一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路及其控制方法，包括芯片供電電路、芯片監(jiān)控電路、故障診斷電路和PWM互鎖電路,通過簡單的安全監(jiān)控電路實現(xiàn)了對安全至關(guān)重要的狀態(tài)進行監(jiān)控，狀態(tài)異常時可以及時保護控制器，提高了控制器的可靠性和車輛的乘車安全，另外，PWM互鎖電路還可以避免功率開關(guān)管的上下橋直通，進一步提高了控制器的可靠性。
【專利說明】
—種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，它與人們的生活息息相關(guān)，已成為現(xiàn)代社會不可缺少的組成部分。但是，以石油為燃料的傳統(tǒng)的汽車工業(yè)，在為人們提供快捷、舒適的交通工具的同時，也增加了國民經(jīng)濟對化石能源的依賴，加深了能源生產(chǎn)與消費之間的矛盾。隨著資源與環(huán)境雙重壓力的持續(xù)增大，發(fā)展新能源汽車已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的方向。近期，我國發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃(2011-2020)》，其指導思想是:以純電動汽車為主要戰(zhàn)略取向，近期以混合動力汽車為重點，大力推廣普及節(jié)能汽車加強自主創(chuàng)新，掌握節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵核心技術(shù)。作為新能源汽車內(nèi)的關(guān)鍵核心零部件的電機控制器，其內(nèi)部大量使用了電子元器件、大功率開關(guān)器件和可編程芯片等零部件，這些與電相關(guān)零部件的使用，大大增加了其失效的可能性，使得電動汽車的安全問題尤為突出。
[0003]電機控制器以及驅(qū)動電機共同組成了新能源汽車的動力源，其一般布置在新能源汽車的前艙內(nèi)，因此需經(jīng)受外部泥水、強震動、高低溫等惡劣環(huán)境的考驗。另外，電機控制器還經(jīng)常工作在大電流、高電壓、強電磁場等極端條件下，所以提高電機控制器的可靠性對解決新能源汽車安全性問題至關(guān)重要，同時，這項關(guān)鍵核心技術(shù)的掌握也必將極大地提高我國新能源汽車產(chǎn)品的核心競爭力。
[0004]目前，新能源汽車電機控制器內(nèi)部一般都具有過流、欠壓、過壓、過溫及超速等保護，另外電機控制器內(nèi)一般還具有看門狗電路來防止軟件跑飛，但都不能對主控芯片的片內(nèi)存儲器、CPU、片內(nèi)外設(shè)的運行情況做監(jiān)控。一旦主控芯片的片內(nèi)運行錯誤時，電機主控器將會工作異常，這就會給駕乘者的生命安全帶來威脅。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路及其控制方法，通過SPI通訊實現(xiàn)兩芯片之間的芯片級監(jiān)控，通過芯片自身的ADC和I/O 口實現(xiàn)對關(guān)鍵模擬和數(shù)字量的監(jiān)控；一旦發(fā)現(xiàn)電機控制器工作異?？梢粤⒖剃P(guān)斷功率開關(guān)，避免了器件的損壞或事故的發(fā)生，另外發(fā)明的電路還可以避免功率開關(guān)上下橋直通的發(fā)生。在原有電機控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，以此來填補常規(guī)車用電機控制器安全監(jiān)控的空白區(qū)域，提高新能源汽車的乘車安全。具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，進一步地，包括芯片供電電路、芯片監(jiān)控電路、故障診斷電路，其中，
[0007]所述芯片供電電路包括主控芯片電源電路和監(jiān)控芯片電源電路，主控芯片電源電路用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓，監(jiān)控芯片電源電路用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成監(jiān)控芯片所需要的電壓；
[0008]所述芯片監(jiān)控電路包括主控芯片和監(jiān)控芯片，主控芯片主要負責控制電機運轉(zhuǎn)，監(jiān)控芯片用于對主控芯片的運行狀態(tài)進行監(jiān)控；
[0009]所述故障診斷電路包括電機相電流過流檢測電路，功率開關(guān)過溫檢測電路，母線過壓檢測電路，IGBT使能信號a，IGBT使能信號b以及功率橋使能信號，當功率開關(guān)過溫檢測電路，母線過壓檢測電路，IGBT使能信號a和IGBT使能信號b均為高電平，則功率橋使能信號對應(yīng)為高電平，當功率開關(guān)過溫檢測電路，和/或，母線過壓檢測電路，和/或，IGBT使能信號a和/或IGBT使能信號b為低電平時，則功率橋使能信號相應(yīng)地為低電平。
[0010]進一步地，還包括PWM互鎖電路，所述PWM互鎖電路用于獲得上下橋的PWM信號以及功率橋使能信號，并輸出功率橋驅(qū)動信號H和功率橋驅(qū)動信號L來開閉功率橋開關(guān)管。[0011 ] 進一步地，芯片供電電路還包括開關(guān)器件，其用于控制控制器上電與否；所述電源為蓄電池，其額度電壓為12V，用于向主控芯片以及監(jiān)控芯片提供供電電壓。
[0012]進一步地，所述電壓包括主控芯片所需要的模擬電壓、數(shù)字電壓、參考電壓和內(nèi)核電壓，監(jiān)控芯片所需的電源電壓和參考電壓。
[0013]進一步地，主控芯片電源電路用于將蓄電池電壓轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓，所述監(jiān)控芯片電源電路為監(jiān)控芯片提供電源和參考電壓，主控芯片和監(jiān)控芯片之間通過SPI通訊連接。
[0014]進一步地，所述運行狀態(tài)包括主控芯片內(nèi)的片內(nèi)外設(shè)和存儲器的運行狀態(tài)，供電電源的工作情況。
[0015]進一步地，監(jiān)控芯片具有ADC采樣模塊，用于監(jiān)控主控芯片的供電電源的工作情況，主控芯片具有ADC采樣模塊，用于采集模擬信號并控制電機運轉(zhuǎn)，以及監(jiān)察監(jiān)控芯片的供電電源。
[0016]進一步地，主控芯片具有GP10，并通過GP1監(jiān)控故障診斷電路的過流、過溫、過壓的數(shù)字信號。功率開關(guān)管，其控制端通過PWM互鎖電路接收主控芯片發(fā)出的PWM驅(qū)動控制信號，并可根據(jù)PWM互鎖電路輸出的高低電平狀態(tài)進行開通或關(guān)斷，PWM互鎖電路共有三相，提供三相6路PWM信號。
[0017]上述車用電機控制器的安全監(jiān)控電路的控制方法，包括如下步驟:
[0018](I)控制器上電；
[0019](2)電源電壓通過主控芯片的電源電路轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓；
[0020](3)同時，電源電壓通過監(jiān)控芯片電源電路轉(zhuǎn)換成監(jiān)控芯片所需的電壓；
[0021](4)主控芯片和監(jiān)控芯片使能功率開關(guān)管運行；
[0022](5)監(jiān)控芯片對主控芯片的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦監(jiān)控芯片發(fā)現(xiàn)異常，則關(guān)閉功率開關(guān)管并將故障信息傳遞給主控芯片，主控芯片將故障信息發(fā)送給整車控制器；
[0023](6)同時，監(jiān)控芯片檢測主控芯片的供電電源的工作情況，一旦檢測到電源工作異常時，立即關(guān)斷功率開關(guān)；
