用于获取控制器的至少一个第一开关单元和第二开关单元的温度的方法和装置以及控制器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于借助与第一开关单元和第二开关单元热耦合的温度传感器获取控制器的至少一个第一开关单元和第二开关单元的温度的方法。读入代表温度传感器的温度的温度值、代表第一、第二开关单元的损耗功率的第一、第二损耗功率值、代表第一开关单元和温度传感器的热耦合的瞬态热阻的第一传感器热值、代表第二开关单元和温度传感器的热耦合的瞬态热阻的第二传感器热值、代表第一开关单元和第二开关单元的热耦合的瞬态热阻的电路热值。使用温度值、第一损耗功率值和第一传感器热值确定温度辅助值。使用温度辅助值、第二损耗功率值和电路热值获取第一开关单元的温度。使用温度辅助值、第一损耗功率值和电路热值获取第二开关单元的温度。

Method and apparatus for obtaining a temperature of at least one first switch unit and a second switch unit of a controller and controller

The present invention relates to a method for obtaining a temperature of at least one first switch unit and a second switch unit by means of a temperature sensor coupled to a first switch unit and a second switch unit. Read on behalf of the temperature sensor temperature, on behalf of the first and second switch unit power loss in the first and second power loss value, representing the first switch unit and a temperature sensor of the thermally coupled transient thermal resistance sensor first calorific value, on behalf of the second switch unit and a temperature sensor of the thermally coupled transient thermal resistance sensor, second representative calorific value the first switch unit and a second switch unit thermal coupling circuit transient thermal resistance value. Using temperature value, the first loss power value and the first sensor heat value to determine the temperature auxiliary value. The temperature of the first switch unit is obtained by using the temperature auxiliary value, the second loss power value and the circuit heat value. The temperature of the second switch unit is obtained by using the temperature auxiliary value, the first loss power value and the circuit heat value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及独立权利要求所述的一种装置或方法。本专利技术的客体也是一种计算机程序。
技术介绍
通常借助热敏电阻来测量MOSFET-B6电桥电路的壳体温度。例如可以通过微控制器分析热敏电阻的温度，其中可以在超过最大壳体温度的时候断开B6电桥的开关。如果多个B6电桥在一个电路板上，则所述B6电桥中的每一个例如均可以具有这样一个热敏电阻。
技术实现思路
在此背景下，以这里所介绍的方案按照主权利要求推荐一种用于借助与第一开关单元和第二开关单元热耦合的温度传感器来获取控制器的至少一个第一开关单元和第二开关单元的温度的方法，此外还推荐一种使用该方法的装置、一种控制器、以及一种相应的计算机程序。通过在从属权利要求中所列举的措施，可以对在独立权利要求中给出的装置进行有利的改进和改善。推荐一种用于借助与第一开关单元和第二开关单元热耦合的温度传感器来获取控制器的至少一个第一开关单元和第二开关单元的温度的方法，其中所述方法包括以下步骤：读入代表温度传感器的温度的温度值、代表第一开关单元的损耗功率的第一损耗功率值、代表第二开关单元的损耗功率的第二损耗功率值、代表第一开关单元和温度传感器的热耦合的瞬态热阻的第一传感器热值、代表第二开关单元和温度传感器的热耦合的瞬态热阻的第二传感器热值、代表第一开关单元和第二开关单元的热耦合的瞬态热阻的电路热值；在使用温度值、第一损耗功率值和第一传感器热值的情况下确定温度辅助值；并且在使用温度辅助值、第二损耗功率值和电路热值的情况下获取第一开关单元的温度，并且/或者在使用温度辅助值、第一损耗功率值和电路热值的情况下获取第二开关单元的温度。“开关单元”可以是例如具有三个高边开关和三个低边开关的B6电桥，例如形式为MOSFET。所述控制器可以是用于控制电机的控制器，尤其是变速箱控制器。例如可以将温度传感器实现为热敏电阻，也称作NTC电阻。两个开关单元和温度传感器可以布置在共同的电路板上，并且通过该电路板相互热耦合。在使用Zth函数、即代表热阻瞬态变化的曲线的情况下可以获取传感器热值和电路热值，其中可以给热耦合中的每一个分配各自的Zth函数。例如可以借助这些Zth函数来描述包括两个开关单元和温度传感器的热网络的热网络。“温度辅助值”可以是虚拟温度点。两个开关单元的温度可以是例如开关单元的壳体(case)或者阻挡层(junction)的温度。这里所述的方案基于以下认识：通过使用一种合适的计算方法仅仅借助一个温度传感器、例如热敏电阻，就能够确定多个开关单元尤其是例如多个B6电桥的相应温度。例如由此可以估计MOSFET-B6电桥的功率开关的壳体温度和阻挡层温度，并且因此在快速热变化的时候保护MOSFET-B6电桥以防热过载或者毁坏。用于温度确定的这种方法具有下述优点，即使例如温度传感器没有直接放置在壳体上，通过使用例如存在于开关单元的相应的壳体与温度传感器之间的Zth热阻也能够足够快地检测开关单元的快速热负荷或者温度升高。该优点也以特别的方式适用于测量布置在开关单元之内的阻挡层的温度，阻挡层可能具有比壳体更小的时间常数。现在例如当借助合适的温度模型直接根据流过相关开关单元的电流计算壳体-和阻挡层温度的变化的时候，即使在出现十分快的热负荷的时候也能充分保护相关开关单元以防过热。此外由于仅仅使用一个温度传感器还可以节省制造成本。按照一种实施方式所述，可以在计算步骤中根据分配给第一开关单元和/或第二开关单元的中间电路的中间电路电流和第一开关单元的至少一个元器件参数计算第一损耗功率值。作为补充或替代方案，可以在计算步骤中根据中间电路电流和第二开关单元的至少一个元器件参数计算第二损耗功率值。“中间电路”可以理解为一种装置，该装置作为储能器可以通过变换器将中间接入的电流层面或者电压层面上的多个电网电耦合。“中间电路电流”例如可以理解为通过中间电路提供的开关电流。元器件参数例如可以是描述第一或第二开关单元特征的特性曲线或者相应的特性曲线族。通过该实施方式可以高效且精确地计算损耗功率值。此外下述情况是有利的：在确定步骤中通过将由第一损耗功率值和第一传感器热值形成的乘积从温度值中减去从而确定温度辅助值。这样就能在节省资源的很少的计算步骤中计算温度辅助值。按照另一种实施方式所述，可以在获取步骤中通过将温度辅助值与由第二损耗功率值和电路热值形成的乘积相加从而获取第一开关单元的温度。作为补充或替代方案，可以通过将温度辅助值与由第一损耗功率值和电路热值形成的乘积相加从而获取第二开关单元的温度。通过该实施方式也可以使得在获取开关单元的相应温度时的计算花费保持尽可能小的程度。此外下述情况是有利的：在获取步骤中获取第一开关单元的阻挡层的温度或者第二开关单元的阻挡层的温度或者两个开关单元的阻挡层的温度。作为补充或替代方案，以相应的方式可以获取第一开关单元的壳体的温度或者第二开关单元的壳体的温度或者两个开关单元的壳体的温度。通过该实施方式可以提前且准确地获取开关单元的热状态以及是否可能过热。在此，由第二损耗功率值和电路热值形成的乘积，或者作为补充或替代方案，由第一损耗功率值和电路热值形成的乘积尤其可以代表壳体或阻挡层的温度变化。这样就能实现根据时间确定温度辅助值，从而能够相应迅速且准确地获取开关单元的相应温度的十分快的变化。此外该方法还可以包括提供步骤，当第一开关单元的温度超过一阈值的时候，在该提供步骤中可以提供禁用信号来禁用第一开关单元。作为补充或替代方案，当第二开关单元的温度超过所述阈值的时候，还可以提供禁用信号以便禁用第二开关单元。例如可以借助禁用信号将开关单元的各个开关断开。通过该实施方式可以在达到一定的热临界温度的时候中断流过第一或第二开关单元的电流。此外按照另一种实施方式所述，在读入步骤中还可以读入代表至少一个与温度传感器热耦合的另一个开关单元的损耗功率的另一个损耗功率值、代表另一个开关单元和温度传感器的热耦合的瞬态热阻的另一个传感器热值、代表第一开关单元和另一个开关单元的热耦合的瞬态热阻的另一个第一电路热值、以及代表第二开关单元和另一个开关单元的热耦合的瞬态热阻的另一个第二电路热值。此外在确定步骤中还可以在使用另一个损耗功率值和另一个传感器热值的情况下确定温度辅助值。相应地，在获取步骤中可以在使用温度辅助值、第一损耗功率值、第二损耗功率值、另一个第一电路热值和另一个第二电路热值的情况下获取另一个开关单元的温度。通过该实施方式可以借助仅仅一个温度传感器获取多个开关单元的相应温度。下述情况是特别有利的：在此在获取步骤中还在使用另一个损耗功率值和另一个第一电路热值的情况下获取第一开关单元的温度。作为补充或替代方案，在此还可以在使用另一个损耗功率值和另一个第二电路热值的情况下获取第二开关单元的温度。通过该实施方式能够以很少的计算花费比较迅速地获取多个开关单元的各个温度。该方法例如可以以软件或者硬件的方式或者以由软件和硬件构成的混合形式例如在控制器中实现。此外，这里介绍的方案还提供一种装置，该装置被构造用于在相应的装置中执行、操控或者实施这里介绍的方法的变型方案的步骤。也可以通过本专利技术的形式为装置的这些实施变型方案来迅速且有效地解决本专利技术所基于的任务。所述“装置”在此可以理解为一种处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于借助与第一开关单元(102)和第二开关单元(104)热耦合的温度传感器(106)来获取控制器(100)的至少一个第一开关单元(102)和第二开关单元(104)的温度的方法(1200)，其中所述方法(1200)包括以下步骤：读入(1210)代表温度传感器(106)的温度的温度值(110)、代表第一开关单元(102)的损耗功率的第一损耗功率值(112)、代表第二开关单元(104)的损耗功率的第二损耗功率值(114)、代表第一开关单元(102)和温度传感器(106)的热耦合的瞬态热阻的第一传感器热值(116)、代表第二开关单元(104)和温度传感器(106)的热耦合的瞬态热阻的第二传感器热值(118)、以及代表第一开关单元(102)和第二开关单元(104)的热耦合的瞬态热阻的电路热值(120)；在使用温度值(110)、第一损耗功率值(112)和第一传感器热值(116)的情况下确定(1220)温度辅助值(T‑PCB)；并且在使用温度辅助值(T‑PCB)、第二损耗功率值(114)和电路热值(120)的情况下获取(1230)第一开关单元(102)的温度，并且/或者在使用温度辅助值(T‑PCB)、第一损耗功率值(112)和电路热值(120)的情况下获取(1230)第二开关单元(104)的温度。...

【技术特征摘要】
2015.07.01 DE 102015212298.01.用于借助与第一开关单元(102)和第二开关单元(104)热耦合的温度传感器(106)来获取控制器(100)的至少一个第一开关单元(102)和第二开关单元(104)的温度的方法(1200)，其中所述方法(1200)包括以下步骤：读入(1210)代表温度传感器(106)的温度的温度值(110)、代表第一开关单元(102)的损耗功率的第一损耗功率值(112)、代表第二开关单元(104)的损耗功率的第二损耗功率值(114)、代表第一开关单元(102)和温度传感器(106)的热耦合的瞬态热阻的第一传感器热值(116)、代表第二开关单元(104)和温度传感器(106)的热耦合的瞬态热阻的第二传感器热值(118)、以及代表第一开关单元(102)和第二开关单元(104)的热耦合的瞬态热阻的电路热值(120)；在使用温度值(110)、第一损耗功率值(112)和第一传感器热值(116)的情况下确定(1220)温度辅助值(T-PCB)；并且在使用温度辅助值(T-PCB)、第二损耗功率值(114)和电路热值(120)的情况下获取(1230)第一开关单元(102)的温度，并且/或者在使用温度辅助值(T-PCB)、第一损耗功率值(112)和电路热值(120)的情况下获取(1230)第二开关单元(104)的温度。2.根据权利要求1所述的方法(1200)，包括下述步骤：根据分配给第一开关单元(102)和/或第二开关单元(104)的中间电路的中间电路电流和第一开关单元(102)的至少一个元器件参数计算第一损耗功率值(112)，并且/或者根据中间电路电流和第二开关单元(104)的至少一个元器件参数计算第二损耗功率值(114)。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法(1200)，在确定(1220)步骤中通过将由第一损耗功率值(112)和第一传感器热值(116)形成的乘积从温度值(110)中减去，从而确定温度辅助值(T-PCB)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法(1200)，在获取(1230)步骤中通过将温度辅助值(T-PCB)与由第二损耗功率值(114)和电路热值(120)形成的乘积相加，从而获取第一开关单元(102)的温度，并且/或者通过将温度辅助值(T-PCB)与由第一损耗功率值(112)和电路热值(120)形成的乘积相加，从而获取第二开关单元(104)的温度。5.根据上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·希林格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE