DE102015005513B4 - Motorsteuerung mit Detektion von Defekten in der Motorstromversorgungsleitung oder in einem Leistungselement der Motorstromversorgungskonversionseinrichtung - Google Patents

Motorsteuerung mit Detektion von Defekten in der Motorstromversorgungsleitung oder in einem Leistungselement der Motorstromversorgungskonversionseinrichtung Download PDF

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Abstract

Motorsteuervorrichtung zum Antrieb eines Drei-Phasen-Motors auf Basis eines Strombefehls, folgendes aufweisend:eine Strombefehlsberechnungseinheit (1), die eingerichtet ist, den Wert eines Strombefehls zum Antrieb des Motors zu berechnen;eine Stromdetektionseinheit (2), die eingerichtet ist, die Stärke eines durch eine Versorgungsleitung des Motors fließenden Stromes zu detektieren;eine Stromabweichungsberechnungseinheit (3), die eingerichtet ist, eine Stromabweichung als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke zu berechnen;eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit (6), die eingerichtet ist, auf Basis der Stromabweichung die Stärke einer Befehlsspannung zu berechnen, welche an den Motor angelegt wird;eine Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit (7), die eingerichtet ist, festzustellen, ob der Spannungsbefehlswert in einen Sättigungszustand gekommen ist oder nicht und das Ergebnis als Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsergebnis abzugeben;eine Filterungsverarbeitungseinheit (4), die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung gewonnen werden, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, oder um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist, und eingerichtet ist, Indexdaten abzugeben zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung; undeine Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit (5), die eingerichtet ist, auf Basis der Indexdaten einen Defekt der Versorgungsleitung nur dann zu detektieren, wenn ermittelt wird, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist, entsprechend dem Spannungsbefehlswertsättigungsbestimmungsergebnis.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung, insbesondere eine Motorsteuervorrichtung mit einer Funktion zur Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes einer Motorstromversorgungsleitung oder des Vorliegens/Fehlens eines Defektes oder einer Regelwidrigkeit in einem Leistungselement einer Motorstromversorgungskonversionseinrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bei einem drei-phasigen Motor besteht die Möglichkeit, dass der Motor dreht, auch wenn eine Stromleitung in einer Phase der drei-phasigen Versorgungsleitungen in einen defekten Zustand gerät (zum Beispiel Bruch). Dies gilt auch für den Fall, dass ein Leistungselement in einer Motorleistungskonversionseinrichtung in einen unterbrochenen Zustand gerät oder zerstört wird und der Strom in einer Phase nicht mehr geliefert wird. In derartigen Fällen wird der Motor nicht normal gesteuert und deshalb kann es vorkommen, dass eine an den Motor angelegte hohe Spannung oder ein großer Stromfluss zum Ausfall des Motors führt.
  • Im Allgemeinen ist die Versorgungsleitung eines Motors nicht mit einem Sensor versehen zum Detektieren eines Defektes oder Bruches und im Allgemeinen wird das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in einer Versorgungsleitung indirekt bestimmt durch Detektion, ob bei Anlegen einer Spannung an die Versorgungsleitung Strom durch sie fließt.
  • Für eine Motorsteuerungsvorrichtung, die eine PWM-Steuerung (Pulsweitenmodulation) ausführt, ist als Verfahren zum Detektieren des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung eines Motors bekannt, den Strom, der beim EIN- /AUS-Schalten eines Schaltelementes, wie eines IGBT (Bipolar-Transistor mit isoliertem Gate) durch die Versorgungsleitung fließt zu detektieren, wobei eine vorgegebene Spannung für jede Phase angelegt wird (z.B. japanische Patentveröffentlichung JP 2009 - 50 059 A ).
  • Bei diesem Verfahren ist es aber erforderlich, die Detektion nach einem zeitweisen Ausschalten der Stromsteuerung durchzuführen und deshalb ist es nicht möglich, einen Defekt mit laufendem Motor zu detektieren. Mit anderen Worten: mit diesem Verfahren ist es nicht möglich, einen Defekt zu detektieren wenn der Defekt in der Versorgungsleitung bei laufender Steuerung des Motors auftritt.
  • Deshalb wurde ein Verfahren bekannt zur Bestimmung eines Defektes in einer Versorgungsleitung dann, wenn eine Abweichung zwischen einem Strombefehlswert und dem Wert des Stromes, der durch den Motor fließt, bei der Überwachung ein bestimmtes Maß annimmt (japanische Patentveröffentlichung JP 2004 - 320 945 A ).
  • Im Stand der Technik wird die Stromabweichung so wie sie ist überwacht und deshalb ergeben sich die folgenden Probleme.
    1. (1) Es tritt eine Verzögerung in der Stromsteuerschleife auf und deshalb nimmt bei Wechsel des Strombefehls die Stromabweichung einen Wert an entsprechend der Änderung des Strombefehls. Dementsprechend kann bei Überwachung der Stromabweichung mit einiger Wahrscheinlichkeit eine fehlerhafte Detektion auftreten.
    2. (2) Aufgrund von Faktoren, wie Rauschen, das sich zum Stromwert addiert, besteht auch dann, wenn die Versorgungsleitung normal angeschlossen ist, die Möglichkeit, dass die Stromabweichung groß wird und eine fehlerhafte Detektion erfolgt.
  • Weiterhin berücksichtigt dieses Verfahren nicht, dass die Stromabweichung groß wird wenn der Strombefehlswert, also das Ausgangssignal der Stromsteuerschleife, den oberen Grenzwert erreicht, d.h. wenn der Spannungsbefehlswert in Sättigung kommt und deshalb ist bei allgemeiner Anwendung dieses Verfahrens (unter allen Bedingungen) die Möglichkeit gegeben, dass ein Defekt hinsichtlich der Versorgungsleitung fälschlich detektiert wird.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 1 292 012 A2 zeigt eine Methode zur Detektion von Störungen einer Energieversorgung eines Motors, eine Motorensteuerung und einen Steuerungsmechanismus für die Energieversorgung sowie ein zugehöriges Computerprogramm. Hierzu wird anhand von drei Kriterien überprüft, ob eine Störung in der Energieversorgung des Motors vorliegt. Zum ersten wird überprüft, ob zumindest einer dem Motor zugeführten Ströme im Wesentlichen eine Stromstärke von 0 Ampere aufweist. Zum zweiten wird überprüft, ob die Winkelgeschwindigkeit des Motors über einem vorbestimmten Wert liegt. Zum dritten wird überprüft, ob der momentane Sollwert der dem Motor zugeführten Ströme über einem vorbestimmten Wert legt. Sind alle drei Voraussetzungen erfüllt, liegt eine Störung der Energieversorgung des Motors vor.
  • Die US Patentanmeldung 2013/0135907 A1 zeigt ein Verfahren und eine Methode zur Unterdrückung unerwünschter Schwingungen, welche an einem Wechselrichter eines Stromwandlers auftreten. Die Erfindung umfasst hierbei eine Erfassungsvorrichtung, eine Schätzvorrichtung sowie eine Berechnung- und Kontrollvorrichtung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Motorsteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung treibt einen Drei-Phasen-Motor auf Basis eines Strombefehls und enthält folgendes: eine Strombefehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors zu berechnen; eine Stromdetektionseinheit, die eingerichtet ist, die Größe des durch eine Versorgungsleitung des Motors fließenden Stromes zu detektieren; eine Stromabweichungsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, eine Stromabweichung zu berechnen, welche die Differenz ist zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke; eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit, die eingerichtet ist, auf Basis der Stromabweichung die Größe einer Befehlsspannung zu berechnen, die an den Motor angelegt wird; eine Filterungsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die gewonnen werden durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung und die Daten als Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung auszugeben; und eine Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit, die eingerichtet ist, einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten zu detektieren.