[0024](7)同時，主控芯片采集模擬信號并控制電機運轉(zhuǎn)，還監(jiān)控故障診斷電路的數(shù)字信號，以此來控制功率開關(guān)管，并將狀態(tài)信息發(fā)送給整車控制器；
[0025](8)當電機和電機控制器處于正常狀態(tài)情況下，故障診斷電路根據(jù)電平信號使功率開關(guān)管受主控芯片控制；
[0026](9)當電機和/或電機控制器工作異常時，故障診斷電路根據(jù)電平信號關(guān)閉功率開關(guān)管。
[0027]進一步地，進一步包括步驟(10):當電機和電機控制器處于正常狀態(tài)情況下，PWM互鎖電路獲得的功率橋使能信號為高電平，上下橋的PWM信號可以流過PWM互鎖電路來控制開關(guān)管，當主控芯片出現(xiàn)異常和/或主控芯片輸出的上下橋PWM信號受到干擾導致上下橋P麗信號同時為高電平時，上下橋PWM信號經(jīng)過PWM互鎖電路后，PWM互鎖電路強制功率橋驅(qū)動信號H為低電平，功率橋驅(qū)動信號L變?yōu)楦唠娖?，從而防止了功率橋上下直通的危險事件出現(xiàn)；當功率橋使能信號為低電平時，PWM互鎖電路關(guān)閉PWM信號的傳輸通道，并使得其輸出的功率橋驅(qū)動信號都為低電平，從而關(guān)閉功率橋的所有開關(guān)管。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過簡單的安全監(jiān)控電路實現(xiàn)了對安全至關(guān)重要的狀態(tài)(芯片片內(nèi)運行狀態(tài)、過流、過壓、過溫、芯片供電電源)進行監(jiān)控，狀態(tài)異常時可以及時保護控制器，提高了控制器的可靠性和車輛的乘車安全，另外，該電路還可以避免功率開關(guān)管的上下橋直通，進一步提高了控制器的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1本發(fā)明的一種車用電機控制器芯片供電電路原理圖。
[0030]圖2本發(fā)明的一種車用電機控制器內(nèi)芯片監(jiān)控電路原理圖。
[0031]圖3本發(fā)明的一種車用電機控制器內(nèi)故障診斷電路原理圖。
[0032]圖4本發(fā)明的一種車用電機控制器PWM互鎖電路原理圖。

【具體實施方式】
[0033]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。
[0034]在一個優(yōu)選的實施例中，一種車用電機控制器安全監(jiān)控電路，該電路通過新增一個監(jiān)控芯片來監(jiān)控主控芯片的運行情況，同時還可以監(jiān)控主控芯片供電電源的工作情況?，F(xiàn)在隨著芯片技術(shù)的快速發(fā)展，其處理速度越來越快、集成度也越來越高，這就對其供電電源的要求也更加嚴格，主控芯片的電源需要更低的電壓、更大的電流、更穩(wěn)定的供電，所以電源的供電質(zhì)量直接影響主控芯片是否能正常工作，同時它也是影響電動汽車安全性的關(guān)鍵因素。發(fā)明中的監(jiān)控芯片一旦發(fā)現(xiàn)主控芯片或其供電電源運行異常，它可以通過相應(yīng)電路立即關(guān)閉開關(guān)管(例如:IGBT、M0SFET等)，因為電機控制器是通過全橋開關(guān)管將輸入高壓直流逆變成三相交流電，通過改變?nèi)嘟涣麟姷念l率和大小來控制電機運轉(zhuǎn)的，如果主控芯片工作異常，則會造成全橋開關(guān)工作異常，這樣可能會導致開關(guān)管燒毀或?qū)е萝囕v急加速、急減速等危及人身安全的故障，所以只有及時關(guān)閉電池與電機之間的能量傳遞才能避免器件損壞和危險事件的發(fā)生。
