[发明专利]用于诊断机动车辆的电动马达的电流模式控制的方法

说明书

本发明的主题是一种用于诊断由控制信号以电流模式控制的三相电动马达的控制故障的方法。该方法允许基于对于马达的每个相所补偿的时间偏差、马达的三个相的共同的预先确定的测量误差以及在给定时刻在三对晶体管的晶体管中流动的电流的幅值，计算（E5）在所述给定时刻在三个控制信号的每一个中存在的实际死区时间，使得当所计算的差的绝对值大于预先确定的检测阈值时，检测（E10）到马达的控制故障。

技术领域

本发明涉及汽车领域，并且更特别地涉及用于诊断机动车辆电动马达的电流模式控制的方法。本发明尤其应用于三相电动马达的电流模式控制。

背景技术

在具有三相电动马达的机动车中，马达的控制是以已知的方式通过使用由控制装置提供的三个交流电流模式控制信号所实施的。

在图1所示的现有解决方案中，该装置1A包括微控制器10、放大器20和功率级，该功率级呈逆变器30形式，该逆变器30允许生成用于控制马达2的这三个电流模式控制信号U、V、W。

更确切地，微控制器10首先生成低幅值的经脉冲宽度调制（英文的“Pulse-WidthModulation”或PWM）的六个交流主信号（马达2的每个相两个交流主信号），所述幅值对应于微控制器10的供电信号的幅值，例如约5V。这些信号分别呈现高态（或有源状态）和低态（或无源状态）的交替。

然后，这些信号由放大器20放大，以便达到例如约20V的幅值（例如，当车辆电池的电压B约为10V时），然后传输至逆变器30，该逆变器30在输出处传送马达2的这三个电流模式控制信号U、V、W，它们也呈现如同高态和低态的交替。然后，以两两一组的方式，通过在三个控制信号U、V、W中的两个之间分别存在的相位差，以已知的方式控制马达2的每个相。

为此，逆变器30包括三对MOSFET类型的晶体管，每对MOSFET晶体管分别生成马达2的三个电流模式控制信号U、V、W中的一个。在每对晶体管中，晶体管中的一个（高阶）连接至车辆电池B的正端子，而另一个（低阶）晶体管连接至地线M。一对中的两个晶体管分别接收经放大的主信号，这两个经放大的主信号是对中心的（即脉冲的中心重合）但是呈倒置的。实际上，这些放大主信号的脉冲不是方形的，而是具有上升斜率和下降斜率。

为了避免同一对中的两个晶体管同时使电流通过（这会使电池电压连接至地线（短路）并且可能损坏控制装置1A甚至马达2），微控制器10观测在旨在用于给定晶体管对的高阶的主信号的脉冲与旨在用于所述对的低阶的主信号的相关联的脉冲之间的死区时间。实际上，如图2给定的示例中所示，两个高阶信号SEH1和低阶信号SEB1保持对中心的，但是两个主信号中的一个（在该示例中的高阶信号SEH1）的宽度减小，以便避免两个信号SEH1和SEB1同时处于有源状态。

图3至图6示出了控制装置1A的信号示例（示出了PWM信号周期）。更确切地，图3示出了由微控制器10生成的用于晶体管对中的高阶晶体管的高阶信号SEH1，图4示出了所述高阶晶体管的输出信号SEH2，图5示出了由微控制器10生成的用于所述晶体管对中的低阶晶体管的低阶信号SEB1，且图6示出了所述低阶晶体管的输出信号SEB2。因此在图3和图5上观察到，微控制器10观测到在低阶信号SEB1的有源状态的结束t₁与高阶信号SEH1的有源状态的开始t₂之间的死区时间MotPwmDiffTheo。在图4上观察到，开始运行的延迟d₁对于高阶晶体管是必须的，随后是上升时间d₂，以便使晶体管的输出信号SEH2达到有源状态，然后，晶体管的开始停止的延迟d₃是必须的，随后是输出信号SEH2的下降时间d₄直到晶体管的无源状态。类似地，在图6上观察到，开始停止的延迟d₅对于低阶晶体管是必须的，随后是下降时间d₆，以便使晶体管的输出信号SEB2达到无源状态，然后，晶体管的开始运行的延迟d₇是必须的，随后是输出信号SEB2的上升时间d₈直到晶体管的有源状态。