DE102016112287A1

DE102016112287A1 - Vorrichtung zum Steuern eines Inverters

Info

Publication number: DE102016112287A1
Application number: DE102016112287.4A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Yamashita; Masaki Nishiyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2017-01-12
Also published as: JP6500653B2; JP2017017962A

Abstract

In einer Vorrichtung schätzt eine Schätzeinrichtung einen Wert eines Parameters zu einem Zeitpunkt, in dem durch eine Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass keine Messanomalität vorliegt. Eine alternative Antriebseinrichtung treibt einen Inverter als eine Funktion eines geschätzten Werts des Parameters anstatt eines gemessenen Werts des Parameters während einer Zeitspanne an, während der durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass eine Messanomalität vorliegt. Eine Begrenzungseinrichtung bestimmt, ob die Bestimmung, dass eine Messanomalität vorliegt, für eine Schwellenzeit andauert. Die Begrenzungseinrichtung begrenzt den Zielwert zwangsweise, um den Antrieb der drehbaren elektrischen Maschine zu begrenzen, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, während der Schwellenzeit andauert.

Description

QUERVERWEIS ZU ZUGEHÖRIGEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Vorteil der Priorität der japanischen Patentanmeldung 2015-135620 , die am 6. Juli 2015 eingereicht wurde, deren Offenbarung in ihrer Gänze durch Bezugnahme hierin enthalten ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Steuern eines Inverters, der mit einer drehbaren elektrischen Maschine gekoppelt ist; die drehbare elektrische Maschine ist in einem Fahrzeug installierbar und dient als einzige Hauptmaschine des Fahrzeugs.
HINTERGRUND
Solche Steuerungsvorrichtungen werden vorzugsweise bei bestimmten Elektrofahrzeugen verwendet; jedes der Elektrofahrzeuge umfasst eine drehbare elektrische Maschine, die zum Antreiben von Rädern des entsprechenden Fahrzeugs vorgesehen ist, und wobei die drehbare elektrische Maschine als eine Hauptmaschine dient, um die Antriebsräder direkt anzutreiben. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-191751 zeigt ein Beispiel dieser Steuerungsvorrichtungen.
Insbesondere bestimmt die in einem Fahrzeug installierte Steuerungsvorrichtung, die in der bekannten Patentoffenlegungsschrift gezeigt ist, ob die drehbare elektrische Maschine schlecht funktioniert, während das Fahrzeug fährt. Wenn bestimmt wird, dass die drehbare elektrische Maschine schlecht funktioniert, während das Fahrzeug fährt, steuert die Steuerungsvorrichtung einen Inverter, um die drehbare elektrische Maschine abzuschalten, bis bestimmt wird, dass das Fahrzeug angehalten hat. Wenn bestimmt wird, dass es eine Anforderung zum Aufheben des Abschaltens der drehbaren elektrischen Maschine gibt, nachdem das Anhalten des Fahrzeugs verifiziert wurde, wiederholt die Steuerungsvorrichtung eine Bestimmung, ob die drehbare elektrische Maschine schlecht funktioniert, während sie bewirkt, dass eine Bremse das Fahrzeug daran hindert, zu fahren.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine solche Steuerungsvorrichtung hat eine Hauptfunktion zum Steuern eines Ausgangsdrehmoments der drehbaren elektrischen Maschine für die Antriebsräder des Fahrzeugs, das ein Beispiel gesteuerter Variablen ist, um beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern. Insbesondere steuert die Steuerungsvorrichtung das Ausgangsdrehmoment der drehbaren elektrischen Maschine als eine Funktion eines Werts mindestens eines Parameters, der mit dem Ausgangsdrehmoment der drehbaren elektrischen Maschine korreliert. Die Steuerungsvorrichtung ist daher mit einem Sensor zum Messen des Werts des mindestens einen Parameters ausgestattet.
Eine Anomalie aufgrund der Differenz zwischen dem Wert des mindestens einen durch den Sensor gemessenen Parameters und einem tatsächlichen Wert des mindestens einen Parameters kann auftreten. Das Auftreten der Anomalie, die als eine Messanomalie bezeichnet wird, kann dazu führen, dass die Steuerung des Ausgangsdrehmoments der drehbaren elektrischen Maschine, basierend auf dem gemessenen Wert des mindestens einen Parameters, das Ausgangsdrehmoment der drehbaren elektrischen Maschine variiert. Eine mögliche Maßnahme, dem Auftreten einer Messanomalie zu begegnen, ist es, die drehbare elektrische Maschine nach dem Auftreten einer Messanomalie abzuschalten.
Leider kann das Anwenden der Maßnahme auf ein Fahrzeug, das eine drehbare elektrische Maschine verwendet, die als eine einzige Hauptmaschine des Fahrzeugs dient, zu einem Verlust einer Antriebsleistung für das Fahrzeug führen. Dies kann es nach einem Abschalten der drehbaren elektrischen Maschine erschweren, das Fahrzeug in einer Notlauffunktion geeignet zu betreiben, in der das Fahrzeug zu einem sicheren Ort, wie etwa dem Randstreifen der entsprechenden Straße, mit minimaler Leistung fährt.
Angesichts der vorstehenden Umstände stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung Vorrichtungen zum Steuern eines Inverters bereit, der mit einer drehbaren elektrischen Maschine gekoppelt ist, die in einem Fahrzeug installierbar ist und als eine Hauptmaschine des Fahrzeugs dient; jede der Vorrichtungen ist imstande, dem Auftreten einer Messanomalie zu begegnen.
Gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Inverters eines Fahrzeugs zum Antreiben einer drehbaren elektrischen Maschine des Fahrzeugs vorgesehen, die an den Inverter elektrisch angeschlossen ist. Die drehbare elektrische Maschine dient als eine Hauptmaschine des Fahrzeugs und das Fahrzeug umfasst eine Messvorrichtung zum Messen eines Werts eines Parameters, der mit einer gesteuerten Variable der drehbaren elektrischen Maschine korreliert. Die Vorrichtung umfasst eine Antriebseinrichtung, die eingerichtet ist, den Inverter als eine Funktion des gemessenen Werts des Parameters anzutreiben, um zu bewirken, dass die gesteuerte Variable der drehbaren elektrischen Maschine einem Zielwert folgt. Die Vorrichtung umfasst eine Anomalitätenbestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine Messanomalie aufgrund einer Differenz zwischen dem gemessenen Wert des Parameters und einem tatsächlichen Wert des Parameters vorliegt. Die Vorrichtung umfasst eine Schätzeinrichtung, die eingerichtet ist, einen Wert des Parameters zu einem Zeitpunkt zu bestimmen, wenn durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt wurde, dass keine Messanomalie vorliegt. Die Vorrichtung umfasst eine alternative Antriebseinrichtung, die eingerichtet ist, den Inverter als eine Funktion des geschätzten Werts des Parameters anstatt des gemessenen Werts des Parameters über einen Zeitraum anzutreiben, in dem durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass eine Messanomalie vorliegt. Die Vorrichtung umfasst eine Begrenzungseinrichtung, die eingerichtet ist,

(1) zu bestimmen, ob die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für eine Schwellenzeit andauert
(2) den Zielwert zwangsweise zu reduzieren, um einen Antrieb der drehbaren elektrischen Maschine zu begrenzen, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für die Schwellenzeit andauert.

Das heißt, dass die Vorrichtung die drehbare elektrische Maschine als eine Leistungsquelle zum Betreiben des Fahrzeugs in einer Notlauffunktion zuverlässig sicherstellt, bis die Schwellenzeit ab einem Beginn der Bestimmung verstrichen ist, dass eine Messanomalie vorliegt.
Die Vorrichtung gemäß dem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht es der zweiten Steuerungseinheit, Werte eines jeden der Ausgangsströme mit den vorbestimmten Phasen abzutasten, während die erste Steuerungseinheit die Stromregelroutine durchführt, wenn sie die Stromregelroutine zu der Drehmomentregelroutine umschaltet. Anschließend ist die zweite Steuerungseinrichtung eingerichtet, die Werte jedes der abgetasteten Ausgangsströme, die abgetastet werden, während die erste Steuerungseinheit die Stromregelroutine als die phasenbezogenen abgetasteten Werte des entsprechenden Ausgangsstroms durchführt, zu verwenden, um die Drehmomentregelroutine zu beginnen, wenn die Stromregelroutine zu der Drehmomentregelroutine umgeschaltet wird.
Dies verhindert somit, dass sich das Drehmomentansprechvermögen der drehbaren elektrischen Maschine verringert, wenn eine Steuerung der drehbaren elektrischen Maschine von der Stromregelroutine zu der Rechteckimpulssteuerungsroutine umgeschaltet wird.
Die obigen und/oder andere Merkmale und/oder Vorteile verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung werden angesichts der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen weiter gewürdigt. Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung können verschiedene Merkmale und/oder Vorteile, wenn zutreffend, einschließen und/oder ausschließen. Zusätzlich können verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung, wenn zutreffend, einen oder mehrere Merkmale anderer Ausführungsformen kombinieren. Die Beschreibungen von Merkmalen und/oder Vorteilen einzelner Ausführungsformen sollten nicht als einschränkend für andere Ausführungsformen oder die Ansprüche ausgelegt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen:
1 eine allgemeine Strukturansicht eines fahrzeuginternen Systems ist, das eine Steuerungsvorrichtung für einen Inverter gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 ein Blockdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel der bestimmten Struktur der Steuerungsvorrichtung zum Durchführen einer Drehmomentsteuerung eines in 1 gezeigten Motorgenerators zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel einer Routine einer fehlersicheren Task zeigt, die durch die Steuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
4 ein Graph ist, der schematisch eine Beziehung zwischen der Phase eines Vektors einer Ausgangsspannung eines Inverters und eines Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ein Graph ist, der schematisch eine Beziehung zwischen dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators und einer Drehzahl des Motorgenerators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ein Graph ist, der schematisch eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit eines in 1 gezeigten Fahrzeugs und der Empfindlichkeit des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ein Zeitdiagramm ist, das zeigt, wie ein elektrischer Winkel eines Rotors des Motorgenerators gemäß der ersten Ausführungsform zu schätzen ist;
8A und 8B verbundene Zeitdiagramme sind, die schematisch zeigen, wie ein durch einen V-Phasenstromsensor gemessener V-Phasenstrom und ein durch eine Schätztask geschätzter V-Phasenstrom gemäß der ersten Ausführungsform mit der Zeit änderbar sind;
9 ein Graph ist, der schematisch eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einem Drehmomentbegrenzungskoeffizienten gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
10A bis 10I ein verbundenes Zeitdiagramm sind, das schematisch zeigt, wie korrespondierende Parameter, die mit der in 3 gezeigten fehlersicheren Task mit der Zeit veränderbar sind, wenn eine vorläufige Anomalitätenbestimmung zu einer endgültigen Anomalitätenbestimmung gemäß der ersten Ausführungsform umgeschaltet wird;
11A bis 11I ein verbundenes Zeitdiagramm sind, das schematisch zeigt, wie korrespondierende Parameter, die mit der in 3 gezeigten fehlersicheren Task mit der Zeit veränderbar sind, wenn eine vorläufige Anomalitätenbestimmung zu einer normalen Drehmomentsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform umgeschaltet wird;
12 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch ein Beispiel einer Routine einer fehlersicheren Task zeigt, der durch eine Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; und
13A bis 13C ein verbundenes Zeitdiagramm sind, das schematisch zeigt, wie ein sinusförmiges Erregungssignal, ein erstes amplitudenmoduliertes Signal sowie ein zweites amplitudenmoduliertes Signal, die mit Betrieben eines in 1 gezeigten Resolvers verbunden sind, gemäß einer Abänderung sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform variieren.
GENAUE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei den Ausführungsbeispielen werden unter den Ausführungsformen gleiche Teile, denen gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden, in der Beschreibung ausgelassen oder vereinfacht, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden. Verschiedene Kombinationen der Ausführungsformen können ausgeführt werden, solange in keiner der Kombinationen Widersprüche auftreten. Eine oder mehrere Komponenten, die in einer der Ausführungsformen gezeigt ist, kann/können mit einer oder mehreren Komponenten kombiniert werden, die in einer anderen der Ausführungsformen gezeigt ist/sind.
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein fahrzeuginternes System, das eine Steuerungsvorrichtung CA für einen Inverter 12 umfasst, der an einen einzelnen Motorgenerator 11 als einem Beispiel drehbarer elektrischer Maschinen gekoppelt ist; der Motorgenerator 11 ist in einem Elektrofahrzeug 10 als einem Beispiel für Fahrzeuge installiert und dient als einzige Hauptmaschine des Elektrofahrzeugs 10.
Bezugnehmend auf 1, umfasst das Elektrofahrzeug 10, das einfach als ein Fahrzeug 10 bezeichnet wird, zusätzlich zu dem Motorgenerator 11 und Inverter 12, elektronische Steuerungseinheiten 20 und 30. Die elektronische Steuerungseinheit (ECU) 20 dient hauptsächlich einer Gesamtsteuerung des Elektrofahrzeugs 10, wobei sie als eine EVECU 20 bezeichnet wird. Die elektronische Steuerungseinheit (ECU) 30 dient hauptsächlich einer Gesamtsteuerung des Inverters 12, wobei sie als eine INVECU 30 bezeichnet wird.
Die erste Ausführungsform verwendet einen Permanentmagnetsynchrondrehstrommotorgenerator als den Motorgenerator 11. Im Einzelnen, verwendet die erste Ausführungsform einen Permanentmagnetsynchronmotor mit vergrabenen Magneten mit ausgeprägten Polen (IPMSM) als den Motorgenerator 11.
Insbesondere ist der Motorgenerator 11 mit einem Rotor 11a und einem Stator versehen. Der Rotor 11a ist mit mindestens einem Paar Permanentmagneten versehen.
Der Rotor 11a hat eine Längsachse (d-Achse), die mit einer Richtung eines durch einen N-Pol des mindestens einen Paars Permanentmagneten erzeugten Magnetflusses übereinstimmt. Der Rotor 11a hat auch eine Querachse (q-Achse) mit einer Phase, die bezüglich einer zugeordneten d-Achse während einer Drehung des Rotors 11a um einen elektrischen Winkel von π/2 im Bogenmaß vorläuft. Anders gesagt ist die q-Achse elektromagnetisch senkrecht zu der d-Achse. Die d- und q-Achse bilden ein d-q-Koordinatensystem, das heißt, ein drehendes zweiphasiges Koordinatensystem, das relativ zu dem Rotor 11a definiert ist.
Der Motorgenerator 11 ist auch mit einer Ausgangswelle 11b versehen, die mit dem Rotor 11a gekoppelt ist.
Der Stator umfasst einen Statorkern, sodass der Rotor 11a bezüglich des Statorkerns drehbar angeordnet ist. Der Stator umfasst ebenfalls einen Satz Dreiphasenwicklungen, das heißt, Ankerwicklungen, 11U, 11V und 11W, die in dem Statorkern gewickelt sind.
Die Dreiphasenwicklungen 11U, 11V und 11W, das heißt, die U-, V- und W-Phasen sind so in dem Statorkern gewickelt, dass die U-, V- und W-Phasenwicklungen 11U, 11V und 11W um einen elektrischen Winkel von beispielsweise 2π/3 im Bogenmaß in Phase voneinander versetzt sind.
Beispielsweise ist ein Ende jeder der Dreiphasenwicklungen 11U, 11V und 11W mit einem gemeinsamen Knotenpunkt, das heißt, einem Neutralpunkt, verbunden, und das andere Ende mit einem separaten Anschluss, beispielsweise in einer Sternkonfiguration.
Das Fahrzeug 10 umfasst Antriebsräder 13, angetriebene Räder 14, ein Servolenkungssystem (EPS) 15, ein Bremssystem 16, einen Differentialgetriebemechanismus 17, sowie Antriebsachsen DA. Eines der Antriebsräder 13 ist mit einem Ende einer der Antriebsachsen DA gekoppelt und das andere der Antriebsräder 13 ist mit einem Ende der anderen der Antriebsachsen DA gekoppelt. Das andere Ende jeder der Antriebsachsen DA ist mit dem Differentialgetriebemechanismus 17 gekoppelt. Die Ausgangswelle 11b des Motorgenerators 11 ist mit dem Differentialgetriebemechanismus 17 gekoppelt. Das heißt, dass die Ausgangswelle 11b des Motorgenerators 11 mit den Antriebsrädern 13 über den Differentialgetriebemechanismus 17 und die Antriebsachsen DA gekoppelt ist.
Das heißt, dass es keine Getriebevorrichtung oder Drehmomentwandelvorrichtung gibt, um eine Änderung in dem Verhältnis zwischen der Maschinen-RPM und der Antriebsräder-RPM in dem Leistungsübertragungspfad zu bewirken, der die Ausgangswelle 11b des Motorgenerators 11 mit den Antriebsrädern 13 koppelt. Die Antriebsräder 13 des Fahrzeugs 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind Vorderräder und die angetriebenen Räder 14 des Fahrzeugs 10 sind Hinterräder.
Das Servolenkungssystem 15 umfasst beispielsweise ein durch den Fahrer betätigbares Lenkrad und einen Lenkmotor. Das durch den Fahrer betätigbare Lenkrad ist mit den Antriebsrädern 13 gekoppelt, die als lenkende Vorderräder dienen, und ist betreibbar, um Lenkwinkel der Antriebsräder 13 basierend auf einer Drehung des durch den Fahrer betätigbaren Lenkrads durch den Fahrer zu steuern.
Der Lenkmotor ist mit dem durch den Fahrer betätigbaren Lenkrad gekoppelt und betreibbar, um eine Lenkkraft zu erzeugen, die den Kraftaufwand des Fahrers beim Drehen des durch den Fahrer betätigbaren Lenkrads zu unterstützen.
Das Bremssystem 16 umfasst einen Bremskraftverstärker, der auch Saugluftbremse genannt wird, eine elektrisch angetriebene Pumpe, sowie Scheiben- oder Trommelbremsen für die entsprechenden Räder 13 und 14. Der Bremskraftverstärker verstärkt eine Kraft, die durch ein Niederdrücken des Bremspedals des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer erzeugt wird, unter Verwendung eines Vakuums, und übt die verstärkte Kraft auf die Scheiben- oder Trommelbremsen aus. Das bewirkt, dass jede der Scheiben- oder Trommelbremsen das entsprechende Rad verlangsamt oder anhält. Die elektrisch angetriebene Pumpe erzeugt das durch den Bremskraftverstärker verwendete Vakuum.
Die separaten Anschlüsse der Dreiphasenwicklungen 11U, 11V und 11W sind mit dem Inverter 12 elektrisch gekoppelt.
Der Inverter 12 ist als ein Dreiphaseninverter entworfen. Der Inverter 12 ist mit einem ersten Paar von reihengeschalteten Ober- und Unterarmschaltern (High- und Low-Side-Schaltern) Sup und Sun, einem zweiten Paar von reihengeschalteten Ober- und Unterarmschaltern Svp und Svn, sowie einem dritten Paar von reihengeschalteten Ober- und Unterarmschaltern Swp und Swn versehen.
Das erste bis dritte Paar von Schaltern sind aneinander in einer Brückenkonfiguration parallel angeschlossen. Der Anschlusspunkt, durch den die Schalter Sup und Sun des ersten Paars aneinander in Reihe angeschlossen sind, ist an eine Ausgangsleitung angeschlossen, die sich von dem separaten Anschluss der U-Phasenwicklung 11U erstreckt. Ähnlich ist der Anschlusspunkt, durch den die Schalter Svp und Svn des zweiten Paars aneinander in Reihe angeschlossen sind, an eine Ausgangsleitung angeschlossen, die sich von dem separaten Ende der V-Phasenwicklung 11V erstreckt. Außerdem ist der Anschlusspunkt, durch den die Schalter Swp und Swn des dritten Paars aneinander in Reihe angeschlossen sind, an eine Ausgangsleitung angeschlossen, die sich von dem separaten Ende der W-Phasenwicklung 11W erstreckt.
Die Ober- und Unterarmschalter Sup und Sun bilden ein erstes Reihenschaltelement, die Ober- und Unterarmschalter Svp und Svn bilden ein zweites Reihenschaltelement und die Ober- und Unterarmschalter Swp und Swn bilden ein drittes Reihenschaltelement. Die ersten bis dritten Reihenschaltelemente sind parallel an einem Gleichstrom-(DC-)Akkumulator 18 als einem Beispiel von DC-Spannungsquellen angeschlossen.
Die erste Ausführungsform verwendet spannungsgesteuerte Halbleiterschaltelemente als die entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn. Insbesondere verwendet die erste Ausführungsform Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) als die entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn.
Der Inverter 12 ist auch mit Freilaufdioden Dup, Dun, Dvp, Dvn, Dwp und Dwn versehen, die an die entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn antiparallel elektrisch angeschlossen sind.
Wenn Leistungs-MOSFETs, wie etwa N-Kanal-MOSFETs, als die Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn verwendet werden, können intrinsische Dioden der Leistungs-MOSFETs als die Freilaufdioden verwendet werden, wodurch der Bedarf an externen Freilaufdioden beseitigt wird.
Das Fahrzeug 10 ist mit unterschiedlichen Sensoren ausgestattet, die einen Spannungssensor 21, einen Temperatursensor 22, Drehzahlsensoren 23, einen Drehwinkelsensor 24, sowie eine Phasenstromsensoreinheit 25 umfassen.
