[发明专利]用于选择性短接马达绕组的马达控制系统及方法

说明书

一种马达控制系统，该系统包括：马达，其包括马达绕组；以及与所述马达连接的电控单元，每个所述电控单元均包括逆变器。所述电控单元中的一者包括：直流(DC)总线；第一开关，每个所述第一开关均与相应的一个所述马达绕组连接；第二开关，每个所述第二开关均与所述DC总线和相应的一个所述马达绕组连接；第一开关驱动器，该第一开关驱动器产生驱动信号以驱动所述第一开关和第二开关；上拉电阻器，每个所述上拉电阻器均连接在所述DC总线和相应的一个所述第二开关之间。由上拉电阻器上拉的电压可以迫使第二开关被接通，以便在第一开关驱动器不产生驱动信号的状态下将马达绕组短接。

技术领域

本公开总体上涉及用于控制马达的系统、设备和方法。更具体地，本公开的一些实施方式涉及用于选择性地短接马达绕组从而使马达能够产生制动扭矩的马达控制及方法。

背景技术

车辆需要转向系统来控制行驶的方向。以前，一直使用机械转向系统。机械转向系统通常包括方向盘和车辆的地轮之间的机械联动装置或者机械连接。因此，方向盘的移动引起地轮的相应移动。这种机械系统的动作通常是通过使用液压辅助装置或电动马达进行动力辅助的。

机械转向系统正在被电驱动的转向系统所取代或补充，通常被称为“线控转向”系统。这种线控转向系统利用电辅助的致动器在不同程度上取代了例如方向盘和车辆轮之间的机械联动装置。线控转向系统旨在通过使用电控马达改变车轮的方向来消除方向盘和车轮之间的物理或机械连接，并向驾驶员提供反馈。

正是基于这些和其他一般考虑，描述了以下的实施方式。另外，尽管已经讨论了相对具体的问题，但应该理解的是，这些实施方式不应限于解决背景技术中认定的具体问题。

发明内容

技术问题

本公开的目的是提供一种马达控制和方法，用于选择性地短接马达绕组，从而使马达可以产生制动扭矩。

技术方案

根据以下应与附图一起阅读的详细描述以及附在详细描述后面的权利要求书，本公开的特征和优点将更容易被理解并且显而易见。

本公开的各种实施方式可以提供一种马达控制系统，该系统被配置成短接马达的马达绕组，以便在马达的所有或某些电控单元暂停、禁用或故障时，马达产生制动扭矩。例如，马达控制系统可以使用上拉电阻器将电源(如电池)的电压供应给逆变器的一些开关(例如，但不限于下侧开关)，以便马达的马达绕组可以被短接。

根据本公开的一些实施方式，马达控制系统可以包括：马达，其包括多个马达绕组；以及与所述马达电连接的电控单元，每个所述电控单元均包括逆变器，该逆变器被配置成接收直流(DC)电压并向所述马达绕组输出交流(AC)电压以控制所述马达。所述电控单元中的至少一者可以包括：连接到电源的DC总线；第一开关，每个所述第一开关均与相应的一个所述马达绕组连接；第二开关，每个所述第二开关均与所述DC总线和相应的一个所述马达绕组连接，其中每个所述第二开关均与相应的一个所述第一开关成一对；第一开关驱动器，该第一开关驱动器被配置成产生驱动信号以驱动所述第一和第二开关；第一电阻器，每个所述第一电阻均连接在所述DC总线和相应的一个所述第二开关之间。第一电阻可以被配置成上拉由DC总线提供应第二开关的电压。

此外，根据本公开的某些实施方式，马达控制系统可以还包括开关模块，该模块被配置成选择性地将马达短接部件与DC总线连接或断开。该开关模块可以包括连接在DC总线和第一电阻器之间的第四开关。

DC总线可以被配置成经由第一电阻器(或经由第四开关和第一电阻器)向第二开关供应电压，每个第一电阻器均连接在DC总线和第二开关中的相应一者之间，以便第二开关可以在第一开关驱动器不产生驱动信号的状态下(例如，第一开关驱动器暂停、禁用、故障或处于高阻抗状态)短接马达绕组。DC总线可以被配置成通过向第二开关供应由第一电阻器上拉的电压来接通第二开关，以便在第一开关驱动器不产生驱动信号的状态下将马达绕组短接。