DE102012215571A1

DE102012215571A1 - Schützen von motorantriebssystemen gegenüber stromsensorfehlern

Info

Publication number: DE102012215571A1
Application number: DE102012215571A
Authority: DE
Inventors: S.M. Nayeem Hasan; Steven E. Schulz; David P. Tasky
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-03-28
Also published as: US8867181B2; US20130077194A1; CN103018698A; CN103018698B

Abstract

Es werden Verfahren und Geräte für das Detektieren eines Phasenstrom-Sensorfehlers in einem Vielphasen-elektrischen Motor bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Empfangen eines Eingangs-Drehmomentbefehls T* und Messen eines Satzes von Rückkopplungssignalen des Motors, wobei ein Phasenstrom Ix für jede der Phasen des Motors beinhaltet ist, Erzeugen von Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströmen Id*, Iq* für den Motor, entsprechend zu einem Wert des Eingabe-Drehmomentbefehls T*, Bestimmen eines Gesamtbefehlsstromes Is = [(Iq*)2 + (Id*)2]1/2, Erzeugen eines negativen Folgestroms Ineg, wobei für drei Phasen Ineg = (1/3)[Ia + (α2)Ib + (α)Ic], wobei α = ej2π/3, Kombinieren von Ineg und Is, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is zu liefern, Vergleichen des normierten negativen Folgestroms Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, um das Vorhandensein einer Phasenstrom-Sensorstörung zu bestimmen, und Ausführen einer Steueraktion, wenn Inn > INN* ist.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf den Fehlerschutz in elektrischen Motorantriebssystemen, und spezieller ausgedrückt bezieht sie sich auf die Identifikation von Motor-Phasenstrom-Sensorfehlern und die Abhilfe, um Daten an dem Motorantriebssystem und seinen Komponenten zu verhindern oder abzuschwächen.
HINTERGRUND
Wechselstrom-(AC-)elektrische Motorsysteme, welche durch Gleichstrom-(DC-)Energiequellen mit Leistung versorgt werden, werden heutzutage in breitem Maße benutzt. Elektrische Motorantriebssysteme für Fahrzeuge, bei welchen die DC-Energiequelle eine Batterie ist, sind gut bekannt. Stationäre DC-zu-AC-Motorantriebssysteme werden ebenfalls in breitem Maße benutzt. Die Steuersysteme, welche innerhalb derartiger Antriebssysteme benutzt werden, überwachen und steuern den Strom, welcher durch jede Phase des Vielphasenmotors fließt. Die Stromsensoren, welche in derartigen Systemen benutzt werden, sind nicht immer so genau wie gewünscht, oder ihre Genauigkeit kann sich mit der Zeit ändern, wenn das System älter wird. Steuersysteme entsprechend dem Stand der Technik waren nicht in der Lage, zwischen normalen Betriebsfehlern und Fehlern zu unterscheiden, welche durch Stromsensorfehler verursacht sind. Wenn Sensorfehler oder Störungen unaufgedeckt bleiben, kann das System-Steuerglied und/oder der Antriebsmotor selbst zerstört werden, und Systembenutzer können Gefahren ausgesetzt sein.
Entsprechend ist es wünschenswert, ein verbessertes Steuersystem und Verfahren für das Detektieren von Phasenstrom-Sensorfehlern aufgrund einer Sensorstörung bereitzustellen, und, wo es geeignet ist, eine abhelfende Aktion in Angriff zu nehmen. Zusätzlich ist es wünschenswert, dass das Gerät und Verfahren für das Detektieren derartiger Sensorfehler und das Ergreifen einer abhelfenden Aktion einfach, robust und zuverlässig sind und geeignet sind, bei vorhandenen Systemen nachgerüstet zu werden. Außerdem werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angehängten Ansprüchen offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorausgegangenen technischen Bereich und Hintergrund gegeben werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Es werden ein Verfahren und ein Gerät für das Detektieren eines Phasenstromsensor(38)-Fehlers in einem Vielphasen-elektrischen Motor (26) und das Ergreifen einer geeigneten Aktion bereitgestellt. Ein Eingabe-Drehmomentbefehl T* (43) und ein Satz von Rückkopplungssignalen (60) des Motors (26), welcher einen Phasenstrom Ix für jede der Phasen des Motors (26) beinhaltet, werden empfangen oder gemessen, Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströme Id*, Iq* werden für den Motor (26) entsprechend einem Wert des Eingangs-Drehmomentbefehls T* erzeugt, ein Gesamtbefehlsstrom Is = [(Iq*)² + (Id*)²]^1/2 wird erzeugt, ein negativer Folgestrom Ineg wird aus den erfassten Phasenströmen berechnet, wobei für drei Phasen Ineg = (1/3)[Ia + (α²)Ib + (α)Ic] mit α = e^j2π/3, Ineg und Is werden kombiniert, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is bereitzustellen, der normierte negative Folgestrom Inn wird mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN* verglichen, um das Vorhandensein eines Phasenstromsensor(38)-Fehlers zu bestimmen, und eine Steueraktion wird ausgeführt, wenn Inn > INN*. Die Steueraktion kann eines oder mehrere von folgenden beinhalten: das Einstellen eines Fehlerkennzeichens und/oder das Einstellen eines Diagnosecodes, um die Art des Fehlers anzuzeigen, und/oder das Reduzieren der Phasentreiberspannung Vx und/oder des Phasentreiberstromes Ix, um den Schaden an dem Motor und/oder an den anderen Elementen des Antriebssystems zu verhindern, welche Energie an den Motor liefern, und/oder das Bereitstellen eines sanften oder harten Abschaltens, um das Risiko für Mitarbeiter, Material oder Prozesse, welche zu dem Antriebssystem gehören, welches den Motor enthält, zu minimieren. Ausführungsformen der Erfindung können bei existierenden Antriebssystemen nachgerüstet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird hier nachfolgend in Verbindung mit den folgenden gezeichneten Figuren beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnet, und
1 ein typisches DC-zu-AC-Motorantriebssystem darstellt, welches Elemente nutzt, welche entsprechend dem Stand der Technik bekannt sind, kombiniert mit Elementen, welche entsprechend den Ausführungsformen der Erfindung funktionieren, welche in 2 und 3 dargestellt sind;
2 ein schematisches Funktionsdiagramm zeigt, welches darstellt, wie ein Steuerglied der 1 funktioniert, wobei ein Algorithmus für das Detektieren eines Sensorfehlers oder einer Störung in dem Antriebssystem der 1 beinhaltet ist, entsprechend zu einer Ausführungsform der Erfindung; und
3 ein Ablaufdiagramm ist, welches ein Verfahren für das Detektieren einer Sensorstörung oder eines Fehlers in dem Antriebssystem, welches in 1 und 2 gezeigt wird, darstellt, und das Schützen des Systems vor Schaden, welcher möglicherweise aus einem derartigen Fehler oder einer Störung auftritt, entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist nur beispielhaft in ihrer Art, und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung oder die Anwendung und das Gebrauchen der Erfindung zu begrenzen. Außerdem besteht keine Absicht, an eine beliebige ausgedrückte oder beinhaltete Theorie gebunden zu sein, welche in dem vorhergegangenen technischen Bereich, Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung beinhaltet ist. Die Stromsensorstörung kann zu einem signifikanten Verstärkungs-/Offset-Fehler innerhalb der Stromsensoren führen, welche eine Dreiphasen-Unausgewogenheit in den erfassten Strömen erzeugt. Der tatsächliche Strom in den Phasen kann in dem Fall der Drehmoment- oder Strommodus-Steuerung viel größer als die erfassten Ströme sein. Man hat herausgefunden, dass aufgrund einer Dreiphasen-Unausgeglichenheit in den erfassten Strömen ein negativer Folgestrom auftritt, welcher benutzt werden kann, um das System zu schützen.
1 stellt ein typisches DC-zu-AC-Motorantriebssystem 20, 80 dar, wobei Elemente, welche im Stand der Technik bekannt sind, mit Elementen kombiniert werden, welche entsprechend den Ausführungsformen der Erfindung benutzt werden, welche in 2 und 3 dargestellt sind. Wenn das System der 1 den Algorithmus und das Verfahren ausführt, welche in 2 und 3 entsprechend zu Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, funktioniert das System in einer unterschiedlichen Weise und erreicht Ergebnisse, welche nicht entsprechend dem Stand der Technik gefunden werden. Die Konvention bzw. Vereinbarung wird für das Identifizieren angenommen, als ein ”System 20” der Kombination der Elemente entsprechend dem Stand der Technik der 1, welche entsprechend dem Stand der Technik funktionieren, z. B. basierend auf dem Inhalt des Speichers 33 entsprechend dem Stand der Technik, und das Identifizieren als ”System 80” der Kombination der ähnlichen, jedoch neu programmierten Elemente, welche unterschiedlich funktionieren, beispielsweise basierend auf dem Inhalt des modifizierten Speichers 33', welche in der Art funktionieren, welche entsprechend 2 und 3 entsprechend zu den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt sind. Jene Elemente, welche für Antriebssysteme 20, 80 gebräuchlich sind, werden zusammen diskutiert. Das Antriebssystem 20, 80 beinhaltet eine DC-Quelle 22, eine Befehlseingangsquelle 24, einen elektrischen Motor 26 und ein Steuersystem 28. Das Steuersystem 28 empfängt: (i) DC-Energie Vdc über die Anschlüsse 23, 231 von der DC-Quelle 22, z. B. einer Batterie, und (ii) Befehlseingangssignale (z. B. das befohlene Drehmoment T*) über den Anschluss 25 von der Befehlseingangsquelle 24 und stellt Leistung bereit, um den Betrieb des Motors 26 zu steuern. Vom Benutzer spezifizierte Befehlseingangssignale, welche in den Befehlsquelle-Eingang 24 eingegeben sind, sagen dem Antriebssystem 20, 80, was zu tun ist, d. h. wie sich der Motor 26 verhalten sollte.
Das Steuersystem 28 wandelt die DC-Energie, welche von der DC-quelle 22 empfangen wird, in AC-Energie um, in Antwort auf den (die) Eingangsbefehl(e), welcher (welche) von der Eingangsbefehlsquelle 24 empfangen wird (werden), und liefert die AC-Energie der geeigneten Phase und Größe über Anschlüsse 37 an den Motor 26. Der Bequemlichkeit der Erklärung wegen wird angenommen, dass der Motor 26 ein Dreiphasenmotor ist, welcher die Phasen A, B, C besitzt, jedoch können andere AC-Motoren mit mehr oder weniger Phasen auch in Verbindung mit dem System 80 benutzt werden. Das Steuersystem 28 beinhaltet ein Steuerglied 30, das Antriebsmodul 34, das Leistungsschaltmodul 36 und Strommesselemente 38A, 38B, 38C (insgesamt 38) jeweils für die Phasen A, B bzw. C des Motors 26. Das Treibermodul 34 ist herkömmlicher Art. Das Treibermodul 34 empfängt über den Bus 31 die Phasen-Steuersignale, welche durch das Steuerglied 30 erzeugt sind, und stellt bereit, was immer für ein Pegelverschieben notwendig sein kann, um derartige Antriebssteuersignale auf einen Pegel zu treiben, welcher für den Gebrauch durch das Leistungsschaltmodul 36 geeignet ist, an welches sie über die Anschlüsse 35 gesendet werden, z. B. 351 für die Phase A, Anschluss 352 für die Phase B und Anschluss 353 für die Phase C. Derartige Phasensteuersignale werden auch als Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Signale bezeichnet. Für einen Dreiphasenmotor beinhaltet ein Leistungsschaltmotor 36 typischerweise sechs Leistungsschalteinrichtungen (z. B. 2 für jede Phase), welche die Phasen A, B, C zwischen der lokalen Referenzspannung (z. B. dem neutralen Punkt des Motors) und Vdc schalten, welches durch die DC-Quelle 23 zu geeigneten Zeiten bereitgestellt wird, welche durch die PWM-Signale bestimmt sind, welche von dem Treibermodul 34 empfangen werden. Das Leistungsschaltmodul 36 stellt Pulsphase-Spannungen Va, Vb, Vc auf den Motorphasen A, B bzw. C bereit, z. B. die Phasenspannung Va für die Motorphase A auf dem Anschluss 371, die Phasenspannung Vc für die Motorphase B auf dem Anschluss 372 und Phasenspannung Vc für die Motorphase C am Anschluss 373. Derartige Leistungsschaltmodule sind in der Fachwelt gut bekannt.
Abhängig von der Art des Antriebs- oder Treibersystems, welches benötigt ist, kann (können) das (die) Eingangssignal(e) von der Schnittstelle 24 über den Anschluss 25 Eingangssignale beinhalten, welche, beispielsweise, jedoch nicht eingrenzend, das Drehmoment T* spezifizieren, welches gewünscht wird, durch den Motor 26 bereitgestellt zu werden, oder die Umdrehungsgeschwindigkeit ωr* des Motors 26 in Umdrehungen oder Radian pro Zeiteinheit, welche gewünscht wird, durch den Motor 26 bereitgestellt zu werden, oder einige andere wichtige Parameter für den Gebrauch des Antriebssystems 20, 80. Der Bequemlichkeit der Erklärung wegen und nicht beabsichtigt, eingrenzend zu sein, wird hier nachfolgend angenommen, dass die Befehlseingabequelle 24 einen gewünschten Drehmomentbefehl T* an das Antriebssystem 20, 80 liefert. Der Bequemlichkeit der Beschreibung wegen wird an die Parameter oder Variablen ein Sternchen angefügt, um anzuzeigen, dass eine derartige Variable oder ein derartiger Parameter ein befohlener oder ein Referenzwert ist, im Gegensatz zu einem aktuellen oder gemessenen Wert. Beispielsweise soll die Variable oder der Parameter T* einen gewünschten oder befohlenen Drehmomentwert anzeigen, während die Variable oder der Parameter T ohne ein derartiges Sternchen einen aktuellen Drehmomentwert anzeigen soll. In ähnlicher Weise bezieht sich ωr* auf eine befohlene Rotorgeschwindigkeit, und ωr bezieht sich auf eine entsprechende tatsächliche Rotorgeschwindigkeit des Motors 26. Diese Vereinbarung wird hierin durchweg beibehalten.
Die Stromsensoren 38A, 38b, 38C (insgesamt 38) messen die Ströme Ia, Ib, Ic (insgesamt Ix), welche jeweils durch die Phasen A, B, C des Motors 26 von der DC-Quelle 22 über das Leistungsschaltmodul 36 und die Anschlüsse 37 fließen. Die Signale, welche diese gemessenen Werte repräsentieren, werden über Anschlüsse 39 an das Steuerglied 30 geführt, z. B. ein gemessener Wert, welcher Ia auf dem Anschluss 391 repräsentiert, ein gemessener Wert, welcher Ib auf dem Anschluss 392 repräsentiert, und ein gemessener Wert, welcher Ic auf dem Anschluss 393 repräsentiert. Jedoch werden Fachleute verstehen, dass dies nicht die realen Ströme sind, welche in den Anschlüssen 39 zu dem Steuerglied 30 fließen, sondern nur Signale, welche für die Größe der realen Ströme Ia, Ib, Ic indikativ sind, welche aktuell durch die Anschlüsse 37 zum Motor 26 fließen. Der Term Ix wird benutzt, um sich auf die Phasenströme zu beziehen, und der Term Vx wird benutzt, um sich auf die Phasenspannungen zu beziehen, allgemein oder insgesamt (und die Signale, welche für derartige Phasenströme oder Spannungen repräsentativ sind), wobei x die Werte annimmt, welche für die Anzahl der Motorphasen richtig sind, welche angewendet werden. Beispielsweise würde für eine 2-Phasen-Maschine x zwei Werte (z. B. a, b), für eine 3-Phasen-Maschine drei Werte (z. B. a, b, c), für eine 6-Phasen-Maschine sechs Werte annehmen, und so weiter.
Das Steuerglied 30 besitzt Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle-(I/O- bzw. E/A-)Einheiten 301–306, einen Prozessor 32 und einen Speicher 33, 33'. Der Speicher 33 ist vorgesehen, um sich auf die Speichersteuerung des Betriebs des Systems 20 zu beziehen, welches entsprechend dem Stand der Technik arbeitet, und der Speicher 33' ist vorgesehen, sich auf das Speichersteuern des Betriebes des Systems 80 zu beziehen, welches entsprechend den 2–3 arbeitet. Der Prozessor 32 kann ein einzelner Prozessor, ein Vielkern-Prozessor oder mehrere quasi unabhängige Prozessoren sein, welche sich die Rechenlast des Steuergliedes 30 aufteilen. Die E/A-Schnittstelleneinheiten 301–306 kommunizieren mit dem Prozessor 32 jeweils über die Anschlüsse oder Busse 3011, 3021, 3031, 3041, 3051 bzw. 3061. Die Eingabeschnittstelleneinheit 301 empfängt beispielsweise das T*-Eingangssignal von der Befehlseingangsquelle 24 über den Anschluss oder den Bus 25. Die Eingangsschnittstelleneinheit 302 empfängt Vdc von der DC-Quelle 22 über die Anschlüsse oder die Busse 23 und 231. Die Eingangsschnittstelleneinheit 302 empfängt die Signale, welche Ia, Ib und Ic darstellen, jeweils von den Stromsensoren 38A, 38B, 38C über die Anschlüsse oder Busse 39. Die Eingangsschnittstelleneinheit 304 empfängt die Rotorwinkel-Information θr vom Motor 26 über den Anschluss oder Bus 261. Die Eingabeschnittstelleneinheit 305 empfängt die Rotorgeschwindigkeitsinformation ωr vom Motor 26 über den Anschluss oder Bus 262. Die Eingabeschnittstelleneinheiten 301–305 liefern jegliche Art von Pegelverschieben oder anderer Signalmanipulation, welche notwendig sein kann, um derartige Information mit dem Prozessor 32 kompatibel zu machen. Die Ausgabeschnittstelleneinheit 306 empfängt die Motorphase-Einschaltbefehle von dem Prozessor 32 über den Anschluss oder Bus 3061 und liefert jegliches Pegelverschieben oder eine andere Signalmanipulation, welche erforderlich sein kann, um derartige Instruktionen für das Treibermodul 32 über den Anschluss oder Bus 31 verwendbar zu machen. Die Speicher 33, 33' und der Prozessor 32 sind über den Anschluss oder Bus 331 gekoppelt. Der Bequemlichkeit der Erklärung wegen wird in 1 gezeigt, dass der Prozessor 32 und die Speicher 33, 33' getrennte Elemente sind, welche durch den Anschluss 331 gekoppelt sind, sie können jedoch in anderen Ausführungsformen kombiniert sein. Die eine oder die andere Anordnung ist verwendbar. In einer Ausführungsform der Erfindung empfängt das Steuerglied 30 Rückkopplungsinformationen bezüglich Vdc, Ia, Ib, Ic, θr und ωr, kombiniert diese Informationen, welche die Eigenschaften des Antriebssystems 80 betreffen, welche in dem Speicher 33' gespeichert sind, und benutzt Algorithmen, welche in Verbindung mit 2–3 auch in geeigneter Weise im Speicher 33' gespeichert sind, detektiert, ob ein Sensorfehler oder eine Störung aufgetreten ist oder nicht, und ergreift geeignete Aktion, um den Systemnutzer zu alarmieren und/oder das Antriebssystem 80 vor einem Schaden zu schützen. Während die meisten der individuellen Elemente des Antriebssystems 20, 80, welche in 1 dargestellt sind, entsprechend dem Stand der Technik alt sein können, liefert die Kombination derartiger Elemente mit den Algorithmen, welche in Verbindung mit den 2–3 bestimmt sind, und beispielsweise im Speicher 33' oder anderswo gespeichert sind, ein neues und verbessertes System 80 und ein Verfahren 800, welches in der Lage ist, Sensorstörungen zu detektieren und heilende Aktion zu ergreifen.
