电动机周期测量和受控信号路径故障检测的系统和方法与流程

1.本公开涉及车辆电路，尤其涉及用于基于相电压的电动机周期测量和受控信号路径故障检测的系统和方法。


背景技术：

2.例如小汽车、卡车、运动型多功能车、越野车、小型货车或其它合适的车辆的车辆通常包括各种电动机，例如永磁电动机或其它合适的电动机。这种电动机可用于车辆控制或操作的各个方面，例如车辆推进或车辆控制或操作的其它合适方面。
3.在典型的电动机中，转矩的施加需要知道(例如通过车辆的控制器)电动机位置。然而，当用于获得电动机位置的电路发生故障时，与电动机相关联的系统被置于安全操作状态。典型地，这可以包括控制器或其他合适的部件确定将与电动机相关联的系统置于其中的特定安全操作状态。为了确定该特定的安全状态，控制器或其它合适的部件通常测量电动机的速度。控制器或其他合适的部件然后可以使用所测量的电动机速度来确定特定的安全运行状态。


技术实现要素：

4.本公开总体上涉及电动机控制。
5.所公开的实施方式的一个方面包括一种用于基于相电压的电动机周期测量(例如，其中周期与速度成反比)的方法。该方法包括产生命令的相电压并将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、电动机的第二相电压输入和电动机的第三相电压输入。第一相电压输入和第二相电压输入可以连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且第二相电压输入和第三相电压输入可以连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口。该方法还包括在第一集成电路的集成模拟比较器处测量与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期，并且将与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较。该方法还包括：响应于确定与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与第一集成电路和/或相应的信号路径相关联的故障。
6.所公开的实施方式的另一方面包括用于基于相电压的电动机周期测量的系统。该系统包括处理器和存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下操作：在自测试操作命令期间命令产生具有限定的周期(例如，频率)的相电压；将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、所述电动机的第二相电压输入和所述电动机的第三相电压输入，所述第一相电压输入和所述第二相电压输入连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且所述第二相电压输入和所述第三相电压输入连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口；在所述第一集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期；将与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关
联的频率进行比较；以及响应于确定与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第一集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
7.所公开的实施方式的另一方面包括一种用于基于相电压的电动机周期测量的装置。该装置包括处理器和存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下操作：在加电/初始化自测试操作期间命令产生具有限定的周期(例如，频率)的相电压；将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、所述电动机的第二相电压输入和所述电动机的第三相电压输入，所述第一相电压输入和所述第二相电压输入连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且所述第二相电压输入和所述第三相电压输入连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口；在所述第一集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期；将与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较；响应于确定与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第一集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障；在所述第二集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期；将与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较；以及响应于确定与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第二集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
8.在以下对实施方式，提供了本公开的这些和其他方面。
附图说明