  • Figurenliste
  • Diese sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Einzelheiten mit Blick auf die Figuren:
    • 1 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch eine Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 ist ein Flussdiagramm zu Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 5 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 6 ist ein Flussdiagramm zu Erläuterung des Verfahren zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
    • 7 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 8 ist ein Flussdiagramm zu Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 9 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 10 ist ein Flussdiagramm zu Erläuterung des Verfahren zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;
    • 11 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 12 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;
    • 13 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    • 14 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren einer Regelwidrigkeit (Anormalität) eines Leistungselementes in einer Motorleistungskonversionseinrichtung, ausgeführt durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE IM EINZELNEN
  • Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren die Motorsteuervorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch die Ausführungsbeispiele beschränkt sondern umfasst die in den Ansprüchen beschriebenen Erfindungen und Äquivalente derselben.
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Zunächst wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Figuren beschrieben. 1 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Motorsteuervorrichtung 101 des ersten Ausführungsbeispieles treibt einen Drei-Phasen-Motor 20 auf Basis eines Strombefehls und enthält folgendes: eine Strombefehlsberechnungseinheit 1, die eingerichtet ist einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors 20 zu berechnen; eine Stromdetektionseinheit 2, die eingerichtet ist, die Stärke des durch eine Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes zu detektieren; eine Stromabweichungsberechnungseinheit 3, die eingerichtet ist, eine Stromabweichung zu berechnen, bei der es sich um die Differenz zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke handelt, eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6, die eingerichtet ist, die Größe einer Befehlsspannung auf Basis der Stromabweichung zu berechnen, welche an den Motor angelegt wird; eine Filterungserarbeitungseinheit 4, die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die gewonnen werden durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung und Daten als Indexdaten abzugeben für die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung; und eine Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, die eingerichtet ist, auf Basis der Indexdaten einen Defekt der Versorgungsleitung zu detektieren.
  • Die Strombefehlsberechnungseinheit 1 berechnet einen Strombefehlswert (Stromstärke) auf Basis eines Drehmomentbefehls und gibt den Strombefehlswert an die Stromabweichungsberechnungseinheit 3. Die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 ist ein Subtrahierer und sie berechnet eine Stromabweichung, welche definiert ist als die Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert (Stromstärke), durch Subtraktion der Stromstärke, die mit der Stromdetektionseinheit 2 detektiert wird, vom Strombefehlswert, der von der Strombefehlsberechnungseinheit 1 berechnet worden ist.
  • Die durch die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 berechnete Stromabweichung wird an die Spannungsbefehlberechnungseinheit 6 und die Filterungsverarbeitungseinheit 4 gegeben. Die Spannungsbefehlberechnungseinheit 6 berechnet einen Befehlswert für die Spannung, welche an den Motor 20 in Abhängigkeit von der Stromabweichung angelegt wird. Die Stromdetektionseinheit 2 detektiert die Stärke des Stromes, der durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließt wenn die von der Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 abgegebene Befehlswertspannung an den Motor angelegt wird und liefert die Stromstärke an die Stromstärkenabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Die Filterungsverarbeitungseinheit 4 berechnet Daten, die gewonnen werden durch Filterung zumindest einer der folgenden Größen: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung, und Leistung der Stromabweichung, um so eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt und um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist. Die Daten, bezüglich der die Filterungsverarbeitungseinheit 4 die Filterungsverarbeitung durchgeführt hat, werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 als Indexdaten eingegeben zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung 30.
  • Als Ziel der Filterverarbeitung wird der Wert ausgewählt, der einen größten Einfluss auf einen Defekt der Versorgungsleitung hat, nämlich aus den folgenden Größen: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung, und Leistung der Stromabweichung. Ist beispielsweise der Strombefehl ein Befehl für einen Wechselstrom, dann wird die „Stromabweichung“ ausgewählt, um mit hoher Genauigkeit eine Abweichung von einem Idealzustand (Befehl) zu ermitteln. Wenn der Einfluss des Defektes der Versorgungsleitung als Abweichung mit einem kurzen Zyklus erscheint, dann wird der „Absolutwert der Stromabweichung“ ausgewählt, um eine Abweichung von einem Idealzustand (Befehl) als vergrößerte Abweichung zu ermitteln. Wenn der Strombefehl relativ klein ist und die Stromabweichung selbst klein ist, dann wird die „Leistung der Stromabweichung“ gewählt, um die Abweichung zu vergrößern.
  • Die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 detektiert, ob die Versorgungsleitung defekt ist, insbesondere unterbrochen ist, auf Basis der Beziehung der Größe zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Mit anderen Worten: Wenn die Indexdaten größer sind als der vorgegebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektoreinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung unterbrochen (defekt) ist. Wenn andererseits die Indexdaten gleich oder kleiner sind als der vorgegebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung nicht unterbrochen ist. Es ist möglich, den vorgegebenen Wert in einem Speicher (nicht gezeigt) in der Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 abzuspeichern.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Indexdaten für die Ermittlung eines Defektes der Versorgungsleitung berechnet durch Ausführen der Filterverarbeitung bezüglich der Stromabweichung oder dergleichen und das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung wird auf Basis der Indexdaten bestimmt. Deshalb ist es auch dann, wenn der Strombefehlswert sich erheblich geändert hat oder ein starkes Rauschen dem Stromwert überlagert ist, möglich, eine fehlerhafte Feststellung eines Defektes der Versorgungsleitung zu vermeiden und es ist möglich, genau das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung festzustellen.
  • Nunmehr wird ein Betriebsverfahren für die Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. 2 ist ein Flussdiagramm zu Erläuterung eines Verfahrens zum Detektieren eines Defektes (Bruchs) der Versorgungsleitung, wie es durch die Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
  • Zunächst berechnet in Schritt S101 die Strombefehlsberechnungseinheit 1 einen Strombefehlswert für den Motorantrieb. Sodann detektiert in Schritt S102 die Stromdetektionseinheit 2 die Stärke des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes und leitet den detektierten Stromwert zur Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Sodann berechnet in Schritt S103 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung, nämlich die Differenz zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke (also genauer: Stärke des Befehlsstromes und Stärke des detektierten Stromes). Sodann berechnet in Schritt S104 die Filterungsverarbeitungseinheit 4 Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der nachfolgenden Parameter: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung und Leistung der Stromabweichung. Die kalkulierten Indexdaten werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 übermittelt.
  • Sodann bestimmt in Schritt S105 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Beziehung der Indexdaten und eines vorgegebenen Wertes (Größenvergleich). Überschreiten die Indexdaten den vorgegebenen Wert, bestimmt in Schritt S106 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung defekt ist, also z.B. unterbrochen. Sind andererseits die Indexdaten im Wert gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass kein Defekt der Versorgungsleitung vorliegt und das Verfahren geht zurück zu Schritt S101 und die Überprüfung, ob ein Defekt der Versorgungsleitung vorliegt oder nicht, wird fortgesetzt auf Basis eines neuen Strombefehlswertes.
