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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Motor-Resolver-Systeme,
und sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung und Verfahren zum
Diagnostizieren von Fehlern in Systemen mit mehreren verbundenen
Motor-Resolver.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Üblicherweise
werden Motor-Resolver-Systeme verwendet, um die Position rotierender
Wellen genau zu erfassen und zu steuern. Wenn ein Motor bei einer
speziellen Rate oder einer speziellen Drehgeschwindigkeit mit einem
Resolver verwendet wird, wird der Ausgang des Resolvers dann in
einen Motorcontroller eingespeist, um zu ermitteln, ob der Motor
die Wellen korrekt antreibt. Wenn eine Resolveranomalie detektiert
wird, benachrichtigt der Motorcontroller den Anwender mit einer
Fehlermeldung (z. B. einer visuellen Warnung, einer akustischen
Warnung etc.).
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Einige
Einrichtungen (z. B. ein Hybridfahrzeug) umfassen mehrere Motoren
(und mehrere Resolver), die mit einem einzigen Motorcontroller gekoppelt
sind. Bei diesen Einrichtungen umfasst der Motorcontroller oft einen
Resolverdecoder für
jeden jeweiligen Resolver. Zum Beispiel umfasst ein Hybridfahrzeug
einen ersten Motor zum Betrieb mit dem elektrischen Teil des Fahrzeugs
und einen zweiten Motor zum Betrieb mit dem Verbrennungsteil des Fahrzeugs.
Der mit dem ersten Motor verbundene Resolver ist mit einem ersten
Resolverdecoder gekoppelt, und der mit dem zweiten Motor verbundene Resolver
ist mit einem zweiten Resolverdecoder in dem gemeinsamen Motorcontroller
gekoppelt.
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Es
gibt jedoch Zeiten, in denen einer der Resolver fehlerhaft arbeitet
und der Motorcontroller eine Warnung an den Anwender überträgt, die
anzeigt, dass der Motor, der mit dem fehlerhaft arbeitenden Resolver
gekoppelt ist, nicht korrekt arbeitet, während in Wirklichkeit es der
Resolverdecoder ist, der nicht korrekt arbeitet. Daher ist es oft
schwierig zu ermitteln, ob der Resolver oder der Resolverdecoder fehlerhaft
arbeitet, wenn der Motorcontroller eine Fehlermeldung überträgt.
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Da
das Austauschen eines Motors (und eines Resolvers) oder eines Motorcontrollers
kostspielig ist, ist es wünschenswert,
effektive Systeme und Verfahren zum Testen eines Motors (über seinen
Resolver) und eines mit dem Resolver gekoppelten Resolverdecoders
bereitzustellen, um zu ermitteln, ob der Motor/Resolver oder der
Motorcontroller fehlerhaft arbeitet, wenn der Motorcontroller eine
Fehlermeldung überträgt, ohne
den Motor oder den Motorcontroller eines Fahrzeugsystems (z. B.
eines Hybridfahrzeugsystems) auszutauschen. Darüber hinaus werden andere wünschenswerte
Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden
genauen Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und diesem Hintergrund der
Erfindung offenbar werden.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Verschiedene
beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Vorrichtung und Verfahren zum Diagnostizieren
von Fehlern in Systemen mit mehreren verbundenen Motor-Resolver
bereit. Bei Systemen mit mehreren verbundenen Motor-Resolver, die
einen ersten Resolver, einen zweiten Resolver und einen Motorcontroller
umfassen, welcher einen ersten Decoder und einen zweiten Decoder umfasst,
umfasst ein System eine erste Tauschschaltung, welche den ersten
Resolver selektiv mit dem ersten Decoder oder dem zweiten Decoder
koppelt, und eine zweite Tauschschaltung, welche den zweiten Resolver
selektiv mit dem ersten Decoder oder dem zweiten Decoder koppelt.
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Bei
Systemen mit mehreren verbundenen Motor-Resolvern, welche (i) einen
ersten Motor-Resolver, der ein erstes Resolversignal an einen ersten Decoder überträgt, und
(ii) einen zweiten Motor-Resolver umfassen, der ein zweites Resolversignal
an einen zweiten Decoder überträgt, wobei
der erste und der zweite Decoder jeweils ausgestaltet sind, um Fehlerzustände zu detektieren,
die in dem ersten bzw. dem zweiten Resolversignal dargestellt sind, und
ausgestaltet sind, um ein erstes bzw. ein zweites Fehlersignal in
Ansprechen auf das Detektieren eines Fehlerzustands zu erzeugen,
und wobei das erste Fehlersignal erzeugt wurde, umfasst ein Verfahren zum
Diagnostizieren von Fehlern den Schritt des Anlegens des zweiten
Signals an den ersten Decoder, um zu ermitteln, dass der erste Decoder
fehlerhaft arbeitet, wenn der erste Decoder mit der Erzeugung des
ersten Fehlersignals fortfährt.
Dieses Verfahren umfasst auch den Schritt des Anlegens des ersten
Signals an den zweiten Decoder, um zu ermitteln, dass der erste
Motor fehlerhaft arbeitet, wenn der zweite Decoder das zweite Fehlersignal
erzeugt.
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Ein
Verfahren zum Diagnostizieren von Fehlern in Systemen mit mehreren
verbundenen Motor-Resolver, welche einen ersten Motor mit einem verbundenen
ersten Resolver, einen zweiten Motor mit einem zweiten verbundenen
Resolver und einen Motorcontroller umfassen, der einen ersten Decoder und
einen zweiten Deocder aufweist, umfasst die Schritte des Übertragens
eines ersten Signals von dem ersten Resolver an den ersten Decoder
und des Übertragens
eines zweiten Signals von dem zweiten Resolver an den zweiten Decoder.
Dieses Verfahren umfasst auch die Schritte des Übertragens eines dritten Signals
von dem ersten Resolver an den zweiten Decoder und des Übertragens
eines vierten Signals von dem zweiten Resolver an den ersten Decoder. Nachdem
das erste, zweite, dritte und vierte Signal übertragen wurde, kann ermittelt
werden, ob der erste Decoder, der zweite Decoder, der erste Motor
oder der zweite Motor fehlerhaft arbeitet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird anschließend in Verbindung mit den
folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente bezeichnen, und
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1 eine
schematische Zeichnung eines Systems nach dem Stand der Technik
ist, das mehrere Systeme mit verbundenen Motor-Resolvern aufweist;
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2 eine
schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform einer Einrichtung zum
Diagnostizieren von Fehlern in dem System von 1 ist;
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3 eine
schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform eines Resolversimulators
ist, der in der Einrichtung von 2 umfasst ist;
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4 ein
Flussdiagramm ist, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens
zum Diagnostizieren von Fehlern in dem System von 1 darstellt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das eine weitere beispielhafte Ausführungsform
eines Verfahrens zum Diagnostizieren von Fehlern in dem System von 1 darstellt;
und
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6 ein
Flussdiagramm ist, das noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform
eines Verfahrens zum Diagnostizieren von Fehlern in dem System von 1 darstellt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
nachfolgende genaue Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhafter
Natur und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung und
Verwendungen der Erfindung zu beschränken. Darüber hinaus ist es nicht beabsichtigt,
durch irgendeine Theorie gebunden zu sein, die in dem voranstehenden
Hintergrund der Erfindung oder der folgenden genauen Beschreibung
der Erfindung dargestellt ist.
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1 ist
ein Schema eines Systems 10 nach dem Stand der Technik,
das ein Motor-Resolver-System 100 und ein Motor-Resolver-System 150 umfasst.
Das Motor-Resolver-System 100 umfasst einen Resolver 105,
der mit einem Motor 110 gekoppelt ist. Der Resolver 105 ist
ausgestaltet, um Signale, welche die Betriebskennlinien (z. B. die
Motordrehzahl, den Rotorwinkel, die Signalstärke, die Verbundenheit etc.)
des Motors 110 darstellen, an einen Motorcontroller 120 zu übertragen.
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Auf ähnliche
Weise umfasst das Motor-Resolver-System 150 einen Resolver 155,
der mit einem Motor 160 gekoppelt ist. Auch der Resolver 155 ist
ausgestaltet, um Signale, welche die Betriebskennlinien des Motors 160 darstellen,
an den Motorcontroller 120 zu übertragen.
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Der
Motorcontroller 120 umfasst einen Resolverdecoder 1250 zum
Empfangen von Signalen von dem Resolver 105 und einen Resolverdecoder 1275 zum
Empfangen von Signalen von dem Resolver 155. Die Resolverdecoder 1250 und 1275 sind
jeweils ausgestaltet, um die Betriebskennlinien ihrer jeweiligen
Motoren (über
die Resolver 150 und 155) zu überwachen und um eine Fehlermeldung
zu übertragen,
wenn der Motor 110 bzw. 160 fehlerhaft arbeitet.
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Wenn
die Motoren 110 und 160 fehlerhaft arbeiten, können sie
mindestens einen von mehreren möglichen
Fehlerzuständen
zeigen. Ein Fehlerzustand tritt auf, wenn sich die Motoren 110 und 160 zu schnell
drehen. Dieser Fehlerzustand wird als ein "Spurverlust"-Zustand bezeichnet. Ein Spurverlust-Zustand
wird von den Resolverdecodern 1250 und 1275 detektiert,
wenn die Frequenz der von dem Resolver 105 und/oder 155 übertragenen
Signale größer als
eine vorbestimmte Schwellenwertfrequenz der Signale ist oder wenn
das Resolversignal eine übermäßig große Drehbeschleunigung
zeigt.
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Eine "Signalverschlechterung" ist ein weiterer
Fehlerzustand, der bei den Motoren 110 und 160 auftreten
kann. Ein Signalverschlechterungs-Zustand wird von den Resolverdecodern 1250 und 1275 detektiert,
wenn die Spannungsamplitude von Spitze zu Spitze der von den Resolver 105 und 155 übertragenen
Signale größer als
eine vorbestimmte Schwellenwertspannung ist. Da jeder Resolver normalerweise
zwei Sinuswellenrückkopplungsausgänge und zwei
Kosinusrückkopplungsausgänge um fasst,
kann die Signalverschlechterung entweder aus den Sinus- oder den
Kosinusrückkopplungssignalen
entnommen werden. Wenn zudem die Differenz zwischen den Spannungsamplituden
von Spitze zu Spitze der Sinus- und Kosinussignale größer als
ein vorbestimmter Wert ist, kann der Signalverschlechterungs-Fehler
von dem zugehörigen
Resolverdecoder aufgezeichnet werden.
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Ein
weiterer Fehlerzustand, den die Motoren 110 und 160 erfahren
können,
ist ein "Signalverlust"-Zustand. Ein Signalverlust-Fehlerzustand
wird von den Resolverdecodern 1250 und 1275 detektiert, wenn
die Spannungsamplitude von Spitze zu Spitze der von den Resolver 105 und/oder 155 übertragenen
Signale kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Da jeder
Resolver normalerweise Sinuswellenrückkopplungsausgänge und
Kosinusrückkopplungsausgänge umfasst,
können
die Signalverlust-Fehlerzustände bei
jedem Resolver durch den Verlust der Signalstärke bei einem beliebigen der Rückkopplungsausgänge verursacht
werden, wobei der Extremfall eine unterbrochene Schaltung bei einer
oder mehreren Resolverdrahtverbindungen ist.
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Ein "DC-Vorspannung nicht
im zulässigen Bereich(OOR)"-Zustand (OCR von
Out Of Range) ist ein weiterer Fehlerzustand, den die Resolver 105 und 155 erfahren
können.
Ein DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustand wird detektiert, wenn die DC-Vorspannung
der Signale, die von dem Paar von Sinuswellenrückkopplungsausgängen und/oder
dem Paar von Kosinuswellenrückkopplungsausgängen ausgegeben
werden, entweder zu hoch oder zu niedrig ist. Ein Kurzschlusszustand
mit der Energieversorgung oder der Schaltungsmasse ist ein typischer DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustand, den
die Resolver 105 und 155 erfahren können.
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2 ist
eine schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform
einer Einrichtung 200 zum Diagnostizieren von Fehlern im
System 10. Die Einrichtung 200 kann zum Beispiel
in einen (nicht gezeigten) Kabelbaum zwischen den Resolver 105/155 und
dem Motorcontroller 120 eingebaut sein. Die Einrichtung 200 umfasst
einen Verbinder 202, einen Verbinder 204, einen
Verbinder 206 und einen Verbinder 208, um die
Einrichtung 200 mit dem System 10 lösbar zu
koppeln. Das heißt,
dass der Verbinder 202 ausgestaltet ist, um den Resolver 105 mit
der Einrichtung 200 zu koppeln, der Verbinder 204 ausgestaltet
ist, um den Resolver 155 mit der Einrichtung 200 zu
koppeln, der Verbinder 206 ausgestaltet ist, um den Resolverdecoder 1250 mit
der Einrichtung 200 zu koppeln und der Verbinder 208 ausgestaltet
ist, um den Resolverdecoder 1275 mit der Einrichtung 200 zu
koppeln.
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Die
Einrichtung 200 umfasst auch eine Tauschschaltung 210,
die mit einer Tauschschaltung 220 gekoppelt ist. Die Tauschschaltung 210 ist
so ausgestaltet, dass sie zwischen einer Kopplung mit einem Resolversimulator 300 (siehe 3)
und dem Verbinder 202 selektiv schalten kann. Die Tauschschaltung 220 ist
so ausgestaltet, dass sie zwischen einer Kopplung mit dem Verbinder 206 und
dem Verbinder 208 selektiv schalten kann. Dementsprechend kann
der Resolversimulator 300 oder der Verbinder 202 entweder
mit dem Verbinder 206 oder mit dem Verbinder 208 gekoppelt
werden. Auf ähnliche
Weise kann der Verbinder 206 oder der Verbinder 208 entweder
mit dem Resolversimulator 300 oder dem Verbinder 202 gekoppelt
werden.
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Die
Einrichtung 200 umfasst auch eine Tauschschaltung 230,
die mit einer Tauschschaltung 240 gekoppelt ist. Die Tauschschaltung 230 ist
so ausgestaltet, dass sie zwischen einer Kopplung mit dem Resolversimulator 300 oder
dem Verbinder 204 selektiv schalten kann. Die Tauschschaltung 240 ist so
ausgestaltet, dass sie zwischen einer Kopplung mit dem Verbinder 206 oder
dem Verbinder 208 selektiv schalten kann. Dementsprechend
kann der Resolversimulator 300 oder der Verbinder 204 entweder mit
dem Verbinder 206 oder mit dem Verbinder 208 gekoppelt
werden. Auf ähnliche
Weise kann der Verbinder 206 oder der Verbinder 208 entweder
mit dem Resolversimulator 300 oder dem Verbinder 204 gekoppelt
werden.