9.当结合附图阅读时，从以下详细描述中最好地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例的。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。
10.图1大体示出了根据本公开原理的车辆。
11.图2大体示出了根据本公开原理的控制器。
12.图3a和图3b大体示出了根据本公开原理的基于相电压的电动机周期测量系统。
13.图4是大体示出根据本公开原理的基于相电压的电动机周期测量方法的流程图。
具体实施方式
14.下面的讨论涉及本发明的各种实施方式。尽管这些实施方式中的一个或更多个可能是优选的，但是所公开的实施方式不应被解释为或以其他方式用作限制本公开的范围。此外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且任何实施方式的讨论仅意味着是该实施方式的示例，而不旨在暗示本公开的范围限于该实施方式。
15.如上所述，例如小汽车、卡车、运动型多功能车、越野车、小型货车或其它合适的车辆的车辆通常包括各种电动机，例如永磁电动机或其它合适的电动机。这种电动机可用于车辆控制或操作的各个方面，例如车辆推进或车辆控制或操作的其它合适方面。
16.在典型的电动机中，转矩的施加需要知道(例如通过车辆的控制器)电动机位置。然而，当用于获得电动机位置的电路发生故障时，与电动机相关联的系统被置于安全操作状态。典型地，这可以包括控制器确定将与电动机相关联的系统置于其中的特定安全操作状态。当车辆移动时，将与电动机相关联的系统置于安全操作状态通常是通过控制器命令所有六个开关(这些开关可包括绝缘栅双极晶体管(igbt)开关或其它合适的开关)打开(例如，其被称为六个开关打开(6so))或通过控制器命令六个igbt开关中的三个上部/下部开关闭合(例如，其可被称为3相短路上部/下部(3psu/3psl)开关)来完成。
17.为了确定将与电动机相关联的系统被置于哪个安全操作状态(例如，6so或3ps)，控制器通常测量电动机的速度。控制器或其他合适的部件然后可以使用所测量的电动机速度来确定特定的安全操作状态。为了使车辆根据相应的风险分类方案(例如汽车安全完整性等级(asil)d或其他合适的风险分类方案)来操作，为了与电动机相关联的系统的安全状态操作控制，车辆可以包括测量电动机的速度的电路，并且可以包括测试具有良好覆盖范围的电路的能力。
18.典型地，用于为与电动机相关联的系统提供安全操作状态的解决方案可以包括使用具有高压(hv)电阻器分压器网络的hv隔离放大器来在hv接口上传送单相电压并且使用辅助微处理器或控制器来支持电动机速度测量，该辅助微处理器或控制器可以是相对资源密集的并且消耗大量的印刷电路板(pcb)面积(real state)。此外，这种解决方案通常不能解决缺乏asil d兼容系统的故障覆盖诊断。例如，这样的解决方案：在启用扭矩之前，不支持对igbt控制和反馈路径中的故障的测试；在6so期间使用单相电压反馈来监测速度(例如，但不测试在加电/初始化自测试期间所有六个igbt的完全控制和反馈路径的连续性和完整性)，仅在进入转矩/任务模式之后监测单相电压，并使用单相电压反馈。
19.响应于单个反馈路径中的故障，这种解决方案可能导致相电压输入信号的可见性的损失。附加地或者另选地，这样的解决方案可能不能在6so操作模式下测量速度，因此可能不能将与电动机相关联的系统保持在适当的安全操作状态。
20.因此，诸如本文所述的被配置成提供基于相电压的电动机周期测量和受控信号路径故障检测的系统和方法可能是合乎需要的。在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置成提供基于相电压的周期测量差分接口，该接口包括不使用(相对昂贵的)部件而对耦合噪声具有相对高的抗扰性的hv隔离。本文描述的系统和方法可以被配置为提供使用控制器和专用集成电路(asic)状态机来验证完整igbt控制和反馈路径的连续性和完整性的功能安全测试方法。
21.在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置成使用差分电容耦合接口，该差分电容耦合接口被偏置到中间电源并且彼此进行比较。本文描述的系统和方法可以被配置成对与电动机相关联的系统进行偏置并且适当地对其进行滤波(例如，使用对应的滤波器电路)，以便拒绝高频互连瞬态并且支持拒绝高压到低压域的接地干扰。
22.在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置成提供对单点故障(spf)的相对高的容限。本文描述的系统和方法可以被配置成通过将三相路由到两个asic将相冗余用于周期测量。本文描述的系统和方法可以被配置成使用对应asic的电动机周期检测块。本文描述的系统和方法可以被配置成使用该控制器以预定的周期来命令交替的3相短路上部(3psu)和3相短路下部(3psl)模式。本文所描述的系统和方法可被配置为将所述模
式与来自asic的测量周期进行比较。
23.在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置成使用该控制器来控制外部igbt的切换并且测量该asic内的周期以验证：6个igbt栅极驱动电源工作正常；igbt栅极驱动电源工作正常；所述igbt与所述路径的六个连接被正确地连接；将所述周期测量结果正确地中继到所述控制器；六个igbt根据控制器命令被切换；无源部件正确连接在igbt与相电压反馈路径之间；并且基于相电压的电动机周期检测块正常工作。
24.在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置成提供电动机的系统的测试，该测试相对容易执行并且提供相对快速(例如，10毫秒或其他合适的时间段)的测试响应(例如，整个路径和所有igbt的测试响应)，这可以使得能够相对快速地进入任务模式操作。本文描述的系统和方法可以被配置成(例如，使用差分接口拓扑、以及与控制器和asic控制的测试序列相结合的冗余相电压输入)启用周期测量和故障检测，同时支持asil d功能安全要求。
25.在一些实施方式中，本文描述的系统和方法可以被配置为提供减少pcb面积和成本的解决方案。本文描述的系统和方法可以被配置成适应地域(ground domain)差分电压(交流(ac)和直流(dc))而不需要隔离放大器。本文描述的系统和方法可以被配置成消除针对周期测量使用hv电阻器分压器网络和辅助微处理器。本文描述的系统和方法可以被配置成提供控制器和asic控制的测试策略，其中，对完整的igbt控制和反馈路径进行控制，这可以在启用转矩之前提供全面的故障覆盖。
26.在一些实施方式中，本文所描述的系统和方法可以被配置为产生命令相电压(例如，通过命令产生相电压)。本文所述的系统和方法可以被配置为在自测试操作的命令期间或在任何合适的操作期间或在任何合适的时间命令相电压的产生。命令的相电压可包括三相短路上部模式和三相短路下部模式或其它合适的模式。本文描述的系统和方法可以被配置成将命令相电压施加到电动机的第一相电压输入、电动机的第二相电压输入和电动机的第三相电压输入。电动机可以与车辆相关联。然而，应当理解，除了车辆之外或代替车辆，电动机可以与任何其他合适的应用相关联，并且本发明的原理相应地适用。第一相电压输入和第二相电压输入可以连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且第二相电压输入和第三相电压输入可以连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口。第一集成电路可以包括第一asic，并且第二集成电路可以包括第二asic。
27.在一些实施方式中，第一差分电容耦合接口可以被偏置到中间电源，并且可以被配置为基于第一相电压输入和第二相电压输入向第一集成电路提供差分相电压输入信号。附加地或另选地，第一差分电容耦合接口可以被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。
28.在一些实施方式中，第二差分电容耦合接口可以被偏置到中间电源，并且可以被配置为基于第二相电压输入和第三电压输入向第二集成电路提供差分相电压输入信号。附加地或另选地，第二差分电容耦合接口可以被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。
29.本文所述的系统和方法可以被配置为在第一集成电路的集成模拟比较器处测量与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期。本文所描述的系统和方法可以被配置为将与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与
所命令的相电压相关联的频率进行比较。本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与第一集成电路和相应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
30.在一些实施方式中，本文所述的系统和方法可以被配置为在第二集成电路的集成模拟比较器处测量与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期。本文所描述的系统和方法可以被配置为将与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期与与所命令的相电压相关联的频率进行比较。本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与第二集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
31.图1大体示出了根据本公开原理的车辆10。车辆10可包括任何合适的车辆，例如轿车、卡车、运动型多用途车、小型货车、越野车、任何其它客车、任何合适的商用车或任何其它合适的车辆。虽然车辆10被示为具有车轮并用于道路上的客车，但是本公开的原理可以应用于其他车辆，例如飞机、船舶、火车、无人机或其他合适的车辆。车辆10包括车身12和发动机罩14。车身12的一部分限定了乘客舱18。车身12的另一部分限定发动机舱20。发动机罩14可以可移动地连接到车身12的一部分，使得当发动机罩14处于第一或打开位置时，发动机罩14提供到发动机舱20的通路，并且当发动机罩14处于第二或关闭位置时，发动机罩14覆盖发动机舱20。
32.乘客舱18设置在发动机舱20的后方。车辆10可包括任何合适的推进系统，包括内燃发动机、一个或更多个电动机(例如，电动车辆)、一个或更多个燃料电池、包括内燃发动机、一个或更多个电动机和/或任何其它合适的推进系统的组合的混合动力(例如，混合动力车辆)推进系统。在一些实施方式中，车辆10可以包括汽油或汽油燃料发动机，例如火花点火发动机。在一些实施方式中，车辆10可以包括柴油燃料发动机，例如压燃式发动机。发动机舱20容纳和/或包含车辆10的推进系统的至少一些部件。附加地或另选地，诸如加速器致动器(例如，加速器踏板)、制动致动器(例如，制动踏板)、方向盘和其他这样的部件的推进控制布置在车辆的乘客舱18中。推进控制可以由车辆10的驾驶员致动或控制，并且可以分别直接连接到推进系统的相应部件，例如节气门、制动器、车轴、车辆变速器等。在一些实施方式中，推进控制可以将信号传送到车辆计算机(例如，通过线控)，车辆计算机又可以控制推进系统的相应推进部件。