  • Gemäß der obigen Erläuterung wird bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung ermittelt auf Basis von Indexdaten, der berechnet wird durch Filterung der Stromabweichung und deshalb ist es möglich, einen Defekt der Versorgungsleitung ohne Fehlanzeigen genau zu bestimmen, auch wenn der Strombefehlswert stark schwankt oder wenn ein starkes Rauschen sich dem detektierten Stromwert überlagert.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Figuren erläutert. 3 zeigt den Aufbau der Motorsteuervorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Motorsteuervorrichtung 102 unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass weiterhin eine Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 vorgesehen ist, die eingerichtet ist zu ermitteln, ob der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist oder nicht und die Ergebnisse als „Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsergebnisse“ abzugeben, wobei die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung nur dann auf Basis der Indexdaten detektiert, wenn ermittelt wird, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung gekommen ist. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist, unterbricht die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 die Detektion eines Defektes. Ansonsten ist der Aufbau der Motorsteuervorrichtung 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Gleiche wie bei der Motorsteuervorrichtung 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass sich eine wiederholte Beschreibung erübrigt.
  • Die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 gewinnt den durch die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 berechneten Spannungsbefehl, vergleicht den Spannungsbefehlswert mit einem vorgegebenen Spannungswert und bestimmt, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist wenn der Spannungsbefehlswert den vorgegebenen Spannungswert überschreitet, wobei es sich um die der Motorantriebseinheit zuführbare Spannung handelt, oder sie bestimmt, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung gekommen ist wenn der Spannungsbefehlswert gleich ist oder kleiner als der vorgegebene Spannungswert. Die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 gibt die Bestimmungsergebnisse an die Stromversorgungsleitungsdetektionseinheit 5 als „Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsergebnisse“.
  • Wie beim ersten Ausführungsbeispiel, empfängt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 die Indexdaten von der Filterungsverarbeitungseinheit 4 und bestimmt in Abhängigkeit davon, ob der Spannungsbefehlswert in Sättigung gegangen ist oder nicht, ob die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung erfolgt oder nicht. Mit anderen Worten: wurde festgestellt, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung gekommen ist, detektiert die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung ist, setzt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung aus.
  • Wenn der Spannungsbefehlswert einen Sättigungszustand erreicht hat, also mit anderen Worten, wenn der von er Stromsteuerschleife ausgegebenen Spannungsbefehlswert einen oberen Grenzwert erreicht hat, besteht die Möglichkeit, dass die Stromabweichung groß wird und deshalb kann in einem solchen Zustand sich eine Fehldetektion ergeben bezüglich des Vorliegens/Fehlens eines Defektes in der Versorgungsleitung. Deshalb wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dann, wenn der Spannungsbefehlswert Sättigung erreicht hat, eine falsche Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung vermieden.
  • Nunmehr wird ein Verfahren beim Betrieb der Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. 4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes der Stromversorgungsleitung mittels der Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S201 die Strombefehlsberechnungseinheit 1 einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S202 die Stromdetektionseinheit 2 den Wert des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes (Stromstärke), und führt den detektierten Wert der Stromstärke in die Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Sodann berechnet in Schritt S203 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung, also eine Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Wert der Stromstärke. Sodann berechnet in Schritt 204 die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 einen Spannungsbefehlswert, gemäß dem eine Spannung an den Motor entsprechend der Stromabweichung angelegt wird.
  • Sodann bestimmt in Schritt S205 die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7, ob der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist und gibt das Ergebnis als Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsergebnis aus. Ergibt sich, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung gekommen ist, detektiert die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 auf Basis der Indexdaten, wie in Schritt S206 berechnet, ob ein Defekt der Stromversorgungsleitung vorliegt (Schritt S207). Wird andererseits festgestellt, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist, unterbricht die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung und das Verfahren geht zurück zu Schritt S201 und die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung wird fortgesetzt auf Basis eines neuen Strombefehlswertes.
  • Die Berechnung der Indexdaten in Schritt S206 wird ausgeführt durch die Filterungsverarbeitungseinheit 4, welche einen der nachfolgenden Parameter filtert: die Stromabweichung, den absoluten Wert der Stromabweichung und die Leistung der Stromabweichung. Die berechneten Indexdaten werden an die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 abgegeben und in Schritt S207 detektiert die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Sind die Indexdaten größer als der vorgegebene Wert, bestimmt in Schritt S208 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung in einem defekten Zustand (unterbrochen) ist. Sind andererseits die Indexdaten in der Größe gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert, bestimmt die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist und das Verfahren geht zurück zu Schritt S201 und die Bestimmung, ob ein Defekt der Versorgungsleitung vorliegt oder nicht, wird fortgesetzt auf Basis eines neuen Strombefehlswertes.
  • Wie auch oben, wird bei der Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nur dann das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung bestimmt wenn der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist. Mit anderen Worten: wenn der Spannungsbefehlswert in Sättigung gekommen ist, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt und wenn sich ergibt, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist, wird das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in der Versorgungsleitung ermittelt. Deshalb ist es auch hier möglich eine Falschdetektion eines Defektes in der Versorgungsleitung aufgrund einer Sättigung des Strombefehlswertes zu vermeiden.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Figuren erläutert. 5 zeigt den Aufbau der Motorsteuervorrichtung. Eine Motorsteuervorrichtung 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 101 nach dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass folgendes vorgesehen ist: eine Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit 8, die eingerichtet ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu detektieren, und eine Motorgeschwindigkeitsgeschwindigkeitseinheit 9, die eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als ein vorgegebener Wert, und weiterhin darin, dass die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis von Indexdaten nur dann detektiert, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit. Wenn andererseits die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als die vorgegebene Geschwindigkeit, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt. Ansonsten entspricht die Motorsteuervorrichtung 103 nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Motorsteuervorrichtung 101 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass sich eine wiederholte Beschreibung insoweit erübrigt.
  • Normalerweise ist die an den Motor angelegte Befehlsspannung proportional zur Motorgeschwindigkeit. Ist aber eine Versorgungsleitung defekt, fließt in der unterbrochenen Phase kein Strom und es kommt mit zunehmender Spannung zu einem Zustand, in dem der Spannungsbefehl (also die Befehlsspannung) in Sättigung kommt. Deshalb wird bei Sättigung die Detektion eines Defektes ausgesetzt, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, und es besteht die Möglichkeit, dass ein Defekt der Versorgungsleitung nicht detektiert wird.
  • Deshalb ist bei der Motorsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit 8 eingerichtet, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu detektieren und die Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 9 ist eingerichtet, festzustellen, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert oder nicht; es wird also die Rotationsgeschwindigkeit des Motors überwacht. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als der vorgegebene Geschwindigkeitswert, detektiert die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten, und wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als der vorgegebene Geschwindigkeitswert, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt. Auf diese Weise erfolgt die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung nach Prüfung, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors in einem Bereich liegt, wo die Befehlsspannung nicht normalerweise sättigt und deshalb ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung genau zu bestimmen.
  • Nunmehr wird der Betrieb der Motorsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel näher erläutert. 6 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung mittels der Motorsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S301 die Strombefehlsberechnungseinheit 1 einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S302 die Stromdetektionseinheit 2 den Wert (die Stärke) des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes und führt den so detektierten Stromwert (Stromstärke) der Stromabweichungsberechnungseinheit 3 zu.
  • Sodann berechnet in Schritt S303 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung, also die Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert. Sodann detektiert in Schritt S304 die Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit 8 die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 20. Die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 20 kann auch unter Verwendung eines Kodierers (nicht gezeigt) am Motor bestimmt werden.
  • Sodann bestimmt in Schritt S305 die Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 8, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert oder nicht. Die Daten bezüglich der vorgegebenen Geschwindigkeit können in einem Speicher (nicht dargestellt) in der Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 9 abgelegt werden.
  • Wird festgestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (Motorgeschwindigkeit) größer ist als der vorgegebene Wert (Schritt S305), wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt und das Verfahren geht zurück zu Schritt S301 und die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung wird fortgesetzt entsprechend einem neuen Strombefehlswert. Ist andererseits die Motorgeschwindigkeit gleich oder kleiner als der vorgeschriebene Geschwindigkeitswert, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung in Schritt 306 und den nachfolgenden Schritten ausgeführt.
  • In Schritt S306 berechnet die Filterungsverarbeitungseinheit 4 Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der Indexdaten erfolgt durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung. Die berechneten Indexdaten werden an die Versorgungsleitungdefektdetektionseinheit 5 überführt.
  • Sodann detektiert in Schritt S307 die Versorgungsleitungsdefektdetektioneinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Überschreiten die Indexdaten (im Wert) den vorgegebenen Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektioneinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung defekt ist (Schritt 308). Sind andererseits die Indexdaten im Wert gleich oder kleiner als der vorgeschriebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist, und das Verfahren geht zurück zu Schritt S301 und die Bestimmung, ob ein Defekt der Versorgungsleitung vorliegt oder nicht wird auf Basis eines neuen Strombefehlswertes fortgesetzt.
  • Wie zuvor, wird bei der Motorsteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiels das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in der Versorgungsleitung detektiert nachdem geprüft ist, ob die Drehgeschwindigkeit des Motors in einem Bereich liegt, wo der Spannungsbefehl üblicherweise nicht sättigt und deshalb ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Stromversorgungsleitung genau festzustellen.
  • [Viertes Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Figuren näher erläutert. 7 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Die Motorsteuervorrichtung 104 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass weiterhin eine Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 vorgesehen ist, welche eingerichtet ist, die Ausgabe eines Stromes zu begrenzen wenn der Stromwert für den Antrieb des Motors einen vorgeschriebenen Wert überschreitet und nur dann, wenn die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 feststellt, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist und die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom nicht begrenzt, detektiert die Stromversorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis von Indexdaten. Wenn die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 feststellt, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung ist oder wenn die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom begrenzt, wird die Detektion eines Defekts der Versorgungsleitung ausgesetzt. Ansonsten entspricht der Aufbau der Motorsteuervorrichtung 104 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dem der Motorsteuervorrichtung 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und deshalb kann auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ermittelt die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7, ob der Spannungsbefehlswert in Sättigung ist oder nicht und wenn der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist, erfolgt eine Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung. Im Gegensatz dazu ist bei der Motorsteuervorrichtung 104 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 vorgesehen zusätzlich zu Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 und nur dann, wenn die Stromausgabe nicht begrenzt ist, erfolgt eine Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung.
  • Die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 begrenzt den Strom, der durch den Motor fließt, um eine zu starken Stromfluss durch den Motor zu verhindern und in einer solchen Situation kann der Stromwert, welcher durch die Stromdetektionseinheit 2 zu detektieren ist, sehr klein werden weil der durch den Motor fließende Strom zeitweise begrenzt ist und deshalb kann der durch die Stromabweichungberechnungseinheit 3 zu berechnende Wert der Stromabweichung sehr groß werden. Deshalb besteht bei Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung die Möglichkeit, dass fälschlich ein Defekt der Versorgungsleitung festgestellt wird, obwohl dies nicht der Fall ist. Deshalb ist bei der Motorsteuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel die Stromausgangsbegrenzungseinheit vorgesehen und in einer Situation, in welcher der Wert des durch den Motor fließenden Stromes begrenzt ist, wird die Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt. Ist andererseits der Strom in den Motor nicht begrenzt, wie bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung des Motors zu detektieren. Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung genau zu detektieren unter Berücksichtigung der Begrenzung des Stromes in den Motor.
  • Bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist, so wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, die Spannungssättigungsbestimmungseinheit 7 vorgesehen und das Vorliegen/Fehlen von Sättigung des Strombefehlswertes wird ebenfalls festgestellt. Dementsprechend wird bei der Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dann, wenn die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 feststellt, dass der Spannungsbefehlswert nicht gesättigt ist, und die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom nicht begrenzt, ein Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten detektiert. Wenn andererseits die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 feststellt, dass der Spannungsbefehlswert in Sättigung ist, oder wenn die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom begrenzt, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt. Auf diese Weise wird ein abnormer Wert des durch den Motor fließenden Stromes unter zwei Kriterien vermieden, nämlich der Spannungssättigung und der Strombegrenzung und deshalb ist es möglich, in genauer Weise das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung des Motors festzustellen.
  • Nunmehr wird der Betrieb einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. 8 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung mittels einer Motorsteuervorrichtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S401 die Strombefehlsberechnungseinheit 7 einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S402 die Stromdetektionseinheit 2 den Wert des Stromes (Stromstärke), welcher durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließt und überträgt den detektierten Stromwert an die Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Sodann berechnet in Schritt S403 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung, wobei es sich um die Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert handelt. Sodann berechnet in Schritt S404 die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 einen Spannungsbefehlswert für eine Spannung, die entsprechend der Stromabweichung an den Motor angelegt wird.
  • Sodann bestimmt in Schritt S404 die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7, ob der Spannungsbefehlswert in Sättigung ist oder nicht und gibt das Ergebnis als Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsresultat ab. Ist der Spannungsbefehlswert in Sättigung, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt und das Verfahren geht zurück zu Schritt S401 und die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung wird mit einem neuen Strombefehlswert fortgesetzt.
  • Wenn andererseits die Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit 7 feststellt, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist, wird geprüft, ob die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom begrenzt (Schritt S406). Wird der ausgegebene Strom begrenzt, geht das Verfahren zurück zu Schritt S401 und die Detektion eines Defekts der Versorgungsleitung wird auf Basis eines neuen Strombefehlswertes fortgesetzt. Ist andererseits der ausgegebene Strom nicht begrenzt, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung in Schritt S407 und in den nachfolgenden Schritten durchgeführt.
  • In Schritt S407 berechnet die Filterungsverarbeitungseinheit 4 Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der folgenden Parameter: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung und Leistung der Stromabweichung. Die berechneten Indexdaten werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 abgegeben.
  • Sodann detektiert in Schritt S408 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Überschreiten die Indexdaten den vorgeschriebenen Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung defekt ist (Schritt S409). Wenn andererseits die Indexdaten gleich oder kleiner sind als der vorgeschriebene Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist und das Verfahren geht zurück zu Schritt S401 und die Überprüfung des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung wird auf Basis eines neuen Strombefehlswertes fortgesetzt.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung des Motors nur detektiert wenn der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist und der Strom an den Motor nicht limitiert ist und deshalb ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung des Motors genau zu bestimmen.
  • [Fünftes Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Motorsteuervorrichtung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. 9 zeigt den Aufbau einer Motorsteuervorrichtung nach dem fünften Ausführungsbeispiel. Die Motorsteuervorrichtung 105 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darin, dass weiterhin die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10, eingerichtet zum Begrenzen des ausgegebenen Stromes wenn der Stromwert zum Motorantrieb einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, vorgesehen ist und nur dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als der vorgeschriebene Geschwindigkeitswert und die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom nicht begrenzt, die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten detektiert. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als der vorgeschriebene Wert oder wenn die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 den ausgegebenen Strom begrenzt, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt. Ansonsten ist der Aufbau der Motorsteuervorrichtung 105 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Gleiche wie bei der Motorsteuervorrichtung 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel und deshalb wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • In der Motorsteuervorrichtung 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit 8 eingerichtet, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu detektieren, und die Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 9 ist eingerichtet, zu ermitteln, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit oder nicht, und die Rotationsgeschwindigkeit des Motors wird überwacht und nur dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als die vorgegebene Geschwindigkeit, wird ein Defekt in der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten detektiert. Bei der Motorsteuervorrichtung 105 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist, zusätzlich zu den obigen Parametern, die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 vorgesehen und dann, wenn die Stromausgabe nicht begrenzt ist, wird das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in der Versorgungsleitung des Motors detektiert.
  • Die Stromausgangsbegrenzungseinheit 10 begrenzt den durch den Motor fließenden Strom, um einen Überstrom im Motor zu vermeiden und in einer solchen Situation wird regelmäßig der Stromwert (die Stromstärke), welche durch die Stromdetektionseinheit 2 zu detektieren ist, sehr klein, da der durch den Motor fließende Strom zeitweise begrenzt ist.
  • Aufgrund der Begrenzung des durch den Motor fließenden Stromes fällt der mit der Stromdetektionseinheit 2 zu detektierende Strom zeitweise ab und wenn das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung in diesem Zustand auf Basis der Stromabweichung bestimmt wurde, bestünde die Möglichkeit, dass fälschlich ein Defekt der Versorgungsleitung festgestellt würde, obwohl die Leitung funktioniert. Deshalb wird bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel dann, wenn die Stromausgabe durch die Stromabgabebegrenzungseinheit 10 begrenzt ist, die Detektion eines Defektes in der Versorgungsleitung nicht ausgeführt, um Falschanzeigen zu vermeiden. Auf diese Weise ist es möglich, durch Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung nur dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Wert und der Strom nicht limitiert ist, eine Falschanzeige eines Defektes der Versorgungsleitung zu vermeiden.
  • Nunmehr wird der Betrieb der Motorsteuervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erläutert. 10 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung, ausgeführt durch eine Motorsteuervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S501 die Stromberechnungseinheit 1 einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S502 die Stromdetektionseinheit 2 die Stärke des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes und führt die detektierte Stromstärke zur Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Sodann berechnet im Schritt S503 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung, also eine Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert (Stromstärke). Sodann detektiert in Schritt 504 die Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit 8 die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 20. Es ist möglich, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors unter Verwendung eines Kodierers (nicht gezeigt) zu detektieren, der mit dem Motor vorgesehen ist.
  • Sodann bestimmt in Schritt 505 die Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 9, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als ein vorgegebener Wert oder nicht. Es ist möglich, die Daten bezüglich der vorgegebenen Geschwindigkeit im Voraus in einem Speicher (nicht gezeigt) abzulegen, der in der Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 9 vorgesehen ist.
  • Wird festgestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (Motorgeschwindigkeit) größer ist als die vorgegebene Geschwindigkeit (Schritt 505), wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung ausgesetzt und das Verfahren geht zurück zu Schritt S501 und die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung wird auf Basis eines neuen Strombefehlswertes fortgesetzt.
  • Ist aber die Motorgeschwindigkeit gleich oder kleiner als die vorgegebene Geschwindigkeit, wird in Schritt S506 ermittelt, ob die Stromausgabe durch die Stromausgabebegrenzungseinheit 10 begrenzt ist. Ist die Stromausgabe begrenzt, geht das Verfahren zurück zu Schritt S501 und die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung wird auf Basis einen neuen Strombefehlswertes fortgesetzt. Ist die Stromausgabe nicht begrenzt, wird die Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung gemäß Schritt S507 und der folgenden Schritte durchgeführt.
  • In Schritt S507 berechnet die Filterungsverarbeitungseinheit 4 Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der nachfolgenden Größen: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung und Leistung der Stromabweichung. Die berechneten Indexdaten werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit gegeben.
  • Sodann detektiert in Schritt S508 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und dem vorgegebenen Wert. Überschreiten die Indexdaten den vorgegebenen Wert, ermittelt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit, dass die Versorgungsleitung defekt ist (Schritt S509). Sind andererseits die Indexdaten gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, die Versorgungsleitung nicht defekt ist und das Verfahren geht zurück zu Schritt S501 und die Ermittlung des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung wird auf Basis eines neuen Strombefehlswertes fortgesetzt.
  • Wie oben erläutert, erfolgt beim fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung die Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung nachdem geprüft ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors in einem Bereich liegt, in dem der Spannungsbefehlswert normalerweise nicht in Sättigung kommt, und wenn der Strom zum Motor nicht begrenzt ist. Und deshalb ist es möglich, dass Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung genau zu detektieren.
  • [Sechstes Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel mit Blick auf die Figuren näher erläutert. 11 zeigt den Aufbau der Motorsteuervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Eine Motorsteuervorrichtung 106 unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass eine Konversionseinheit 11 für den defekten Strom dq vorgesehen ist, die eingerichtet ist, eine dq-Konversion durchzuführen zum Umwandeln des durch die Stromdetektionseinheit 2 detektierten Stromwertes (Stromstärke) in einen d-Achsen-Stromwert und einen q-Achsen-Stromwert, wobei die Strombefehlsberechnungseinheit 1 eine d-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1d aufweist, die eingerichtet ist, einen d-Achsen-Strombefehlswert zu berechnen und eine q-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1q, die eingerichtet ist, einen q-Achsen-Strombefehlswert zu berechnen, wobei weiterhin die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d aufweist, die eingerichtet ist, eine d-Achsen-Stromabweichung als Differenz zwischen dem d-Achsen-Strombefehlswert und dem d-Achsen-Stromwert zu berechnen, und eine q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q, die eingerichtet ist, eine q-Achsen-Stromabweichung zu berechnen als Differenz zwischen dem q-Achsen-Strombefehlswert und dem q-Achsen-Stromwert, wobei weiterhin die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 einen Wert für eine Befehlsspannung auf Basis der d-Achsen-Stromabweichung und der q-Achsen-Stromabweichung berechnet, welche an den Motor angelegt wird, die Filterungsverarbeitungseinheit 4 eine d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d aufweist, die eingerichtet ist, Daten zu verrechnen, die gewonnen werden durch Filterung der d-Achsen-Stromabweichung, des Absolutwertes der d-Achsen-Stromabweichung oder der Leistung der d-Achsen-Stromabweichung, und um die so berechneten Daten als d-Achsen-Indexdaten zum Detektieren einer Versorgungsleitung abzugeben, und eine q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q, die eingerichtet ist, Daten zu verrechnen, die gewonnen werden durch Filterung der q-Achsen-Stromabweichung, des Absolutwertes der q-Achsen-Stromabweichung oder der Leistung der q-Achsen-Stromabweichung und die berechneten Daten als q-Achsen-Indexdaten zum Detektieren eines Defektes einer Versorgungsleitung auszugeben, und wobei die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der d-Achsen-Indexdaten oder der q-Achsen-Indexdaten detektiert.
  • Die Strombefehlsberechnungseinheit 1 enthält die d-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1d und die q-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit q. Die d-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1d berechnet den d-Achsen-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehles und gibt den d-Achsen-Strombefehlswert an die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d. Die q-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1q berechnet den q-Achsen-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehles und gibt den q-Achsen-Strombefehlswert an die q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q.
