开关元件故障检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种根据每个开关元件的开/关时间不同，改变脉宽调制信号的占空比(Duty)，依照电阻值测定电压等级差异，来检测开关元件故障的开关元件故障检测装置及检测方法。本发明专利技术依照优选的实施例，开关元件故障检测装置是在车辆刹车制动时使用的智能升压机的3相电机驱动部可检测多数的开关元件故障。其包括：开关控制部，以占空比(Duty)相异控制每个开关元件的开（ON）与关（OFF）；电阻元件部，与所述开关元件各个相连接的电阻元件组成；电压测定部，测量在所述3相电机相互连接的中心部分的电压值；以及故障检测部，利用所述电压测定部内测定出的电压来检测所述开关元件故障与否。

【技术实现步骤摘要】
开关元件故障检测装置及检测方法
本专利技术是涉及开关元件的故障检测及检测方法。更具体地说是涉及各开关元件的开、关时间脉宽调制信号的占空比(DUTY)变更，根据电阻值测定电压水平的等级差异，检测开关元件故障的开关元件故障检测装置及方法专利技术。
技术介绍
标准车辆的制动系统是采用驾驶人踩下脚刹车后产生的阻力来对车辆进行制动的原理。最近，制动系统里基于电机升压机的使用装载了智能升压机，在车再制动时，可以起到协助制动的能动型制动系统。智能升压机制动系统用电机驱动进行电力制动情况下，电机的可靠性动作是至关重要的。但，因微控制单元(MCU，MicroControlUnit)的控制不良、制造不良、高消耗电流造成发热延时、因旋转时累积的负荷造成半导体输出不良等多重原因会导致电机线圈的故障(Short)发生。电机线圈故障发生会导致制动系统回路的大电流流动，造成开关元件的故障或电子控制装置(ECU，ElectronicControlUnit)的烧损等问题发生。即使会产生这样的问题，现今用于智能升压机制动系统的场效应晶体管(FET,FieldEffectTransistor)相同的开关元件故障的故障检测方法仍未出现。因此，智能升压机制动系统里与场效应晶体管相同的开关元件故障的检测方案是需要的。
技术实现思路
(要解决的技术问题)本专利技术要解决的课题其目的在于提供检测开关元件的故障装置和检测方法，可在故障检测、故障通告、故障安全(FailSafe)应对等措施里，检测车辆刹车制动过程里使用智能升压机的电机驱动电路的多数开关元件故障。(解决问题的手段)为达成所述课题，在车辆刹车制动过程里使用的智能升压机的3相电机制动部里对多数的开关元件故障检测装置，其包括:开关控制部，以占空比(Duty)相异控制所述开关元件各个开(On)与关(Off)；电阻元件部，与各个所述开关元件相连接的电阻元件组成；电压测定部，在3相电机互相连接的中心部分测定电压值；以及故障检测部，利用所述电压测定部内测定出的电压检测开关元件是否故障。可优选地，所述开关元件是场效应晶体管，所述电阻元件可与场效应晶体管的源极(Source)端或漏极(Drain)端相连。可优选地，所述开关电子元件由上端开关元件和下端开关元件两部分区分，所述开关控制部在所述特定区间里所述上端开关元件或所述下端开关元件中任何一个为打开，或者所述上端开关元件及所述下端开关元件全部为关闭，则所述电机里存在电流不被施加的无效区间，则所述占空比可变。可优选地，所述故障检测阶段是所述3相电机驱动部正常动作时，在所述电压测定部内测定出的电压范围预设定，所述电压测定部内测定的电压不是所述预设定电压范围情况时，所述开关元件可检测为已出故障。为达成所述目的，开关元件故障检测方法在车辆刹车制动过程里使用的智能升压机的3相电机制动部里对多数的开关元件故障检测方法，其包括:开关控制阶段，以占空比(Duty)相异控制所述开关元件各个开(On)或关(Off)；电压测定阶段，在所述3相电机互相连接的中心部测定电压值；故障检测阶段，利用所述电压测定测定出的电压检测所述开关元件的故障与否。可优选地，所述开关元件可以各个连接的电阻元件。可优选地，所述开关元件是场效应晶体管(FET,FieldEffectTransistor)，所述电阻元件是可以连接于场效应晶体管的源极(Source)端或漏极(Drain)端。可优选地，所述开关电子元件由上端开关元件和下端开关元件两部分区分，所述开关控制阶段在所述特定区间里所述上端开关元件或所述下端开关元件中任何一个为开(On)，或者所述上端开关元件及所述下端开关元件全部为关(Off)，则所述电机里存在电流不被施加的无效区间，则所述占空比可变。可优选地，所述故障检测阶段是所述3相电机驱动部异常动作时，在所述电压测定阶段内测定出的电压范围预设定，所述电压测定部内测定的电压为所述预设定电压范围情况时，所述开关元件可为已出故障。可优选地，所述预设定电压范围是根据所述开关元件各个连接的电阻元件值的变化来设定。(专利技术的效果)本专利技术可以检测出智能升压机的电机驱动电路的开关元件故障。特别是本专利技术能够检测出智能升压机制动系统的3相电机驱动部处发生的场效应晶体管的故障。此外，本专利技术通过开关元件的故障检测，可以事先对电机上施加电源约束的电子控制装置进行保护，对驾驶者进行提示开关元件的故障，通过对故障保护做到防止车祸的发生。附图说明图1是本专利技术根据实施例的开关元件故障检测装置图。图2a是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置进行开关元件控制的脉宽调制信号第1示例图。图2b是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置进行开关元件控制的脉宽调制信号第2示例图。图2c是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置进行开关元件控制的脉宽调制信号第3示例图。图2d是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置进行开关元件控制的脉宽调制信号第4示例图。图3a是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2a相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图。图3b是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2a相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图。图3c是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2b相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图图3d是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2c相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图图3e是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2c相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图。图3f是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2d相同脉宽调制信号施加时和之间产生的电流流动图。图3g是本专利技术对开关元件故障检测装置的开关控制部位置与图2a至图2d相同脉宽调制信号施加时之间产生的电流流动图。图4a-4f是本专利技术开关元件故障检测装置的故障检测部检测开关元件故障的工作示例图。图5是本专利技术根据优选实施例所做的开关元件检测方法相关流程图。(符号标记说明)110：开关控制部120：电阻元件部130：电压测定部140：故障检测部150：开关元件152：上端开关元件154：下端开关元件160:3相电机具体实施方式通过参照附图与以下详述的实施例，以下的内容说明及参照附图里同一构成要素的各自相对应符号将进行省略说明。另外本专利技术在说明书里提及的公知功能以及组成为不冗赘不做进一步的详细说明。当提及某种构成要素与另一种构成要素出现“连接”或“接续”情况时，虽然可以由其构成要素直接连接或接续，但需明确其中间也有其他构成要素存在的可能性。相反，也应明确当提及某种构成要素与另一种构成要素出现“连接”或“接续”情况时，其中间也有其他构成要素不存在的可能性。在说明书中提及的单数形式，在没有特别限定的情况下，则包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”或“包括的(comprising)”不排除为，在提及构成要素、步骤、动作及/或是元件以外，存在或添加其以外的一个以上的其他构成要素、步骤、动作及/或是元件。根据本专利技术的开关元件故障检测装置是智能升压机的正常操作时，检测电机驱动开关元件故障，强化故障安全(FailSafe)从而提高车本文档来自技高网...

【技术保护点】
开关元件故障检测装置，在车辆刹车制动时使用在智能升压机的3相电机驱动部可检测多数的开关元件故障，其包括：开关控制部，以占空比(Duty)相异控制所述每个开关元件的开与关的;电阻元件部，与所述开关元件各个相连接的电阻元件组成；电压测定部，在所述3相电机相互连接的中心部测定电压值；及故障检测部，利用所述电压测定部内测定出的电压来检测所述开关元件故障与否。

【技术特征摘要】
2012.09.03 KR 10-2012-00969711.开关元件故障检测装置，在车辆刹车制动时使用在智能升压机的3相电机驱动部可检测多数个开关元件的故障，其包括：开关控制部，以占空比(Duty)相异控制每个所述开关元件的开与关；电阻元件部，由与各个所述开关元件相连接的电阻元件组成；电压测定部，在所述3相电机相互连接的中心部测定电压值；及故障检测部，利用所述电压测定部内测定出的电压来检测所述开关元件故障与否；其中所述开关元件包括开关元件S1、开关元件S2、开关元件S3、开关元件S4、开关元件S5和开关元件S6；所述电阻元件部包括电阻元件R1、电阻元件R2、电阻元件R3、电阻元件R4、电阻元件R5和电阻元件R6；所述电阻元件R1的一端连接于所述开关元件S1的源级，所述电阻元件R4的一端连接于所述开关元件S4的漏极，所述电阻元件R1的另一端与电阻元件R4的另一端连接，且所述电阻元件R1的另一端与电阻元件R4的另一端均连接至所述3相电机的U相线圈；所述电阻元件R2的一端连接于所述开关元件S2的源级，所述电阻元件R5的一端连接于所述开关元件S5的漏极，所述电阻元件R2的另一端与电阻元件R5的另一端连接，且所述电阻元件R2的另一端与电阻元件R5的另一端均连接至所述3相电机的V相线圈；所述电阻元件R3的一端连接于所述开关元件S3的源级，所述电阻元件R6的一端连接于所述开关元件S6的漏极，所述电阻元件R3的另一端与电阻元件R6的另一端连接，且所述电阻元件R3的另一端与电阻元件R6的另一端均连接至所述3相电机的W相线圈。2.根据权利要求1所述的开关元件故障检测装置，其特征在于，所述的开关元件为场效应晶体管(FET,FieldEffectTransistor)。3.根据权利要求1所述开关元件故障检测装置，其特征在于，所述开关元件可区分为上端开关元件和下端开关元件，所述开关控制部，在特定区间内，打开所述上端开关元件及所述下端开关元件中的任意一个或者全部关闭所述上端开关元件及所述下端开关元件，通过改变所述占空比而使得所述3相电机存在不施加电流的无效区间。4.根据权利要求1所述的开关元件故障检测装置，其特征在于，所述故障检测部，在所述3相电机驱动部正常动作时，预设定所述电压测定部内测定的电压范围，所述电压测定部已测定的电压不属于所述预设定的电压范围时，则检...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴哉炫，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR