-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls in einer Lastschaltung eines Ansteuersystems.
-
HINTERGRUND
-
Herkömmliche Technologien zum Bestimmen, ob es eine Energieversorgungsspannungsanomalie in einem Lastansteuersystem gibt, wurden vorgeschlagen; das Lastansteuersystem zielt darauf ab, eine Last wie beispielsweise einen Motor bzw. Elektromotor auf der Grundlage der Energieversorgungsspannung, die von einer Energieversorgungsquelle wie beispielsweise einer Batterie zugeführt wird, anzusteuern.
-
Die Technologie, die in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-91768 offenbart ist, die hier als veröffentlichtes Patentdokument bezeichnet wird, wird für ein Lastansteuersystem zum Ansteuern einer Lastschaltung auf der Grundlage einer Energieversorgungsspannung, die von einer Energieversorgungsschaltung ausgegeben wird, verwendet. Die Energieversorgungsschaltung enthält eine Hauptenergieversorgungsquelle und eine Hilfsenergieversorgungsquelle, die in Serie zu der Hauptenergieversorgungsquelle geschaltet ist, und erzeugt als die Energieversorgungsspannung die Summe aus einer Hauptausgangsspannung der Hauptenergieversorgungsquelle und einer Hilfsausgangsspannung der Hilfsenergieversorgungsquelle.
-
Die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, bestimmt, ob die Größe einer Erhöhung der Hilfsausgangsspannung der Hilfsenergieversorgungsquelle je Zeiteinheit einen vorbestimmten Spannungsabfall je Zeiteinheit überschreitet. Das heißt, die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, bestimmt auf ein Bestimmen hin, dass die Größe einer Erhöhung der Hilfsausgangsspannung der Hilfsenergieversorgungsquelle je Zeiteinheit den vorbestimmten Spannungsabfall je Zeiteinheit überschreitet, dass eine Fehlfunktion in der Lastschaltung vorliegt, an die die Energieversorgungsspannung von der Energieversorgungsschaltung ausgegeben wird.
-
Insbesondere trägt die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist und die für ein Servolenksystem als ein Beispiel des Lastansteuersystems verwendet wird, zu einer Verringerung der Größe des Servolenksystems bei, da die Technologie keine Shunt-Widerstandsschaltung zum Bestimmen, ob eine Fehlfunktion in der Lastschaltung vorliegt, verwendet.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es gibt verschiedene Ursachen einer Verringerung der Energieversorgungsspannung; die Ursachen beinhalten eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung und einen Zusammenbruch in bzw. Ausfall von Energieversorgungsleitungen, über die die Energieversorgungsspannung von der Energieversorgungsschaltung an die Lastschaltung angelegt wird. Die Kurzschlussfehlfunktion repräsentiert, dass ein Kurzschluss zwischen zwei Punkten in der Lastschaltung aufgetreten ist; der Kurzschluss in der Beschreibung enthält einen vollständigen Kurzschluss, der einen Null-Widerstand zwischen zwei Punkten in einer Ziel-Schaltung repräsentiert, und einen hinteren Kurzschluss, der einen sehr niedrigen Widerstand repräsentiert, der näher bei einem Null-Widerstand als ein vorbestimmter normaler Widerstand zwischen den beiden Punkten ist. Der Zusammenbruch repräsentiert, dass mindestens eine der Energieversorgungsleitungen zusammengebrochen bzw. ausgefallen ist.
-
Zusätzlich zu der obigen Kurzschlussfehlfunktion und der Zusammenbruchfehlfunktion bewirkt ein Flattern, das von einem Schalter und/oder einem Paar Kontakten in der Lastschaltung erzeugt wird, ebenfalls, dass sich die Energieversorgungsspannung momentan verringert.
-
Außerdem wird ein Fall betrachtet, bei dem das Lastansteuersystem als ein System zum Aufteilen der Energieversorgungsspannung von der gemeinsamen Batterie als Energieversorgungsschaltung in eine erste Energieversorgungsspannung zum Ansteuern eines Servolenkmotors in einem Servolenksystem und eine zweite Energieversorgungsspannung zum Ansteuern eines Startermotors einer Brennkraftmaschine ausgelegt ist.
-
Zusätzlich zu der obigen Kurzschlussfehlfunktion und der Zusammenbruchfehlfunktion bewirkt in diesem Fall ein Kurbeln der Brennkraftmaschine durch den Startermotor zum Starten der Brennkraftmaschine außerdem, dass sich die Energieversorgungsspannung momentan verringert.
-
Diese Situationen, die zu einer momentanen Verringerung der Energieversorgungsspannung ohne jegliche Fehlfunktion führen, werden als momentane Spannungsabfallsituationen bezeichnet.
-
Unglücklicherweise kann die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, Schwierigkeiten beim Bestimmen, ob die Ursache einer Situation in der Lastschaltung, die dazu führt, dass die Größe einer Verringerung der Hilfsausgangsspannung der Hilfsenergieversorgungsquelle je Zeiteinheit den vorbestimmten Spannungsabfall je Zeiteinheit überschreitet, eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung oder eine andere Situation ist, haben.
-
Wenn die Ursache einer Situation, die dazu führt, dass die Größe einer Verringerung der Hilfsausgangsspannung der Hilfsenergieversorgungsquelle je Zeiteinheit den vorbestimmten Spannungsabfall je Zeiteinheit überschreitet, eine momentane Spannungsabfallsituation ist, wird die Energieversorgungsspannung zu einer normalen Energieversorgungsspannung zurückkehren. Wenn jedoch die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, die Zufuhr der Energieversorgungsspannung zu der Lastschaltung als Reaktion auf das Auftreten einer momentanen Spannungsabfallsituation unterbricht, kann dieses dazu führen, dass die Lastschaltung deaktiviert wird.
