DE102013222389A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung Download PDF

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Abstract

Die Beschreibung umfasst einen Wechselrichter 19, 20 zur Ansteuerung eines Elektromotors 3 eines Lenksystems eines Fahrzeugs, umfassend: einen ersten Leistungszweig 15 mit einem ersten Leistungsschalter T11 und einem zweiten Leistungsschalter T12, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter T11, T12 ein erster Mittelpunkt 9 angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs 15 ein erster Endpunkt 12 angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig 17 mit einem dritten Leistungsschalter T31 und einem vierten Leistungsschalter T32, wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter T31, T32 ein zweiter Mittelpunkt 11 angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs 17 ein zweiter Endpunkt 14 angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig 16 mit einem fünften Leistungsschalter T21 und einem sechsten Leistungsschalter T22, wobei am ersten Mittelpunkt 9 eine erste Vorrichtung 5 zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt 11 eine zweite Vorrichtung 6 zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt 12 die erste Vorrichtung 5 zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt 14 die zweite Vorrichtung 6 zur Strommessung angeordnet ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs und Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Stand der Technik sind dreiphasige Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors bekannt, wobei zwischen dem Elektromotor und dem Wechselrichter eine Phasentrennung angeordnet sein kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Phasentrennung dient der Abkopplung des Wechselrichters von dem Elektromotor, falls eine Störung vorliegt. Hierdurch kann insbesondere der Wechselrichter vor einer Beschädigung bewahrt werden. Eine andere Fehlermöglichkeit ist es, falls ein geöffneter Phasentrenner nicht mehr geschlossen werden kann bzw. nicht mehr allphasig geschlossen werden kann. Die Ursache eines derartigen „Phasenabrisses“ kann beispielsweise ein nicht ansteuerbarer Leistungsschalter des Phasentrenners oder ein mangelhafter Aufbau bzw. eine mangelhafte Verbindungstechnik des Motorabgangskontakts sein. Kann nur eine Phase nicht wieder geschlossen werden (Phasenabriss an nur einer Phase), so kann grundsätzlich eine Ansteuerung des Elektromotors fortgesetzt werden, jedoch nur mit eingeschränkter Funktionalität. Allerdings muss hierzu festgestellt werden, welche Phase nicht wieder geschlossen werden kann.
  • Eine Aufgabe ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um bei einem Phasenabriss zu diagnostizieren, ob nur eine Phase nicht wieder geschlossen werden kann, und festzustellen, welche Phase die nicht schließbare Phase ist.
  • Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, umfassend: einen ersten Leistungszweig mit einem ersten Leistungsschalter und einen zweiten Leistungsschalter, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter ein erster Mittelpunkt angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs ein erster Endpunkt angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig mit einem dritten Leistungsschalter und einem vierten Leistungsschalter, wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter ein zweiter Mittelpunkt angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs ein zweiter Endpunkt angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig mit einem fünften Leistungsschalter und einem sechsten Leistungsschalter, wobei am ersten Mittelpunkt eine erste Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt eine zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt die erste Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt die zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die Ansteuerbarkeit der einzelnen Phasen bestimmt werden. Insbesondere kann festgestellt werden, ob und welche Phase nicht mehr angesteuert werden kann. Hierdurch kann ein Notbetrieb aufgenommen werden und die Lenkbarkeit des betreffenden Fahrzeugs bleibt erhalten.
  • Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei die Ansteuerung drei Phasenstränge umfasst und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, messen eines ersten Stroms eines ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs und messen eines zweiten Stroms eines zweiten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere ein einphasiger Phasenabriss erkannt werden und ein weiterer Betrieb mit eingeschränkter Funktionalität des Elektromotors kann ermöglicht werden. Hierdurch kann die Verfügbarkeit eines Lenksystems auch in einem Fehlerfall sichergestellt werden.
  • Als dritte Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors zur Verfügung gestellt, wobei die Ansteuerung k Phasenstränge/Leistungszweige und einen ersten und einen zweiten Phasenstrang/Leistungszweig umfasst, wobei k eine beliebige natürliche Zahl ist und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, bestimmen der Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige und bestimmen des ersten Stroms des ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann entsprechend für eine fünfphasige Ansteuerung bzw. Ansteuerung mit beliebig vielen Phasen erweitert werden.
  • Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei die erste Vorrichtung zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst und/oder wobei die zweite Vorrichtung zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst.
  • Durch die Verwendung eines Amperemeters, eines Shunt-Widerstands oder eines Mittels zur Magnetfeldmessung kann eine einfache Realisierung einer Vorrichtung zur Strommessung zur Verfügung gestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei der erste Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der zweite Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der dritte Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei der Wechselrichter dreiphasig, fünfphasig oder beliebig vielphasig ist.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei bei einem dreiphasigen Wechselrichter an zwei Phasen die erste und die zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem fünfphasigen Wechselrichter an vier Phasen eine Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem beliebig vielphasigen Wechselrichter an allen Phasen außer einer Phase Vorrichtungen zur Strommessung angeordnet sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und der zweite Strom ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und der zweite Strom ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der zweite Strom Null ist und der erste Strom ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der zweite Strom Null ist und der erste Strom ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  • Kann festgestellt werden, dass in einem Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt, obwohl der Rotor des entsprechenden Elektromotors sich dreht und in den anderen Phasensträngen/Leistungszweigen Ströme fließen, so muss ein Defekt/Fehler vorliegen. Auf diese Weise kann mit nur zwei Strommessgeräten bei einer dreiphasigen Ansteuerung bzw. mit nur vier Strommessgeräten bei einer fünfphasigen Ansteuerung festgestellt werden, dass nur ein Phasenabriss vorliegt und wo dieser lokalisiert ist. Mit dieser Erkenntnis kann ein beschränkter Betrieb des betreffenden Elektromotors aufrechterhalten werden.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und der zweite Strom in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und der zweite Strom in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  • Ergeben alle gemessenen Ströme Null, so muss in dem verbliebenen Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss vorliegen.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige ungleich Null sind und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge ungleich Null sind, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  • Die prinzipielle Vorgehensweise (1. an allen Phasen außer einer: Anordnung eines Strommessgerätes, 2. Bestimmung eines Phasenabrisses durch Anwendung der Kirchhoffschen Gesetze) kann äquivalent auf eine Ansteuerung mit beliebig vielen Phasen erweitert werden.
  • Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der eine Strommessung der Phasenströme ermöglicht wird. Hierdurch kann festgestellt werden, falls eine Phase nicht mehr angesteuert werden kann und welche Phase betroffen ist. In diesem Fall kann eine Ansteuerung des Elektromotors mit eingeschränkter Funktionalität fortgesetzt werden. Zur Feststellung eines derartigen einphasigen Phasenabrisses können bei einer dreiphasigen Ansteuerung zwei Strommessgeräte angeordnet werden, und zwar entweder an zwei Mittelpunkten der drei Leistungspfade oder an zwei Endpunkten der drei Leistungspfade. In diesem Fall können die Ströme in zwei Leistungspfaden gemessen werden. Stellt sich hierbei heraus, dass in einem Strompfad dauerhaft kein Strom fließt, so kann davon ausgegangen werden, dass diese Phase nicht mehr geschlossen werden kann. Kann festgestellt werden, dass in den Leistungspfaden, deren Ströme gemessen werden können, Ströme fließen und ist deren Summe stets Null, so kann davon ausgegangen werden, dass die Phase des Leistungspfads, dessen Strom nicht gemessen wird, nicht mehr ansteuerbar ist.
  • Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters zur Ansteuerung eines Elektromotors und ein Phasentrenner,
  • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wechselrichters,
  • 3 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Wechselrichters,
  • 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem ersten Phasenstrang,
  • 5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem dritten Phasenstrang,
  • 6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt eine Schaltung des Stands der Technik mit einem dreiphasigen Wechselrichter mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, einer Vorrichtung 2 zur Phasentrennung mit Leistungsschaltern T13, T23, T33 und einen Elektromotor 3.
  • 2 zeigt einen Wechselrichter 19 mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, wobei der Wechselrichter 19 einen ersten, zweiten und dritten Leistungszweig /Leistungspfad/Zweig/Pfad 15, 16, 17 aufweist. Der erste Leistungspfad 15 weist zwei Leistungsschalter T11, T12 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt 9 angeordnet ist, der dritte Leistungspfad 16 weist zwei Leistungsschalter T21, T22 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt 10 angeordnet ist, und der zweite Leistungspfad 17 weist zwei Leistungsschalter T31, T32 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt 11 angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann an zwei der Mittelpunkten 9, 11 jeweils ein Strommessgerät 5, 6 angeordnet werden. Hierdurch kann festgestellt werden, welcher Leistungspfad 15, 16, 17 noch ansteuerbar ist. Kann ein Strommessgerät 5, 6 dauerhaft keinen Strom feststellen, so ist der betreffende Phasenabgang 9, 11 nicht ansteuerbar. Ergibt die Summe der Ströme der Strommessgeräte 5, 6 dauerhaft Null, so fließt im Phasenabgang 10 kein Strom und dieser Phasenabgang 10 ist nicht mehr ansteuerbar (Kirchhoffsche Knotenregel). In einer alternativen Ausführungsform sind an allen drei Phasenabgängen Strommessgeräte angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf eine Berechnung zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit der Phasenabgänge verzichtet werden.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wechselrichters 20 mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, wobei der Wechselrichter 20 einen ersten, zweiten und dritten Leistungszweig/Leistungspfad/ Zweig/Pfad 15, 16, 17 aufweist. Am unteren Ende des ersten Leistungspfads 15 ist ein erster Endpunkt 12 angeordnet, am unteren Ende des zweiten Leistungspfads 17 ist ein zweiter Endpunkt 14 angeordnet und am unteren Ende des dritten Leistungspfads 16 ist ein dritter Endpunkt 13 angeordnet. Erfindungsgemäß kann an zwei der Endpunkten 12, 14 jeweils ein Strommessgerät 7, 8 angeordnet werden. Hierdurch kann festgestellt werden, welcher Leistungspfad 15, 16, 17 noch ansteuerbar ist. Kann ein Strommessgerät 7, 8 dauerhaft keinen Strom feststellen, so ist der betreffende Leistungszweig 15, 17 nicht ansteuerbar. Ergibt die Summe der Ströme der Strommessgeräte 7, 8 dauerhaft Null, so fließt im Leistungszweig 16 kein Strom und dieser Leistungszweig ist nicht mehr ansteuerbar (Kirchhoffsche Knotenregel). In einer alternativen Ausführungsform sind an allen drei Endpunkten Strommessgeräte angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf eine Berechnung zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit des Leistungszweigs an dem kein Strommessgerät angeordnet ist, verzichtet werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform werden die Strommessgeräte an den Highside-Endpunkten angeordnet.
  • Die 2 und 3 zeigen die grundsätzliche Vorgehensweise. Das genaue erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der 4, 5 und 6 verdeutlicht.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem ersten Phasenstrang. Kann festgestellt werden, dass der Rotor sich dreht (│dφ/dt│ > 0) und in einem ersten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt (I11 = 0) und in einem dritten Phasenstrang/Leistungszweig ein Strom (I31 < > 0 (I31 ungleich Null)) fließt, so ist davon auszugehen, dass im ersten Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss bzw. ein Defekt vorliegt.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang. Kann festgestellt werden, dass der Rotor sich dreht (│dφ/dt│ > 0) und in einem dritten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt (I31 = 0) und in einem ersten Phasenstrang/Leistungszweig ein Strom (I11 < > 0 (I11 ungleich Null)) fließt, so ist davon auszugehen, dass im dritten Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss bzw. ein Defekt vorliegt.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang. Es wird zunächst die Summe der gemessenen Momentanströme I11 und I31 gebildet werden. Ist diese Summe Null und bewegt sich der Rotor (│dφ/dt│ > 0), so kann im zweiten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließen und ein Defekt liegt vor.
  • Gemäß der Vorgehensweisen, die anhand der 4, 5 und 6 dargestellt sind, kann ein Phasenabriss an den Phasensträngen/Leistungszweigen festgestellt werden, wobei nur an zwei Phasensträngen/Leistungszweigen eine Strommessung vorgenommen werden muss. Liegt eine Ansteuerung mit drei, fünf oder beliebig vielen Phasen/Leistungszweigen vor, so kann durch die Anordnung von zwei, vier oder die beliebig hohe Anzahl abzüglich eins Strommessgeräte ein Phasenabriss an einem der Phasenstränge/Leistungszweige erkannt und lokalisiert werden.
  • Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
  • Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leistungsstufe
    2
    Phasentrennung
    3
    Elektromotor
    4
    Zwischenkreiskondensator
    5
    erste Strommessvorrichtung Phasenabgang
    6
    zweite Strommessvorrichtung Phasenabgang
    7
    erste Strommessvorrichtung Leistungszweig
    8
    zweite Strommessvorrichtung Leistungszweig
    9
    erster Mittelpunkt
    10
    zweiter Mittelpunkt
    11
    dritter Mittelpunkt
    12
    erster Endpunkt
    13
    zweiter Endpunkt
    14
    dritter Endpunkt
    15
    erster Leistungszweig
    16
    zweiter Leistungszweig
    17
    dritter Leistungszweig
    18
    Wechselrichter des Stands der Technik
    19
    erfindungsgemäße Ausführungsform eines Wechselrichters
    20
    weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Wechselrichters
    21
    Und-Gatter
    22
    logisches Gatter zur Feststellung, ob Rotor dreht
    23
    Ungleich-Gatter
    24
    Gleich-Gatter
    25
    Summen-Gatter
    I11
    Strangstrom oder Strom eines Leistungszweigs
    I31
    Strangstrom oder Strom eines Leistungszweigs
    U
    erster Phasenstrang
    V
    zweiter Phasenstrang
    W
    dritter Phasenstrang

Claims (12)

  1. Wechselrichter (19, 20) zur Ansteuerung eines Elektromotors (3) eines Lenksystems eines Fahrzeugs, umfassend: einen ersten Leistungszweig (15) mit einem ersten Leistungsschalter (T11) und einen zweiten Leistungsschalter (T12), wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter (T11, T12) ein erster Mittelpunkt (9) angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs (15) ein erster Endpunkt (12) angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig (17) mit einem dritten Leistungsschalter (T31) und einem vierten Leistungsschalter (T32), wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter (T31, T32) ein zweiter Mittelpunkt (11) angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs (17) ein zweiter Endpunkt (14) angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig (16) mit einem fünften Leistungsschalter (T21) und einem sechsten Leistungsschalter (T22), dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Mittelpunkt (9) eine erste Vorrichtung (5) zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt (11) eine zweite Vorrichtung (6) zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt (12) die erste Vorrichtung (8) zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt (14) die zweite Vorrichtung (7) zur Strommessung angeordnet ist.
  2. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorrichtung (5, 8) zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst und/oder wobei die zweite Vorrichtung (6, 7) zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst.
  3. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endpunkt (12) an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der zweite Endpunkt (14) an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der dritte Endpunkt (13) an Highside oder an Lowside anliegt.
  4. Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter dreiphasig, fünfphasig oder beliebig vielphasig ist.
  5. Wechselrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dreiphasigen Wechselrichter an zwei Phasen (U, W) die erste und die zweite Vorrichtung (5, 6, 7, 8) zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem fünfphasigen Wechselrichter an vier Phasen eine Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem beliebig vielphasigen Wechselrichter an allen Phasen außer einer Phase Vorrichtungen zur Strommessung angeordnet sind.
  6. Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors (3) eines Lenksystems eines Fahrzeugs, wobei die Ansteuerung drei Phasenstränge (U, V, W) umfasst und wobei der Elektromotor (3) einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, messen eines ersten Stroms (I11) eines ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs (U, 15) und messen eines zweiten Stroms (I31) eines zweiten Phasenstrangs/ Leistungszweigs (W, 17).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom (I11) Null ist und der zweite Strom (I31) ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom (I11) Null ist und der zweite Strom I(31) ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, umfassend die Schritte: feststellen, ob der zweite Strom (I31) Null ist und der erste Strom (I11) ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der zweite Strom (I31) Null ist und der erste Strom I(11) ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom I(11) und der zweite Strom I(31) in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom I(11) und der zweite Strom I(31) in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  10. Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors, wobei die Ansteuerung k Phasenstränge/ Leistungszweige und einen ersten und einen zweiten Phasenstrang/Leistungszweig umfasst, wobei k eine beliebige natürliche Zahl ist und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, bestimmen der Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige und bestimmen des ersten Stroms des ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge/ Leistungszweige ungleich Null sind und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge ungleich Null sind, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2112051A1 (de) * 2008-04-23 2009-10-28 Jtekt Corporation Lenksteuervorrichtung
DE102008021854A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung möglicher Fehler in einer technischen Einrichtung, insbesondere Servo-Lenksystem

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2112051A1 (de) * 2008-04-23 2009-10-28 Jtekt Corporation Lenksteuervorrichtung
DE102008021854A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung möglicher Fehler in einer technischen Einrichtung, insbesondere Servo-Lenksystem

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