專利名稱：用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及汽車，更具體地涉及用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的各種部件 的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，技術(shù)的進(jìn)步以及不斷涌現(xiàn)的風(fēng)格品位已經(jīng)對(duì)汽車設(shè)計(jì)造成了本質(zhì)的變 化。其中一個(gè)變化涉及汽車尤其是替代燃料車輛(例如混合動(dòng)力車輛、蓄電池供電車輛和 燃料電池車輛)內(nèi)的電系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性。這種替代燃料車輛通常使用一個(gè)或多個(gè) 電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)可能與其他致動(dòng)器組合來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。如果車輛所顯現(xiàn)的性能征兆表明驅(qū)動(dòng)部件之一出現(xiàn)問(wèn)題的話，是難以確切地確定 哪個(gè)部件不是正常地工作。常規(guī)測(cè)試方法通常需要至少部分地拆開(kāi)車輛，而這顯著地增加 了維護(hù)成本。因此，希望提供一種用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)給 系統(tǒng)的各種部件加壓以暴露將來(lái)可能發(fā)生的失效。另外，希望提供這樣的系統(tǒng)和方法，其允 許在不必去除任何部件的情況下對(duì)部件進(jìn)行測(cè)試。此外，從后續(xù)結(jié)合附圖的描述以及前述 技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，本發(fā)明的其他期望特征和特性將變得明顯。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于測(cè)試電動(dòng)機(jī)的方法。所述電動(dòng)機(jī)具有第一部件和第二部件，所述 第一部件具有多個(gè)繞組，所述第二部件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件。向所述多個(gè)繞組提 供電流脈沖輸入，使得所述第二部件不相對(duì)于所述第一部件旋轉(zhuǎn)。所述電流脈沖輸入具有 導(dǎo)致這些繞組振動(dòng)的頻率。調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率。在提供所述電流脈沖輸入以及 調(diào)節(jié)所述電流脈沖的頻率期間，監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)繞組的每一個(gè)的電流量。如果流過(guò)所述 多個(gè)繞組的任一個(gè)的電流量超過(guò)預(yù)定量，則產(chǎn)生對(duì)所述多個(gè)繞組中電短路的指示。提供了一種用于測(cè)試多相電路的方法，所述多相電路包括聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)的逆變 器。激活所述逆變器內(nèi)的第一和第二開(kāi)關(guān)。所述第一和第二開(kāi)關(guān)具有以反平行構(gòu)造聯(lián)接到 其上的相應(yīng)的第一和第二二極管。當(dāng)所述第一和第二開(kāi)關(guān)被激活時(shí)，監(jiān)測(cè)流過(guò)所述第一和 第二開(kāi)關(guān)的電流。去激活所述第一和第二晶體管。在去激活所述第一和第二晶體管之后，監(jiān) 測(cè)流過(guò)以反平行構(gòu)造聯(lián)接到所述多個(gè)晶體管中的第三和第四晶體管的相應(yīng)二極管的電流。提供了一種用于測(cè)試功率逆變器的方法，所述功率逆變器包括多個(gè)晶體管。向所 述多個(gè)晶體管提供去激活信號(hào)。監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)的電流。當(dāng)向所述多個(gè) 晶體管提供所述去激活信號(hào)時(shí)，如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任一個(gè)的電流高于預(yù)定閾值， 則產(chǎn)生第一錯(cuò)誤信號(hào)。向所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)分別提供激活信號(hào)。當(dāng)向所述多個(gè)晶體 管中的任一個(gè)提供激活信號(hào)時(shí)，如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任一個(gè)的電流高于所述預(yù)定閾 值，則產(chǎn)生第二錯(cuò)誤信號(hào)。本發(fā)明還提出了以下技術(shù)方案
技術(shù)方案1 一種用于測(cè)試電動(dòng)機(jī)的方法，所述電動(dòng)機(jī)具有第一部件和第二部件， 所述第一部件具有多個(gè)繞組，所述第二部件可旋轉(zhuǎn)地耦接聯(lián)接到所述第一部件，所述方法 包括向所述多個(gè)繞組提供電流脈沖輸入，使得所述第二部件不相對(duì)于所述第一部件不 旋轉(zhuǎn)，所述電流脈沖輸入具有導(dǎo)致這些繞組振動(dòng)的頻率；調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所述頻率；監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)繞組的每一個(gè)的電流量；并且如果流過(guò)所述多個(gè)繞組的任一個(gè)的電流量超過(guò)預(yù)定量，則產(chǎn)生對(duì)所述多個(gè)繞組中 存在電短路的指示。技術(shù)方案2 如技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述第一部件是定子，所述第 二部件是轉(zhuǎn)子并且包括至少一個(gè)磁體。技術(shù)方案3 如技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所 述頻率包括將所述該頻率從第一頻率改變到第二頻率。技術(shù)方案4 如技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所 述頻率包括將所述電流脈沖輸入以所述頻率和第一預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組并保 持第一預(yù)定持續(xù)時(shí)間，其中，所述頻率是第一頻率；將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第一頻率改變到第二頻率；將所述電流脈沖輸入以所述第二頻率和第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組 并保持第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第二頻率改變到第三頻率。技術(shù)方案5 如技術(shù)方案4所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所 述頻率進(jìn)一步包括將所述電流脈沖輸入以所述第三頻率和第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組 并保持第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第三頻率改變到第四頻率。技術(shù)方案6 如技術(shù)方案5所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所 述頻率進(jìn)一步包括將所述電流脈沖輸入以所述第四頻率和第四預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組 并保持第四預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第四頻率改變到所述第三頻率。技術(shù)方案7 如技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的所 述頻率進(jìn)一步包括將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第四頻率改變到所述第三頻率之后，將所 述電流脈沖輸入以所述第三頻率和所述第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組并保持所 述第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間；將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第三頻率改變到所述第二頻率；將電流脈沖輸入的所述頻率從所述第三頻率改變到所述第二頻率之后，將所述電 流脈沖輸入以所述第二頻率和所述第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間提供到所述多個(gè)繞組并保持所述第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的所述頻率從所述第二頻率改變到所述第一頻率。技術(shù)方案8 如技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，所述第二頻率高于所述第一 頻率，所述第三頻率高于所述第二頻率，并且所述第四頻率高于所述第三頻率。技術(shù)方案9 如技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是汽車車載的，其 中，提供并且調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入是利用所述汽車車載的變換器逆變器和處理系統(tǒng)實(shí)施 的。技術(shù)方案10 —種用于測(cè)試多相電路的方法，所述多相電路包括耦接聯(lián)接到電動(dòng) 機(jī)的變換器逆變器，所述方法包括激活所述變換器逆變器內(nèi)的第一和第二開(kāi)關(guān)，所述第一和第二開(kāi)關(guān)具有以反平行 構(gòu)造耦接聯(lián)接到其上的各自的第一和第二二極管；當(dāng)所述第一和第二開(kāi)關(guān)被激活時(shí)，監(jiān)測(cè)流過(guò)所述第一和第二開(kāi)關(guān)的電流；去激活所述第一和第二晶體管；并且在去激活所述第一和第二晶體管之后，監(jiān)測(cè)流過(guò)以反平行構(gòu)造耦接聯(lián)接到所述多 個(gè)晶體管中的第三和第四晶體管的各自相應(yīng)二極管的電流。技術(shù)方案11 如技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第一和第二晶體管以 及耦接聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)所述各自二極管與所述多個(gè)繞組中的第一組 相關(guān)聯(lián)。技術(shù)方案12 如技術(shù)方案11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如果當(dāng)所述第 一和第二晶體管被激活時(shí)流過(guò)所述第一和第二晶體管的電流高于第一預(yù)定閾值并且在去 激活所述第一和第二晶體管之后流過(guò)耦接聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)各自二極 管的電流高于第二預(yù)定閾值，則產(chǎn)生代表所述第一和第二晶體管、耦接聯(lián)接到所述第三和 第四晶體管的相應(yīng)所述各自二極管以及所述多個(gè)繞組中的所述第一組之中中間不存在開(kāi) 路的信號(hào)。技術(shù)方案13 如技術(shù)方案11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如果當(dāng)所述第 一和第二晶體管被激活時(shí)流過(guò)所述第一和第二晶體管的電流不高于第一預(yù)定閾值并且在 去激活所述第一和第二晶體管之后流過(guò)耦接聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)各自二 極管的電流不高于第二預(yù)定閾值，則產(chǎn)生代表所述第一和第二晶體管、耦接聯(lián)接到所述第 三和第四晶體管的相應(yīng)所述各自二極管以及所述多個(gè)繞組中的所述第一組中間之中存在 開(kāi)路的信號(hào)。技術(shù)方案14 如技術(shù)方案11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如果當(dāng)所述第 一和第二晶體管被激活時(shí)流過(guò)所述第一和第二晶體管的電流不高于第一預(yù)定閾值并且在 去激活所述第一和第二晶體管之后流過(guò)耦接聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)各自二 極管的電流高于第二預(yù)定閾值，則產(chǎn)生代表所述第一和第二晶體管中的至少一個(gè)中存在開(kāi) 路并且耦接在聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)所述各自二極管以及所述多個(gè)繞組中 的所述第一組之中中間不存在開(kāi)路的信號(hào)。技術(shù)方案15 如技術(shù)方案11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如果當(dāng)所述第 一和第二晶體管被激活時(shí)流過(guò)所述第一和第二晶體管的電流高于第一預(yù)定閾值并且在去 激活所述第一和第二晶體管之后流過(guò)耦接聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)各自二極管的電流不高于第二預(yù)定閾值，則產(chǎn)生代表在所述多個(gè)繞組中的所述第一組中不存在開(kāi)路 并且耦接在聯(lián)接到所述第三和第四晶體管的相應(yīng)所述各自二極管之中中間存在開(kāi)路的信號(hào)。技術(shù)方案16 如技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述多相電路是汽車車載 的，并且激活和去激活所述第一和第二開(kāi)關(guān)以及監(jiān)測(cè)所述電流是通過(guò)所述汽車車載的處理 系統(tǒng)實(shí)施的。技術(shù)方案17 —種用于測(cè)試功率變換器逆變器的方法，所述功率變換器逆變器包 括多個(gè)晶體管，所述方法包括向所述多個(gè)晶體管提供去激活信號(hào)；監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)的電流；當(dāng)向所述多個(gè)晶體管提供所述去激活信號(hào)時(shí)，如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任一個(gè) 的電流高于預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第一錯(cuò)誤信號(hào)；向所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)分別提供激活信號(hào)；并且當(dāng)向所述多個(gè)晶體管中的任一個(gè)提供激活信號(hào)時(shí)如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任 一個(gè)的電流高于所述預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第二錯(cuò)誤信號(hào)。技術(shù)方案18 如技術(shù)方案17所述的方法，其特征在于，所述功率變換器逆變器進(jìn) 一步包括多個(gè)二極管，這些二極管中的每一個(gè)以反平行構(gòu)造耦接聯(lián)接到所述多個(gè)晶體管中 的相應(yīng)各自一個(gè)。技術(shù)方案19 如技術(shù)方案18所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)晶體管和所述多 個(gè)二極管耦接聯(lián)接汽車電動(dòng)機(jī)中的多個(gè)繞組。技術(shù)方案20 如技術(shù)方案19所述的方法，其特征在于，所述去激活信號(hào)和所述激 活信號(hào)是通過(guò)汽車車載的處理系統(tǒng)而提供到所述多個(gè)晶體管的。


在后文中，將結(jié)合下面的附圖來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同 的元件，并且圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性汽車的示意圖；圖2是圖1的汽車內(nèi)的電壓源逆變器系統(tǒng)的方框圖；圖3是圖1的汽車內(nèi)的電壓源、逆變器和電動(dòng)機(jī)的示意圖；圖4是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試的方法；圖5是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)多相電路進(jìn)行測(cè)試的方 法；以及圖6是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的用于對(duì)功率逆變器進(jìn)行測(cè)試的 方法。
具體實(shí)施例方式以下的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的且并不意在限定本發(fā)明及其應(yīng)用和用途。此 外，沒(méi)有意圖通過(guò)前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或下面的詳細(xì)描述中出現(xiàn)的任何明 示或暗示理論來(lái)加以約束。
下面的描述涉及被“連接”或“聯(lián)接”到一起的元件或特征。如本文所使用的，“連 接”指的是一個(gè)元件/特征機(jī)械地結(jié)合到另一個(gè)元件/特征(或與另一個(gè)元件/特征直接 通信)，并且并不一定是直接地結(jié)合。同樣，“聯(lián)接”指的是一個(gè)元件/特征直接或非直接地 結(jié)合到另一個(gè)元件/特征(或與另一個(gè)元件/特征直接或非直接地通信)，并且并不一定是 通過(guò)機(jī)械方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然在下面的一個(gè)實(shí)施例中可能將兩個(gè)元件描述成被 “連接”，但在替代性實(shí)施例中，可能將類似元件描述成被“聯(lián)接”，反過(guò)來(lái)也同樣如此。因此， 雖然本文所示的示意圖示出了元件的示例性布置，但在實(shí)際的實(shí)施例中可出現(xiàn)另外的中間 元件、裝置、特征或部件。此外，可能采用特定的數(shù)字描述符(例如第一、第二、第三等等)以及位置和/或 角描述符(例如水平的和豎直的)來(lái)指代本文所描述的各種部件和特征。不過(guò)，這些描述 符可出于描述性目的而關(guān)于附圖被單獨(dú)使用，并且不應(yīng)當(dāng)被看作是限制性的，因?yàn)楦鞣N部 件也可在其他實(shí)施例中被重新布置。還應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1-6僅僅是示例性的，而且可能并 未按比例繪制。圖1到圖6示出了用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各種方法和系統(tǒng)。這些方法可利 用汽車正常工作期間所使用的部件來(lái)實(shí)施，這些部件例如是逆變器、電動(dòng)機(jī)和電子控制系 統(tǒng)。然而，在一些實(shí)施例中，可利用諸如串行數(shù)據(jù)工具的車外(off-board)控制裝置來(lái)開(kāi)始 這些方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于測(cè)試電動(dòng)機(jī)的短路(例如，電動(dòng)機(jī)內(nèi)的繞組之間的 短路)的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，將電流脈沖輸入施加到繞組(例如，通過(guò)在一個(gè)周期中將 電流切換到正而在下一個(gè)周期中將電流切換到負(fù)以產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)零扭矩輸出)，以此方式使 得電動(dòng)機(jī)沒(méi)有被致動(dòng)(即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子不相對(duì)于電動(dòng)機(jī)的定子旋轉(zhuǎn))。電流脈沖輸入的頻 率導(dǎo)致繞組振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。對(duì)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。監(jiān)視繞組電流的非典型升高，這種非典型升高 可能指示例如相間短路。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于測(cè)試多相電路的開(kāi)路的方法，該多相電路包 括逆變器和電動(dòng)機(jī)。利用直流(DC)脈沖短暫激活逆變器內(nèi)的第一對(duì)開(kāi)關(guān)，直流脈沖給繞組 提供正周期并且然后提供負(fù)周期(即零扭矩命令)以防止電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。在DC脈沖期間監(jiān) 測(cè)流過(guò)第一對(duì)開(kāi)關(guān)的電流，并且在DC脈沖之后監(jiān)測(cè)流過(guò)聯(lián)接到第二對(duì)開(kāi)關(guān)的各自二極管 的電流。如果被監(jiān)測(cè)的電流低于預(yù)定水平，則可指示電路中存在一個(gè)或多個(gè)開(kāi)路。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，提供了一種用于測(cè)試功率逆變器的方法，該功率逆變器具 有多個(gè)晶體管。向多個(gè)晶體管提供去激活信號(hào)，同時(shí)監(jiān)測(cè)流過(guò)這些晶體管的電流。如果流 過(guò)晶體管中任一個(gè)的電流高于預(yù)定閾值，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。然后，向晶體管的每一個(gè)分別提 供激活信號(hào)。如果在提供激活信號(hào)時(shí)流過(guò)晶體管中任一個(gè)的電流高于預(yù)定閾值，則產(chǎn)生錯(cuò) 誤信號(hào)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的車輛(或汽車)10。汽車10包括底盤(pán) 12、車身14、四個(gè)車輪16和電子控制系統(tǒng)18。車身14布置在底盤(pán)12上并且基本圍住汽車 10的其他部件。車身14和底盤(pán)12可結(jié)合地形成車架。車輪16各自在車身14的各自角部 附近旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到底盤(pán)12。汽車10可以是許多不同類型汽車中的任意一種，例如轎車、貨車、卡車或運(yùn)動(dòng)型 多用途車(SUV)，而且也可以是兩輪驅(qū)動(dòng)(2WD)(即后輪驅(qū)動(dòng)或前輪驅(qū)動(dòng))、四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)或全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)。汽車10還可包含許多不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)中的任意一種或幾種的組合，例 如以汽油或柴油為燃料的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、“兩用燃料汽車”(FFV)發(fā)動(dòng)機(jī)(即，使用汽油和酒精 混合物的發(fā)動(dòng)機(jī))、以氣體化合物(例如，氫氣和/或天然氣)為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)、燃燒/電動(dòng) 機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)(即，例如混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)中的發(fā)動(dòng)機(jī))和電動(dòng)機(jī)。在圖1所示的示例性實(shí)施例中，汽車10是HEV，并且進(jìn)一步包括致動(dòng)器組件20、蓄 電池(或DC電源)22、功率逆變器組件(例如逆變器或逆變器組件)24和散熱器26。致動(dòng) 器組件20包括燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(或馬達(dá))30。仍舊參見(jiàn)圖1，將燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28和/或電動(dòng)機(jī)30整合成一體使得它們之一或二 者通過(guò)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸32機(jī)械地聯(lián)接到至少一些車輪16。