制動(dòng)器，電動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)尤為重要。但是由于制造不良、消耗電流大而發(fā)熱、驅(qū)動(dòng)間積累的振動(dòng)等各種原因?qū)е码妱?dòng)機(jī)線圈容易發(fā)生短路(Short)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)線圈短路時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)的電路上會(huì)流過大電流而導(dǎo)致開關(guān)元件短路或者電子控制裝置(EQJ, Electronic Control Unit)燒壞等問題。
[0005]故智能助力器制動(dòng)系統(tǒng)須采用因電動(dòng)機(jī)線圈短路而導(dǎo)致開關(guān)元件短路的檢測(cè)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種在用于車輛制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法，使得能夠檢測(cè)故障、告知故障或者進(jìn)行自動(dòng)防故障(Fail Safe)處理等措施。
[0008]技術(shù)方案
[0009]為達(dá)成所述目的，本發(fā)明的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置，作為在用于車輛制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路(Short)的裝置，其特征在于，包括:開關(guān)控制部，其通過使占空比(Duty)相互不同，分別控制所述開關(guān)元件啟動(dòng)(On)或關(guān)閉(Off);分配電阻部，其具有分別連接于所述開關(guān)元件的電阻，分配施加的電壓；電壓測(cè)量部，其測(cè)量在所述分配電阻部分配的電壓；以及短路檢測(cè)部，其利用在所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓，檢測(cè)所述開關(guān)元件是否短路。
[0010]優(yōu)選地，所述開關(guān)元件可以分為上端開關(guān)元件和下端開關(guān)元件；所述開關(guān)控制部可以通過調(diào)節(jié)所述占空比(Duty)，使得在特定區(qū)域中存在由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件中某一個(gè)啟動(dòng)(On)，或者由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件全部關(guān)閉(Off)，而所述電動(dòng)機(jī)不被施加電流的無效區(qū)域。
[0011]優(yōu)選地，在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件正常時(shí)，所述分配電阻部可以如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓一致；在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，所述分配電阻部可以如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓值不一致，或者被測(cè)量為接近接地(Ground)電壓值或非正常狀態(tài)的非正常值。
[0012]優(yōu)選地，所述分配電阻部可以由多個(gè)電阻組成；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件正常時(shí)，所述分配電阻部可以如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓一致；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，所述分配電阻部可以如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓被測(cè)量為不受所述多個(gè)電阻中某一個(gè)的影響的值，或者不被測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值。
[0013]為達(dá)成所述目的，本發(fā)明的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法，作為在用于車輛制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路的方法，其特征在于，包括:通過使得占空比(Duty)相互不同，分別控制所述開關(guān)元件啟動(dòng)(On)或關(guān)閉(Off)的控制開關(guān)的步驟；通過分別連接于所述開關(guān)元件的電阻，分配施加的電壓的分配電阻的步驟；測(cè)量在所述分配電阻的步驟中分配的電阻的電壓的測(cè)量電壓的步驟；以及利用在所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓，檢測(cè)所述開關(guān)元件是否短路的檢測(cè)短路的步驟。
[0014]優(yōu)選地，所述開關(guān)元件可以分為上端開關(guān)元件和下端開關(guān)元件；所述開關(guān)控制步驟可以是通過調(diào)節(jié)所述占空比(Duty)，使得在特定區(qū)域中存在由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件中某一個(gè)啟動(dòng)(On)，或者由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件全部關(guān)閉(Off)，而所述電動(dòng)機(jī)不被施加電流的無效區(qū)域。
[0015]優(yōu)選地，所述分配電阻步驟是，在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件正常時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量步驟中測(cè)量的電壓一致；在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量步驟中測(cè)量的電壓值不一致，或者被測(cè)量為接近接地(Ground)電壓值或非正常狀態(tài)的非正常值。
[0016]優(yōu)選地，所述分配電阻步驟可以是，在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件正常時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量步驟中測(cè)量的電壓一致；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量步驟中測(cè)量的電壓被測(cè)量為不受所述多個(gè)電阻中某一個(gè)的影響的值，或者不被測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值。
