CN102612453A - 电源状态诊断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源诊断方法及装置，其在电动机的矢量控制中，在到达不发生转向动作的电流值之前，不仅增加d轴电流，还增加q轴电流并进行诊断，不会给驾驶员带来异样感，也可以不检测驾驶员不在的时间，也不需要具备多个促动器(actuator)，可判断电源劣化、正常及诊断未完成。一种对车辆的电源状态进行诊断的电源状态诊断方法，所述车辆具备由电源供电的电气控制系统以及以矢量控制方式控制的电动机，在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加并施加d轴电流，同时逐渐增加并施加正负矩形波的q轴电流，在电源的电压值为电源阈值以下且经过了规定时间T1时，判断电源劣化。

Description

电源状态诊断方法及装置

技术领域

本发明涉及一种对车辆上设置的电动助力转向装置等电气控制系统供电的电源(电池)的状态进行诊断的电源状态诊断方法及装置，特别涉及对以矢量控制方式控制电动机的电气控制系统的电源状态，通过同时递增施加d轴电流及q轴电流来进行诊断的电源状态诊断方法及装置。

背景技术

目前，电动助力转向装置作为由作为电源的车载电池供电的电气控制系统的一例而众所周知。该电动助力转向装置是根据转向盘的转向状态来控制电动机的通电量，赋予转向辅助扭矩(辅助力)的装置，但耗电量非常大。因此，在电池性能下降了的情况下(下面称为“劣化”)，产生转向扭矩的电动机的通电量会受到限制，有可能导致不能得到规定的转向扭矩、以及提供给同时运行的其他电气控制系统的电源电压下降。因此，在变成这样的状况之前，事先检测出电池劣化，促使驾驶员更换电池是很重要的。

在此，参考图1说明作为电气控制系统的一例的电动助力转向装置的一般结构。转向盘1的柱轴2经减速齿轮3、万向节4A以及4B、齿臂机构5与转向车轮的转向横拉杆6连接。在柱轴2上设有检测转向盘1的转向扭矩Tr的扭矩传感器10，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20经由减速齿轮3与柱轴2连接。电池14向控制助力转向装置等的ECU(电子控制单元，Electronic Control Unit)100供电，同时，ECU经由点火开关11输入点火信号IG，ECU100内的运算控制单元110根据扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr和车速传感器12检测出的车速Vr计算辅助指令的电流指令值I，根据计算出的电流指令值I来控制电动机20。在矢量控制的情况下，由于电流指令值I由控制转子磁铁的坐标轴、即扭矩的q轴的q轴电流指令值Iq；和控制磁场强度的d轴的d轴电流指令值Id构成，且因各轴的关系为相互成90度，从而用该矢量来控制对应各轴的电流。

另外，车速Vr也可以从CAN(控制器局域网络，Controller AreaNetwork)获得并输入，电流指令值I的计算也可以利用来自舵角传感器的舵角θ。

下面说明在矢量控制中的驱动控制电动机20的ECU100的结构和动作。

在矢量控制的情况下，电动机20是无刷DC电动机(本例中是3相无刷DC电动机)，由于控制时需要电动机20的转动角度(舵角)θ以及电动机角速度ω，因此，作为角度检测元件的旋转变压器21(resolver)被连接到电动机20，并在ECU100内设置将交流的旋转变压器检测信号RS变换为数字信号的舵角θ及电动机角速度ω的旋转变压器/数字信号转换电路(RDC)101。ECU100主要由CPU(也包含MPU(微处理器，Micro Processor Unit)和MCU(微控制器，Micro Controller Unit)等)的功能(软件)构成，具备进行所需的运算处理和整体控制的运算控制单元110，根据来自扭矩传感器10的转向扭矩Tr、来自车速传感器12(或CAN)的车速Vr、来自RDC101的舵角θ以及电动机角速度ω进行计算，求出q轴电流指令值Iq及d轴电流指令值Id，为了进行矢量控制，将q轴电流指令值Iq及d轴电流指令值Id输入到电动机驱动控制单元120。向运算控制单元110输入来自点火开关11的点火信号IG、电池电压检测单元102检测出的电池电压Bv、电动机相电流检测单元103检测出的电动机20的相电流ip、电动机总电流检测单元104检测出的电动机20的总电流it。电池14经由电源继电器105向电动机驱动控制单元120供电，电池电压检测单元102检测出的电池电压Bv输入到运算控制单元110。