[0035]另外主控芯片需要通過片內(nèi)ADC采集傳感器傳遞過來的模擬信號來控制電機運轉(zhuǎn)，這些模擬量大多要參與控制算法的計算，為了保證電機控制器有較高的性能，則ADC必須要有較高的采樣精度，所以主控芯片外部一般使用高精度的ADC參考電壓，以此來獲得高精度的采樣值，如果ADC參考電源失效的話將造成電機誤動作，從而給整車帶來不可預(yù)料的嚴重后果，因此本發(fā)明采用監(jiān)控芯片來監(jiān)控主控芯片ADC的參考電壓，參考電壓異常時監(jiān)控芯片可以及時關(guān)閉全橋開關(guān)管，從而避免了以上問題。
[0036]當監(jiān)控芯片監(jiān)控出現(xiàn)故障時可以通過主控芯片的CAN通訊將故障信息發(fā)給整車控制器，以便工作人員進行故障排查和分析，這樣使得電機控制器能準確、及時地將故障信息傳遞出來，增強了電機控制器的可維護性。
[0037]傳統(tǒng)電機控制器只有一路電源電路給主控芯片、輔助芯片、模擬電路和數(shù)字電路等部件供電，一旦電源電路出現(xiàn)問題，電機控制器內(nèi)的電子元器件都將受到影響。因為監(jiān)控芯片對保證電機控制器的可靠性至關(guān)重要，所以對其供電電源也做了冗余設(shè)計，即使主控芯片電源工作異常時也能保證監(jiān)控芯片可以正常工作，以保證電機控制器能夠及時關(guān)斷全橋開關(guān)管，從而避免了車輛危險狀況的發(fā)生。
[0038]主控芯片還可以通過SPI通訊對監(jiān)控芯片的運行情況做監(jiān)控，同時主控芯片還通過ADC采樣監(jiān)察監(jiān)控芯片的供電電源以及其ADC參考電源，一旦監(jiān)控芯片的供電電源、ADC參考電源或監(jiān)控芯片運行異常時，主控芯片關(guān)閉全橋開關(guān)管，然后通過CAN把故障信息傳遞給整車控制器，從而保證了電機控制器監(jiān)控芯片也一直工作在有監(jiān)控的情況下。另外，主控芯片還對過壓、過流、過溫、IGBT使能信號等狀態(tài)量進行監(jiān)控，當發(fā)生硬件保護時主控芯片可以將故障信息發(fā)給整車控制器。
[0039]電機控制器工作異常時，關(guān)全橋開關(guān)管的功能是通過故障診斷電路和PWM互鎖電路實現(xiàn)的。正常情況下，故障診斷電路在沒檢測到故障的情況下會輸出一個高電平，該高電平打開了 PWM互鎖電路，一旦故障診斷檢測到異常時將會輸出一個低電平，該低電平會使PWM互鎖電路輸出均為低電平，這樣就可以保證全橋的6路開關(guān)管都處于關(guān)斷狀態(tài)。另外電機控制器內(nèi)主控芯片會產(chǎn)生三相驅(qū)動的6路PWM信號，每一相驅(qū)動信號都包括2路上下橋的PWM信號，在異常情況下，如果兩路PWM信號都為高電平的話會導致上下橋開關(guān)直通，從而造成開關(guān)管燒毀，而PWM互鎖電路可以避免此問題，當輸入的兩路PWM信號都為高電平時，PWM互鎖電路會使輸出上橋臂PWM為低電平，以此來避免上下橋PWM信號同時為高電平的情況。
[0040]在一個優(yōu)選的實施例中，一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路由4個子電路:芯片供電電路、芯片監(jiān)控電路、故障診斷電路、PWM互鎖電路組成，這4個子電路相互協(xié)調(diào)工作并共同完成了對電機控制器內(nèi)相電流、母線電壓、溫度、芯片運行情況的監(jiān)控、診斷、故障信息的外部傳遞和保護等工作，以下結(jié)合附圖和實施例子對本發(fā)明進一步說明。
[0041]參照附圖1:
[0042]當控制器上電后(圖中的開關(guān)SW閉合)，小蓄電池的12V電壓通過主控芯片的電源電路轉(zhuǎn)換(DC-DC轉(zhuǎn)換)成主控芯片所需要的模擬電壓、數(shù)字電壓、參考電壓和內(nèi)核電壓，在以上轉(zhuǎn)換的同時，小蓄電池的12V電壓還通過監(jiān)控芯片電源電路轉(zhuǎn)換成監(jiān)控芯片所需的電源電壓和參考電壓，兩個轉(zhuǎn)換電路滿足了主控芯片和監(jiān)控芯片各自所需不同的供電電壓要求。
