專利名稱：驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一
種具有由特定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢(emf， electromotive force)的電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，以及該驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
公知的驅(qū)動系統(tǒng)包括由各電動機驅(qū)動以冷卻發(fā)動機的電動冷卻水泵 和電動冷卻風(fēng)扇，以及控制電動冷卻水泵和電動冷卻風(fēng)扇各自的電動機的 工作的控制單元(例如參見，實開平6-34131號公報)。當(dāng)在操作者進行 關(guān)閉點火開關(guān)以便關(guān)閉系統(tǒng)的操作時冷卻水溫度仍然較高時，電動冷卻水 泵和電動冷卻風(fēng)扇各自的電動機繼續(xù)工作，以防止在系統(tǒng)關(guān)閉之后發(fā)動機
的過熱損壞。

發(fā)明內(nèi)容
所提出的用于驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)，響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，斷開從電池對 電動機驅(qū)動的電動裝置例如電動冷卻水泵、電動冷卻風(fēng)扇和控制電動機驅(qū) 動的電動裝置的控制單元的電力供給。在該驅(qū)動系統(tǒng)中，電動機驅(qū)動的電 動裝置經(jīng)由與控制單元串連的第二繼電器而布置。來自電池的電力供給經(jīng) 由第一繼電器提供給控制單元，并經(jīng)由第一繼電器和第二繼電器提供給電 動機驅(qū)動的電動裝置。響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，該驅(qū)動系統(tǒng)首先關(guān)閉第二繼 電器以斷開對電動機驅(qū)動的電動裝置的電力供給，并將這些電動機驅(qū)動的 電動裝置與控制單元斷開，然后關(guān)閉第一繼電器，以斷開對控制單元的電 力供給。這種現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略，防止了即使在斷開對控制單
元的供電之后由電動裝置的電動機的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的反電動勢而導(dǎo)致的
控制單元的誤動作(故障，mammction )。這種現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動系統(tǒng)需要一 另外的繼電器來將電動機驅(qū)動的電動裝置與控制單元斷開，因此具有相對 較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動系統(tǒng)的另 一種可能的結(jié)構(gòu)不使用另外的繼電器來將電 動機驅(qū)動的電動裝置與控制單元斷開，而是經(jīng)由與控制單元串連的第一繼 電器來安裝電動機驅(qū)動的電動裝置。然而，在這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動系統(tǒng)中，即 使在響應(yīng)于第一繼電器的關(guān)閉而斷開對控制單元的供電之后，電動裝置的 電動機也可繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。這可能導(dǎo)致由于電動機產(chǎn)生的反電動勢而引發(fā)的控 制單元的誤動作。
本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法的目的是防止在輸出系統(tǒng)關(guān)閉 (system-off)指令的情況下控制單元發(fā)生誤動作.
上述的至少部分及其它有關(guān)目的是借助具有下文所述構(gòu)造的本發(fā)明的 驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法而實現(xiàn)的。
本發(fā)明涉及具有由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機的 第一驅(qū)動系統(tǒng)。所述驅(qū)動系統(tǒng)包括切斷(斷路，shutoff)結(jié)構(gòu)，該切斷 結(jié)構(gòu)斷開從所述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給；和控制模塊，該控制 模塊經(jīng)由所述切斷結(jié)構(gòu)從所述規(guī)定電源接收電力供給，在系統(tǒng)接通(system on)狀態(tài)下至少驅(qū)動并控制所述電動機，并且響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，控制所 述電動機以使其停止，并控制所述切斷結(jié)構(gòu)以在自停止所迷電動機的控制 開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時間之后斷開從所述規(guī)定電源的電力供給。
本發(fā)明的第 一驅(qū)動系統(tǒng)響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令控制電動機以使其停止， 并控制切斷結(jié)構(gòu)以在從電動機的停止控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時間(時限) 之后斷開從規(guī)定(預(yù)定)電源的電力供給。在從電動機的停止控制開始經(jīng) 過預(yù)設(shè)參考時間之后，將對控制模塊的電力供給切斷。即，在由電動機產(chǎn) 生的反電動勢足夠低的狀態(tài)下，切斷對控制模塊的電力供給。這種方案有 效地防止了由于電動機所產(chǎn)生的反電動勢而造成控制模塊的誤動作。
在本發(fā)明的第 一驅(qū)動系統(tǒng)中，所述參考時間可被設(shè)定得較完全停止所 述電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所需的時間長，這種方案確保了在電動機中的轉(zhuǎn)
子的旋轉(zhuǎn)完全停止之后，即，在不存在由電動機產(chǎn)生的反電動勢的情況下 切斷對控制模塊的電力供給，從而更加有效地防止了控制模塊的誤動作。
本發(fā)明還涉及具有由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動
機的第二驅(qū)動系統(tǒng)。所述驅(qū)動系統(tǒng)包括切斷結(jié)構(gòu)，該切斷結(jié)構(gòu)斷開從所 述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給；和控制模塊，該控制模塊經(jīng)由所述 切斷結(jié)構(gòu)從所述規(guī)定電源接收電力供給，在系統(tǒng)接通狀態(tài)下至少驅(qū)動并控 制所述電動機，并且響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，控制所述電動機以使該電動機 停止，并控制所述切斷結(jié)構(gòu)以在確認(rèn)所述電動機完全停止之后斷開從所述 規(guī)定電源的電力供給。
響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，本發(fā)明的第二驅(qū)動系統(tǒng)控制電動機使其停止， 并控制切斷結(jié)構(gòu)，在確認(rèn)電動機完全停止之后斷開從規(guī)定電源的電力供給。 在電動機完全停止之后，即在不存在由電動機產(chǎn)生的反電動勢的情況下， 切斷對控制模塊的電力供給。這種方案有效地防止了由于電動機產(chǎn)生的反 電動勢而導(dǎo)致的控制模塊的誤動作。
本發(fā)明還涉及控制驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)關(guān)閉的第一驅(qū)動系統(tǒng)控制方法。所 述驅(qū)動系統(tǒng)包括由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機，斷 開從所述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給的切斷結(jié)構(gòu)，和經(jīng)由所述切斷
元。所述第一驅(qū)動系統(tǒng)控制方法包括以下步驟(a)響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指 令，控制所述電動機以使其停止；和(b)控制所述切斷結(jié)構(gòu)，以在自所 述步驟(a)中的停止所述電動機的控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時間之后，斷 開從所述規(guī)定電源的電力供給。
本發(fā)明的第 一驅(qū)動系統(tǒng)控制方法響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令控制電動機使其 停止，并控制切斷結(jié)構(gòu)，以在從電動機的停止控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時間 之后斷開從規(guī)定電源的電力供給。在從電動機的停止控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參 考時間之后，切斷對控制單元的電力供給。即，在由電動機產(chǎn)生的反電動 勢足夠低的狀態(tài)下，切斷對控制單元的電力供給。這種方案有效地防止了 由于電動機產(chǎn)生的反電動勢而導(dǎo)致的控制單元的誤動作.
在本發(fā)明的第一驅(qū)動系統(tǒng)控制方法中，所述步驟(b)中的所述預(yù)設(shè)參 考時間較完全停止所述電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所需的時間長。這種方案確 保了在電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)完全停止之后，即在不存在由電動機產(chǎn)生的 反電動勢的情況下，切斷對控制模塊的電力供給，從而更加有效地防止了 控制模塊的誤動作。
本發(fā)明還涉及一種控制驅(qū)動系統(tǒng)中的系統(tǒng)關(guān)閉的第二驅(qū)動系統(tǒng)控制方 法。所述驅(qū)動系統(tǒng)包括由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動 機，斷開從所述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給的切斷結(jié)構(gòu)，和經(jīng)由所
控制單元。所述第二驅(qū)動系統(tǒng)控制方法包括以下步驟響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指 令，控制所述電動機以使該電動機停止，并在確認(rèn)所述電動機完全停止之 后，控制所述切斷結(jié)構(gòu)以斷開從所述規(guī)定電源的電力供給。
本發(fā)明的第二驅(qū)動系統(tǒng)控制方法控制電動機使其停止，并控制切斷結(jié) 構(gòu)，在確認(rèn)電動機完全停止之后斷開從規(guī)定電源的電力供給。在電動機完 全停止之后，即，在不存在由電動機產(chǎn)生的反電動勢的情況下，切斷對控 制模塊的電力供給。這種方案有效地防止了由于電動機產(chǎn)生的反電動勢而 導(dǎo)致的控制模塊的誤動作。


圖1示意性顯示了用于驅(qū)動本發(fā)明的一個實施例中的汽車上安裝的電 動設(shè)備各自的電動機的驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成，特別是其電源構(gòu)成；
圖2為流程圖，顯示了由包含在圖1的驅(qū)動系統(tǒng)中的控制單元執(zhí)行的 系統(tǒng)關(guān)閉控制程序(例程)。
具體實施例方式
下文描述的本發(fā)明的一個實施方式作為一個優(yōu)選實施例。圖1示意性 顯示了用于驅(qū)動本發(fā)明的一個實施例中的汽車上安裝的電動i殳備，例如電 動冷卻水泵，的各自的電動機的驅(qū)動系統(tǒng)20的構(gòu)成，特別是其電源構(gòu)成。
本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20包括由作為電源的電池22供電而驅(qū)動的電動冷 卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26,多種其它電動機驅(qū)動的電動設(shè)備(未顯示)， 控制電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26的工作的控制單元28，斷開從電 池22對電動冷卻水泵24、電動冷卻風(fēng)扇26和控制單元28的電力供給的 繼電器30，以及與未顯示的可由駕駛員操作的點火開關(guān)連動且可被驅(qū)動以 斷開從電池22對控制單元28的電力供給的開關(guān)32。
電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26由傳統(tǒng)電動機的動力驅(qū)動，且由 控制單元28操作和控制。各電動機利用從電池22經(jīng)由驅(qū)動電路(未示出) 的電力供給來驅(qū)動和轉(zhuǎn)動內(nèi)轉(zhuǎn)子(未示出)以產(chǎn)生動力，并能夠通過轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生反電動勢。
控制單元28包括響應(yīng)于從電池22經(jīng)由開關(guān)32的電力供給而開啟繼 電器30的起動電路28a，和接^電池22經(jīng)由繼電器30的電力供給并控 制繼電器30、電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26的CPU28b。該CPU28b
來自未顯示的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器的信號，該旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器用以檢 測電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26各自的電動機(未示出)中的各轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)位置。該CPU28b將控制信號輸出給電動冷卻水泵24和電動冷 卻風(fēng)扇26各自的電動機的各驅(qū)動電路(未示出)，并輸出控制信號以開啟 和關(guān)閉繼電器30。
在如上述構(gòu)造的實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20中，響應(yīng)于駕駛員對點火開關(guān)的 接通操作，接通開關(guān)32從而將電池22的電力供給到控制單元28的起動電 路并開啟繼電器30。繼電器30的開啟將來自電池22的電力供給到 CPU28b、電動冷卻水泵24、電動冷卻風(fēng)扇26以及其它未示出的電動設(shè)備， 以起動(activate) CPU28b，并響應(yīng)于從CPU28b輸出的控制信號驅(qū)動電 動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26各自的電動機。
本說明書涉及具有上述構(gòu)造的驅(qū)動系統(tǒng)20的工作，特別是響應(yīng)于駕駛 員的系統(tǒng)關(guān)閉指令的一系列控制操作。圖2為流程圖，顯示了由控制單元 28執(zhí)行的系統(tǒng)關(guān)閉控制程序。該控制程序在響應(yīng)于駕駛員對點火開關(guān)的關(guān)
閉操作而關(guān)閉開關(guān)32之后立即執(zhí)行。
在圖2的系統(tǒng)關(guān)閉控制程序中，控制單元28的CPU28b將控制信號 發(fā)送給驅(qū)動電路，以停止電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26各自的電動 機(步驟S100)，并從步驟S100的處理開始，即電動冷卻水泵24和電動 冷卻風(fēng)扇26的電動機停止控制開始起，等待經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限。在經(jīng)過預(yù) 設(shè)參考時限之后，控制單元28的CPU28b關(guān)閉繼電器30，以斷開從電池 22對CPU28b的電力供給(步驟S120 )。然后CPU28從該系統(tǒng)關(guān)閉控制 程序退出。步驟S110的參考時限被設(shè)定得較電動冷卻水泵24和電動冷卻 風(fēng)扇26各自的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)完全停止所需的預(yù)計時間稍微長些。
經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限之后，繼電器30被關(guān)閉。即使在停止電動冷卻水泵24 和電動冷卻風(fēng)扇26各自的電動機的控制之下，所述各電動機中的轉(zhuǎn)子在慣 性法則下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生反電動勢。在反電動勢存在的情況下，斷開對控 制單元28的CPU28b的供電，可能會由于反電動勢的作用而導(dǎo)致CPU28b 的誤動作。從停止各電動機的控制開始起經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限之后，對繼電 器30的關(guān)閉，將在足夠低的反電動勢的狀態(tài)下斷開對控制單元28的 CPU28b的供電。這種方案將有效地防止由于電動機產(chǎn)生的反電動勢而導(dǎo) 致的CPU28b或控制單元28的誤動作。
如上所述，本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20，在從停止電動冷卻水泵24和電 動冷卻風(fēng)扇26各自的電動機的控制開始起經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限W，關(guān)閉繼 電器30。這種系統(tǒng)關(guān)閉控制在由電動機產(chǎn)生的反電動勢足夠低的狀態(tài)下關(guān) 閉繼電器30，并斷開對控制單元28的CPU28b的供電。這種方案有效地 防止了由電動機產(chǎn)生的反電動勢而導(dǎo)致的控制單元28的誤動作。本實施例 的驅(qū)動系統(tǒng)20不需要另外的繼電器來將電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇 26從控制單元28斷開，且因此具有簡化的結(jié)構(gòu)。
在本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20中，步驟S110的參考時PM皮設(shè)定得較完全 停止電動冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26各自的電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所 需的預(yù)計時間稍微長些。只要由電動機產(chǎn)生的反電動勢降低到不會導(dǎo)致控
制單元28的CPU28發(fā)生誤動作的足夠低的水平，所述參考時限可以較各 電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)完全停止所需的預(yù)計時間短。
在本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20中，在經(jīng)過所述預(yù)設(shè)參考時P艮之后，所述系 統(tǒng)關(guān)閉控制關(guān)閉繼電器30 (步驟S110和S120)。 一種改變的系統(tǒng)關(guān)閉控 制流程可在基于來自檢測各電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳 感器(未示出)的信號，確認(rèn)各電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)停止之后，關(guān)閉繼 電器30。這種方案在沒有由電動機產(chǎn)生的反電動勢的情況下，斷開對控制 單元28的CPU28b的供電，從而更有效地防止了控制單元28的誤動作。
本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20包括多個電動機驅(qū)動的電動設(shè)備，例如，電動 冷卻水泵24和電動冷卻風(fēng)扇26。所述驅(qū)動系統(tǒng)可僅包括一個電動機驅(qū)動 的電動設(shè)備。
在本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)20中， 一個相同的控制單元28控制電動冷卻 水泵24、電動冷卻風(fēng)扇26和繼電器30。該驅(qū)動系統(tǒng)還可具有多個控制單 元，以便分別控制電動冷卻水泵24、電動冷卻風(fēng)扇26和繼電器30。
在本實施例的構(gòu)造中，驅(qū)動系統(tǒng)20被安裝在汽車上，但還可安裝在除 汽車之外的任意機器和^L備上。
應(yīng)當(dāng)理解，無論從哪一點來看，本文中公開的實施例及其變形都是舉 例說明性的而非限制性的。在不背離本發(fā)明的主要特征的范圍或精神的情 況下，還可以進行多種其它改變、變化和變更。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)選應(yīng)用于驅(qū)動系統(tǒng)的制造行業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種具有由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括切斷結(jié)構(gòu)，該切斷結(jié)構(gòu)斷開從所述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給；和控制模塊，該控制模塊經(jīng)由所述切斷結(jié)構(gòu)從所述規(guī)定電源接收電力供給，在系統(tǒng)接通狀態(tài)下至少驅(qū)動并控制所述電動機，并且響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，控制所述電動機以使其停止，并控制所述切斷結(jié)構(gòu)以在自停止所述電動機的控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時間之后斷開從所述規(guī)定電源的電力供給。
2. 如權(quán)利要求l所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述預(yù)設(shè)參考時間設(shè)定得較 完全停止所述電動機中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)所需的時間長。
3. —種具有由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機的驅(qū)動 系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括切斷結(jié)構(gòu)，該切斷結(jié)構(gòu)斷開從所述規(guī)定電源對所述電動機的電力供給；和控制模塊，該控制模塊經(jīng)由所述切斷結(jié)構(gòu)從所述規(guī)定電源接收電力供 給，在系統(tǒng)接通狀態(tài)下至少驅(qū)動并控制所述電動機，并且響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉 指令，控制所述電動機以使其停止，并控制所述切斷結(jié)構(gòu)以在確認(rèn)所迷電 動才凡完全停止之后斷開從所述規(guī)定電源的電力供給。
4. 一種控制驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)關(guān)閉的驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，所述驅(qū)動系統(tǒng) 包括由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機，斷開從所迷規(guī) 定電源對所述電動機的電力供給的切斷結(jié)構(gòu)，和經(jīng)由所述切斷結(jié)構(gòu)從所述 規(guī)定電源接收電力供給并至少驅(qū)動和控制所述電動機的控制單元，所述驅(qū)動系統(tǒng)控制方法包括以下步驟(a) 響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，控制所述電動機以使其停止；和(b) 在自所述步驟(a)中的停止所述電動機的控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參 考時間之后，控制所述切斷結(jié)構(gòu)以斷開從所i^Ji定電源的電力供給。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其中，所述步驟(b)中長。
6. —種控制驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)關(guān)閉的驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，所述驅(qū)動系統(tǒng) 包括由規(guī)定電源供電而驅(qū)動并能產(chǎn)生反電動勢的電動機，斷開從所述規(guī) 定電源對所述電動機的電力供給的切斷結(jié)構(gòu)，和經(jīng)由所述切斷結(jié)構(gòu)從所述 規(guī)定電源接收電力供給并至少驅(qū)動和控制所述電動機的控制單元，所述驅(qū)動系統(tǒng)控制方法包括以下步驟響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，控制所述電動機以使其停止，并在確認(rèn)所述電 動機完全停止之后，控制所述切斷結(jié)構(gòu)以斷開從所述規(guī)定電源的電力供給。
全文摘要
響應(yīng)于系統(tǒng)關(guān)閉指令，本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)控制電動冷卻水泵和電動冷卻風(fēng)扇各自的電動機使其停止(步驟S100)，等待從電動機的停止控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限(步驟S110)，關(guān)閉繼電器以切斷從電池對控制單元的CPU的電力供給(步驟S120)。在從停止電動機的控制開始經(jīng)過預(yù)設(shè)參考時限之后，關(guān)閉繼電器，從而在足夠低的由電動機產(chǎn)生的反電動勢的狀態(tài)下切斷對控制單元的電力供給。這種方案有效地防止了由于電動機產(chǎn)生的反電動勢而導(dǎo)致的控制單元的誤動作。
文檔編號H02P6/18GK101099289SQ20068000188
公開日2008年1月2日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者干場健 申請人:豐田自動車株式會社