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In
der Einrichtung 200 ist auch ein mit den Tauschschaltungen 210, 220, 230 und 240 gekoppelter
Controller 250 umfasst. Der Controller 250 ist auch
mit einem Verbinder 255 gekoppelt, der zur lösbaren Kopplung
der Einrichtung 200 mit dem Motorcontroller 120 ausgestaltet
ist.
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Der
Controller 250 ist ausgestaltet, um in einer Vielzahl von
Betriebsarten zu arbeiten (z. B. einer Lauf/Ankurbel-Betriebsart,
einer Zubehörbetriebsart etc.),
um den Motor 110 (über
den Resolver 105), den Motor 160 (über den
Resolver 155), den Resolverdecoder 1250 und/oder
den Resolverdecoder 1275 zu testen (nachstehend erörtert).
Die Zubehörbetriebsart
ermöglicht
es der Einrichtung 200, die verschiedenen Komponenten der
Einrichtung 200 zu "vertauschen". Das heißt, dass
der Controller 250 ausgestaltet ist, um ein Signal an die
Tauschschaltung 210, 220, 230 und/oder 240 zu übertragen,
welches eine oder mehrere dieser Tauschschaltungen anweist, von
einer Kopplung mit einer Komponente zu einer Kopplung mit einer
anderen Komponente umzuschalten. Beispielsweise kann der Controller 250 ein Signal
an die Tauschschaltung 210 übertragen (wenn sich der Fahrzeugschlüssel in
der Zubehörstellung befindet,
aber nicht in der Lauf/Ankurbelstellung), welches die Tauschschaltung 220 anweist,
von einer Kopplung mit dem Verbinder 206 (d. h. dem Resolverdecoder 1250)
zu einer Kopplung mit dem Verbinder 208 (d. h. dem Resolverdecoder 1275)
umzuschalten. Zu dem im Wesentlichen gleichen Zeitpunkt kann der
Controller 250 die Tauschschaltung 230 anweisen,
von einer Kopplung mit dem Verbinder 204 (d. h. dem Resolver 155)
zu einer Kopplung mit dem Resolversimulator 300 umzuschalten.
Wie der Fachmann erkennt, ist der Controller 250 in der
Lage, Signale an die Tauschschaltung 210, 220, 230 und/oder 240 zu übertragen,
um eine beliebige Kombination einer Kopplung des Resolversimulators 300, des
Resolvers 105 oder des Resolvers 155 mit dem Resolverdecoder 1250 oder
dem Resolverdecoder 1275 zu ermöglichen, wenn er in der Zubehörbetriebsart
arbeitet.
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Zudem
ist der Controller 250 ausgestaltet, um den Resolversimulator 300 gleichzeitig
mit dem Resolverdecoder 1250 (über die Tauschschaltungen 210 und 220)
und dem Resolverdecoder 1275 (über die Tauschschaltungen 230 und 240)
zu koppeln. Hier ist der Resolversimulator 300 in der Lage,
sowohl den Resolver 105 als auch den Resolver 155 zu simulieren,
um die Resolverdecoder 1250 und 1275 gleichzeitig
zu testen. Das heißt,
dass der Controller 250 den Resolver 105 und den
Resolver 155 mit jeweils einem der Resolverdecoder 1250 und 1275 koppeln
kann und dann die Kopplung des Resolvers 105 und des Resolvers 155 auf
den jeweils anderen der Resolverdecoder 1250 und 1275 (über die Tauschschaltungen 220 und 240)
umschalten kann.
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3 ist
eine schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform
des Resolversimulators 300 (siehe 2). Der
Resolversimulator 300 umfasst einen einstellbaren Wellenformgenerator 310,
der ausgestaltet ist, um Wellenformen zu erzeugen (z. B. Rechteckwellen),
die einen Ausgang eines Motors (z. B. des Motors 110 oder 160)
darstellen. Darüber
hinaus kann die Frequenz der von dem Wellenformgenerator 310 erzeugten
Signale eingestellt werden, um einen "Spurverlust"-Fehlerzustand eines Motors (d. h. der
Motor dreht sich zu schnell) oder normale Drehzahlen eines Motors
zu simulieren. Der Ausgang des Wellenformgenerators 310 ist
mit einer Sinuswellenschaltung 320 und einer Kosinuswellenschaltung 330 gekoppelt.
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Die
Sinuswellenschaltung 320 ist ausgestaltet, um ein Paar
von Sinuswellenrückkopplungsausgängen der
Resolver 105 und 155 zu simulieren. Um dies zu
bewerkstelligen, umfasst die Sinuswellenschaltung 320 ein
Tiefpassfilter 3205 mit einem Ausgang, der mit einer Verstärkungseinstellungsschaltung 3310 gekoppelt
ist. Das Tiefpassfilter 3205 und die Verstärkungseinstellungsschaltung 3310 dienen zur
Transformation der von dem Wellenformgenerator 310 erzeugten
Rechteckwellen in Sinuswellen.
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In
der Sinuswellenschaltung 320 ist auch ein Schalter 3215 (z.
B. ein einpoliger Umschalter (SPDT) (SPDT von single pole double
throw)) umfasst, um die Verstärkungseinstellungsschaltung 3210 oder
eine (nachstehend erörterte)
Referenzspannung 340 mit einem Puffer 3320 selektiv
zu koppeln. Die Sinuswellenschaltung 320 umfasst auch eine
Signalmultiplikatorschaltung 3225, die mit dem Ausgang
des Puffers 3220 gekoppelt ist. Der Ausgang der Signalmultiplikatorschaltung 3225 ist
mit einem Addierer 3230 gekoppelt, und der Addierer 3230 ist
mit einer einstellbaren DC-Versatzschaltung 3235 gekoppelt.
Die DC-Versatzschaltung 3335 ist ausgestaltet, um die DC-Vorspannung
der von der Sinuswellenschaltung 320 erzeugten Sinuswellen
einstellbar (entweder automatisch und/oder manuell, zum Beispiel über ein
Potentiometer 3237) zu erhöhen oder zu verringern, um
einen Kurzschluss-Zustand oder einen Nicht-Kurzschluss-Zustand zu simulieren.
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Der
Ausgang des Addierers 3230 ist mit einem Puffer 3248 und
einer Phasenschieberschaltung 3254 gekoppelt. Der Puffer 3248 ist
ausgestaltet, um Signale zu verstärken, die von dem Addierer 3230 empfangen
werden, und der Ausgang des Puffers 3248 ist mit einem
Ausgang 3240 der Sinuswellenschaltung 320 gekoppelt.
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Die
Phasenschieberschaltung 3254 ist ausgestaltet, um die Phase
der Signale, die von dem Addierer 3230 empfangen werden,
um 180° zu
verschieben, und der Ausgang der Phasenschieberschaltung 3254 ist
mit einem weiteren Ausgang 3250 der Sinuswellenschaltung 320 gekoppelt.
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Die
Kosinuswellenschaltung 330 ist ausgestaltet, um ein Paar
von Kosinuswellenrückkopplungsausgängen der
Resolver 105 und 155 zu simulieren. Die Kosinuswellenschaltung 330 umfasst
einen Ausgang eines Tiefpassfilters 3305, der mit einer Phasenschieberschaltung 3307 gekoppelt
ist. Der Ausgang der Phasenschieberschaltung 3307 ist mit einer
Verstärkungseinstellungsschaltung 3310 gekoppelt.
Das Tiefpassfilter 3305, die Phasenschieberschaltung 3307 und
die Verstärkungseinstellungsschaltung 3310 dienen
dazu, die von dem Wellenformgenerator 310 erzeugten Rechteckwellen
(über das
Tiefpassfilter 3305) in Sinuswellen und dann (über die
Phasenschieberschaltung 3307) in Kosinuswellen zu transformieren.
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In
der Kosinuswellenschaltung 330 ist auch ein Schalter 3315 (z.
B. ein einpoliger Umschalter (SPDT)) umfasst, um den Ausgang der
Verstärkungseinstellungsschaltung 3310 oder
eine (nachstehend erörterte)
Referenzspannung 340 mit einem Puffer 3320 selektiv
zu koppeln.
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Die
Kosinuswellenschaltung 330 umfasst auch eine Signalmultiplikatorschaltung 3325 mit
einem Eingang, der mit dem Puffer 3320 gekoppelt ist. Der
Ausgang der Signalmultiplikatorschaltung 3325 ist mit einem
Addierer 3330 gekoppelt, und der Addierer 3330 ist
auch mit einer einstellbaren DC-Versatzschaltung 3335 gekoppelt.
Die DC-Versatzschaltung 3335 ist ausgestaltet, um die DC-Vorspannung der
von der Kosinuswellenschaltung 330 erzeugten Kosinuswellen
einstellbar (entweder automatisch und/oder manuell, zum Beispiel über ein
Potentiometer 3337) zu erhöhen oder zu vermindern, um
einen Kurzschluss-Zustand oder einen Nicht-Kurzschluss-Zustand zu simulieren.
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Der
Ausgang des Addierers 3330 ist mit einem Puffer 3348 und
einer Phasenschieberschaltung 3354 gekoppelt. Der Puffer 3348 ist
ausgestaltet, um Signale zu verstärken, die von dem Addierer 3330 erhalten
werden, und der Ausgang des Puffers 3448 ist mit einem
Ausgang 3340 der Kosinuswellenschaltung 330 gekoppelt.
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Die
Phasenschieberschaltung 3354 ist ausgestaltet, um die Phase
der Signale, die von dem Addierer 3330 empfangen werden,
um 180° zu
verschieben, und der Ausgang der Phasenschieberschaltung 3354 ist
mit einem weiteren Ausgang 3350 der Kosinuswellenschaltung 330 gekoppelt.
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Wie
voranstehend erörtert,
umfasst der Resolversimulator 300 eine Referenzspannung 340,
die über
die Schalter 3215 bzw. 3315 mit dem Puffer 3220 und
dem Puffer 3320 selektiv gekoppelt ist. Die Referenzspannung 340 dient
zur Simulation eines Motors im Ruhezustand (d. h. mit null U/min
drehend). Wegen der Referenzspannung 340 und dem Wellenformgenerator 310 ist
der Resolversimulator 310 in der Lage, Motordrehzahlen
von null U/min bis zu Drehzahlen, die größer als beispielsweise 13000 U/min
sind, zu simulieren. Dies ermöglicht
es dem Resolversimulator 300, den Drehzahlbereich der Motor-Resolver-Systeme 100 und 150 (siehe 1)
zu simulieren.
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Der
Resolversimulator 300 umfasst auch eine Verstärkungsschaltung 350,
die mit der Signalmultiplikatorschaltung 3225 und der Signalmulti plikatorschaltung 3325 gekoppelt
ist. Die Verstärkungsschaltung 350 ist
ausgestaltet, um die Spannungsamplituden der Sinuswellen, die von
der Sinuswellenschaltung 320 erzeugt werden, und der Kosinuswellen,
die von der Kosinuswellenschaltung 330 erzeugt werden,
einzustellen (automatisch und/oder manuell). Das heißt, dass
die Verstärkungsschaltung 350 in
der Lage ist, die Spannungsamplituden von Spitze zu Spitze der Sinuswellen
und/oder der Kosinuswellen einzustellen, um Signalverschlechterungs-Fehlerzustände und/oder
Signalverlust-Fehlerzustände
in Abhängigkeit
davon zu simulieren, ob die Amplituden von Spitze zu Spitze größer als
eine maximale Schwellenwertspannungsamplitude oder kleiner als eine
minimale Schwellenwertspannungsamplitude sind. Darüber hinaus
ist die Verstärkungsschaltung 350 in
der Lage, die Spannungsamplituden von Spitze zu Spitze der Sinuswellen
und/oder der Kosinuswellen so zu manipulieren, dass ein "korrekt funktionierendes" Signal simuliert
wird.
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Um
dies zu bewerkstelligen, umfasst die Verstärkungsschaltung 350 einen
Puffer 3510, der mit den voranstehend erörterten
Signalmultiplikatorschaltungen 3225 und 3325 gekoppelt
ist. Die Verstärkungsschaltung 350 umfasst
auch, dass der Puffer 3510 mit einem Differenzverstärker 3520 gekoppelt
ist. Darüber
hinaus umfasst der Differenzverstärker 3520 einen positiven
Erregungseingang 3524 und einen negativen Erregungseingang 3528 der
Resolverdecoder 105 und 155 (siehe 1).
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Der
Resolversimulator 300 umfasst auch einen Resolverdecoder 360 zur
Selbstkalibrierung des Resolversimulators 300 vor einem
Testen eines Motorcontrollers (z. B. des Motorcontrollers 120).
Der Resolverdecoder 360 ist so ausgestaltet, dass er den Resolverdecodern 1250 und 1275 (siehe 1)
im Wesentlichen gleicht. Zur Selbstkalibrierung des Resolversimulators 300 werden
der Wellenformgenerator 310, die DC-Versatzschaltung 3235, die
DC-Versatzschaltung 3335 und die Verstärkungsschaltung 350 jeweils
so eingestellt, dass der Resolversimulator 300 nicht eine
oder mehrere Fehlerzustände
erzeugt. Das heißt,
dass der Resolversimulator 300 Signale von der Sinuswellenschaltung 320 und
der Kosinuswellenschaltung 330 an den Resolverdecoder 360 ausgibt,
welche einen korrekt funktionierenden Motor darstellen. Da der Resolverdecoder 360 den Resolverdecodern 1250 und 1275 im
Wesentlichen gleicht, wird der Resolversimulator 300 auch
für den Motorcontroller 120 kalibriert.
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Wie
in 3 veranschaulicht ist, ist der Sinuswellenausgang 3240 über einen
Schalter 365 (z. B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem
Eingang des Resolverdecoders 360 oder einem Resolverdecoder
(z. B. den Resolverdecoder 1250 und 1275) des
Motorcontrollers 120 gekoppelt. Auf ähnliche Weise ist der Sinuswellenausgang 3250 über einen Schalter 370 (z.
B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem Eingang des Resolverdecoders 360 oder
mit einem Resolverdecoder des Motorcontrollers 120 gekoppelt.
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Der
Kosinuswellenausgang 3340 ist über einen Schalter 375 (z.
B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem Eingang des Resolverdecoders 360 oder
mit einem Resolverdecoder des Motorcontrollers 120 gekoppelt.
Außerdem
ist der Kosinuswellenausgang 3350 über einen Schalter 380 (z.