  • Die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 hat die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d und die q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q. Die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d ist ein Subtrahierer und berechnet die d-Achsen-Stromabweichung, welche sich ergibt als Differenz zwischen dem d-Achsen-Strombefehlswert und dem detektierten d-Achsen-Stromwert durch Subtraktion des d-Achsen-Stromwertes, konvertiert durch die Konversionseinheit 11 für den detektierten Strom dq aus dem durch die Stromdetektionseinheit 2 detektierten Stromwert, von dem d-Achsen-Strombefehlswert, berechnet durch die d-Achsen-Strombefehlswertberechnungseinheit 1d. In ähnlicher Weise ist die q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q ein Subtrahierer und berechnet die q-Achsen-Stromabweichung, also eine Differenz zwischen dem q-Achsen-Strombefehlswert und dem detektierten q-Achsen-Stromwert, durch Subtraktion des q-Achsen-Stromwertes, konvertiert aus dem mit der Stromdetektionseinheit 2 detektierten Stromwert mittels der Konversionseinheit 11 für den detektierten Stromwert dq, von dem q-Achsen-Strombefehlswert, berechnet durch die q-Achsen-Strombefehlswertberechnungseinheit 1q.
  • Die Filterungsverarbeitungseinheit 4 hat die d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d und die q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q. Die d-Achsen-Stromabweichung, berechnet durch die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d, wird an die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 und die d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d gegeben. In ähnlicher Weise wird die mit der q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q berechnete q-Achsen-Stromabweichung an die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 und die q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q gegeben.
  • Die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 berechnet den Wert der Befehlsspannung, die an den Motor 20 gegeben wird auf Basis der d-Achsen-Stromabweichung und der q-Achsen-Stromabweichung. Die Stromdetektionseinheit 2 detektiert den Wert des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes (Stromstärke) wenn der von der Spannungsbefehlswertberechnungseinheit 6 abgegebene Wert der Befehlsspannung an den Motor angelegt wird und gibt den Stromwert an die Konversionseinheit 11 für die Konversion des detektierten Stromes dq. Die Konversionseinheit 11 für den detektierten Strom dq konvertiert den detektierten Strom in den d-Achsen-Strom und den q-Achsen-Strom und übergibt den d-Achsen-Strom und den q-Achsen-Strom an die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d bzw. die q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q.
  • Die d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d berechnet die durch Filterung der d-Achsen-Stromabweichung gewonnenen Daten, den Absolutwert der d-Achsen-Stromabweichung oder die Leistung der d-Achsen-Stromabweichung, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, und um Rauschen zu entfernen, das sich dem d-Achsen-Strom überlagert hat. Die Daten, welche die d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d der Filterverarbeitung unterzogen hat, werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 als d-Achsen-Indexdaten gegeben zur Detektion eines Defektes der d-Achsen-Versorgungsleitung.
  • In ähnlicher Weise berechnet die q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q die durch Filterung der q-Achsen-Stromabweichung erhaltenen Daten, den Absolutwert der q-Achsen-Stromabweichung oder die Leistung der q-Achsen-Stromabweichung, um so eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, und um Rauschen zu entfernen, das sich dem q-Achsen-Strom überlagert hat. Die Daten, welche die q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q der Filterverarbeitung unterzogen hat, werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 als q-Achsen-Indexdaten zur Detektion eines Defektes der q-Achsen-Versorgungsleitung.
  • Die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 detektiert auf Basis der Größenbeziehung von den d-Achsen-Indexdaten und einem vorgegebenen Wert bezüglich der d-Achse, ob die Versorgungsleitung defekt ist oder nicht. Mit anderen Worten: ist der Wert der d-Achsen-Indexdaten größer als der für die d-Achse vorgegebene Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung defekt ist. Wenn andererseits der Wert der d-Achsen-Indexdaten gleich oder kleiner ist als der für die d-Achse vorgegebene Wert, bestimmt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist. In ähnlicher Weise ermittelt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 auf Basis der Größenbeziehung zwischen dem Wert der q-Achsen-Indexdaten und einem vorgegebenen Wert für die q-Achse, ob die entsprechende Versorgungsleitung defekt ist oder nicht. Mit anderen Worten: ist der Wert der q-Achsen-Indexdaten größer als der für die q-Achse vorgegebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung defekt ist. Wenn andererseits der Wert der q-Achsen-Indexdaten gleich oder kleiner ist als der für die q-Achse vorgegebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung 106 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die d-Achsen-Indexdaten und q-Achsen-Indexdaten für die Überprüfung eines Defektes der entsprechenden Versorgungsleitung durch Filterungsverarbeitung der d-Achsen-Stromabweichung, der q-Achsen-Stromabweichung etc. für sowohl die d-Achse auch die q-Achse berechnet und das Vorliegen/Fehles eines Defektes der betreffenden Versorgungsleitung wird auf Basis der d-Achsen-Indexdaten bzw. der q-Achsen-Indexdaten festgestellt. Deshalb besteht keine Gefahr, dass irrtümlich ein Defekt erkannt wird, auch wenn die d-Achsen-Strombefehle und q-Achsen-Strombefehle beträchtlich schwanken oder wenn ein relativ großes Rauschen sich den d-Achsen-Strömen bzw. q-Achsen-Strömen überlagert hat, und es ist möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der betreffenden Versorgungsleitung mit hoher Genauigkeit zu prüfen.
  • Nunmehr wird der Betrieb der Motorsteuervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel näher erläutert. 12 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung, durchgeführt mit der Motorsteuervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S601 die d-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1d den d-Achsen-Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S602 die Stromdetektionseinheit 2 die Stärke des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes und führt den d-Achsen-Stromwert, konvertiert durch die Konversionseinheit 11 für den detektierten Strom dq, zur d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d.
  • Sodann berechnet in Schritt S603 die d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3d eine d-Achsen-Stromabweichung, wobei es sich um die Differenz zwischen dem d-Achsen-Strombefehlswert und dem detektierten d-Achsen-Stromwert handelt. Sodann berechnet in Schritt S604 die d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4d d-Achsen-Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der d-Achsen-Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der folgenden Größen: d-Achsen-Stromabweichung, Absolutwert der d-Achsen-Stromabweichung oder Leistung der d-Achsen-Stromabweichung. Die berechneten d-Achsen-Indexdaten werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 gegeben.
  • Sodann detektiert in Schritt S605 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen den d-Achsen-Indexdaten und einem für die d-Achse vorgegebenen Wert. Überschreitet der Wert der d-Achsen-Indexdaten den für diese Achse vorgegebenen Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung defekt ist (Schritt S611). Ist andererseits der Wert der d-Achsen-Indexdaten gleich oder kleiner als der für diese Achse vorgegebene Wert, erfolgt für die q-Achse eine entsprechende Feststellung bezüglich des Defektes der Versorgungsleitung.
  • In Schritt S606 berechnet die q-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit 1q einen q-Achsen-Strombefehlswert zu Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S607 die Stromdetektionseinheit 2 den Wert des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes (Stromstärke) und führt den q-Achsen-Stromwert, konvertiert durch die Konversionseinheit 11 für den detektierten Strom dq, zur q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q.
  • Sodann berechnet in Schritt S608 die q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit 3q eine q-Achsen-Stromabweichung, also die Differenz zwischen dem q-Achsen-Strombefehlswert und dem detektierten q-Achsen-Stromwert (Stromstärke). Sodann berechnet in Schritt S609 die q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit 4q die q-Achsen-Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung. Die Berechnung der q-Achsen-Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der folgenden Größen: q-Achsen-Stromabweichung, Absolutwert der q-Achsen-Stromabweichung oder Leistung der q-Achsen-Stromabweichung. Die kalkulierten q-Achsen-Indexdaten (Wert) werden an die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 gegeben.