[0043]參照附圖2:
[0044]正常情況下，當電機控制器上電，主控芯片和監(jiān)控芯片完成片內(nèi)程序初始化后，主控芯片和監(jiān)控芯片通過自身I/O 口輸出IGBT使能信號(此時為高電平)，從而使能功率開關(guān)管(例如:IGBT、M0SFET等)運行。之后監(jiān)控芯片將通過SPI通訊對主控芯片內(nèi)的片內(nèi)外設(shè)和存儲器(例如:主控芯片片內(nèi)的 ADC、ePWM、Watchdog、GP1、SP1、CAN、RAM、ROM、flash等)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦監(jiān)控芯片發(fā)現(xiàn)異常，則通過其I/O 口輸出低電平來關(guān)閉功率開關(guān)管，從而避免了危險事件的發(fā)生，之后監(jiān)控芯片通過SPI將故障信息傳遞給主控芯片，主控芯片再通過自身的CAN模塊將故障信息發(fā)送給整車控制器，以便于控制器的故障診斷與維護。
[0045]監(jiān)控芯片在監(jiān)控主控芯片運行情況的同時還通過自身的ADC采樣模塊監(jiān)控主控芯片的供電電源的工作情況，一旦檢測到電源工作異常時，立即通過其自身的I/o 口輸出低電平來關(guān)斷功率開關(guān)，以避免危險事件的發(fā)生。
[0046]在監(jiān)控芯片對主控芯片監(jiān)控的同時，主控芯片通過片內(nèi)ADC采集模擬信號并控制電機運轉(zhuǎn)，另外主控芯片還通過其GP1監(jiān)控故障診斷電路的過流(A)、過溫(B)、過壓(C)的數(shù)字信號，一旦檢測到A、B、C中任何一路信號為低電平時，主控芯片再通過內(nèi)部CAN通訊將故障信息發(fā)送給整車控制器。另外在以上監(jiān)控的同時，主控芯片通過自身ADC模塊連續(xù)監(jiān)測監(jiān)控芯片的供電電源，一旦監(jiān)控芯片供電電源異常時，主控芯片輸出IGBT使能信號a (此時為低電平)，以此來關(guān)閉功率開關(guān)管，之后再通過主控芯片CAN通訊將故障信息發(fā)送給整車控制器。
[0047]參照附圖3:
[0048]當電機控制器上電后，電機及電機都處于正常狀態(tài)情況下，故障診斷電路從電機相電流過流檢測電路(其輸出電平用A表示)、功率開關(guān)器件過溫檢測電路(其輸出電平用B表示)和母線過壓檢測電路(其輸出電平用C表示)獲得的電平均為高電平，這時的IGBT使能信號a (其輸出電平用D表示)和IGBT使能信號b (其輸出電平用E表示)也都是高電平，則故障診斷電路輸出的功率橋使能信號(其輸出電平用F表示)為高電平，功率開關(guān)可以正常接收主控芯片的PWM驅(qū)動控制信號，從而使得電機控制器接收整車控制器的指令后能正常地控制電機運轉(zhuǎn)。
[0049]當電機控制器工作異常時，一旦故障診斷電路發(fā)現(xiàn)A、B、C、D、E中任何一路電平變?yōu)榈碗娖胶?，則故障診斷電路輸出F電平立刻變?yōu)榈碗娖剑瑥亩行шP(guān)閉功率開關(guān)管，以便防止危險事件的發(fā)生。
[0050]下表I列舉了故障診斷電路的工作狀態(tài):
[0051]表I故障診斷電路的工作狀態(tài)
[0052]
診斷結(jié)果|a [b |c [d Ie P I電路輸出實現(xiàn)的功能
H H H H H H 開啟PWM信號傳輸通道~
L X X X X L 關(guān)閉PWM信號傳輸通道~
X L X X X L 關(guān)閉PWM信號傳輸通道~
X X L X X L 關(guān)閉PWM信號傳輸通道~
X X X L X L 關(guān)閉PWM信號傳輸通道~
X X X X L L 關(guān)閉PWM信號傳輸通道~
[0053]注釋:Η代表高電平、L代表低電平、X代表任意電平
[0054]參照附圖4:
[0055]因為電機控制器一般控制三相電機，其內(nèi)部使用三相全橋開關(guān)實現(xiàn)直流逆變成三相交流電，所以主控芯片需要提供三相6路PWM信號來控制功率開關(guān)管，圖3只提供了 A相的PWM互鎖電路，另外兩相的PWM互鎖電路與A相PWM互鎖電路是完全一樣。
[0056]正常情況下，PWM互鎖電路獲得的功率橋使能信號(其輸出電平用G表示)為高電平，上下橋的PWM信號(上橋PWM信號電平用P表不、下橋PWM信號電平用Q表不)可以流過PWM互鎖電路來控制開關(guān)管，當主控芯片出現(xiàn)異?；蛑骺匦酒敵龅纳舷聵騊WM信號受到干擾導致上下橋PWM信號同時為高電平時，上下橋PWM信號經(jīng)過PWM互鎖電路后，PWM互鎖電路強制“A相功率橋驅(qū)動信號H” (其輸出電平用J表示)為低電平，A相功率橋驅(qū)動信號L(其輸出電平用K表示)變?yōu)楦唠娖?，從而防止了功率橋上下直通的危險事件出現(xiàn)。
[0057]另外，當功率橋使能信號為低電平時，PWM互鎖電路會關(guān)閉PWM信號的傳輸通道，并使得其輸出的“A相功率橋驅(qū)動信號H”和“A相功率橋驅(qū)動信號L”都為低電平，從而關(guān)閉功率橋的所有開關(guān)管。
[0058]下表2列舉了 PWM互鎖電路的工作狀態(tài):
[0059]表2 PWM互鎖電路的工作狀態(tài)

【權(quán)利要求】
1.一種車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，包括芯片供電電路、芯片監(jiān)控電路、故障診斷電路，其中， 所述芯片供電電路包括主控芯片電源電路和監(jiān)控芯片電源電路，主控芯片電源電路用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓，監(jiān)控芯片電源電路用于將電源電壓轉(zhuǎn)換成監(jiān)控芯片所需要的電壓； 所述芯片監(jiān)控電路包括主控芯片和監(jiān)控芯片，主控芯片連接并控制電機運轉(zhuǎn)，監(jiān)控芯片用于對主控芯片的運行狀態(tài)進行監(jiān)控； 所述故障診斷電路包括電機相電流過流檢測電路，功率開關(guān)過溫檢測電路，母線電壓過壓檢測電路，IGBT使能信號a，IGBT使能信號b以及功率橋使能信號，當功率開關(guān)過溫檢測電路，母線過壓檢測電路，IGBT使能信號a和IGBT使能信號b均為高電平，則功率橋使能信號對應(yīng)為高電平，當功率開關(guān)過溫檢測電路，和/或，母線過壓檢測電路，和/或，IGBT使能信號a和/或IGBT使能信號b為低電平時，則功率橋使能信號相應(yīng)地為低電平。
2.如權(quán)利要求1所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，還包括PWM互鎖電路，當功率橋使能信號為高電平，所述PWM互鎖電路用于獲得上下橋的PWM信號以及功率橋使能信號，并輸出功率橋驅(qū)動信號H和功率橋驅(qū)動信號L來開閉功率橋開關(guān)管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，芯片供電電路還包括開關(guān)器件，其用于控制控制器上電與否；所述電源為蓄電池，其額定電壓為12V，用于向主控芯片以及監(jiān)控芯片提供供電電源。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，所述電壓包括主控芯片所需要的模擬電壓、數(shù)字電壓、參考電壓和內(nèi)核電壓，監(jiān)控芯片所需的電源電壓和參考電壓。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，主控芯片電源電路用于將蓄電池電壓轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓，所述監(jiān)控芯片電源電路為監(jiān)控芯片提供電源和參考電壓，主控芯片和監(jiān)控芯片之間通過SPI通訊連接。