在一個(gè)實(shí)施例中，汽車10是 “串聯(lián)式HEV”，其中燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28未直接聯(lián)接到變速器而是聯(lián)接到發(fā)電機(jī)(未示出)，發(fā)電 機(jī)用于向電動(dòng)機(jī)30提供電力。在另一個(gè)實(shí)施例中，汽車10是“并聯(lián)式HEV”，其中例如通過(guò) 使電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28的驅(qū)動(dòng)軸而使燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28直接聯(lián)接到 變速器。散熱器26在車架外部連接到車架，盡管未詳細(xì)示出，但散熱器26包括在其內(nèi)的 多個(gè)冷卻通道，這些冷卻通道包含冷卻流體(即冷卻劑)，例如水和/或乙二醇(即“防凍 劑”)，并且散熱器26聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)28和逆變器24。再次參見(jiàn)圖1，在所示實(shí)施例中，逆變器24接收冷卻劑并與電動(dòng)機(jī)30共用冷卻劑。 然而，其他實(shí)施例也可為逆變器24和電動(dòng)機(jī)30使用分開(kāi)的冷卻劑。散熱器26可類似地連 接到逆變器24和/或電動(dòng)機(jī)30。電子控制系統(tǒng)18與致動(dòng)器組件20、高壓蓄電池22和逆變器24可操作地通信。 盡管未詳細(xì)示出，但電子控制系統(tǒng)18包括各種傳感器和汽車控制模塊，或者電子控制單元 (ECU)，例如逆變器控制模塊、電動(dòng)機(jī)控制器和車輛控制器，以及至少一個(gè)處理器和/或存 儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)在其上(或者另一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)內(nèi))的用于實(shí)施下述過(guò)程 和方法的指令。參見(jiàn)圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電壓源逆變器系統(tǒng)(或電驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng))34。電壓源逆變器系統(tǒng)34包括控制器36，控制器36與脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)制器38 (或 脈寬調(diào)制器)和逆變器24 (在其輸出端處)可操作地通信。PWM調(diào)制器38聯(lián)接到門驅(qū)動(dòng)器 39，門驅(qū)動(dòng)器39又具有聯(lián)接到逆變器24輸入端的輸入端。逆變器24具有聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)30 的第二輸出端。控制器36和PWM調(diào)制器38可與圖1中所示的電子控制系統(tǒng)18集成。圖3示意性地更詳細(xì)地示出了圖1和圖2的蓄電池22、逆變器24 (或功率轉(zhuǎn)換器) 和電動(dòng)機(jī)30。逆變器24包括聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)30的三相電路。更特別地，逆變器24包括開(kāi)關(guān) 網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)接到蓄電池22(即電壓源(Vdc))的第一輸入端和聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)30 的輸出端。盡管所示的是單個(gè)電壓源，但也可使用具有兩個(gè)串聯(lián)源的分布式DC鏈接。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，在一個(gè)實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)30包括定子組件40 (包 括導(dǎo)電線圈或繞組)和轉(zhuǎn)子組件42 (包括鐵磁芯和/或磁體)，以及變速器和冷卻流體(未 示出)。定子組件40包括多個(gè)(例如，三個(gè))導(dǎo)電線圈或繞組44、46和48，如通常所知道 的，每個(gè)導(dǎo)電線圈或繞組均與電動(dòng)機(jī)30的三相中的一相關(guān)聯(lián)。如通常所知道的，轉(zhuǎn)子組件 42包括多個(gè)磁體50并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到定子組件40。如通常所知道的，這些磁體50可包 括多個(gè)電磁極(例如十六個(gè)極)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上面給出的描述旨在作為可能使用的一種類型的電動(dòng)機(jī)示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，下面描述的技術(shù)也可適用于任意類型的電 動(dòng)機(jī)。開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括三對(duì)(a、b和C)串聯(lián)開(kāi)關(guān)，這些開(kāi)關(guān)具有對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)30每一相的 反平行二極管(即，反平行于每個(gè)開(kāi)關(guān))。每對(duì)串聯(lián)開(kāi)關(guān)均包括第一開(kāi)關(guān)或晶體管(即“高” 開(kāi)關(guān))52,54和56和第二開(kāi)關(guān)(即“低”開(kāi)關(guān))58,60和62，第一開(kāi)關(guān)52,54和56具有聯(lián)接 到電壓源22正極的第一接線端，第二開(kāi)關(guān)58、60和62具有聯(lián)接到電壓源22負(fù)極的第二接 線端以及聯(lián)接到各自第一開(kāi)關(guān)52、54、和56的第二接線端的第一接線端。如通常所知道的，開(kāi)關(guān)52-62的每一個(gè)可具有獨(dú)立半導(dǎo)體器件的形式，例如形成 在半導(dǎo)體(例如硅)襯底(例如芯片)上的集成電路內(nèi)的絕緣門雙極結(jié)晶體管(IGBT)。如 圖所示，二極管64以反平行構(gòu)造(即，回掃二極管)連接到開(kāi)關(guān)52-62中的每一個(gè)。這樣 可以理解，開(kāi)關(guān)52-62中的每一個(gè)以及各自的二極管64形成了開(kāi)關(guān)-二極管對(duì)或開(kāi)關(guān)-二 極管組，所示實(shí)施例中包括了六對(duì)這樣的開(kāi)關(guān)-二極管對(duì)。仍然參見(jiàn)圖3，逆變器24和/或電動(dòng)機(jī)30包括多個(gè)電流傳感器66，每個(gè)電流傳感 器均構(gòu)造成探測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)30的繞組44、46和48的相應(yīng)一個(gè)(和/或流過(guò)相應(yīng)開(kāi)關(guān)52-62 或二極管64)的電流。在正常工作(S卩，駕駛)期間，參見(jiàn)圖1和圖2，通過(guò)以交替方式和/或同時(shí)利用 燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)28和電動(dòng)機(jī)30向車輪16提供動(dòng)力而使汽車10工作。為了為電動(dòng)機(jī)30提供 動(dòng)力，從蓄電池22(以及，在燃料電池汽車的情況下，從燃料電池)向逆變器24提供DC功 率，逆變器24將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率，然后該功率被送至電動(dòng)機(jī)30。如本領(lǐng)域技術(shù)人員 將意識(shí)到的，DC功率到AC功率的轉(zhuǎn)換基本通過(guò)以“開(kāi)關(guān)頻率”(例如，12千赫茲(kHz))操 作(即重復(fù)地開(kāi)關(guān))逆變器24內(nèi)的各晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，控制器36產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM) 信號(hào)，該信號(hào)用于控制逆變器24的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。然后，逆變器24將PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為調(diào)制的電 壓波形，該波形用于操作電動(dòng)機(jī)30。