[发明专利]用于控制电机的逆变器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制电机或马达的逆变器和方法。

背景技术

控制器或逆变器提供用于控制用于车辆或其它设备的电机或马达的输出信号。如果逆变器或电机出现故障或者性能退化，则逆变器的输出信号可能与通过车辆数据总线(例如，控制器区域网络数据总线)提供的命令转矩变得不一致。在某些现有技术中，如果故障或性能退化没有被检测为接地故障、短路或开路；逆变器的诊断系统可能无法识别故障，这可能暂时掩盖或隐藏逆变器或电机即将发生的故障。在不适当接合点处容易出故障的逆变器或车辆驱动系统可能不符合适用的可靠性标准或行业安全标准。因此，需要用于控制电动马达的逆变器和方法，该电动马达支持通过车辆控制器或其他外部控制器控制或关断逆变器，以促进提高可靠性。

发明内容

根据一个实施例，一种逆变器能够控制电机或马达。数据处理器适合用于接收由车辆控制器提供的命令转矩。逆变器包括输出开关，该输出开关用于基于所述命令转矩产生用于施加至电动马达的马达相位电流。电流传感器被配置为用于检测由逆变器施加到电动马达的马达相位电流。电压传感器被配置为用于测量由逆变器施加到电动马达的电压。输出端口能够输出检测到的马达相位电流和测量到的电压的输出信号，用于由车辆控制器处理。所述输出信号适合于输入到车辆控制器，用于确定是否产生超驰控制信号。输入端口被配置用于从车辆控制器接收超驰控制信号。输入端口被连接到超驰输入模块，该超驰输入模块用于完全地基于在输出端口处检测到的马达相位电流和测量到的电压的估计，切断电能到电动马达的供给。

附图说明

图1是包括用于控制机器或马达的逆变器的系统的实施例的方框图。

图2是包括用于控制机器或马达的逆变器的系统的另一个实施例的方框图。

图3是用于控制机器或马达的方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

根据图中1示出的一个实施例，逆变器10能够控制电机30(例如，马达)。逆变器10通过一个或多个通信线路(54，56，58，60和62)连接到车辆控制器52。通信线路可以包括下列的一个或多个：车辆数据总线54(例如，控制器区域网络(CAN)数据总线)、单导体线(例如，56)、传输线、电缆、同轴电缆、光纤电缆、多导体传输线以及多导体电缆(例如，60或82)。

逆变器10包括正常命令和关闭模块42，该模块42用于在车辆数据总线54上接收车辆控制器52的转矩命令。该正常命令和关闭模块42能够与数据处理器12的数据端口通信。输入端口45被连接到超驰(override)关断输入模块44。依次地，超驰关断输入模块44与数据处理器12的数据端口和硬件超驰开关18通信。

在另一个实施例中，超驰关断输入模块44与控制栅极驱动器电源28的电源切断开关26通信。栅极驱动器电源28提供电能到栅极驱动器电路20。

数据处理器12包括从模数转换器1接收数据的一个或多个数据端口。接收到的数据表示从与电机30(例如，马达)相关的电流传感器34和电压传感器36检测到的电流数据和检测到的电压数据。数据处理器12包括连接到包括电路的逆变器控制逻辑16的输出。数据处理器12提供输出信号或输出数据以控制逆变器控制逻辑16，逆变器控制逻辑16控制栅极驱动器电路20的调制或操作。

逆变器控制逻辑16的输出被连接到栅极驱动器电路20的输入。依次地，栅极驱动器电路20的输出被连接到多相(例如，三相)输出开关22。如果输出开关20被禁用或关闭，即使在输出开关22的一个输入端子处能够获得电能，电能也不提供给电机30。

栅极驱动器电路20提供调制信号(例如，低电平交变电流信号或调制脉冲)，用于驱动输出开关22或控制对输出开关22供电。在一个实施例中，输出开关22包括开关半导体或开关晶体管。栅极驱动器电路20可以应用控制信号到每个输出开关的控制端子，其中控制端子例如可以包括晶体管的基极或场效应晶体管的栅极。输出开关22的输出可以包括被施加到电机30(例如，马达)的不同相位的一个或多个交变电流信号或脉冲宽度调制信号。如在图1所示，显示多相输出开关22的三个输出相位。