  • Sodann detektiert in Schritt S610 die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der Größenbeziehung zwischen dem Wert der q-Achsen-Indexdaten einem für die q-Achse vorgegebenen Wert. Überschreitet der Wert der q-Achsen-Indexdaten den für diese Achse vorgegebenen Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung defekt ist (Schritt S611). Ist andererseits der Wert der q-Achse gleich oder kleiner als der für die Achse vorgegebene Wert, stellt die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit 5 fest, dass die Versorgungsleitung nicht defekt ist und das Verfahren geht zurück zu Schritt S601 und die Überprüfung des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungleitung wird auf Basis einen neues Strombefehlswertes fortgesetzt.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie oben beschrieben, wird das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung bestimmt auf Basis der d-Achsen- und der q-Achsen-Indexdaten, berechnet durch Änderung des d-Achsen-Stromabweichung und q-Achsen-Stromabweichung bezüglich der d-Achse bzw. der q-Achse und deshalb ist es möglich, die Prüfung exakt durchzuführen, ohne eine fälschliche Feststellung eines Defektes der Versorgungsleitung auch wenn der d-Achsen-Strombefehlswert oder der q-Achsen-Strombefehlswert sich beträchtlich geändert oder wenn ein starkes Rauschen sich dem detektierten d-Achsen-Strom bzw. dem q-Achsen-Strom überlagert hat.
  • Weiterhin ist es damit möglich, einen Defekt der Versorgungsleitung festzustellen wenn die auf Basis der d-Achsen-Stromabweichung berechneten d-Achsen-Indexdaten den für die d-Achse vorgegebenen Wert überschreiten und somit ist es möglich, sehr schnell einen Defekt der Versorgungsleitung zu detektieren. Wenn es nicht möglich ist, einen Defekt der Versorgungsleitung aufgrund der d-Achsen-Stromabweichung festzustellen, erfolgt die Detektion des Vorliegens/Fehlens eines Defektes der Versorgungsleitung auf Basis der q-Achsen-Stromabweichung und deshalb ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes der Versorgungsleitung mit Sicherheit festzustellen.
  • [Siebtes Ausführungsbeispiel]
  • Nunmehr wird ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Motorsteuervorrichtung mit Blick auf die Figuren beschrieben. 13 zeigt den Aufbau der Motorsteuervorrichtung nach dem siebten Ausführungsbeispiel. Die Motorsteuervorrichtung 107 treibt den Drei-Phasen-Motor 20 auf Basis eines Strombefehls an und hat die Strombefehlsberechnungseinheit 1, die eingerichtet ist, einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors zu berechnen, die Stromdetektionseinheit 2, die eingerichtet ist, die Stärke des Stromes zu detektieren, der durch die Versorgungsleitungen 30 des Motors fließt, die Stromabweichungsberechnungseinheit 3, die eingerichtet ist, eine Stromabweichung zu berechnen als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert (Stromstärke), die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6, die eingerichtet ist, den Wert einer Befehlsspannung auf Basis der Stromabweichung zu berechnen, wobei die Spannung an den Motor angelegt wird, die Filterungsverarbeitungseinheit 4, die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die gewonnen werden durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung und welche die Daten als Indexdaten zur Detektion eines Defektes eines Leistungselementes ausgibt, und eine Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement in einem Leistungswandler eingerichtet ist zur Detektion eines Defektes (Bruchs) des Leistungselementes des Motor-Leistungswandlers auf Basis der Indexdaten.
  • Die Strombefehlsberechnungseinheit 1 berechnet einen Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehls und gibt den Strombefehlswert in die Stromabweichungsberechnungseinheit 3. Die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 ist ein Subtrahierer und berechnet eine Stromabweichung als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert, also durch Subtraktion des detektierten, durch die Stromdetektionseinheit 2 ermittelten Stromwertes von dem Strombefehlswert, wie er durch die Strombefehlsberechnungseinheit 1 berechnet worden ist.
  • Die durch die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 berechnete Stromabweichung wird an die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 und die Filterungsverarbeitungseinheit 4 gegeben. Die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 berechnet auf Basis der Stromabweichung einen Wert für die Befehlsspannung, welche an den Motor 20 angelegt wird. Die Stromdetektionseinheit 2 detektiert den Wert (die Stärke) des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes wenn die von der Spannungsbefehlsberechnungseinheit 6 ausgegebene Befehlsspannung am Motor anliegt und gibt die Stromstärke an die Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Die Filterungsverarbeitungseinheit 4 berechnet einen Datensatz, der gewonnen wird durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung, um so eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt und um ein der Stromstärke überlagertes Rauschen zu entfernen. Die Daten, mit denen die Filterungsverarbeitungseinheit 4 den Filterungsprozess ausgeführt hat, werden als Indexdaten an die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler gegeben.
  • Die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler ermittelt, ob das Leistungselement im Motor-Leistungswandler in einem defekten Zustand ist, und zwar auf Basis der Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Mit anderen Worten: sind die Indexdaten größer als der vorgegebene Wert, stellt die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler fest, dass das Leistungselement in der Motor-Leistungswandlereinrichtung (nicht dargestellt) in einem defekten Zustand ist. Wenn andererseits die Indexdaten im Wert gleich oder kleiner sind als der vorgegebene Wert, stellt die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler fest, dass das Leistungselement nicht in einem defekten Zustand ist.
  • Bei der Motorsteuervorrichtung 107 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel werden die Indexdaten zur Bestimmung eines Defektes eines Leistungselementes durch einen Filterprozess bezüglich der Stromabweichung oder dergleichen berechnet und das Vorliegen/Fehlen eines Defektes im Leistungselement wird auf Basis der Indexdaten (eines Wertes) bestimmt. Deshalb besteht keine Gefahr einer fehlerhaften Detektion eines Defektes auch wenn der Strombefehlswert sich stark ändert oder wenn ein starkes Rauschen sich der Stromstärke überlagert hat, und deshalb ist es möglich, das Vorliegen/Fehlen eines Defektes in einem Leistungselement zuverlässig festzustellen.
  • Nunmehr soll der Betrieb einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. 14 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren eines Defektes eines Leistungselementes, ausgeführt durch eine Motorsteuervorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst berechnet in Schritt S701 die Strombefehlsberechnungseinheit 1 einen Strombefehlswert zum Antrieb des Motors. Sodann detektiert in Schritt S702 die Stromdetektionseinheit 2 die Stärke des durch die Versorgungsleitung 30 des Motors fließenden Stromes und gibt das detektierte Stromwertsignal an die Stromabweichungsberechnungseinheit 3.
  • Sodann berechnet im Schritt S703 die Stromabweichungsberechnungseinheit 3 eine Stromabweichung als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und dem detektierten Stromwert (Stärke). Sodann berechnet in Schritt S704 die Filterungsverarbeitungseinheit 4 die Indexdaten zur Detektion eines Defektes des Leistungselementes der Motor-Leistungswandlerschaltung. Die Berechnung der Indexdaten erfolgt durch Filterung einer der folgenden Größen: Stromabweichung, Absolutwert der Stromabweichung, oder Leistung der Stromabweichung. Die berechneten Indexdaten (Wert) werden an die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungsselement im Leistungswandler gegeben.
  • Sodann detektiert in Schritt S705 die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler das Vorliegen/Fehlen eines Defektes im Leistungselement auf Basis einer Größenbeziehung zwischen den Indexdaten und einem vorgegebenen Wert. Wenn der Wert der Indexdaten den vorgegebenen Wert überschreitet bestimmt in Schritt S706 die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler, dass das Leistungselement defekt ist. Wenn andererseits der Wert der Indexdaten gleich oder kleiner ist als der vorgegebene Wert, stellt die Defektdetektionseinheit 12 für ein Leistungselement im Leistungswandler fest, dass das Leistungselement nicht defekt ist und das Verfahren geht zurück zu Schritt S701 und die Ermittlung des Vorliegens/Fehlens eines Defektes im Leistungselement wird auf Basis eines neuen Strombefehlswert fortgesetzt.