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法和/或系統(tǒng)，用于確定電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的繞 組44、46和48是否包含例如相間短路(即任意相之間的短路)或相內(nèi)短路(即一個(gè)繞組 內(nèi)的短路)。該方法和系統(tǒng)可與診斷故障代碼和可駕駛性征兆一同用于確認(rèn)電動(dòng)機(jī)30 (其 可位于汽車10的變速器或變速驅(qū)動(dòng)橋內(nèi))是否需要被移除以便進(jìn)一步測(cè)試和/或是否需 要被更換。在一個(gè)實(shí)施例中，DC脈沖輸入(或脈沖)給繞組提供正周期然后提供負(fù)周期，并 且該DC脈沖輸入以如下方式被提供到繞組44、46和48 使得電動(dòng)機(jī)30未被致動(dòng)(即零扭 矩命令)。DC脈沖具有頻率。該DC脈沖輸入的頻率導(dǎo)致繞組44、46和48運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)。該 頻率得到調(diào)節(jié)。流過(guò)多個(gè)繞組中每一個(gè)的電流量被監(jiān)測(cè)。如果響應(yīng)于對(duì)DC脈沖頻率的調(diào) 節(jié)而流過(guò)多個(gè)繞組中任一個(gè)的電流量超過(guò)了預(yù)定量，則產(chǎn)生多個(gè)繞組內(nèi)的存在電短路的指示。 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的這種方法(或過(guò)程)68。如圖所示，在步驟 70，如通常所知道的，例如通過(guò)與電子控制系統(tǒng)18(圖1)可操作地通信的車外串行數(shù)據(jù)工 具(即掃描工具)使該過(guò)程開(kāi)始。在步驟72，檢查一系列初始條件以確定汽車10是否處于適合于經(jīng)受該過(guò)程或測(cè) 試的狀態(tài)。可通過(guò)串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18來(lái)檢查這些初始條件。所需要測(cè)試的初始條件的一些例子包括汽車10被“鑰匙打著”(即點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于接通位置)，擋位 選擇器(未示出)處于“停車”，所有車輪16的車輪速度為零，蓄電池22的充電狀態(tài)高于預(yù) 定值，逆變器24和電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的溫度(當(dāng)未示出的溫度傳感器測(cè)量時(shí))低于預(yù)定閾值，以 及汽車10上的各種安全機(jī)構(gòu)(例如高壓互鎖)是完好的。在一些實(shí)施例中，初始條件也可 包括高壓系統(tǒng)(即，蓄電池22)的預(yù)充電。如果沒(méi)有探測(cè)初始條件，則方法68前進(jìn)到步驟74并且停止。盡管未示出，但也可 產(chǎn)生合適的指示(例如在串行數(shù)據(jù)工具上)以警示使用者這樣的事實(shí)，即汽車10未處于適 于執(zhí)行該測(cè)試的狀態(tài)。在探測(cè)了初始條件之后，在步驟76，電子控制系統(tǒng)18 (和/或逆變器控制模塊)操 作開(kāi)關(guān)52-62使得DC脈沖被產(chǎn)生并提供到繞組44、46和48。所提供的DC脈沖使得給繞組 提供正周期然后提供負(fù)周期(例如電流倒轉(zhuǎn)方向)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，開(kāi)關(guān) 52-62可在零扭矩命令下工作，使得電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的繞組44、46和48以及轉(zhuǎn)子42之間不產(chǎn) 生扭矩，因此，轉(zhuǎn)子42不相對(duì)于定子40旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，如通常所知道的，脈沖輸入 具有起始(或第一)頻率，起始頻率約為適合于所用特定定子40的最大頻率的20%。所提供的電流輸入可最小化測(cè)試(例如，將該系統(tǒng)置于產(chǎn)生波形的狀態(tài))期間的 總線壓降或跌落，并且可降低半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)周期及所關(guān)聯(lián)的瞬變現(xiàn)象的數(shù)量。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)接 通時(shí)間允許每個(gè)給定定子頻率下的高工作電流。盡管在零扭矩命令情況下被提供，但電流 的振蕩本質(zhì)導(dǎo)致繞組44、46和48以所提供電流脈沖的相同頻率振動(dòng)或“扭動(dòng)”(或以其他 方式在定子40內(nèi)運(yùn)動(dòng))。在步驟78，以交錯(cuò)的方式調(diào)節(jié)DC脈沖輸入的頻率而同時(shí)監(jiān)測(cè)定子(或繞組)電流 (即，可在調(diào)節(jié)頻率之前可以開(kāi)始監(jiān)測(cè)繞組電流)。在一個(gè)實(shí)施例中，在以起始頻率、預(yù)定持 續(xù)時(shí)間(例如0.5秒)提供了電流之后，將頻率升高到最大定子頻率的約40% (或第二頻 率)。在第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間(其可與第一持續(xù)時(shí)間相同)之后，將頻率升高到最大定子頻率 的60% (或第三頻率)。在第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如0.5秒)之后，將頻率升高到最大定 子頻率的80% (或第四頻率)并持續(xù)第四預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如0. 5秒)。然后，以類似方式對(duì)頻率進(jìn)行反向調(diào)節(jié)。也就是，將頻率降回到第三頻率并持續(xù)第 三持續(xù)時(shí)間，再降低到第二頻率并持續(xù)第二持續(xù)時(shí)間，然后進(jìn)一步降低到第一頻率。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，上述對(duì)電流頻率的調(diào)節(jié)改變了定子40內(nèi)的繞組 44,46和48的振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)(例如，改變振動(dòng)的頻率)。如果振動(dòng)導(dǎo)致繞組44、46和48中的 任一個(gè)與繞組44、46和48中另外任一個(gè)接觸(即相間短路)或者與其自身接觸(即相內(nèi) 短路)，則流過(guò)相應(yīng)繞組44、46和48的電流將顯著增加。例如，如果當(dāng)開(kāi)環(huán)電壓命令產(chǎn)生了初始地形成約50安培(A)的波形時(shí)，電流流過(guò) 繞組44、46和48中的每一個(gè)，則由振動(dòng)造成的相間短路可導(dǎo)致流過(guò)短路相的電流增加到約 90A。在步驟80，通過(guò)電流傳感器66探測(cè)繞組電流中任何這樣的增加(即，超過(guò)預(yù)定閾 值)并且將其存儲(chǔ)在例如電子控制系統(tǒng)18(和/或串行數(shù)據(jù)工具)中。所存儲(chǔ)的信息可包 括利用獨(dú)立的開(kāi)關(guān)52-62或開(kāi)關(guān)對(duì)的開(kāi)關(guān)周期索引的流過(guò)每個(gè)繞組的電流。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，開(kāi)關(guān)52-62的特定對(duì)的周期性DC脈沖切換導(dǎo)致電 流流過(guò)繞組44、46和48中的特定對(duì)。例如，在第一周期中開(kāi)關(guān)52和開(kāi)關(guān)60的激活導(dǎo)致電流流過(guò)繞組44和46，而在第二開(kāi)關(guān)周期中開(kāi)關(guān)58和54的激活導(dǎo)致電流流過(guò)繞組44和 48，不產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)(即零扭矩命令)。這樣，可確定出導(dǎo)致相間短路的特定繞組44、46 和48。盡管所描述的上述實(shí)施例使用DC脈沖，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在其他實(shí)施例中也可代之 以使用交流(AC)波形，在使用交流波形的情況下，提供鎖定機(jī)構(gòu)以防止汽車10的電動(dòng)機(jī)30 和/或變速器的致動(dòng)是有用的。然后，串行數(shù)據(jù)工具可向使用者提供關(guān)于存在或不存在相間短路信號(hào)或指示(例 如故障信息)。指示也可提供繞組44、46和48中的哪個(gè)可能需要維修或更換。替代性地或 另外地，指示可由汽車10的車載(on-board)裝置產(chǎn)生，例如儀表板或儀表“組”上的裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種方法和/或系統(tǒng)，用于確定電動(dòng)機(jī)30定子 繞組44、46和48內(nèi)的高壓三相電路或功率逆變器24驅(qū)動(dòng)電路中是否存在開(kāi)路?？稍诟袘?yīng) 式或永磁機(jī)器(即馬達(dá))上使用下面的測(cè)試。當(dāng)聯(lián)接有診斷故障代碼和可駕駛性征兆時(shí)， 該測(cè)試可確認(rèn)電動(dòng)機(jī)30 (其通常位于變速器或變速驅(qū)動(dòng)橋內(nèi))或者逆變器24是否從汽車 10中被移除以便進(jìn)一步測(cè)試和/或更換。在一個(gè)實(shí)施例中，逆變器中的第一和第二開(kāi)關(guān)被激活。第一和第二開(kāi)關(guān)具有以反 平行構(gòu)造聯(lián)接到其上的相應(yīng)的第一和第二二極管。在第一和第二開(kāi)關(guān)被激活時(shí)監(jiān)測(cè)流過(guò)第 一和第二開(kāi)關(guān)的電流。第一和第二晶體管被去激活。在去激活第一和第二晶體管后，監(jiān)測(cè) 流過(guò)以反平行構(gòu)造聯(lián)接到多個(gè)晶體管中的第三和第四晶體管的相應(yīng)的二極管的電流。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的這種方法82。如圖所示，在步驟84，例如通 過(guò)與電子控制系統(tǒng)18(圖1)可操作地通信的車外串行數(shù)據(jù)工具(即掃描工具)使該過(guò)程 開(kāi)始。在步驟86，檢查一系列初始條件以確定汽車10是否處于適合于經(jīng)受該過(guò)程的狀 態(tài)?？赏ㄟ^(guò)串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18來(lái)檢查這些初始條件。所需要測(cè)試的初 始條件的例子包括汽車10被“鑰匙打著”(即點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于接通位置)，擋位選擇器(未 示出)處于“停車”，所有車輪的車輪速度為零，蓄電池22的充電狀態(tài)高于預(yù)定值，逆變器24 和電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的溫度(當(dāng)由未示出的溫度傳感器測(cè)量時(shí))低于預(yù)定閾值，以及汽車10上 的各種安全機(jī)構(gòu)(例如高壓互鎖)是完好的。在一些實(shí)施例中，初始條件也可包括高壓系 統(tǒng)(即，蓄電池22)的預(yù)充電。如果沒(méi)有探測(cè)初始條件，則方法82前進(jìn)到步驟88并且停止。盡管未示出，但也可 產(chǎn)生合適的指示(例如在串行數(shù)據(jù)工具上)以警示使用者這樣的事實(shí)，即汽車10未處于適 于執(zhí)行該測(cè)試的狀態(tài)。在探測(cè)了初始條件之后，在串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18命令電動(dòng)機(jī)控制 器開(kāi)始切換開(kāi)關(guān)52-62 (即電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路)。在步驟90 (測(cè)試的第一部分)，功率逆變器控制器命令開(kāi)關(guān)52-62中的第一對(duì)開(kāi)關(guān) (例如開(kāi)關(guān)54和開(kāi)關(guān)58)接通預(yù)定的持續(xù)時(shí)間(例如0. 5秒)，因此產(chǎn)生流過(guò)相關(guān)聯(lián)繞組 (例如繞組44和繞組48)的DC脈沖。電流可被限于對(duì)于電動(dòng)機(jī)30而言的安全水平，該安 全水平可取決于所用特定電動(dòng)機(jī)的繞組規(guī)格。在步驟92，測(cè)量流過(guò)適當(dāng)繞組的繞組電流并通過(guò)串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系 統(tǒng)18與預(yù)定值或測(cè)試值(例如10A)比較。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟94，測(cè)試的第一部分的 結(jié)果被傳送并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(即串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)中)。
如果上述開(kāi)關(guān)接通時(shí)適當(dāng)繞組的繞組電流高于測(cè)試值，則指示了第一對(duì)開(kāi)關(guān)中不 存在開(kāi)路。如果繞組電流低于測(cè)試值(例如OA)，則指示了存在這種開(kāi)路。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，在第一對(duì)開(kāi)關(guān)被去激活之后，可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)功電流 將繼續(xù)沿相同方向流過(guò)上述適當(dāng)繞組，由于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的感應(yīng)特性，導(dǎo)致相電流繼續(xù)流動(dòng)。 無(wú)功電流也流過(guò)第二對(duì)開(kāi)關(guān)(例如開(kāi)關(guān)58和開(kāi)關(guān)56)，或者更特別地，流過(guò)與這些開(kāi)關(guān)相關(guān) 聯(lián)的二極管64。如果與第二對(duì)開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)的二極管64正常工作(即完好的)，則無(wú)功電流 將僅以可測(cè)量的程度流動(dòng)。在步驟96 (測(cè)試的第二部分)，測(cè)量流過(guò)上述適當(dāng)二極管64的無(wú)功相繞組電流并 且通過(guò)串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18與預(yù)定值(例如，0.5A)比較。在一個(gè)實(shí)施例 中，在步驟98，測(cè)試的第二部分的結(jié)果被傳送并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。如果上述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后上述適當(dāng)繞組的無(wú)功電流高于測(cè)試值，則指示了與第一對(duì)開(kāi) 關(guān)相關(guān)聯(lián)的二極管64中不存在開(kāi)路。如果該繞組電流低于測(cè)試值(例如OA)，則指示了存 在這種開(kāi)路(例如二極管64不是完好的)。在步驟100，如果不是所有開(kāi)關(guān)(以及二極管)均被測(cè)試，則方法82返回到步驟 90并且如上所述測(cè)試另一對(duì)開(kāi)關(guān)。如果所有開(kāi)關(guān)均已被測(cè)試，則方法前進(jìn)到步驟102，在步驟102，提供對(duì)(一項(xiàng)或多 項(xiàng))測(cè)試結(jié)果的指示并且將其顯示給使用者(例如，經(jīng)由串行數(shù)據(jù)工具和/或儀表組)。對(duì)于每對(duì)開(kāi)關(guān)以及與第二對(duì)開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)的二極管對(duì)，(一項(xiàng)或多項(xiàng))測(cè)試的可能 的結(jié)果可包括如下1)測(cè)試的兩個(gè)部分測(cè)得的電流均高于各自閾值，這種情況下，可為兩 個(gè)部分產(chǎn)生通過(guò)信號(hào)(即，開(kāi)關(guān)、二極管或繞組中不存在開(kāi)路)；2)測(cè)試的兩個(gè)部分測(cè)得的 電流均低于各自閾值，這種情況下，可為兩個(gè)部分產(chǎn)生失效信號(hào)(這種結(jié)果可提示使用者 使用歐姆計(jì)或斷路檢查器手動(dòng)測(cè)試電動(dòng)機(jī)中的繞組，以確定電動(dòng)機(jī)和/或逆變器或連接到 逆變器的電線中是否存在開(kāi)路)；3)測(cè)試的第一部分測(cè)得的電流低于相應(yīng)的閾值，而第二 部分測(cè)得的電流高于相應(yīng)的閾值。在這種情況下，可為測(cè)試的第一部分產(chǎn)生失效信號(hào)，并且 可為測(cè)試的第二部分產(chǎn)生通過(guò)信號(hào)(即繞組和二極管中不存在開(kāi)路，但開(kāi)關(guān)中存在開(kāi)路)； 或者4)測(cè)試的第一部分測(cè)得的電流高于相應(yīng)的閾值，而第二部分測(cè)得的電流低于相應(yīng)的 閾值。在這種情況下，可為測(cè)試的第一部分產(chǎn)生通過(guò)信號(hào)，并且可為測(cè)試的第二部分產(chǎn)生失 效信號(hào)(即繞組和開(kāi)關(guān)中不存在開(kāi)路，但二極管中存在開(kāi)路)。用類似于上述的方式，由于開(kāi)關(guān)52-62中的特定開(kāi)關(guān)對(duì)的切換導(dǎo)致流過(guò)繞組44、 46和48中的特定繞組對(duì)的電流，所以可容易地確定任何所探測(cè)到的開(kāi)路的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18能在指示通過(guò)/失效信息 時(shí)還指示測(cè)試期間所捕捉到的最高安培數(shù)水平以產(chǎn)生絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)從而消除主觀錯(cuò)誤。與功率 逆變器或電機(jī)失效相關(guān)聯(lián)的診斷故障代碼也可存儲(chǔ)在適當(dāng)控制器中并且由串行數(shù)據(jù)工具 獲取來(lái)幫助對(duì)征兆的分析和診斷。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種方法和/或系統(tǒng)，用于確定任意的開(kāi)關(guān)和/或 二極管是否被連續(xù)地偏置成接通。該測(cè)試與診斷故障代碼和可駕駛性征兆相結(jié)合將幫助現(xiàn) 場(chǎng)技師確認(rèn)是否從車輛中移除功率逆變器以便進(jìn)一步測(cè)試和/或更換。為了測(cè)試的目的， 可假設(shè)電動(dòng)機(jī)30或逆變器24中不存在開(kāi)路。在一個(gè)實(shí)施例中，向多個(gè)晶體管提供去激活信號(hào)。監(jiān)測(cè)流過(guò)多個(gè)晶體管(即多個(gè)晶體管中的每一個(gè)均與電動(dòng)機(jī)的一相關(guān)聯(lián))中每一個(gè)的電流。當(dāng)向多個(gè)晶體管提供去激活 信號(hào)時(shí)如果流過(guò)多個(gè)晶體管中任一個(gè)的電流高于預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第一錯(cuò)誤信號(hào)。向多個(gè) 晶體管中的每一個(gè)分別提供激活信號(hào)。當(dāng)向多個(gè)晶體管中的任一個(gè)提供激活信號(hào)時(shí)如果流 過(guò)多個(gè)晶體管中任一個(gè)的電流高于該預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第二錯(cuò)誤信號(hào)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的這種方法106。如圖所示，在步驟108，例如 通過(guò)與電子控制系統(tǒng)18(圖1)可操作地通信的車外串行數(shù)據(jù)工具(即掃描工具)使過(guò)程 開(kāi)始。在步驟110，檢查一系列初始條件以確定汽車10是否處于適合于經(jīng)受該過(guò)程的狀 態(tài)?？赏ㄟ^(guò)串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18來(lái)檢查這些初始條件。所需要測(cè)試的初 始條件的例子包括汽車10被“鑰匙打著”(即點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于接通位置)，擋位選擇器(未 示出)處于“停車”，所有車輪的車輪速度為零，蓄電池22的充電狀態(tài)高于預(yù)定值，逆變器24 和電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的溫度(當(dāng)由未示出的溫度傳感器測(cè)量時(shí))低于預(yù)定閾值，以及汽車10上 的各種安全機(jī)構(gòu)(例如高壓互鎖)是完好的。在一些實(shí)施例中，初始條件也可包括高壓系 統(tǒng)(即，蓄電池22)的預(yù)充電。如果沒(méi)有探測(cè)初始條件，則方法106前進(jìn)到步驟112并且停止。盡管未示出，但也 可產(chǎn)生合適的指示(例如在串行數(shù)據(jù)工具上)以警示使用者這樣的事實(shí)，即汽車10未處于 適于執(zhí)行該測(cè)試的狀態(tài)。在探測(cè)了初始條件之后，在步驟114，電子控制系統(tǒng)18將開(kāi)關(guān)52-62的輸出偏置為 零(即，這些開(kāi)關(guān)被命令成斷開(kāi))。在步驟116，測(cè)量繞組電流并與預(yù)定閾值或測(cè)試值(例如 OA)比較。如果任意 個(gè)繞組電流高于預(yù)定閾值，則指示了多于一個(gè)的故障。也就是，如通常所知道的，為了讓顯 著量的電流流過(guò)繞組44、46和48中的任一個(gè)，必須將開(kāi)關(guān)52-62中的至少兩個(gè)或者各自 的二極管64偏置為接通。例如，為了讓電流流過(guò)繞組44和繞組46，必須將開(kāi)關(guān)52和開(kāi)關(guān) 60 (和/或各自的二極管64)偏置為接通。如果任意個(gè)電流繞組高于該閾值，則在步驟118，方法106前進(jìn)到步驟120，在步驟 120，這些結(jié)果被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且以與上述類似的方式產(chǎn)生對(duì)這些結(jié)果的指示(例如， 經(jīng)由串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18)。如果所有的電流繞組均低于該閾值，則在步驟122，開(kāi)關(guān)52-62的每一個(gè)均被獨(dú)立 地切換為接通并且通過(guò)開(kāi)環(huán)電壓命令被命令到預(yù)定電流值(例如10A)。在步驟124，測(cè)量 繞組電流并與該預(yù)定閾值比較。然后，方法106前進(jìn)到步驟120，并且相繼地，前進(jìn)到步驟 126，方法在步驟126結(jié)束。如果在開(kāi)關(guān)52-62的各自工作期間，任一個(gè)繞組電流高于該閾值，則指示開(kāi)關(guān)和/ 或相關(guān)聯(lián)的二極管處于失效狀態(tài)(即被連續(xù)地偏置為接通)。例如，如果開(kāi)關(guān)52的激活導(dǎo) 致繞組44中的電流高于該閾值，則可得出開(kāi)關(guān)60或62被連續(xù)地偏置為接通，或者開(kāi)關(guān)58 處于短路狀態(tài)。這樣，串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)可能夠指示使用者哪個(gè)特定的開(kāi) 關(guān)或二極管已經(jīng)失效。在一個(gè)實(shí)施例中，串行數(shù)據(jù)工具和/或電子控制系統(tǒng)18能在指示通過(guò)/失效信息 時(shí)還能夠指示測(cè)試期間所捕捉到的最高安培數(shù)水平以產(chǎn)生絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)從而消除主觀錯(cuò)誤。與 功率逆變器或電機(jī)失效相關(guān)聯(lián)的診斷故障代碼也可存儲(chǔ)在適當(dāng)控制器中并且由串行數(shù)據(jù)工具獲取來(lái)幫助對(duì)征兆的分析和診斷。上述方法和系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它們?cè)试S利用車載部件來(lái)測(cè)試汽車的電力系統(tǒng) 和/或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)方面，如在一些實(shí)施例中，可通過(guò)電子控制系統(tǒng)開(kāi)始這些方法而無(wú) 需串行數(shù)據(jù)工具。因此，這些方法可在車輛被售賣之前實(shí)施或其被售賣之后在所有人的占 有下實(shí)施。