Der Spannungssensor 21 ist angepasst, eine Ausgangsspannung VINV eines Akkumulators 18, das heißt, eine Eingangsspannung VINV, die in den Inverter 12 eingegeben wird, zu messen. Der Spannungssensor 21 ist mit der INVECU 30 verbindbar und betreibbar, um ein Signal an die INVECU 30 zu senden, das die gemessene Eingangsspannung VINV an dem Inverter 12 anzeigt.
Der Temperatursensor 22 soll die Temperatur mindestens eines der Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn messen. Beispielsweise ist der Temperatursensor 22 gemäß der ersten Ausführungsform angepasst, die Temperatur TDr eines ausgewählten der Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn zu messen; der ausgewählte Schalter ist ein Schalter, bei dem erwartet wird, dass er die höchste Temperatur unter allen Schaltern Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn hat. Der Temperatursensor 22 ist mit der INVECU 30 verbindbar und betreibbar, um ein Signal an die INVECU 30 zu senden, das die gemessene Temperatur TDr des ausgewählten Schalters anzeigt.
Die Drehzahlsensoren 23 dienen als ein Parametersensor zum Messen eines Werts eines Parameters, der eine positive Korrelation mit der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 11b hat. Insbesondere ist jeder der Drehzahlsensoren 23 angepasst, die Drehzahl eines entsprechenden der Antriebs- und angetriebenen Räder 13 und 14 zu messen. Das heißt, dass die Drehzahl jedes der Antriebs- und angetriebenen Räder 13 und 14 ein Beispiel von Parametern darstellt, die mit der Drehzahl der Ausgangswelle 11b positiv korrelieren. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug 10 eine nichtgezeigte Brems-ECU, die beispielsweise mit den Drehzahlsensoren 23 gekoppelt ist. Die Brems-ECU dient als ein Antiblockiersystem, um beispielsweise die auf jede Bremse ausgeübte Kraft basierend auf der gemessenen Drehzahl des entsprechenden Rads zu steuern, wobei dadurch das Fahrzeug 10 gebremst wird, während jedes Rad vom Blockieren abgehalten wird.
Jeder der Drehzahlsensoren 23 ist mit der EVECU 20 verbindbar und betreibbar, um ein Signal SP an die EVECU 20 zu senden, das die gemessene Drehzahl eines entsprechenden der Antriebs- und angetriebenen Räder 13 und 14 anzeigt.
Der Drehwinkelsensor 24 ist betreibbar, um einen Drehwinkel, das heißt, einen elektrischen Drehwinkel, θm des Rotors 11a des Rotors 11 zu messen; der Drehwinkel θm des Rotors 11a des Motorgenerators 11 stellt einen Drehwinkel der d-Achse des Rotors 11a dar.
Beispielsweise verwendet die erste Ausführungsform einen Resolver als den Drehwinkelsensor 24.
Insbesondere ist der Resolver 24 eingerichtet als ein Einphasenerregungs-/Zweiphasenausgangsresolver, der eine Primärspule und eine erste und zweite Sekundärspule umfasst, die mit der Primärspule magnetisch gekoppelt angeordnet sind. Die Primärspule ist beispielsweise mit dem Rotor 11a des Motorgenerators 11 verbunden, um gemeinsam mit dem Rotor 11a drehbar zu sein. Insbesondere sind die erste und zweite Sekundärspule angeordnet, um zueinander um 90 Grad, das heißt π/2 im Bogenmaß, phasenverschoben zu sein.
Die Primärspule ist an die INVECU 30 angeschlossen, und die INVECU 30 ist eingerichtet, um ein sinusförmiges Erregungssignal, das heißt, ein sinusförmiges Spannungssignal, REF an die Primärspule auszugeben, um dadurch die Primärspule zu erregen. Ein in der Primärspule basierend auf dem Erregungssignal erzeugter Magnetfluss ist mit der ersten und zweiten Sekundärspule koppelbar.
Die relationalen Positionsbeziehungen zwischen der Primärspule und jeder der ersten und zweiten Sekundärspulen ändern sich periodisch, basierend auf einer Änderung des Drehwinkels, das heißt, mechanischen Winkels, θm des Rotors 11a, wodurch bewirkt wird, dass sich die mit jeder der ersten und zweiten Sekundärspule gekoppelte Flussdichte periodisch ändert.
Die Anordnung der ersten und zweiten Sekundärspule, die um π/2 im Bogenmaß zueinander phasenverschoben sind, bewirkt, dass eine Ausgangsspannung über jede der ersten und zweiten Spulen durch ein entsprechendes Modulationssignal sin θm und cos θm amplitudenmoduliert wird, unter der Annahme, dass die Anzahl der Polpaare des Resolvers beispielsweise auf 1 festgelegt wird.
Insbesondere sei angenommen, dass das sinusförmige Spannungssignal REF als sin (Ω × t) ausgedrückt wird, wobei Ω eine Winkelgeschwindigkeit darstellt und t die Zeit darstellt. In dieser Annahme wird jedes der amplitudenmodulierten Spannungssignale, die in einer entsprechenden der ersten und zweiten Sekundärspulen basierend auf dem sinusförmigen Spannungssignal REF induziert werden, das als sin (Ω × t) ausgedrückt ist, als ein entsprechendes der sin θm × sin (Ω × t) und cos θm × sin (Ω × t) dargestellt.
Im Folgenden werden die Ausgangsspannungen der ersten und zweiten Sekundärspule als ein erstes amplitudenmoduliertes Spannungssignal COS und ein zweites amplitudenmoduliertes Spannungssignal SIN beschrieben.
Der Drehwinkelsensor 24, das heißt der Resolver, ist mit der INVECU 30 verbindbar und betreibbar, um an die INVECU 30 das erste und zweite amplitudenmodulierte Spannungssignal COS und SIN zu senden.
Die Phasenstromsensoreinheit 25 ist betreibbar, um mindestens zwei der Phasenströme der Dreiphasenströme zu messen, die tatsächlich durch die entsprechenden U-, V- und W-Phasenwicklungen 11U, 11V und 11W fließen. Das heißt, dass der Stator des Motorgenerators 11 ein dreiphasenfixiertes Koordinatensystem hat, dessen drei Achsen entsprechend an die jeweiligen Dreiphasenwicklungen 11U, 11V und 11W fixiert sind. Die Dreiphasenströme sind Ströme, die in den entsprechenden drei Achsen des dreiphasenfixierten Koordinatensystems fließen.
Die Phasenstromsensoreinheit 25 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen V-Phasenstromsensor 25V und einen W-Phasenstromsensor 25W, die übertragbar mit der INVECU 30 verbunden sind. Der V-Phasenstromsensor 25V misst einen Momentanwert eines V-Phasenstroms IV, und sendet ein Signal an die INVECU 30, das den Momentwert des V-Phasenstroms IV anzeigt. Ähnlich misst der W-Phasenstromsensor 25W einen Momentanwert eines W-Phasenstroms IW und sendet ein Signal an die INVECU 30, das den Momentanwert des W-Phasenstroms IW anzeigt.
Die EVECU 20 ist eingerichtet, eine Gesamtsteuerung des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Insbesondere umfasst die EVECU 20 eine Zieldrehmomentfestlegungseinrichtung 20a zum Festlegen eines Zieldrehmoments, das heißt, eines Anforderungsdrehmoments, Trq, basierend auf einem Betrag eines Niederdrückens eines Beschleunigungspedals des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer. Die EVECU gibt ein Signal an die INVECU 30 aus, das das Zieldrehmoment Trq anzeigt, sowie die Signale SP, die von den Drehzahlsensoren 23 für die entsprechenden Räder 13 und 14 gesendet werden.
Die INVECU 30, die eine ECU ist, die der EVECU 20 untergeordnet ist, ist beispielsweise als ein Computerschaltkreis entworfen, der im Wesentlichen beispielsweise eine CPU und einen Datenspeicher 31 umfasst, der beispielsweise als ein Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung dient.
Die Messsignale, die von den Sensoren 21, 22, 24, 25V und 25W gesendet werden, werden in die INVECU 30 eingegeben. Zusätzlich werden das Signal, das das Zieldrehmoment Trq anzeigt, und die Signale SP, die von den Drehzahlsensoren 23 für die entsprechenden Räder 13 und 14 gesendet werden, der INVECU 30 eingegeben.
Die INVECU 30 ist eingerichtet, um periodisch eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren 21, 22, 24, 25V, 25W und der EVECU 20 eingegeben werden. Insbesondere ist die INVECU 30 eingerichtet, als ein Beispiel der Drehmomentsteuerung eine Stromregelung periodisch durchzuführen, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren 21, 22, 24, 25V, 25W und der EVECU 20 eingegeben werden. Der Ausführungszyklus der Stromregelung wird auch als ein Steuerzyklus bezeichnet werden.
Als Nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 ein Beispiel der Stromregelung, die durch die INVECU 30 durchgeführt wird, zum Regeln von in dem Motorgenerator 11 fließenden Strömen, die Beispiele gesteuerter Variablen sind, beschrieben, um entsprechenden Befehlsströmen zu folgen, um das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 zu steuern, um dem Zieldrehmoment Trq zu folgen.
Die INVECU 30 umfasst einen Erregungsgenerator 30a, eine Winkelberechnungseinrichtung 30b, einen Zweiphasenwandler 30c, eine Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 30d, einen Temperaturkoeffizientenfestleger 30e, einen Temperaturmultiplikator 30f, sowie eine fehlersichere Einheit 30g. Die INVECU 30 umfasst auch einen Selektor 30k, einen Befehlsstromfestleger 30i, eine d-Achsenabweichungsberechnungseinrichtung 30j, eine q-Achsenabweichungsberechnungseinrichtung 30k, eine d-Achsenbefehlsspannungsberechnungseinrichtung 30l, eine q-Achsenbefehlsspannungsberechnungseinrichtung 30m, einen Dreiphasenwandler 30n und eine Ansteuereinrichtung 30p.
Beispielsweise können die Einheiten 30a bis 30p in der INVECU 30 als Hardwareeinheiten, Softwareeinheiten und/oder Hardware-Software-Hybrideinheiten umgesetzt werden.
Die Erregungseinheit 30a erzeugt das sinusförmige Erregungssignal REF und legt das sinusförmige Erregungssignal REF an die Primärspule des Drehwinkelsensors 24 an. Die Erregungseinheit 30a erzeugt auch ein synchrones Erfassungssignal Sd, das die gleiche Frequenz und Phase hat wie die Frequenz und Phase des sinusförmigen Erregungssignals REF, und gibt das synchrone Erfassungssignal Sd an die Winkelberechnungseinrichtung 30b aus.
Die Winkelberechnungseinrichtung 30b führt eine synchrone Erfassungstask für das erste und zweite amplitudenmodulierte Signal COS und SIN durch, unter Verwendung des synchronen Erfassungssignals Sd und eines geschätzten Winkelwerts θe, der später beschrieben wird, wodurch sie einen elektrischen Winkel θr des Rotors 11a des Motorgenerators 11 berechnet. Der Drehwinkelsensor 30b und die Winkelberechnungseinrichtung 30b dienen beispielsweise als ein Drehwinkelsensor. Der elektrische Winkel θr des Rotors 11a kann jeden Winkel zwischen 0 elektrischen Grad und einschließlich 360 elektrischen Grad annehmen.
Der Zweiphasenwandler 30c berechnet basierend auf den Momentanwerten der V- und W-Phasenströme IV und IW in dem dreiphasenfixierten Koordinatensystem, einen Momentanwert eines U-Phasenstroms IU, unter Verwendung von beispielsweise dem Kirchhoffschen Gesetz. Dann wandelt der Zweiphasenwandler 30c die Momentanwerte der U-, V- und W-Phasenströme IU, IV und IW in dem dreiphasenfixierten Koordinatensystem in einen d-Achsenstrom Idr und einen q-Achsenstrom Iqr in dem drehbaren Zweiphasenkoordinatensystem, das heißt, dem d-q-Koordinatensystem, des Rotors 11a, basierend auf dem elektrischen Drehwinkel θr des Rotors 11a, der von der Winkelberechnungseinrichtung 30b ausgegeben wird.
Die Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 30d berechnet eine elektrische Winkelgeschwindigkeit ωr des Rotors 11a, basierend auf dem elektrischen Drehwinkel θr des Rotors 11a.
Der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e legt einen Temperaturkoeffizienten Kt zum Korrigieren des Zieldrehmoments Trq variabel fest, basierend auf der Temperatur TDr, hiernach als eine Schaltertemperatur TDr bezeichnet, die durch den Temperatursensor 22 gemessen wird. Der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e soll das Zieldrehmoment Trq reduzieren, um jeden der Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn gegen Überhitzung zu schützen, wenn die Schaltertemperatur TDr höher als zumindest eine erste Grenztemperatur T1 ist.
Insbesondere legt der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e gemäß der ersten Ausführungsform den Temperaturkoeffizienten Kt auf 1 fest, wenn die Schaltertemperatur TDr höher als Null ist und gleich der oder kleiner als die erste(n) Grenztemperatur T1 ist. Dieses Festlegen führt zu keiner Beschränkung des Zieldrehmoments Trq, unabhängig von einem Wert der Schaltertemperatur TDr. Der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e legt den Temperaturkoeffizienten Kt fest, um mit steigender Schaltertemperatur TDr einen niedrigeren Wert, der von Null verschieden ist, zu haben, wenn die Schaltertemperatur TDr gleich ist der, oder höher ist als die erste(n) Grenztemperatur T1 und niedriger ist als eine zweite Grenztemperatur T2. Dieses Festlegen führt zu einer Beschränkung des Zieldrehmoments Trq, in Abhängigkeit eines Werts der Schaltertemperatur TDr. Der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e legt den Temperaturkoeffizienten Kt auf Null fest, wenn die Schaltertemperatur TDr gleich ist der oder höher ist als die zweite(n) Grenztemperatur T2. Dieses Festlegen legt das Zieldrehmoment Trq auf Null fest, was zu einem Anhalten des Motorgenerators 11 führt.
Der Graph G in dem Block 30e der 2 zeigt, wie sich der Temperaturkoeffizient Kt in Abhängigkeit einer Änderung der Schaltertemperatur TDr ändert. Beispielsweise kann der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e den Temperaturkoeffizienten Kt auf einen Wert als eine Funktion einer Information festlegen, die die in dem Graphen G gezeigte Beziehung anzeigt; die Information kann in dem Datenspeicher 31 gespeichert sein.
Der Temperaturmultiplikator 30f multipliziert das Zieldrehmoment Trq, das durch die EVECU 20 festgelegt wurde, mit dem Temperaturkoeffizienten Kt, wodurch das Produkt des Zieldrehmoments Trq und des Temperaturkoeffizienten Kt, das durch (Kt × Trq) ausgedrückt werden kann, an den Selektor 30h ausgegeben wird.
Das heißt, dass der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e und der Temperaturmultiplikator 30f als ein Temperaturkorrektor dienen, zum