输入q轴电流指令值Iq及d轴电流指令值Id的电动机驱动控制单元120具备在PI控制、PWM控制等控制之后驱动电动机20的FET桥式电路的逆变电路等，3相驱动电流经由电动机继电器106及107提供给电动机20，电动机相电流检测单元103检测各相电流ip，检测出的相电流ip被输入到运算控制单元110及电动机驱动控制单元120。电动机继电器106及107由来自电动机驱动控制单元120的驱动信号DS控制ON/OFF，电动机总电流检测单元104对提供给电动机20的总电流it进行检测，检测出的总电流it被输入到运算控制单元110。

如图3所示，电动机驱动控制单元120构成PWM控制的电流反馈控制，对于运算控制单元110根据转向扭矩Tr、车速Vr、舵角θ以及电动机角速度ω计算出的q-d轴的电流指令值Iq及Id，电动机相电流检测单元103检测电动机20的实际的电动机相电流Ia、Ib、Ic，为了进行矢量控制，需要以2相电流进行反馈。因此，电动机相电流检测单元103检测电动机相电流Ia、Ic，通过电动机相电流Ia+Ib+Ic＝0的关系，在减法单元103A中计算Ib＝-(Ia+Ic)，在3相/2相变换单元121中，与舵角θ协同工作，变换为反馈控制用的2相电动机电流iq、id。电动机电流iq及id分别被反馈到减法单元122q及122d，减法单元122q计算q轴电流指令值Iq与电动机电流iq的偏差ΔIq(＝Iq-iq)，减法单元122d计算d轴电流指令值Id(通常Id为0)与电动机电流id的偏差ΔId(＝Id-id)。

进行电流控制，以使来自减法单元122d及122q的偏差ΔId及ΔIq成为“0”，偏差ΔIq及Δid被输入到比例积分(PI)控制单元123，从PI控制单元123输出被PI控制的电压指令值Vq和Vd。另外，由于实际的电动机20需要提供3相电流，因此电压指令值Vq及Vd在2相/3相变换单元124与舵角θ协同工作，变换为3相的电压指令值Varef、Vbref、Vcref，并输入到PWM控制单元125。PWM控制单元125根据电压指令值Varef、Vbref、Vcref，产生占空比(duty)被控制的PWM控制信号，由FET桥式电路构成的逆变电路126根据PWM控制信号，将电流提供给电动机20，提供使与电流指令值Iq及Id的偏差为“0”的电动机电流Ia、Ib、Ic并驱动电动机20。逆变电路126和电动机20之间连接有电动机继电器106及107，电动机继电器106及107通过点火开关11经由运算控制单元110被ON/OFF。

为了对驾驶员的转向操作进行正常稳定的辅助，对这样的电动助力转向装置等电气控制系统供电的电池14，需要将电池14的电源电压保持在规定的稳定范围内(例如10～15V)。但是，由于各种原因，会发生电池劣化(电压下降)等故障。因此，提出了一种在电池14劣化到影响车辆正常行驶的程度之前，能够检测到电池的劣化并诊断电池的状态的诊断方法和装置。

作为检测车载电池劣化的装置，例如特开2005-28900号公报(专利文献1)公开的电动转向装置具备2组对车轮进行转向的电动机，根据从电池向该电动机流过大电流时的电池端电压的下降量来诊断电池状态。另外，将多个促动器(actuator)中的至少1个向右转向方向驱动，同时将其他促动器的至少一个向左转向方向驱动，且对分别向左、右转向方向驱动的促动器的输出扭矩进行控制，以使车轮不转向，根据在这些促动器驱动期间电压传感器输出的端电压的下降量来判断电池状态。

另外，专利第4270196号公报(专利文献2)公开的电池状态诊断装置具备d轴通电控制单元，所述d轴通电控制单元在由无刷DC电动机转子的永磁体形成的磁通的作用轴的d轴、以及与d轴正交的q轴所形成的d-q坐标系中，仅将d轴电枢电流限制为规定的上限电流值以下并使其流动，使q轴电枢电流不流动。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】

特开2005-28900号公报

【专利文献2】

专利第4270196号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

但是，在专利文献1记载的装置中，由于左右驱动多个促动器中的至少两个并进行诊断，存在必需具备多个促动器的问题，因此存在不适用于不具有这种结构的一般系统的问题。另外，专利文献2公开的装置中，由于仅使d轴电流流动，因此存在要缩短电流控制的控制周期的话，就需要昂贵的MCU或专用MCU的问题，由于电流控制的噪声抑制效果与响应性呈相反关系，很难提高响应性，所以q轴电流流动产生电动机扭矩。这样，会给驾驶员带来异样感，从而需要检测驾驶员不在的时间并进行诊断的功能。另外，即使在d轴流动电流，也由于磁场的定向性界限，会有q轴电流流动，因此需要将d轴电流限制至不大于产生问题的d轴电流。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种电源诊断方法及装置，其在电动机的矢量控制中，在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加(递增)d轴电流及q轴电流而进行电源诊断，不会给驾驶员带来异样感，也可以不检测驾驶员不在的时间，也不需要具备多个促动器，用简单的方法可靠地判断电源劣化、正常以及诊断未完成。

解决技术问题的技术手段

本发明提供一种对车辆的电源状态进行诊断的电源状态诊断方法，所述车辆具备由电源供电的电气控制系统以及以矢量控制方式控制的电动机，本发明的上述目的通过如下特征实现：在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加并施加d轴电流，同时逐渐增加并施加正负矩形波的q轴电流，在所述电源的电压值为电源阈值以下且经过了规定时间T1时，判断所述电源劣化。

本发明的上述目的通过以下特征更有效地实现。在所述电源电压为进一步继续所述诊断所需的可诊断电压以上时，判断所述劣化；或在所述电动机的舵角或电动机角速度为各自的阈值以上时，中止所述诊断并判断诊断未完成；或当所述d轴电流及q轴电流的施加经过了规定时间T2时，将所述d轴电流设为固定，当经过了规定时间T3(＞T2)时，将所述q轴电流设为固定；或所述电气控制系统为根据至少基于来自扭矩传感器的转向扭矩计算出的所述d轴电流及q轴电流来驱动所述电动机并向转向系统提供辅助力的电动助力转向装置。

本发明涉及一种对车辆的电源状态进行诊断的电源状态诊断装置，所述车辆具备由电源供电的电气控制系统以及以矢量控制方式控制的电动机，本发明的上述目的通过以下特征有效地实现。所述电源状态诊断装置具备：d轴电流生成单元，在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加并施加d轴电流；q轴电流生成单元，在到达所述电流值之前，逐渐增加并施加正负矩形波的q轴电流；电源电压判断单元，判断所述电源的电压值是否为电源阈值以下；时间判断单元，判断经过的时间；诊断判断单元，所述电源电压判断单元判断为电源阈值以下且所述时间判断单元判断为所述电压值变为电源阈值以下之后经过了时间T1时，判断所述电源劣化。本发明的上述目的通过以下特征更有效地实现。所述电源状态诊断装置具备可诊断电压判断单元，判断所述电源的电压是否为继续所述诊断所需的可诊断电压以上，在所述可诊断电压判断单元判断为所述电源的电压为所述可诊断电压以上时，判断所述劣化；或还具备舵角判断单元及电动机角速度判断单元，所述舵角判断单元判断所述电动机的舵角是否为阈值θ1以上，所述电动机角速度判断单元判断电动机角速度是否为阈值ω1以上，在所述舵角判断单元判断为所述电动机的舵角为所述阈值θ1以上时，或者在所述电动机角速度判断单元判断为所述电动机角速度为所述阈值ω1以上时，中止所述诊断，所述诊断判断单元判断诊断未完成；或所述电气控制系统为根据至少基于来自扭矩传感器的转向扭矩计算出的所述d轴电流及q轴电流来驱动所述电动机并向转向系统提供辅助力的电动助力转向装置。

有益效果

根据本发明的电源状态诊断方法及装置，在检测电源状态时不仅使用d轴电流，还使用q轴电流，同时在q轴流动正负方向(交流)的矩形波电流，在到达不发生转向动作的电流值之前增加电流，可以得到最佳的检测效果。

由于本发明具有电动机转动角(舵角)或电动机转速超过预定阈值时，中止诊断并判断诊断未完成的功能，因此可以抑制对驾驶员的异常噪音和微振动的发生。另外，由于在正常情况下经过了规定时间时就停止诊断，因此本发明经济有效。

附图说明

图1为表示一般转向机构的结构图。

图2为表示现有的控制装置的结构例的框图。

图3为表示矢量控制的电动机驱动控制单元的结构例的框图。

图4为表示本发明具有的功能结构的一例的框图。

图5为表示本发明的操作例的流程图。

图6为表示本发明的操作例(实施例1：电池劣化)的时序图。

图7为表示本发明的操作例(实施例2：电池正常)的时序图。

图8为表示本发明的操作例(实施例3：诊断未完成)的时序图。

图9为表示可以适用本发明的电动汽车的结构例的框图。

附图标记说明

1 转向盘

2 柱轴

3 减速齿轮

10 扭矩传感器

11 点火开关

12 车速传感器

14 电池

20 电动机

21 旋转变压器

100 ECU

101 旋转变压器/数字信号转换电路(RDC)

102 电池电压检测单元

103 电动机相电流检测单元

104 电动机总电流检测单元

105 电源继电器

106、107 电动机继电器

110 运算控制单元

111 CPU

112-1 输入单元

112-2 输出单元

113 初期诊断单元

114 d轴电流生成单元

115 q轴电流生成单元

116-1 电池电压判断单元

116-2 可诊断电压判断单元

117-1 舵角判断单元

117-2 电动机角速度判断单元

117-3 时间判断单元

118 存储器(例如EEPROM)

119 诊断判断单元

120 电动机驱动控制单元

121 3相/2相变换单元

123 PI控制单元

124 2相/3相变换单元

125 PWM控制单元

126 逆变电路

具体实施方式

本发明在仅施加作为d轴电流指令值Id的d轴电流时检测精度受限的电源状态检测中，通过追加施加作为q轴电流指令值Iq的q轴电流，在到达不发生转向动作(steering behavior)的电流值之前，一边逐渐增加一边施加d轴电流及q轴电流，从而可以得到最佳的检测效果。在此，由于在q轴流动正负方向(交流)的矩形波电流，从而不发生单方向的转向动作。虽然有可能发生对驾驶员的异常噪音或微振动的现象，但为了尽可能限制该现象的发生，本发明具有在电动机转动角度(舵角)或电动机转速为预定数值(阈值)以上时，中止电源诊断并判断诊断未完成的功能。

下面，参考附图详细说明本发明的实施例。

图4表示本发明的运算控制单元110的功能结构的一例。如图4所示，运算控制单元110具备进行整体控制及运算处理的CPU111，CPU111连接有输入单元112-1及输出单元112-2，向输入单元112-1输入车速Vr、转向扭矩Tr、点火信号IG、电池电压Bv、电动机总电流it、电动机相电流ip、舵角θ以及电动机角速度ω，输出单元112-2输出q轴电流指令值Iq(包含诊断用的q轴电流)、d轴电流指令值Id(包含诊断用的d轴电流)以及驱动信号DS。当输入单元112-1输入点火信号IG时，输出单元112-2输出驱动信号DS，从而电动机继电器106及107变成ON。

并且，在CPU111中，以下单元相互连接：当点火开关11为ON时，在规定时间内进行初期诊断的初期诊断单元113；生成作为d轴电流指令值Id的电源诊断用的d轴电流的d轴电流生成单元114；生成作为q轴电流指令值Iq的电源诊断用的q轴电流的q轴电流生成单元115；比较判断电池电压Bv是否为规定的阈值Bv1以下的电池电压判断单元116-1；比较判断舵角θ是否为规定的阈值θ1以下的舵角判断单元117-1；比较判断电动机角速度ω是否为规定的阈值ω1以下的电动机角速度判断单元117-2；从规定时间开始计时并判断是否经过了规定时间的时间判断单元117-3；存储各种数据和信息的存储器(例如EEPROM)、比较判断电池电压Bv是否为可诊断电压Bv2以上的可诊断电压判断单元116-2；判断诊断状态为电源正常、诊断未完成、电源劣化的诊断判断单元119。另外，也可以是d轴电流生成单元114和q轴电流生成单元115为单一电流生成单元且分别生成并输出d轴电流及q轴电流的结构。

电池电压Bv的阈值Bv1可以确认电池14劣化，该阈值用于调整电流值，以使电池电压Bv不进一步下降，如果电压电平(voltagelevel)下降过多，则不能维持电流控制。另外，由于如果电池电平下降过多，则不能维持电流控制，因此，可诊断电压Bv2是为了维持正常诊断而设定的电压值，其值比所述阈值Bv1小，即，Bv1＞Bv2。d轴电流生成单元114逐渐地线性增加直流电流，当达到规定值之后输出固定电流，可以由积分器等构成，但也可以由软件构成。q轴电流生成单元115逐渐增加交流的矩形波的振幅，在经过了规定时间等时，输出固定振幅的矩形波，可以由输出可变的振荡器、放大器等构成，但也可以由软件构成。

图5表示本发明的整体操作例，在点火开关11为ON时(步骤S1)，初期诊断单元113进行转向辅助所需的规定的初期诊断(电动机温度、断路及短路等)(步骤S2)。在初期诊断中判断正常、异常(步骤S3)，在初期诊断中判断为不正常时，中止诊断(步骤S4)，诊断判断单元119判断诊断未完成(步骤S5)，并确认是否为存储器118中存储的舵角θ₀(步骤S34)，将判断状态存储到存储器118中(步骤S35)并结束。

在上述步骤S3中，在初期诊断中判断为正常时，将来自RDC101的舵角θ经输入单元112-1存储到存储器118中(步骤S10)，d轴电流生成单元114生成线性递增的d轴电流并施加到电动机驱动控制单元120，q轴电流生成单元115生成交流的正负矩形波且递增的q轴电流并施加到电动机驱动控制单元120(步骤S11)。d轴电流生成以及q轴电流生成的递增进行至到达不发生转向动作的电流值，由于q轴电流为交流的正负矩形波，因此即使是发生转向动作的状态下，也不发生单方向的转向动作。

在施加有d轴电流及q轴电流的状态下，电池电压判断单元116-1判断电池电压Bv是否为规定的阈值Bv1以下(步骤S12)，由于在电池电压Bv为阈值Bv1以上时是正常，所以电动机角速度判断单元117-2判断来自RDC101的电动机角速度ω是否为规定的阈值ω1以下(步骤S13)，在电动机角速度ω为规定的阈值ω1以下时，进一步，舵角判断单元117-1判断舵角θ是否在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内(步骤S14)，在舵角θ在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内时，时间判断单元117-3从开始施加d轴电流及q轴电流起计时直至经过规定时间T1，返回上述步骤S11，重复上述操作(步骤S15)。另外，在上述步骤S13，电动机角速度判断单元117-2判断为电动机角速度ω超过规定的阈值ω1时，在上述步骤S14，舵角判断单元117-1判断为舵角θ偏离规定范围(-θ1＜θ＜θ1)时，均跳到上述步骤S4并中止诊断。

另一方面，在上述步骤S15中，在时间判断单元117-3判断为经过了规定时间T1时，d轴电流达到预定的临界电流值之后，继续维持固定值(步骤S15)，但关于q轴电流，继续递增施加正负矩形波(步骤S20)。接着，电动机角速度判断单元117-2判断来自RDC101的电动机角速度ω是否为规定的阈值ω1以下(步骤S21)，在电动机角速度ω为阈值ω1以下时，进一步，舵角判断单元117-1判断舵角θ是否在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内(步骤S22)，在舵角θ在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内时，电池电压判断单元116-1判断电池电压Bv是否为阈值电压Bv1以上(步骤S23)。接着，在电池电压Bv为阈值电压Bv1以上时，进一步，在时间判断单元117-3判断为开始施加d轴电流及q轴电流起经过了时间T2之前，返回上述步骤S11并重复上述操作(步骤S24)。

在上述步骤S24中，时间判断单元117-3判断为经过了时间T2时，诊断判断单元119判断为电池14正常(步骤S25)，返回到存储器118中存储的舵角θ₀(步骤S34)，将判断状态存储到存储器118中(步骤S35)并结束。另外，在上述步骤S21电动机角速度判断单元117-2判断为电动机角速度ω超过阈值ω1时，在上述步骤S22舵角判断单元117-1判断为舵角θ偏离规定范围(-θ1＜θ＜θ1)时，均跳到上述步骤S4并中止诊断。

另一方面，在上述步骤S12及S23中，电池电压判断单元116-1判断为电池电压Bv低于阈值Bv1时，可诊断电压判断单元116-2判断电池电压Bv是否为可诊断电压Bv2以上(步骤S31)，在电池电压Bv为可诊断电压Bv2以上时，时间判断单元117-3判断是否经过了规定时间T3(步骤S32)，在判断为经过了规定时间T3时，诊断判断单元119判断为电池14劣化(步骤S33)，返回到存储器118中存储的舵角θ₀(步骤S34)之后，将判断状态存储到存储器118中(步骤S35)并结束。在上述步骤S31中电池电压Bv比可诊断电压Bv2还小时中止诊断(步骤S4)，在上述步骤S32没有经过规定时间T3时，返回到上述步骤S11并重复上述操作。

以上是整体处理流程，下面参考时序图说明具体实施例。

图6是表示判断电池劣化的操作例的时序图，图6(A)表示点火开关11的ON/OFF或点火信号IG，图6(B)表示d轴电流Id，图6(C)表示q轴电流Iq，图6(D)表示电池14的总消耗电流，图6(E)表示电池电压Bv，图6(F)表示电动机角速度ω，图6(G)表示舵角θ。

如图6(A)所示，在时间点t1，点火开关11为ON时，电池电压Bv也成为规定值并供电(参考图6(E))。另外，如图6(B)及(C)所示，在时间点t2，生成并施加d轴电流Id及q轴电流Iq，但d轴电流Id及q轴电流Iq同时逐渐增加(递增)，在时间点t3，d轴电流Id成为固定，但q轴电流Iq之后还逐渐增加(递增)。另外，在本例中，时间点t4之后电池电压Bv下降，在低于阈值Bv1时，由电池电压判断单元116-1检测出，在时间点t5之后，通过q轴电流生成单元115，q轴电流Iq也成为固定，之后直至时间点t6，将d轴电流Id及q轴电流Iq设为固定并进行电源诊断，由于在到达时间点t6为止，电池电压Bv低于阈值Bv1，因此诊断判断单元119在时间点t6判断电池劣化，之后停止施加d轴电流Id及q轴电流Iq。本例中，舵角θ及电动机角速度ω均分别低于阈值θ1及ω1，舵角θ限定在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内。

在仅施加d轴电流的情况下，因d轴电流的限制，在时间点t4之后能够确认电池电压Bv劣化的消耗电流有可能不足，但根据本发明，由于也施加q轴电流，因此可以可靠地进行判断。

图7表示电池电压Bv为正常时的操作例，如图7(A)所示，在时间点t10点火开关11为ON时，电池电压Bv也成为规定值并供电(参考图7(E))。接着，如图7(B)及(C)所示，在时间点t11，施加d轴电流Id及q轴电流Iq并逐渐增加(递增)，在时间点t12之后，d轴电流Id成为固定，但q轴电流Iq在时间点t12之后还逐渐增加。在时间点t12之后电池电压Bv下降，但不低于阈值Bv1，在时间点t13之后，q轴电流Iq也成为固定，之后到达t14为止，将d轴电流Id及q轴电流Iq设为固定并进行电源诊断，但本例中，在时间点t13～t14的规定时间(T2)，电池电压Bv不会比阈值Bv1还小，电动机角速度ω比阈值ω1还小，且舵角θ限定在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)内，从而诊断判断单元119在时间点t14判断电池正常之后，d轴电流生成单元114及q轴电流生成单元115停止生成、施加d轴电流Id及q轴电流Iq。

另外，图8表示诊断未完成时的操作例，如图8(A)所示，在时间点t20，点火开关11为ON时，电池电压Bv也成为规定值并供电(参考图8(E))。另外，如图8(B)及(C)所示，在时间点t21，生成并施加d轴电流Id及q轴电流Iq，同时逐渐增加并施加d轴电流Id及q轴电流Iq，在时间点t22，d轴电流Id成为固定，但q轴电流Iq之后还在增加。在时间点t21之后，电池电压Bv下降，但不低于阈值Bv1。但是，在时间点t23，电动机角速度ω为阈值ω以上，从而电动机角速度判断单元117-2检测该情况，在经过规定时间后的时间点t24，d轴电流生成单元114及q轴电流生成单元115停止生成、施加d轴电流Id及q轴电流Iq。接着，诊断判断单元119判断并输出诊断未完成。本例示出了电动机角速度ω为阈值ω1以上时的情况，但舵角θ在规定范围(-θ1＜θ＜θ1)以外时也同样，在该情况发生后，经过规定时间后停止生成、施加d轴电流Id及q轴电流Iq，判断并输出诊断未完成。

图9表示电动汽车的结构例，对于这样的电动汽车也可以适用本发明。即，电动汽车上搭载的电池14具有主电池14-1和备用电池14-3，主电池14-1的电压由电压监视单元14-4监视。另外，电动汽车的供电结构为在一般情况下，主电池14-1经由电源切换单元14-2供电，电压监视单元14-4检测出主电池14-1的电压异常时，电压切换单元14-2进行切换，由备用电池14-3供电，即，主电池14-1异常时，可备份切换到备用电池14-3的多个电源构成的供电结构。在此，一般而言，主电池14-1也有进一步分割成多个的结构。

在一般状态下，主电池14-1驱动车辆驱动用电动机系统、汽车电子零部件、电动助力转向装置，但因主电池14-1的电压异常而切换到备用电池14-3时，仅能够驱动汽车电子零部件、电动助力转向装置。因此，在一般情况下，在备用电池14-3发生异常的状态下，主电池14-1因电压异常而被切换时，汽车电子零部件及电动助力转向装置不能动作，因此需要对备用电池14-3的电压也一直进行电池状态诊断。

上述实施例中，对点火开关11为ON时的诊断事例进行了说明，但在点火开关11为OFF的状态下，通过计时器等检测时间来自动进行诊断，也可以得到相同的效果。

Claims (9)

1.一种对车辆的电源状态进行诊断的电源状态诊断方法，所述车辆具备由电源供电的电气控制系统以及以矢量控制方式控制的电动机，其特征在于：

在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加并施加d轴电流，同时逐渐增加并施加正负矩形波的q轴电流，在所述电源的电压值为电源阈值以下且经过了规定时间T1时，判断所述电源劣化。

2.如权利要求1所述的电源状态诊断方法，其特征在于：

所述电源的电压为进一步继续所述诊断所需的可诊断电压以上时，判断所述劣化。

3.如权利要求1或2所述的电源状态诊断方法，其特征在于：

所述电动机的舵角或电动机角速度为各自的阈值以上时，中止所述诊断并判断诊断未完成。

4.如权利要求1～3任一项所述的电源状态诊断方法，其特征在于：

当所述d轴电流及q轴电流的施加经过了规定时间T2时，将所述d轴电流设为固定，当经过了规定时间T3(＞T2)时，将所述q轴电流设为固定。

5.如权利要求1～4任一项所述的电源状态诊断方法，其特征在于：

所述电气控制系统为根据至少基于来自扭矩传感器的转向扭矩计算出的所述d轴电流及q轴电流来驱动所述电动机并向转向系统提供辅助力的电动助力转向装置。

6.一种对车辆的电源状态进行诊断的电源状态诊断装置，所述车辆具备由电源供电的电气控制系统以及以矢量控制方式控制的电动机，其特征在于，具备：

d轴电流生成单元，在到达不发生转向动作的电流值之前，逐渐增加并施加d轴电流；

q轴电流生成单元，在到达所述电流值之前，逐渐增加并施加正负矩形波的q轴电流；

电源电压判断单元，判断所述电源的电压值是否为电源阈值以下；

时间判断单元，判断经过的时间；以及

诊断判断单元，所述电源电压判断单元判断为电源阈值以下且所述时间判断单元判断为所述电压值变为电源阈值以下之后经过了时间T1时，判断所述电源劣化。

7.如权利要求6所述的电源状态诊断装置，其特征在于，具备：

可诊断电压判断单元，判断所述电源的电压是否为继续所述诊断所需的可诊断电压以上，

在所述可诊断电压判断单元判断为所述电源的电压为所述可诊断电压以上时，判断所述劣化。

8.如权利要求6或7所述的电源状态诊断装置，其特征在于，还具备：

舵角判断单元，判断所述电动机的舵角是否为阈值θ1以上；

电动机角速度判断单元，判断电动机角速度是否为阈值ω1以上，

在所述舵角判断单元判断为所述电动机的舵角为所述阈值θ1以上时，或者所述电动机角速度判断单元判断为所述电动机角速度为所述阈值ω1以上时，中止所述诊断，所述诊断判断单元判断诊断未完成。

9.如权利要求6～8任一项所述的电源状态诊断装置，其特征在于：

所述电气控制系统为根据至少基于来自扭矩传感器的转向扭矩计算出的所述d轴电流及q轴电流来驱动所述电动机并向转向系统提供辅助力的电动助力转向装置。

Images