专利名称：车载制动系统电动机线圈异常检测装置及其方法
技术领域：
本发明涉及车载制动系统，具体而言，是关于根据电制动方式的车载制动系统中配备的电动机内部线圈异常检测装置及其方法的发明。
背景技术：
最近，研发出了电动机驱动的使用电制动方式的车载制动系统。如图1，这种车载制动系统大体上由配备了角铁传感器的制动踏板、配备了压力传感器与电动机的促动器，以及控制这些部件的点控制单元组成。这种电制动方式的车载制动系统中组成促动器的电动机的可靠性是非常重要的。但是，因生产不良、高电流消耗造成的发热以及驱动之间累积的震动等因素导致电动机内部线圈有可能发生短路现象。 如果电动机内部线圈发生短路，将出现过电流现象，向电动机提供相电压的切换元件(FET)发生短路(或底盘短路)，或控制这个电动机的电子控制单元(ECU)出现过电流现象，导致电子控制单元受损。特别是制动系统测试过程中电动机内部的线圈与电动机外壳发生短路，频频发生控制这一部分的大量ECU受损的情况。因此，急需能够验证电动机内部线圈异常与否，以及向这个电动机提供相电压的切换元件的异常与否的方案。
发明内容
技术课题
因此，本发明的目的是为用于检测电动机内的线圈及切换元件异常与否的车载制动系统提供电动机线圈异常检测装置。本发明的另一个目的是提供上述电动机线圈异常检测方法。解决方案
为了达成上述目的，根据本发明制作的车载制动系统的电动机线圈异常检测装置包括上相编组的切换元件、下相编组的切换元件，以及包括连接上述上相编组中的切换元件与下相编组中的切换元件的节点、上述节点与上述线圈相连接的切换部；通过上述切换部的节点与上述线圈连接，包括对从外部施加的逆变电源做电压分配后，将多数的相电压传达至上述线圈的多数电阻串在内的电压分配部；以及，根据已设置的开启组合开启上述切换元件，根据上述开启组合感应上述多数的相电压，相互比较感应到的上述多数的相电压，根据比较结果检测上述线圈异常与否的微控制器。根据本发明研制的车载制动系统电动机线圈异常的检测方法包括根据多数电阻串输出从逆变电源做电压分配的多数相电压的阶段；通过连接上相编组的切换元件和下相编组的切换元件的节点，向上述线圈输出上述多数的相电压的阶段；根据已设置的开启组合开启上述切换元件的阶段；根据上述已开启的切换元件检测从上述多数电阻串电压分配的上述多数相电压的阶段；以及，相互比较检测出的多数相电压，根据比较结果检测上述线圈和上述切换元件异常与否的阶段。有益效果
根据本发明，如果电动机内部线圈或向上述线圈提供相电压的切换元件出现异常，可事先约束电源防止电子控制单元(ECU)出现过电流现象，继而防止电子控制单元受损。进一步讲，因为可以事先为车载制动系统的故障确立对策，司机的安全驾驶就有了保障。
图I是普通电子制动方式车载制动系统的结构 图2是根据本发明实施例绘制的车载制动系统中电动机线圈异常检测装置的电路图； 图3是利用图2中图示的装置，检测电动机线圈异常与否的顺序图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例做详细说明。图2是根据本发明实施例绘制的车载制动系统中电动机线圈异常检测装置的电路图。如图2，根据本发明实施例的车载制动系统电动机线圈异常检测装置100可检测电动机内部线圈的异常与否，还可以检测向上述电动机提供相电压的切换元件的异常与否。为此，根据本发明实施例的电动机线圈异常检测装置100包括切换部120、电压分配部130，以及微控制器140。切换部120与由第一至第三线圈(Cl，C2, C3)组成的电动机110内的线圈相连接。切换部120通过继电器开关(RSW)接收逆变电源(12V)，根据内部多数切换元件的切换动作，将上述逆变电源变换成包括上相电压与下相电压的多数相电压，传达至上述线圈。这种切换部120包括第一至第六切换元件(SWl SW6)。其中第一至第三切换元件(SWl SW3)属于上相编组的切换元件类，第四至第六切换元件(SW4 SW6)属于下相编组的切换元件(SWl SW3)类。上述上相编组的切换元件(SWl SW3)与上述下相编组的切换元件(SW4 SW6)通过第一节点至第三节点(NI，N2, N3)各自相连。电压分配部130通过上述第一节点(NI，N2, N3)与上述线圈相连，从上述线圈接收多数的相电压。电压分配部130包括对接收的多数相电压做电压分配的多数电阻串。多数电阻串由包括通过节点(NI’，NI’’)串联的第一至第三电阻(Rl，R2, R3)在内的第一电阻串、包括通过节点(N2’，N2’’)串联的第一至第三电阻(Rl，R2, R3)在内的第二电阻串，以及包括通过节点(N3’，N3’’)串联的第一至第三电阻(Rl，R2, R3)在内的第三电阻串组成。电压分配部130通过各电阻串的节点(NI’，N2’，N3’)与切换部120的第一至第三节点相连接，通过相应节点接收多数的相电压，通过各电阻串的节点(NI’’，N2’’，N3’’)输出电压分配的多数的相电压。同时，第一至第三电阻(Rl，R2, R3)需设置成超出电动机110内部第一至第三线圈(Cl，C2, C3)各电阻值(R_wa，R_wb, R_wc)很多的数值。例如如果将第一至第三电阻(Rl，R2, R3)设置成2 KQ、3 KQU KQ，第一至第三线圈(Cl, C2, C3)各电阻值(R_wa, R_wb, R_wc)最好设计成数。而且,第一至第三电阻(Rl，R2, R3)需设计成可以在上述微控制器140可解读的范围内做电压分配的电阻值。