(1) Ausgeben des Zieldrehmoments Trq so wie es ist, wenn bestimmt wird, dass die Schaltertemperatur TDr größer als Null ist und gleich der oder niedriger als die erste(n) Grenztemperatur T1 ist
(2) Reduzieren des Ziehdrehmoments Trq mit steigender Schaltertemperatur TDr, wenn bestimmt ist, dass die Schaltertemperatur TDr größer ist als die erste Grenztemperatur T1.

Die fehlersichere Einheit 30g korrigiert das Zieldrehmoment Trq unter Verwendung eines vorbestimmten Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv, der durch die EVECU 20 festgelegt ist, wodurch sie den Wert{(1 – Kv) × Trq} an den Selektor 30h ausgibt.
Die durch die fehlersichere Einheit 30g durchgeführten Betriebe werden später in Einzelheiten beschrieben.
Der Selektor 30h wählt entweder den Wert(Kt × Trq), der von dem Temperaturmultiplikator 30f ausgegeben wird, oder den Wert{(1 – Kv) × Trq}, der von der fehlersicheren Einheit 30g ausgegeben wird, sodass entweder der Wert(Kt × Trq) oder der Wert{(1 – Kv) × Trq} niedriger ist als der andere von den beiden. Dann gibt der Selektor 30h entweder den ausgewählten Wert(Kt × Trq) oder den Wert{(1 – Kv) × Trq} an den Befehlsstromfestleger 30i als ein korrigiertes Zieldrehmoment Ttgt aus.
Der Befehlsstromfestleger 30i legt einen d-Achsen-Befehlsstrom Id* und einen q-Achsen-Befehlsstrom Iq* basierend auf dem korrigierten Zieldrehmoment Ttgt fest, das von dem Selektor 30h ausgegeben wurde, basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen den Parametern Id*, Iq* und Ttgt.
Die d-Achsen-Abweichungsberechnungseinrichtung 30j subtrahiert den d-Achsenstrom Idr von dem d-Achsen-Befehlsstrom Id*, um eine d-Achsen-Stromabweichung ∆Id zwischen dem d-Achsenstrom Idr und dem d-Achsen-Befehlsstrom Id* zu berechnen. Ähnlich subtrahiert die q-Achsen-Abweichungsberechnungseinrichtung 30k den q-Achsenstrom Iqr von dem q-Achsen-Befehlsstrom Iq*, um eine q-Achsen-Stromabweichung ∆Iq zwischen dem q-Achsen-Strom Iqr und dem q-Achsen-Befehlsstrom Iq* zu berechnen.
Die d-Achsen-Befehlsspannungsberechnungseinrichtung 30l führt einen Proportional-Integral(PI)-Regelbetrieb aus, unter Verwendung der d-Achsenabweichung ∆Id als Dateneingabe, sowie einer Proportionalverstärkung Kp und einer Integralverstärkung Kt eines PI-Regelalgorithmus (PI-Algorithmus). Der PI-Regelbetrieb berechnet eine d-Achsen-Befehlsspannung Vd*, sodass die d-Achsenabweichung ∆Id zu Null konvergiert, wodurch er bewirkt, dass der d-Achsenstromwert Idr dem d-Achsen-Befehlsstrom Id* in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (eq1) folgt: Vd* = Kp × ∆Id + Ki×∫∆Id·dt (eq1)
Die d-Achsen-Befehlsspannung Vd* dient als eine veränderte Variable zum Regeln des d-Achsenstroms Idr, um dem d-Achsen-Befehlsstrom Id* zu folgen.
Ähnlich führt die q-Achsen-Befehlsspannungsberechnungseinrichtung 30m einen Proportional-Integral(PI)-Regelbetrieb durch, unter Verwendung der q-Achsenabweichung ∆Iq als Dateneingabe, sowie der Proportionalverstärkung Kp und der Integralverstärkung Kt des PI-Regelalgorithmus. Der PI-Regelbetrieb berechnet eine q-Achsenbefehlsspannung Vq*, sodass die q-Achsenabweichung ∆Iq zu Null konvergiert, wodurch er bewirkt, dass der q-Achsenstromwert Iqr dem Q-Achsen-Befehlsstrom Iq* in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (eq2) folgt: Vq* = Kp × ∆Iq + Ki × ∫∆Iq·dt (eq2)
Die q-Achsen-Befehlsspannung Vq* dient als eine veränderte Variable zum Regeln des q-Achsenstroms Iqr, um dem q-Achsen-Befehlsstrom Iq* zu folgen.
Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben wurde, die Regelverstärkungen Kp und Ki, die durch die d-Achsenbefehlsspannungsberechnungseinrichtung 30l verwendet werden, so festgelegt sind, dass sie identisch mit den entsprechenden Regelverstärkungen Kp und Ki sind, die durch die q-Achsenbefehlsspannungsberechnungseinrichtung 30m verwendet werden, aber festgelegt werden können, um von diesen abzuweichen.
Der Dreiphasenwandler 30n wandelt die d- und q-Achsen-Befehlsspannungen Vd* und Vq* in dem d-q-Koordinatensystem in Dreiphasenbefehlsspannungen VU*, VV* und VW* in dem fixierten Dreiphasenkoordinatensystem basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen der d-Achsen-Befehlsspannung Vd*, q-Achsen-Befehlsspannung Vq*, der durch den Spannungssensor 21 gemessenen Eingangsspannung VINV und dem elektrischen Drehwinkel θr des Rotors 11a um. Jede der U-, V- und W-Phasenbefehlsspannungen VU*, VV* und VW* hat eine sinusförmige Wellenform und sie sind zueinander um 120 elektrische Grad phasenverschoben, die 2π/3 im Bogenmaß entsprechen.
Die Ansteuereinrichtung 30p empfängt die U-, V- und W-Phasenbefehlsspannungen VU*, VV* und VW*, die von dem Dreiphasenwandler 30n ausgegeben werden. Dann erzeugt die Ansteuereinrichtung 30p basierend auf den U-, V- und W-Phasenbefehlsspannungen VU*, VV* und VW*, Ansteuersignale, das heißt, pulsweitenmodulierte(PWM-)Signale, gup, gun, gvp, gvn, gwp, und gwn, zum individuellen Ansteuern der entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, und Swn. Die Ansteuereinrichtung 30p gibt die Ansteuersignale gup, gun, gvp, gvn, gwp, und gwn an die Steueranschlüsse aus, das heißt die Gatter der entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, und Swn aus. Dies schaltet die entsprechenden Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, und Swn ein oder aus, das heißt, schließt oder öffnet sie, wodurch die Eingangsspannung VINV in dem Inverter 12 in eine gesteuerte AC-Spannung umgewandelt wird, sodass die gesteuerte AC-Spannung dem Motorgenerator 11 zugeführt wird. Die gesteuerte AC-Spannung ermöglicht es dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 10, dem Zieldrehmoment Trq zu folgen.
Beispielsweise vergleicht die Ansteuereinrichtung 30b den Betrag jeder der U-, V- und W-Phasenbefehlsspannung VU*, VV* und VW* mit einem periodischen dreieckigen Trägersignal als einem Beispiel periodischer Trägersignale. Dann erzeugt die Ansteuereinrichtung 30p jedes der Ansteuersignale gup, gun, gvp, gvn, gwp, und gwn in Übereinstimmung mit den verglichenen Ergebnissen.
Beispielsweise gibt die Ansteuereinrichtung 30p die Ansteuersignale gup und gun aus, die die Ober- und Unterarmschalter Sup und Sun komplementär einschalten. Ähnlich gibt die Ansteuereinheit 30b die Ansteuersignale gvp und gvn, die den Ober- und Unterarmschalter Svp und Svn einschalten, und die Ansteuersignale gwp und gwn aus, die den Ober- und Unterarmschalter Swd und Swn komplementär einschalten.
Als Nächstes wird nachfolgend die durch die fehlersichere Einheit 30g ausgeführte fehlersichere Task beschrieben.
Die fehlersichere Einheit 30g führt die fehlersichere Task durch, wenn eine Messanomalie vorliegt, um zu bewirken, dass das Fahrzeug 10 in einer Notlauffunktion betrieben wird. Dies bewirkt, dass das Fahrzeug 10 zu einem sicheren Ort, wie dem Seitenstreifen einer entsprechenden Straße des Fahrzeugs 10, fährt. Messanomalien umfassen Winkelmessanomalien, Strommessanomalien, Temperaturmessanomalien, sowie Spannungsmessanomalien.
Jede der Winkelmessanomalien verursacht eine Anomalie, bei der der elektrische Winkel θr des Rotors 11a, der durch die Winkelberechnungseinrichtung 30b berechnet wird, von einem tatsächlichen elektrischen Winkel des Rotors 11a abweicht. Die Winkelmessanomalien umfassen mindestens eine der Fehlfunktion des Drehwinkelsensors 24, der Fehlfunktion der Winkelberechnungseinrichtung 30b und des Erregungsgenerators 30a. Die Winkelmessanomalien umfassen auch einen Trennungsfehler einer Signalleitung, die den Drehwinkelsensor 24 und die Winkelberechnungseinrichtung 30b, das heißt, die INVECU 30, elektrisch verbindet und die Übertragung des ersten amplitudenmodulierten Signals COS durch sie ermöglicht. Die Winkelmessanomalien umfassen ferner einen Trennungsfehler einer Signalleitung, die den Drehwinkelsensor 24 und die Winkelberechnungseinrichtung 30b, das heißt, die INVECU 30, elektrisch verbindet und eine Übertragung des zweiten amplitudenmodulierten Signals SIN durch diese ermöglicht. Die Winkelmessanomalien umfassen zusätzlich einen Trennungsfehler einer Signalleitung, die den Drehwinkelsensor 24 und den Erregungsgenerator 30a, das heißt die INVECU 30, elektrisch verbindet und eine Übertragung des sinusförmigen Erregungssignals REF durch diese ermöglicht.
Beispielsweise ist die fehlersichere Einheit 30g imstande, zu erfassen, dass eine Winkelmessanomalie in Übereinstimmung mit dem Messsignal vorliegt, das von dem Drehwinkelsensor 24 gesendet wurde.
Die Strommessanomalien umfassen eine Anomalie, bei der der V-Phasenstrom IV, der durch den V-Phasenstromsensor 25V gemessen wird, von einem tatsächlichen V-Phasenstrom abweicht, sowie eine Anomalie, bei der der W-Phasenstrom IW, der durch den W-Phasenstromsensor 25W gemessen wird, von einem tatsächlichen W-Phasenstrom abweicht. Die Strommessanomalien umfassen die Fehlfunktion mindestens eines der V- und W-Phasenstromsensoren 25V und 25W. Die Strommessanomalien umfassen auch einen Trennfehler einer Signalleitung, die den V-Phasenstromsensor 25V und die INVECU 30 elektrisch verbindet und eine Übertragung des V-Phasenstroms IV durch diese ermöglicht. Die Strommessanomalien umfassen auch einen Trennungsfehler einer Signalleitung, die den W-Phasenstromsensor 25W und die INVECU 30 elektrisch verbindet und die Übertragung des W-Phasenstroms IW durch diese ermöglicht.
Beispielsweise ist die fehlersichere Einheit 30g imstande, zu erfassen, dass eine Strommessanomalie in Übereinstimmung mit dem Messsignal vorliegt, das von jedem der V- und W-Phasenstromsensoren 25V und 25W gesendet wurde.
Die Temperaturmessanomalien umfassen eine Anomalie, bei der die Schaltertemperatur TDr von einer tatsächlichen Temperatur des entsprechenden Schalters abweicht. Die Temperaturmessanomalien umfassen die Fehlfunktion des Temperatursensors 22, sowie einen Trennfehler einer Signalleitung, die den Temperatursensor 22 und die INVECU 30 elektrisch verbindet und die die Übertragung des Signals durch diese ermöglicht, dass die Schaltertemperatur TDr anzeigt.
Beispielsweise ist die fehlersichere Einheit 30g imstande, zu erfassen, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt, in Übereinstimmung mit dem Messsignal, das von dem Temperatursensor 22 gesendet wird.
Die Spannungsmessanomalien umfassen eine Anomalie, bei der die Eingangsspannung VINV des Inverters 12, das heißt, eine Spannungsversorgung für den Inverter 12, die durch den Spannungssensor 21 gemessen wird, von einer tatsächlichen Eingangsspannung an dem Inverter 12 abweicht. Die Spannungsmessanomalien umfassen die Fehlfunktion des Spannungssensors 21 und einen Trennfehler einer Signalleitung, die den Spannungssensor 21 und die INVECU 30 elektrisch verbindet und eine Übertragung des Signals durch diese ermöglicht, das die Eingangsspannung VINV anzeigt.
Beispielsweise ist die fehlersichere Einheit 30g imstande, zu erfassen, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt, in Übereinstimmung mit dem von dem Spannungssensor 21 gesendeten Messsignal.
3 zeigt schematisch eine Routine der fehlersicheren Task, die wiederholt durch die fehlersichere Einheit 30g durchgeführt wird.
Wenn die Routine gestartet wird, bestimmt die fehlersichere Einheit 30g im Schritt S10, ob mindestens eine der Winkelmessanomalien, Strommessanomalien, Temperaturmessanomalien und Spannungsmessanomalien vorliegt. Insbesondere bestimmt die fehlersichere Einheit 30g, ob mindestens eine dieser Anomalien für eine vorbestimmte Zeit aufgetreten ist, die beispielsweise auf zig Millisekunden festgelegt ist. Der Betrieb in Schritt S10 oder eine Hardware- und/oder Softwareeinheit, die imstande ist, den Betrieb in Schritt S10 durchzuführen, dient beispielsweise als eine Anomalitätenbestimmungseinrichtung.
Bei einem Bestimmen, dass mindestens eine der Messanomalien vorliegt (JA in Schritt S10), führt die fehlersichere Einheit 30g eine vorläufige Bestimmung des Auftretens einer Messanomalie durch und schaltet in Schritt S11a einen vorbestimmten vorläufigen Anomalitätenflag Fa von 0 auf 1. Es ist zu beachten, dass der vorläufige Anomalitätenflag Fa ein Bit ist, das einen logischen Low-Wert, der durch 0 dargestellt wird, oder einen logischen High-Wert hat, der durch 1 dargestellt wird, und dass der Anfangswert des vorläufigen Anomalitätenflags Fa auf 0 festgelegt ist. Danach führt die fehlersichere Einheit 30g in Schritt S11b eine Task eines Schätzens von Werten durch, die durch den Zielsensor gemessen werden, entsprechend der vorläufigen Messanomalie. Die Schätztask in Schritt S11d entspricht beispielsweise einer Schätzeinheit, zum Schätzen gemessener Werte des Zielsensors. Die Schätzeinheit soll ein Ängstlichkeitsgefühl eines Insassen beseitigen, wenn das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden, wenn mindestens eine der Messanomalien vorliegt. Im Folgenden wird die Schätztask beschrieben.