B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem Eingang des Resolverdecoders 360 oder
einem Resolverdecoder des Motorcontrollers 120 gekoppelt.
Das heißt,
dass der Sinuswellenausgang 3240, der Sinuswellenausgang 3250,
der Kosinuswellenausgang 3340 und der Kosinuswellenausgang 3350 mit
dem Eingang des Resolverdecoders 360 gekoppelt sind, wenn
der Resolversimulator 300 selbstkalibriert wird, und entweder
mit dem Resolverdecoder 1250 oder 1275 gekoppelt sind,
wenn der Resolversimulator 300 den Resolverdecoder 1250 bzw. 1275 testet.
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Zudem
ist der positive Erregungseingang 3524 über einen Schalter 385 (z.
B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem Ausgang des Resolverdecoders 360 oder
dem Ausgang eines Resolverdecoders des Motorcontrollers 120 gekoppelt.
Der negative Erregungseingang 3528 ist über einen Schalter 390 (z.
B. einen SPDT-Schalter) selektiv mit dem Ausgang des Resolverdecoders 360 oder
dem Ausgang eines Resolverdecoders des Motorcontrollers 120 gekoppelt.
Das heißt,
dass der positive Erregungseingang 3524 und der negative
Erregungseingang 3528 mit dem Ausgang des Resolverdecoders 360 gekoppelt
sind, wenn der Resolversimulator 300 selbstkalibriert wird,
und mit dem Ausgang entweder des Resolverdecoders 1250 oder 1275 gekoppelt sind,
wenn der Resolversimulator 300 den Resolverdecoder 1250 bzw. 1275 testet.
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Während einer
beispielhaften Betriebsart können
verschiedene Eingänge
an den Resolversimulator 300 manuell und/oder automatisch
eingestellt werden, um einen oder mehrere der voranstehend erörterten
Fehlerzustände
oder einen korrekt funktionierenden Zustand zu simulieren, um zu
ermitteln, ob der Motorcontroller (z. B. der Motorcontroller 120)
korrekt funktioniert. Zum Beispiel kann die Frequenz der von dem
Wellenformgenerator 310 erzeugten Signale so erhöht werden,
dass die Ausgänge
des Sinuswellenausgangs 3240, des Sinuswellenausgangs 3250,
des Kosinuswellensausgangs 3340 und/oder des Kosinuswellenausgangs 3350 einen Spurverlust-Fehlerzustand
simulieren. Bei einem weiteren Beispiel kann die DC-Vorspannung
der Ausgänge
des Sinuswellenausgangs 3240 und des Sinuswellenausgangs 3250 und/oder
des Kosinuswellenausgangs 3340 und des Kosinuswellenausgangs 3350 so
eingestellt werden, dass sie zu hoch oder zu niedrig ist, um einen
Kurzschluss-Fehlerzustand zu simulieren. Außerdem kann die von der Verstärkungsschaltung 350 erzeugte
Spannungsverstärkung
so erhöht
oder vermindert werden, dass die Spannungsamplitude von Spitze zu
Spitze der Ausgänge
des Sinuswellen ausgangs 3240, des Sinuswellenausgangs 3250,
des Kosinuswellenausgangs 3340 und/oder des Kosinuswellenausgangs 3350 kleiner
als oder größer als
ein vorbestimmter Schwellenwert sind, um einen Signalverlust- bzw. Signalverschlechterungs-Fehlerzustand
zu simulieren. Zudem können
die Ausgänge
eine Frequenz, eine DC-Vorspannung und eine Spannung von Spitze
zu Spitze umfassen, welche ein korrekt funktionierendes Motor-Resolver-System
simulieren. Dementsprechend ist der Resolversimulator 300 in
der Lage, die voranstehend mit Bezug auf die Motor-Resolver-Systeme 100 und 150 erörterten
mehreren Fehlerzustände
sowie ein korrekt funktionierendes Motor-Resolver-System zu simulieren.
-
4 ist
ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 400 zum
Testen des Systems 10 darstellt. Nachdem das System 10 mit
der Einrichtung 200 gekoppelt ist (z. B. wird der Resolver 105 mit
dem Verbinder 202 gekoppelt, der Resolver 155 wird
mit dem Verbinder 204 gekoppelt, der Resolverdecoder 1250 wird
mit dem Verbinder 206 gekoppelt und der Resolverdecoder 1275 wird
mit dem Verbinder 208 gekoppelt) wird der Resolver 105 zum
Beispiel über
die Tauschschaltungen 210 und 220 mit dem Resolverdecoder 1250 gekoppelt.
Ein Signal von dem Resolver 105 wird an den Resolverdecoder 1250 übertragen
(Schritt 405), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller 120 in
Ansprechen auf das Signal von dem Resolver 105 eine Fehlermeldung überträgt (Schritt 410).
-
Der
Resolver 155 wird zum Beispiel über die Tauschschaltungen 230 und 240 mit
dem Resolverdecoder 1275 gekoppelt. Ein Signal von dem
Resolver 155 wird an den Resolverdecoder 1275 übertragen
(Schritt 415), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller 120 in
Ansprechen auf das Signal von dem Resolver 155 eine Fehlermeldung überträgt (Schritt 420).
-
Der
Resolver 105 wird auch, zum Beispiel über die Tauschschaltungen 210 und 220,
mit dem Resolverdecoder 1275 gekoppelt. Ein Signal von dem
Resolver 105 wird an den Resolverdecoder 1275 übertragen
(Schritt 425), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller 120 in
Ansprechen auf das Signal von dem Resolver 105 eine Fehlermeldung überträgt (Schritt 430).
Auf ähnliche
Weise wird der Resolver 155 auch, zum Beispiel über die
Tauschschaltungen 230 und 240, mit dem Resolverdecoder 1250 gekoppelt.
Ein Signal von dem Resolver 155 wird an den Resolverdecoder 1250 übertragen
(Schritt 435), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller 120 in
Ansprechen auf das Signal von dem Resolver 155 eine Fehlermeldung überträgt (Schritt 440).
-
Sobald
die Schritte 405 bis 440 ausgeführt wurden,
kann ermittelt werden, ob der Resolver 105, der Resolver 155,
der Resolverdecoder 1250, der Resolverdecoder 1275 und/oder
ein Eingang/Ausgang (I/O) oder eine Software des Motorcontrollers 120 fehlerhaft
arbeitet (Schritt 445). Der Resolver 105 und/oder 155 arbeitet
fehlerhaft, wenn der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, die
von einem Decoder zu dem anderen Decoder "springt", wenn der Motorcontroller 120 Signale
von dem Resolver 105 bzw. 155 empfängt. Wenn
zum Beispiel der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1250 Signale von dem Resolver 105 (über die
Tauschschaltungen 210 und 220) empfängt und
auch eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1275 Signale von dem Resolver 105 (nachdem
die Tauschschaltung 220 eine Verbindung mit dem Resolverdecoder 1275 hergestellt
hat), empfängt,
arbeitet der Resolver 105 fehlerhaft. Wenn bei einem weiteren
Beispiel der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1275 Signale von dem Resolver 155 (über die
Tauschschaltungen 230 und 240) empfängt, und
auch eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1250 Signale von dem Resolver 155 (nachdem
die Tauschschaltung 240 eine Verbindung mit dem Resolverdecoder 1275 hergestellt
hat) empfängt,
arbeitet der Resolver 155 fehlerhaft.
