DE102012223045A1

DE102012223045A1 - Motorantriebssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102012223045A1
Application number: DE102012223045A
Authority: DE
Inventors: Yuji ZUSHI; Yusuke Matsuda; Mitsuyasu Kunihiro
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: JP2013223363A; DE102012223045B4; CN103378771A; US8803456B2; CN103378771B; US20130278191A1; JP5379880B2

Abstract

Es wird eine Motorantriebssteuervorrichtung bereitgestellt, in welcher, falls eine Abnormalität in einer Antriebssteuerschaltung auftritt, Antriebsbefehlssignale, welche die Antriebssteuerschaltung erzeugt, auf einmal unterbrochen werden, so dass ein Wechselstrommotor sicher angehalten werden kann. Eine Überwachungssteuerschaltung und eine Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung sind der Antriebssteuerschaltung bereitgestellt, welche variable Geschwindigkeitssteuerung des mit Strom aus einer Gleichstromantriebsstromquelle über eine Halbleiterbrückenschaltung versorgten Wechselstrommotors übernimmt. Falls eine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung auftritt, werden die Antriebsbefehlssignale, welche die Antriebssteuerschaltung erzeugt, auf einmal unterbrochen. Beim Betriebsstart kooperieren die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung miteinander, um eine Vorab-Prüfung dembezüglich durchzuführen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, basierend auf einem vorgegebenen Zeitplan, und halten den Wechselstrommotor ohne Ausfall an, falls irgendeine Abnormalität während des Betriebs auftritt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei einer Motorantriebssteuervorrichtung für einen Wechselstrommotor, der mit aus einer Gleichstromantriebsstromquelle über eine Halbleiterbrückenschaltung geliefertem Strom geschwindigkeitsvariabel gesteuert ist, und insbesondere auf eine Motorantriebssteuervorrichtung, die mit Überwachungs- und Vorfeld-Prüffunktionen ausgerüstet ist, um den Wechselstrommotor ohne Ausfall zu stoppen, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung zur Vornahme der variablen Geschwindigkeitssteuerung auftritt.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Eine Motorantriebssteuervorrichtung (nachfolgend auch als eine Motorsteuerungsvorrichtung bezeichnet) ist bereits bekannt, die mit einer zusätzlichen Sicherheitsstoppschaltung ausgerüstet ist, und in welcher eine Abnormalität der Sicherheitsstoppvorrichtung selbst detektiert werden kann, bevor die Motorantriebssteuervorrichtung aktiviert wird.
Beispielsweise beinhaltet die in Patentdokument 1 unten beschriebene ”Mit Sicherheitsabschaltschaltung ausgerüstete Motorsteuerungsvorrichtung” eine Gatterantriebsschaltung, die einen Wechselrichter zum Wechselrichten von Gleichstrom in Wechselstrom in Reaktion auf einen Motorantriebsbefehl aus einer externen Vorrichtung auf oberem Level antreibt; eine PWM-Erzeugungsschaltung, die ein der Gatterantriebsschaltung zugeführtes PWM-Signal erzeugt; und eine Sicherheitsstoppschaltung, die zwischen der Gatterantriebsschaltung und der PWM-Erzeugungsschaltung eingefügt ist, wobei die Sicherheitsstoppschaltung einen externen Motorstoppschalter, eine Mehrzahl von Drei-Zustands-Puffern, die das PWM-Signal in Kooperation mit dem Motorstoppschalter unterbrechen, und eine Überwachungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass die Vorrichtung auf oberem Level eine Abnormalität einer solchen Sicherheitsvorrichtung selbst bestimmen kann, beinhaltet.
Die Überwachungsschaltung beinhaltet eine Logikschaltung, an der zumindest eines der Ausgabesignale aus den Drei-Zustands-Puffern eingegeben wird, und die Halbleiterelemente, die mit einem Ausgabesignal aus der Logikschaltung versorgt werden, und basierend auf dem Ausgabesignal ein- und ausgeschaltet werden, und die Vorrichtung auf oberem Niveau wird in die Lage versetzt, eine Abnormalität festzustellen, die in der Sicherheitsvorrichtung selbst auftritt, basierend auf einer Kombination von Ein/Aus-Zuständen des Motorstoppschalters und Ein/Aus-Zuständen des Ausgabesignals aus der Überwachungsschaltung.
Darüber hinaus ist gemäß der in Patentdokument 2 unten beschriebenen ”Motorlufteinlasssteuervorrichtung und Motorlufteinlasssteuerverfahren” die Vorrichtung so konfiguriert, dass sie eine Antriebssteuerschaltung und eine Überwachungssteuerschaltung beinhaltet, auf solche Weise, dass die Antriebssteuerschaltung eine Leitungsantriebsausgabe DR2 in Reaktion auf eine detektierte Ausgabe aus einem Gaspedal-Herunterdrücksensor und einem Lufteinlassklappenöffnungsgradsensor erzeugt und dadurch ein mit einem Motor verbundenes Antriebsschaltelement zum Steuern des Lufteinlassklappenöffnungsgrades steuert. Die Überwachungssteuerschaltung stoppt den Steuerbetrieb des Antriebsschaltelements, basierend auf der Leitungshemmausgabe SP2, wie auch treibt sie ein in einer Motorstromversorgungsschaltung vorgesehenes Stromversorgungsunterbrechungselement an, basierend auf einer Stromversorgungsantriebsausgabe DR1, und ist die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, den Betrieb des Stromversorgungsunterbrechungselementes basierend auf einer Stromversorgungshemmausgabe SP1 zu stoppen.
Weiterhin kann beim Start des Betriebes die Vorrichtung die Effektivität der Stromversorgungshemmausgabe SP1 und der Leitungshemmausgabe SP2 bestimmen, basierend auf Statussignalen ST1 und ST2, und kann die Hemmausgabe löschen, nachdem der Normalbetrieb bestätigt ist. Insbesondere ist die Antriebssteuerschaltung oder Überwachungssteuerschaltung, an die die vorstehenden Statussignale geliefert werden, auf solche Weise konfiguriert, dass die Schaltung die Logikzustände der vorab für jeden Zeitschritt memorisierten Statussignale mit tatsächlichen logischen Zuständen der Statussignale für jeden Zeitschritt vergleicht, und ein Betriebsstartgestattungsmittel enthält, das die Nichtübereinstimmung memorisiert und die Erzeugung der Leitungshemmausgabe oder der Stromversorgungshemmausgabe fortsetzt, wenn die Vergleichsergebnisse einander widersprechen; wenn der Betrieb gestartet wird, bestätigt die Schaltung, dass die Stromversorgungshemmausgabeschaltung und die Leitungshemmausgabeschaltung effektiv funktionieren und löscht nachfolgend jede Hemmausgabe, so dass die Stromversorgungsantriebsausgabe und Leitungsantriebsausgabe effektiv gemacht werden.

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-104187 (1, Zusammenfassung)

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-104187 (1, Zusammenfassung)

Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-285856 (6, Absätze 60-63, Fig. 9, Absatz 0134)
Die ”Mit einer Sicherheitsabschaltschaltung ausgerüstete Motorsteuerungsvorrichtung” gemäß Patentdokument 1, wie oben beschrieben, beinhaltet eine Mehrzahl von Drei-Zustands-Puffern, die in Reihe zwischen dem PWM-Signalgenerator, der die Leitung von Schaltelementen für den Motor steuert, und der Gatterschaltung, welche die Leitung der Schaltelemente steuert, verbunden ist, und den Motor in einer sicheren Weise mittels der Drei-Zustands-Puffer stoppt, die auf einen Befehl aus einem Motorstoppschalter reagieren. Die Steuervorrichtung stellt nicht nur ein Stoppmittel bereit, das kein Kontaktorsteuermittel einsetzt, das die Stromversorgung an den Motor unterbricht, falls irgendeine Abnormalität auftritt, sondern auch feststellt, ob die Mehrzahl von Drei-Zustands-Puffern normal arbeitet oder nicht, und das Ergebnis der Vorrichtung der oberen Ebene berichtet.
Falls jedoch irgendeine Abnormalität im PWM-Signalgenerator selbst auftritt, ist das Problem gewesen, dass die Motorsteuerungsvorrichtung die Drei-Zustands-Puffer nicht durch Detektieren der Abnormalität abschalten kann. Zusätzlich ist ein anderes Problem gewesen, dass eine vorläufige Prüfung nicht diesbezüglich durchgeführt werden kann, ob die Drei-Zustands-Puffer Antriebsbefehlssignale korrekt an sechs Schaltelemente senden, die eine Drei-Phasen-Vollwellenhalbleiterbrückenschaltung bilden, und sie unterbrechen.
Darüber hinaus sind in der ”Motorlufteinlasssteuervorrichtung und Motorlufteinlasssteuerverfahren” gemäß dem oben beschriebenen Patentdokument 2 das Schaltelement zum Unterbrechen der Stromversorgung und das Antriebsschaltelement in einer Stromversorgungsantriebsschaltung für den Motor vorgesehen; die Antriebssteuervorrichtung erzeugt die Leitungssteuerausgabe DR2 an das Antriebsschaltelement und die Stromversorgungshemmausgabe SP1 an das Schaltelement zum Unterbrechen der Stromversorgung; die Überwachungssteuerschaltung erzeugt die Leitungshemmausgabe SP2 an das Antriebsschaltelement und die Versorgungsantriebsausgabe DR1 an das Schaltelement zum Unterbrechen der Stromversorgung; und wenn der Betrieb gestartet wird, überprüft und bestätigt die Steuervorrichtung, dass das Schaltelement zum Unterbrechen der Stromversorgung und das Antriebsschaltelement unbedingt durch die Stromversorgungshemmausgabe SP1 und die Leitungshemmausgabe SP2 ausgeschaltet sind.
Daher kooperieren die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung miteinander, um einen abnormalen Zustand jedes Schaltelements zu detektieren, und falls irgendeine Abnormalität auftritt, werden die Schaltungen in die Lage versetzt, den Motor zu stoppen, indem irgendeines der Schaltelemente abgeschaltet wird; falls jedoch irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung oder der Überwachungssteuerschaltung auftritt, hat es ein Problem dahingehend gegeben, dass alle sechs Schaltelemente, die beispielsweise die Drei-Phasen-Vollwellenhalbleiterbrückenschaltung bilden, nicht auf einmal ausgeschaltet werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein erste Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorantriebssteuervorrichtung bereitzustellen, in der die Antriebssteuerschaltung eines geschwindigkeitsvariable Steuerung eines Wechselstrommotors aufnimmt, der über eine Brückenschaltung mit Strom aus einer Gleichstromantriebsstromversorgung versorgt wird, und falls eine Abnormalität in der Schaltung auftritt, Antriebsbefehlssignale, die die Antriebssteuerschaltung erzeugt, auf einmal unterbrochen werden können, wodurch ein Wechselstrommotor sicher unterbrochen werden kann.
Eine zweite Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorantriebssteuervorrichtung bereitzustellen, in der eine Prüfung vorab durchgeführt werden kann, ob eine Antriebsbefehlssignal-Unterbrechungsschaltung, beim Start des Betriebs normal arbeitet oder nicht, und der Wechselstrommotor unbedingt gestoppt werden kann, falls irgendeine Abnormalität während des Betriebs auftritt.
Eine dritte Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorantriebssteuervorrichtung bereitzustellen, die vorzugsweise konfiguriert ist, dass es ermöglicht wird, einen Schaltbetrieb der Schaltelemente, welche die Halbleiterbrückenschaltung bilden, auch im Vorab-Check zu überprüfen.
Eine Motorantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Halbleiterbrückenschaltung, in der Positivseiten-Schaltelemente, die mit dem Positivseitenanschluss einer Gleichstromantriebsstromquelle verbunden sind, in Reihe mit ihren entsprechenden Negativseiten-Schaltelementen verbunden sind, die mit dem Negativseitenanschluss derselben verbunden sind, und Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe verbunden sind, mit ihren entsprechenden Antriebsanschlüssen eines Wechselstrommotors verbunden sind; und eine Antriebssteuerschaltung, welche sequentiell Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale an die Positivseitenschaltelemente und die Negativseitenschaltelemente erzeugt, und die Variabel-Geschwindigkeitssteuerung des Wechselstrommotors übernimmt. Die Motorantriebssteuervorrichtung umfasst weiter eine Überwachungssteuerschaltung, die wechselseitige Überwachungssignale zu und aus der Antriebssteuerschaltung sendet, einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung jederzeit überwacht, und falls irgendeine Abnormalität detektiert wird, ein erstes Abnormalitätsdetektionssignal zum Initialisieren und Neustarten der Antriebssteuerschaltung erzeugt; und eine Antriebsbefehlssignal-Unterbrechungsschaltung, die in Übertragungspfaden für die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale platziert ist und gleichzeitig alle Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale durch ein erstes Hemmbefehlssignal unterbricht, das die Antriebssteuerschaltung erzeugt, oder durch ein zweites Hemmbefehlssignal, das die Überwachungssteuerschaltung erzeugt.
Darüber hinaus werden Befehlszustandsüberwachungssignale an der Antriebssteuerschaltung und/oder der Überwachungssteuerschaltung eingegeben; die Befehlszustandsüberwachungssignale sind entweder Positivseiten- oder Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung erzeugt, oder Schaltbetriebsüberwachungssignale der Schaltelemente in Reaktion auf den Betriebszustand der Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente. Die Antriebssteuerschaltung erzeugt unmittelbar nach Einschalten oder während eines Betriebspausezeitraums, bei dem zumindest der Wechselstrommotor stoppt, sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale und das erste Hemmbefehlssignal, basierend auf einem vorgegebenen Zeitplan nach Senden eines Prüfstartbefehlssignals an die Überwachungssteuerschaltung. Zusätzlich erzeugt die Überwachungssteuerschaltung nach Empfangen des Prüfstartbefehlssignals das zweite Hemmbefehlssignal in einem vorgegebenen Zeitschlitz, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan.
Weiterhin bestimmt die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung, an denen die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, ob eine logische Änderung der Befehlszustandsüberwachungssignale im vorgegebenen Zeitschlitz stattfindet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Falls die Antriebssteuerschaltung feststellt, dass eine logische Änderung nicht richtig stattfindet, stoppt die Antriebssteuerschaltung die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale und setzt auch die Erzeugung des ersten Hemmbefehlssignals fort; falls die Überwachungssteuerschaltung feststellt, dass die logische Änderung nicht korrekt stattfindet, setzt die Überwachungssteuerschaltung die Erzeugung des zweiten Hemmbefehlssignals fort. Die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung arbeiten miteinander zusammen, um eine Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung durchzuführen. Wenn die Unterbrechungsfunktion normal ist, starten die Steuerschaltungen einen Drehantrieb des Wechselstrommotors; währenddessen, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung während des Betriebs auftritt, wird der Rotationsantrieb des Wechselstrommotors eingestellt, durch das erste oder zweite Hemmbefehlssignal gestoppt zu werden.
Wie oben beschrieben, umfasst eine Motorantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Antriebssteuerschaltung, die mit Strom aus der Gleichstromquelle über die Halbleiterbrückenschaltung versorgt wird und variable Geschwindigkeitssteuerung des Wechselstrommotors übernimmt, die Überwachungssteuerschaltung, die den Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung jederzeit überwacht und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung, die gleichzeitig die Antriebsbefehlssignale, welche die Antriebssteuerschaltung erzeugt, unterbricht, wobei die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung miteinander zusammenarbeiten, um eine Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung durchzuführen. Wenn die Unterbrechungsfunktion normal arbeitet, starten die Schaltungen den Rotationsantrieb des Wechselstrommotors; währenddessen, falls irgendeine Abnormalität der Antriebssteuerschaltung während des Betriebs auftritt, stoppen die Schaltungen den Rotationsantrieb des Wechselstrommotors durch das erste oder zweite Hemmbefehlssignal. Daher, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung während des Betriebs auftritt, selbst falls die Antriebssteuerschaltung keine Funktion des Unterbrechens der Antriebsbefehlssignale aufweist, unterbrechen die Überwachungssteuerschaltung und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung die Antriebsbefehlssignale auf einmal, so dass der Wechselstrommotor gestoppt werden kann, wodurch eine Wirkung des Verbesserns der Sicherheit erzeugt wird.
Darüber hinaus wird überprüft, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, wenn der Betrieb gestartet wird; selbst falls die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung voneinander nicht wissen, was die andere Partei an Befehlssignalen erzeugt, kann das Auftreten jeglicher Abnormalität durch die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung festgestellt werden, an welcher die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden. Daher, da der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung geprüft werden kann, ohne von serieller Kommunikation abzuhängen, wird ein Effekt erzeugt, dass der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung rasch überprüft werden kann, selbst bevor die serielle Kommunikation zwischen der Antriebssteuerschaltung und der Überwachungssteuerschaltung etabliert worden ist, unmittelbar nach Einschalten.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 1;
3 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 1;
4 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern des Betriebs der in 2 gezeigten Schaltung;
5 ist die erste Hälfte eines Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs des Gesamt-Konfigurationsdiagramms in 1;
6 ist die zweite Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs des Gesamt-Konfigurationsdiagramms in 1;
7 ist ein Gesamt-Konfigurationsdiagramm, das Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt;
8 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 7;
9 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 7;
10 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Schaltelementbetriebsdetektionsschaltung in 7;
11 ist die erste Hälfte eines Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung in 7;
12 ist die zweite Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung in 7;
13 ist ein Gesamt-Konfigurationsdiagramm, das Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt;
14 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 13;
15 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 13; und
16 ist die zweite Hälfte eines Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung in 13.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Nachfolgend wird 1, die ein Gesamt-Konfigurationsdiagramm ist, das Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, erläutert. In 1 steuert eine Motorantriebssteuervorrichtung 100A einen Fahrzeugmotor und übernimmt die Antriebssteuerung eines Traktionsmotors in beispielsweise einen Hybridfahrzeug, das im Wesentlichen eine Antriebssteuerschaltung 120A enthält, welche die Rotationssteuerung des Motors und des Traktionsmotors übernimmt, eine Überwachungssteuerschaltung 130A, die mit der Antriebssteuerschaltung kooperiert und die einander überwachen, eine Halbleiterbrückenschaltung 140A, die Strom dem Traktionsmotor zuführt, eine Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A und eine Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A.
Eine Fahrzeugbatterie, die als eine Niederspannungsstromquelle 10 von beispielsweise 12 V Gleichstrom dient, ist außerhalb der Motorantriebssteuervorrichtung 100A montiert, der negativseitige Anschluss der Batterie ist mit einer Fahrzeugkarosserieerdung 11 verbunden und deren positivseitiger Anschluss ist mit der Motorantriebssteuervorrichtung 100A über einen Ausgangskontakt eines Stromversorgungsrelais 12 verbunden, das in Reaktion auf einen nicht gezeigten manuellen Stromschalter arbeitet, so dass die Motorantriebssteuervorrichtung 100A mit Strom versorgt werden kann.
Eine erste Gruppe von Eingangssensoren 13a beinhalten beispielsweise analoge Sensoren, wie etwa einen Gaspedalpositionssensor und einen Drosselpositionssensor, oder Öffnungs- und Schließsensoren, wie etwa einen Motorrotationssensor, und jene sind mit Eingangsanschlüssen der Antriebssteuerschaltung 120A über eine nicht gezeigte erste Eingangsschnittstellenschaltung verbunden.
Eine zweite Gruppe von Eingangssensoren 13b beinhaltet beispielsweise Analogsensoren, wie etwa einen Motorwassertemperatursensor und Kraftstoffsensor zum Messen der Kraftstoffmenge, oder Öffnungs- und Schließsensoren, wie etwa einen Getriebegangschaltsensor und Klimaanlagenschalter, und jene sind mit Eingangsanschlüssen der Überwachungssteuerschaltung 130A über eine nicht gezeigte zweite Eingangsschnittstellenschaltung verbunden.
Eine erste Gruppe elektrischer Lasten 14a beinhaltet beispielsweise elektrische Lasten zum Steuern des Motors, wie ein elektrisches Ventil für Kraftstoffeinspritzung, eine Zündspule (nur für Benzinmotoren) und einen Motor zum Steuern des Öffnungsgrades der Lufteinlassklappe, und jene sind mit Ausgangsanschlüssen der Antriebssteuerschaltung 120A über eine nicht gezeigte erste Ausgangsschnittstellenschaltung verbunden.
Eine zweite Gruppe elektrischer Lasten 14b beinhaltet beispielsweise eine elektromagnetische Kupplung für eine Klimaanlage und Stromrelais zum Zuführen von Strom an verschiedene elektrische Lasten, und jene sind mit Ausgangsanschlüssen der Überwachungssteuerschaltung 130A über eine nicht gezeigte zweite Ausgangsschnittstellenschaltung verbunden.
Eine Gleichstromversorgungsquelle 15 ist eine Hochspannungsfahrzeugbatterie mit einer Spannung von beispielsweise 400 V Gleichstrom und über die Halbleiterbrückenschaltung 140A mit Antriebsanschlüssen U, V und W eines Drei-Phasen-Wechselstrommotors 16, der der Traktionsmotor ist, verbunden.
Eine Spannungsregulatorschaltung 110, der Strom aus der Niederspannungsstromquelle 10 zugeführt wird und die eine regulierte Steuerspannung Vcc von beispielsweise 5 V Gleichstrom erzeugt, wird innerhalb der Motorantriebssteuervorrichtung 100A vorgesehen und liefert Strom an verschiedene Teile, einschließlich der Antriebssteuerschaltung 120A, der Überwachungssteuerschaltung 130A und nicht gezeigten Schnittstellenschaltungen.
Die Stromumwandlungsvorrichtung 120A beinhaltet eine Haupt-CPU 121, die ein Mikroprozessor ist, einen RAM-Speicher 122 für Betriebsverarbeitung, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 123a, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, und einen Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130A beinhaltet eine Steuerlogikschaltung 131A, die ein Ersatz eines Mikroprozessors ist, einen Hilfs-RAM-Speicher 132 als temporären Speicher und einen Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind. Die Steuerlogikschaltung 131A beinhaltet keinen Programmspeicher, sondern ist Hardware beinhaltend konfiguriert, ein vorgegebenes Ausgangssignal in Reaktion auf ein vorgegebenes Eingangssignal zu erzeugen.
Ein Überwachungstimer 135 überwacht die Impulsbreite eines ersten Überwachungssignals WDS1, das die Haupt-CPU 121 erzeugt, und wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum verstrichen ist, der eine vorgegebene Zeit übersteigt, wird der Timer eingestellt, um ein erstes Rücksetzbefehlssignal RST1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND und Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD, die als wechselseitige Überwachungssignale dienen, die aus mehreren Bits bestehen, werden in Abfolge zwischen dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 gesendet und ein Kommunikationssynchronisationssignal CLK wird aus der Antriebssteuerschaltung 120A an die Überwachungssteuerschaltung 130A als ein Kommunikationssteuersignal für die serielle Transmission gesendet.
Darüber hinaus wird ein Prüfstartbefehlssignal STRT aus der Antriebssteuerschaltung 120A an die Überwachungssteuerschaltung 130A als ein Timing-Signal zum Starten der später beschriebenen Startvorgang-Prüfung gesendet. Zusätzlich detektiert die Überwachungssteuerschaltung 130A die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf die aus der Antriebssteuerschaltung 120A gesendeten Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND, bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität der Aufwärtsstreckenkommunikation, sendet auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120A und bestimmt auch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität von Frage und Antwort diesbezüglich, ob die zur Frageinformation korrespondierende Antwortinformation mit einer vorgegebenen korrekten Information übereinstimmt. Falls irgendeine Abnormalität der Abwärtsstreckenkommunikationsdaten oder von Frage und Antwort auftritt, ist die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, ein erstes Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Weiterhin detektiert die Antriebssteuerschaltung 120A die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD, die aus der Überwachungssteuerschaltung 130A gesendet werden, und bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität bei der Aufwärtsstreckenkommunikation. Falls irgendeine Abnormalität bei der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, ist die Steuerschaltung in der Lage, ein zweites Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 zu erzeugen und die Überwachungssteuerschaltung 130A zu initialisieren und neu zu starten.
In der Halbleiterbrückenschaltung 140A sind mit dem Positivanschluss der Gleichstromversorgungsquelle 15 verbundene positivsseitige Schaltelemente UP, VP und WP in Reihe mit ihren entsprechenden negativseitigen Schaltelementen UN, VN und WN verbunden, die mit dem negativseitigen Anschluss derselben verbunden sind, und sind Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe geschaltet sind, mit entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors 16 verbunden.
Die später in 2 beschriebene Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A wird mit positivseitigen und negativseitigen Antriebsbefehlssignalen UP1, VP1 und WP1 und UN1, VN1 und WN1, welche die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, versorgt, und erzeugt positivseitige Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 und negativseitige Befehlsausgabesignale UN3, VN3 und WN3, welche Schließschaltungsbefehlssignale sind, an die positivseitigen Schaltungselemente UP, VP und WP bzw. die negativseitigen Schaltungselemente UN, VN und WN.
Wenn jedoch der Logikwert eines kompositen Hemmbefehlssignals STP, das an der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A eingegeben wird, ”1” ist, werden die Logikwerte aller Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3, sowie UN3, VN3 und WN3 ”0”, unabhängig von den logischen Zuständen der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, so dass ein Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WB, sowie UN, VN und WN erteilt wird.
Zusätzlich werden die positivseitigen und negativseitigen Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 an die Antriebssteuerschaltung 120A als Befehlszustandsüberwachungssignale rückgekoppelt; jedoch können diese Befehlszustandsüberwachungssignale an der Überwachungssteuerschaltung 130A eingegeben werden, wie durch die gestrichelten Linien gezeigt, und durch die Überwachungssteuerschaltung überwacht werden.
Ein erstes Hemmbefehlssignal STP1, zweites Hemmbefehlssignal STP2 und drittes Hemmbefehlssignal STP3 werden an ein logisches Summenelement 170 eingegeben, welches das komposite Hemmbefehlssignal STP erzeugt. Wenn eines der Hemmbefehlssignale zu logisch ”1” wird, werden alle Ausgabesignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A zu logisch ”0”, so dass der Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WP, sowie UN, VN und WN erteilt wird.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1, welches die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, ist die logische Summe eines ersten Test-Hemmbefehlssignals TST1, das nachfolgend der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT und des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2 erzeugt wird; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konfiguration durch die Dioden 174 und 157 so verbunden, dass die Überwachungssteuerschaltung 130A weder initialisiert noch neu gesteuert wird, selbst falls das erste Test-Hemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird.
Das zweite Hemmbefehlssignal STP2, welches die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt, ist die logische Summe eines zweiten Test-Testbetriebsbefehl TST2, das nachfolgend der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des Rücksetzbefehlssignals RST1, an die Haupt-CPU 121; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konfiguration durch die Dioden 71, 172 und 173 so verbunden, dass die Antriebssteuerschaltung 120A weder initialisiert noch neu gestartet wird, selbst falls das zweite Test-Hemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird.
Die später in 3 beschriebene Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A beinhaltet Speicherelemente für jede Phase, welche Überstrom memorisieren, wenn einmal Überstromdetektionselemente, die für jede Phase vorgesehen sind, in Betrieb genommen werden. Falls irgendeines der Speicherelemente für jede Phase einen Überstrom memorisiert, erzeugt die Überstromauftrittsspeicherschaltung das dritte Hemmbefehlssignal STP3 und werden die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 gleichzeitig durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A unterbrochen.
Das dritte Hemmbefehlssignal STP3 wird auch an die Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben; die Haupt-CPU 121 unterbricht, falls irgendein Überstrom erfasst wird, die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, und erzeugt auch ein Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, um so in den Speicherelementen innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A gehaltenen Speicher rückzusetzen.
Die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt auch ein drittes Test-Hemmbefehlssignal TST3 in einem Zeitschlitz, welcher der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, zwingt die Speicherelemente innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A, einen Überstromauftrittszustand zu memorisieren und bestätigt dann den Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A.
Zusätzlich, falls das zweite Hemmbefehlssignal TST2, welches die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt, nicht nur an das logische Summenelement 170 eingegeben wird, sondern auch an die Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben wird, kann die Antriebssteuerschaltung 120A einen Teil des Betriebszustands der Überwachungssteuerschaltung 130A überwachen.
2, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 1 ist, wird als Nächstes erläutert. In 2 ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A konfiguriert, indem die Positivseitengatterelemente 151A und die Negativseitengatterelemente 152A mit den entsprechenden U-, V- und W-Phasen verbunden sind. Wenn das komposite Hemmbefehlssignal STP zu logisch ”1” gemacht wird, werden die logischen Ausgangswerte der Positivseitengatterelemente 151A und der Negativseitengatterelemente 152A jeder Phase ”0”, was als die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3, sowie UN3, VN3 und WN3 ausgegeben wird.
Das komposite Hemmbefehlssignal STP wird als ein Gattersignal an einen der Eingangsanschlüsse jedes der Positivseitengatterelemente 151A und jedes der Negativseitengatterelemente 152A eingegeben, und auch werden Zwischenantriebsbefehlssignale UP2, VP2 und WP22 sowie UN2, VN2 und WN2, welche eine Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160a erzeugt, an den anderen Eingangsanschlüssen jedes Gatterelements eingegeben.
Die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160a beinhaltet Positivseitengatterelemente 161A und Negativseitengatterelemente 162A, die für jede Phase vorgesehen sind; eines der Positivseitengatterelemente 161A macht aus dem logischen Produkt des Positivseitenantriebsbefehlssignals UP1 und des umgekehrten Logiksignals des Negativseitenantriebsbefehlssignals UN1 ein Zwischenantriebsbefehlssignal UP2; eines der Negativseitengatterelemente 162A macht ein Zwischenantriebsbefehlssignal UN2 aus dem logischen Produkt des umgekehrten Logiksignals des Positivseitenantriebsbefehlssignals UP1 und des Negativseitenantriebsbefehlssignals UN1; und das Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignal UP2 und das Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignal UN2 werden dazu gebracht, nicht gleichzeitig zu logisch ”1” zu werden.
Dasselbe kann von den Antriebsbefehlssignalen VP1 und VN1, sowie WP1 und WN1, und den Zwischenantriebsbefehlssignalen VP2 und VN2 sowie WP2 und WN2 gesagt werden; selbst falls die Antriebsbefehlssignale UP1 und UN1, VP1 und VN1 und WP1 und WN1 derselben Phase fehlerhafter Weise gleichzeitig logisch ”1” werden, werden die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2 und UN2, VP2 und VN2 sowie WP2 und WN2 derselben Phase nicht dazu gebracht, gleichzeitig zu logisch ”1” zu werden.
Als Nächstes wird 3, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 1 ist, erläutert. In der Halbleiterbrückenschaltung 140A in 3, in der die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP in Reihe mit den Negativseitenschaltelementen UN, VN bzw. WN verbunden sind, sind die Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN, die Feldeffektleistungstransistoren sind, mit Spiegelschaltungen versehen, in denen ein Teil des Drainstroms verzweigt und es wird gestattet, dass Strom eines Hundertstels des Drainstroms über Stromdetektionswiderstände 141 fließt, welche mit den jeweiligen Stromspiegelschaltungen verbunden sind.
Licht emittierende Dioden 142, die in Reihe mit ”Dropper”-Dioden 144 verbunden sind, sind parallel mit den entsprechenden Stromdetektionswiderständen 141 verbunden und darüber hinaus sind Phototransistoren 143, die Überstromdetektionselemente für jede Phase sind, mit den Licht emittierenden Dioden 142 integriert, um Photokoppler zu bilden.
Zusätzlich nimmt eine Antriebsgatterschaltung 149 als Eingangssignale die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A erzeugt, auf, und liefert ein Schließschaltungssignal an die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente UP, VP und WP sowie UN, VN und WN; die Schaltung ist durch eine nicht gezeigte Licht isolierende Schaltung isoliert.
Die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A beinhaltet Speicherelemente 184A für jede Phase, welche mit der zugeführten Steuerspannung Vcc arbeiten und wird eingestellt, ein Überstromauftreten zu memorisieren, wenn die Transistoren 181 durch Basiswiderstände 182 eingeschaltet werden, die in Reihe mit den Phototransistoren 143 verbunden sind.
Zusätzlich sind Offenschaltungsballastwiderstände 183 zwischen dem Emitter und der Basis entsprechender Transistoren 181 verbunden. Wenn durch die Phototransistoren 143 fließende Ströme klein sind, werden die Transistoren 181 ausgeschaltet; daher kann die Erzeugung von Speicherbefehlen an die Speicherelemente 184A für jede Phase verhindert werden. Eine logische Summenschaltung 185 wird in die Lage versetzt, die durch die Speicherelemente 184A memorisierten Signale für jede in ihren entsprechenden U-, V- und W-Phasen bereitgestellte Phase logisch zu summieren und dann das Ergebnis als das dritte Hemmbefehlssignal STP3 auszugeben.
Darüber hinaus wird das Versuchshemmbefehlssignal TST3, welches die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, an den Setzeingangsanschlüssen der Speicherelemente 184A für jede Phase eingegeben, das als ein Signal dient, das den Speicherelementen 184A für jede Phase hilft, ein Speichersignal in einer simulierten Weise zu erzeugen, wenn die Phototransistoren 143 nicht leitend sind. Ein Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, wird an Rücksetzeingangsanschlüssen der Speicherelemente 184A für jede Phase eingegeben, das als ein Signal dient, welches die Speicherzustände der Speicherelemente 184A für jede Phase zwangsweise rücksetzt, durch einen Speicherbefehl aus dem Versuchshemmbefehlssignal TST3, oder durch Leitung des Phototransistors 143.
Nachfolgend wird der Betrieb der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, die wie in 1 gezeigt konfiguriert ist, im Detail unter Verwendung von in 4 und 6 gezeigten Zeitdiagrammen erläutert.
Zuerst, wenn ein nicht gezeigter manueller Schalter in 1 geschlossen wird, wird der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geschlossen, wird Strom zur Motorantriebssteuervorrichtung 100A geliefert, erzeugt dann die Spannungsregulatorschaltung 110 eine vorgegebene Steuerspannung Vcc und beginnen dadurch die Haupt-CPU 121 und die Steuerlogikschaltung 131A ihren Betrieb. Wenn die Haupt-CPU 121 ihren Betrieb aufnimmt, wird eine Anfangsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A durchgeführt, die der später in 5 und 6 beschriebenen Prozedur folgt. Wenn das Prüfergebnis normal ist, werden erste und zweite Gruppen von elektrischen Lasten 14a und 14b und der Wechselstrommotor 16 in Reaktion auf den Betriebszustand der ersten und zweiten Gruppe von Sensoren 13a und 13b und den Inhalten des vorab in den Programmspeicher 123A geschriebenen Programms angetrieben und gesteuert.
Darüber hinaus werden aus der zweiten Gruppe von Sensoren 13b erhaltene Eingangssignale als die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD aus dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 an Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 gesendet; werden Antriebssteuersignale an die zweite Gruppe von elektrischen Lasten 14b als die Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND aus dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 an den Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 gesendet. Signalübertragungen zwischen dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 werden miteinander durch das Kommunikationssynchronisationssignal CLK synchronisiert.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100A überwacht die Überwachungssteuerschaltung 130A einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung 120A. Falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120A auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzsignal RST1, um die Antriebssteuerschaltung 120A zu initialisieren und neu zu starten. Zusätzlich, wenn das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzsignal RST1 erzeugt wird, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommoter 16 auf einmal durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A unterbrochen.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100A überwacht die Antriebssteuerschaltung 120A einen Betriebszustand der Überwachungssteuerschaltung 130A in umgekehrter Weise. Falls irgendeine Abnormalität in der Überwachungssteuerschaltung 130A auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung 120A das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2, um die Überwachungssteuerschaltung 130A zu initialisieren und neu zu starten. Zusätzlich, wenn das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 erzeugt wird, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommoter 16 auf einmal durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A unterbrochen.
Als Nächstes wird 4, welche das Zeitdiagramm zum Erläutern des Betriebs der in 2 gezeigten Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A ist, erläutert.
4(A) ist eine Wellenform des Positivseitenantriebsbefehlssignal UP1, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, die ein Beispiel zeigt, in welchem der Logikpegel des Signals ”H” im ersten Zeitschlitz t1 ist, ”L” im zweiten Zeitschlitz t2 ist und ”H” im dritten Zeitschlitz t3 ist.
4(B) ist eine Wellenform des Negativseitenantriebsbefehlssignal UN1, von derselben Phase, welche die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, wie ein Beispiel zeigt, in dem der Logikpegel des Signals ”L” im ersten Zeitschlitz t1 ist, im zweiten Zeitschlitz t2 ”H” ist und im dritten Zeitschlitz t3 ”H” ist.
Jedoch ist es ein abnormaler Zustand, der normalerweise nie auftritt, dass das Positivseitenantriebsbefehlssignal UP1 und das Negativseitenantriebsbefehlssignal UN1 derselben Phase gleichzeitig logisch ”H” werden; die Schaltelemente derselben Phase werden im dritten Zeitschlitz t3 zur selben Zeit eingeschaltet, was einen gefährlichen Zustand verursacht, bei dem die Stromquelle kurzgeschlossen ist.
4(C1) ist eine Wellenform eines Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignals UP2, wenn sowohl die Positivseitenlogikelemente 161A als auch die Negativseitenlogikelemente 162A in 2 verbunden sind, wobei der Logikpegel durch den Betrieb der Positivseitenlogikelemente 161A im dritten Zeitschlitz t3 zu ”L” wird.
4(D1) ist eine Wellenform eines Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignal UN2, wenn sowohl die Positivseitenlogikelemente 161A aus auch die Negativseitenlogikelemente 162A in 2 verbunden werden, deren Logikpegel im dritten Zeitschlitz t3 durch den Betrieb der Negativseitenlogikelemente 162A ”L” wird. Daher, falls das Positivseitenantriebsbefehlssignal UP1 und das Negativseitenantriebsbefehlssignal UN1 derselben Phase gleichzeitig logisch ”H” werden, werden beide entsprechenden Zwischenantriebsbefehlssignal UP2 und UN2 logisch ”L”.
4(C2) ist eine Wellenform des Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignals UP2, wenn die Positivseitenlogikelemente 161A in 2 entfernt werden und nur die Negativseitenlogikelemente 162A verbunden sind. Da die Positivseitenlogikelemente 161A entfernt sind, bleiben die Logikpegel derselben im dritten Zeitschlitz t3 auf ”H”.
4(D2) ist eine Wellenform des Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignals UN2, wenn die Positivseitenlogikelemente 161A in 2 entfernt sind und nur die Negativseitenlogikelemente 162A verbunden sind. Der Logikpegel im dritten Zeitschlitz t3 wird durch den Betrieb der Negativseitenlogikelemente 162A ”L”.
Daher, wenn das Positivseitenantriebsbefehlssignal UP1 und das Negativseitenantriebsbefehlssignal UN1 derselben Phase gleichzeitig logisch ”H” werden, falls nur die Negativseitenlogikelemente 162A verbunden sind, wird das entsprechende Zwischenantriebsbefehlssignal UP2 logisch ”H” und wird das Zwischenantriebsbefehlssignal UN2 logisch ”L”, daher wird verhindert, dass die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2 und UN2 gleichzeitig ”H” werden.
4(C3) ist eine Wellenform des Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignals UP2, wenn die Negativseitenlogikelemente 162A in 2 entfernt werden und nur die Positivseitenlogikelemente 161A verbunden sind, deren Logikpegel im dritten Zeitschlitz t3 durch den Betrieb der Positivseitenlogikelemente 161A zu ”L” wird. 4(D3) ist eine Wellenform des Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignals UN2, wenn die Negativseitenlogikelemente 162A entfernt sind und nur die Positivseitenlogikelemente 161A verbunden sind. Da die Negativseitenlogikelemente 162A entfernt sind, verbleibt der Logikpegel im dritten Zeitschlitz t3 auf ”H”.
Daher, wenn das Positivseitenantriebsbefehlssignal UP1 und das Negativseitenantriebsbefehlssignal UN1 derselben Phase gleichzeitig logisch ”H” werden, falls nur die Positivseitenlogikelemente 161A verbunden sind, wird das entsprechende Zwischenantriebsbefehlssignal UP2 zu logisch ”L” und wird das Zwischenantriebsbefehlssignal UN2 zu logisch ”H”; daher wird verhindert, dass die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2 und UN2 gleichzeitig zu logisch ”H” werden.
Wie aus dem Obigen offensichtlich ist, können in der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160a in 2 die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2 und UN2 daran gehindert werden, gleichzeitig logisch ”H” zu werden, indem entweder die Positivseitenlogikelemente 161A oder die Negativseitenlogikelemente 162A vorgesehen werden; jedoch ist es bevorzugt, dass sowohl die Positivseitenlogikelemente 161A als auch die Negativseitenlogikelemente 162A verbunden sind.
In der in 3 gezeigten Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A, falls eines der Überstromdetektionselemente 143 irgendeiner Phase, das während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100A eingeschaltet ist, memorisiert das eine der Speicherelemente 184A für die Phase ein Überstromauftreten und erzeugt die Logiksummenschaltung 185 das dritte Hemmbefehlssignal STP3 für die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A, um so auf einmal die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommotor 16 zu unterbrechen.
Die Antriebssteuerschaltung 120A erfasst zusätzlich ein Überstromauftreten durch das dritte Hemmbefehlssignal STP3, stoppt die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und erzeugt auch ein Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, um so das memorisierte Signal in der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A rückzusetzen, wodurch ermöglicht wird, ein neues Überstromauftreten zu memorisieren.
Als Nächstes wird 5, welche die erste Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs des Gesamtkonfigurationsdiagramms in 1 ist, erläutert.
5(A) zeigt eine Wellenform des Prüfstartbefehlssignals STRT, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, dessen Logikpegel in den Zeitschlitzen T1 bis T6 ”H” ist, welche die Zeitschlitze sind, die dem Attrappenschlitz T01 folgen, der ein Bereitschaftszeitraum ist, und nach einem Attrappenschlitz T02, der ein Bereitschaftsschlitz ist, der zu 6 führt.
Zusätzlich übernehmen die Antriebssteuerschaltung 120A und die Überwachungssteuerschaltung 130A außer der Anfangsprüfung in den Bereitschaftsschlitzen T01 und T02 eine andere Steuerung; beispielsweise erzeugt die Haupt-CPU 121 das erste Überwachungssignal WDS1.
5(B) und 5(C) zeigen Wellenformen des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, bzw. des dritten Versuchshemmbefehlssignals TST2, welches die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt; in den Zeitschlitzen T1 bis T6 sind beide Befehlsausgabesignale ”Gestattet” (Logikpegel ”L”), oder eines der Ausgangssignale ist gestattet und das andere ist „gehemmt” (Logikpegel ”H”). 5(D) zeigt eine Wellenform des dritten Hemmbefehlssignals STP3, das die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A erzeugt; dieses Befehlssignal ist über den gesamten Zeitraum in 5 „gestattet” (Logikpegel ”L”).
5(E), 5(G) und 5(J) zeigen Wellenformen der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 bzw. WP1; die Signale sind ein Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T1 bis T3 und ein Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T4 bis T6.
Die 5(F), 5(H) und 5(K) zeigen Wellenformen der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 bzw. WN1; die Signale sind der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T1 bis T3, und der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logik-Pegel ”H”) in den Zeitschlitzen T4 bis T6.
Zusätzlich sind die Zeitschlitze T1 bis T3 in einen ersten Modus, in dem nur den Positivseitenschaltungselemente UP, VP und WP den Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird und sind die Zeitschlitzen T4 bis T6 in einem zweiten Modus, in dem nur den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird; jedoch werden die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente nicht gleichzeitig in beiden Modi eingeschaltet, so dass der Wechselstrommoter 16 nicht betrieben wird, zu rotieren, noch die Stromquelle kurzgeschlossen wird.
5(L), 5(N) und 5(Q) zeigen Wellenformen der Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3; jene Wellenformen sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T1, in dem sowohl die ersten als auch die zweiten Versuchshemmbefehlssignale TST1 und TST2 ”Gestattet” sind, während jene der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T2 und T3 sind, in denen entweder das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 ”Gehemmt” ist.
5(M), 5(P) und 5(R) zeigen Wellenformen der Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 bzw. WN3; jene Wellenformen sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) in Zeitschlitz T4, in dem sowohl die ersten als auch die zweiten Versuchshemmbefehlssignale TST1 und TST2 ”Gestattet” sind, während jene der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T5 und T6 sind, in denen entweder das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 ”Gehemmt” ist.
Die Antriebssteuerschaltung 120A (oder die Überwachungssteuerschaltung 130A), an der die Positivseiten- und Negativseitenausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, können feststellen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A normal arbeitet, falls die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 sich ändern, wie in 5(L) bis 5(R) in den Zeitschlitzen T1 bis T6 gezeigt.
Zusätzlich werden die Korrekt-Antwort-Logikzustände in jedem in 5(L) bis 5(R) gezeigten Zeitschlitz vorab in einen Speicher innerhalb der Antriebssteuerschaltung 120A (oder der Überwachungssteuerschaltung 130A) eingeschrieben und gespeichert.
Falls jedoch dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2, das in das Logiksummenelement 170 eingegeben wird, auch gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben zu werden (siehe gepunktete Linie in 1) und auch allen Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignalen UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben zu werden, kann die Antriebssteuerschaltung 120A die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1, das die Antriebssteuerschaltung selbst erzeugt, mit dem Befehlszustandsüberwachungssignalen UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 und dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2, die an der Schaltung eingegeben werde, vergleichen, und kann dadurch direkt bestimmen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A normal ist oder nicht.
Als Nächstes wird 6, welches die zweite Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs des Konfigurationsdiagramms in 1 ist, erläutert. 6(A) zeigt eine Wellenform des Prüfstartbefehlssignals STRT, das 5(A) folgt, dessen Logikpegel in einem Zeitraum, der die Zeitschlitze T7 bis T10, einen Attrappenschlitz T03, der einen Zwischenbereitschaftszeitraum misst, Zeitschlitze T11 bis T13 und eine Attrappenzeitschlitz T04 gerade vor dem Ende zu Logisch ”H” wird, und dessen Logikpegel nach dem Attrappenzeitschlitz T04, der ein Bereitschaftsendzeitraum ist, zu logisch ”L” wird, so dass das Prüfstartbefehlssignal STRT gelöscht werden kann.
Darüber hinaus übernehmen die Antriebssteuerschaltung 120A und die Überwachungssteuerschaltung 130A außer beim Anfangscheck in den Bereitschaftsschlitzen T03 und T04 die Steuerung; beispielsweise erzeugt die Haupt-CPU 121 das erste Überwachungssignal WDS1.
6(3) und 6(C) zeigen Wellenformen des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, und des zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, das die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt; in 6 sind beide Befehlsausgabesignale über alle Zeitschlitze ”Gestattet” (Logikpegel ”L”).
6(D) zeigt eine Wellenform der dritten Hemmbefehlsausgabe STP3, welche die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A erzeugt; die dritte Steuerschaltung erzeugt das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 in den Zeitschlitzen T8 und T10, und macht dadurch das Hemmbefehlssignal STP3 zu ”Gehemmt” (Logikpegel ”H”); derweil erzeugt die Antriebssteuerschaltung das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR in den anderen Zeitschlitzen und bringt dazu die dritte Hemmbefehlsausgabe STP3 zu ”Gestattet” (Logikpegel ”L”).
Nachfolgend werden die Zeitschlitze T7 bis T10 erläutert, welche sich auf die dritte Hemmbefehlsausgabe STP3 bei einem Überstromauftreten beziehen.
6(E), 6(G) und 6(J) zeigen Wellenformen der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 bzw. WP1; jene Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T7 und T8 und der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T9 und T10. 6(F), 6(H) und 6(K) zeigen Wellenformen der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1; jene Signale sind der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T7 und T8 und der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T9 und T10.
Zusätzlich sind die Zeitschlitze T7 und T8 im ersten Modus, in welchem nur den Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird, und die Zeitschlitze T9 und T10 sind im zweiten Modus, in dem lediglich den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird; jedoch werden in beiden Modi die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente nicht gleichzeitig eingeschaltet, so dass der Wechselstrommoter 16 nicht angetrieben wird, sich zu drehen, noch die Stromquelle kurzgeschlossen wird.
6(L), 6(N) und 6(Q) sind Wellenformen der Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3; jene Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T7, in dem das dritte Hemmbefehlssignal STP3 ”Gestattet” ist, während die Signale den Zeitschlitz T8, in dem das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 ”Gehemmt” ist, der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) sind.
6(M), 6(P) und 6(R) zeigen Wellenformen der Negativseitenbefehlsausgabe UN3, VN3 bzw. WN3; jene Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T9, in welchem das dritte Hemmbefehlssignal STP3 ”Gestattet” ist, während die Signale im Zeitschlitz T10, in welchem das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 ”Gehemmt” ist, der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) sind.
Die Antriebssteuerschaltung 120A (oder die Überwachungssteuerschaltung 130A), an der die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3, sowie UN3, VN3 und WN3 als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, können feststellen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A normal arbeitet, falls die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 sich wie in 6(L) bis 5(R) gezeigt in den Zeitschlitzen T7 bis T10 ändern.
Zusätzlich werden die Korrektantwortlogikzustände in jedem in 5(L) bis 5(R) gezeigten Zeitschlitz vorab in den Speicher innerhalb der Antriebssteuerschaltung 120A (oder der Überwachungssteuerschaltung 130A) eingeschrieben und gespeichert.
Als Nächstes werden die Zeitschlitze T11 bis T13, welche sich auf die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160a beziehen, erläutert.
6(E) und 6(F) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale der u-Phase UP1 bzw. UN1; beide Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T11 und der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T12 und T13.
6(G) und 6(H) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale der V-Phase VP1 bzw. VN1; beide Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T12 und der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T11 und T13.
6(J) und 6(K) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale der W-Phase WP1 bzw. WN1; beide Signale sind der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) im Zeitschlitz T13 und der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) in den Zeitschlitzen T11 und T12.
6(L), 6(N) und 6(Q) zeigen Wellenformen der Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3, während 6(M), 6(P) und 6(R) Wellenformen der Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 bzw. WN3 zeigen; wenn jedoch sowohl die Positivseiten- als auch die Negativseitenbefehlsausgabesignale derselben Phase der Schließschaltungsantriebsbefehl sind, wird gefunden, dass die tatsächlichen Befehlsausgabesignale der Offenschaltungsantriebsbefehl sind.
Die Antriebssteuerschaltung 120A (oder die Überwachungssteuerschaltung 130A), an welcher die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, können feststellen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A normal arbeitet, falls die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 alle logisch ”L” in den Zeitschlitzen T11 bis T13 sind, die in 6(L) bis 6(R) gezeigt sind.
Zusätzlich werden die korrekten Logikzustände in jedem in 5(L) bis 5(R) gezeigten Zeitschlitz vorab in den Speicher innerhalb der Antriebssteuerschaltung 120A (oder der Überwachungssteuerschaltung 130A) eingeschrieben und gespeichert.
Darüber hinaus werden in einer Abfolge der Anfangsprüfung von einem Zeitpunkt, wenn das Prüfstartbefehlssignal STRT zu einer Zeit erzeugt wird, wenn die Prüfung durchgeführt wird, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A eine Abnormalität bei der Anfangsprüfung entdeckt, das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 weiterhin erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geöffnet wird, so dass die Stromversorgung der Antriebssteuerschaltung 120A unterbrochen ist. Zusätzlich, wenn die Überwachungssteuerschaltung 130A weiter das Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Abnormalitätsauftreten der Antriebssteuerschaltung 120A berichtet und die Antriebssteuerschaltung wird in die Lage versetzt, das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation zu memorisieren.
Falls auch dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2 gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben zu werden, kann die Antriebssteuerschaltung 120A den Abnormalitätszustand des zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, das kontinuierlich erzeugt wird, erfassen.
Weiterhin kann während eines Zeitraums, in dem die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A weiter das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt, der Wechselstrommoter 16 nicht zur Rotation angetrieben werden. Wenn das Fahrzeug ein Hybridauto ist, kooperieren die Antriebssteuerschaltung 120A und die Überwachungssteuerschaltung 130A miteinander, um den Fahrzeugverbrennungsmotor anzutreiben und zu steuern, so dass eine „Escape”-Modusoperation durch den Fahrzeugverbrennungsmotor durchgeführt werden kann.
In der vorstehenden Erläuterung ist beschrieben worden, dass die Motorantriebssteuervorrichtung 100A den Verbrennungsmotor des Hybridautos antreibt und steuert, wie auch den Wechselstrommoter 16 geschwindigkeitsvariabel steuert.
Jedoch treibt die Motorantriebssteuervorrichtung 100a nicht nur den Wechselstrommoter 16 geschwindigkeitsvariabel, sondern hat auch andere wichtige Funktionen wie etwa eine regenerative Ladesteuerung der Gleichstromantriebsstromquelle 15 aus dem Wechselstrommoter 16 und die Rotationsantriebssteuerung eines anderen Hauptelektromotors; jene anderen Steuerfunktionen können selbst in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der Wechselstrommoter 16 gestoppt ist; und dies wird auf andere Anwendungen angewendet, wie etwa dass der Wechselstrommoter 16 sicher bei einem Notfallbetrieb stoppen muss.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, beinhaltet die Motorantriebssteuervorrichtung 100A gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die Halbleiterbrückenschaltung 140A, in der die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP, die mit dem Positivanschluss der Gleichstromantriebsstromquelle 15 verbunden sind, in Reihe mit ihren entsprechenden Schaltelementen UN, VN und WN, die mit deren Negativseigenanschluss derselben verbunden sind und Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe verbunden sind, sind mit den entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors verbunden; und die Antriebssteuerschaltung 120A, welche die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 an die Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP und die Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN sequentiell erzeugt und die geschwindigkeitsvariable Steuerung des Wechselstrommotors 16 übernimmt. Die Motorantriebssteuervorrichtung 100A beinhaltet weiter die Überwachungssteuerschaltung 130A, welche die wechselseitigen Überwachungssignale UPD und DND zu und aus der Antriebssteuerschaltung 120A sendet, um so den Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung jederzeit zu überwachen, und falls irgendeine Abnormalität detektiert wird, erzeugt sie das Abnormalitätsdetektionssignal ERR1, um die Antriebssteuerschaltung zu initialisieren und neu zu starten; und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A, die in den Übertragungspfaden der Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 platziert ist und alle Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale auf einmal und durch das erste Hemmbefehlssignal STP1, das die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, oder durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2, das die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt, unterbricht.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale werden an der Antriebssteuerschaltung 120A und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130A eingegeben; die Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A erzeugt.
Die Antriebssteuerschaltung 120A sendet auch an die Überwachungssteuerschaltung 130A das Prüfstartbefehlssignal STRT, unmittelbar nach Einschalten, oder zumindest während eines Betriebspausezeitraums des stoppenden Wechselstrommoter 16, und nachfolgend erzeugt sie sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 und das erste Hemmbefehlssignal STP1, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Nach Empfangen des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt die Überwachungssteuerschaltung 130A auch das zweite Hemmbefehlssignal STP2 in einem vorgegebenen Zeitschlitz, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan.
Die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A, an der die Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 eingegeben werden, bestimmt, ob eine logische Änderung der Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 in dem vorgegebenen Zeitschlitz stattfindet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Falls die Antriebssteuerschaltung 120A feststellt, dass die Logikänderung nicht korrekt stattfindet, stoppt die Antriebssteuerschaltung 120A die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 und UN1, VN1 und WN1 und setzt auch die Erzeugung des ersten Hemmbefehlssignals STP1 fort. Falls die Überwachungssteuerschaltung 130A feststellt, dass die korrekte logische Änderung nicht stattfindet, setzt die Überwachungssteuerschaltung die Erzeugung des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 fort. Die Antriebssteuerschaltung 120A und die Überwachungssteuerschaltung 130A kooperieren miteinander, um den Betrieb des Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A zu überprüfen. Wenn die Unterbrechungsfunktion normal ist, beginnen die Schaltungen den Rotationsantrieb des Wechselstrommoters 16, während, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120A während des Betriebs auftritt, der Rotationsantrieb des Wechselstrommoters 16 durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 oder das zweite Hemmbefehlssignal STP2 auf Stopp eingestellt ist.
Wie oben beschrieben, unterbrechen gemäß der Motorantriebssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung während des Betriebs auftritt, selbst falls die Antriebssteuerschaltung nicht in der Lage ist, die Antriebsbefehlssignale zu stoppen, die Überwachungssteuerschaltung und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung die Antriebsbefehlssignale auf einmal, so dass der Wechselstrommotor betrieben werden kann zu stoppen, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
Auch wird, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan beim Starten des Betriebs überprüft. Selbst falls die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung voneinander nicht wissen, welche Befehlssignale die andere Partei erzeugt, kann jegliches Abnormalitätsauftreten durch die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung bestimmt werden, an welcher von diesen auch immer die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden.
Daher, da der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung überprüft werden kann, ohne von der seriellen Kommunikation abzuhängen, kann der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung rasch überprüft werden, selbst bevor die serielle Kommunikation zwischen der Antriebssteuerschaltung und der Überwachungssteuerschaltung unmittelbar nach Einschalten etabliert wird.
Die Antriebssteuerschaltung 120A beinhaltet im Wesentlichen die Haupt-CPU, die ein Mikroprozessor ist, und mit dem RAM-Speicher 122 und dem Programmspeicher 123A kooperiert, und mit der der Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, der die gegenseitigen Überwachungssignale UPD und DND aus und an die Überwachungssteuerschaltung 130A sendet, verbunden ist. Die Überwachungssteuerschaltung 130A beinhaltet im Wesentlichen die Steuerlogikschaltung 131A, die mit dem Hilfs-RAM-Speicher 132 kooperiert und mit der der Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134, der in Reihe mit dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 verbunden ist,, und der Überwachungs-Timer 135, der die Impulsbreite des ersten Wachsignals WDS1, das die Haupt-CPU 121 erzeugt, überwacht und das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 erzeugt, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logischer Nichtänderungszeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt verbunden sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130A detektiert auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes bei den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Abwärtsstreckenkommunikationssignal DND, das die Antriebssteuerschaltung 120A daran sendet, bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität in der Abwärtsstrecke, sendet auch auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120A und bestimmt die Anwesenheit/Abwesenheit Abnormalität bei einer Frage und Antwort dembezüglich, ob die der Frageinformation entsprechende Antwortinformation mit der vorgegebenen, korrekten Antwortinformation korrespondiert. Falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1. Die Antriebssteuerschaltung 120A detektiert auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Codefehlers in den Kommunikationsdaten und die abnormale Verzögerung von Daten in Bezug auf das Aufwärtsstreckenkommunikationssignal UPD, das zumindest aus der Überwachungssteuerschaltung 130A gesendet ist, und bestimmt, ob eine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstrecke auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2, um die Überwachungssteuerschaltung 130A zu initialisieren und neu zu starten.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1 ist die logische Summe des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, und des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2; jedoch selbst falls das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung 130A weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal STP2 ist die logische Summe des in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugten zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des ersten Restsignals RTST1 an die Haupt-CPU 121; jedoch selbst falls das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird, wird die Antriebssteuerschaltung 120A weder initialisiert noch neu gestartet.
Wie oben beschrieben, ist die Überwachungssteuerschaltung unter Verwendung einer harten Logikschaltung ohne Beinhaltung eines Mikroprozessors konfiguriert. Das erste Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des ersten Versuchshemmbefehlssignals, das die Antriebssteuerschaltung erzeugt, das dem Prüfstartbefehlssignal folgt, und des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals zum Initialisieren und Starten der Überwachungssteuerschaltung; jedoch selbst falls das erste Versuchshemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des zweiten Versuchshemmbefehlssignals, das die Überwachungssteuerschaltung nachfolgend dem Prüfstartbefehlssignal erzeugt, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals und des ersten Rücksetzsignals an die erste CPU; jedoch selbst falls das zweite Versuchshemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Antriebssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet.
Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung nicht unnötig initialisiert noch neu gestartet werden und der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung durch die ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale in einem Zustand geprüft werden kann, bei dem die Antriebssteuerschaltung die Antriebsbefehlssignale erzeugen kann.
Darüber hinaus, wenn die Überwachungssteuerspezifikation fix ist, kann die Überwachungssteuerschaltung aus preisgünstigen Logikschaltungen ohne einen Mikroprozessor aufgebaut werden.
In einer Abfolge der Anfangsprüfung, welche basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan durchgeführt wird, nachdem das Prüfstartbefehlssignal STRT erzeugt wird, falls die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A irgendeine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, wird das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 weiter erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis die Stromversorgung zumindest an die Antriebssteuerschaltung 120A unterbrochen wird. Darüber hinaus, wenn die Überwachungssteuerschaltung 130A weiterhin das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Abnormalitätsauftreten an die Antriebssteuerschaltung 120A berichtet, so dass die Antriebssteuerschaltung das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformationen memorisieren kann.
Wie oben beschrieben, falls irgendeine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert wird, werden die ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale weiter erzeugt, bis die Stromversorgung an die Antriebssteuerschaltung unterbrochen wird, um so den Wechselstrommotorbetrieb zu hemmen und die Abnormalität zu berichten. Die kontinuierliche Erzeugung des zweiten Versuchshemmbefehlssignals wird an die Antriebssteuerschaltung berichtet und dort memorisiert.
Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass, falls die Abnormalität aufgrund von einer Rauschfehlfunktion und dergleichen eine einzelne Abnormalität ist, der Betrieb der Schaltung durch das Wiederherstellen des Stroms neu gestartet werden kann und zusätzlich jegliches Abnormalitätsauftreten in der Anfangsprüfung als Abnormalitätsauftrittsinformation durch die Antriebssteuerschaltung memorisiert werden kann.
Die an der Antriebssteuerschaltung 120A und/oder Überwachungssteuerschaltung 130A eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A erzeugt. Nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT ändert die Antriebssteuerschaltung 120A Modi auf solche Weise, dass die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 auf einmal in einen logischen Zustand gebracht werden, bei dem kein Antriebsbefehl vorliegt, wie auch die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in einen logischen Zustand gebracht werden, dass ein Antriebsbefehl vorliegt, was der erste Modus ist, oder die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand gebracht werden, bei dem ein Antriebsbefehl vorliegt, wie auch die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 auf einmal in einen logischen Zustand gebracht werden, bei dem keine Antriebsbefehlssignale vorliegen, was der zweite Modus ist, und führt in einer vorgegebenen Abfolge den ersten Modus und den zweiten Modus aus. Die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A ändert sowohl das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 als auch das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 zu einem Zustand des Hemmbefehlssignallöschen, oder ändert nur entweder die Versuchshemmbefehlssignale in einen Zustand, dass der Hemmbefehl vorliegt, überwacht die logischen Zustände der im ersten Modus eingegebenen Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 und die logischen Zustände der Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 bzw. WN3, die im zweiten Modus eingegeben sind, und vergleicht jene Zustände mit den logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 oder bestimmt, ob die logischen Zustände jener Befehlsausgabesignale mit dem vorab memorisierten logischen Zuständen übereinstimmen oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität im Bestimmungsergebnis gefunden wird, wird die Antriebssteuerschaltung 120A oder die Überwachungssteuerschaltung 130A in die Lage versetzt, die Erzeugung des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1 oder des zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2 fortzusetzen.
Wie oben beschrieben, sind die an der Antriebssteuerschaltung und/oder der Überwachungssteuerschaltung eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung erzeugt. Die Antriebssteuerschaltung bringt entweder die Positivseitenantriebsbefehlssignale oder die Negativseitenantriebsbefehlssignale auf einmal in einen Zustand, bei dem der Antriebsfehl vorliegt, und überwacht logische Zustände der Befehlszustandsüberwachungssignale, die dem entsprechen, ob die ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale alle in einem Hemmzustand sind oder nicht, wodurch die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt wird, festzustellen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, damit der Wechselstrommotor nicht unnötig zur Rotation angetrieben wird, die Antriebssteuerschaltung feststellen kann, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet, indem alle Zustände der Antriebsbefehlssignale und der ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale kombiniert werden, ohne die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale gleichzeitig in einen Zustand zu bringen, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt,.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 bzw. WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 werden an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben, und das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2, das durch die Überwachungssteuerschaltung 130A erzeugt wird und an der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A eingegeben wird, wird auch an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben. Die Antriebssteuerschaltung 120A ist in die Lage versetzt, festzustellen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A normal arbeitet oder nicht, durch Kombination der logischen Zustande der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, welches die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt, und der logischen Zustände der Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, und des zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, die an der Antriebssteuerschaltung eingegeben werden.
Wie oben beschrieben, werden die Befehlszustandsüberwachungssignale und das zweite Versuchshemmbefehlssignal in der Antriebssteuerschaltung eingegeben, die die Antriebsbefehlssignale und das erste Versuchshemmbefehlssignal erzeugt. Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass selbst falls die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung nicht vorab die korrekte Antwortinformation, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, memorisieren, die Antriebssteuerschaltung feststellen kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, durch direkten Vergleich von Eingangs- und Ausgangssignalen in jedem Zeitschlitz.
Die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A beinhaltet die Positivseitengatterelemente 151A, die in den Übertragungspfaden der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 vorgesehen sind, und die Negativseitengatterelemente 152A, die in den Übertragungspfaden für die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 vorgesehen sind. Das komposite Hemmbefehlssignal STP, welches die logische Summe des ersten Hemmbefehlssignals StP1 und des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 ist, wird am Positivseitengatterelementen 151A und Negativseitengatterelementen 152A als ein Gattersignal eingegeben. In der Frontstufe der Positivseitengatterelemente 151A und der Negativseitengatterelemente 152A ist die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160A vorgesehen, die verhindert, dass Schließschaltungsantriebsbefehlssignale gleichzeitig den Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP und den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN zugeführt werden, die miteinander in derselben Phase verbunden sind. Selbst falls die Antriebssteuerschaltung 120A nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT, die Schließschaltungsantriebsbefehlssignale gleichzeitig an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die entsprechenden Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN, die mit derselben Phase verbunden sind, erzeugt, wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, sequentiell zu prüfen und zu bestätigen, dass die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A erzeugt, nicht gleichzeitig das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal sind.
Wie oben beschrieben, ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung mit der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung versehen, so dass die Antriebsbefehlssignale an die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente derselben Phase nicht gleichzeitig in den Zustand gebracht werden, bei dem der Antriebbefehl vorliegt, und die Betriebsprüfung kann beim Starten des Betriebs durchgeführt werden.
Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass Kurzschluss und Durchbrennproblem am Auftreten gehindert werden können, selbst falls die Antriebsbefehlssignale während des Betriebsstarts aufgrund von einer Rauschfehlfunktion und dergleichen gleichzeitig erzeugt werden. Darüber hinaus hat dies ein weiteres Merkmal dahingehend, dass die Betriebsprüfung der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung zusammen mit der Prüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung durchgeführt wird, wenn der Betrieb gestartet wird, so dass ein logischer Betrieb, der niemals normal auftritt, vorab überprüft werden kann.
Die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A ist mit der Halbleiterbrückenschaltung 140A verbunden und beinhaltet Speicherelemente, welche einen Betriebsdatensatz memorisieren, wenn die an den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN oder den Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP bereitgestellten Überstromdetektionselemente 143 in Betrieb genommen werden. Die Speicherelemente sind die Speicherelemente 184a für jede Phase, deren Ausgangssignale durch die Logiksummenschaltung 185 zusammengefasst werden, um das dritte Hemmbefehlssignal STP3 zu erzeugen. Das dritte Hemmbefehlssignal STP3 wird direkt logisch mit dem ersten Hemmbefehlssignal STP1 und dem zweiten Hemmbefehlssignal STP2 summiert, ohne die Antriebssteuerschaltung 120A zu passieren, um zum kompositen Hemmbefehlssignal STP an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A zu werden. Die Antriebssteuerschaltung 120A erzeugt das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR an die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180A und ein Überstromerzeugungszwangsspeicher-Befehlssignal, welches das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 wird, und das dritte Hemmbefehlssignal STP3 wird an der Antriebssteuerschaltung 120A eingegeben. Weiterhin wird die Antriebssteuerschaltung 120A in die Lage versetzt, das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 in dem vorgegebenen Zeitschlitz, der der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, zu erzeugen, und eine Unterbrechungsoperation der Antriebsbefehlsausgabesignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150A zu bestätigen. Zusätzlich wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, während des Betriebs die dritten Hemmbefehlssignale STP3 zu empfangen, um dadurch einen Überstromauftreten wahrzunehmen, die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, und VN1 und WN1 zu stoppen und dann den Speicherzustand der Speicherelemente 184a für jede Phase durch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR zu löschen.
Wie oben beschrieben, unterbricht die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung die Antriebsbefehlssignale durch das dritte Hemmbefehlssignal, das die Überstromauftrittsspeicherschaltung erzeugt und diese Unterbrechungsfunktion wird beim Starten des Betriebs geprüft und bestätigt.
Darüber hinaus wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, einen Überstrom durch das dritte Hemmbefehlssignal zu erfassen und dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung zu löschen. Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass falls jeglicher Überstrom während des Betriebs auftritt, es in einer simulierten Weise beim Starten des Betriebs überprüft werden kann, ob die Überstromschutzoperation normal ist oder nicht, wie auch die Schaltelemente rasch ausgeschaltet werden können, um zu verhindern, dass die Elemente durchbrennen.
Weiterhin stoppt durch Erfassen des Überstromauftretens die Antriebssteuerschaltung die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale und löscht dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung; daher hat dies ein anderes Merkmal dahingehend, dass, falls irgendeine Überstromabnormalität auftritt, die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt ist, die Abnormalität unmittelbar zu detektieren.
Ausführungsform 2
Nachfolgend wird 7, was ein Gesamtkonfigurationsdiagramm von Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist, erläutert, wobei auf Unterschiede zu derjenigen von 1 fokussiert wird.
Zusätzlich repräsentieren dieselben Bezugszeichen dieselben und entsprechenden Teile jeder Zeichnung.
In 7 beinhaltet eine Motorantriebssteuervorrichtung 100B im Wesentlichen eine Antriebssteuerschaltung 120B, welche eine Rotationssteuerung eines nicht gezeigten Fahrzeugverbrennungsmotors und eines Traktionsmotors enthält, gleichermaßen wie diejenigen in 1; eine Überwachungssteuerschaltung 130B, welche mit der Antriebssteuerschaltung kooperiert und die einander überwachen; eine Halbleiterbrückenschaltung 140B, die Strom an den Traktionsmotor liefert; eine Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B und eine Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B. Zusätzlich zu jenen beinhaltet die Vorrichtung neu eine später beschriebene Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190.
Ein Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWP der Positivseitenschaltelemente und ein Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWN der Negativseitenschaltelemente werden durch die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 detektiert und an der Überwachungssteuerschaltung 130B (oder der Antriebssteuerschaltung 120B) eingegeben und Pull-up-Widerstände 199P und 199N sind mit ihren entsprechenden Überwachungssignalleitungen verbunden.
Die Fahrzeugbatterie 10, das Stromversorgungsrelais 12, die ersten und zweiten Gruppen von Eingangssensoren 13a und 13b, die ersten und zweiten Gruppen von elektrischen Lasten 14a und 14b, die Gleichstromantriebsstromquelle 15 und der Drei-Phasen-Wechselstrommotor 16 sind mit der Motorantriebssteuervorrichtung 100B an deren Außenseite verbunden, gleich wie in 1.
Die Spannungsregulatorschaltung 110, welche die Steuerspannung Vcc erzeugt, wird, gleich wie in 1, innerhalb der Motorantriebssteuervorrichtung 100B bereitgestellt.
Die Antriebssteuerschaltung 120B beinhaltet die Haupt-CPU 121, die ein Mikroprozessor ist; den RAM-Speicher 122 für Operationsverarbeitung, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 123B, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, und den Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130B enthält eine Unter-CPU 131B, die ein Mikroprozessor ist, den Hilfs-RAM-Speicher 132 für Operationsverarbeitung, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 133B, der beispielsweise ein Masken-ROM-Speicher ist, und den Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind.
Der Wach-Timer 135, welcher in der Überwachungssteuerschaltung 130B vorgesehen ist, überwacht die Impulsbreite des ersten Wachsignals WDS1, welches die Haupt-CPU 121 erzeugt, und wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der eine vorbestimmte Zeit übersteigt, wird der Timer eingestellt, das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Die Haupt-CPU 121 überwacht die Impulsbreite eines zweiten Wachsignals WDS2, welches die Unter-CPU 121 erzeugt, und wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt, wird der Timer eingestellt, um ein zweites Rücksetzbefehlssignal RST2 zu erzeugen, um die Unter-CPU 131B zu initialisieren und neu zu starten.
Die Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND und die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD werden seriell unter Verwendung des Kommunikationssynchronisationssignals CLK zwischen dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 gesendet, wie im Falle von 1.
Darüber hinaus wird das Prüfstartbefehlssignal STRT aus der Antriebssteuerschaltung 120B an die Überwachungssteuerschaltung 130B als ein Timingsignal zum Starten der später beschriebenen Startprüfung gesendet.
Zusätzlich bestimmt die Überwachungssteuerschaltung 130B die Anwesenheit/Abwesenheit einer Kommunikations-Abnormalität der Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND, die aus der Antriebssteuerschaltung 120B gesendet werden, sendet auch auf einer regulären Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120B und bestimmt die Anwesenheit/Abwesenheit einer in Frage stehenden Abnormalität und Antwort. Falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, wird die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Weiterhin bestimmt die Antriebssteuerschaltung 120B die Anwesenheit/Abwesenheit einer Kommunikations-Abnormalität der Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD, die aus der Überwachungssteuerschaltung 130B gesendet werden. Falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 zu erzeugen, um die Überwachungssteuerschaltung 130B zu initialisieren und neu zu starten.
In der Halbleiterbrückenschaltung 140B sind die mit dem Positivanschluss der Gleichstromantriebsstromquelle 15 verbundenen Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP in Reihe mit ihren entsprechenden, mit dem negativseitigen Anschluss derselben verbundenen Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN verbunden; und Serienverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe geschaltet sind, sind mit den entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors 16 verbunden.
Die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B, die später in 8 beschrieben ist, wird mit den Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignalen UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, welche die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, versorgt und erzeugt Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 und Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 bzw. WN3, welche als Schließschaltungsbefehlssignale an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die Negativseitenschaltelement UN, VN und WN dienen.
Wenn jedoch der Logikwert des kompositen Hemmbefehlssignals STP, das an der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B eingegeben ist, ”1” ist, werden die Logikwerte aller Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 zu ”0”, unabhängig von den logischen Zuständen der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, so dass ein Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WP sowie UN, VN und WN erteilt werden kann.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1, das zweite Hemmbefehlssignal STP2 und das dritte Hemmbefehlssignal STP3 werden am logischen Summenelement 170 eingegeben, welches das komposite Hemmbefehlssignal STP produziert, Wenn irgendeines der Hemmbefehlssignale zu logisch ”1” wird, werden alle Ausgangssignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B logisch ”0”, so dass der Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WP sowie UN, VN und WN erteilt wird.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1, das die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, ist die logische Summe des in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugten ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2 und des zweiten Rücksetzbefehlssignals RST2 an die Unter-CPU 131B; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konzentration durch die Dioden 174, 175 und 176 so verbunden, dass die Überwachungssteuerschaltung 130B weder initialisiert noch neu gestartet wird, selbst falls das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird.
Das zweite Hemmbefehlssignal STP2, das die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt, ist die logische Summe des in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugten zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des ersten Rücksetzbefehlssignals RST1 an die Haupt-CPU 121; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konzentration durch die Dioden 171, 172 und 173 so verbunden, dass die Antriebssteuerschaltung 120B weder initialisiert noch neu gestartet wird, selbst falls das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird.
Die später in 9 beschriebene Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B beinhaltet Speicherelemente für jede Phase, welche Überstrom memorisieren, wenn einmal für jede Phase bereitgestellte Überstromdetektionselemente in Betrieb genommen werden. Falls irgendeines der Speicherelemente für jede Phase ein Überstromauftreten memorisiert, wird das dritte Hemmbefehlssignal STP3 erzeugt und wird die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B in die Lage versetzt, auf einmal die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 zu unterbrechen.
Die Überstromauftrittsspeichersignale jeder Phase OCU, OCV und OCW durch die Speicherelemente für jede Phase werden an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben. Die Haupt-CPU 121 unterbricht die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, und VN1 und WN1, falls die CPU den Überstrom erfasst und erzeugt auch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, um so den Speicher in den Speicherelementen innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B rückzusetzen.
Die Antriebssteuerschaltung 120B ist auch in die Lage versetzt, das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 in einem vorgegebenen Zeitschlitz zu erzeugen, welcher der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, einen Überstromauftrittszustand in den Speicherelementen innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B zwangsweise zu memorisieren und Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 bzw. UN1, und VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B zu bestätigen.
Zusätzlich, falls das zweite Hemmbefehlssignal TST2, das die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt, nicht nur am logischen Summenelement 170 eingegeben wird, sondern auch an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben wird, kann ein Teil eines Betriebszustands der Überwachungssteuerschaltung 130B durch die Antriebssteuerschaltung 120B überwacht werden.
8, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 7 ist, wird als Nächstes erläutert.
In 8 ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B durch Verbinden der Positivseiten-Drei-Eingangsgatterelemente 151B und der Negativseiten-Gatterelemente 152B mit den U-, V- und W-Phasen konfiguriert. Wenn das komposite Hemmbefehlssignal STP zu logisch „1” gebracht wird, werden ausgegebene Logikwerte der Positivseitengatterelemente 151B und der Negativseitengatterelemente 152B jeder Phase alle zu ”0”, was als die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 ausgegeben wird.
Daher werden die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 an den zweiten Eingangsanschlüssen der entsprechenden Gatterelemente eingegeben, wie auch das logisch umgekehrte Signal des kompositen Hemmbefehlssignals STP, als ein Gattersignal an alle ersten Eingangsanschlüsse der Positivseitengatterelemente 151B und der Negativseitengatterelemente 152B jeder Phase eingegeben wird.
Eine Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160B wird in die Lage versetzt, an den dritten Eingangsanschlüssen der Positivseitengatterelemente 151B die logisch umgekehrten Signale der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 einzugeben, wie auch an den dritten Eingangsanschlüssen der Negativseitengatterelemente 152B die logisch umgekehrten Signale der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 einzugeben. Als Ergebnis, falls die Antriebsbefehlssignale derselben Phase UP1 und UN1, VP1 und VN1 und WP1 und WN1 irrtümlich gleichzeitig logisch ”1” werden, werden die Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3 und UN3, VP3 und VN3 und WP3 und WN3 alle zu geliefert ”0” gemacht.
Als Nächstes wird 9, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 7 ist, erläutert, wobei auf den Unterschied zu derjenigen von 3 abgestellt wird.
In 9 werden die Überstromauftrittsspeichersignale durch die Speicherelemente 184B für jede Phase, die auf die Überstromdetektionselemente 143 antworten, logisch durch die Logiksummenschaltung 185 summiert, um so das dritte Hemmbefehlssignal STP3 zu machen, das am logischen Summenelement 170 in 7 eingegeben wird, und zusätzlich werden die Überstromauftrittsspeichersignale in der Antriebssteuerschaltung 120B als die Überstromauftrittsspeichersignale OCU, OCV und OCW für jede Phase eingegeben.
Darüber hinaus wird das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3, welches die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, an Einstelleingabeanschlüssen der Speicherelemente 184B für jede Phase eingegeben, das als ein Signal dient, das den Speicherelementen 184B für jede Phase hilft, Speichersignale in einer simulierten Weise zu erzeugen, wenn die Überstromdetektionselemente 143 nicht leitfähig sind. Das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, das die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, wird an Rücksetzeingabeanschlüssen der Speicherelemente 184B für jede Phase eingegeben, das als ein Signal dient, das den Speicherbefehl aus dem dritten Versuchshemmbefehlssignal TST3 oder Speicherzustände der Speicherelemente 184B für jede Phase aufgrund des Leitens des Phototransistors 143 zwangsweise rücksetzt.
Als Nächstes wird 10, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 7 ist, erläutert. In 10 beinhaltet die der Halbleiterbrückenschaltung 140B bereitgestellte Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 eine Licht emittierende Diode 193, die mit Strom über eine Positivseitenkompositdiode 191 und einen Strombegrenzungswiderstand 192 versorgt wird, wenn irgendeines der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP eingeschaltet wird, und einen mit der Licht emittierenden Diode integrierten Phototransistor 194. Der Phototransistor dient als das Schaltbetriebsdetektionselement 194, um das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWP der Positivseitenschaltelemente zu erzeugen.
Ähnlich beinhaltet die Schaltelementoperationsdetektionsschaltung eine Licht emittierende Diode 197, die über eine Positivseitenkompositdiode 195 und einen Strombegrenzungswiderstand 196 mit Strom versorgt wird, wenn irgendeines der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN eingeschaltet wird, und einen Phototransistor 198, der mit der Licht emittierenden Diode integriert ist. Der Phototransistor dient als das Schaltbetriebsdetektionselement 198, um das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWN der Negativseitenschaltelemente zu erzeugen.
Die Emitter der Phototransistoren 194 und 198 sind mit einem mit der Fahrzeugkarosserieerdung 11 verbundenen COM-Anschluss verbunden, und die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN sind mit der Überwachungssteuerschaltung 130B (oder der Antriebssteuerschaltung 120B) verbunden.
Nachfolgend wird der Betrieb von Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, die wie in 7 gezeigt konfiguriert ist, im Detail unter Verwendung von in 11 und 12 gezeigten Zeitdiagrammen erläutert.
Zuerst, wenn ein nicht gezeigter manueller Schalter in 7 geschlossen wird, wird der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geschlossen, wird Strom der Motorantriebssteuervorrichtung 100B zugeführt, dann erzeugt die Spannungsregulatorschaltung 110 die vorgegebenen Steuerspannung Vcc und dadurch beginnen die Haupt-CPU 121 und die Unter-CPU 131B ihren Betrieb. Wenn die Haupt-CPU 121 einen Betrieb startet, wird eine Anfangsbetriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B der später in 11 und 12 beschriebenen Prozedur folgend durchgeführt. Wenn das Prüfergebnis normal ist, werden die ersten und zweiten Gruppen elektrischer Lasten 14a und 14b und der Wechselstrommotor 16 angetrieben und gesteuert in Reaktion auf den Zustand der ersten und zweiten Gruppe von Sensoren 13a und 13b und der vorab in den Programmspeicher 123B geschriebenen Inhalte eines Programms.
Darüber hinaus werden aus der zweiten Gruppe von Sensoren 13b erhaltene Ausgabesignale als die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD aus dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 an den Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 gesendet; Antriebssteuersignale an die zweite Gruppe elektrischer Lasten 14b werden als die Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND aus dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 an den Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 gesendet. Die Signalübertragungen zwischen dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 werden miteinander durch das Kommunikationssynchronisationssignal CLK synchronisiert.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100B überwacht die Überwachungssteuerschaltung 130B einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung 120B. Falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120B auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzbefehlssignal RST1, um die Antriebssteuerschaltung 120B zu initialisieren und neu zu starten. Wenn das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 erzeugt werden, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommotor 16 auf einmal durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B unterbrochen.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100B überwacht die Antriebssteuerschaltung 120B in einer reversen Weise den Betriebszustand der Überwachungssteuerschaltung 130B. Falls irgendeine Abnormalität in der Überwachungssteuerschaltung 130B auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 oder das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2, um die Überwachungssteuerschaltung 130B zu initialisieren und neu zu starten. Zusätzlich, wenn das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 oder das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2 erzeugt wird, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommotor 16 eingestellt, auf einmal durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B unterbrochen zu werden.
Als Nächstes wird die in 8 gezeigte Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B genauso betrieben, wie die in 2. Die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160A ist mit der Frontstufe der Positivseitengatterelemente 151A und der Negativseitengatterelemente 152A in 2 verbunden; jedoch werden in 8 die Drei-Eingangs-Gatterelemente 151B und 152B verwendet, welche selbst die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung bilden.
Darüber hinaus, selbst falls die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160B mit entweder den Positivseitengatterelementen 151B oder den Negativseitengatterelementen 152B verbunden ist, kann verhindert werden, dass die Befehlsausgabesignale derselben Phase UP3 und UN3, VP3 und VN3 und WP3 und WN3 gleichzeitig logisch ”H” werden.
In der in 9 gezeigten Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B, falls die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B das Überstromauftreten während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100B memorisiert, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommoter 16 so eingestellt, dass sie gleichzeitig durch das dritte Hemmbefehlssignal STP3 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B unterbrochen werden.
Weiterhin erfasst die Antriebssteuerschaltung 120B ein Überstromauftreten durch die Überstromauftrittsspeichersignale OCU, OCV und OCW, um so die Erzeugung der Antriebsbefehlssignal UP1, VP1 und WP1 und UN1, VN1 und WN1 zu stoppen, und erzeugt auch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, wodurch die Antriebssteuerschaltung das memorisierte Signal in der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B rücksetzt, was es ermöglicht, dass ein neues Überstromauftreten memorisiert wird.
In der in 10 gezeigten Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190, falls irgendeines der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP eingeschaltet wird, wird Strom der Licht emittierenden Diode 193 über die Positivseitenkompositdiode 191 und den Strombegrenzungswiderstand 192 zugeführt, und wird das Schaltbetriebsdetektionselement 194, das ein Phototransistor ist, leitfähig, so dass das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWP der Positivseitenschaltelemente erzeugt wird.
Daher, selbst falls irgendeinem der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird, zeigt dies, falls das Schaltbetriebsdetektionselement 194 nicht leitfähig wird, an, dass irgendeines der Schaltelemente, mit der der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird, einen Trennfehler aufweist; währenddessen, selbst falls der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP erteilt wird, wird, falls das Schaltbetriebsdetektionselement 194 leitend wird, angenommen, dass irgendeines der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP einen Kurzschlussfehler aufweisen könnte.
Ähnlicher Weise, falls irgendeines der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN eingeschaltet wird, wird der Licht emittierenden Diode 197 über die Positivseitenkompositdiode 195 und den Strombegrenzungswiderstand 196 Strom zugeführt, und wird das Schaltbetriebsdetektionselement 198, das ein Phototransistor ist, leitend, so dass das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWM der Negativseitenschaltelemente erzeugt wird, Daher, selbst falls irgendeinem der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird, zeigt dies, falls das Schaltbetriebsdetektionselement 198 nicht leitfähig wird, an, dass irgendeines der Schaltelemente, dem der Schließschaltungsantriebsbefehl erteilt wird, einen Trennfehler aufweist; währenddessen, falls der Schließschaltungsantriebsbefehl allen Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN erteilt wird, falls das Schaltbetriebsdetektionselement 198 leitfähig wird, ist angenommen worden, dass irgendeines der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN einen Kurzschlussfehler aufweisen mag.
Als Nächstes wird 11, welches die erste Hälfte eines Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung in 7 ist, erläutert.
11(A) zeigt eine Wellenform des Prüfstartbefehlssignals STRT, welches die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, dessen logischer Pegel in Zeitschlitzen T1 bis T10, welches die ersten bis zehnten Zeitschlitze sind, die einem Attrappenschlitz T01 folgen, der ein Bereitschaftszeitraum ist, ”H” ist, und auch vor einem Attrappenschlitz T02, der ein Bereitschaftszeitraum ist, der zu 12(A) führt.
Zusätzlich übernehmen die Antriebssteuerschaltung 120B und die Überwachungssteuerschaltung 130B die Steuerung außer für die Anfangsprüfung in den Bereitschaftsschlitzen T01 und T02; beispielsweise erzeugt die Haupt-CPU 121 das ersten Wachsignal WDS1 und erzeugt die Unter-CPU 131B das zweite Wachsignal WDS2.
11(3) und 11(C) zeigen Wellenformen des ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, welches die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, bzw. des zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, das die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt; beide Befehlssignale sind ”Gestattet” (Logikpegel ”L”) oder eines von ihnen ist ”Gestattet” und das andere ist ”Gehemmt” (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen 1 bis 10.
11(D) zeigt eine Wellenform des dritten Hemmbefehlssignals STP23, das die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B erzeugt; dieses Befehlssignal ist über den gesamten Zeitraum in 11 ”Gestattet” (Logikpegel ”L”).
11(E), 11(G) und 11(J) zeigen Wellenformen der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 bzw. WP1, deren Logikpegel in Zeitschlitzen des Schließschaltungsantriebsbefehls ”H” sind und deren Logikpegel in Zeitschlitzen des Offenschaltungsantriebsbefehls ”L” sind.
11(F), 11(H) und 11(K) zeigen Wellenformen der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 bzw. WN1, deren Logikpegel in Zeitschlitzen des Schließschaltungsantriebsbefehls ”H” sind und deren Logikpegel in Zeitschlitzen des Offenschaltungsantriebsbefehls ”L” sind.
Die Zeitschlitze T1 bis T3 sind in einem dritten Modus, in dem der Schließschaltungsantriebsbefehl irgendeinem der Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP erteilt wird, und der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN erteilt wird. In den folgenden Zeitschlitzen T4 und T5, obwohl der Schließschaltungsantriebsbefehl allen Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP erteilt wird, ist eines der ersten Versuchshemmbefehlssignale TST1 oder zweiten Versuchshemmbefehlssignale TST2 im Hemmzustand.
Darüber hinaus sind die Zeitschlitze T6 bis T8 in einem vierten Modus, in welchem der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP erteilt wird und der Schließschaltungsantriebsbefehl irgendeinem der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN erteilt wird. In den folgenden Zeitschlitzen T9 und T10, obwohl der Schließschaltungsantriebsbefehl allen Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN erteilt wird, ist entweder das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 im Hemmzustand.
In den Zeitschlitzen T1 bis T10 wird der Schließschaltungsantriebsbefehl nicht beiden Positivseiten- und Negativseitenschaltelementen UP, VP und WP sowie UN, VN und WN erteilt; daher wird weder der Wechselstrommoter 16 zur Rotation angetrieben, noch tritt ein Kurzschluss der Stromquelle auf.
11(L) zeigt eine Wellenform des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWP der Positivseitenschaltelemente und diese Wellenform ist in einem Schließschaltungsdetektionszustand (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T1 bis T3, in welchem eines der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP, VP und WP der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) ist, und sind zusätzlich die ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale TST1 und TST2 beide auf ”Gestattet”.
11(M) ist eine Wellenform des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWN der Negativseitenschaltelemente und diese Wellenform ist im Schließschaltungsdetektionszustand (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T6 bis T8, in denen eines der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) ist und zusätzlich die ersten und zweiten Versuchshemmbefehlssignale TST1 und TST2 beide ”Gestattet” sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130B (oder die Antriebssteuerschaltung 120B), an welcher die Positivseiten- und Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, kann festlegen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B und die Schaltelemente UP, VP und WP sowie UN, VN und WN normal arbeiten, falls die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN sich wie in 11(L) und 11(M) in den Zeitschlitzen T1 bis T10 ändern.
Zusätzlich werden die Korrektantwortlogikzustände in jedem in 11(L) und 11(N) gezeigten Zeitschlitz vorab in den Speicher innerhalb der Überwachungssteuerschaltung 130B (der der Antriebssteuerschaltung 120B) eingeschrieben und gespeichert.
Falls jedoch dem in das Logiksummenelement 170 eingegebene zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 auch gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben zu werden (siehe gestrichelte Linie in 7) und den Positivseiten- und Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben zu werden, vergleicht die Antriebssteuerschaltung 120B die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, und das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1, das die Antriebssteuerschaltung selbst erzeugt, mit den Positivseiten- und Schaltbetriebsüberwachungssignalen UVWP und UVWN und dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2, die an der Schaltung eingegeben werden, und kann dadurch direkt bestimmen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B und die Schaltelemente UP, VP und WP sowie UN, VN und WN normal sind oder nicht.
Als Nächstes wird 12, welches die zweite Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung von 7 ist, erläutert, wobei auf den Unterschied zu derjenigen in 6 fokussiert wird.
12(A) bis 12(K) sind die gleichen wie 6(A) bis 6(K) in den Inhalten. Jedoch sind die Zeitschlitznummern T7 bis T13 zu T11 bis T17 geändert, wird die Überstromunterbrechungsfunktion anfänglich in den Zeitschlitzen T11 bis T14 überprüft und wird die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltungsfunktion in den Zeitschlitzen T15 bis T17 überprüft.
Nachfolgend werden die sich auf die dritte Hemmbefehlsausgabe STP3 bei einem Überstromauftreten beziehenden Zeitschlitze T11 bis T14 erläutert.
12(L) zeigt eine Wellenform des Positivseitenschaltbetriebsüberwachungssignals UVWP; diese Wellenform wird im Zeitschlitz T11, in welchem das dritte Hemmbefehlssignal STP3 gestattet ist, zum Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”), während es in den Zeitschlitzen T12 bis T14 der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) ist.
12(M) zeigt eine Wellenform des Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignals UVWN; diese Wellenform wird in dem Zeitschlitz T13, in welchem das dritte Hemmbefehlssignal STP3 gestattet ist, der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”), während es in den Zeitschlitzen T11, T12 und T14 der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”) ist.
Als Nächstes werden die sich auf die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160B beziehenden Zeitschlitze T15 bis T17 erläutert.
12(E) und 12(F) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale der U-Phase UP1 bzw. UN1; beide Signale sind im Zeitschlitz T15 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) und in den Zeitschlitzen T16 und T17 der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”).
12(G) und 12(H) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale der V-Phase VP1 bzw. VN1; beide Signale sind im Zeitschlitz T16 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) und im Zeitschlitz T15 bis T17 der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”).
12(J) und 12(K) zeigen Wellenformen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale der W-Phase WP1 bzw. WN1; beide Signale sind im Zeitschlitz T17 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) und im Zeitschlitz T15 und T16 der Offenschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”L”).
12(L) zeigt eine Wellenform des Positivseitenschaltbetriebsüberwachungssignals UVWP; 12(M) zeigt eine Wellenform des Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignals UVWN; wenn jedoch beide Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale derselben Phase der Schließschaltungsantriebsbefehl sind, werden tatsächliche Befehlsausgabesignale als der Offenschaltungsantriebsbefehl gefunden.
Die Überwachungssteuerschaltung 130B (oder die Antriebssteuerschaltung 120B), an der die Positivseiten- und Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, können bestimmen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B wie auch die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B oder die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160B normal arbeiten, falls die Positivseiten- und Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN sich wie in 12(N) und 12(M) gezeigt in den Zeitschlitzen T11 bis T17 ändern.
Zusätzlich werden vorab die Korrekturantwortzustände in jeden in 11(L) und 11(M) gezeigten Zeitschlitz in den Speicher innerhalb der Überwachungssteuerschaltung 130B (oder der Antriebssteuerschaltung 120B) eingeschrieben und gespeichert.
Darüber hinaus werden in einer Abfolge der Anfangsprüfung von einer Zeit, wenn das Prüfstartbefehlssignal STRT erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die Prüfung durchgeführt wird, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung 120B oder die Überwachungssteuerschaltung 130B eine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 weiterhin erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geöffnet wird, so dass eine Stromzufuhr an die Antriebssteuerschaltung 120B unterbrochen wird. Wenn die Überwachungssteuerschaltung 130B weiterhin das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Auftreten der Abnormalität der Antriebssteuerschaltung 120B mitgeteilt und die Antriebssteuerschaltung wird in die Lage versetzt, das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation zu memorisieren.
Falls auch dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2 gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben zu werden, kann die Antriebssteuerschaltung 120B den abnormalen Zustand des kontinuierlich erzeugt werdenden zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2 erfassen.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, beinhaltet die Motorantriebssteuervorrichtung 100B gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung die Halbleiterbrückenschaltung 140B, in der die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP, die mit den positiven Anschluss der Gleichstromantriebsstromquelle 15 verbunden sind, in Reihe mit ihren entsprechenden Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN verbunden sind, die mit dem Negativseitenanschluss verbunden sind, und Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe verbunden sind, sind mit ihren entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors verbunden; und die Antriebssteuerschaltung 1203, die sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN erzeugt, und die variable Geschwindigkeitssteuerung des Wechselstrommotors 16 übernimmt. Die Motorantriebssteuervorrichtung 100B beinhaltet weiter die Überwachungssteuerschaltung 130B, welche die wechselseitigen Überwachungssignale UPD und DND zu und aus der Antriebssteuerschaltung 120B sendet, um so den Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung jederzeit zu überwachen, und falls irgendeine Abnormalität detektiert wird, das Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, um die Antriebssteuerschaltung zu initialisieren und neu zu starten; und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B, die in dem Übertragungspfad für die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 platziert ist und alle Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale auf einmal durch das erste Hemmbefehlssignal STP1, welches die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, oder durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2, das die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt, unterbricht.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale werden an der Antriebssteuerschaltung 120B und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130B eingegeben. Die Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN der Schaltelemente, die auf den Betriebszustand der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN reagieren. Die Antriebssteuerschaltung 120B sendet auch das Prüfstartbefehlssignal STRT an die Überwachungssteuerschaltung 130B unmittelbar nach Einschalten oder zumindest während einer Betriebspausenperiode des anhaltenden Wechselstrommotors 16 und nachfolgend erzeugt sie sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 und das erste Hemmbefehlssignal STP1, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt nach Empfangen des Prüfstartbefehlssignals STRT das zweite Hemmbefehlssignal STP2 im vorgegebenen Zeitschlitz, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan.
Die Antriebssteuerschaltung 120B oder die Überwachungssteuerschaltung 130B, in die die Befehlszustandsüberwachungssignale UVWP und UVWN eingegeben werden, bestimmt, ob eine logische Änderung der Befehlszustandsüberwachungssignale UVWP und UVWN im vorgegebenen Zeitschlitz stattfindet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Falls die Antriebssteuerschaltung 120B feststellt, dass eine Logikänderung nicht korrekt stattfindet, stoppt die Antriebssteuerschaltung 120B die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und setzt auch die Erzeugung des ersten Hemmbefehlssignals STP1 fort. Falls die Überwachungssteuerschaltung 130B feststellt, dass eine Logikänderung nicht korrekt stattfindet, setzt die Überwachungssteuerschaltung die Erzeugung des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 fort. Die Antriebssteuerschaltung 120B und die Überwachungssteuerschaltung 130B kooperieren miteinander, um Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B durchzuführen. Wenn die Unterbrechungsfunktion normal ist, startet die Antriebssteuerschaltung einen Rotationsantrieb des Wechselstrommotors; während, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120B oder der Überwachungssteuerschaltung 130B während des Betriebs vorkommt, das Rotationsantreiben des Wechselstrommotors 16, durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 oder das zweite Hemmbefehlssignal STP2 auf Anhalten eingestellt wird.
Die Antriebssteuerschaltung 120B beinhaltet im Wesentlichen die Haupt-CPU, die ein Mikroprozessor ist, und mit dem RAM-Speicher 122 und dem Programmspeicher 123B arbeitet, und mit der der Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, der die wechselseitigen Überwachungssignale UPD und DND zu und aus der Überwachungssteuerschaltung 130B sendet, verbunden ist. Die Überwachungssteuerschaltung 130B beinhaltet im Wesentlichen die Unter-CPU 131B, die ein Mikroprozessor ist und mit dem Hilfs-RAM-Speicher 132 und dem Hilfsprogrammspeicher 133B zusammenarbeitet und mit dem der in Reihe zur Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 verbundene Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 verbunden ist, und den Wach-Timer 135, der die Impulsbreite des ersten Wachsignals WDS1, das die Haupt-CPU 121 erzeugt, überwacht und das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 erzeugt, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt.
Die Überwachungssteuerschaltung 130B detektiert auch Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Abwärtsstreckenkommunikationssignal DND, das die Antriebssteuerschaltung 120B an die Schaltung überträgt, und bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation, sendet auch auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120B, und bestimmt die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität von Frage und Antwort dahingehend, ob die der Frageinformation entsprechende Antwortinformation mit der vorgegebenen korrekten Antwortinformation übereinstimmt. Falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1. Die Antriebssteuerschaltung 120B detektiert auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Aufwärtsstreckenkommunikationssignal UPD, das aus zumindest der Motorsteuervorrichtung 130B gesendet ist, und bestimmt, ob eine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2, um die Überwachungssteuerschaltung 130B zu initialisieren und neu zu starten, und überwacht auch die Impulsbreite des zweiten Wachsignals WDS2, das die Unter-CPU 131B erzeugt. Wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit überschreitet, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2, um die Unter-CPU 131B zu initialisieren und neu zu starten.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1 ist die logische Summe des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST1, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2 und des zweiten Rücksetzbefehlssignals RST2 an die Unter-CPU 131B; jedoch selbst falls das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung 130B weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal STP2 ist die logische Summe des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des ersten Rücksetzbefehlssignals RST1 an die Haupt-CPU 121; jedoch wird selbst falls das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird, die Antriebssteuerschaltung 120B in die Lage versetzt, weder initialisiert noch neu gestartet zu werden.
Wie oben beschrieben, beinhaltet die Überwachungssteuerschaltung im Wesentlichen die Unter-CPU, die mit dem Programmspeicher kooperiert. Das erste Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals, welches die Antriebssteuerschaltung erzeugt, nachfolgend dem Prüfstartbefehlssignal, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals zum Initialisieren und Neustarten der Überwachungssteuerschaltung und des zweiten Rücksetzbefehlssignals an die Unter-CPU; jedoch selbst falls das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals, welches die Überwachungssteuerschaltung dem Prüfstartbefehlssignal folgend erzeugt, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals und des ersten Rücksetzsignals an die Haupt-CPU 121; jedoch selbst falls das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Antriebssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet.
Daher weist dies das Merkmal dahingehend auf, dass der Betrieb der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung überprüft werden kann, ohne unnötigerweise die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung zu initialisieren und neu zu starten, durch die ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale, in einem Zustand, in dem die Antriebssteuerschaltung die Antriebsbefehlssignale erzeugen kann.
Darüber hinaus, wenn die Überwachungssteuerspezifikation sich ändern muss, können die Steuerdetails der Überwachungssteuerschaltung leicht durch den Hilfsprogrammspeicher geändert werden.
In einer Abfolge der Anfangsprüfung, die durchgeführt wird, nachdem das Prüfstartbefehlssignal STRT erzeugt ist, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung 120B oder die Überwachungssteuerschaltung 130B eine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, wird das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 kontinuierlich erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis die Stromversorgung an zumindest die Antriebssteuerschaltung 120B unterbrochen ist. Zusätzlich, wenn die Überwachungssteuerschaltung 130B weiterhin das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Auftreten der Abnormalität an die Antriebssteuerschaltung 120B berichtet, und dadurch wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation zu memorisieren.
Wie oben beschrieben, wird, falls irgendeine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert wird, das erste oder zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal weiterhin erzeugt, bis die Stromversorgung an die Antriebssteuerschaltung unterbrochen wird, wird der Wechselstrommotorbetrieb gehemmt und wird die Abnormalität berichtet, und wird die kontinuierliche Erzeugung des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals an die Antriebssteuerschaltung berichtet und dort memorisiert.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, falls die Abnormalität eine einzelne Abnormalität aufgrund einer Rauschfehlfunktion und dergleichen ist, der Betrieb durch das Wiederherstellen des Stroms neu gestartet werden kann und auch das Abnormalitätsauftreten in der Anfangsprüfung als Abnormalitätsauftrittinformation durch die Antriebssteuerschaltung memorisiert werden kann.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale, die an zumindest einem der Antriebssteuerschaltung 120B oder der Überwachungssteuerschaltung 130B eingegeben werden, sind die Umschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN, welche die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 erzeugt. Das Positivseiten-Schaltbetriebsdetektionselement 194 detektiert einen Geschlossen-Schaltungszustand dadurch, dass irgendeines der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP eingeschaltet ist, und detektiert einen Offenschaltungszustand dadurch, dass alle Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP ausgeschaltet sind; das Negativseiten-Schaltbetriebsdetektionselement 198 detektiert den Schließschaltungszustand dadurch, dass irgendeines der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN eingeschaltet ist, und detektiert den Offenschaltungszustand dadurch, dass alle Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN ausgeschaltet sind. Die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 erzeugt das Positivseitenbefehlszustandsüberwachungssignal UVWN durch das Negativseitenschaltbetriebsdetektionselement 198. Die Antriebssteuerschaltung 120B bringt auf einmal, nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand, bei dem kein Antriebsbefehl vorliegt, wie auch sequentiell die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, dass ein Antriebsbefehl vorhanden ist, was der dritte Modus ist, oder bringt die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 sequentiell in den logischen Zustand, dass das Antriebssignal vorliegt, wie auch bringt auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, dass kein Antriebsbefehl vorliegt, was ein vierter Modus ist, und führt den dritten Modus und den vierten Modus in einer vorgegebenen Abfolge aus.
Die Antriebssteuerschaltung 120B oder die Überwachungssteuerschaltung 130B ändern beide das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 und das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 zu einem Hemmbefehlslöschzustand, oder ändern nur irgendeines der Signale in den logischen Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt. Die Antriebssteuerschaltung 120B oder die Überwachungssteuerschaltung 130B vergleichen einen logischen Zustand des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWP der im dritten Modus eingegebenen Positivseitenschaltelemente und einen logischen Zustand des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWN der Negativseitenschaltelemente, das im vierten Modus eingegeben wird, mit logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, oder stellt fest, ob die logischen Zustände der Überwachungssignale mit den korrekten logischen Zuständen, die vorab gespeichert sind, übereinstimmen oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität beim Bestimmungsergebnis gefunden wird, wird die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, weiter das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 zu erzeugen.
Wie oben beschrieben, sind die an der Antriebssteuerschaltung und/oder der Überwachungssteuerschaltung eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale die Schaltbetriebsüberwachungssignale der Positivseitenschaltelemente und der Negativseitenschaltelemente. Die Antriebssteuerschaltung erzeugt sequentiell die Positivsseitenantriebsbefehlssignale und erzeugt danach sequentiell die Negativseitenantriebsbefehlssignale und überwacht die logischen Zustände der Schaltbetriebsüberwachungssignale der Schaltelemente, die darauf antworten, ob die ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale im gehemmten Zustand sind oder nicht, wodurch die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt wird, festzustellen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und die Schaltbetriebsüberwachungssignale normal arbeiten oder nicht.
Daher hat dies ein Merkmal gegeben dahingehend, dass festgestellt werden kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und die Schaltbetriebsüberwachungssignale normal arbeiten oder nicht, und zusätzlich, ob die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente korrekt einen Schaltvorgang durchführen oder nicht, gleichzeitig geprüft werden kann.
Darüber hinaus weist dies ein anderes Merkmal dahingehend auf, dass, selbst falls die Schaltbetriebsüberwachungssignale alle Positivseitenschaltelemente und alle Negativseitenschaltelemente überwachen, der Schaltbetrieb jedes Schaltelementes unabhängig durch sequentielles und unabhängiges Erzeugen der Antriebsbefehle geprüft werden kann.
Weiterhin hat dies noch ein anderes Merkmal dahingehend, dass, damit der Wechselstrommotor nicht unnötig rotational angetrieben wird, die Antriebssteuerschaltung bestimmen kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, ohne die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale in einen Zustand zu bringen, dass die Antriebssignale gleichzeitig vorhanden sind, sondern mit Kombination aller Zustände der Antriebsbefehlssignale und der ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale UVWP und UVWN werden an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben, und das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2, das durch die Überwachungssteuerschaltung 130B erzeugt und in der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B eingegeben wird, wird auch in der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben. Die Antriebssteuerschaltung 120B wird in die Lage versetzt, festzustellen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B normal arbeitet oder nicht, durch Kombination der logischen Zustände der Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1, das die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt, und der logischen Zustände der Befehlszustandsüberwachungssignale UVWP und UVWN und des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST2, welche in die Schaltung eingegeben werden.
Wie oben beschrieben, werden die Befehlszustandsüberwachungssignale und das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal in die Antriebssteuerschaltung eingegeben, welche die Antriebsbefehlssignale und das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal erzeugt. Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, selbst falls die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung nicht vorab die Korrektantwortinformationen basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan memorisieren, die Antriebssteuerschaltung feststellen kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, durch direkten Vergleich von Eingangs- und Ausgangssignalen in jedem Zeitschlitz.
Die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B beinhaltet die Positivseitengatterelemente 151B, die in den entsprechenden Übertragungspfaden für die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 vorgesehen sind, und die Negativseitengatterelemente 152B, die in den entsprechenden Übertragungspfaden für die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 vorgesehen sind. Das komposite Hemmbefehlssignal STP, welches die logisches Summe des ersten Hemmbefehlssignals STP1 und des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 ist, wird an den Positivseitengatterelementen 151B und den Negativseitengatterelementen 152B als ein Gattersignal eingegeben. Zusätzlich sind die Positivseitengatterelemente 151B und die Negativseitengatterelemente 152B mit der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160B versehen, welche die Schließschaltungsantriebsbefehlssignale daran hindert, gleichzeitig an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die jeweiligen Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN zu liefern, die in Reihe miteinander in derselben Phase verbunden sind. Selbst falls die Antriebssteuerschaltung 120B nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT die Schließschaltungsantriebsbefehlssignale gleichzeitig an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN, die mit derselben Phase verbunden sind, erzeugt, wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, sequentiell zu prüfen und zu bestätigen, dass die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B erzeugt, nicht gleichzeitig das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal erzeugen.
Wie oben beschrieben, ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung mit der Kurzschlussverhinderungsschaltung versehen, so dass die Antriebsbefehlssignale an die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente derselben Phase nicht in den Zustand gebracht werden, bei dem der Antriebsbefehl gleichzeitig vorhanden ist, und diese Operation wird beim Starten des Betriebs überprüft. Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass die Antriebsbefehlssignale dahingehend daran gehindert werden können, gleichzeitig während des Betriebsstarts erzeugt zu werden, aufgrund von Rauschfehlfunktionen und dergleichen, so dass ein Kurzschluss und Durchbrenn-Probleme der Schaltelemente verhindert werden können. Weiterhin hat dies ein weiteres Merkmal dahingehend, dass der Betrieb der Kurzschlussbefehlverhinderungsschaltung zusammen mit der Prüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung beim Starten des Betriebs geprüft wird, so dass eine logische Operation wie etwa eine die niemals normal auftritt, vorab bestätigt werden kann.
Die Halbleiterbrückenschaltung 140B ist mit der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B verbunden und beinhaltet Speicherelemente, die einen Betriebsdatensatz memorisieren, wenn einmal die an den entsprechenden Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN oder Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP bereitgestellten Überstromdetektionselemente 143 in Betrieb genommen werden. Die Speicherelemente beinhalten die Speicherelemente 184B für jede Phase, deren Ausgabesignale durch die logische Summenschaltung 185 zusammen addiert werden, um so das dritte Hemmbefehlssignal STP3 zu erzeugen. Das dritte Hemmbefehlssignal STP3 wird direkt logisch summiert mit dem ersten Hemmbefehlssignal STP1 und dem zweiten Hemmbefehlssignal STP2, ohne die Antriebssteuerschaltung 120B zu passieren, um so das komposite Hemmbefehlssignal STP an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B zu machen. Die Antriebssteuerschaltung 120B erzeugt das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR an die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180B und ein Überstromauftrittszwangsspeicherbefehlssignal, welches das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal TST3 wird, und zusätzlich werden die Überstromauftrittsspeichersignale jeder Phase OCU, OCV und OCW durch die Speicherelemente 184B für jede Phase an der Antriebssteuerschaltung 120B eingegeben. Die Antriebssteuerschaltung 120B wird auch in die Lage versetzt, das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal TST3 im vorgegebenen Zeitschlitz zu erzeugen, welcher der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, und den Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie Negativseitenschaltelementen UN1, VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150B zu bestätigen. Zusätzlich wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, die Überstromauftrittsspeichersignale OCU, OCV und OCW für jede Phase während des Betriebs zu empfangen, um so ein Überstromauftreten zu erfassen, die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1, UN1, VN1 und WN1 zu stoppen und dann den Speicherzustand der Speicherelemente 184B für jede Phase durch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR zu löschen.
Wie oben beschrieben, unterbricht die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung die Antriebsbefehlssignale durch das dritte Hemmbefehlssignal, welches die Überstromauftrittsspeicherschaltung erzeugt; diese Unterbrechungsfunktion wird beim Starten des Betriebs überprüft und bestätigt.
Darüber hinaus wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, ein Überstromauftreten durch die Überstromauftrittsspeichersignale jeder Phase zu erfassen und dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung zu löschen.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, falls irgendein Überstrom während des Betriebs auftritt, die Schaltelemente rasch ausgeschaltet werden, um die Elemente daran zu hindern, auszubrennen, und es kann auch in einer simulierten Weise beim Starten des Betriebs überprüft werden, ob die Überstromschutzschaltung normal arbeitet.
Weiterhin kann durch Erfassen des Überstromauftretens die Antriebssteuerschaltung die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale stoppen und dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung löschen; daher hat dies ein anderes Merkmal dahingehend, dass, falls irgendeine neue Überstromabnormalität auftritt, die Antriebssteuerschaltung unmittelbar die Abnormalität detektieren kann.
Ausführungsform 3
Nachfolgend wird 13, was ein Gesamtkonfigurationsdiagramm von Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung ist, erläutert, wobei auf Unterschiede zu derjenigen von 1 und 7 fokussiert wird.
Zusätzlich repräsentieren dieselben Bezugszeichen dieselben und entsprechenden Teile jeder Zeichnung.
In 13 beinhaltet eine Motorantriebssteuervorrichtung 100C im Wesentlichen eine Antriebssteuerschaltung 120C, welche eine Rotationssteuerung eines nicht gezeigten Fahrzeugverbrennungsmotors und eines Traktionsmotors enthält, gleichermaßen wie diejenigen in 1 und 7; eine Überwachungssteuerschaltung 130C, welche mit der Antriebssteuerschaltung kooperiert und die einander überwachen; eine Halbleiterbrückenschaltung 140C, die Strom an den Traktionsmotor liefert; eine Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C und eine Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C. Weiterhin beinhaltet die Motorantriebssteuervorrichtung zusätzlich die in 10 beschriebene Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 und das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWP der Positivseitenschaltelemente und das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWN der Negativseitenschaltelemente, die durch die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 detektiert werden, werden mit der Überwachungssteuerschaltung 130C zusammen mit den Pull-Up-Widerständen 199P und 199N verbunden.
Darüber hinaus werden auch die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, die Ausgangssignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C sind, an der Antriebssteuerschaltung 120C als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben.
Die Fahrzeugbatterie 10, das Stromversorgungsrelais 12, die ersten und zweiten Gruppen von Eingangssensoren 13a und 13b, die ersten und zweiten Gruppen von elektrischen Lasten 14a und 14b, die Gleichstromantriebsstromquelle 15 und der Drei-Phasen-Wechselstrommotor 16 sind mit der Motorantriebssteuervorrichtung 100C an deren Außenseite verbunden, gleich wie jene in 1 und 7.
Die Spannungsregulatorschaltung 110, welche die Steuerspannung Vcc erzeugt, wird, gleich wie in 1 und 7, innerhalb der Motorantriebssteuervorrichtung 100C bereitgestellt.
Die Antriebssteuerschaltung 120C beinhaltet die Haupt-CPU 121, die ein Mikroprozessor ist; den RAM-Speicher 122 für Operationsverarbeitung, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 123C, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, und den Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130C enthält eine Unter-CPU 131B, die ein Mikroprozessor ist, den Hilfs-RAM-Speicher 132 für Operationsverarbeitung, einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 133C, der beispielsweise ein Masken-ROM-Speicher ist, und den Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134, wobei jene miteinander über einen Bus verbunden sind.
Der Wach-Timer 135, welcher in der Überwachungssteuerschaltung 130C vorgesehen ist, überwacht die Impulsbreite des ersten Wachsignals WDS1, welches die Haupt-CPU 121 erzeugt, und wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der eine vorbestimmte Zeit übersteigt, wird der Timer eingestellt, das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Die Haupt-CPU 121 überwacht die Impulsbreite eines zweiten Wachsignals WDS2, welches die Unter-CPU 131C erzeugt, und wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt, wird der Timer eingestellt, um das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2 zu erzeugen, um die Unter-CPU 131C zu initialisieren und neu zu starten.
Der Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und der Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 übertragen die Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND und die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD zueinander seriell unter Verwendung des Kommunikationssynchronisationssignals CLK, wie in den Fällen in 1 und 7.
Darüber hinaus wird das Prüfstartbefehlssignal STRT aus der Antriebssteuerschaltung 120C an die Überwachungssteuerschaltung 130C als ein Timingsignal zum Starten der später beschriebenen Startprüfung gesendet.
Zusätzlich bestimmt die Überwachungssteuerschaltung 130C die Anwesenheit/Abwesenheit einer Kommunikations-Abnormalität der Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND, die aus der Antriebssteuerschaltung 120C gesendet werden, sendet auch auf einer regulären Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120C und bestimmt auch die Anwesenheit/Abwesenheit einer in Frage stehenden Abnormalität und Antwort. Falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, wird die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 zu erzeugen, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten.
Weiterhin bestimmt die Antriebssteuerschaltung 120C die Anwesenheit/Abwesenheit einer Kommunikations-Abnormalität der Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD, die aus der Überwachungssteuerschaltung 130C gesendet werden. Falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 zu erzeugen, um die Überwachungssteuerschaltung 130C zu initialisieren und neu zu starten.
In der Halbleiterbrückenschaltung 140C sind die mit dem Positivanschluss der Gleichstromantriebsstromquelle 15 verbundenen Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP in Reihe mit ihren entsprechenden, mit dem negativseitigen Anschluss derselben verbundenen Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN verbunden; und Serienverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe geschaltet sind, sind mit den entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors 16 verbunden.
Die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C, die später in 14 beschrieben ist, wird mit den Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignalen UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, welche die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt, versorgt und erzeugt Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 und Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 bzw. WN3, welche Schließschaltungsbefehlssignale an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die Negativseitenschaltelement UN, VN und WN sind.
Wenn jedoch der Logikwert des kompositen Hemmbefehlssignals STP, das an der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C eingegeben ist, ”1” ist, werden die Logikwerte aller Befehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 zu ”0”, unabhängig von den logischen Zuständen der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, so dass der Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WP sowie UN, VN und WN erteilt wird.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1, das zweite Hemmbefehlssignal STP2 und das dritte Hemmbefehlssignal STP3 werden am logischen Summenelement 170 eingegeben, welches das komposite Hemmbefehlssignal STP produziert. Wenn irgendeines der Hemmbefehlssignale zu logisch ”1” wird, werden alle Ausgangssignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C logisch ”0”, so dass der Offenschaltungsbefehl allen Schaltelementen UP, VP und WP sowie UN, VN und WN erteilt wird.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1, das die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt, ist die logische Summe des in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugten ersten Versuchshemmbefehlssignals TST1, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2 und des zweiten Rücksetzbefehlssignals RST2 an die Unter-CPU 131C; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konzentration durch die Dioden 174, 175 und 176 so verbunden, dass die Überwachungssteuerschaltung 130C weder initialisiert noch neu gestartet wird, selbst falls das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird.
Das zweite Hemmbefehlssignal STP2, das die Überwachungssteuerschaltung 130C erzeugt, ist die logische Summe des in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugten zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des ersten Rücksetzbefehlssignals RST1 an die Haupt-CPU 121; jedoch sind jene Signale in einer logischen ODER-Konzentration durch die Dioden 171, 172 und 173 so verbunden, dass die Antriebssteuerschaltung 120C weder initialisiert noch neu gestartet wird, selbst falls das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird.
Die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C, die später in 15 beschrieben ist, beinhaltet ein komposites Speicherelement, welches Überstrom memorisiert, wenn einmal die für jede Phase vorgesehenen Überstromdetektionselemente in Betrieb genommen werden. Falls das komposite Speicherelement ein Überstromauftreten memorisiert, wird das dritte Hemmbefehlssignal STP3 erzeugt und die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 werden auf einmal durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C unterbrochen.
Das dritte Hemmbefehlssignal STP3 durch das komposite Speicherelement wird auch in der Antriebssteuerschaltung 120C eingegeben; die Haupt-CPU 121 unterbricht die Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, falls sie ein Überstromauftreten erfasst und erzeugt auch ein Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, um so den in dem Kompositspeicherelement innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C gehaltenen Speicher rückzusetzen.
Die Antriebssteuerschaltung 120C ist auch in die Lage versetzt, das dritte Versuchshemmbefehlssignal TST3 in einem vorgegebenen Zeitschlitz zu erzeugen, welcher der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, einen Überstromauftrittszustand im kompositen Speicherelement innerhalb der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C zwangsweise zu memorisieren und Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 bzw. UN1, und VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C zu bestätigen.
Zusätzlich, falls dem zweite Hemmbefehlssignal TST2, das die Überwachungssteuerschaltung 130C erzeugt, gestattet wird, nicht nur am logischen Summenelement 170 eingegeben zu werden, sondern auch an der Antriebssteuerschaltung 120C eingegeben zu werden, kann ein Teil eines Betriebszustands der Überwachungssteuerschaltung 130C durch die Antriebssteuerschaltung 120C überwacht werden.
14, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung in 13 ist, wird als Nächstes erläutert.
In 14 ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C mit sechs Drei-Zustandspuffern versehen, welche Positivseitengatterelemente 151C und Negativseitengatterelemente 152C für die U-, V- und W-Phasen sind, und die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt, werden mit den Eingangsanschlüssen der entsprechenden Drei-Zustandspuffer verbunden.
Pull-Down-Widerstände 153C und 154C sind mit dem Ausgangsanschluss der entsprechenden Drei-Zustandspuffer verbunden und die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2, UN2 und WP2 sowie VN2, WP2 und WN2 werden ausgegeben.
Das komposite Hemmbefehlssignal STP wird an die Freigabeanschlüsse jedes Drei-Zustandspuffers eingegeben; falls das komposite Hemmbefehlssignal STP zu logisch ”1” gemacht wird, geben alle Positivseitengatterelemente 151C und Negativseitengatterelemente 152C der Phasen logisch ”0” aus, die als die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2, UN2 und VP2 sowie VN2, WP2 und WN2 ausgegeben werden.
Übrigens, obwohl die in 14 gezeigten Drei-Zustandspuffer Pull-Down-Widerstände benötigenq, um die logischen Ausgangswerte zu bestimmen, gibt es im Vergleich zu den als die Gatterelemente in 2 verwendeten zwei Eingangslogikelementen den Vorteil, dass mehrere Gatter durch einen Universal-IC bereitgestellt werden können.
Eine Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C beinhaltet die Positivseitenlogikelemente 161C und die Negativseitenlogikelemente 162C, die für jede Phase vorgesehen sind, und ist auf eine solche Weise konfiguriert, dass eines der Positivseitenlogikelemente 161C das Befehlausgabesignal UP3 aus dem logischen Produkt des Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignals UP2 und des umgekehrten Negativseitenantriebsbefehlssignals UN2 macht, eines der Negativseitenlogikelemente 162C das Antriebsbefehlssignal UN2 aus dem logischen Produkt des umgekehrten Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignals UP2 und des Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignals UN2 macht, und selbst falls das Positivseitenzwischenantriebsbefehlssignal UP2 und das Negativseitenzwischenantriebsbefehlssignal UN2 irrtümlich zu logisch ”1” gleichzeitig werden, werden das Positivseitenbefehlsausgabesignal UP3 und das Negativseitenantriebsbefehlssignal UN3 nicht gleichzeitig logisch ”1”.
Dasselbe kann für die Zwischenantriebsbefehlssignale VP2 und VN2 und WP2 und WN2 und die Antriebsbefehlssignale VP3 und VN3 und WP3 und WN3 gesagt werden. Selbst falls die Zwischenantriebsbefehlssignale UP2 und UN2, VP2 und VN2 und WP2 und WN2 derselben Phase irrtümlich gleichzeitig logisch ”1” werden, werden die Befehlsausgabesignale UP3 und UN3, VP3 und VN3 und WP3 und WN3 derselben Phase dazu gebracht, nicht gleichzeitig logisch ”1” zu werden.
Darüber hinaus ist die Kurzschlussbefehlverhinderungsschaltung vorzugsweise so nah als möglich an der Halbleiterbrückenschaltung lokalisiert; daher ist die Konfiguration der Bereitstellung der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung an der Rückstufe der Gatterschaltung, wie in 14 gezeigt, bevorzugter als die Konfigurationen ihrer Bereitstellung an der Frontstufe der Gatterschaltung, wie in 2 gezeigt, oder innerhalb der Gatterschaltung, wie in 8 gezeigt.
Als Nächstes wird 15, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Überstromauftrittsspeicherschaltung in 13 ist, erläutert, wobei auf den Unterschied zu demjenigen in 3 fokussiert wird.
In 15 werden Ausgangssignale aus den Transistoren 181, die durch die entsprechenden Überstromdetektionselemente 143 für jede Phase angetrieben werden, an der Logiksummenschaltung 185 eingegeben; ein Kompositspeicherelement 184C wird durch ein Ausgangssignal aus der Logiksummenschaltung 185 gesetzt und durch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, das ein Ausgabesignal aus der Antriebssteuerschaltung 120C ist, rückgesetzt.
Zusätzlich ist das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal TST3, das ein Ausgabesignal aus der Antriebssteuerschaltung 120C ist, auch mit der Logiksummenschaltung 185 als ein Eingangssignal verbunden und ist das Logiksummenelement in die Lage versetzt, das Kompositspeicherelement 184C in einer simulierten Weise zu setzen und anzutreiben, selbst in einem Zustand, bei dem die Überstromdetektionselemente 143 nicht leitend sind. Ein Ausgabesignal aus dem Kompositspeicherelement 184C wird das dritte Hemmbefehlssignal STP3, das an der Antriebssteuerschaltung 120C eingegeben wird, wie auch am in 13 gezeigten Logiksummenelement 170.
Nachfolgend wird der Betrieb von Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, die wie in 13 gezeigt konfiguriert ist, im Detail unter Verwendung des in 16 gezeigten Zeitdiagramms erläutert.
Zuerst, wenn ein nicht gezeigter manueller Schalter in 13 geschlossen wird, wird der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geschlossen, wird Strom der Motorantriebssteuervorrichtung 100C zugeführt, dann erzeugt die Spannungsregulatorschaltung 110 die vorgegebenen Steuerspannung Vcc und dadurch beginnen die Haupt-CPU 121 und die Unter-CPU 131C ihren Betrieb.
Wenn die Haupt-CPU 121 einen Betrieb startet, wird eine Anfangsbetriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C der in 5 und 6 beschriebenen und der später in 16 beschriebenen Prozedur folgend durchgeführt. Wenn das Prüfergebnis normal ist, werden die ersten und zweiten Gruppen elektrischer Lasten 14a und 14b und der Wechselstrommotor 16 angetrieben und gesteuert in Reaktion auf den Zustand der ersten und zweiten Gruppe von Sensoren 13a und 13b und der vorab in den Programmspeicher 123C geschriebenen Programminhalte eines Programms.
Zusätzlich werden aus der zweiten Gruppe von Sensoren 13b erhaltene Eingabesignale als die Aufwärtsstreckenkommunikationsdaten UPD aus dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 an den Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 gesendet; Antriebssteuersignale an die zweite Gruppe elektrischer Lasten 14b werden als die Abwärtsstreckenkommunikationsdaten DND aus dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 an den Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 gesendet. Die Signalübertragungen zwischen dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 und dem Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 werden miteinander durch das Kommunikationssynchronisationssignal CLK synchronisiert.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100C überwacht die Überwachungssteuerschaltung 130C einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung 120C. Falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120C auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzbefehlssignal RST1, um die Antriebssteuerschaltung 120C zu initialisieren und neu zu starten, und wenn das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 oder das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 erzeugt werden, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommotor 16 auf einmal durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C unterbrochen.
Während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100C überwacht die Antriebssteuerschaltung 120C in einer reversen Weise den Betriebszustand der Überwachungssteuerschaltung 130C. Falls irgendeine Abnormalität in der Überwachungssteuerschaltung 130C auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 oder das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2, um die Überwachungssteuerschaltung 130C zu initialisieren und neu zu starten, und wenn das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2 oder das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2 erzeugt wird, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommotor 16 auf einmal durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C unterbrochen.
Übrigens wird die in 14 gezeigte Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C auch in die Lage versetzt, wie diejenige in 2 zu arbeiten.
Obwohl die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160A mit der Frontstufe der Positivseitengatterelemente 151A und Negativseitengatterelemente 152A in 2 verbunden sind, werden die Gatterelemente 151C und 152C, die Drei-Zustandspuffer verwenden, im Fall von 14 eingesetzt und wird die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C mit der Rückstufe der Gatterelemente 151C und 152C verbunden.
Darüber hinaus, selbst falls die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C mit entweder der Seite der Positivseitengatterelemente 151C oder der Negativseitengatterelemente 152C verbunden ist, kann verhindert werden, dass die Befehlsausgabesignale derselben Phase UP3 und UN3, VP3 und VN3 und WP3 und WN3 gleichzeitig logisch ”H” werden.
In der in 15 gezeigten Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C, falls die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C das Überstromauftreten während des Betriebs der Motorantriebssteuervorrichtung 100C memorisiert, werden die Antriebsbefehlssignale an den Wechselstrommoter 16 gleichzeitig durch das dritte Hemmbefehlssignal STP3 an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C unterbrochen.
Zusätzlich erfasst die Antriebssteuerschaltung 120C ein Überstromauftreten durch das dritte Hemmbefehlssignal STP3 und stoppt so die Erzeugung der Antriebsbefehlssignal UP1, VP1 und WP1 und UN1, VN1 und WN1, und erzeugt auch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR, um so das memorisierte Signal in der Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C rückzusetzen, was es ermöglicht, dass ein neues Überstromauftreten memorisiert wird.
Als Nächstes wird 16, welches die zweite Hälfte des Zeitdiagramms zum Erläutern des Betriebs der Schaltung in 13 ist, erläutert.
Ausgabesignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C und jene aus der Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 werden in Kombination als die Befehlszustandsüberwachungssignale in 13 verwendet; daher wird der Gesamtbetrieb unter Berücksichtigung des in 5 erläuterten Zeitdiagramms als Frontstufe, dem in 6 als Zwischenstufe erläuterten Zeitdiagramm und dem Zeitdiagramm, das in 16 als Rückstufe zu erläutern ist, erläutert.
Gemäß dem Zeitdiagramm in 5 wird festgestellt, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C normal ist oder nicht, indem die Validität von Beziehungen zwischen den Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignalen UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und den Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignalen Positivseitenschaltelementen UP3, VP3 und WN3, sowie UN3, VN3 und WN3 festgestellt wird.
Weiterhin wird dort festgestellt, anhand des Zeitdiagramms in 6, ob die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C und die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C normal sind oder nicht.
16 zeigt ein Zeitdiagramm zum Bestimmen, ob die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 normal ist oder nicht. Das in 11 gezeigte Zeitdiagramm kann auch, wie es ist, verwendet werden.
Im Falle von 11 wird in komplexer Weise festgestellt, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C und die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 normal sind oder nicht; andererseits wird im Fall von 16 die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C durch das Zeitdiagramm in 5 bestimmt; daher wird das Zeitdiagramm zu einem Vereinfachten, zum Treffen der Bestimmung, die für die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 spezialisiert ist.
16(A) zeigt eine Wellenform des Prüfstartbefehlssignals STRT, die 6(A) folgt; sein Logikpegel wird im Zeitraum, der die Zeitschlitze T14 bis T20 und einen Attrappenzeitschlitz T05 gerade vor dem Ende beinhaltet, zu ”H” und wird nach dem Attrappenschlitz T05 zu ”L”, der ein Bereitschaftsendzeitraum ist, so dass das Prüfstartbefehlssignals STRT gelöscht werden kann.
16(B) und 16(C) zeigen Wellenformen des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST1, das die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt, bzw. des zweiten Hemmbefehlssignals TST2, das die Überwachungssteuerschaltung 130C erzeugt; jedes Befehlsausgabesignal ist ”Gestattet” (Logikpegel ”L”) über alle Zeitschlitze T14 bis T20.
16(D) zeigt eine Wellenform des dritten Hemmbefehlssignals STP3, welches die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C erzeugt; diese Befehlsausgabe ist über den gesamten Zeitraum in 16 ”Gestattet” (Logikpegel ”L”).
16(E), 16(G) und 16(J) zeigen Wellenformen der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 bzw. WP1; die Wellenformen werden sequentiell logisch ”H” in den Zeitschlitzen T15 bis T17 des Schließschaltungsantriebsbefehls und alle Wellenformen werden logisch ”L” in Zeitschlitzen des Offenschaltungsantriebsbefehls.
16(F), 16(H) und 16(K) zeigen Wellenformen der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 bzw. WN1; die Wellenformen werden sequentiell logisch ”H” in den Zeitschlitzen T18 bis T20 des Schhließschaltungsantriebsbefehls und alle Wellenformen werden logisch ”L” in den Zeitschlitzen des Offenschaltungsantriebsbefehls.
Darüber hinaus wird der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Positivseiten- und Negativseitenschaltelementen UP, VP und WP und UN, VN und WN im Zeitschlitz 14 erteilt; in den Zeitschlitzen T15 bis T17 wird der Schließschaltungsantriebsbefehl irgendeinem der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP erteilt und wird der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN erteilt; und in den Zeitschlitzen T18 bis T20 wird der Offenschaltungsantriebsbefehl allen Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP erteilt und wird der Schließschaltungsantriebsbefehl irgendeinem der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN erteilt.
Daher wird in den Zeitschlitzen T14 bis T20 der Schließschaltungsantriebsbefehl nicht sowohl den Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP als auch den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN erteilt; daher wird weder der Wechselstrommotor 16 zur Rotation angetrieben, noch tritt Kurzschluss der Stromquelle auf.
16(L) ist eine Wellenform des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWP der Positivseitenschaltelemente und diese Wellenform ist im Schließschaltungsdetektionszustand (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T15 bis T17, in denen irgendeines der Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) ist, und zusätzlich die ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale TST1 und TST2 beide ”Gestattet” sind.
11(M) ist eine Wellenform des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWN der Negativseitenschaltelemente und diese Wellenform ist im Schließschaltungsdetektionszustand (Logikpegel ”H”) in den Zeitschlitzen T18 bis T20, in denen irgendeines der Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 der Schließschaltungsantriebsbefehl (Logikpegel ”H”) ist, und zusätzlich die ersten und zweiten Hemmbefehlssignale TST1 und TST2 beide ”Gestattet” sind.
Die Überwachungssteuerschaltung 130C, an der das Positivseitenschaltbetriebsüberwachungssignal UVWP und das Negativseitenschaltbetriebssignal UVWN eingegeben werden, kann feststellen, dass die Schaltelemente UP, VP und WP sowie UN, VN und WN normal arbeiten, falls die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN sich wie in 16(L) und 16(M) in den Zeitschlitzen T14 bis T20 gezeigt ändern.
Zusätzlich werden die Korrektantwortzustände in jedem in 11(L) und 11(M) gezeigten Zeitschlitz vorab in den Speicher innerhalb der Überwachungssteuerschaltung 130C geschrieben und gespeichert.
Wie oben beschrieben, können die Überwachungssteuerschaltung 130C und die Antriebssteuerschaltung 120C, an welchen die Positivseiten- und Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN und die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3 eingegeben werden, welche Ausgangssignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C sind, als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, bestimmen, dass die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C, die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C und die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C normal arbeiten, falls die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, wie in 5(L) bis 5(R) und 6(L) bis 6(R) gezeigt, und die Positivseiten- und Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN sich wie in 16(L) und 16(M) gezeigt in den Zeitschlitzen T1 bis T20 in 5, 6 und 16 ändern.
Zusätzlich werden vorab die Korrekturantwortzustände in jeden Zeitschlitz in 5(L) bis 5(R), 6(L) bis 6(R) 16(L) und 16(M) in die Speicher innerhalb der Überwachungssteuerschaltung 130C und der Antriebssteuerschaltung 120C eingeschrieben und gespeichert.
Darüber hinaus werden in einer Abfolge der Anfangsprüfung von einer Zeit, wenn das Prüfstartbefehlssignal STRT erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die Prüfung durchgeführt wird, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C eine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, das erste Versuchshemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 weiterhin erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis der Ausgangskontakt des Stromversorgungsrelais 12 geöffnet wird, so dass eine Stromzufuhr an die Antriebssteuerschaltung 120C unterbrochen wird. Wenn die Überwachungssteuerschaltung 130C weiterhin das zweite Versuchshemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Auftreten der Abnormalität der Antriebssteuerschaltung 120C mitgeteilt und die Antriebssteuerschaltung wird in die Lage versetzt, das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation zu memorisieren.
Falls auch dem zweiten Versuchshemmbefehlssignal TST2 gestattet wird, an der Antriebssteuerschaltung 120C eingegeben zu werden, kann die Antriebssteuerschaltung 120C den abnormalen Zustand des kontinuierlich erzeugt werdenden zweiten Versuchshemmbefehlssignals TST2 erfassen.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, beinhaltet die Motorantriebssteuervorrichtung 100C gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung die Halbleiterbrückenschaltung 140C, in der die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP, die mit den positiven Anschluss der Gleichstromantriebsstromquelle 15 verbunden sind, in Reihe mit ihren entsprechenden Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN verbunden sind, die mit dem Negativseitenanschluss derselben verbunden sind, und Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in Reihe verbunden sind, sind mit ihren entsprechenden Antriebsanschlüssen U, V und W des Wechselstrommotors verbunden; und die Antriebssteuerschaltung 120C, die sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 an die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN erzeugt, und die variable Geschwindigkeitssteuerung des Wechselstrommotors 16 übernimmt. Die Motorantriebssteuervorrichtung 100C beinhaltet weiter die Überwachungssteuerschaltung 130C, welche die wechselseitigen Überwachungssignale UPD und DND zu und aus der Antriebssteuerschaltung 120C sendet, um so einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung jederzeit zu überwachen, und falls irgendeine Abnormalität detektiert wird, das Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, um die Antriebssteuerschaltung zu initialisieren und neu zu starten; und die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C, die in dem Übertragungspfad für die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 platziert ist und alle Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale auf einmal durch das erste Hemmbefehlssignal STP1, welches die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt, oder durch das zweite Hemmbefehlssignal STP2, das die Überwachungssteuerschaltung 130C erzeugt, unterbricht.
Die Befehlszustandsüberwachungssignale werden an der Antriebssteuerschaltung 120C und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130C eingegeben. Die Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C erzeugt, oder die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN, die auf den Betriebszustand der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN reagieren.
Die Antriebssteuerschaltung 120C sendet auch das Prüfstartbefehlssignal STRT an die Überwachungssteuerschaltung 130C unmittelbar nach Einschalten oder zumindest während einer Betriebspausenperiode des anhaltenden Wechselstrommotors 16 und nachfolgend erzeugt sie sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und das erste Hemmbefehlssignal STP1, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan. Zusätzlich erzeugt die Überwachungssteuerschaltung 130C nach Empfangen des Prüfstartbefehlssignals STRT das zweite Hemmbefehlssignal STP2 im vorgegebenen Zeitschlitz, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan.
Die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C, in die die Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, und UVWP und eingegeben werden, bestimmt, ob eine logische Änderung der Befehlszustandsüberwachungssignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, und UVWP und UVWN im vorgegebenen Zeitschlitz stattfindet. Falls die Antriebssteuerschaltung 120C feststellt, dass eine Logikänderung nicht korrekt stattfindet, stoppt die Antriebssteuerschaltung die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 und setzt auch die Erzeugung des ersten Hemmbefehlssignals STP1 fort. Falls die Überwachungssteuerschaltung 130C feststellt, dass eine Logikänderung nicht korrekt stattfindet, setzt die Überwachungssteuerschaltung die Erzeugung des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 fort. Die Antriebssteuerschaltung 120C und die Überwachungssteuerschaltung 130C kooperieren miteinander, um Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C durchzuführen. Wenn die Unterbrechungsfunktion normal ist, startet die Antriebssteuerschaltung einen Antrieb des Wechselstrommotors zur Rotation; während, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung 120C während des Betriebs vorkommt, das Rotationsantreiben des Wechselstrommotors 16, durch das erste Hemmbefehlssignal STP1 oder das zweite Hemmbefehlssignal STP2 auf Anhalten eingestellt wird.
Die Antriebssteuerschaltung 120C beinhaltet im Wesentlichen die Haupt-CPU, die ein Mikroprozessor ist, und mit dem RAM-Speicher 122 und dem Programmspeicher 123C arbeitet, und mit der der Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124, der die wechselseitigen Überwachungssignale UPD und DND zu und aus der Überwachungssteuerschaltung 130C sendet, verbunden ist. Die Überwachungssteuerschaltung 130C beinhaltet im Wesentlichen die Unter-CPU 131C, die ein Mikroprozessor ist und mit dem Hilfs-RAM-Speicher 132 und dem Hilfsprogrammspeicher 133C zusammenarbeitet und mit dem der in Reihe zur Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler 124 verbundene Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler 134 verbunden ist, und den Wach-Timer 135, der die Impulsbreite des ersten Wachsignals WDS1, das die Haupt-CPU 121 erzeugt, überwacht und das erste Rücksetzbefehlssignal RST1 erzeugt, um die Haupt-CPU 121 zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt.
Die Überwachungssteuerschaltung 130C detektiert auch Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das aus der Antriebssteuerschaltung 120C gesendete Abwärtsstreckenkommunikationssignal DND, bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation, und sendet auch auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung 120C, um die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität von Frage und Antwort dahingehend zu bestimmen, ob die der Frageinformation entsprechende Antwortinformation mit der vorgegebenen korrekten Antwortinformation übereinstimmt. Falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, erzeugt die Überwachungssteuerschaltung das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1. Die Antriebssteuerschaltung 120C detektiert auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Aufwärtsstreckenkommunikationssignal UPD, das aus zumindest der Motorsteuervorrichtung 130C gesendet ist, und bestimmt, ob eine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Abnormalitätsdetektionssignal ERR2, um die Überwachungssteuerschaltung 130C zu initialisieren und neu zu starten, und überwacht auch die Impulsbreite des zweiten Wachsignals WDS2, das die Unter-CPU 131C erzeugt. Wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit überschreitet, erzeugt die Antriebssteuerschaltung das zweite Rücksetzbefehlssignal RST2, um die Unter-CPU 131C zu initialisieren und neu zu starten.
Das erste Hemmbefehlssignal STP1 ist die logische Summe des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST1, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals ERR2 und des zweiten Rücksetzbefehlssignals RST2 an die Unter-CPU 131C; jedoch selbst falls das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung 130C weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal STP2 ist die logische Summe des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT erzeugt wird, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals ERR1 und des ersten Rücksetzbefehlssignals RST1 an die Haupt-CPU 121; jedoch wird selbst falls das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 erzeugt wird, die Antriebssteuerschaltung 120C weder initialisiert noch neu gestartet zu werden.
Wie oben beschrieben, beinhaltet die Überwachungssteuerschaltung im Wesentlichen die Unter-CPU, die mit dem Programmspeicher kooperiert. Das erste Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals, welches die Antriebssteuerschaltung erzeugt, nachfolgend dem Prüfstartbefehlssignal, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals zum Initialisieren und Neustarten der Überwachungssteuerschaltung und des zweiten Rücksetzbefehlssignals an die Unter-CPU; jedoch selbst falls das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Überwachungssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet. Das zweite Hemmbefehlssignal ist die logische Summe des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals, welches die Überwachungssteuerschaltung dem Prüfstartbefehlssignal folgend erzeugt, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals und des ersten Rücksetzsignals an die Haupt-CPU 121; jedoch selbst falls das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal erzeugt wird, wird die Antriebssteuerschaltung weder initialisiert noch neu gestartet.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung nicht unnötiger Weise initialisiert oder gestartet werden und die Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung durch die ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale durchgeführt werden kann in einem Zustand, in dem die Antriebssteuerschaltung die Antriebsbefehlssignale erzeugen kann.
Weiterhin wird in einer Abfolge der Anfangsprüfung, die durchgeführt wird, nachdem das Prüfstartbefehlssignal STRT erzeugt ist, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C eine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 kontinuierlich erzeugt, um die Abnormalität zu berichten, bis die Stromversorgung an zumindest die Antriebssteuerschaltung 120C unterbrochen ist. Wenn die Überwachungssteuerschaltung 130C weiterhin das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 erzeugt, wird das erste Abnormalitätsdetektionssignal ERR1 erzeugt, oder wird das Auftreten der Abnormalität an die Antriebssteuerschaltung 120C berichtet, so dass die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt wird, das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation zu memorisieren.
Wie oben beschrieben, wird, falls irgendeine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert wird, das erste oder zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal weiterhin erzeugt, bis die Stromversorgung an die Antriebssteuerschaltung unterbrochen wird, wodurch der Wechselstrommotorbetrieb gehemmt wird und die Abnormalität berichtet wird, und die kontinuierliche Erzeugung des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals an die Antriebssteuerschaltung berichtet und dort memorisiert wird.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, falls die Abnormalität eine einzelne Abnormalität aufgrund einer Rauschfehlfunktion und dergleichen ist, der Betrieb durch das Wiederherstellen des Stroms neu gestartet werden kann und auch das Abnormalitätsauftreten in der Anfangsprüfung als Abnormalitätsauftrittinformation durch die Antriebssteuerschaltung memorisiert werden kann.
Die an der Antriebssteuerschaltung 120C und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130C eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C erzeugt. Die Antriebssteuerschaltung 120C bringt nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT auf einmal die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand, bei dem kein Antriebsbefehl vorhanden ist, wie auch bringt sie auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorhanden ist, was der erste Modus ist, oder bringt auf einmal die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, wie auch bringt sie auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, bei dem keine Antriebsbefehlssignale vorhanden sind, was der zweite Modus ist, und führt den ersten Modus und den zweiten Modus in der vorgegebenen Abfolge aus. Die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C ändern sowohl das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 als auch das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 in einen Zustand des Hemmbefehlssignallöschens, oder ändern nur eines der Signale in einen Zustand, bei dem der Hemmbefehlssignal vorhanden ist, überwachen logische Zustände der Positivseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3, die im ersten Modus eingegeben sind, und logische Zustände der im zweiten Modus eingegebenen Negativseitenbefehlsausgabesignale UN3, VN3 und WN3 und vergleichen jene logischen Zustände mit den logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, oder bestimmt, ob die logischen Zustände jener Befehlsausgabesignale mit den vorab memorisierten korrekten logischen Zuständen übereinstimmen oder nicht. Falls irgendeine Abnormalität im Bestimmungsergebnis gefunden wird, wird die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, die Erzeugung des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST1 oder des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals TST2 fortzusetzen.
Wie oben beschrieben, sind die an die Antriebssteuerschaltung und/oder die Überwachungssteuerschaltung eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung erzeugt. Die Antriebssteuerschaltung bringt auf einmal entweder die Positivseitenantriebsbefehlssignale oder Negativseitenantriebsbefehlssignale in den Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, und überwacht logische Zustände der Befehlszustandsüberwachungssignale, die dem entsprechen, ob jedes der ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale in einem Hemmzustand ist oder nicht, wodurch die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt ist, festzustellen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht.
Daher hat dies das Merkmal dahingehend, dass, damit der AC-Motor nicht unnötig zur Rotation angetrieben wird, die Antriebssteuerschaltung feststellen kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, indem alle Zustände der Antriebsbefehlssignale und der ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale kombiniert werden, ohne die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale gleichzeitig in den Zustand zu bringen, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt.
Die an der Antriebssteuerschaltung 120C und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130C eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale sind die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN, welche die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 erzeugt. Das Positivseitenschaltbetriebsdetektionselement 194 detektiert einen Schließschaltungszustand dadurch, dass eines der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP eingeschaltet wird, und detektiert einen Offenschaltungszustand dadurch, dass alle Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP ausgeschaltet sind; das Negativseitenschaltbetriebsdetektionselement 198 detektiert den Schließschaltungszustand dadurch, dass eine der Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN eingeschaltet ist, und detektiert den Offenschaltungszustand dadurch, dass alle Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN ausgeschaltet sind. Die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung 190 erzeugt das Positivseitenbefehlszustandsüberwachungssignal UVWP durch die Positivseitenschaltbetriebsdetektionsschaltung 194 und das Schaltbetriebsüberwachungssignal UVWN durch das Negativseitenschaltbetriebsdetektionselement 198. Die Antriebssteuerschaltung 120C bringt auf einmal nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand, bei dem kein Antriebsbefehl vorhanden ist, wie auch bringt sie sequentiell die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorhanden ist, was der dritte Modus ist, oder bringt sequentiell die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 in den logischen Zustand, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, wie auch bringt sie auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 in den logischen Zustand, bei dem kein Antriebsbefehl vorhanden ist, was der vierte Modus ist, und führt den dritten Modus und vierten Modus in der vorgegebenen Sequenz aus.
Die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C ändert sowohl das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 als auch das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 in einen Hemmbefehlslöschzustand oder nur einen der Befehle in den logischen Zustand, dass der Hemmbefehl vorhanden ist. Die Antriebssteuerschaltung 120C oder die Überwachungssteuerschaltung 130C vergleicht logische Zustände des Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWP der im dritten Modus eingegebenen Positivseitenschaltelemente und das Schaltbetriebsüberwachungssignals UVWN der im vierten Modus eingegebenen Negativseitenschaltelemente mit logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1, oder bestimmt, ob die logischen Zustände jener Überwachungssignale mit den korrekten logischen Zuständen, die vorab gespeichert sind, übereinstimmen oder nicht. Falls das Bestimmungsergebnis abnormal ist, wird das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal TST1 oder das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal TST2 eingestellt, weiter erzeugt zu werden.
Wie oben beschrieben, sind die an der Antriebssteuerschaltung und/oder der Überwachungssteuerschaltung eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale die Schaltbetriebsüberwachungssignale der Positivseitenschaltelemente und der Negativseitenschaltelemente. Die Antriebssteuerschaltung erzeugt sequentiell die Antriebsbefehlssignale an die Positivseitenschaltelemente und nachfolgend erzeugt sie sequentiell die Antriebsbefehlssignale an die Negativseitenschaltelemente und überwacht die logischen Zustände der Schaltbetriebsüberwachungssignale der Schaltelemente, die darauf antworten, ob die ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale alle im Hemmzustand sind oder nicht, wodurch die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt wird, festzustellen, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und die Schaltbetriebsüberwachungssignale normal arbeiten.
Daher weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und Schaltbetriebsüberwachungssignale normal arbeiten, bestimmt werden kann, und zusätzlich gleichzeitig überprüft werden kann, ob nicht Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente den Schaltbetrieb normal durchführen.
Darüber hinaus weist dies ein weiteres Merkmal dahingehend auf, dass selbst falls die Schaltbetriebsüberwachungssignale alle Positivseitenschaltelemente und alle Negativseitenschaltelemente überwachen, der Schaltbetrieb jedes Schaltelementes durch sequentielles und unabhängiges Erzeugen des Antriebsbefehls überprüft werden kann.
Weiterhin weist dies noch ein anderes Merkmal dahingehend auf, dass, damit der Wechselstrommotor nicht unnötig zur Rotation angetrieben wird, bestimmt werden kann, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung normal arbeitet oder nicht, ohne gleichzeitig die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale in den Zustand zu bringen, bei dem die Antriebsbefehle vorhanden sind, aber mit Kombination aller Zustände der Antriebsbefehlssignale und der ersten und zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignale.
Die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale UP3, VP3 und WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C erzeugt, werden an der Antriebssteuerschaltung 120C und/oder der Überwachungssteuerschaltung 130C als die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben, und die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN der Schaltelemente, die auf den Betriebszustand der Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN reagieren, werden an der anderen eingegeben. Die Antriebssteuerschaltung 120C und die Überwachungssteuerschaltung 130C werden in die Lage versetzt, die Prüfung der Betriebszustände der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C und die Schaltbetriebsüberwachungssignale UVWP und UVWN zu teilen.
Wie oben beschrieben, werden die Schaltbetriebsüberwachungssignale der Schaltelemente und die Befehlsausgabesignale aus der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung an die Antriebssteuerschaltung oder die Überwachungssteuerschaltung verteilt und eingegeben, und werden die Antriebssteuerschaltung und die Überwachungssteuerschaltung in die Lage versetzt, die Prüfung der Betriebszustände der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und die Schaltbetriebsüberwachungssignale zu teilen.
Daher, da die Betriebszustände der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung und die Schaltbetriebsüberwachungssignale unabhängig geprüft werden, weist dies ein Merkmal dahingehend auf, dass jegliche Abnormalität in einem Dualdetektionssystem detektiert werden kann, ohne die Steuerlast auf der Antriebssteuerschaltung und der Überwachungssteuerschaltung zu erhöhen, so dass die Zuverlässigkeit im System insgesamt verbessert werden kann.
Die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C beinhaltet die in den entsprechenden Übertragungspfaden für die Positivseitenantriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 vorgesehenen Positivseitengatterelemente 151C und die in den jeweiligen Übertragungspfaden für die Negativseitenantriebsbefehlssignale UN1, VN1 und WN1 vorgesehenen Negativseitengatterelemente 152C. Das Komposit-Hemmbefehlssignal STP, das die logische Summe des ersten Hemmbefehlssignals STP1 und des zweiten Hemmbefehlssignals STP2 ist, wird an den Positivseitengatterelementen 151C und den Negativseitengatterelemente 152C als ein Gattersignal eingegeben. Zusätzlich wird an der Rückstufe der Positivseitengatterelemente 151C und der Negativseitengatterelemente 152C die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung 160C vorgesehen, welche verhindert, dass Schließschaltungsantriebsbefehlssignale gleichzeitig den Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP und den Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN zugeführt werden, die in Reihe miteinander in derselben Phase verbunden sind. Selbst falls die Antriebssteuerschaltung 120C nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals STRT das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal gleichzeitig für die Positivseitenschaltelemente UP, VP und WP und die Negativseitenschaltelemente UN, VN und WN, die in derselben Phase verbunden sind, erzeugt, wird die Antriebssteuerschaltung 120C in die Lage versetzt, sequentiell zu prüfen und zu bestätigen, dass die Befehlsausgabesignale UP3, VP3 bzw. WP3 sowie UN3, VN3 und WN3, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C erzeugt, nicht gleichzeitig das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal sind.
Wie oben beschrieben, ist die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung mit der Kurzschlussverhinderungsschaltung so versehen, dass die Antriebsbefehlssignale an die Positivseiten- und Negativseitenschaltelemente derselben Phase nicht gleichzeitig in den Zustand gebracht werden, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, und die Betriebsprüfung kann beim Starten des Betriebs durchgeführt werden.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass Kurzschluss- und Durchbrennprobleme der Schaltelemente verhindert werden können, welche dadurch verursacht werden, dass die Antriebsbefehlssignale gleichzeitig während des Betriebstarts erzeugt werden, aufgrund von Rauschfehlfunktionen und dergleichen.
Darüber hinaus hat dies ein anderes Merkmal dahingehend, dass eine Betriebsprüfung der Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung zusammen mit der Prüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung beim Start des Betriebes durchgeführt wird, so dass die logische Operation, die niemals normal auftritt, vorab bestätigt werden kann.
Die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C ist mit der Halbleiterbrückenschaltung 140C verbunden und beinhaltet das Speicherelement, das den Betriebsdatensatz memorisiert, wenn einmal die Überstromdetektionselemente 143 für jede Phase, die an den entsprechenden Positivseitenschaltelementen UP, VP und WP oder den entsprechenden Negativseitenschaltelementen UN, VN und WN vorgesehen ist, in Betrieb genommen werden. Das Speicherelement ist das Kompositspeicherelement 184C, das kollektiv das logische Summensignal von Signalen aus den Überstromdetektionselementen 143 für jede Phase memorisiert und das dritte Hemmbefehlssignal STP3 ausgibt. Das dritte Hemmbefehlssignal STP3 wird direkt mit den ersten und zweiten Hemmbefehlssignalen STP1 und STP2 logisch summiert, ohne die Antriebssteuerschaltung 120C zu passieren, um das Komposit-Hemmbefehlssignal STP für die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C zu werden.
Die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR an die Überstromauftrittsspeicherschaltung 180C und das Überstromerzeugungszwangsspeicherbefehlssignal, welches das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal TST3 wird. Das dritte Hemmbefehlssignal STP3, das das Kompositspeicherelement 184C erzeugt, wird an der Antriebssteuerschaltung 120C eingegeben und die Antriebssteuerschaltung 120C erzeugt auch das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal TST3 in einem vorgegebenen Zeitschlitz, welcher der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals STRT folgt, bestätigt Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung 150C. Zusätzlich wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, das dritte Hemmbefehlssignal STP3 während des Betriebs zu empfangen, ein Überstromauftreten zu erfassen, die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale UP1, VP1 und WP1 sowie UN1, VN1 und WN1 zu stoppen und dann den Speicherzustand des Kompositspeicherelements 184C durch das Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal CLR zu löschen.
Wie oben beschrieben, unterbricht die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung direkt die Antriebsbefehlssignale durch das dritte Hemmbefehlssignal, welches die Überstromauftrittsspeicherschaltung erzeugt; diese Unterbrechungsfunktion wird geprüft und bestätigt, wenn der Betrieb gestartet wird.
Darüber hinaus wird die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, ein Überstromauftreten durch das dritte Hemmbefehlssignal zu erfassen und dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung zu löschen.
Daher hat dies ein Merkmal dahingehend, dass, wenn ein Überstrom während des Betriebs auftritt, die Schaltelemente rasch abgeschaltet werden können, um so zu verhindern, dass die Elemente durchbrennen und zusätzlich kann in einer simulierten Weise beim Starten des Betriebs überprüft werden, ob die Überstromschutzschaltung normal arbeitet oder nicht.
Weiterhin wird durch Erfassen des Überstromauftretens die Antriebssteuerschaltung in die Lage versetzt, die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale zu stoppen und dann den Speicherzustand der Überstromauftrittsspeicherschaltung zu löschen; daher hat dies ein anderes Merkmal dahingehend, dass, falls irgendeine Überstromabnormalität neu auftritt, die Antriebssteuerschaltung die Abnormalität unmittelbar detektieren kann.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, ohne vom Umfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-104187 [0006, 0006]
JP 2004-285856 [0006]

Claims

Motorantriebssteuervorrichtung, umfassend: eine Halbleiterbrückenschaltung (140A, 140B, 140C), in der Positivseiten-Schaltelemente (UP, VP, WP), die mit einem Positivseitenanschluss einer Gleichstromantriebsstromquelle (15) verbunden sind, in Reihe mit ihren entsprechenden Negativseiten-Schaltelementen (UN, VN, WN) verbunden sind, die mit dem Negativseitenanschluss derselben verbunden sind, und Reihenverbindungspunkte einer Mehrzahl von Schaltelementen (UP, VP, WP, UN, VN, WN), die in Reihe verbunden sind, mit ihren entsprechenden Antriebsanschlüssen (U, V, W) eines Wechselstrommotors (16) verbunden sind; eine Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C), welche sequentiell Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) an die Positivseitenschaltelemente (UP, VP, WP) und die Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) erzeugt, und die Variabel-Geschwindigkeitssteuerung des Wechselstrommotors (16) übernimmt; eine Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C), die wechselseitige Überwachungssignale zu und aus der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) sendet, einen Betriebszustand der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) jederzeit überwacht, und falls irgendeine Abnormalität detektiert wird, ein erstes Abnormalitätsdetektionssignal (ERR1) zum Initialisieren und Neustarten der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) erzeugt; und eine Antriebsbefehlssignal-Unterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C), die in Übertragungspfaden für die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) platziert ist und gleichzeitig alle Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) durch ein erstes Hemmbefehlssignal (STP1) unterbricht, das die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) erzeugt, oder durch ein zweites Hemmbefehlssignal (STP2), das die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) erzeugt; wobei Befehlszustandsüberwachungssignale an der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) und/oder der Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) eingegeben werden; die Befehlszustandsüberwachungssignale entweder Positivseiten- oder Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) sind, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) erzeugt, oder Schaltbetriebsüberwachungssignale (UVWP, UVWN) der Schaltelemente, die auf den Betriebszustand der Positivseitenschaltelemente (UP, VP, WP) und Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) reagieren; die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) unmittelbar nach Einschalten oder während eines Betriebspausezeitraums, bei dem zumindest der Wechselstrommotor (16) stoppt, auch ein Prüfstart-Befehlssignal (STRT) an die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) sendet, sequentiell die Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) und das erste Hemmbefehlssignal (STP1), basierend auf einem vorgegebenen Zeitplan erzeugt; die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) nach Empfangen des Prüfstartbefehlssignals (STRT) das zweite Hemmbefehlssignal (STP2) in einem vorgegebenen Zeitschlitz erzeugt, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, und die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C), in denen die Befehlszustandsüberwachungssignale eingegeben werden, bestimmt, ob eine logische Änderung der Befehlszustandsüberwachungssignale im vorgegebenen Zeitschlitz stattfindet oder nicht, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan; falls die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) feststellt, dass eine logische Änderung nicht richtig stattfindet, die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) die Erzeugung der Antriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) stoppt und auch die Erzeugung des ersten Hemmbefehlssignals (STP1) fortsetzt; falls die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) feststellt, dass die logische Änderung nicht korrekt stattfindet, die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) die Erzeugung des zweiten Hemmbefehlssignals (STP2) fortsetzt; und die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) und die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) miteinander zusammen arbeiten, um eine Betriebsprüfung der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) durchzuführen, wenn die Unterbrechungsfunktion normal ist, einen Drehantrieb des Wechselstrommotors (16) starten; während, falls irgendeine Abnormalität in der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) während des Betriebs auftritt, die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) und die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) den Rotationsantrieb des Wechselstrommotors (16) durch das erste Hemmbefehlssignal (STP1) oder das zweite Hemmbefehlssignal (STP2) stoppen.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerschaltung (120A) im Wesentlichen die Haupt-CPU, die ein Mikroprozessor ist, beinhaltet, und mit einem RAM-Speicher (122) und einem Programmspeicher (123A) kooperiert, und mit der ein Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler (124), der ein Aufwärtsstreckenkommunikationssignal (UPD) und ein Abwärtsstreckenkommunikationssignal (DND), welche die wechselseitigen Überwachungssignale sind, aus und an die Überwachungssteuerschaltung (130A) sendet, verbunden ist; die Überwachungssteuerschaltung (130A) im Wesentlichen eine Steuerlogikschaltung (131A) beinhaltet, die mit einem Hilfs-RAM-Speicher (132) kooperiert und mit der ein Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler (134), der in Reihe mit dem Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler (124) verbunden ist,, und ein Überwachungs-Timer (135), der die Impulsbreite eines ersten Wachsignals (WDS1), das die Haupt-CPU (121) erzeugt, überwacht und ein erstes Rücksetzbefehlssignal (RST1) erzeugt, um die Haupt-CPU (121) zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logischer Nichtänderungszeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt, verbunden sind; die Überwachungssteuerschaltung (130A) auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes bei den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Abwärtsstreckenkommunikationssignal (DND), das die Antriebssteuerschaltung (120A) an die Überwachungssteuerschaltung (130A) sendet, bestimmt dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität in der Abwärtsstrecke, detektiert, und auch auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung (120A) sendet und die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität bei einer Frage und Antwort dembezüglich, ob die der Frageinformation entsprechende Antwortinformation mit der vorgegebenen, korrekten Antwortinformation korrespondiert, bestimmt; falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, die Überwachungssteuerschaltung (130A) das erste Abnormalitätsdetektionssignal (ERR1) erzeugt; die Antriebssteuerschaltung (120A) auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Codefehlers in Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Aufwärtsstreckenkommunikationssignal (UPD), das zumindest aus der Überwachungssteuerschaltung (130A) gesendet ist, detektiert, und bestimmt, ob eine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt oder nicht; falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstrecke auftritt, die Antriebssteuerschaltung (120A) ein zweites Abnormalitätsdetektionssignal (ERR2) erzeugt, um die Überwachungssteuerschaltung (130A) zu initialisieren und neu zu starten; das erste Hemmbefehlssignal (STP1) eine logische Summe eines ersten Versuchshemmbefehlssignals (TST1), das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt wird, und des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals (ERR2) ist; jedoch selbst falls das erste Versuchshemmbefehlssignal (TST1) erzeugt wird, die Überwachungssteuerschaltung (130A) weder initialisiert noch neu gestartet wird; und das zweite Hemmbefehlssignal (STP2) eine logische Summe eines in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugten zweiten Versuchshemmbefehlssignals (TST2), des ersten Abnormalitätsdetektionssignals (ERR1) und des ersten Restsignals (RST1) an die Haupt-CPU (121) ist; jedoch selbst falls das zweite Versuchshemmbefehlssignal (TST2) erzeugt wird, die Antriebssteuerschaltung (120A) weder initialisiert noch neu gestartet wird.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) im Wesentlichen die Haupt-CPU (121) beinhaltet, die ein Mikroprozessor ist, und mit einem RAM-Speicher (122) und einem Programmspeicher (123B, 123C) zusammenarbeitet, und mit der ein Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler (124), der die wechselseitigen Überwachungssignale, die ein Aufwärtsstreckenkommunikationssignal (UPD) und ein Abwärtsstreckenkommunikationssignal (DND) sind, zu und aus der Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) sendet, verbunden ist; die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) im Wesentlichen eine Unter-CPU (131B, 131C) beinhaltet, die ein Mikroprozessor ist und mit einem Hilfs-RAM-Speicher (132) und einem Hilfsprogrammspeicher (133B, 133C) zusammenarbeitet, und mit dem ein in Reihe zum Hauptstations-Seriell-Parallel-Wandler (124) verbundener Nebenstations-Seriell-Parallel-Wandler (134), und ein Wach-Timer (135), der die Impulsbreite eines ersten Wachsignals (WDS1), das die Haupt-CPU (121) erzeugt, überwacht und ein erstes Rücksetzbefehlssignal (RST1) erzeugt, um die Haupt-CPU (121) zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der die vorgegebene Zeit übersteigt, verbunden ist; de Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) auch Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Abwärtsstreckenkommunikationssignal (DND), das die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) an die Schaltung überträgt, detektiert, und dadurch die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation bestimmt, auf regulärer Basis Frageinformationen an die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) sendet, und die Anwesenheit/Abwesenheit einer Abnormalität von Frage und Antwort dahingehend bestimmt, ob der Frageinformation entsprechende Antwortinformation mit der vorgegebenen korrekten Antwortinformation übereinstimmt; falls irgendeine Abnormalität in der Abwärtsstreckenkommunikation oder bei Frage und Antwort auftritt, die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) das erste Abnormalitätsdetektionssignal (ERR1) erzeugt; die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) auch die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlercodes in den Kommunikationsdaten und eine abnormale Verzögerung der Daten in Bezug auf das Aufwärtsstreckenkommunikationssignal (UPD), das aus zumindest der Motorsteuervorrichtung (130B, 130C) gesendet ist, detektiert, und bestimmt, ob eine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt oder nicht; falls irgendeine Abnormalität in der Aufwärtsstreckenkommunikation auftritt, die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) ein zweites Abnormalitätsdetektionssignal (ERR2) erzeugt, um die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) zu initialisieren und neu zu starten, und auch die Impulsbreite eines zweiten Wachsignals (WDS2), das die Unter-CPU (131B, 131C) erzeugt, überwacht, um so ein zweites Rücksetzbefehlssignal (RST2) zu erzeugen, um die Unter-CPU (131B, 131C) zu initialisieren und neu zu starten, wenn ein logisch ungeänderter Zeitraum des Impulses verstrichen ist, der eine vorgegebene Zeit überschreitet, das erste Hemmbefehlssignal (STP1) eine logische Summe eines ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals (TST1), das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt wird, des zweiten Abnormalitätsdetektionssignals (ERR2) und des zweiten Rücksetzbefehlssignals RST2 an die Unter-CPU (131B, 131C) ist; jedoch selbst falls das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) erzeugt wird, die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) weder initialisiert noch neu gestartet wird; und ads zweite Hemmbefehlssignal (STP2) eine logische Summe eines zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2), das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt wird, des ersten Abnormalitätsdetektionssignals (ERR1) und des ersten Rücksetzbefehlssignals (RST1) an die Haupt-CPU (121) ist; jedoch selbst falls das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) erzeugt wird, die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) weder initialisiert noch neu gestartet wird.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Hemmbefehlssignal (STP1) ein erstes Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) enthält, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt ist, und das zweite Hemmbefehlssignal (STP2) ein zweites Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) beinhaltet, das in Verbindung mit der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt wird, eine Abfolge einer Anfangsprüfung, die, nachdem das Prüfstartbefehlssignals (STRT) erzeugt ist, durchgeführt wird, basierend auf dem vorgegebenen Zeitplan, falls die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) irgendeine Abnormalität in der Anfangsprüfung detektiert, das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) oder das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) weiter erzeugt werden, um die Abnormalität zu berichten, bis die Stromversorgung zumindest an die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) unterbrochen ist, und wenn die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B, 130C) weiter das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) erzeugt, das erste Abnormalitätsdetektionssignal (ERR1) erzeugt wird, oder das Abnormalitätsauftreten der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) mitgeteilt wird, und die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) das berichtete Ergebnis als Abnormalitätsauftrittsinformation memorisiert.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die an der Antriebssteuerschaltung (120A, 120C) und/oder der Überwachungssteuerschaltung (130A, 130C) eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, VN3, WN3) sind, welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150C) erzeugt; die Antriebssteuerschaltung (120A, 120C) nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals (STRT), auf einmal die Negativseitenantriebsbefehlssignale (UN1, VN1, WN1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem kein Antriebsbefehl vorhanden ist, wie auch auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem der Antriebsbefehl vorhanden ist, was ein erster Modus ist, oder auf einmal die Negativseitenantriebsbefehlssignale (UN1, VN1, WN1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, wie auch auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem keine Antriebsbefehlssignale vorhanden sind, was ein zweiter Modus ist, und den ersten Modus und den zweiten Modus in einer vorgegebenen Abfolge ausführt; die Antriebssteuerschaltung (120A, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130C) sowohl das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) als auch das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) in einen Zustand des Hemmbefehlssignallöschens ändern, oder nur eines der Signale in einen Zustand, bei dem der Hemmbefehlssignal vorhanden ist, ändern, logische Zustände der Positivseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3) überwachen, die im ersten Modus eingegeben sind, und logische Zustände der im zweiten Modus eingegebenen Negativseitenbefehlsausgabesignale (UN3, VN3, WN3) und die logischen Zustände der Positivseitenbefehlsausgabesignale und der Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, VN3, WN3) mit den logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) vergleichen, oder bestimmt, ob die logischen Zustände der Positivseitenbefehlsausgabesignale und der Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, VN3, WN3) mit den vorab memorisierten korrekten logischen Zuständen übereinstimmen oder nicht; falls irgendeine Abnormalität im Bestimmungsergebnis gefunden wird, die Antriebssteuerschaltung (120A, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130C) die Erzeugung des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals (TST1) oder des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals (TST2) fortsetzen.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die an der Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) und/oder der Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) eingegebenen Befehlszustandsüberwachungssignale Schaltbetriebsüberwachungssignale (UVWP, UVWN) sind, die eine Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung (190) erzeugt; die Schaltelementbetriebs-Detektionsschaltung (190) ein Positivseitenschaltbetriebsüberwachungssignal (UVWP) durch ein Positivseitenschaltbetriebsdetektionselement (194) erzeugt, das einen Schließschaltungszustand dadurch, dass irgendeines der Positivseitenschaltelemente (UP, VP, WP) eingeschaltet ist, detektiert, und einen Offenschaltungszustand dadurch detektiert, dass alle Positivseitenschaltelementen (UP, VP, WP) ausgeschaltet sind, und die Detektionsschaltung (190) ein Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignal (UVWN) durch ein Negativseitenschaltbetriebsdetektionselement (198) erzeugt, das den Schließschaltungszustand dadurch detektiert, dass irgendeines der Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) eingeschaltet ist, und den Offenschaltungszustand dadurch detektiert, dass alle Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) ausgeschaltet sind; die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals (STRT), auf einmal die Negativseitenantriebsbefehlssignale (UN1, VN1, WN1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem kein Antriebsbefehl vorhanden ist, wie auch sequentiell die Positivseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem der Antriebsbefehl vorhanden ist, was ein dritter Modus ist, oder sequentiell die Negativseitenantriebsbefehlssignale (UN1, VN1, WN1) in einen logischen Zustand bringt, bei dem der Antriebsbefehl vorliegt, wie auch auf einmal die Positivseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1) in den logischen Zustand bringt, bei dem kein Antriebsbefehlssignal vorhanden ist, was ein vierter Modus ist, und den dritten Modus und den vierten Modus in einer vorgegebenen Abfolge ausführt; die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) sowohl das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) als auch das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) in einen Zustand des Hemmbefehlssignallöschens ändern, oder nur eines der Signale in einen Zustand, bei dem der Hemmbefehlssignal vorhanden ist, ändern, logische Zustände des Positivseitenschaltbetriebsüberwachungssignals (UVWP) der im dritten Modus eingegebenen Positivseitenschaltelemente (UP, VP, WP) und logische Zustände des Negativseitenschaltbetriebsüberwachungssignals (UVWN) der im vierten Modus eingegebenen Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) mit logischen Zuständen der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlsausgabesignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) vergleicht, oder feststellt, ob die logischen Zustände jener Überwachungssignale mit korrekten, vorab gespeicherten logischen Zuständen übereinstimmen; falls irgendeine Abnormalität im Bestimmungsergebnis gefunden wird, die Antriebssteuerschaltung (120B, 120C) oder die Überwachungssteuerschaltung (130B, 130C) weiterhin das erste Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST1) bzw. das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2) erzeugen.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Befehlszustandsüberwachungssignale, das heißt die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, VN3, WN3) oder die Schaltbetriebsüberwachungssignale (UVWP, UVWN) an der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B) eingegeben werden; und das zweite Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST2), das durch die Überwachungssteuerschaltung (130A, 130B) erzeugt wird und in der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B) eingegeben wird, auch in der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B) eingegeben wird; und die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B) feststellt, ob die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B) normal arbeitet oder nicht, durch Kombination der logischen Zustände der Positivseiten- und Negativseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, UV1, WN1) und des ersten Versuchs-Hemmbefehlssignals (TST1), das die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B) erzeugt, und von logischen Zuständen der Befehlszustandsüberwachungssignale und des zweiten Versuchs-Hemmbefehlssignals (TST2), die an der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B) eingegeben werden.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, UV3, WN3), welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150C) erzeugt, als die Befehlszustandsüberwachungssignale an die Antriebssteuerschaltung (120C) oder die Antriebssteuerschaltung (130C) eingegeben werden, und die Schaltbetriebsüberwachungssignale (UVWP, UVWN) der Schaltelemente (UP, VP, WP, UN, UV, WN), die auf den Betriebszustand der Positivseitenschaltelemente Positivseitenschaltelementen (UP, VP, WP) und Negativseitenschaltelement (UN, VN, WN) regieren, in die andere eingegeben werden; und die Antriebssteuerschaltung (120C) und die Überwachungssteuerschaltung (130C) die Überprüfung eines Betriebszustandes der Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150C) und von Betriebszuständen der Schaltbetriebsüberwachungssignale (UVWP, UVWN) teilen.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) Positivseitengatterelemente (151A, 151B, 151C) enthalten, die in ihren entsprechenden Übertragungspfaden für die Positivseitenantriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1) vorgesehen sind, und die Negativseitengatterelemente (152A, 152B, 152C), die in ihren entsprechenden Übertragungspfaden für die Negativseitenantriebsbefehlssignale (UN1, VN1, WN1) vorgesehen sind, beinhalten; ein Komposit-Hemmbefehlssignal (STP), das eine logische Summe des ersten Hemmbefehlssignals (STP1) und des zweiten Hemmbefehlssignals (STP2) ist, an den Positivseitengatterelementen (151A, 151B, 151C) und den Negativseitengatterelementen (152A, 152B, 152C) als ein Gattersignal eingegeben wird; eine Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung (160B), die verhindert, dass ein Schließschaltungsantriebsbefehlssignal gleichzeitig den Positivseitenschaltelementen (UP, VP, WP) und den Negativseitenschaltelementen (UN, VN, WN), die in Reihe zueinander in derselben Phase verbunden sind, zugeführt wird, in den Positivseitengatterelementen (151B) und den Negativseitengatterelementen (152B) vorgesehen ist, oder die Kurzschlussbefehlsverhinderungsschaltung (160A, 160C) in einer Frontstufe oder einer Rückstufe der Positivseitengatterelemente (151A, 151C) und der Negativseitengatterelemente (152A, 152C) vorgesehen ist; und selbst falls die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C), nach Erzeugen des Prüfstartbefehlssignals (STRT) gleichzeitig das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal an die Positivseitenschaltelemente (UP, VP, WP) und die Negativseitenschaltelemente (UN, VN, WN) derselben Phase erzeugt, die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) sequentiell prüft und bestätigt, dass die Positivseiten- und Negativseitenbefehlsausgabesignale (UP3, VP3, WP3, UN3, VN3, WN3), welche die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) erzeugt, nicht gleichzeitig das Schließschaltungsantriebsbefehlssignal werden.
Motorantriebssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Überstromauftrittsspeicherschaltung (180A, 180B, 180C) mit der Halbleiterbrückenschaltung (140A, 140B, 140C) verbunden ist und die Überstromauftrittsspeicherschaltung (180A, 180B, 180C) Speicherelemente (184A, 184B, 184C) enthält, welche den Betriebsdatensatz memorisieren, wenn einmal die Überstromdetektionselemente (143) für jede Phase, die an den jeweiligen Positivseiten- und Negativseitenschaltelementen (UP, VP, WP, UN, VN, WN) vorgesehen sind, in Betrieb genommen werden die Speicherelemente Speicherelemente (184A, 184B) für jede Phase sind, deren Ausgangssignale durch eine logische Summenschaltung (185) summiert werden, um zu einem dritten Hemmbefehlssignal (STP3) zu werden, oder ein Komposit-Speicherelement (184C), das kollektiv eine logische Summe von Signalen aus dem Überstromdetektionselementen (143) für jede Phase sammelt, und dessen Ausgangssignal das dritte Hemmbefehlssignal (STP3) wird; das dritte Hemmbefehlssignal (STP3) direkt mit dem ersten Hemmbefehlssignal (STP1) und dem zweiten Hemmbefehlssignal (STP2) summiert wird, ohne die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) zu passieren, um ein Komposit-Hemmbefehlssignal (STP) an die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) zu werden; die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) ein Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal (CLR) an die Überstromauftrittsspeicherschaltung (180A, 180B, 180C) erzeugt, und ein Überstromerzeugungszwangsspeicherbefehlssignal, das ein drittes Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST3) wird, und das dritte Hemmbefehlssignal (STP3) oder die Überstromauftrittsspeichersignale (OCU, OCV, OCW) jeder Phase durch die Speicherelemente (184B) für jede Phase an der Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) eingegeben werden; und die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) auch das dritte Versuchs-Hemmbefehlssignal (TST3) im vorgegebenen Zeitschlitz erzeugt, der der Erzeugung des Prüfstartbefehlssignals (STRT) folgt, Unterbrechungsbetrieb der Antriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) durch die Antriebsbefehlssignalunterbrechungsschaltung (150A, 150B, 150C) bestätigt und während des Betriebs die Antriebssteuerschaltung (120A, 120B, 120C) auch das dritte Hemmbefehlssignal (STP3) oder die Überstromauftrittsspeichersignale (OCU, OCV, OCW) jeder Phase empfängt, um ein Überstromauftreten zu erfassen, Erzeugung der Antriebsbefehlssignale (UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1) stoppt und danach Speicherzustände der Speicherelemente (184A, 184B, 184C) durch den Überstromauftrittsspeicherlöschbefehlssignal (CLR) löscht.