2 zeigt ein Schema 40 mit dem Steuerglied des Funktionsdiagramms 42 und dem Algorithmus 44. Das Funktionsdiagramm 42 stellt dar, wie das Steuerglied 30 der 1 die Signale erzeugt, welche auf dem Bus oder Anschluss 31 für das Treibermodul 34 erscheinen und schließlich das Leistungsschaltmodul 36 in die Lage versetzen, Spannungen Va, Vb, Vc und Ströme Ia, Ib, Ic für die Phasen A, B, C des Motors 26 der 1 zu liefern. Der Algorithmus 44 versetzt das Steuerglied 30 in die Lage, den Stromsensorfehler oder die Stromsensorstörung in dem Antriebssystem 80 der 1 zu detektieren und eine heilende Aktion zu ergreifen.
Ein Vielphasen-elektrischer Motor kann mathematisch repräsentiert werden, dass er zwei Achsen der magnetischen Symmetrie besitzt. d. h. eine Direkt-Achse (d) und eine Quadratur-Achse (q), wie dies von Fachleuten verstanden werden wird. Der Betrieb eines derartigen Vielphasen-elektrischen Motors kann durch den entsprechenden Direkt-Achse-Strom Id*, Id repräsentiert werden, welcher geeignet ist, einen Direkt-Achse-Statorfluss ψ_d*, ψ_d und einen Quadratur-Strom Iq*, Iq zu liefern, welcher geeignet ist, einen Quadratur-Statorfluss ψ_q*, ψ_q zu liefern, wobei wie zuvor das Vorhandensein eines * eine befohlene Menge bzw. Größe und das Nichtvorhandensein eines * eine tatsächliche oder gemessene Größe anzeigt, wobei Id und Iq beispielsweise durch die Gleichungen repräsentiert werden: Id = (2/3[(Ia)(cosθr) + (Ib)(cos(θr – 2Π/3)) + (Ic)(cos(θr + 2Π/3))], Gleichung 1 und Iq = 2/3[(Ia)(sinθr) + (Ib)(sin(θr – 2Π/3)) + (Ic)(sin(θr + 2Π/3))], Gleichung 2 wobei θr der Rotorwinkel ist. Wenn tatsächliche oder gemessene Ströme Ia, Ib, Ic und Rotorwinkel θr benutzt werden, liefern die Ergebnisse Id und Iq (d. h. ohne *), und wenn die befohlenen Ströme Ia*, Ib*, Ic* und die Rotorwinkel θr benutzt werden, liefern die Ergebnisse Id* und Iq*. In der Praxis wird die physikalische Beziehung zwischen T, Vdc, ωr und Ia, Ib und Ic experimentell bestimmt, Id und Iq werden berechnet und platziert, beispielsweise in einer Look-up- bzw. Verweistabelle oder äquivalent in einem Speicher, z. B. dem Speicher 33, 33' der 1. Dann können, wie dies im Block 46 der 2 angezeigt wird, für jede gegebene Kombination des Eingangsbefehls 43 (z. B. T*) Vdc und ωr, dann Id* und Iq* aus der Look-up-Tabelle bestimmt werden.
Das Funktionsdiagramm 42 beinhaltet den Teilbereich 48, welcher besitzt: (i) Kombinierglieder 491, 492 (insgesamt 49), welche das Eingangssignal Iq* am Anschluss empfangen, das Eingangssignal Iq am Anschluss 4912, das Eingangssignal Id* am Anschluss 4921 und das Eingangssignal Id am Anschluss 4922, (ii) Proportional-Integral-(PI-)Steuerglieder 501, 502 (insgesamt 50), welche jeweils an die Ausgänge der Kombinierglieder 49 gekoppelt sind, (iii) Kombinationsglieder 411, 412 (insgesamt 51), welche die Ausgangssignale der PI-Steuerglieder 50 auf den Anschlüssen 5111 und 5121 empfangen, und das Eingangssignal {(ωr)(ψ_d*) + (Iq*)(Rs)} am Anschluss 5112 und das Eingangssignal {–(ωr)(ψ_q*) + (Id*)(Rs)) am Anschluss 5122, wobei Rs der Statorwiderstand des Motors 26 ist, und (iv) d, q bis a, b, c-Wandler 52, welche die Ausgangssignale der Kombinierglieder 511, 512, das Eingangssignal ωr am Anschluss 521 und das Eingangssignal θr am Eingang 522 empfangen, und das sich ergebende Signal Va* am Ausgang 523, das Signal Vb* am Ausgang 524 und das Signal Vc* am Ausgang 525, was zu Signalen am Anschluss oder Bus 31 führt (siehe 1), ausreichend, um Va, Vb, Vc an den Anschlüssen 37 an dem Ausgang des Leistungsschaltmoduls 36 zu erzeugen, um Ia, Ib, Ic für die Phasen A, B, C des Motors 26 zu liefern. In einer anderen Weise festgelegt, liefert der Teilbereich 42 des Steuergliedes 30 das Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Signal Da am Ausgang 541, das Signal Db am Ausgang 542 und das Signal Dc am Ausgang 543 (insgesamt 54), welche, wenn sie über das Treibermodul 34 an das Leistungsschaltmodul 36 der 1 geführt werden, Va, Vb, Vc auf den Phasen A, B, C des Motors 26 erzeugen.
Die Rückkopplungssignale 60 zu dem Steuerglied 30 können das Phasenstromsignal Ia am Eingang 601 beinhalten, das Phasenstromsignal Ib am Eingang 602, das Phasenstromsignal Ic am Eingang 603, die Spannung Vdc der DC-spannungsquelle 22 der 1 am Eingang 604, die gemessene Rotorgeschwindigkeit ω_r am Eingang 605 und das gemessene Rotor θ_r am Eingang 606. Andere Signale, welche durch das Steuerglied 30 bearbeitet werden, können deshalb einen Direkt-Achse-Statorfluss (ψ_d*) und einen Quadratur-Statorfluss (ψ_q*) des Motors 26 der 1 beinhalten, ebenso wie einen Statorwiderstand (R_s) davon, wobei diese Werte im Speicher 33, 33' der 1 gespeichert werden können oder schließlich durch den Prozessor 33, basierend auf Daten, welche den Motor 26 betreffen, welche im Speicher 33, 33' gespeichert sind, berechnet werden. Wie durch den Teilbereich 48 des schematischen Diagramms 40 dargestellt wird, ist das Steuerglied 30 für das Bearbeiten der Signale 43 und 60 geeignet, um Phasenspannungen Va, Vc und Vc für die Steuerung des elektrischen Motors 26 zu erzeugen.
Das Steuerglied 30 benutzt auch andere herkömmliche AC-Motor-Steuervariable. Wie dies von Fachleuten gut verstanden werden wird, können die Spannungen und Ströme als Vektoren auf dem d-q-Koordinatensystem repräsentiert werden. Das Steuerglied 30 ist deshalb geeignet, einen Strombefehlswert Id*, Iq*, d. h. einen Strom, welcher an die jeweilige d-Achse und q-Achse geliefert wird, und einen Spannungsbefehlswert Vd*, Vq*, welcher an der jeweiligen d-Achse und q-Achse angelegt ist, basierend auf dem Drehmomentbefehlssignal (z. B. T*) 43 am Eingang 431 und Daten bezüglich des Motors 26, welche in dem Speicher 33, 33' gespeichert sind, zu bestimmen. Der Block 46 des Diagramms 42 zeigt an, dass durch das Empfangen von T* am Eingang 461 hierzu und das Empfangen Vdc am Eingang 462 hierzu und das Empfangen von ω_r am Eingang 463 hierzu derartige Variable in Verbindung mit einer Look-up-Tabelle benutzt werden, um Iq* am Eingang 464 des Blockes 46 und Id* am Eingang 465 des Blockes 46 zu liefern, welche durch Anschlüsse 4641, 4651 jeweils mit dem Block 441 des Teilbereichs 44 in Verbindung stehen. In ähnlicher Weise stehen Ia über den Anschluss 421, Ib über den Anschluss 422 und Ic über den Anschluss 423 zum Block 442 des Teilbereichs 44 in Verbindung. Obwohl der Einfachheit wegen in 1 und 2 nicht gezeigt, werden gewöhnliche Fachleute verstehen, dass verschiedene Wege bestehen, die d-q-Spannung und Stromwerte zu detektieren oder zu messen, wobei das Gebrauchen von Drehmeldern, Stromsensoren, Spannungssensoren etc. beinhaltet sind. Das Steuerglied 30 gibt schließlich einen Satz von Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Signalen 54 (z. B. Da am Ausgang 541, Db am Ausgang 542 und Dc am Ausgang 543) über die Schnittstelle 306 an das Treibermodul 34 und das Leistungsschaltmodul 36 für die Geschwindigkeits- und Drehmomentsteuerung des Motors 26 aus.
Ein Stromsensor-Störungsdetektieralgorithmus entsprechend der vorliegenden Erfindung wird schematisch im Teilbereich 44 der 2 dargestellt, wobei die Phasenströme Ia, Ib, Ic über die Anschlüsse 421, 422, 423 jeweils übertragen werden, und Direkt- und Quadratur-Befehlsströme Id* und Iq* über die Anschlüsse 4641, 4651 jeweils vom Teilbereich 42 zum Algorithmus 44 übertragen werden. 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren 800 für das Detektieren einer Störung oder eines Fehlers in den Stromsensoren 38 im Antriebssystem 80, welches in 1 gezeigt wird, und für das Schützen des Systems 80 gegenüber einem möglichen Fehler, welcher aus einem derartigen Sensorfehler oder einer derartigen Sensorstörung entsteht, darstellt. Der Teilbereich 44 und 3 werden zusammen diskutiert. Das Verfahren 800 beginnt mit dem Start 801 und dem Anfangsschritt 802, wobei Signale für die angezeigten Phasenstrome Ix und Befehlsströme Iq* und Id* erhalten werden. Dies wird über das Steuerglied 30 der 1 oder den Teilbereich 42 der 2 erreicht, welche empfangen: (i) Signale entsprechend zu den Signalausgängen Ix (z. B. Ia, Ib, Ic) der Stromsensoren 38 (z. B. 38A, 38B, 38C) jeweils der 1, (ii) Signale entsprechend dem Drehmomentbefehl T* 43 von der Befehlseingangsquelle 24, Vdc von der DC-Quelle 22, (iii) das Rotorgeschwindigkeitssignal ωr vom Motor 26 oder einer anderen Motorgeschwindigkeitsquelle, und (iv) das Rotorwinkelsignal θr vom Motor 26 oder einer anderen Rotorwinkelquelle. Die Signale entsprechend den Quadratur- und Direkt-Befehlsströmen Iq* und Id* werden innerhalb des Steuergliedes 30 beispielsweise und nicht in der Absicht, eingrenzend zu sein, durch das Extrahieren dieser aus einer Look-up-Tabelle im Speicher 33', wie dies durch Block 46 der 2 angezeigt wird, erzeugt. In der Verfahrensstufe 804 werden die oben notierten Werte gespeichert, z. B. im Speicher 33' oder in irgendeinem anderen Speicher, welcher für das Antriebssystem 80 zugreifbar ist.
Im Verfahrensschritt 806 der 3 und im Block 441 der 2 wird der gesamte Befehlsstrom Is = d(Iq*·Id*) entsprechend der folgenden Gleichung berechnet, Is = [Iq*]² + (Id*)²]^1/2, Gleichung 3 und das Ergebnis Is erscheint am Ausgang 4411 des Blocks 441 und ist auf Wunsch im Speicher gespeichert, z. B. im Speicher 33' der 1. Im Verfahrensschritt 808 der 3 und im Block 442 der 2 wird der negative Folgestrom Ineg = f(Ix) berechnet, in dem Fall eines Dreiphasensystems, entsprechend der folgenden Gleichung: Ineg = (1/3)[Ia + (α²)Ib + (α)Ic], Gleichung 4 wobei α = e^j2π/3,
und Ineg erscheint am Ausgang 4421 und ist auf Wunsch im Speicher gespeichert, z. B. im Speicher 33 der. 1. Wenn es einen signifikanten Fehlersensor gibt, wird ein negativer Folgestrom Ineg aufgrund von unausgeglichenen Dreiphasenströmen kreiert. Die Schritte 806 und 808 und die Blöcke 441, 442 können durchgeführt werden, entweder in einer Reihenfolge oder im Wesentlichen parallel abhängig von der Anzahl der verfügbaren Prozessoren.
Im Verfahrensschritt 810 der 3 und im Block 443 der 2 wird Ineg normiert, d. h. der normierte negative Strom Inn wird berechnet, entsprechend zu der Gleichung: Inn = Ineg/Is Gleichung 5 und erscheint am Ausgang 4431 des Blockes 443. Der Frageschritt 812 der 3 oder der ”Test”-Block 444 der 2 wird dann ausgeführt, wobei bestimmt wird, ob Inn größer ist als ein vorher festgelegter Schwellwert INN*, welcher im Speicher, z. B. im Speicher 33' der 1, gespeichert ist oder nicht. Wenn es keinen signifikanten Sensorfehler gibt, ist Inn in der Nähe von null. Wenn das Ergebnis der Frage Inn > INN* gleich ”NEIN” ist, was anzeigt, das es keinen signifikanten Sensorfehler gibt, dann schleift das Verfahren 800 zurück, wie dies in 3 beispielsweise angezeigt ist, entlang des Pfads 813, um die Schritte 802–810 für aktualisierte Daten zu wiederholen. Oder, wie in 2 dargestellt ist, erscheint eine NEIN-Anzeige am Ausgang 4441 des Testblockes 444, um Block 445 der 2 zu ”wiederholen”, und der Pfeil 446 vom Block 445 der 2 zeigt an, dass die Blöcke 441–444 wiederholt werden, wobei frische Daten benutzt werden. INN* wird auf Wunsch gewählt, um die Herstellungstoleranzen zu berücksichtigen, welche mit den Stromsensoren 38 verbunden sind. Beispielsweise, wenn bekannt ist, dass die Sensoren 38 einen individuellen Fehlerbereich von ungefähr +/–7% besitzen, dann wird INN* auf Wunsch gewählt, um etwas größere Sensorfehler aufzunehmen, vielleicht indem ein Spielraum von 10–15% bereitgestellt wird. Wenn Fehler in mehr als einem Sensor toleriert werden müssen, dann kann INN* auf mehrere Male des individuellen Sensorfehlerbereichs eingestellt werden, indem vielleicht ein Spielraum von 25–30% bereitgestellt wird. Solange wie Inn ≤ INN*, bleibt das Ergebnis der Frage 812 und der Testblock 444 bei ”NEIN”, und das Zurückschleifen 802-812-813-802 etc. und 441–444 etc. wird fortgeführt.
Wenn das Ergebnis der Anfrage 812 ”JA” ist, welches anzeigt, dass ein signifikanter Sensorfehler detektiert wurde, dann kann das Verfahren 800 entlang des Pfades 815-1 zu Schritt 816 fortschreiten, wo eine Störungs- oder ein Fehlerkennzeichen im Speicher eingestellt wird, z. B. im Speicher 33'. Das Verfahren 800 kann dann entlang des Pfades 817-1 zum ENDE 820 fortschreiten. In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren 800 von einem ”JA” als Ergebnis der Anfrage 812 entlang des Pfades 815-2 zum Schritt 818 fortschreiten, wo eine Steueraktion ausgeführt wird, zum Beispiel, um Ia, Ib, Ic zu reduzieren, um ein Beschädigen an dem Leistungsschaltmodul 36 und/oder dem Motor 26 oder aus anderen Gründen vorher auszuschließen, und dann entlang des Pfades 819 zum ENDE 820 fortzuschreiten. In einer noch weiteren Ausführungsform kann das Verfahren 800 über den Pfad 815-1 zum Schritt 816 fortschreiten, wo das Fehler- oder Störungskennzeichen eingestellt wird, und dann entlang des Pfades 817-2 zum Schritt 818 fortschreiten, wo die Steueraktion ausgeführt wird, und dann entlang des Pfades 819 zum Ende 820 fortschreiten. Jegliche vorherige Vorgehensweise ist verwendbar. Derartige Aktionen werden auch in 2 angezeigt, wenn ein ”JA”-Ergebnis am Ausgang 4442 des Testblockes 44 zum Block 448 aufscheint, stellt der Block 448 das Ergebnis ”falls JA, setze Störungskennzeichen und/oder führe Steueraktion aus” dar.
Das Einstellen des Fehler- bzw. Störungskennzeichens im Speicher ist nützlich für das Schützen des Antriebssystems 80 und/oder der Operatoren des Systems 80, ob der Schritt 18 sofort folgt oder nicht, um das System 80 auf AUS zu schalten oder die Stromtreiberinstruktionen zu reduzieren, welche an das Leistungsschaltmodul (PSM) 36 und den resultierenden Phasenstrom Ia, Ib, Ic an den Motor 26 geliefert werden. Wenn der Wert von INN* unterhalb der Pegel des Phasenstromes Ia, Ib, Ic eingestellt wird, was zu einer Beschädigung am PSM 36 oder dem Motor 26 führen könnte, dann kann der Betrieb des Systems 80 fortfahren, z. B. während das Steuerglied 30 nach weiteren Veränderungen von Inn sucht, oder während ein Warnlicht, eine Hupe oder ein anderes Alarmsignal zu dem Systembediener rückgeführt wird, z. B. durch Aufstellen eines Alarmes unmittelbar zu der Befehlseingangsquelle 24. Diese Vorgehensweise ist speziell nützlich, wenn ein unangekündigtes Abschalten (z. B. auf AUS schalten) des Systems 80 an sich Risiken für Personen oder die Einrichtung oder für Prozesse, welche zu dem System 80 gehören, darstellen. Demnach können der Algorithmus 44 und das Verfahren 800 eine große Vielzahl von störungssicheren Abschaltungen oder langsam herunterfahrende oder sanfte Fehlerprotokolle beinhalten, welche beispielsweise vorher den Schaden für sensitive Teile des Systems 80 ausschalten und nicht nur auf PSM 36 und den Motor 26 begrenzt sind, wobei die Sicherheitsanforderungen für Personal oder Produkte oder Materialien, welche zu dem Antriebssystem 80 gehören, angepasst sind. Beispielsweise wenn das Antriebssystem 80 zu einem Fahrzeug gehört, kann das Verfahren 800 ein Fehlerkennzeichen einstellen, welche den Fahrzeugbediener warnt, dass eine Sensorstörung aufgetreten ist, und, wenn eine derartige Störung groß ist oder anhält, dem Bediener rät, sofort Aktion zu ergreifen, um einen sicheren Anhalteplatz zu erreichen. In einem anderen Beispiel, bei welchem das Antriebssystem z. B. ein Antreiben einer Umlaufpumpe ist, welche gefährliches Material kühlt, kann die Steueraktion das Betätigen von Reservekühlsystemen beinhalten oder das Gestatten, den Betrieb fortzusetzen, bei dem gleichen oder einem reduzierten Pegel, um zu gestatten, dass ein manuelles Abstellen bewirkt wird oder das Betriebspersonal den Bereich sicher verlassen kann.
Während wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergegangenen detaillierten Beschreibung präsentiert wurde, sollte gewürdigt werden, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhafte Ausführungsformen nur Beispiele sind und dass es nicht beabsichtigt ist, dass diese den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise begrenzen. Vielmehr wird die vorhergegangene detaillierte Beschreibung Fachleuten eine bequeme Anleitung für das Implementieren der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsform geben. Es sollte davon ausgegangen werden, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und in der Anordnung der Elemente durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den angehängten Ansprüchen und den rechtlichen Äquivalenten davon dargelegt wird.
WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN

1. Verfahren zum Detektieren einer Phasenstrom-Sensorstörung in einer Vielphasen-elektrischen Maschine, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines Eingabe-Drehmomentbefehls T* und Messen eines Satzes von Rückkopplungssignalen der elektrischen Maschine, wobei ein Phasenstrom Ix für jede Phase davon beinhaltet ist; Erzeugen von Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströmen Id*, Iq* für die Maschine, entsprechend zu dem Wert eines Eingabe-Drehmomentbefehls T*; Bestimmen eines Gesamtbefehlsstromes Is = f(Id*·Iq*); Erzeugen eines negativen Folgestromes Ineg = f(Ix); Kombinieren von Ineg und Is, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is zu liefern; Vergleichen des normierten negativen Folgestroms Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, um das Vorhandensein einer Phasenstrom-Sensorstörung zu bestimmen; und Ausführen einer Steueraktion, wenn Inn > INN*.
2. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei die Steueraktion das Einstellen eines Störungskennzeichens beinhaltet, wenn Inn > INN*.
3. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei die Steueraktion das Einstellen eines Diagnosecodes beinhaltet, wobei die Art der Störung angezeigt wird.
4. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren der Phasenströme Ix, welche zu der Maschine fließen.
5. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren der Phasenspannungen Vx, welche an der Maschine angelegt sind.
6. Verfahren zum Detektieren einer Phasenstrom-Sensorstörung in einem Dreiphasen-elektrischen Motor, wobei das Verfahren über ein Motorsteuerglied ausführbar ist, welches für das Steuern des elektrischen Motors geeignet ist, und welches aufweist: Messen eines Eingangs-Drehmomentbefehls T* und Einstellen von Rückkopplungssignalen des elektrischen Motors, wobei ein Phasenstrom Ia, Ib, Ic für jede der drei Phasen des elektrischen Motors beinhaltet ist, und Benutzen des Steuergliedes; Erzeugen von Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströmen Id*, Iq* für den Motor, entsprechend zu einem Wert des eingegebenen Drehmomentbefehls T*; Bestimmen eines Gesamtbefehlsstroms Is = [(Iq*)² + (Id*)²]^1/2; Erzeugen eines negativen Folgestroms Ineg = (1/3)[Ia + (α)Ic], wobei α = e^j2π/3; Kombinieren von Ineg und Is, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is zu liefern; Vergleichen des normierten negativen Folgestroms Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, um das Vorhandensein einer Phasenstrom-Sensorstörung zu bestimmen; und Ausführen einer Steueraktion, wenn Inn > INN*.
7. Verfahren nach Ausführungsform 6, welches ferner aufweist: Einstellen eines Störungskennzeichens, wenn Inn > INN*.
8. Verfahren nach Ausführungsform 7, welches ferner aufweist: auch Einstellen eines Diagnosecodes, welcher die Art der Störung anzeigt.
9. Verfahren nach Ausführungsform 6, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren einer oder mehrerer der Phasenströme, welche zu dem Motor fließen.
10. Verfahren nach Ausführungsform 6, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren von Spannungen Va, Vb, Vc, welche an den Motor angelegt sind.
11. Verfahren für das Schützen eines elektrischen Antriebssystems gegenüber Fehlfunktion einer oder mehrerer Stromsensoren, welche Phasenströmen zu den Wicklungen Wa, Wb, Wc eines Antriebsmotors messen, wobei die Stromsensoren angezeigte Motorphasen-Stromsignale Ia, Ib, Ic liefern, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen von den Stromsensoren angezeigte Motorphase-Stromsignale Ia, Ib, Ic; Empfangen eines Motordrehmomentbefehls T* von einer Befehlseingabequelle; Empfangen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit ωr von dem Motor; Empfangen einer Gleichstrom-(dc-)Spannung Vdc von einer dc-Quelle, welche die Treiberströme zu den Motorwicklungen Wa, Wb, Wc liefert; Verwenden von T*, ωr und Vdc, wobei Werte für den zeitlich sich ändernden Direkt-Achsenbefehlsstrom Id* und den Quadratur-Achsenbefehlsstrom Iq* erhalten werden; Bestimmen von Werten für den Gesamtbefehlsstrom Is = ((Id*)² + (Iq*)²)^1/2; Bestimmen von Werten für den negativen Strom In = (1/3)·(Ia + α²Ib + αIc), wobei α = e^j2π/3 ist; Bestimmen von Werten für den normierten negativen Strom Inn = In/Is; und Vergleichen von Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, und wenn Inn > INN*, Ausführen einer Steueraktion.
12. Verfahren nach Ausführungsform 11, welches ferner aufweist, wenn Inn > (INN*) ist, Reduzieren des Treiberstroms, welcher zu den Motorwicklungen Wa, Wb, Wc fließt.
13. Verfahren nach Ausführungsform 12, wobei der Treiberstrom, welcher zu dem Motorwicklungen Wa, Wb, Wc fließt, von der dc-Spannungsquelle durch Umwandeln der Spannung Vdc in drei mit der Zeit variierende Spannungen Va, Vb, Vc von unterschiedlichen Phasen A, B, C erhalten wird, wobei jede an einer jeweiligen Wicklung Wa, Wb, Wc des Motors angelegt ist, und wobei die Treiberströme, welche zu den Motorwicklungen Wa, Wb, Wc fließen, durch Reduzieren von Va, Vb, Vc reduziert werden.
14. Verfahren nach Ausführungsform 13, wobei die drei mit der Zeit variierenden Spannungen Va, Vb, Vc der unterschiedlichen Phasen A, B, C, welche je an einer jeweiligen Motorwicklung Wa, Wb, Wc angelegt ist, von dem Drehmomentbefehl T* abhängen, und wenn Inn > (INN*), T* aufgeschaltet wird, um Va, Vb, Vc zu reduzieren.
15. Verfahren nach Ausführungsform 14, wobei der Drehmomentbefehl T* wenigstens zum Teil von einem Bediener betätigten Drosselposition abgeleitet wird.
16. Verfahren nach Ausführungsform 11, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN*, Ausführen einer Steueraktion, um ein Fehlerkennzeichen im Speicher einzustellen.
17. Verfahren nach Ausführungsform 16, wobei der Schritt des Ausführens einer Steueraktion das Einstellen eines Fehlerdiagnosecodes im Speicher aufweist.
18. Verfahren nach Ausführungsform 16, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN*, Einstellen eines Fehlerkennzeichens oder eines Anzeigegliedes und dann Reduzieren der Phasenspannungen Va, Vb, Vc.
19. Verfahren nach Ausführungsform 11, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN*, Reduzieren eines oder mehrerer Phasenströme in die Wicklungen Wa, Wb, Wc.
20. Verfahren nach Ausführungsform 11, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN* ist, Ausschalten des Antriebsmotors.

Claims

Verfahren zum Detektieren einer Phasenstrom-Sensorstörung in einer Vielphasen-elektrischen Maschine, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines Eingabe-Drehmomentbefehls T* und Messen eines Satzes von Rückkopplungssignalen der elektrischen Maschine, wobei ein Phasenstrom Ix für jede Phase davon beinhaltet ist; Erzeugen von Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströmen Id*, Iq* für die Maschine, entsprechend zu dem Wert eines Eingabe-Drehmomentbefehls T*; Bestimmen eines Gesamtbefehlsstromes Is = f(Id*·Iq*); Erzeugen eines negativen Folgestromes Ineg = f(Ix); Kombinieren von Ineg und Is, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is zu liefern; Vergleichen des normierten negativen Folgestroms Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, um das Vorhandensein einer Phasenstrom-Sensorstörung zu bestimmen; und Ausführen einer Steueraktion, wenn Inn > INN*.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steueraktion das Einstellen eines Störungskennzeichens beinhaltet, wenn Inn > INN*.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren der Phasenströme Ix, welche zu der Maschine fließen.
Verfahren zum Detektieren einer Phasenstrom-Sensorstörung in einem Dreiphasen-elektrischen Motor, wobei das Verfahren über ein Motorsteuerglied ausführbar ist, welches für das Steuern des elektrischen Motors geeignet ist, und welches aufweist: Messen eines Eingangs-Drehmomentbefehls T* und Einstellen von Rückkopplungssignalen des elektrischen Motors, wobei ein Phasenstrom Ia, Ib, Ic für jede der drei Phasen des elektrischen Motors beinhaltet ist, und Benutzen des Steuergliedes; Erzeugen von Direkt- und Quadratur-Befehlsphasenströmen Id*, Iq* für den Motor, entsprechend zu einem Wert des eingegebenen Drehmomentbefehls T*; Bestimmen eines Gesamtbefehlsstroms Is = [(Iq*)² + (Id*)²]^1/2; Erzeugen eines negativen Folgestroms Ineg = (1/3)[Ia + (α)Ic], wobei α = e^j2π/3; Kombinieren von Ineg und Is, um einen normierten negativen Folgestrom Inn = Ineg/Is zu liefern; Vergleichen des normierten negativen Folgestroms Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, um das Vorhandensein einer Phasenstrom-Sensorstörung zu bestimmen; und Ausführen einer Steueraktion, wenn Inn > INN*.
Verfahren nach Anspruch 4, welches ferner aufweist: Einstellen eines Störungskennzeichens, wenn Inn > INN*.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steueraktion aufweist: Reduzieren einer oder mehrerer der Phasenströme, welche zu dem Motor fließen.
Verfahren für das Schützen eines elektrischen Antriebssystems gegenüber Fehlfunktion einer oder mehrerer Stromsensoren, welche Phasenströmen zu den Wicklungen Wa, Wb, Wc eines Antriebsmotors messen, wobei die Stromsensoren angezeigte Motorphasen-Stromsignale Ia, Ib, Ic liefern, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen von den Stromsensoren angezeigte Motorphase-Stromsignale Ia, Ib, Ic; Empfangen eines Motordrehmomentbefehls T* von einer Befehlseingabequelle; Empfangen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit ωr von dem Motor; Empfangen einer Gleichstrom-(dc-)Spannung Vdc von einer dc-Quelle, welche die Treiberströme zu den Motorwicklungen Wa, Wb, Wc liefert; Verwenden von T*, ωr und Vdc, wobei Werte für den zeitlich sich ändernden Direkt-Achsenbefehlsstrom Id* und den Quadratur-Achsenbefehlsstrom Iq* erhalten werden; Bestimmen von Werten für den Gesamtbefehlsstrom Is = ((Id*)² + (Iq*)²)^1/2; Bestimmen von Werten für den negativen Strom In = (1/3)·(Ia + α²Ib + αIc), wobei α = e^j2π/3 ist; Bestimmen von Werten für den normierten negativen Strom Inn = In/Is; und Vergleichen von Inn mit einem vorher festgelegten Schwellwert INN*, und wenn Inn > INN*, Ausführen einer Steueraktion.
Verfahren nach Anspruch 7, welches ferner aufweist, wenn Inn > (INN*) ist, Reduzieren des Treiberstroms, welcher zu den Motorwicklungen Wa, Wb, Wc fließt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN*, Ausführen einer Steueraktion, um ein Fehlerkennzeichen im Speicher einzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, welches ferner aufweist, wenn Inn > INN*, Reduzieren eines oder mehrerer Phasenströme in die Wicklungen Wa, Wb, Wc.