-
Der
Resolverdecoder 1250 oder 1275 (oder ein I/O oder
eine Software des Motorcontrollers 120) arbeitet fehlerhaft,
wenn der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, die
nicht von einem Resolverdecoder zu dem anderen Resolverdecoder "springt", wenn die Resolverdecoder 1250 und 1275 Signale
von den Resolver 105 bzw. 155 empfangen. Wenn
zum Beispiel der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1250 Signale von dem Resolver 105 (über die Tauschschaltungen 210 und 220)
empfängt,
und mit dem Übertragen
einer Fehlermeldung fortfährt,
wenn der Resolverdecoder 1250 Signale von dem Resolver 155 empfängt (über die
Tauschschaltungen 230 und 240), arbeitet der Resolverdecoder 1250 fehlerhaft.
Wenn auf ähnliche
Weise der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung überträgt, wenn
der Resolverdecoder 1275 Signale von dem Resolver 105 (über die
Tauschschaltungen 210 und 220) empfängt, und
mit dem Übertragen
einer Fehlermeldung fortfährt,
wenn der Resolverdecoder 1275 Signale von dem Resolver 155 empfängt (über die
Tauschschaltungen 230 und 240), arbeitet der Resolverdecoder 1275 fehlerhaft.
Wenn der Resolver 105, der Resolver 155, der Resolverdecoder 1250 und
der Resolverdecoder 1275 alle korrekt funktionieren, der Motorcontroller 120 aber
fortfährt,
ein Fehlersignal zu übertragen,
arbeitet ein I/O oder die Software des Motorcontrollers 120 fehlerhaft.
-
Wenn
der Resolverdecoder 1250 oder 1275 fehlerhaft
arbeitet, kann der Typ der Fehlfunktion ermittelt werden, die der
Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt (Schritt 450).
Das heißt,
dass der Resolversimulator 300 (und die Tauschschaltungen 210 und 230,
die von dem Controller 250 gesteuert werden) verwendet
werden können,
um herauszufinden, welchen Fehlerzustand/welche Fehlerzustände der Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt.
-
Um
zu ermitteln, ob die Fehlfunktion, die der Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt, mit
der Detektion eines Spurverlust-Fehlerzustands verbunden ist, überträgt der Resolversimulator 300 (nachdem
er mit dem Resolverdecoder 1250 oder 1275 gekoppelt wurde)
ein oder mehrere Signale, die eine Motordrehzahlrate simulieren.
Die Drehzahl kann dann (entweder augenblicklich oder allmählich) erhöht werden,
um eine Beschleunigung, die zu groß ist, oder eine Drehzahlrate,
die größer als
eine maximale Schwellenwertdrehzahl ist, zu simulieren, um zu ermitteln,
ob der Motorcontroller in Ansprechen darauf eine Fehlermeldung überträgt. Wenn
der Motorcontroller 120 in Ansprechen darauf, dass die
simulierte Drehzahl größer als
die maximale Schwellenwertdrehzahl ist, eine Fehlermeldung überträgt, erfährt der
Resolverdecoder 1250 oder 1275 keine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines Spurverlust-Fehlerzustands verbunden
ist. Wenn der Motorcontroller 120 alternativ keine Fehlermeldung
in Ansprechen darauf überträgt, dass
die simulierte Drehzahl größer als
die maximale Schwellenwertdrehzahl ist, erfährt der Resolverdecoder 1250 oder 1275 eine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines Spurverlust-Fehlerzustands verbunden ist.
-
Beim
Ermitteln, ob die Fehlfunktion, die der Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt, mit
der Detektion eines Signalverschlechterungs-Fehlerzustands verbunden
ist, überträgt der Resolversimulator 300 ein
oder mehrere Signale, die eine Spannungsamplitude von Spitze zu
Spitze eines Resolvers simulieren. Die Spannung der simulierten
Signale kann anfänglich
einen korrekt funktionierenden Resolver simulieren. Die Spannung
kann dann (entweder augenblicklich oder allmählich) erhöht werden, um eine Spannung
von Spitze zu Spitze zu simulieren, die größer als eine ma ximale Schwellenwertspannung
ist, um zu ermitteln, ob der Motorcontroller in Ansprechen darauf,
dass die simulierte Spannung größer als
die maximale Schwellenwertspannung ist, eine Fehlermeldung überträgt. Wenn
der Motorcontroller 120 in Ansprechen darauf, dass die
simulierte Spannung größer als
die maximale Schwellenwertspannung ist, eine Fehlermeldung überträgt, erfährt der
Resolverdecoder 1250 oder 1275 keine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines Signalverschlechterungs-Fehlerzustands verbunden
ist. Wenn der Motorcontroller 120 alternativ keine Fehlermeldung
in Ansprechen darauf überträgt, dass
die simulierte Spannung größer als
die maximale Schwellenwertspannung ist, erfährt der Resolverdecoder 1250 oder 1275 eine
Fehlfunktion, die mit der Detektion eines Signalverschlechterungs-Fehlerzustands
verbunden ist.
-
Um
zu ermitteln, ob die Fehlfunktion, die der Resolverdecoder 1250 der 1275 erfährt, mit
der Detektion eines Signalverlust-Fehlerzustands verbunden ist, überträgt der Resolversimulator 300 ein
oder mehrere Signale, die eine Spannungsamplitude von Spitze zu
Spitze eines Resolvers simulieren. Die Spannung der simulierten
Signale kann anfänglich
in dem Spannungsbereich liegen, der einen korrekt funktionierenden
Resolver simuliert. Die Spannung kann dann (entweder augenblicklich
oder allmählich) verringert
werden, um eine Spannung von Spitze zu Spitze zu simulieren, die
kleiner als eine minimale Schwellenwertspannung ist, um zu ermitteln,
ob der Motorcontroller in Ansprechen darauf, dass die simulierte
Spannung kleiner als die minimale Schwellenwertspannung ist, eine
Fehlermeldung überträgt. Wenn
der Motorcontroller 120 eine Fehlermeldung in Ansprechen
darauf überträgt, dass
die simulierte Spannung kleiner als die minimale Schwellenwertspannung
ist, erfährt
der Resolverdecoder 1250 oder 1275 keine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines Signalverlust-Fehlerzustands verbunden
ist. Wenn der Motorcontroller 120 alternativ keine Fehlermeldung
in Ansprechen darauf überträgt, dass
die simulierte Spannung kleiner als die minimale Schwellenwertspannung
ist, erfährt
der Resolverdecoder 1250 oder 1275 eine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines Signalverlust-Fehlerzustands verbunden
ist.
-
Beim
Ermitteln, ob die Fehlfunktion, die der Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt, mit
der Detektion eines DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustands verbunden
ist, überträgt der Resolversimulator 300 ein
oder mehrere Signale, die eine DC-Vorspannung eines Resolvers simulieren.