  • Mit der Motorsteuervorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ermittlung des Vorliegens/Fehlens eines Fehlers in einem Leistungselement auf Basis von Indexdaten, die durch eine Filterung der Stromabweichung oder dergleichen berechnet werden und deshalb ist es möglich, die Bestimmung sicher durchzuführen, wenn der Strombefehlswert stark schwankt oder wenn ein starkes Rauschen sich dem detektierten Stromwert überlagert hat, sodass es möglich ist, zuverlässig das Vorliegen eines Fehlers in einem Leistungselement zu bestimmen.
  • Wie oben erläutert ist, ist es mit einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, einen Defekt auf Basis von Daten zu detektieren, die gewonnen werden durch Filterung einer Stromabweichung und damit ist es möglich, eine Falschdetektion aufgrund von Faktoren, wie einer Verzögerung in der Stromsteuerschleife oder Rauschen, das sich dem Strom überlagert, zu vermeiden.
  • Durch Aussetzen der Detektion eines Defektes dann, wenn im Voraus davon ausgegangen werden kann, dass die Stromabweichung groß ist, ist es möglich, eine Falschdetektion eines Defektes in der Versorgungsleitung zu vermeiden.
  • Auch wenn ein Leistungselement in den Motor-Antriebsverstärkern defekt ist und deshalb keinen Strom durchlässt ist es möglich, einen derartigen Defekt durch Anwendung des gleichen Verfahrens zu ermitteln.

Claims (3)

  1. Motorsteuervorrichtung zum Antrieb eines Drei-Phasen-Motors auf Basis eines Strombefehls, folgendes aufweisend: eine Strombefehlsberechnungseinheit (1), die eingerichtet ist, den Wert eines Strombefehls zum Antrieb des Motors zu berechnen; eine Stromdetektionseinheit (2), die eingerichtet ist, die Stärke eines durch eine Versorgungsleitung des Motors fließenden Stromes zu detektieren; eine Stromabweichungsberechnungseinheit (3), die eingerichtet ist, eine Stromabweichung als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke zu berechnen; eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit (6), die eingerichtet ist, auf Basis der Stromabweichung die Stärke einer Befehlsspannung zu berechnen, welche an den Motor angelegt wird; eine Spannungsbefehlssättigungsbestimmungseinheit (7), die eingerichtet ist, festzustellen, ob der Spannungsbefehlswert in einen Sättigungszustand gekommen ist oder nicht und das Ergebnis als Spannungsbefehlssättigungsbestimmungsergebnis abzugeben; eine Filterungsverarbeitungseinheit (4), die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung gewonnen werden, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, oder um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist, und eingerichtet ist, Indexdaten abzugeben zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung; und eine Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit (5), die eingerichtet ist, auf Basis der Indexdaten einen Defekt der Versorgungsleitung nur dann zu detektieren, wenn ermittelt wird, dass der Spannungsbefehlswert nicht in Sättigung ist, entsprechend dem Spannungsbefehlswertsättigungsbestimmungsergebnis.
  2. Motorsteuervorrichtung zum Antrieb eines Drei-Phasen-Motors auf Basis eines Strombefehls, folgendes aufweisend: eine Strombefehlsberechnungseinheit (1), die eingerichtet ist, den Wert eines Strombefehls zum Antrieb des Motors zu berechnen; eine Stromdetektionseinheit (2), die eingerichtet ist, die Stärke eines durch eine Versorgungsleitung des Motors fließenden Stromes zu detektieren; eine Stromabweichungsberechnungseinheit (3), die eingerichtet ist, eine Stromabweichung als Differenz zwischen dem Strombefehlswert und der detektierten Stromstärke zu berechnen; eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit (6), die eingerichtet ist, auf Basis der Stromabweichung die Stärke einer Befehlsspannung zu berechnen, welche an den Motor angelegt wird; eine Filterungsverarbeitungseinheit (4), die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die durch Filterung der Stromabweichung, des Absolutwertes der Stromabweichung oder der Leistung der Stromabweichung gewonnen werden, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, oder um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist, und eingerichtet ist, Indexdaten abzugeben zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung; eine Motorgeschwindigkeitsdetektionseinheit (8), die eingerichtet ist, eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu detektieren; und eine Motorgeschwindigkeitsbestimmungseinheit (9), die eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors größer ist als ein vorgegebener Wert, um zu bestimmen, ob ein Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten detektiert ist oder nicht, wobei eine Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit (5), die eingerichtet ist, einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der Indexdaten nur dann zu detektiert, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gleich ist oder kleiner als der vorgegebene Wert.
  3. Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend: eine Wandlereinheit (11) für den detektierten Strom, die eingerichtet ist, eine dq-Wandlung durchzuführen zur Umwandlung des durch die Stromdetektionseinheit (2) detektierten Stromes in einen d-Achsen-Strom und in einen q-Achsen-Strom, wobei die Strombefehlsberechnungseinheit (1) eine d-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit (1d) aufweist, die eingerichtet ist, einen d-Achsen-Strombefehlswert zu berechnen, und eine q-Achsen-Strombefehlsberechnungseinheit (1q), die eingerichtet ist, einen q-Achsen-Strombefehlswert zu berechnen, die Stromabweichungsberechnungseinheit (3) eine d-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit (3d) aufweist, die eingerichtet ist, eine d-Achsen-Stromabweichung zu berechnen als Differenz zwischen dem d-Achsen-Strombefehlswert und dem d-Achsen-Stromwert (Stärke), und eine q-Achsen-Stromabweichungsberechnungseinheit (3), die eingerichtet ist, eine q-Achsen-Stromabweichung als Differenz zwischen dem q-Achsen-Strombefehlswert und dem q-Achsen-Stromwert zu berechnen, die Spannungsbefehlsberechnungseinheit (6) auf Basis der d-Achsen-Stromabweichung und der q-Achsen-Stromabweichung einen Wert einer Befehlsspannung berechnet, die an den Motor angelegt wird, die Filterungsverarbeitungseinheit (4) eine d-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit (4d) aufweist, die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die gewonnen werden durch Filterung der d-Achsen-Stromabweichung, des Absolutwertes der d-Achsen-Stromabweichung oder der Leistung der d-Achsen-Stromabweichung, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, oder um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist, und eingerichtet ist, Daten abzugeben als d-Achsen-Indexdaten zu Detektion eines Defektes der Versorgungsleitung, und eine q-Achsen-Filterungsverarbeitungseinheit (4q), die eingerichtet ist, Daten zu berechnen, die gewonnen werden durch Filterung der q-Achsen-Stromabweichung, des Absolutwertes der q-Achsen-Stromabweichung oder der Leistung der q-Achsen-Stromabweichung, um eine Verzögerung zu kompensieren, die in der Stromsteuerschleife auftritt, oder um Rauschen zu entfernen, das dem Stromstärkenwert überlagert ist, und eingerichtet ist, Daten abzugeben als q-Achsen-Indexdaten zum Detektieren eines Defektes der Versorgungsleitung, und die Versorgungsleitungsdefektdetektionseinheit (5) einen Defekt der Versorgungsleitung auf Basis der d-Achsen-Indexdaten oder der q-Achsen-Indexdaten detektiert.
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