Wenn das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden, werden die in dem Fahrzeug 10 verursachten Vibrationen größer, je niedriger die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist. Verschiedene Faktoren aufgrund der größeren Vibrationen umfassen Faktoren, die in Zusammenhang mit dem Motorgenerator 10 stehen. Nachfolgend werden die im Zusammenhang mit dem Motorgenerator 10 stehenden Faktoren beschrieben.
4 zeigt schematisch ein Beispiel der Beziehung zwischen der Phase des Vektors der Ausgangsspannung des Inverters 12 und des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11. Es ist zu beachten, dass der Vektor der Ausgangsspannung des Inverters 12 aus einer d-Achsenspannung in der d-Achse des d-q-Koordinatensystems und einer q-Achsenspannung in der q-Achse des d-q-Koordinatensystems besteht. Die Phase des Vektors der Ausgabespannung des Inverters 12 ist ein Winkel, der zwischen der positiven d-Achsenrichtung und dem Vektor der Ausgangsspannung in dem d-q-Koordinatensystem gebildet wird. Die Richtung gegen den Uhrzeigersinn bezüglich der d-Achse in dem d-q-Koordinatensystem ist als die positive Richtung der Phase des Ausgangsspannungsvektors gemäß der ersten Ausführungsform definiert.
4 zeigt, dass die Drehzahl des Motorgenerators 11, die als Nm bezeichnet wird, umso niedriger wird, je höher der maximale Wert des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 ist. Das kommt daher, dass, je höher die Drehzahl Nm des Motorgenerators 11 ist, desto niedriger ist der maximale Wert des Motorgenerators 11 (siehe 5). Zusätzlich, unter Bezug auf 4, ändert sich ein Wert der Phase des Ausgangsspannungsvektors an dem maximalen Wert des Ausgangsdrehmoments nicht wesentlich, unabhängig von der Änderung der Drehzahl Nm des Motorgenerators 11. Aus diesem Grund ist der Änderungsbetrag des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators mit einer Änderung der Phase des Ausgangsspannungsvektors größer, je niedriger die Drehzahl Nm des Motorgenerators 11 ist.
Daher ist, je niedriger die Drehzahl Nm des Motorgenerators 11 ist, das Niveau der Effekte, die auf der Abweichung des berechneten elektrischen Winkels θr des Rotors 11a von dem tatsächlichen elektrischen Winkel des Rotors 11a als einer Winkelmessanomalie basieren, auf das Ausgangsdrehmoment umso höher. Dies kann die d-Achsenabweichung ∆Id und die q-Achsenabweichung ∆Iq dazu bringen, weit zu schwanken, was in einer Zunahme der Änderungen des Ausgangsdrehmoments resultiert. Das Auftreten einer Strommessanomalie kann bewirken, dass die d-Achsenabweichung ∆Id und die q-Achsenabweichung ∆Iq weit schwanken, was in einer Zunahme der Änderungen des Ausgangsdrehmoments resultiert.
Die Zunahme der Änderungen des Ausgangsdrehmoments kann dazu führen, dass das Fahrzeug 10 weitgehend vibriert, was bei den Insassen des Fahrzeugs 10 ein Ängstlichkeitsgefühl verursachen kann.
Das Auftreten einer Temperaturmessanomalie kann bewirken, dass die Schaltertemperatur TDr zwischen der ersten Grenztemperatur T1 und der zweiten Grenztemperatur T2 einschließlich variiert, was in Änderungen des Temperaturkoeffizienten Kt resultiert. Dies kann in großen Änderungen des Ausgangswerts des Temperaturmultiplikators 30f resultieren. Dies kann bewirken, dass das korrigierte Zieldrehmoment Ttgt stark variiert, was in einer Zunahme der Vibrationen des Fahrzeugs 10 resultiert. Das Auftreten einer Spannungsmessanomalie kann die Berechnungsgenauigkeit der Befehlsspannungen Vu*, Vv* und Vw* reduzieren, was bei einigen Faktoren in Änderungen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 resultiert.
Es ist zu beachten, dass Faktoren, welche bewirken, dass die Vibrationen des Fahrzeugs 10 mit einer Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 steigen, Faktoren umfassen, die in Zusammenhang mit dem Fahrzeug 10 stehen. 6 zeigt schematisch ein Beispiel der Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und der Empfindlichkeit des Fahrzeugs 10 wenn das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 10 identisch mit der Antriebsleistung des Fahrzeugs 10 ist. Die Empfindlichkeit des Fahrzeugs 10 stellt beispielsweise die Beschleunigung dar, die auf das Fahrzeug 10 bezüglich einer Kraft wirkt, die auf die Karosserie des Fahrzeugs 10 von der entsprechenden Straßenoberfläche über die Räder 13 und 14 aufgebracht wird. Die Beschleunigung umfasst mindestens eine von einer Beschleunigungskomponente in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs 10, das heißt, der Fahrzeughöhenrichtung, einer Beschleunigungskomponente in der Rechts- und Links-Richtung des Fahrzeugs 10, das heißt, in der Fahrzeugbreitenrichtung, sowie eine Beschleunigungskomponente in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10. Unter Bezugnahme auf 6 hat ein Fahrzeug 10 die Eigenschaften, dass je niedriger die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 wird, desto höher wird die Empfindlichkeit des Fahrzeugs 10. Aus diesem Grund werden die Vibrationen des Fahrzeugs 10 umso größer, je niedriger die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist. Wenn das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden, können die größeren Vibrationen des Fahrzeugs 10 ein Gefühl der Ängstlichkeit bei den Insassen des Fahrzeugs 10 verursachen.
Im Folgenden wird ein bestimmter Ablauf der Schätztask in Schritt S11b beschrieben.
Zunächst wird eine Schätztask unter Bezugnahme auf 7 beschrieben, wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt. 7 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch zeigt, wie sich der elektrische Winkel θr des Rotors 11a, der durch die Winkelberechnungseinrichtung 30b berechnet wird, und ein elektrischer Winkel θe des Rotors 11a, der durch die Schätztask geschätzt wird, ändern, während die elektrische Winkelgeschwindigkeit des Rotors 11a konstant ist. In 7 stellt die durchgezogene Linie den berechneten elektrischen Winkel θr des Rotors 11a dar und die Strichpunktlinie stellt den geschätzten elektrischen Winkel θe des Rotors 11a dar. Der geschätzte elektrische Winkel θe wird als ein Winkelschätzwert θe bezeichnet.
7 zeigt, dass in Schritt S10 bei einer Zeit t1 bestimmt wird, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt. Als Reaktion auf die Bestimmung berechnet die fehlersichere Einheit 30g den Winkelschätzwert θe in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (eq3): θe = θ0 + ωs·tr (eq3)
Wobei θ0 einen Wert des elektrischen Werts θr des Rotors 11a unmittelbar vor der Bestimmung der Anomalie zu der Zeit t11 darstellt, das heißt einen Anfangswert.
Das heißt, dass die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet ist, in dem Datenspeicher 31 den elektrischen Winkel θr des Rotors 11a jedes Mal zu speichern, wenn die Winkelberechnungseinrichtung 30b den elektrischen Winkel θr des Rotors 11a periodisch berechnet. Diese Konfiguration erlaubt es, den Anfangswert θ0 des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a in dem Datenspeicher 31 zu speichern. Es ist zu beachten, dass der Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a unmittelbar vor der Bestimmung der Anomalie zu der Zeit t11 einen Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a zu einem Steuerzyklus vor dem aktuellen Steuerzyklus darstellt, bei dem die Bestimmung der Anomalie auftritt. Alternativ stellt der Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a unmittelbar vor der Bestimmung der Anomalität zu der Zeit t11 einen Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a mehrere Steuerzyklen vor dem aktuellen Steuerzyklus dar, bei dem die Bestimmung der Anomalie aufgetreten ist.
In der Gleichung (eq3) stellt ωs eine elektrische Winkelgeschwindigkeit dar, die zum Schätzen des Winkelschätzwerts θe verwendet wird, der berechnet, das heißt geschätzt wird, basierend auf den Signalen SP, die von den Drehzahlsensoren 23 gesendet werden. Die elektrische Winkelgeschwindigkeit ωs wird auch als eine geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs bezeichnet.
In der Gleichung (eq3), stellt tr eine verstrichene Zeit dar, die seit der Bestimmung der Anomalie in Schritt S10 verstrichen ist. Das heißt, dass der Winkelschätzwert θe eine Funktion der verstrichenen Zeit tr ist.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, den Winkelschätzwert θe zu der Winkelberechnungseinrichtung 30b über eine Zeitspanne periodisch auszugeben, für die bestimmt ist, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt. Die Winkelberechnungseinrichtung 30b ist eingerichtet, anstatt des elektrischen Winkels θr, den Winkelschätzwert θe an jeden der Zweiphasenwandler 30c, der Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 30d, des Dreiphasenwandlers 30 und der fehlersicheren Einheit 30g auszugeben. Jeder der Zweiphasenwandler 30c, der Winkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 30d, der Dreiphasenwandler 30 und der fehlersicheren Einheit 30g ist eingerichtet, die entsprechenden oben beschriebenen Betriebe unter Verwendung des Winkelschätzwerts θe anstatt des elektrischen Winkels θr durchzuführen.
Als Nächstes wird eine Schätztask unter Bezugnahme auf 8A und 8B beschrieben, wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Strommessanomalie vorliegt. 8A stellt eine Anomalie dar, bei der der V-Phasenstrom IV, der durch den V-Phasenstromsensor 25V gemessen wird, von dem tatsächlichen V-Phasenstrom abweicht. 8A ist ein Zeitdiagramm, das schematisch zeigt, wie sich der V-Phasenstrom IV, der durch den V-Phasenstromsensor 25V gemessen wird, und ein V-Phasenstrom IV, der durch die Schätztask geschätzt wird, verändern, während die elektrische Winkelgeschwindigkeit des Rotors 11a konstant ist. In 8A stellt die durchgezogene Linie den gemessenen V-Phasenstrom IV dar und die Strichpunktlinie stellt den geschätzten V-Phasenstrom dar. Der geschätzte V-Phasenstrom wird als ein Stromschätzwert Ie bezeichnet. In 8A stimmt jeder Zeitpunkt, zu dem der V-Phasenstrom Null schneidet, mit einem entsprechenden Zeitpunkt überein, an dem der elektrische Winkel θr des Rotors 11a Null wird (siehe 8B).
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, in dem Datenspeicher 31 einen Wert des sinusförmigen V-Phasenstroms IV jedes Mal zu speichern, wenn der Wert durch den V-Phasenstromsensor 25V gemessen wird, um mit einem entsprechenden Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a zu korrelieren. 8A und 8B zeigen, wie sich der sinusförmige V-Phasenstrom IV über eine Periode, das heißt, 360 elektrische Grad, des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a ändert; 8A und 8B zeigen die eine Periode von dem Zeitpunkt t11 zu dem Zeitpunkt t12. Insbesondere ist die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet, den sinusförmigen V-Phasenstrom IV durch seine Amplitude Ia zu normen, wodurch die Amplitude des sinusförmigen V-Phasenstroms IV auf 1 festgelegt wird. Dann ist die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet, in dem Datenspeicher 31 eine Wert des normierten sinusförmigen V-Phasenstroms IV jedes Mal zu speichern, wenn der Wert durch den Stromsensor 25V gemessen wird, um mit einem entsprechenden Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a zu korrelieren. Der normierte sinusförmige V-Phasenstrom IV als eine Funktion des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a wird als eine V-Phasenstrom-Sinusfunktion (θr) bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die fehlersichere Einheit 30g imstande ist, die Amplitude Ia jedes Phasenstroms basierend auf beispielsweise den d- und q-Achsen-Befehlsströmen Id* und Iq* und dem entsprechenden Wert des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a zu berechnen, der der Amplitude des Befehlsstromvektors in dem d-q-Koordinatensystem entspricht.
8A und 8B zeigen, dass bestimmt ist, dass in Schritt S10 zu einem Zeitpunkt t13 eine Strommessanomalie aufgetreten ist. Als Reaktion auf die Bestimmung berechnet die fehlersichere Einheit 30g den Stromschätzwert Ie in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (eq4): Ie = Ia·sin(θr) (eq4)
Dabei stellt Ia die Amplitude jedes Phasenstroms basierend auf aktuellen Werten der d- und q-Achsen-Befehlsströme Id* und Iq* und eines entsprechenden aktuellen Werts des elektrischen Winkels θr des Rotors 11a dar.
Es ist zu beachten, dass die fehlersichere Einheit 30g den Stromschätzwert Ie als eine Funktion einer verstrichenen Zeit ts berechnen kann, die seit dem Beginn der Bestimmung der Anomalie in Schritt S10 verstrichen ist, in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (eq5): Ie = Ia·sin(ωr·ts) (eq5)
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, den Stromschätzwert Ie periodisch an den Zweiphasenwandler 30c über eine Zeitspanne auszugeben, für die bestimmt ist, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt.
Über eine Zeitspanne, für die bestimmt ist, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt, ist der Zweiphasenwandler 30c eingerichtet, um

(1) einen momentanen Wert eines U-Phasenstroms IU unter Verwendung von beispielsweise dem Krchhoffschen Gesetz zu berechnen, basierend auf dem Stromschätzwert I_E anstatt des momentanen Werts des V-Phasenstroms IV und des momentanen Werts des W-Phasenstroms IW in dem fixierten Dreiphasenkoordinatensystem
(2) die momentanen Werte des U- und W-Phasenstroms IU und IW und den Stromschätzwert des V-Phasenstroms IV in dem fixierten Dreiphasenkoordinatensystem in die d- und q-Achsenströme Idr und Iqr umzuwandeln, basierend auf dem elektrischen Drehwinkel θr des Rotors 11a.

Oben wurde die Schätztask der fehlersicheren Einheit 30g unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Strommessanomalie in dem V-Phasenstrom IV besteht. Die Schätztask der fehlersicheren Einheit 30g kann bei dem Auftreten einer Strommessanomalie in dem W-Phasenstrom IW, identisch zu der Schätztask des fehlersicheren Einheit 30g bei dem Auftreten einer Strommessanomalie in dem W-Phasenstrom IW sein, solange der V-Phasenstrom IV durch den W-Phasenstrom IW ersetzt wird.
Es ist zu beachten, dass über eine Zeitspanne, in der bestimmt ist, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt, die Ansteuereinrichtung 30p vorzugsweise die Ansteuersignale gup, gun, gvp, gvn, gwp und gwn erzeugt, während sie die folgende Bedingung erfüllt:
Die Phasenbeziehung zwischen jeder Phasenstrom-Sinusfunktion (θr), die in dem Datenspeicher 31 gespeichert ist, und dem elektrischen Winkel θr, der mit ihr korreliert, wird beibehalten.
Als Nächstes wird die Schätztask beschrieben, wenn im Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, die Schaltertemperatur TDr jedes Mal in dem Datenspeicher 31 zu speichern, wenn der Temperatursensor 22 die Schaltertemperatur TDr periodisch misst.
Insbesondere berechnet die fehlersichere Einheit 30g einen Wert der Schaltertemperatur TDr, der in dem Datenspeicher 31 gespeichert wurde als einen Temperaturschätzwert TDe, unmittelbar bevor bestimmt worden ist, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt, nachdem bestimmt worden ist, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt.
Dann ist die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet, den Temperaturschätzwert TDe an den Temperaturkoeffizientenfestleger 30e über eine Zeitspanne, für die bestimmt ist, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt, periodisch auszugeben. Der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e ist eingerichtet, basierend auf dem Temperaturschätzwert TDe, anstatt der Schaltertemperatur TDr, den Temperaturkoeffizienten Kt über eine Zeitspanne, für die bestimmt ist, dass eine Temperaturmessanomalie vorliegt, variabel festzulegen.
Zusätzlich wird die Schätztask beschrieben, wenn in Schritt S10 bestimmt ist, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, die Eingangsspannung VINV des Inverters 12 jedes Mal in dem Datenspeicher 31 zu speichern, wenn der Spannungssensor 21 die Eingangsspannung VINV des Inverters 12 periodisch misst.
Insbesondere berechnet die fehlersichere Einheit 30g einen Wert der Eingangsspannung VINV des Inverters 12, der in dem Datenspeicher 31 gespeichert worden ist, unmittelbar bevor bestimmt wurde, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt, als einen Spannungsschätzwert Ve, nachdem bestimmt worden ist, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt.
Dann ist die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet, den Spannungsschätzwert Ve an den Dreiphasenwandler 30n über eine Zeitspanne periodisch auszugeben, für die bestimmt ist, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt. Der Dreiphasenwandler 30n ist eingerichtet, den Spannungsschätzwert Ve anstatt der Eingangsspannung VINV, die durch den Spannungssensor 21 gemessen wird, zu verwenden, wobei er somit die d- und q-Achsen-Befehlsspannungen Vd* und Vq* in die Dreiphasenbefehlsspannungen VU*, VV* und VW* über eine Zeitspanne umwandelt, für die bestimmt ist, dass eine Spannungsmessanomalie vorliegt.
Zurück zu 3, legt die fehlersichere Einheit 30g den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv so fest, dass, je niedriger die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist, die als Vs bezeichnet wird, die basierend auf den Signalen SP berechnet wird, die von den Drehzahlsensoren 23 gesendet worden sind, desto höher ist der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv. Der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv ist ein Koeffizient zum Korrigieren des oben beschriebenen Zieldrehmoments Trq. Der Betrieb in Schritt S12 dient beispielsweise als ein Drehmomentminderer und soll dem Fahrzeuginsassen sein Ängstlichkeitsgefühl nehmen, wenn das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden, wenn mindestens eine der Messanomalien vorliegt.
Bezugnehmend auf 9 legt die fehlersichere Einheit 30g in Schritt S12 den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf 1 fest, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs Null ist. Die fehlersichere Einheit 30g legt den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf einen ersten Koeffizienten fest, wie etwa 0,9, der niedriger als 1 ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit, wie etwa 10 km/h ist, die höher als Null ist. Zusätzlich legt die fehlersichere Einheit 30g den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf einen zweiten Koeffizienten fest, wie etwa 0,6, der niedriger ist als der erste Koeffizient, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit, wie etwa 30 km/h ist, die höher ist als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit. Die fehlersichere Einheit 30g legt den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf einen dritten Koeffizienten fest, wie etwa 0,2, der niedriger ist als der zweite Koeffizient, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs eine dritte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wie etwa 80 km/h, die höher als die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs niedriger ist als die dritte Fahrzeuggeschwindigkeit und von Null, der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit verschieden ist, führt die fehlersichere Einheit 30g eine lineare Interpolation zwischen 1, dem ersten Koeffizienten, dem zweiten Koeffizienten und dem dritten Koeffizienten durch, wobei sie somit den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv bestimmt. Dann setzt die fehlersichere Einheit 30g den bestimmten Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv in den Wert{(1 – Kv) × Trq} ein, wobei sie dadurch das Zieldrehmoment Trq zwangsweise reduziert. Es ist zu beachten, dass die fehlersichere Einheit 30g den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf Null festlegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer ist als die dritte Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei sie dadurch die fehlersichere Einheit 30g außer Stande setzt, das Zieldrehmoment Trq zu begrenzen.
Es ist zu beachten, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die zum Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv verwendet wird, basierend auf der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ωr berechnet werden kann, wenn keine Winkelmessanomalien vorliegen.
Anschließend bestimmt die fehlersichere Einheit 30g in Schritt S13, ob eine Schwellenzeit TB verstrichen ist, seit dem Beginn der Anomalitätenbestimmung in Schritt S10. Die Schwellenzeit TB kann beispielsweise auf hunderte Millisekunden festgelegt werden. Das heißt, dass die fehlersichere Einheit 30g bestimmt, ob mindestens eine der Messanomalien seit dem Beginn der Anomalitätenbestimmung in Schritt S10 bis zum Verstreichen der Schwellenzeit TB angehalten hat.
Wenn bestimmt ist, dass mindestens eine der Messanomalien nicht seit dem Beginn der Anomalitätenbestimmung in Schritt S10 bis zum Verstreichen der Schwellenzeit TB angehalten hat (NEIN in Schritt S13), fährt die Routine zu Schritt S14 fort. Das heißt, wenn bestimmt worden ist, dass das in Schritt S10 bestimmte Ergebnis in das bestimmte Ergebnis geändert wurde, dass keine Messanomalien vorliegen, fährt die Routine zu Schritt S14 fort.
Es ist zu beachten, dass die negative Bestimmung in Schritt S13 eine Situation darstellt, in der eine der zeitweisen Messanomalien vorliegt. Die zeitweisen Messanomalien umfassen beispielsweise

(1) eine Anomalie, bei der Rauschen den elektrischen Winkel θr des Rotors 11a und/oder den V-Phasenstrom IV und/oder den W-Phasenstrom IW und/oder die Schaltertemperatur TDr und/oder die Eingangsspannung VINV des Inverters 12 zeitweise überlagert
(2) eine Anomalie, bei der eine unmittelbare Unterbrechung der der INVECU 30 zugeführten elektrischen Spannung vorliegt, das heißt, bei der die der INVECU 30 zugeführte elektrische Spannung zeitweise unterbrochen ist.

In Schritt S14 annulliert die fehlersichere Einheit 30g die vorläufige Bestimmung des Auftretens einer Messanomalie (siehe Schritt S11a) und schaltet den vorbestimmten vorläufigen Anomalitätenflag Fa von 1 auf 0 (siehe Schritt S14a).
In Schritt S14 führt die fehlersichere Einheit 30g auch eine allmähliche Verringerungstask durch, um den vorhandenen Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv allmählich auf Null zu reduzieren (siehe Schritt S14b). Der Betrieb in Schritt S14b, der die allmähliche Verringerungstask durchführt, dient beispielsweise als eine Abbrucheinheit. Die allmähliche Verringerungstask ermöglicht es, dass sich die Ausgabe der fehlersicheren Einheit 30g, die als der Wert{(1 – Kv) × Trq} ausgedrückt wird, allmählich bis zu dem Zieldrehmoment Trq erhöht, wenn der Temperaturkoeffizientenfestleger 30e und der Temperaturmultiplikator 30f keinen Überhitzungsschutz durchführen. In Schritt S14 führt die fehlersichere Einheit 30g auch eine Umschalttask durch, die die geschätzten Messwerte θe, Ie, TDe oder Ve eines Zielsensors, was dem Auftreten einer Messanomalie entspricht, zu den gemessenen Werten θr, IV oder IW, TDr oder VINV wechselt, die für die Drehmomentsteuerung, das heißt, die Stromregelung, verwendet werden (siehe Schritt S14c).
Demgegenüber, wenn bestimmt wurde, dass mindestens eine der Messanomalien seit dem Beginn der Anomalitätenbestimmung in Schritt S10 bis zum Verstreichen der Schwellenzeit TB angehalten hat (JA in Schritt S13), fährt die Routine zu Schritt S15 fort. Das heißt, wenn bestimmt wurde, dass das bestimmte Ergebnis in Schritt S10 bis zu dem Verstreichen der Schwellenzeit TB nicht verändert wurde, fährt die Routine zu Schritt S15 fort.
Im Schritt S15 macht die fehlersichere Einheit 30g eine endgültige Bestimmung des Auftretens einer Messanomalie und schaltet einen vorbestimmten endgültigen Anomalitätenflag Fb von 0 auf 1 (siehe Schritt S15a). Es ist zu beachten, dass der endgültige Anomalitätenflag Fb ein Bit ist, der einen logischen Low-Wert hat, der durch 0 dargestellt wird, oder einen logischen High-Wert hat, der durch 1 dargestellt wird und dass der Anfangswert des endgültigen Anomalitätenflags Fb auf 0 festgelegt ist. Danach führt die fehlersichere Einheit 30g eine Task des Festlegens des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf 1 durch, wobei dadurch der Motorgenerator 11 deaktiviert wird (siehe Schritt S15b). In Schritt S15 führt die fehlersichere Einheit 30g eine Task des Informierens des Fahrers über das Auftreten der Messanomalie durch. Die Task zum Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf 1 dient beispielsweise als ein Antriebsbegrenzer.
Als Nächstes wird nachstehend die fehlersichere Task unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der 10A bis 10I und 11A bis 11I beschrieben.
10A und 11A zeigen, wie eine Information geändert wird, die anzeigt, ob eine Messanomalie vorliegt und 10B und 11B zeigen, wie sich der vorläufige Anomalitätenflag Fa ändert. 10C und 11C zeigen, wie sich der endgültige Anomalitätenflag Fb ändert und 10D und 11D zeigen, wie sich eine Information ändert, die anzeigt, ob die Schätztask ausgeführt wird. 10E und 11E zeigen, wie sich der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv, der in Prozent ausgedrückt ist, ändert, und 10F und 11F zeigen, wie sich die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ändert. 10G und 11G zeigen, wie sich der q-Achsenstrom Iq ändert und 10H und 11H zeigen, wie sich der Kraftaufwand des Fahrers beim Drehen des durch den Fahrer betätigbaren Lenkrads, der durch das Servolenkungssystem unterstützt wird, ändert. 10I und 11I zeigen, wie sich die auf jedes Rad von dem Bremssystem 16 aufgebrachte Bremskraft ändert.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 10A bis 10I im Folgenden beschrieben, wie die fehlersichere Task bewirkt, dass das Fahrzeug 10, das gesteuert wird, um mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h oder dergleichen zu fahren, in der Notlauffunktion betrieben wird.
Das Auftreten einer Messanomalie bei der Zeit t21 in 10A bis 10I bewirkt, dass der q-Achsenstrom Iq beginnt, weithin zu schwanken (siehe 10G), sodass bestimmt wird, dass ein Messfehler bei der Zeit t1 vorliegt. Das führt dazu, dass der vorläufige Anomalitätenflag Fa von 0 auf 1 zu der Zeit t22 umgeschaltet wird. Dieses Umschalten des vorläufigen Anomalitätenflags Fa bewirkt, dass die Schätztask begonnen wird, und dass der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs festgelegt wird, sodass die Drehmomentsteuerung basierend auf dem Schätzwert ausgeführt wird, der durch die Schätztask geschätzt wird. Dies bewirkt, dass die Abweichung des korrigierten Zieldrehmoments Ttgt vom dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 abnimmt, wobei dadurch die Änderungen in dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 reduziert werden. Dies erlaubt es, Vibrationen des Fahrzeugs 10 zu reduzieren.
Zusätzlich bewirkt das Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv, dass das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 zwangsweise reduziert wird, um niedriger als das Zieldrehmoment Trq zu sein. Das führt dazu, dass der Scheitelwert des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 verringert wird, wobei dadurch die Vibrationen des Fahrzeugs 10 reduziert werden. Es ist zu beachten, dass 10A bis 10I aus Gründen der Einfachheit darstellen, dass der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv bei einem konstanten Wert von der Zeit t22 zu der Zeit t23, unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, gehalten wird.
Der endgültige Anomalitätenflag Fb wird von 0 auf 1 zu der Zeit t23 umgeschaltet, weil bestimmt wird, dass die Messanomalie seit der Zeit t21 bis zum Ablauf der Schwellenzeit TB andauert. Dies bewirkt, dass der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv auf 1 festgelegt wird, was dazu führt, dass das korrigierte Zieldrehmoment Ttgt auf Null festgelegt wird. Dies bewirkt die Deaktivierung des Motorgenerators 11. Dies ermöglicht es, die Differenz zwischen Null und dem Ausganswert{(1 – Kv) × Trq} der fehlersicheren Einheit 30g, die unmittelbar vor dem Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv auf Null besteht, zu reduzieren, weil das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 unmittelbar vor der Deaktivierung des Motorgenerators 11 begrenzt wird. Dies ermöglicht es, einen Stoß auf die Fahrzeuginsassen aufgrund der Deaktivierung des Motorgenerators 11 zu reduzieren.
Es ist zu beachten, dass das Servolenksystem 15 und das Bremssystem 16 gemäß der ersten Ausführungsform nach der Deaktivierung des Motorgenerators 11 ununterbrochen angetrieben werden. Dies erlaubt es, dass das Servolenksystem 15 das Drehen des Fahrers des durch den Fahrer betätigbaren Lenkrads unterstützt, und dass das Bremssystem 16 die Absicht des Fahrers, das Fahrzeug 10 zu bremsen, unterstützt. Dies ermöglicht es daher, dass der Fahrer das Fahrzeug 10 in der Notlauffunktion betreibt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 11A bis 11I im Folgenden die fehlersichere Task für das Fahrzeug 10, das gesteuert wird, um mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h oder dergleichen zu fahren, beschrieben.
Zu der Zeit t31 wird bestimmt, dass ein Messfehler vorliegt. Das führt dazu, dass der vorläufige Anomalitätenflag Fa von 0 auf 1 zu der Zeit t32 umgeschaltet wird. Das Umschalten des vorläufigen Anomalitätenflags Fa bewirkt, dass die Schätztask begonnen wird, und dass der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs festgelegt wird, sodass die Drehmomentsteuerung basierend auf dem geschätzten Wert, der durch die Schätztask geschätzt wird, durchgeführt wird. In diesem Fall ist der zu der Zeit t31 erzeugte Messfehler eine vorläufige Messanomalie. Aus diesem Grund wird die vorläufige Messanomalie zu der Zeit t33 ausgeschaltet, weil die vorläufige Messanomalie nicht von der Zeit t31 bis zu dem Ablauf der Schwellenzeit TB angehalten hat. Dies bewirkt, dass der vorläufige Anomalitätenflag Fa von 1 auf 0 umgeschaltet wird, sodass die allmähliche Verringerungstask gestartet wird und die Schätztask beendet wird. Dieses Beenden der Schätztask bewirkt, dass die Drehmomentsteuerung basierend auf dem Schätzwert, der durch die Schätztask berechnet wird, für einen Zielsensor, entsprechend der vorläufigen Messanomalie, auf die Drehmomentsteuerung umgeschaltet wird, basierend auf einem tatsächlichen Messwert des Zielsensors. Die allmähliche Verringerungstask verhindert auch eine unbeabsichtigte Beschleunigung des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer, das heißt, sie verhindert das Auftreten einer Überlastung des Fahrzeugs 10. Danach wird der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv zu der Zeit t34 auf Null festgelegt, sodass die normale Drehmomentsteuerung des Fahrzeugs 10 begonnen wird.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Steuerungsvorrichtung CA gemäß der ersten Ausführungsform eingerichtet, um

(1) das Zieldrehmoment Trq unter Verwendung des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass eine Messanomalie für die Schwellenzeit TB angedauert hat
(2) das Zieldrehmoment Trq auf Null festzulegen, nach dem Ablauf der Schwellenzeit TB, wobei dadurch der Motorgenerator 11 deaktiviert wird.

Diese Konfiguration stellt zuverlässig sicher, dass der Motorgenerator 11 als eine Leistungsquelle zum Betreiben des Fahrzeugs 10 in der Notlauffunktion fungiert, auch wenn eine Messanomalie vorliegt, während das Fahrzeug 10 in einer rauen Umwelt, wie etwa einem Wüstengebiet oder einem sehr kalten Gebiet, fährt.
Die Steuerungsvorrichtung CA gemäß der ersten Ausführungsform ist eingerichtet, die Drehmomentsteuerung, das heißt die Stromregelung, basierend auf dem Schätzwert, der durch die Schätztask berechnet wird, für einen Zielsensor entsprechend einer vorläufigen Messanomalie anstatt des tatsächlichen Werts durchzuführen, der durch den Zielsensor gemessen wird, über eine Zeitspanne, für die bestimmt wird, dass eine vorläufige Messanomalie vorliegt.
Diese Konfiguration erlaubt es, das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 an das korrigierte Zieldrehmoment Ttgt heranzuführen, wobei dadurch die Änderungen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 10 reduziert werden. Dies reduziert die Vibrationen des Fahrzeugs 10, wobei dadurch die Ängstlichkeit der Fahrzeuginsassen in der Situation beseitigt wird, in der das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden. Dies ermöglicht es, das Fahrzeug 10 in der Notlauffunktion stabil zu betreiben.
Die Steuerungsvorrichtung CA gemäß der ersten Ausführungsform ist eingerichtet, die normale Drehmomentsteuerung durchzuführen, basierend auf dem tatsächlichen Wert, der durch den Zielsensor gemessen wird, anstatt des geschätzten Werts, der durch die Schätztask für den Zielsensor berechnet wird, wenn bestimmt wird, dass keine Messanomalien vorliegen, bevor die Schwellenzeit TB seit dem Beginn der Bestimmung verstrichen ist, dass eine vorläufige Messanomalie in Zusammenhang mit dem Zielsensor vorliegt. Das heißt, dass Messanomalien vorläufige Messanomalien, wie etwa eine unmittelbare Unterbrechung, umfassen. Aus diesem Grund kann, auch wenn bestimmt wird, dass eine vorläufige Messanomalie vorliegt, bestimmt werden, dass keine Messanomalien vorliegen, nach der Bestimmung, dass eine vorläufige Messanomalie vorliegt.
Die Steuerungsvorrichtung CA ist daher eingerichtet, die Steuerung des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 10 von der Drehmomentsteuerung basierend auf dem Schätzwert, der durch die Schätztask für einen Zielsensor in Übereinstimmung mit einer vorläufigen Messanomalie berechnet wird, zu einer normalen Drehmomentsteuerung, basierend auf dem tatsächlichen Wert, der durch den Zielsensor gemessen wird, umzuschalten. Dies verhindert es, dass die Drehmomentsteuerung basierend auf dem geschätzten Wert, der durch die Schätztask für den Zielsensor berechnet wird, dauerhaft ausgeführt wird. Die Steuerungsvorrichtung CA gemäß der ersten Ausführungsform verhindert auch, dass der Motorgenerator 11 aufgrund des Auftretens einer vorrübergehenden Messanomalie deaktiviert wird, wobei sie dadurch verhindert, dass das Fahrzeug 10 angehalten wird. Dies ermöglicht es dem Fahrzeug 10 daher, dauerhaft zu fahren, auch wenn bestimmt wurde, dass eine vorläufige Messanomalie vorliegt.
Als Reaktion auf die Bestimmung, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt, berechnet die fehlersichere Einheit 30g den Winkelschätzwert θe in Übereinstimmung mit der geschätzten Winkelgeschwindigkeit ωs, dem Anfangswert θ0 des elektrischen Winkels θr und der verstrichenen Zeit tr.
Dies ermöglicht es der Drehmomentsteuerung, basierend auf dem Winkelschätzwert θe, durchgehend ausgeführt zu werden. Die fehlersichere Einheit 30g, welche die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs zum Berechnen des Winkelschätzwerts θe verwendet, verhindert, dass die Berechnungsgenauigkeit des Winkelschätzwerts θe sinkt, auch wenn eine tatsächliche Winkelgeschwindigkeit des Rotors 11a nach dem Auftreten einer Winkelmessanomalie weitgehend von der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 11a vor dem Auftreten der entsprechenden Winkelmessanomalie abweicht.
Als Reaktion auf die Bestimmung, dass eine Strommessanomalie in Zusammenhang mit einem der U- oder W-Phasenströme vorliegt, berechnet die fehlersichere Einheit 30g den Stromschätzwert Ie in Übereinstimmung mit der Amplitude Ia jedes der Phasenströme und einer zugehörigen V- oder W-Phasen-Sinusfunktion. Die V- oder W-Phasen-Sinusfunktion wird erlangt, indem der sinusförmige V- oder W-Phasenstrom mit der Amplitude Ia jedes Phasenstroms normiert wird.
Dies erlaubt es der Drehmomentsteuerung, basierend auf dem Stromschätzwert Ie, durchgehend ausgeführt zu werden.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, das korrigierte Zieldrehmoment Ttgt zwangsweise zu reduzieren, während sie das korrigierte Ziehdrehmoment Ttgt aufrechterhält, um höher als Null zu sein, über eine Zeitspanne in der bestimmt ist, dass eine Messanomalie vorliegt, während das Fahrzeug 10 fährt. Diese Konfiguration reduziert die Vibrationen des Fahrzeugs 10, wobei sie dadurch die Ängstlichkeit der Fahrzeuginsassen in der Situation beseitigt, in der das Fahrzeug 10 gesteuert wird, um in der Notlauffunktion betrieben zu werden. Dies ermöglicht es dem Fahrzeug 10, in der Notlauffunktion stabil betreibbar zu sein.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv so festzulegen, dass je niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist, der Drehmomentbegrenzungskoeffizient Kv umso größer ist. Diese Konfiguration reduziert die Vibrationen des Fahrzeugs 10 angemessen, das in der Notlauffunktion fährt, wobei sie es dem Fahrzeug 10 ermöglicht, in der Notlauffunktion stabil zu fahren.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, durchgehend eine zwangsweise Reduzierungstask des Zieldrehmoments Trq über eine Zeitspanne durchzuführen, in der die Schwellenzeit TB seit dem Beginn der Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, verstrichen ist. Diese Konfiguration erlaubt es, die Differenz zwischen Null und dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 unmittelbar vor der Deaktivierung des Motorgenerators 11 zu reduzieren. Dies erlaubt es, den Stoß auf den Fahrzeuginsassen aufgrund der Deaktivierung des Motorgenerators 11 zu reduzieren. Das Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv, um mit niedriger werdender Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer zu sein, wie oben beschrieben wurde, erhöht die vorteilhafte Wirkung des Reduzierens des Stoßes auf die Fahrzeuginsassen aufgrund der Deaktivierung des Motorgenerators 11.
Die fehlersichere Einheit 30g ist eingerichtet, die zwangsweise task des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 aufzuheben, wenn bestimmt wurde, dass die Messanomalie seit dem Start der Bestimmung der Messanomalie bis zu dem Verstreichen der Schwellenzeit TB nicht angedauert hat. Dies ermöglicht es dem Drehmoment des Motorgenerators 11, das durch die zwangsweise Reduzierung verringert wurde, allmählich zu steigen. Insbesondere ist die fehlersichere Einheit 30g eingerichtet, den Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv allmählich zu reduzieren. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11, das unmittelbar vor dem Aufheben der zwangsweisen Reduzierungstask vorhanden ist, sich dem Zieldrehmoment Trq allmählich zu nähern. Dies verhindert das Auftreten des Stoßes auf die Fahrzeuginsassen, aufgrund des Aufhebens der zwangsweisen Reduzierungstask und verhindert das Auftreten einer Überlastung des Fahrzeugs 10.
Das Fahrzeug 10 ist so eingerichtet, dass der Leistungsübertragungspfad, der die Ausgangswelle 11b des Motorgenerators 11 und die Antriebsräder 13 koppelt, keine Getriebe hat. Im Gegensatz dazu ist ein Fahrzeug, das mit einem Getriebe in dem entsprechenden Leistungsübertragungspfad versehen ist, so eingerichtet, dass das Getriebe Änderungen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 absorbiert. Das kommt daher, dass eines oder mehrere Elemente, aus denen das Getriebe besteht, eine gewisse Menge an Trägheit hat/haben, und dass mindestens einige der Elemente untereinander einen Schlupf aufweisen. Das obengenannte Fahrzeugt 10 kann daher verursachen, dass Änderungen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 aufgrund des Auftretens der Messanomalie auf die Antriebsräder 13 übertragen werden. Dies kann bewirken, dass das Fahrzeug 10 stark vibriert.
Allerdings reduziert die Steuerungsvorrichtung 10 die Vibrationen des Fahrzeugs 10 wirksam, wie oben beschrieben wurde. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform vorzugsweise für so ein Fahrzeug verwendet wird, in dem keine Getriebevorrichtung oder Drehmomentwandelvorrichtung vorhanden ist, die eine Änderung des Verhältnisses zwischen der Motor-PM und der Antriebsräder-RPM in dem Leistungsübertragungspfad bewirkt, der die Ausgangswelle des Motorgenerators und der Antriebsräder verbindet.
Die INVECU 30 der Steuerungsvorrichtung 10 ist eingerichtet, die obengenannte fehlersichere Task durchzuführen. Diese Konfiguration macht die Ausführung der Drehmomentsteuerung basierend auf einem geschätzten Wert schneller als die Konfiguration, bei der die EVECU 20, die eine höherrangige ECU als die INVECU 30 ist, die fehlersichere Task durchführen würde.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 12 eine Steuerungsvorrichtung für den Inverter 12 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Struktur und/oder Funktionen der Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von der Steuerungsvorrichtung CA gemäß der ersten Ausführungsform durch die folgenden Punkte. Somit werden im Folgenden hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist eingerichtet, den Motorgenerator 11 ohne Deaktivierung des Motorgenerators 11 durchgehend anzutreiben, wenn die fehlersichere Einheit 30g eine endgültige Bestimmung eines Auftretens einer Messanomalie macht.
12 zeigt schematisch eine Routine der fehlersicheren Task, die wiederholt durch die fehlersichere Einheit 30g der Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. Es ist zu beachten, dass in 3 und 12 gleiche Schritte zwischen dem Ablaufdiagramm der 3 und dem Ablaufdiagramm der 12, denen gleiche Schrittnummern zugeordnet sind, in der Beschreibung ausgelassen oder vereinfacht werden, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
Wenn bestimmt ist, dass mindestens eine der Messanomalien seit dem Start der Anomalitätenbestimmung in Schritt S10 bis zu dem Verstreichen der Schwellenzeit TB angedauert hat (JA in Schritt S13), fährt die in 12 gezeigte Routine zu dem Schritt S16 fort.
In Schritt S16 macht die fehlersichere Einheit 30g eine endgültige Bestimmung des Auftretens einer Messanomalie, und schaltet den endgültigen Anomalitätenflag Fb von 0 auf 1 (siehe Schritt S16a). Danach führt die fehlersichere Einheit 30g eine Task zum Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv durch, um größer zu sein als 0 und kleiner als 1 (siehe Schritt S16b). Dieses Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv reduziert die Differenz zwischen dem korrigierten Zieldrehmoment Ttgt und dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11, wobei dadurch die Schwankungen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators 11 reduziert werden. Die Task des Festlegens des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv, um größer zu sein als 0 und kleiner als 1 in Schritt S16 (S16b) ermöglicht es dem Motorgenerator 11, durchgehend angetrieben zu werden, während das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 begrenzt wird.
Wie oben beschrieben wurde, erhöht die obengenannte Steuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die Zeit, in der das Fahrzeug 10 imstande ist, in der Notlauffunktion zu fahren. Dies ermöglicht es dem Fahrzeug 10, auch dann zu einem sicheren Zielort in der Notlauffunktion zu fahren, wenn der Abstand zu dem sicheren Zielort von dem Ort, an dem die Messanomalie aufgetreten ist, groß ist.
Sowohl die erste als auch die zweite Ausführungsform kann wie folgt verändert werden.
Die INVECU 20 führt die Schätztask und die Festlegungstask zum Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv durch, aber die EVECU 30 kann die Schätztask und die Festlegungstask zum Festlegen des Drehmomentbegrenzungskoeffizienten Kv durchführen. Bei dieser Abänderung kann die INVECU 20 die Messsignale, die jeweils die Messwerte VINV, TDr, θr, IV und IW enthalten, die durch die entsprechenden Sensoren 21, 22, 24, 25V und 25W gemessen wurden, an die EVECU 30 senden, und kann auch Informationen an die EVECU 30 senden, die das Auftreten einer Messanomalie anzeigen.
Die fehlersichere Einheit 30g kann die allmähliche Reduzierungstask in Schritt S14b oder den Betrieb in Schritt S12 ausschalten.
Die fehlersichere Einheit 30g kann die fehlersichere Task für jede der Messanomalien durchführen, wenn die Messanomalien, die eine Winkelmessanomalie, eine Strommessanomalie, eine Temperaturmessanomalie und eine Spannungsmessanomalie enthalten, auftreten.
Die fehlersichere Einheit 30g gemäß der ersten Ausführungsform berechnet die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs, die zum Berechnen des Winkelschätzwerts θe verwendet wird, basierend auf den Signalen SP, die von den Drehzahlsensoren 23 gesendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht dauerhaft beschränkt.
Auch wenn eine Winkelmessanomalie vorliegt, kann entweder das erste amplitudenmodulierte Signal COS oder das zweite amplitudenmodulierte Signal SIN normal sein. In diesem Fall kann die fehlersichere Einheit 30g die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs in Übereinstimmung mit einem ausgewählten der ersten amplitudenmodulierten Signals COS und des zweiten amplitudenmodulierten Signals SIN, welches auch immer normal ist, berechnen.