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路,其特征在于,所述運行狀態(tài)包括主控芯片內(nèi)的片內(nèi)外設(shè)和存儲器的運行狀態(tài)，供電電源的工作情況。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，監(jiān)控芯片具有ADC采樣模塊，用于監(jiān)控主控芯片的供電電源的工作情況，主控芯片具有ADC采樣模塊，用于采集模擬信號并控制電機運轉(zhuǎn)，以及監(jiān)察監(jiān)控芯片的供電電源。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的車用電機控制器的安全監(jiān)控電路，其特征在于，主控芯片具有GP1，并通過GP1監(jiān)控故障診斷電路的過流、過溫、過壓的數(shù)字信號。功率開關(guān)管，其控制端通過PWM互鎖電路接收主控芯片發(fā)出的PWM驅(qū)動控制信號，并可根據(jù)PWM互鎖電路輸出的高低電平狀態(tài)進行開通或關(guān)斷，PWM互鎖電路共有三相，提供三相6路PWM信號。如權(quán)利要求1-8所述車用電機控制器的安全監(jiān)控電路的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)控制器上電； (2)電源電壓通過主控芯片的電源電路轉(zhuǎn)換成主控芯片所需要的電壓； (3)同時，電源電壓通過監(jiān)控芯片電源電路轉(zhuǎn)換成監(jiān)控芯片所需的電壓； (4)主控芯片和監(jiān)控芯片使能功率開關(guān)管運行； (5)監(jiān)控芯片對主控芯片的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦監(jiān)控芯片發(fā)現(xiàn)異常，則關(guān)閉功率開關(guān)管并將故障信息傳遞給主控芯片，主控芯片將故障信息發(fā)送給整車控制器； (6)同時，監(jiān)控芯片檢測主控芯片的供電電源的工作情況，一旦檢測到電源工作異常時，立即關(guān)斷功率開關(guān)； (7)同時，主控芯片采集模擬信號并控制電機運轉(zhuǎn)，還監(jiān)控故障診斷電路的數(shù)字信號，以此來控制功率開關(guān)管，再將狀態(tài)信息發(fā)送給整車控制器； (8)當電機和電機控制器處于正常狀態(tài)情況下，故障診斷電路根據(jù)電平信號使功率開關(guān)管受主控芯片控制； (9)當電機和/或電機控制器工作異常時，故障診斷電路根據(jù)電平信號關(guān)閉功率開關(guān)管。
9.如權(quán)利要求9所述車用電機控制器的安全監(jiān)控電路的控制方法，其特征在于，進一步包括步驟(10):當電機和電機控制器處于正常狀態(tài)情況下，PWM互鎖電路獲得的功率橋使能信號為高電平，上下橋的PWM信號可以流過PWM互鎖電路來控制開關(guān)管，當主控芯片出現(xiàn)異常和/或主控芯片輸出的上下橋PWM信號受到干擾導致上下橋PWM信號同時為高電平時，上下橋PWM信號經(jīng)過PWM互鎖電路后，PWM互鎖電路強制一路功率橋驅(qū)動信號為低電平，另一路功率橋驅(qū)動信號變?yōu)楦唠娖?，從而防止了功率橋上下直通的危險事件出現(xiàn)；當功率橋使能信號為低電平時，PWM互鎖電路關(guān)閉PWM信號的傳輸通道，并使得其輸出的功率橋驅(qū)動信號都為低電平，從而關(guān)閉功率橋的所有開關(guān)管。
【文檔編號】H02P27/08GK104199370SQ201410478319
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】杭孟荀, 吳瑞, 凌歡, 袁文爽 申請人:奇瑞汽車股份有限公司