Die DC-Vorspannung der simulierten Signale kann anfänglich in
einem Bereich von DC-Vorspannungen liegen, der einen korrekt funktionierenden
Resolver simuliert. Die DC-Vorspannung kann dann (entweder augenblicklich
oder allmählich)
erhöht
werden und/oder (entweder augenblicklich oder allmählich) verringert
werden, um eine DC-Vorspannung zu simulieren, die entweder größer als
eine maximale Schwellenwert-DC-Vorspannung
oder eine DC-Vorspannung, die unter einer minimalen Schwellenwert-DC-Vorspannung
liegt, um zu ermitteln, ob der Motorcontroller in Ansprechen darauf
eine Fehlermeldung überträgt. Wenn
der Motorcontroller 120 in Ansprechen darauf, dass die simulierte
DC-Vorspannung größer als
die maximale Schwellenwert-DC-Vorspannung ist und/oder (in Abhängigkeit
davon, ob der maximale oder der minimale DC-Vorspannungs-Schwellenwert oder beide
getestet werden) kleiner als die minimale Schwellenwert-DC-Vorspannung
ist, eine Fehlermeldung überträgt, erfährt der
Resolverdecoder 1250 oder 1275 keine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustands verbunden ist.
Wenn der Motorcontroller 120 alternativ keine Fehlermeldung
in Ansprechen darauf überträgt, dass die
simulierte DC-Vorspannung größer als
die maximale Schwellenwert-DC-Vorspannung und/oder (in Abhängigkeit
davon, ob der maximale oder der minimale DC-Vorspannungs-Schwellenwert oder
beide getestet werden) kleiner als die minimale Schwellenwert-DC-Vorspannung
ist, erfährt
der Resolverdecoder 1250 oder 1275 eine Fehlfunktion,
die mit der Detektion eines DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustands verbunden
ist.
-
Nachdem
der Typ der Fehlfunktion ermittelt ist, kann die Größe der Fehlfunktion
quantifiziert werden (Schritt 455). Die Größe der Fehlfunktion
kann quantifiziert werden, indem eine Schwellenwert-Motordrehzahl
(für einen
Spurverlust-Fehlerzustand), eine Schwellenwertspannung von Spitze
zu Spitze (für
einen Signalverlust-Fehlerzustand oder einen Signalverschlechterungs-Zustand)
oder ein DC-Vorspannungs-Schwellenwert (für einen DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustand)
ermittelt wird.
-
Die
Schwellenwert-Motordrehzahl ist die Motordrehzahl, bei welcher der
Motorcontroller 120 die Fehlermeldung in Ansprechen auf
Signale von dem Resolversimulator 300 überträgt. Um die Schwellenwert-Motordrehzahl
zu ermitteln, wenn ein Spurverlust-Fehlerzustand existiert, kann
der Wellenformgenerator 310 (siehe 3) (entweder
allmählich
oder augenblicklich) so eingestellt werden, dass der Resolversimulator 300 Signale
ausgibt, die variierende Motordrehzahlen simulieren, bis der Motorcontroller 120 das
Fehlersignal überträgt. Die
simulierte Motordrehzahl kann bei einer Drehzahl gestartet werden, die
ein korrekt funktionierendes Resolversignal darstellt, oder bei
einer Drehzahl, die einen Spurverlust-Fehlerzustand darstellt. Die Schwellenwert-Motordrehzahl
kann dann mit der Motordrehzahl verglichen werden, bei welcher der
Motorcontroller 120 die Fehlermeldung übertragen sollte, um den Spurverlust-Fehlerzustand
zu quantifizieren.
-
Die
Schwellenwertspannung von Spitze zu Spitze ist die Spannung, bei
welcher der Motorcontroller 120 die Fehlermeldung in Ansprechen
auf Signale von dem Resolversimulator 300 überträgt. Zur Ermittlung
der Schwellenwertspannung von Spitze zu Spitze, wenn ein Signalverschlech terungs-Fehlerzustand
existiert, kann die Verstärkungsschaltung 350 (siehe 3)
(entweder allmählich
oder augenblicklich) so eingestellt werden, dass der Resolversimulator 300 Signale
ausgibt, die variierende Spannungen von Spitze zu Spitze simulieren,
bis der Motorcontroller 120 das Fehlersignal überträgt. Die
simulierten Spannungen von Spitze zu Spitze können bei einer Spannung gestartet
werden, die ein korrekt funktionierendes Resolversignal darstellt
oder bei einer Spannung, die den Signalverschlechterungs-Fehlerzustand
darstellt. Die Schwellenwertspannung kann dann mit der Spannung
verglichen werden, bei welcher der Motorcontroller 120 die
Fehlermeldung übertragen
sollte, um den Signalverschlechterungs-Fehlerzustand zu quantifizieren.
Auf ähnliche
Weise kann die Verstärkungsschaltung 350 (entweder
allmählich
oder augenblicklich) so eingestellt werden, dass der Resolversimulator 300 Signale
ausgibt, die variierende Spannungen von Spitze zu Spitze simulieren,
um die Schwellenwertspannung von Spitze zu Spitze zu ermitteln,
wenn ein Signalverlust-Fehlerzustand existiert.
-
Die
Schwellenwert-DC-Vorspannung ist die DC-Vorspannung, bei welcher
der Motorcontroller 120 die Fehlermeldung in Ansprechen
auf Signale von dem Resolversimulator 300 überträgt. Um die Schwellenwert-DC-Vorspannung
zu ermitteln, wenn ein DC-Vorspannung-OOR-Fehlerzustand existiert, können die
DC-Versatzschaltung 3235 und/oder die DC-Versatzschaltung 3335 (siehe 3)
(entweder allmählich
oder augenblicklich) so eingestellt werden, dass der Resolversimulator 300 Signale
ausgibt, die variierende DC-Vorspannungen simulieren, bis der Motorcontroller 120 das
Fehlersignal überträgt. Die simulierten
DC-Vorspannungen können
bei einer DC-Vorspannung gestartet werden, die ein korrekt funktionierendes
Resolversignal darstellt, oder einer DC-Vorspannung, die den Kurzschluss-Fehlerzustand
darstellt. Die Schwellenwert-DC-Vorspannung kann
dann mit der DC-Vorspannung verglichen werden, bei welcher der Motorcontroller 120 die
Fehlermeldung übertragen
sollte, um den Kurzschluss-Fehlerzustand zu quantifizieren.
-
Wenn
in dem System 10 eine Fehlfunktion existiert, ist es manchmal
bekannt, welches der Motor-Resolver-Systeme 100 und 150 das
Problem aufweist. Jedoch ist nicht bekannt, ob die Fehlfunktion auf
der Motorseite oder der Motorcontrollerseite liegt. Wenn zum Beispiel
eine Fehlfunktion in dem System 10 existiert, kann es bekannt
sein, dass die Fehlfunktion in dem Motor-Resolver-System 100 liegt,
jedoch ist es nicht bekannt, ob der Resolver 105 oder Resolverdecoder 1250 die
fehlerhaft funktionierende Komponente ist. Bei einem weiteren Beispiel
kann es bekannt sein, wenn eine Fehlfunktion in dem System 10 existiert,
dass die Fehlfunktion in dem Motor-Resolver-System 150 liegt,
jedoch ist es nicht bekannt, ob der Resolver 155 oder der
Resolverdecoder 1275 die fehlerhaft funktionierende Komponente
ist.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 500 zum
Diagnostizieren von Fehlern in dem System 10 darstellt,
wenn es bekannt ist, dass die Fehlfunktion in dem Motor-Resolver-System 100 oder
dem Motor-Resolver-System 150 liegt. Das Verfahren 500 beginnt
mit dem Koppeln eines Resolvers (z. B. des Resolvers 105)
mit einem Resolverdecoder (z. B. dem Resolverdecoder 1275)
(Schritt 505), und mit dem Koppeln eines weiteren Resolvers
(z. B. des Resolvers 155) mit einem weiteren Resolverdecoder
(z. B. dem Resolverdecoder 1250) (Schritt 510).