Insbesondere kann die fehlersichere Einheit 30g gemäß dieser Abwandlung die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs in Übereinstimmung mit der Hüllkurve cos θm oder sin θm eines ausgewählten des ersten amplitudenmodulierten Signals COS und des zweiten amplitudenmodulierten Signals SIN, welches auch immer normal ist, berechnen (siehe 13a bis 13c). Es ist zu beachten, dass 13A, 13B und 13C jeweils das sinusförmige Erregungssignal REF, das erste amplitudenmodulierte Signal COS und das zweite amplitudenmodulierte Signal SIN darstellen, während die elektrische Winkelgeschwindigkeit des Rotors 11a konstant ist.
Wie der Stromschätzwert Ie berechnet wird, ist nicht auf die auf der Gleichung (eq4) basierende, in der ersten Ausführungsform beschriebene Herangehensweise beschränkt. Insbesondere kann die fehlersichere Einheit 30g die Phase eines der sinusförmigen V- und W-Phasenströme Iv und Iw um 120 elektrische Grad in einer der entsprechenden Vorlauf- und Rücklaufrichtungen verschieben und den verschobenen Phasenstrom als den Stromschätzwert Ie in Übereinstimmung mit einer Phase, bei der eine Strommessanomalie vorliegt, erlangen.
Die fehlersichere Einheit 30g gemäß der ersten Ausführungsform kann einen Wert der elektrischen Winkelgeschwindigkeit θr unmittelbar bevor bestimmt wird, dass eine Winkelmessanomalie vorliegt, mit einem vorbestimmten Koeffizienten multiplizieren, wobei sie dadurch den Winkelschätzwert θe berechnet, ohne die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ωs zu verwenden. Der zum Berechnen des Winkelschätzwerts θe verwendete Koeffizient ist so eingerichtet, dass je länger die verstrichene Zeit tr ist, der Wert des Koeffizienten umso niedriger von 1 bis 0 ist.
Die fehlersichere Einheit 30g gemäß der ersten Ausführungsform reduziert das Zieldrehmoment Trq zwangsweise, wobei sie dadurch das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 reduziert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann die fehlersichere Einheit 30g den Absolutwert mindestens einer der ausgewählten Regelverstärkungen Kp und Ki bei der Stromregelung reduzieren, wobei sie dadurch das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 11 reduziert. Bei dieser Abwandlung kann die fehlersichere Einheit 30g anstatt der allmählichen Reduktionstask in Schritt S14, eine Task zum allmählichen Erhöhen des Absolutwerts der ausgewählten mindestens einen Regelverstärkung Kp und Ki durchführen, die verringert wurde, hin zu einem normalen Wert, der für die normale Stromregelung verwendet wird.
Jede der d- und q-Achsenbefehlsspannungsberechnungseinrichtungen 30l und 30m kann eingerichtet sein, einen anderen Regelbetrieb durchzuführen, wie etwa einen Proportional-Integral-Differential(PID)-Regelbetrieb in einem PID-Regelalgorithmus oder einen Proportionalregelbetrieb in einem Proportionalregelalgorithmus durchzuführen.
Die INVECU 30 kann eingerichtet sein, um eine Drehmomentregelung als ein Beispiel der Drehmomentsteuerung anstatt der Stromregelung durchzuführen. Die Drehmomentregelung ist eingerichtet, die Phase des Ausgangsspannungsvektors des Motorgenerators 11 als eine veränderte Variable zu berechnen, die erforderlich ist, um ein geschätztes Drehmoment des Motorgenerators 11 auf das Zieldrehmoment Trq zu regeln. Dann ist die Drehmomentregelung eingerichtet, um die einzelnen Schalter Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn als eine Funktion der berechneten Phase des Ausgangsspannungsvektors des Motorgenerators 11 steuerbar anzutreiben. Das geschätzte Drehmoment kann berechnet werden, beispielsweise basierend auf den d- und q-Achsenstromwerten Idr und Iqr.
Ein Motorgenerator mit nichtvergrabenen Polen kann als der Motorgenerator 11 verwendet werden. Bei dieser Abwandlung kann der q-Achsenstrom, der mit dem Ausgangsdrehmoment des Motorgenetors 11 positiv korreliert, als die gesteuerte Variable des Motorgenerators 11 verwendet werden. Der Motorgenerator 11 kann als ein Synchronmotorgenerator mit gewundenem Feld entworfen sein. Der Motorgenerator 11 kann als ein anderer Typ eines Wechselstrommotorgenerators als der Synchronmotorgenerator eingerichtet sein.
Fahrzeuge, bei denen die Steuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, sind nicht auf die oben beschriebenen Fahrzeuge beschränkt. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf Fahrzeuge mit erhöhter Reichweite, von denen jedes mit einem speziell zum Laden des Akkumulators 18 vorgesehenen Stromerzeuger versehen ist, sowie einer speziell zum Antreiben des Stromerzeugers vorgesehenen Maschine, oder auf Brennstoffzellenfahrzeuge angewandt werden.
Während beschreibende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern umfasst jedwede und alle Ausführungsformen mit Änderungen, Weglassungen, Kombinationen (beispielsweise von Aspekten quer durch verschiedene Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Abwandlungen, die durch den Fachmann basierend auf der vorliegenden Erfindung erkannt werden würden. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sind breit zu interpretieren, basierend auf der in den Ansprüchen verwendeten Sprache und nicht beschränkt auf Beispiele, die in der vorliegenden Beschreibung oder während des Anmeldeverfahrens der Anmeldung beschrieben wurden, wobei die Beispiele als nicht ausschließlich auszulegen sind.
In einer Vorrichtung schätzt eine Schätzeinrichtung einen Wert eines Parameters zu einem Zeitpunkt, in dem durch eine Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass keine Messanomalie vorliegt. Eine alternative Antriebseinrichtung treibt einen Inverter als eine Funktion des geschätzten Werts des Parameters anstatt eines gemessenen Werts des Parameters während einer Zeitspanne an, für die durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass eine Messanomalie vorliegt. Eine Begrenzungseinrichtung bestimmt, ob die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für eine Schwellenzeit andauert. Die Begrenzungseinrichtung reduziert zwangsweise den Zielwert, um einen Antrieb der drehbaren elektrischen Maschine zu reduzieren, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für die Schwellenzeit andauert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-135620 [0001]
JP 2012-191751 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Steuern eines Inverters (12) eines Fahrzeugs (10), um eine drehbare elektrische Maschine des Fahrzeugs anzutreiben, die an den Inverter elektrisch angeschlossen ist, wobei die drehbare elektrische Maschine als eine Hauptmaschine des Fahrzeugs dient, wobei das Fahrzeug eine Messvorrichtung (21, 22, 24, 30b, 25V, 25W) zum Messen eines Werts eines Parameters umfasst, der mit einer gesteuerten Variable der drehbaren elektrischen Maschine korreliert, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Antriebseinrichtung, die eingerichtet ist, den Inverter als eine Funktion des gemessenen Werts des Parameters anzutreiben, um zu bewirken, dass die gesteuerte Variable der drehbaren elektrischen Maschine einem Zielwert folgt; eine Anomalitätenbestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine Messanomalie aufgrund einer Differenz zwischen dem gemessenen Wert des Parameters und einem tatsächlichen Wert des Parameters vorliegt; eine Schätzeinrichtung, die eingerichtet ist, einen Wert des Parameters zu einem Zeitpunkt zu schätzen, in dem durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass keine Messanomalie vorliegt; eine alternative Antriebseinrichtung, die eingerichtet ist, den Inverter als eine Funktion des geschätzten Werts des Parameters anstatt des gemessenen Werts des Parameters während einer Zeitspanne anzutreiben, in der durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt ist, dass eine Messanomalie vorliegt; und eine Begrenzungseinrichtung, die eingerichtet ist, um: zu bestimmen, ob die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für eine Schwellenzeit andauert; und den Zielwert zwangsweise zu reduzieren, um einen Antrieb der drehbaren elektrischen Maschine zu begrenzen, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, für die Schwellenzeit andauert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Umschalteinheit, die eingerichtet ist, das Antreiben des Inverters durch die alternative Antriebseinrichtung auf das Antreiben des Inverters durch die Antriebseinrichtung umzuschalten, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, nicht für die Schwellenzeit andauert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung eingerichtet ist, den Zielwert auf Null zu setzen, wobei sie dadurch die drehbare elektrische Maschine deaktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung eingerichtet ist, den Zielwert zwangsweise zu reduzieren, während das Zieldrehmoment größer ist als Null.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung mindestens einen der Folgenden aufweist: einen Drehwinkelsensor (24, 30b), der eingerichtet ist, einen Drehwinkel eines Rotors der drehbaren elektrischen Maschine als den Parameter zu messen; und einen Stromsensor (25V, 25W), der eingerichtet ist, einen steuerbaren Strom, der in der drehbaren elektrischen Maschine fließt, als den Parameter zu messen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: die Messvorrichtung den Drehwinkelsensor umfasst; die Schätzeinrichtung eingerichtet ist, einen Schätzwert des Drehwinkels als den Schätzwert des Parameters als eine Funktion von Folgendem zu berechnen: einem Wert des Drehwinkels, der durch den Drehwinkelsensor gemessen wird, unmittelbar bevor durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass eine Winkelanomalie als die Messanomalie vorliegt; und einer verstrichenen Zeit seit dem Beginn der Bestimmung, dass eine Winkelanomalie vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schätzeinrichtung eingerichtet ist, den geschätzten Wert des Drehwinkels als den geschätzten Wert des Parameters als eine Funktion von Folgendem zu berechnen: einem Wert des Drehwinkels, der durch den Drehwinkelsensor gemessen wird, unmittelbar bevor durch die Anomalitätenbestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass eine Winkelanomalie vorliegt; der verstrichenen Zeit; und einem Wert eines zweiten Parameters, der mit einer Drehzahl des Rotors der drehbaren elektrischen Maschine korreliert, wobei der Wert des zweiten Parameters durch einen Sensor (23) gemessen wird, der von dem Drehwinkelsensor verschieden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: die Messvorrichtung den Stromsensor aufweist; die Schätzeinrichtung eingerichtet ist, einen geschätzten Wert des steuerbaren Stroms als den geschätzten Wert des Parameters in Übereinstimmung damit zu berechnen, wie sich der steuerbare Strom, der durch den Stromsensor gemessen wird, verändert, wenn bestimmt ist, dass keine Stromanomalie als die Messanomalie vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzeinrichtung einen Datenspeicher (31) umfasst, und eingerichtet ist, um: in dem Datenspeicher Informationen zu speichern, die anzeigen, wie sich der steuerbare Strom, der durch den Stromsensor gemessen wird, so ändert, dass die Information mit dem Drehwinkel des Rotors der drehbaren elektrischen Maschine korreliert; und den geschätzten Wert des Phasenstroms basierend auf der in dem Datenspeicher gespeicherten Information zu berechnen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit: einer Befehlsstromfestlegungseinrichtung (30i), die eingerichtet ist, einen Befehlsstrom als einen Befehlswert für den steuerbaren Strom in einem drehbaren Koordinatensystem der drehbaren elektrischen Maschine festzulegen, die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass: die Schätzeinrichtung eingerichtet ist, den geschätzten Wert des steuerbaren Stroms als eine Funktion der in dem Datenspeicher gespeicherten Information und des Befehlsstroms zu berechnen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner mit: einer Drehmomentreduziereinrichtung, die eingerichtet ist, das Ausgangsdrehmoment der drehbaren elektrischen Maschine als der gesteuerten Variable zwangsweise zu reduzieren, über eine Zeitspanne, während der bestimmt ist, dass eine Messanomalie vorliegt, aufgrund der Differenz zwischen dem gemessenen Wert des Parameters und dem tatsächlichen Wert des Parameters.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentreduziereinrichtung so eingerichtet ist, dass, je niedriger eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, eine Menge einer Reduzierung des Ausgangsdrehmoments umso höher ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, ferner mit: einer Aufhebungseinheit, die eingerichtet ist, eine Reduzierung des Ausgangsdrehmoments durch die Drehmomentreduziereinrichtung aufzuheben, wenn bestimmt ist, dass die Bestimmung, dass eine Messanomalie vorliegt, aufgrund der Differenz zwischen dem gemessenen Wert des Parameters und dem tatsächlichen Wert des Parameters, nicht für die Schwellenzeit andauert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass: die drehbare elektrische Maschine eine Ausgangswelle (11b) aufweist; und das Fahrzeug mindestens ein Antriebsrad (13) und einen Leistungsübertragungspfad aufweist, der die Ausgangswelle der drehbaren elektrischen Maschine und das mindestens eine Antriebsrad verbindet, ohne ein Getriebe zu verwenden.