33.在一实施方式中，车辆10包括经由飞轮或离合器或流体联接器与曲轴连通的变速器。在一些实施方式中，变速器包括手动变速器。在一些实施方式中，变速器包括自动变速器。在内燃发动机或混合动力车辆的情况下，车辆10可包括一个或更多个活塞，所述活塞与曲轴协作地工作以产生力，所述力通过变速器传递到使车轮22转动的一个或更多个轴。当车辆10包括一个或更多个电动机时，车辆电池和/或燃料电池向电动机供能以使车轮22转动。在车辆10包括车辆电池以向一个或更多个电动机提供能量的情况下，如果电池耗尽，则电池可连接到电网(例如，使用壁式插座)以对电池单元充电。另外地或另选地，车辆10可以采用再生制动，该再生制动使用车辆10的一个或更多个电动机作为发电机以将由于减速而损失的动能转换回电池中的储存能量。
34.车辆10可包括自动车辆推进系统，诸如巡航控制、自适应巡航控制、自动制动控制、其它自动车辆推进系统或它们的组合。车辆10可以是自主或半自主驾驶车辆、或其他合适类型的车辆。车辆10可包括比在此大体示出和/或公开的特征更多或更少的特征。
35.在一些实施方式中，车辆10可以包括控制器，例如控制器100，如图2中大体示出的。控制器100可以包括任何合适的控制器，例如电子控制单元或其它合适的控制器。控制器100可被配置成控制例如转向系统的各种功能和/或车辆10的各种功能。控制器100可以包括处理器102和存储器104。处理器102可以包括任何合适的处理器，例如本文描述的那些。附加地或另选地，除了处理器102之外，控制器100可以包括任何合适数量的处理器。存储器104可以包括单个磁盘或多个磁盘(例如，硬盘驱动器)，并且包括管理存储器104内的一个或多个分区的存储管理模块。在一些实施方式中，存储器104可以包括闪存、半导体(固态)存储器等。存储器104可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)或其组合。存储器104可以包括在由处理器102执行时使处理器102至少控制车辆10的各个方面的指令。
36.在一些实施方式中，控制器100可以被配置成提供基于相电压的电动机周期测量和受控信号路径故障检测。对于检查者，控制器100可以与电路200交互和/或控制电路200的各方面。电路200可以包括第一差分电容耦合接口202(例如，在本文中可以被称为第一接口202)和第二差分电容耦合接口204(例如，在本文中可以被称为第二接口204)。第一接口202可以被偏置到中间电源。第一接口202可以包括内部和/或外部过滤块。第二接口204可以被偏置到中间电源。第二接口204可以包括内部和/或外部过滤块。第一接口202和第二接口204中的每一者可以包括各种电气部件，例如电容器、电阻器、电感器等。第一接口202和第二接口204可以与一个或更多个电源电通信。控制器100可以使用一个或更多个电源。
37.在一些实施方式中，第一接口202可以被配置为向第一集成电路206提供差分相电压输入信号。附加地或另选地，第二接口204可以被配置为向第二集成电路208提供差分相电压输入信号。差分相电压输入信号接口可以提供相对高的抗噪性。
38.在一些实施方式中，电路200可以包括逆变器系统，该逆变器系统将电动机210的相电压输入分别路由到第一集成电路206和第二集成电路208。例如，逆变器系统可以将第一相电压输入(例如，图示为vol_ph1)和第二相电压输入(例如，图示为vol_ph2_1)路由到第一集成电路206。附加地或另选地，逆变器系统可以将第二相电压输入(例如，图示为vol_ph2_2)和第三相电压输入(例如，图示为vol_ph3)路由到第二集成电路208。应当理解，逆变器可以将第一相电压输入、第二相电压输入和第三相电压输入的任何组合路由到第一集成电路206和第二集成电路208中的任一者。
39.在一些实施方式中，第一集成电路206和第二集成电路208中的每一者可以使用不同的相电压输入对，以确保在6so期间电动机210的周期测量中的冗余，这可以提供对单点故障的增强容限。
40.在一些实施方式中，控制器100和/或电路200可以被配置为测试和验证完整的igbt控制(例如，包括所有六个igbt开关220)和反馈信号路径(如图3a和图3b中大体示出的)是否被连接并且根据各种操作规范起作用。例如，在加电/初始化自测试操作(例如，或其它合适的操作)期间，控制器100可以以预定频率命令3psu和3psl。频率可以包括任何合适的频率，包括但不限于高达20千赫的频率。在一些实施方式中，频率可以包括10千赫频率或其他合适的频率。
41.在一些实施方式中，第一集成电路206的集成模拟比较器和自测试块212可以交替地监视相电压输入中的一个(例如，第一相电压输入和第二相电压输入)，并且将所监视的相电压输入与中间电源进行比较。数字块214可测量与被监视的相电压输入相关联的周期。附加地或另选地，第二集成电路208的集成模拟比较器和自测试块216可以交替地监视相电压输入中的一个输入(例如，第二相电压输入和第三相电压输入)，并将被监视的相电压输入与中间电源进行比较。数字块218可测量与被监视的相电压输入相关联的周期。这可以通过执行单个测试来为第一集成电路206和第二集成电路208中的每一个集成电路(例如，电路200中的所有三个相电压输入信号路径)提供两个相电压信号路径的可测试性。
42.在一些实施方式中，控制器100可以经由串行外围接口(spi)或其他合适的接口来读取所测量的周期。控制器100可以将测量的周期和与所命令的频率相关联的频率进行比较。
43.在一些实施方式中，与电路200相关联的状态机可以管理测试过程。在一些实施方式中，控制器100和/或电路200可以支持高电压到低电压域接地干扰的拒绝。控制器100和/或电路200可以增加电动机210的相的故障覆盖(例如，第一集成电路206和第二集成电路208覆盖所有三个相)。
44.在一些实施方式中，第一集成电路206可以包括集成辅助周期计数器和求平均块226，该求平均块226提供针对用户可选数目的读取的平均电动机周期的测量。控制器100可以使用平均电动机周期作为测得的周期来与所命令的频率进行比较以识别第一集成电路206中的故障。
45.在一些实施方式中，第二集成电路208可以包括集成的辅助周期计数器和求平均块228，该求平均块228提供针对用户可选数目的读取的平均电动机周期的测量。控制器100可以使用平均电动机周期作为测得的周期来与所命令的频率进行比较以识别第二集成电路208中的故障。
46.在一些实施方式中，控制器100可以被配置成命令相电压的生成。控制器100可以在电路200或车辆10的其他适当部件的加电/初始化自测试操作期间生成命令相电压。附加第或另选地，控制器100可以在任何适当的操作期间或在任何适当的时间产生命令的相电压。所命令的相电压可包括三相短路上部模式和三相短路下部模式或其它合适的模式。
47.控制器100可以将所命令的相电压施加到电动机210(例如，可以被称为电动机)的第一相电压输入、电动机210的第二相电压输入和电动机210的第三相电压输入。如上所述，电动机210可以与车辆10相关联。然而，应当理解，除了车辆10之外或代替车辆10，电动机210可以与任何其他合适的应用相关联，并且本公开的原理相应地适用。
48.如上所述，第一相电压输入和第二相电压输入可以连接到第一接口202，并且第二相电压输入和第三相电压输入可以连接到第二接口204。第一接口202可以被偏置到中间电源，并且可以被配置为基于第一相电压输入和第二相电压输入向第一集成电路206提供差分相电压输入信号。附加地或另选地，第一接口202可以被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。
49.在一些实施方式中，第二接口204可以被偏置到中间电源，并且可以被配置为基于第二相电压输入和第三电压输入向第二集成电路208提供差分相电压输入信号。附加地或另选地，第二接口204可以被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干
扰。
50.控制器100可以在第一集成电路206的集成模拟比较器和自测试块212处测量与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期。控制器100可以将与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较。控制器100可以确定第一周期是否在所命令的频率的范围之内。该范围可以是任何合适的范围，例如加上或减去1％或加上或减去所命令的频率的一个测量单位，或其它合适的范围。
51.如果控制器100确定第一周期在所命令的频率的范围之外，则控制器100可以识别出与第一集成电路206和/或相应信号路径相关联的故障。例如，控制器100可以确定故障发生在第一集成电路206中，并且可以基于第一周期和所命令的频率的比较来识别故障或有故障的部件。控制器100可以响应于确定第一集成电路206中发生故障而将电路200置于安全操作状态，例如本文所述的任何安全操作状态。或者，如果控制器100确定第一周期在所命令的频率的范围之内，则控制器100确定第一集成电路206没有故障。
52.在一些实施方式中，控制器100可以在第二集成电路208的集成模拟比较器和自测试块216处测量与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期。控制器100可以将与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较。控制器100可以确定第二周期是否在所命令的频率的范围之内。
53.如果控制器100确定第二周期在所命令的频率的范围之外，则控制器100可以识别出与第二集成电路208和/或相应信号路径相关联的故障。例如，控制器100可以确定第二集成电路208中发生了故障，并且可以基于第二周期与所命令的频率之间的比较来识别故障或有故障的部件。响应于确定在第二集成电路208中发生故障，控制器100可以将电路200置于安全操作状态，例如这里描述的任何安全操作状态。或者，如果控制器100确定第二周期在所命令的频率的范围之内，则控制器100确定第二集成电路208和/或相应的信号路径没有故障。
54.在一些实施方式中，控制器100和/或电路200可以执行本文描述的方法。然而，本文描述的由控制器100和/或电路200执行的方法并不意味着是限制性的，并且在控制器或处理器上执行的任何类型的软件可以执行本文描述的方法而不脱离本公开的范围。例如，诸如执行计算设备内的软件的处理器等控制器可执行本文所述的方法。
55.图4是大体示出根据本公开原理的基于相电压的电动机周期测量方法400的流程图。在402，方法400产生命令的相电压。例如，控制器100可以产生所命令的相电压。
56.在404，方法400将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、电动机的第二相电压输入和电动机的第三相电压输入。第一相电压输入和第二相电压输入可以连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且第二相电压输入和第三相电压输入可以连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口。例如，控制器100可以将命令的相电压施加到第一相电压输入、第二相电压输入和第三相电压输入。
57.在406，方法400在第一集成电路的集成模拟比较器处测量与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期。例如，第一集成电路206的集成模拟比较器和自测试块212可以测量第一周期。
58.在408，方法400将与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较。例如，控制器100可以将第一周期与所命令的频率进行比较。
59.在410，响应于确定与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，方法400识别出与第一集成电路相关联的故障。例如，响应于确定第一周期在所命令的频率的范围之外，控制器识别出第一集成电路206和/或相应信号路径中的故障。如上所述，控制器100可以识别第二集成电路208和/或相应信号路径中的故障。
60.在一些实施方式中，一种用于基于相电压的电动机周期测量的方法包括产生命令的相电压并将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、电动机的第二相电压输入和电动机的第三相电压输入。第一相电压输入和第二相电压输入可以连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且第二相电压输入和第三相电压输入可以连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口。该方法还包括在第一集成电路的集成模拟比较器处测量与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期，并且将与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较。该方法还包括：响应于确定与第一相电压输入和第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与第一集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
61.在一些实施方式中，该方法还包括在第二集成电路的集成模拟比较器处测量与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期，将与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较，并且响应于确定与第二相电压输入和第三相电压输入相关联的相电压的第二周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与第二集成电路和相应信号路径中的至少一者相关联的故障。在一些实施方式中，第一差分电容耦合接口被偏置到中间电源，并且第一差分电容耦合接口被配置为基于第一相电压输入和第二相电压输入向第一集成电路提供差分相电压输入信号。在一些实施方式中，第一差分电容耦合接口还被配置为拒绝高频互连瞬态，并且拒绝高电压到低电压域的接地干扰。在一些实施方式中，第二差分电容耦合接口被偏置到中间电源，并且第二差分电容耦合接口被配置为基于第二相电压输入和第三电压输入向第二集成电路提供差分相电压输入信号。在一些实施方式中，第二差分电容耦合接口还被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。在一些实施方式中，电动机与车辆相关联。在一些实施方式中，产生所命令的相电压包括在自测试操作的命令期间产生所命令的相电压。在一些实施方式中，命令的相电压包括三相短路上部模式和三相短路下部模式。在一些实施方式中，第一集成电路包括第一专用集成电路，并且第二集成电路包括第二专用集成电路。
62.在一些实施方式中，用于基于相电压的电动机周期测量的系统包括处理器和存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下操作：生成命令的相电压；将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、所述电动机的第二相电压输入和所述电动机的第三相电压输入，所述第一相电压输入和所述第二相电压输入连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且所述第二相电压输入和所述第三相电
压输入连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口；在所述第一集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期；将与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较；以及响应于确定与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第一集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
63.在一些实施方式中，所述指令进一步使所述处理器在所述第二集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期，将与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较，并且响应于确定与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第二集成电路和相应信号路径中的至少一者相关联的故障。在一些实施方式中，第一差分电容耦合接口被偏置到中间电源，并且其中，第一差分电容耦合接口被配置为基于第一相电压输入和第二相电压输入向第一集成电路提供差分相电压输入信号。在一些实施方式中，第一差分电容耦合接口还被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。在一些实施方式中，第二差分电容耦合接口被偏置到中间电源，并且第二差分电容耦合接口被配置为基于第二相电压输入和第三电压输入向第二集成电路提供差分相电压输入信号。在一些实施方式中，第二差分电容耦合接口还被配置为拒绝高频互连瞬态并拒绝高电压到低电压域的接地干扰。在一些实施方式中，电动机与车辆相关联。在一些实施方式中，所述指令进一步使所述处理器在自测试操作的命令期间产生命令的相电压。在一些实施方式中，所命令的相电压包括三相短路上部模式和三相短路下部模式。
64.在一些实施方式中，一种用于基于相电压的电动机周期测量的装置。该装置包括处理器和存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下操作：在自测试操作的命令期间生成命令的相电压；将所命令的相电压施加到电动机的第一相电压输入、所述电动机的第二相电压输入和所述电动机的第三相电压输入，所述第一相电压输入和所述第二相电压输入连接到第一集成电路的第一差分电容耦合接口，并且所述第二相电压输入和所述第三相电压输入连接到第二集成电路的第二差分电容耦合接口；在所述第一集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期；将与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较；响应于确定与所述第一相电压输入和所述第二相电压输入相关联的相电压的第一周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第一集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障；在所述第二集成电路的集成模拟比较器处测量与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期；将与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期和与所命令的相电压相关联的频率进行比较；以及响应于确定与所述第二相电压输入和所述第三相电压输入相关联的相电压的第二周期在与所命令的相电压相关联的频率范围之外，识别出与所述第二集成电路和对应的信号路径中的至少一者相关联的故障。
65.上述讨论旨在说明本公开的原理和各种实施方式。一旦完全理解上述公开内容，
许多变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。
66.词语“示例”在此用于表示用作示例、实例或说明。本文中描述为“示例”的任何方面或设计未必解释为比其它方面或设计优选或有利。相反，词语“示例”的使用旨在以具体方式呈现概念。如在本技术中所使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明，或从上下文清楚地看出，“x包括a或b”旨在表示任何自然的包含性置换。即，如果x包括a；x包括b；或x包括a和b两者，则“x包括a或b”在任何前述情况下都满足。此外，在本技术中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文中清楚地指示单数形式。此外，在全文中使用术语“实现”或“一个实现”并不旨在表示相同的实施方式或实现，除非这样描述。
67.这里描述的系统，算法，方法，指令等的实现可以用硬件，软件或其任意组合来实现。所述硬件可包括(例如)计算机、知识产权(ip)核心、、专用集成电路(asic)、可编程逻辑阵列、光学处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其它合适的电路。术语“处理器”应被理解为包括前述硬件中的任何一个，单独地或组合地。术语“信号”和“数据”可互换使用。
68.如这里所使用的，术语模块可以包括被设计为与其它组件一起使用的封装的功能硬件单元，可由控制器(例如，执行软件或固件的处理器)执行的指令集、被配置为执行特定功能的处理电路，以及与较大系统接口的独立硬件或软件组件。例如，模块可以包括专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门和其它类型的硬件或其组合。在其它实施方式中，模块可包括存储可由控制器执行以实现模块的特征的指令的存储器。
69.此外，在一个方面中，例如，可使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现本文所述的系统，所述计算机程序在被执行时执行本文所述的相应方法，算法和/或指令中的任一个。此外，附加地或另选地，例如，可以使用专用计算机/处理器，其可以包含用于执行这里描述的任何方法、算法或指令的其它硬件。
70.此外，本公开的实现的全部或一部分可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是能够例如有形地包含，存储，通信或传输程序以供任何处理器使用或与任何处理器结合使用的任何设备。该介质可以是例如电子的、磁的、光的、电磁的或半导体器件。其它合适的介质也是可用的。
71.已经描述了上述实施方式，实现和方面以允许容易地理解本公开而不限制本公开。相反，本公开旨在覆盖各种修改和等同布置，该范围与最宽的解释一致以包括法律允许的所有这样的修改和等同结构。