Ein Signal wird von dem Resolver 105 an den Resolverdecoder 1275 übertragen
(Schritt 515), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller
(z. B. der Motorcontroller 120) eine Fehlermeldung überträgt (Schritt 520).
Es wird auch ein Signal von dem Resolver 155 an den Resolverdecoder 1250 übertragen
(Schritt 525), um zu ermitteln, ob der Motorcontroller 120 eine
Fehlermeldung überträgt (Schritt 530).
-
Sobald
die Schritte 505 bis 525 ausgeführt wurden,
kann ermittelt werden, welcher Motorcontroller oder Resolverdecoder
fehlerhaft arbeitet (Schritt 535). Wenn die von dem Motorcontroller 120 übertragene
Fehlermeldung von einem Resolverdecoder zu dem anderen Resolverdecoder "springt", arbeitet der Motor
fehlerhaft. Wenn die Fehlermeldung nicht von einem Resolverdecoder
zu dem anderen Resolverdecoder springt (d. h. bei dem gleichen Resolverdecoder
bleibt), arbeitet der Resolverdecoder fehlerhaft. Wenn es zum Beispiel
bekannt ist, dass das Motor-Resolver-System 100 fehlerhaft
arbeitet, arbeitet der Resolver 105 fehlerhaft, wenn der
Controller 120 die Fehlermeldung von dem Resolverdecoder 1275 überträgt, nachdem
der Resolver 105 ein Signal an den Resolverdecoder 1275 übertragen
hat und der Resolver 155 ein Signal an den Resolverdecoder 1250 übertragen
hat. Wenn der Controller 120 die Fehlermeldung von dem
Resolverdecoder 1250 überträgt, arbeitet
der Resolverdecoder 1250 fehlerhaft. Wenn es bei einem
Beispiel bekannt ist, dass das Motor-Resolver-System 150 fehlerhaft
arbeitet, arbeitet der Resolver 155 fehlerhaft, wenn der
Controller 120 die Fehlermeldung von dem Resolverdecoder 1250 überträgt; aber
wenn der Controller 120 die Fehlermeldung von dem Resolverdecoder 1275 überträgt, arbeitet
der Resolverdecoder 1275 fehlerhaft.
-
Wenn
der Resolverdecoder 1250 oder 1275 fehlerhaft
arbeitet, kann auf eine Weise, die dem Schritt 450 ähnelt, der
voranstehend mit Bezug auf 4 erörtert wurde,
ermittelt werden, welche der mehreren Fehlerzustände der Resolverdecoder 1250 oder 1275 erfährt (Schritt 540).
Außerdem
kann, sobald der Typ des Fehlerzustands ermittelt ist, die Größe des Fehlerzustands/der
Fehlerzustände
auf eine Weise ermittelt werden, die dem Schritt 455 ähnelt, der
voranstehend mit Bezug auf 4 erörtert wurde (Schritt 545).
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6 ist
ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 600 zum
Diagnostizieren von Fehlern in dem System 10 darstellt.
Das Verfahren 600 beginnt, wobei bekannt ist, dass ein
Motorcontroller (z. B. der Motorcontroller 120) anzeigt,
dass eine Seite A (z. B. das Motor-Resolver-System 100 in 1)
und eine Seite B (z. B. das Motor-Resolver-System 150 in 1)
des Systems 10 fehlerhaft arbeiten (d. h. "schlecht" sind) (Schritt 605).
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Das
Verfahren 600 umfasst auch ein Verbinden des Systems 10 mit
der Einrichtung 200 und ein Tauschen (über die Tauschschaltungen 220 und 240) der
Kopplung der Seiten A und B (Schritt 610). Das heißt, dass
zum Beispiel der Resolver 105 mit dem Resolverdecoder 1275 gekoppelt
wird und der Resolver 155 mit dem Resolverdecoder 1250 gekoppelt wird,
wenn der Resolver 105 ursprünglich mit dem Resolverdecoder 1250 gekoppelt
war und der Resolver 155 ursprünglich mit dem Resolverdecoder 1275 gekoppelt
war.
-
Die
Seite A wird überprüft, um zu
ermitteln, ob sie korrekt funktioniert (d. h. ob sie "gut" ist), und die Seite
B wird überprüft, um zu
ermitteln, ob sie fehlerhaft arbeitet oder schlecht ist (Schritt 615).
Wenn die Seite A korrekt funktioniert und die Seite B fehlerhaft
arbeitet, wird ermittelt, dass der Decoder A (z. B. der Resolverdecoder 1250)
und der Resolver B (z. B. der Resolver 155) korrekt arbeiten
(d. h. "gut" sind) (Schritt 620),
und es wird ermittelt, dass der Decoder B (z. B. der Resolverdecoder 1275)
und der Resolver A (z. B. der Resolver 105) fehlerhaft
arbeiten (d. h. "schlecht" sind) (Schritt 625).
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Die
Seite A wird überprüft, um zu
ermitteln, ob sie fehlerhaft arbeitet, und die Seite B wird überprüft, um zu
ermitteln, ob sie korrekt funktioniert (Schritt 630). Wenn
die Seite A fehlerhaft arbeitet und die Seite B korrekt funktioniert,
wird ermittelt, dass der Decoder B (z. B. der Resolverdecoder 1275)
und der Resolver A (z. B. der Resolver 105) korrekt funktionieren
(d. h. "gut" sind) (Schritt 635),
und es wird ermittelt, dass der Decoder A (z. B. der Resolverdecoder 1250)
und der Resolver B (z. B. der Resolver 155) fehlerhaft
arbeiten (d. h. "schlecht" sind) (Schritt 640).
-
Wenn
die Antwort sowohl bei Schritt 615 als auch bei Schritt 630 NEIN
ist, wird ermittelt, dass die Resolver A und B oder die Decoder
A und B beide fehlerhaft arbeiten (Schritt 645). In dieser
Situation wird ein Resolversimulator (z. B. der Resolversimulator 300)
verwendet, um die Decoder A und B zu überprüfen (Schritt 650)
um zu ermitteln, ob die Decoder A und B beide korrekt funktionieren
(Schritt 655). Wenn die Decoder A und B korrekt funktionieren,
arbeiten beide Resolver A und B fehlerhaft (Schritt 660);
andernfalls arbeiten beide Decoder A und B fehlerhaft (Schritt 665).
-
Obwohl
in der voranstehenden genauen Beschreibung der Erfindung mindestens
eine beispielhafte Ausführungsform
dargestellt wurde, ist festzustellen, dass eine große Anzahl
an Variationen existiert, und dass die mit Bezug auf 4 und 5 beschriebenen
Verfahrensschritte in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden
können
und/oder dass einer oder mehrere Schritte weggelassen werden können. Es
ist auch festzustellen, dass die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind, und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang,
die Anwendbarkeit oder die Ausgestaltung der Erfindung in irgendeiner
Weise zu beschränken.
Stattdessen wird die voranstehende genaue Beschreibung Fachleute mit
einer brauchbaren Anleitung zur Implementierung einer beispielhaften
Ausführungsform
der Erfindung versorgen, wobei es zu verstehen ist, dass bei der Funktion
und Anordnung von Elementen, die bei einer beispielhaften Ausführungsform
beschrieben sind, verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können,
ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den
beigefügten
Ansprüchen und
deren juristischen Äquivalenten
offengelegt ist.