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于這些方法允許將拆開(kāi)車輛任何部分的需要最小化(如果不是消 除的話)的情況下來(lái)實(shí)施各自的測(cè)試。結(jié)果，維護(hù)成本得到減少。雖然在前面的詳細(xì)描述中已經(jīng)給出了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到仍 然存在數(shù)量眾多的變化形式。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，該一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例僅僅是示例， 而并不旨在以任何方式對(duì)本發(fā)明的范圍、應(yīng)用領(lǐng)域或構(gòu)造進(jìn)行限制。相反，前面的詳細(xì)描述 將向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)施該一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的方便的路徑圖。應(yīng)當(dāng)理 解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)元件的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種改變，本發(fā)明的范圍 由所附權(quán)利要求書(shū)及其法律等同物闡明。
權(quán)利要求
一種用于測(cè)試電動(dòng)機(jī)的方法，所述電動(dòng)機(jī)具有第一部件和第二部件，所述第一部件具有多個(gè)繞組，所述第二部件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件，所述方法包括向所述多個(gè)繞組提供電流脈沖輸入，使得所述第二部件不相對(duì)于所述第一部件旋轉(zhuǎn)，所述電流脈沖輸入具有導(dǎo)致這些繞組振動(dòng)的頻率；調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率；監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)繞組的每一個(gè)的電流量；并且如果流過(guò)所述多個(gè)繞組的任一個(gè)的電流量超過(guò)預(yù)定量，則產(chǎn)生對(duì)所述多個(gè)繞組中存在電短路的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部件是定子，所述第二部件是轉(zhuǎn)子 并且包括至少一個(gè)磁體。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率包括將該頻 率從第一頻率改變到第二頻率。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率包括 將所述電流脈沖輸入以所述頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持第一預(yù)定持續(xù)時(shí)間，其中，所述頻率是第一頻率；將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第一頻率改變到第二頻率；將所述電流脈沖輸入以所述第二頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第二頻率改變到第三頻率。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率進(jìn)一步包括 將所述電流脈沖輸入以所述第三頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第三頻率改變到第四頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率進(jìn)一步包括 將所述電流脈沖輸入以所述第四頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持第四預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第四頻率改變到所述第三頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述電流脈沖輸入的頻率進(jìn)一步包括 將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第四頻率改變到所述第三頻率之后，將所述電流脈沖輸入以所述第三頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持所述第三預(yù)定持續(xù)時(shí)間； 將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第三頻率改變到所述第二頻率； 將電流脈沖輸入的頻率從所述第三頻率改變到所述第二頻率之后，將所述電流脈沖輸 入以所述第二頻率提供到所述多個(gè)繞組并保持所述第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間；并且 將所述電流脈沖輸入的頻率從所述第二頻率改變到所述第一頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二頻率高于所述第一頻率，所述第三 頻率高于所述第二頻率，并且所述第四頻率高于所述第三頻率。
9. 一種用于測(cè)試多相電路的方法，所述多相電路包括聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)的逆變器，所述方 法包括激活所述逆變器內(nèi)的第一和第二開(kāi)關(guān)，所述第一和第二開(kāi)關(guān)具有以反平行構(gòu)造聯(lián)接到其上的各自的第一和第二二極管；當(dāng)所述第一和第二開(kāi)關(guān)被激活時(shí)，監(jiān)測(cè)流過(guò)所述第一和第二開(kāi)關(guān)的電流； 去激活所述第一和第二晶體管；并且在去激活所述第一和第二晶體管之后，監(jiān)測(cè)流過(guò)以反平行構(gòu)造聯(lián)接到所述多個(gè)晶體管 中的第三和第四晶體管的相應(yīng)二極管的電流。
10. 一種用于測(cè)試功率逆變器的方法，所述功率逆變器包括多個(gè)晶體管，所述方法包括向所述多個(gè)晶體管提供去激活信號(hào)； 監(jiān)測(cè)流過(guò)所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)的電流；當(dāng)向所述多個(gè)晶體管提供所述去激活信號(hào)時(shí)，如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任一個(gè)的電 流高于預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第一錯(cuò)誤信號(hào)；向所述多個(gè)晶體管的每一個(gè)分別提供激活信號(hào)；并且當(dāng)向所述多個(gè)晶體管中的任一個(gè)提供激活信號(hào)時(shí)如果流過(guò)所述多個(gè)晶體管中任一個(gè) 的電流高于所述預(yù)定閾值，則產(chǎn)生第二錯(cuò)誤信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。具體地，提供了用于測(cè)試電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各種方法和系統(tǒng)。這些方法可利用汽車正常工作期間所使用的部件來(lái)實(shí)施，這些部件例如是逆變器、電動(dòng)機(jī)和電子控制系統(tǒng)。一種這樣的方法包括調(diào)節(jié)被提供到電動(dòng)機(jī)的電流脈沖輸入的頻率而同時(shí)監(jiān)測(cè)繞組電流。另一種方法包括在逆變器內(nèi)的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生直流(DC)脈沖期間以及之后監(jiān)測(cè)電流。還有一種方法包括當(dāng)向開(kāi)關(guān)提供去激活信號(hào)時(shí)并且在分別激活所述開(kāi)關(guān)期間監(jiān)測(cè)電流。
文檔編號(hào)G01R31/28GK101988952SQ20101024170
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者M·夸托 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司