[0017]技術(shù)效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法，能夠檢測(cè)智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)元件短路。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置及方法，通過檢測(cè)開關(guān)元件的短路，能夠預(yù)先控制電動(dòng)機(jī)上施加的電源，從而保護(hù)電子控制裝置、向駕駛員告知開關(guān)元件故障、同時(shí)采取自動(dòng)防故障措施(fail-safe)可以預(yù)防事故的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的框圖；
[0021]圖2a是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第一例示意圖；[0022]圖2b是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第二例示意圖；
[0023]圖2c是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第三例示意圖；
[0024]圖2d是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第四例示意圖；
[0025]圖3a是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在Φ)和Kf)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0026]圖3b是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在:?和fe區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0027]圖3c是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2b的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在(I)和Φ區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0028]圖3d是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2c的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在?和區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0029]圖3e是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2c的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在由)和(1)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0030]圖3f是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2d的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在.(?和&區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0031]圖3g是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a至圖2d的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在.(!)、d)、(1)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法的流程圖。
[0033]附圖標(biāo)記說明
[0034]110:開關(guān)控制部120:分配電阻部
[0035]130:電壓測(cè)量部140:短路檢測(cè)部
[0036]150:開關(guān)兀件160:電動(dòng)機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在以下的說明及附圖中，實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成要素分別以相同的符號(hào)代表，因而省略重復(fù)說明。另外，在說明本發(fā)明的過程中，當(dāng)判斷認(rèn)為對(duì)相關(guān)公知技術(shù)或構(gòu)成的具體說明可能會(huì)混淆本發(fā)明的要旨時(shí)，省略對(duì)其的詳細(xì)說明。
[0038]在提到某種構(gòu)成要素“連接”于或“接入”于其它構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成既可以直接連接于或接入于其它構(gòu)成要素，也可以在中間存在其它構(gòu)成要素。相反，在提到某種構(gòu)成要素“直接連接”于或“直接接入”于其它構(gòu)成要素時(shí)，應(yīng)理解成中間不存在其它構(gòu)成要素。
[0039]在本發(fā)明中，只要語(yǔ)句中未特別提及，單數(shù)型也可以包括復(fù)數(shù)型。在說明書中使用的“包括(comprises) ”及/或“包含的(comprising) ”不排除提及的構(gòu)成要素、步驟、動(dòng)作及/或元件還存在或追加一個(gè)以上的其它構(gòu)成要素、步驟、動(dòng)作及/或元件。
[0040]圖1本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的框圖。
[0041]參照?qǐng)D1，開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100包括開關(guān)控制部110、分配電阻部120、電壓測(cè)量部130和短路檢測(cè)部140。
[0042]開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100的開關(guān)控制部110、分配電阻部120、電壓測(cè)量部130和短路檢測(cè)部140連接于包含開關(guān)元件150和電動(dòng)機(jī)160等且用于車輛制動(dòng)器制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路，從而能夠檢測(cè)出開關(guān)元件150的短路。開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100可以包括用于檢測(cè)開關(guān)元件150短路的開關(guān)控制部110、分配電阻部120、電壓測(cè)量部130和短路檢測(cè)部140，但還可以包括檢測(cè)短路對(duì)象即連接于開關(guān)元件150和開關(guān)元件150的電動(dòng)機(jī)160等。
[0043]智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路可以包括六個(gè)開關(guān)元件150。一般的智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路包括六個(gè)開關(guān)元件150，但不一定是六個(gè)開關(guān)元件150。開關(guān)元件150可以利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor:FET)實(shí)現(xiàn)。
[0044]下面以由六個(gè)開關(guān)元件150構(gòu)成的智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路為例，對(duì)于開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100在智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路中檢測(cè)開關(guān)元件150短路的方法詳細(xì)進(jìn)行說明。
[0045]六個(gè)開關(guān)元件150在附圖上分別用51、52、53、54、55和56表示，并如圖1所示連接。S1、S2和S3是上端開關(guān)元件152 ;S4、S5、S6是下端開關(guān)元件154。下端開關(guān)元件154是接地(Ground)。
[0046]開關(guān)控制部110是對(duì)六個(gè)開關(guān)元件150各個(gè)運(yùn)行進(jìn)行控制。就是說，開關(guān)控制部110是利用脈寬調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulation)信號(hào)控制開關(guān)元件150的啟動(dòng)(On)或關(guān)閉(Off)。
[0047]優(yōu)選地，開關(guān)控制部110通過使控制各個(gè)開關(guān)元件150的信號(hào)的占空比(Dufy)不同，在特定區(qū)域中形成上端開關(guān)元件152或下端開關(guān)元件154中的某一個(gè)啟動(dòng)(On),或者上端開關(guān)元件152和下端開關(guān)元件154全部關(guān)閉(Off)而電動(dòng)機(jī)不會(huì)被施加電流的無效區(qū)域。
[0048]圖2a是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第一例示意圖，圖2b是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第二例示意圖，圖2c是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第三例示意圖，圖2d是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中用于控制開關(guān)元件的脈寬調(diào)制信號(hào)的第四例示意圖。
[0049]圖3a是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在(E)和CD區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3b是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的
開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在?和?區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3c是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2b的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在?和〔￡)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3d是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2c的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在?和?區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3e是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置
的開關(guān)控制部中施加如圖2c的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在(?和ΚΙ)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3f是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2d的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在?和匕)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)示意圖，圖3g是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短
路檢測(cè)裝置的開關(guān)控制部中施加如圖2a至圖2d的脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，在(a)、(g)區(qū)域產(chǎn)生的電流流動(dòng)不意圖；
[0050]下面參照?qǐng)D2a至圖2d和圖3a至圖3g，對(duì)開關(guān)控制部110使控制各個(gè)開關(guān)元件150的信號(hào)占空比(Dufy)不同，使特定區(qū)域存在無效區(qū)域的一例進(jìn)行說明。
[0051]圖2a至圖2d是只圖示出施加于S1至S3的信號(hào)，但施加于S4至S6的脈寬調(diào)制信號(hào)是施加于S1至S3的各個(gè)信號(hào)的逆相。就是說，如施加于S1的信號(hào)是啟動(dòng)(On)開關(guān)兀件150的信號(hào)，則施加于S4的信號(hào)是關(guān)閉(Off)開關(guān)兀件150的信號(hào)，而如施加于S1的信號(hào)是關(guān)閉(Off)開關(guān)元件150的信號(hào)，則施加于S4的信號(hào)是啟動(dòng)(On)開關(guān)元件150的信號(hào)。S2和S5相互匹配成逆相，S3和S6相互匹配而被施加相互逆相的信號(hào)。