微控制器140是根据本发明实施例，控制电动机线圈异常检测装置100全部动作的组成部分，为了控制向上述切换部120供应逆变电源的继电器开关(RSW)的开关动作，向上述继电器开关(RSW)传达启动继电器信号(Rlay_en)。而且，为了使微控制器140能够控制组成切换部的上相编组切换元件(SW1，SW2, SW3)与下相编组切换元件(SW4，SW5,SW6)中切换元件的开关动作，生成第一至第六切换信号(SI S6)传达至相应切换元件(Sffl SW6)。同时，微控制器140可根据上述切换元件已设置的开启组合，感应各个电阻串节点(NI’’，N2’’，N3’’)中出现的电压分配的相电压，并分析感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)，判断上述线圈(Cl，C2, C3)的异常与否，以及上述切换元件(SWl SW3)的异常与否。这种判断结果可通过LCD或其他多种显示方法提供给设计者。下面，参考图3详细阐述电动机110内部线圈(Cl，C2, C3)及切换元件(SW1，SW2, SW3)异常与否的检测方法。 图3是利用图2中图示的装置，检测电动机线圈异常与否的顺序图。为了有助于理解，可同时参考图2。如图3，微控制器生成启动继电器信号(Relay_en)并传达至继电器开关(RSW)S310。由此继电器开关(RSW)开启，向切换部120提供逆变电源(例如，12V)。接下来，微控制器140为了确认是否存在如电动机110内部线圈短路或断路等异常，利用第一至第三切换信号(SI，S2, S3)，开启第一至第三所有切换元件(SW1，SW2,SW3)，关闭所有第四至第六切换元件(SW4，SW5, SW6) (S320)。即，检测电动机内线圈异常与否时，开启所有上相编组切换元件(SW1，SW2, SW3)，关闭所有下相编组的切换元件(SM，SW5, SW6)，以此开启组合进行。接着，微控制器140根据上述开启组合接收组成电压分配部130的各电阻串的节点(NI，’, N2’’，N3’)感应到的相电压(SEN_a, SEN_b, SEN_c) S330。接着，微控制器140分析感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)，判断电动机110内部线圈的异常与否S330。具体来讲，如果组成电动机110内部线圈的第一至第三线圈(Cl, C2, C3)未出现短路或断路等异常，感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)会保持相同值。若存在异常，感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)则会出现差异。即，微控制器140对感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)作比较，如果其值相同就判断线圈无异常，如果至少有一个感应值与其他值不同，则判断线圈出现短路或断路等异常。在这里，还可以用感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)比较已设定的标准值，判断异常与否。例如感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)全部大于标准值，则判断第一至第三线圈(Cl，C2, C3)无异常。反之，则判断至少有一个线圈出现异常。如果判断出现异常，微控制器140会向上述继电器开关(RSW)传达禁用继电器信号，关闭上述继电器开关(RSW) S370，并将这种异常保存到微控制器存储器，通知设计者S380。同时，如果判断在上述阶段S330线圈无异常，则为了判断切换元件异常与否，微控制器利用已设置的排序(sequence)开启组合控制切换元件(SWl SW6)的切换动作S350。具体来讲，开启部分上述上相编组中的切换元件，比较根据部分开启的上述下相编组切换元件的开启组合感应到的上述相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)，并根据比较结果判断上述切换元件的异常与否。例如，上述已设置排序(sequence)的开启组合包括开启SW1、Sff5, SW6的组合，开启SW2、Sff4, SW6的组合，开启SW3、Sff4, SW5的组合，开启SW4、Sff2, SW3的组合，开启SW5、SW1、SW3的组合，开启SW6、SWl、SW2的组合。如果各开启组合感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)均相同或超过特定标准值，则判断为正常，开始制动系统工作S360。如果感应到的相电压(SEN_a，SEN_b, SEN_c)小于上述特定标准值，或互不相同，则判断为异常，执行前面提及的阶段S370和阶段S380。如上述说明，根据本发明如果电动机内部线圈或向上述线圈提供相电压的切换元件出现异常，可事先约束电源防止电子控制单元(ECU)出现过电流现象，从而防止电子控制单元受损。进而可事先确立能够应对车载制动系统故障的对策，保障司机的驾驶安全。另外，拥有本发明所属技术领域普遍知识的人员应该能够理解，在未改变本发明的技术思想或必要特征的情况下可通过其他的具体形态实施。因此，一定要明白上述实施 例在所有层面上都是示例，并不是有所限制的既定概念。本发明的保护范围可参考后面所提及的专利申请范围，要明白从专利申请范围以及均等概念导出的所有变更或变形的形态均属于本发明的范畴。
权利要求
1.在检测电动机内部线圈异常与否的车载制动系统中，一种车载制动系统电动机线圈异常检测装置，包括 上相编组切換元件、下相编组切換元件，以及包括连接上述上相编组切換元件与上述下相编组切換元件的节点、上述节点与上述线圈相连接的切換部； 通过上述切換部的节点与上述线圈连接，包括从上述线圈接收电压分配的多数相电压的多数电阻串在内的电压分配部；以及 根据已设置的开启组合，开启上述切換元件，根据上述开启组合感应上述多数的相电压，并相互比较感应到的上述多数相电压，根据比较结果检测上述线圈异常与否的微控制器。
2.根据权利要求I所述的车载制动系统电动机线圈异常检测装置，其特征在于，上述微控制器，当上述检测出的多数相电压均相同时，判断上述线圈为正常。
3.根据权利要求I所述的车载制动系统电动机线圈异常检测装置，其特征在于，上述微控制器，当上述检测出的多数相电压中至少有ー个与其他相电压不同时，判断上述线圈为异常。
4.根据权利要求I所述的车载制动系统电动机线圈异常检测装置，其特征在于，上述微控制器，对根据开启上述上相编组的所有切換元件、关闭上述下相编组的所有切換元件的上述开启组合检测出的上述多数相电压作比较，检测上述线圈的异常与否。
5.根据权利要求I所述的车载制动系统电动机线圈异常检测装置，其特征在于，上述微控制器，对根据开启上述上相编组的部分切換元件、开启上述下相编组的部分切換元件的上述的开启组合检测出的上述多数相电压作比较，根据比较结果检测上述切換元件异常与否。
6.根据权利要求5所述的车载制动系统电动机线圈异常检测装置，其特征在于，上述微控制器，如果检测出的上述多数相电压互不相同，判断开启的上述切換元件中至少有ー个出现了异常。
7.在检测电动机内部线圈异常与否的车载制动系统中，一种车载制动系统电动机线圈异常检测方法，包括 根据多数电阻串输出从逆变电源电压分配的多数相电压的输出阶段； 通过连接上相编组切換元件、下相编组切換元件，以及上述上相编组切換元件和上述下相编组切換元件的节点，向上述线圈输出上述多数相电压的阶段； 根据已设置的开启组合，开启上述切換元件的阶段；以及 根据上述已开启的切換元件感应从上述多数电阻串电压分配的上述多数相电压的阶段；以及 比较感应到的多数相电压，根据比较结果检测上述线圈及上述切換元件异常与否的阶段。
8.根据权利要求7所述的车载制动系统电动机线圈异常检测方法，在检测上述线圈及上述切換元件异常与否的阶段中，其特征在于，判断上述线圈异常与否，开启上述上相编组的所有切換元件并关闭上述下相编组的所有切換元件，根据上述已设置的组合，比较感应到的上述多数相电压而检测异常。
9.根据权利要求7所述的车载制动系统电动机线圈异常检测方法，检测上述线圈及上述切换元件异常与否的阶段中，其特征在于，判断上述切换元件的异常与否，开启上述上相编组的部分切换元件，开启上述下相编组的部分切换元件，比较根据上述已设置的开启组 合感应到的上述多数相电压而检测异常。
全文摘要
本发明有关于车载制动系统电动机线圈异常检测装置及其方法，电动机内部线圈或向上述线圈提供相电压的切换元件出现异常时，可事先约束电源防止电子控制单元(ECU)出现过电流现象。继而防止电子控制单元受损，进而可事先确立应对车载制动系统故障的对策，保障司机的驾驶安全。
文档编号G01R31/06GK102955100SQ20121027841
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月7日 优先权日2011年8月18日
发明者金度君 申请人:现代摩比斯株式会社