用于確定電壓傳感器的故障狀態(tài)的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年12月30日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第 10-2013-0167832號(hào)的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于確定電壓傳感器的故障狀態(tài)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 配備有用于使用電池的電能生成驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的車輛設(shè)置有諸如用于驅(qū) 動(dòng)水粟的電動(dòng)機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)等的各種類型的電動(dòng)機(jī)。
[000引通常，DC電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓被供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的逆變器。設(shè)置電壓傳感器 或使電壓感測(cè)電路形成在基板上W測(cè)量DC電壓。當(dāng)電壓傳感器（或電壓感測(cè)電路）出故 障時(shí)，則不能測(cè)量DC電壓，從而降低逆變器的電動(dòng)機(jī)控制性能。
[0006] 圖8A和圖8B是其中比較普通傳感器與電壓傳感器的示圖。
[0007] 如圖8A和圖8B中所示，當(dāng)普通傳感器（例如，壓力傳感器）生成0V至5V的輸出 電壓范圍時(shí)，僅0. 5V至4. 5V的電壓輸出范圍被用于確定壓力傳感器的斷開或短路。目P，如 果輸出0V或5V，則確定壓力傳感器斷開或短路。
[0008] 然而，在電壓傳感器的情況下，即使發(fā)生諸如電壓傳感器的斷開或短路的故障，0V 至5V的整體輸出電壓范圍將會(huì)被用于感測(cè)電壓，從而不能檢測(cè)該類故障。由于電壓傳感器 的斷開或短路，即使驅(qū)動(dòng)電壓被正常供應(yīng)給逆變器的輸入端，其能夠確定沒有供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電 壓（即，輸出電壓=〇V)或驅(qū)動(dòng)電壓超過(guò)所供應(yīng)的電壓（即，輸出電壓=5V)。目P，即使正 常供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓，電動(dòng)機(jī)的輸出和動(dòng)力特性劣化并且在更壞的情況下應(yīng)當(dāng)停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn) 行。
[0009] 本部分中公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的【背景技術(shù)】的理解，并且因此它可 包括不形成此國(guó)家中本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 已經(jīng)努力制成本發(fā)明W提供用于確定具有通過(guò)測(cè)量逆變器輸入端的電壓確定電 壓傳感器故障狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)的電壓傳感器故障狀態(tài)的方法。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于確定測(cè)量逆變器輸入端的電壓的電壓傳感器 故障狀態(tài)的方法可W包括；如果將逆變器應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)，則檢查輸出電壓命令；基于多個(gè) 設(shè)計(jì)參數(shù)和H相電流使用電動(dòng)機(jī)電壓方程式來(lái)計(jì)算估計(jì)的電壓命令；將在輸出電壓命令與 估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與容許誤差基準(zhǔn)進(jìn)行比較；如果絕對(duì)值大于容許誤差基準(zhǔn)， 則在絕對(duì)值超過(guò)容許誤差基準(zhǔn)之后對(duì)經(jīng)過(guò)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)（count);并且如果經(jīng)過(guò)的時(shí)間 大于基準(zhǔn)時(shí)間，則確定電壓傳感器處于故障狀態(tài)。
[0012] 如果經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于或等于基準(zhǔn)時(shí)間，則再次執(zhí)行檢查輸出電壓命令。
[0013] 該方法可W進(jìn)一步包括；如果絕對(duì)值小于或等于容許誤差基準(zhǔn)，則將經(jīng)過(guò)的時(shí)間 的計(jì)數(shù)重置為零。
[0014] 該方法可W進(jìn)一步包括；如果確定電壓傳感器處于故障狀態(tài)，則將電壓傳感器的 感測(cè)電壓與最小基準(zhǔn)電壓和最大基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；如果感測(cè)電壓小于或等于最小基準(zhǔn)電 壓，則確定電壓傳感器的配線斷開或?qū)Φ囟搪?；并且如果感測(cè)電壓大于或等于最大基準(zhǔn)電 壓，則確定電壓傳感器的配線與電力線短路。
[0015] 該方法可W進(jìn)一步包括如果確定電壓傳感器處于故障狀態(tài)并且感測(cè)電壓大于最 小基準(zhǔn)電壓并且小于最大基準(zhǔn)電壓，則確定電壓傳感器處于合理故障狀態(tài)。
[0016] 該方法可W進(jìn)一步包括如果確定電壓傳感器處于故障狀態(tài)，則使用預(yù)先設(shè)置的特 定電壓代替感測(cè)電壓在故障安全模式下控制電動(dòng)機(jī)。
[0017] 輸出電壓命令可W包括d軸電壓命令和q軸電壓命令，估計(jì) 的電壓命令可W包括估計(jì)的d軸電壓命令和估計(jì)的q軸電壓命 令VtEst，電動(dòng)機(jī)電壓方程式可W包括基于同步坐標(biāo)系的電動(dòng)機(jī)電壓方程式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于確定測(cè)量逆變器的輸入端的電壓的電壓傳感器的故障狀態(tài)的方法，包括： 如果所述逆變器被應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)，則檢查輸出電壓命令； 基于多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和三相電流使用電動(dòng)機(jī)電壓方程式計(jì)算估計(jì)的電壓命令； 將所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與容許誤差基準(zhǔn)進(jìn)行比 較； 如果所述絕對(duì)值大于所述容許誤差基準(zhǔn)，則對(duì)所述絕對(duì)值超過(guò)所述容許誤差基準(zhǔn)之后 的經(jīng)過(guò)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)；并且 如果所述經(jīng)過(guò)的時(shí)間大于基準(zhǔn)時(shí)間，則確定所述電壓傳感器處于故障狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 如果所述經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于或等于所述基準(zhǔn)時(shí)間，則再次執(zhí)行對(duì)所述輸出電壓命令的檢 查。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 如果所述絕對(duì)值小于或等于所述容許誤差基準(zhǔn)，則將計(jì)數(shù)出的經(jīng)過(guò)的時(shí)間重置為零。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 如果確定所述電壓傳感器處于所述故障狀態(tài)，則將所述電壓傳感器的感測(cè)電壓與最小 基準(zhǔn)電壓和最大基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較； 如果所述感測(cè)電壓小于或等于所述最小基準(zhǔn)電壓，則確定所述電壓傳感器的配線斷開 或?qū)Φ囟搪?；以? 如果所述感測(cè)電壓大于或等于所述最大基準(zhǔn)電壓，則確定所述電壓傳感器的配線與電 力線短路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括： 如果確定所述電壓傳感器處于所述故障狀態(tài)并且所述感測(cè)電壓大于所述最小基準(zhǔn)電 壓并且小于所述最大基準(zhǔn)電壓，則確定所述電壓傳感器處于合理故障狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 如果確定所述電壓傳感器處于所述故障狀態(tài)，則使用預(yù)先設(shè)置的特定電壓代替感測(cè)電 壓在故障安全模式下控制所述電動(dòng)機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述輸出電壓命令包括d軸電壓命令和q軸電壓命令， 所述估計(jì)的電壓命令包括估計(jì)的d軸電壓命令Vd Est和估計(jì)的q軸電壓命令Vq Est， 所述電動(dòng)機(jī)電壓方程式包括基于同步坐標(biāo)系的電動(dòng)機(jī)電壓方程式：
并且從所述基于同步坐標(biāo)系的電動(dòng)機(jī)電壓方程式計(jì)算所述估計(jì)的d軸電壓命令Vd Est 和所述估計(jì)的q軸電壓命令Vq Est， 其中，Id是d軸反饋電流，Iq是q軸反饋電流，Rs是電動(dòng)機(jī)電樞的線圈電阻，L d是d軸 電感，是角速度，Lq是q軸電感，并且Wf是所述電動(dòng)機(jī)電樞的交鏈磁通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中， 如果所述Id、所述I,、所述Rs、所述Ld、所述ω ε以及所述Lq分別小于設(shè)置基準(zhǔn)值，則僅 計(jì)算OeiWf以計(jì)算所述估計(jì)的q軸電壓命令。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中， 所述輸出電壓命令進(jìn)一步包括三相電壓命令、D軸電壓命令以及Q軸電壓命令， 所述估計(jì)的電壓命令進(jìn)一步包括估計(jì)的三相電壓命令、估計(jì)的D軸電壓命令以及估計(jì) 的Q軸電壓命令，并且 基于所述多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和所述三相電流使用所述電動(dòng)機(jī)電壓方程式來(lái)計(jì)算所述估計(jì) 的電壓命令包括： 將所述估計(jì)的d軸電壓命令和所述估計(jì)的q軸電壓命令變換為與固定坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)的 所述估計(jì)的D軸電壓命令和所述估計(jì)的Q軸電壓命令；并且 將所述估計(jì)的D軸電壓命令和所述估計(jì)的Q軸電壓命令變換為與三相坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)的 所述估計(jì)的三相電壓命令。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中， 將在所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與所述容許誤差基準(zhǔn)進(jìn) 行比較包括： 將所述三相電壓命令的向量和與所述估計(jì)的三相電壓命令的向量和進(jìn)行比較。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中， 將所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與所述容許誤差基準(zhǔn)進(jìn)行 比較包括： 將所述D軸電壓命令和所述Q軸電壓命令的向量和與所述估計(jì)的D軸電壓命令和所述 估計(jì)的Q軸電壓命令的向量和進(jìn)行比較。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中， 將在所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與所述容許誤差基準(zhǔn)進(jìn) 行比較包括： 僅在除了關(guān)于所述輸出電壓命令變?yōu)榱愕狞c(diǎn)而設(shè)置的預(yù)定時(shí)間段之外的時(shí)間段，將所 述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令進(jìn)行比較。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述輸出電壓命令包括三相電壓命令， 所述估計(jì)的電壓命令包括估計(jì)的三相電壓命令Va Est、Vb Est和Vcjst, 所述電動(dòng)機(jī)電壓方程式包括基于三相坐標(biāo)系的電動(dòng)機(jī)電壓方程式，
并且從所述基于三相坐標(biāo)系的電動(dòng)機(jī)電壓方程式計(jì)算所述估計(jì)的三相電壓命令， 其中，ia、Ib和I。是S相電流，Rs是電動(dòng)機(jī)電樞的線圈電阻，k b，。是相應(yīng)相位的勵(lì)磁電 感，Mab，bc^a是相位間的互感，ωε是電角速度，￥,是所述電動(dòng)機(jī)電樞的交鏈磁通，并且Θ是 在d軸與a相之間的角度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中， 如果所述Ia、所述Ib和所述I。、所述Rs、所述La;b;。、所述M ab;bc;;c;a以及所述ωε分別小于 設(shè)置基準(zhǔn)值，則僅計(jì)算
以計(jì)算所述估計(jì)的三相電壓命令。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中， 將所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與所述容許誤差基準(zhǔn)進(jìn)行 比較包括： 將所述三相電壓命令的向量和與所述估計(jì)的三相電壓命令的向量和進(jìn)行比較。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中， 將在所述輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與所述容許誤差基準(zhǔn)進(jìn) 行比較包括： 僅在除了關(guān)于所述輸出電壓命令變?yōu)榱愕狞c(diǎn)設(shè)置的預(yù)定時(shí)間段之外的時(shí)間段，將所述 輸出電壓命令與所述估計(jì)的電壓命令進(jìn)行比較。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定電壓傳感器的故障狀態(tài)的方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于確定測(cè)量逆變器的輸入端的電壓的電壓傳感器的故障狀態(tài)的方法可以包括：如果逆變器被應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)，則檢查輸出電壓命令；基于多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和三相電流使用電動(dòng)機(jī)電壓方程式計(jì)算估計(jì)的電壓命令；將在輸出電壓命令與估計(jì)的電壓命令之間的絕對(duì)值與容許誤差基準(zhǔn)進(jìn)行比較；如果絕對(duì)值大于容許誤差基準(zhǔn)，則在絕對(duì)值超過(guò)容許誤差基準(zhǔn)之后對(duì)經(jīng)過(guò)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)；并且如果經(jīng)過(guò)的時(shí)間大于基準(zhǔn)時(shí)間，則確定電壓傳感器處于故障狀態(tài)。
【IPC分類】H02P21-14, G01R31-02
【公開號(hào)】CN104753422
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410645469
【發(fā)明人】李東勛, 柳昌錫
【申請(qǐng)人】現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月10日