[0052]圖2a至圖2d圖示開關(guān)控制部110中施加的信號(hào)例，該附圖中水平軸為時(shí)間軸。就是說，參照?qǐng)D2a至圖2d的各個(gè)信號(hào)，施加于S1、S2和S3的占空比不同。
[0053]占空比不同則在特定區(qū)域中，由于上端開關(guān)元件152或下端開關(guān)元件154中的某一個(gè)啟動(dòng)(On)或上端開關(guān)元件152和下端開關(guān)元件154全部關(guān)閉(Off)，而存在電動(dòng)機(jī)160不會(huì)被施加電流的無效區(qū)域。
[0054]具體是，開關(guān)控制部110中如圖2a的信號(hào)施加于S1、S2、S3的開關(guān)元件150，且圖
2a的逆相信號(hào)施加于S4、S5 和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在φ'和iTi區(qū)域中的S3、S4和S5的
開關(guān)元件150被啟動(dòng)(On)，而S1、S2和S6的開關(guān)元件150被關(guān)閉(Off)。此時(shí)，向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3a的電流流動(dòng)。
[0055]開關(guān)控制部110中如圖2a的信號(hào)施加于S1、S2和S3的開關(guān)元件150，且圖2a的
逆相信號(hào)施加于S4、S5和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在?和_6區(qū)域中的S2、S3和S4的開關(guān)
元件150被啟動(dòng)(On)，而S1、S5和S6的開關(guān)元件150則全部被關(guān)閉(Off)。此時(shí)，向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3b的電流流動(dòng)。
[0056]開關(guān)控制部110中如圖2b的信號(hào)施加于S1、S2和S3的開關(guān)元件150，且圖2b的逆相信號(hào)施加于S4、S5和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在、bl和:r區(qū)域中的S1、S4和S5的開關(guān)元件150被啟動(dòng)(On)，而S2、S3和S6的開關(guān)元件150被關(guān)閉(Off)。此時(shí)向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3c的電流流動(dòng)。
[0057]開關(guān)控制部中110如圖2c的信號(hào)施加于S1、S2和S3的開關(guān)元件150，且圖2c的逆相信號(hào)施加于S4、S5和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在(ω和?區(qū)域中的S1、S2和S6的開關(guān)元件150被啟動(dòng)(On)，而S3、S4和S5的開關(guān)元件150全部被關(guān)閉(Off)。此時(shí)向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3d的電流流動(dòng)。
[0058]開關(guān)控制部110中如圖2c的信號(hào)施加于S1、S2和S3的開關(guān)元件150，且圖2c的逆相信號(hào)施加于S4、S5和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在出)和丨(!)區(qū)域中的S2、S4和S6的開關(guān)元件150被啟動(dòng)(On)，而S1、S3和S5的開關(guān)元件150被關(guān)閉(Off)。此時(shí)向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3e的電流流動(dòng)。
[0059]開關(guān)控制部110中如圖2d的信號(hào)施加于S1、S2和S3的開關(guān)元件150，且如圖2c的逆相信號(hào)施加于S4、S5和S6的開關(guān)元件150時(shí)，在⑥和A區(qū)域中的S1、S3和S5的開關(guān)元件150被啟動(dòng)(On)，而S2、S4和S6的開關(guān)元件150被夫W (Off)。此時(shí)向電動(dòng)機(jī)160施加電流則產(chǎn)生如圖3f的電流流動(dòng)。
[0060]圖3a至圖3f是表示電動(dòng)機(jī)160流動(dòng)電流。
[0061]但，參照?qǐng)D3g，開關(guān)控制部110中如圖2a至圖2c和其逆相信號(hào)的信號(hào)分別施加于各開關(guān)時(shí)，在@和?區(qū)域中的開關(guān)元件150全部被關(guān)閉(Off)，而在3區(qū)域中開關(guān)元件150
全部被啟動(dòng)(On)，從而電動(dòng)機(jī)160上不會(huì)通上電流。就是說，圖2a至圖2c的@、@和?區(qū)域成為無效區(qū)域。
[0062]開關(guān)控制部110施加的信號(hào)形態(tài)不只限于圖2a至圖2d的圖示，通過調(diào)節(jié)占空比，可以施加各種信號(hào)，并且根據(jù)施加的信號(hào)，圖3a至圖3g的電流流動(dòng)改變。
[0063]分配電阻部120是對(duì)施加的電壓實(shí)施分配。分配電阻部120包括多個(gè)電阻元件。分配電阻部120如圖1組成。分配電阻部120的電阻元件是優(yōu)選地在電壓測(cè)量部可以讀取AD值的范圍內(nèi)可分配電壓值。例如，R1是2kQ，R2是3kQ，R3是lkQ。
[0064]優(yōu)選地，Rl、R2和 R3 是比 R_wa、R_wb 和 R_wc 大；R_wa、R_wb 和 R_wc 是幾 ι?Ω。
[0065]電壓測(cè)量部130是測(cè)量在分配電阻部120分配的電壓。具體是，電壓測(cè)量部130可以測(cè)量SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓。
[0066]短路檢測(cè)部140是利用在電壓測(cè)量部130測(cè)量的電壓檢測(cè)開關(guān)元件150的短路。
[0067]具體是，在上端開關(guān)元件152啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中，下端開關(guān)154未短路的正常狀態(tài)下，電壓測(cè)量部130測(cè)量的SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓會(huì)一致。就是說，電壓測(cè)量部130測(cè)量的電壓是正常狀態(tài)的正常值。
[0068]上端開關(guān)元件152啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中，下端開關(guān)元件154中至少某一個(gè)短路時(shí)，電壓測(cè)量部130測(cè)量的SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓值不一致或者接近接地電壓。電壓測(cè)量部130在SEN_a、SEN_b和SEN_c處測(cè)量的電壓幾乎一致，但該檢測(cè)值不同于開關(guān)元件150全部正常時(shí)的正常狀態(tài)下的正常值。
[0069]在下端開關(guān)元件154啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中，上端開關(guān)元件152未短路的正常狀態(tài)下，電壓測(cè)量部130測(cè)量的SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓一致。就是說，在電壓測(cè)量部130測(cè)量的電壓是正常狀態(tài)下的正常值。
[0070]在下端開關(guān)元件154啟動(dòng)(On)的無效區(qū)域中，上端開關(guān)元件152中的至少某一個(gè)短路時(shí)，在電壓測(cè)量部130測(cè)量SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓不一致。因上端開關(guān)元件152中至少一個(gè)短路，分配電阻部120的電阻元件中R1的值不能參與測(cè)量SEN_a、SEN_b和SEN_c處的電壓時(shí)的檢測(cè)，只能檢測(cè)出在R2和R3的影響下分配的電壓。電壓測(cè)量部130在SEN_a、SEN_b和SEN_c處測(cè)量的電壓被檢測(cè)出的值幾乎一致，但該檢測(cè)值不同于開關(guān)元件150全部正常時(shí)正常狀態(tài)下的正常值。
[0071]連接于分配電阻部120的上端而施加的12V電壓是按照分配電阻分配，是在電壓測(cè)量部130為測(cè)量分配的電壓而施加的電壓。施加的電壓不一定是12V，根據(jù)電路的設(shè)計(jì)環(huán)境、車種或者電阻大小等調(diào)節(jié)。
[0072]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100，如果在電壓測(cè)量部130測(cè)量的各地點(diǎn)的電壓全部測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值，則所有開關(guān)元件150全部未短路，均是正常，而如果沒有測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值，則開關(guān)元件150的至少一個(gè)發(fā)生短路而檢測(cè)出開關(guān)元件150的短路。
[0073]開關(guān)元件150被檢測(cè)出短路時(shí)，通過使圖1的開關(guān)(Relay_en)關(guān)閉(Off)，切斷12V電源，從而能夠停止智能助力器運(yùn)行。與此同時(shí)，以警告燈、聲音、振動(dòng)等方式將智能助力器的故障或開關(guān)元件150的故障告知駕駛員。并且，檢測(cè)出開關(guān)元件150短路時(shí)，智能助力器的自動(dòng)防故障措施開始啟動(dòng)，從而能夠根據(jù)利用增加壓力的機(jī)械式制動(dòng)器制動(dòng)方式等制動(dòng)器制動(dòng)方式控制車輛制動(dòng)。
[0074]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100，通過調(diào)節(jié)開關(guān)控制部110的脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比，使控制無效區(qū)域形成得更寬，從而能夠提升檢測(cè)短路的準(zhǔn)確性。分配電阻部120的電阻元件優(yōu)選地使用精密電阻，但使用精密電阻也會(huì)發(fā)生既定的誤差，故在短路檢測(cè)部140用電壓測(cè)量部130測(cè)量的值檢測(cè)開關(guān)元件150是否短路時(shí)考慮既定誤差。
[0075]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法的流程圖。
[0076]參照?qǐng)D4，在步驟S410中，開關(guān)控制部110通過產(chǎn)生使各個(gè)開關(guān)元件(switch)占空比不同的信號(hào)，從而控制開關(guān)元件150的啟動(dòng)(On)或關(guān)閉(Off)，則控制開關(guān)元件150。
[0077]在步驟S420中，電壓測(cè)量部130是在指定地點(diǎn)測(cè)量根據(jù)分別連接于開關(guān)元件150的電阻分配的電壓。指定地點(diǎn)可以為如圖1所示的SEN_a、SEN_b和SEN_c。
[0078]在步驟S430中，短路檢測(cè)部140通過判斷電壓測(cè)量部130測(cè)量的各地點(diǎn)的全部電壓是否正常狀態(tài)的正常值，從而能夠判斷開關(guān)元件150中是否至少某一個(gè)短路。
[0079]電壓全部屬于正常狀態(tài)的正常值時(shí)，開關(guān)元件150會(huì)正常運(yùn)行，電壓全都不是正常狀態(tài)的正常值則表示開關(guān)元件150中的至少某一個(gè)短路。短路檢測(cè)部140檢測(cè)出開關(guān)元件150中的至少某一個(gè)短路時(shí)，向駕駛員發(fā)送警告音或者進(jìn)行自動(dòng)防故障(fail-safe)措施。
[0080]如上所述，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件150檢測(cè)裝置及方法，可以檢測(cè)出智能助力器的電動(dòng)機(jī)160驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)元件150短路。
[0081]而且，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件150檢測(cè)裝置及方法，可以檢測(cè)出開關(guān)元件150的短路，預(yù)先處理施加于電動(dòng)機(jī)160的電源而保護(hù)電子控制裝置，向駕駛員告知開關(guān)元件150的故障，并進(jìn)行自動(dòng)防故障措施而防止事故的發(fā)生。
[0082]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置100的結(jié)構(gòu)圖應(yīng)被理解成表示使發(fā)明原理變得更加明確的例示概念上的觀點(diǎn)。與此同樣，所有流程圖應(yīng)被理解成表示實(shí)際可以在電腦中讀取的媒介上顯示，且無論有無電腦或者處理器的明確圖示但都是通過電腦或處理器實(shí)施的各種處理進(jìn)程。
[0083]包括用處理器或者與此類似的概念表示功能塊在內(nèi)的圖上圖示的各種裝置的功能是可以利用專用硬件乃至可以運(yùn)行適宜軟件能力的硬件提供。利用處理器提供時(shí)，所述功能可以通過單一專用處理器、單一共享處理器或者多個(gè)個(gè)別處理器提供，而且其中一部分可以共享。[0084]而且明確使用處理器、控制或者用與此類似的概念表示的術(shù)語(yǔ)不能被解釋成排他性地引用具有運(yùn)行軟件能力的硬件，應(yīng)被理解成暗指無限制地包含數(shù)字信號(hào)處理器DSP硬件、存儲(chǔ)軟件的ROM、RAM以及非揮發(fā)性內(nèi)存。也可以包含公知慣用的其它硬件。
[0085]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置，該裝置在用于車輛制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路，其特征在于，包括:開關(guān)控制部，其通過使占空比相互不同，分別控制所述開關(guān)元件啟動(dòng)或關(guān)閉；分配電阻部，其具有分別連接于所述開關(guān)元件的電阻，分配施加的電壓；電壓測(cè)量部，其測(cè)量在所述分配電阻部分配的電壓；以及短路檢測(cè)部，其利用在所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓，檢測(cè)所述開關(guān)元件是否短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置，其特征在于:所述開關(guān)元件分為上端開關(guān)元件和下端開關(guān)元件；所述開關(guān)控制部通過調(diào)節(jié)所述占空比，使得在特定區(qū)域中存在由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件中某一個(gè)啟動(dòng)，或者由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件全部關(guān)閉，而所述電動(dòng)機(jī)不被施加電流的無效區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置，其特征在于:在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件正常時(shí)，所述分配電阻部如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓一致；在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，所述分配電阻部如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓值不一致，或者被測(cè)量為接近接地電壓值或非正常狀態(tài)的非正常值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)裝置，其特征在于:所述分配電阻部由多個(gè)電阻組成；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件正常時(shí)，所述分配電阻部如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓一致；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，所述分配電阻部如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量部測(cè)量的電壓被測(cè)量為不受所述多個(gè)電阻中某一個(gè)的影響的值，或者不被測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值。
5.一種開關(guān)元件短路檢測(cè)方法，該方法在用于車輛制動(dòng)的智能助力器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)開關(guān)元件中檢測(cè)短路，其特征在于，包括:通過使得占空比相互不同，分別控制所述開關(guān)元件啟動(dòng)或關(guān)閉的控制開關(guān)的步驟；通過分別連接于所述開關(guān)元件的電阻，分配施加的電壓的分配電阻的步驟；測(cè)量在所述分配電阻的步驟中分配的電阻的電壓的測(cè)量電壓的步驟；以及利用在所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓，檢測(cè)所述開關(guān)元件是否短路的檢測(cè)短路的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法，其特征在于:所述開關(guān)元件分為上端開關(guān)元件和下端開關(guān)元件；所述開關(guān)控制的步驟是通過調(diào)節(jié)所述占空比，使得在特定區(qū)域中存在由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件中某一個(gè)啟動(dòng)，或者由于所述上端開關(guān)元件和所述下端開關(guān)元件全部關(guān)閉，而所述電動(dòng)機(jī)不被施加電流的無效區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法，其特征在于:所述分配電阻的步驟是，在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件正常時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓一致；在所述上端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述下端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓值不一致，或者被測(cè)量為接近接地電壓值或非正常狀態(tài)的非正常值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)元件短路檢測(cè)方法，其特征在于:所述分配電阻的步驟是，在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件正常時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓一致；在所述下端開關(guān)元件啟動(dòng)的無效區(qū)域中所述上端開關(guān)元件中的至少某一個(gè)短路時(shí)，通過如此連接所述電阻，以使所述電壓測(cè)量的步驟中測(cè)量的電壓被測(cè)量為不受所述多個(gè)電阻中某一個(gè)的影響的值， 或者不被測(cè)量為正常狀態(tài)的正常值。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK103630793SQ201310321180
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】金度君 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社