-
Wenn die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, für ein Servolenksystem als ein Beispiel des Lastansteuersystems verwendet wird, rühren eine erste Energieversorgungsspannung, die an eine Lastschaltung anzulegen ist, beispielsweise einen Motor, und eine zweite Energieversorgungsspannung, die an eine Steuerschaltung zum Steuern der Ansteuerschaltung anzulegen ist, von einer einzelnen Gleichstromenergiequelle (DC-Energiequelle) her. Eine Verringerung der ersten Energieversorgungsspannung kann dazu führen, dass sich die zweite Energieversorgungsspannung, die an die Steuerschaltung zum Steuern der Ansteuerschaltung angelegt wird, verringert. Unglücklicherweise offenbart das veröffentlichte Patentdokument die Verringerung der zweiten Energieversorgungsspannung, die an die Steuerschaltung angelegt wird, nicht.
-
Im Hinblick auf die obigen Probleme zielt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung auf Vorrichtungen zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls, der in einer Lastschaltung aufgetreten ist, mit höherer Genauigkeit ab.
-
Gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für ein Lastansteuersystem geschaffen, das eine Signalverarbeitungsschaltung und eine Lastschaltung enthält, denen jeweilige erste und zweite Energieversorgungsspannungen von einer gemeinsamen Energiequelle über jeweilige Energieversorgungspfade zugeführt werden. Die Vorrichtung ist ausgelegt, die Ursache eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung zu identifizieren. Die Vorrichtung enthält einen Spannungsabfalldetektor, der ausgelegt ist, einen ungewöhnlichen Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung zu erfassen, wenn die zweite Energieversorgungsspannung niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Die Vorrichtung enthält einen Rechner, der ausgelegt ist, eine Spannungsabweichung zwischen einem ersten Wert der ersten Energieversorgungsspannung vor einer Erfassung des ungewöhnlichen Abfalls und einen zweiten Wert der ersten Energieversorgungsspannung nach einer Erfassung des ungewöhnlichen Abfalls zu berechnen. Die Vorrichtung enthält einen Spannungsabfallursachenidentifizierer, der ausgelegt ist, zu bestimmen, ob die Spannungsabweichung gleich oder größer als ein vorbestimmter Kurzschlussabweichungsschwellenwert ist. Der Spannungsabfallursachenidentifizierer ist ausgelegt, auf ein Bestimmen hin, dass die Spannungsabweichung gleich oder größer als der vorbestimmte Kurzschlussabweichungsschwellenwert ist, zu identifizieren, dass die Ursache des ungewöhnlichen Abfalls eine Kurzschlussfehlfunktion ist, die in der Lastschaltung aufgetreten ist. Der Spannungsabfallursachenidentifizierer ist ausgelegt, auf ein Bestimmen hin, dass die Spannungsabweichung kleiner als der vorbestimmte Kurzschlussabweichungsschwellenwert ist, zu identifizieren, dass die Ursache des ungewöhnlichen Abfalls eines aus einer Zusammenbruchfehlfunktion, die in dem Energieversorgungspfad der Lastschaltung aufgetreten ist, und einer Situation eines momentanen Spannungsabfalls ist, der in der Lastschaltung aufgetreten ist.
-
Die Vorrichtung ermöglicht eine zuverlässige Identifizierung hinsichtlich dessen, ob die Ursache des ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung eine Kurzschlussfehlfunktion, die in der Lastschaltung aufgetreten ist, oder eines aus einer Zusammenbruchfehlfunktion, die in dem Energieversorgungspfad der Lastschaltung aufgetreten ist, und einer Situation eines momentanen Spannungsabfalls, der in der Lastschaltung aufgetreten ist, ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
-
1 ein Schaltungsdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Gesamtstruktur eines Lastansteuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Mikrocomputers, der in 1 dargestellt ist;
-
3 ein Flussdiagramm, das schematisch eine Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
4 ein Flussdiagramm, das schematisch eine normale Spannungspufferroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
5 ein modifiziertes Flussdiagramm, das schematisch eine normale Spannungspufferroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
6 ein Zeitdiagramm, das schematisch darstellt, wie die modifizierte normale Spannungspufferroutine periodisch von dem Mikrocomputer gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
7 ein Flussdiagramm, das schematisch eine Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
8 ein Zeitdiagramm, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer betrieben wird, während der Mikrocomputer die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Kurzschlussfehlfunktion aufgetreten ist;
-
9 ein Zeitdiagramm, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer betrieben wird, während der Mikrocomputer die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Zusammenbruchfehlfunktion aufgetreten ist;
-
10 ein Zeitdiagramm, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer betrieben wird, während der Mikrocomputer die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls aufgetreten ist;
-
11 ein Funktionsblockdiagramm eines Mikrocomputers eines Lastansteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
12 ein Flussdiagramm, das schematisch eine Majoritätsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
13A ein Flussdiagramm, das schematisch eine Minimalwertberechnungsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
-
13B ein Flussdiagramm, das schematisch eine Maximalwertberechnungsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird; und
-
13C ein Flussdiagramm, das schematisch eine Mittelwertberechnungsroutine darstellt, die von dem Mikrocomputer gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen werden gleiche Teile in den Ausführungsformen, die gleiche Bezugszeichen aufweisen, nicht erneut beschrieben.
-
Erste Ausführungsform
-
Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 10 beschrieben.
-
1 stellt schematisch ein Beispiel der Gesamtstruktur eines Lastansteuersystems 100 dar, das einen Mikrocomputer 43, der als Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der ersten Ausführungsform dient, enthält. Der Mikrocomputer 43 enthält mindestens eine CPU 43a und ein Speichermedium 43b einschließlich eines ROM und eines RAM. Das Lastansteuersystem 100 zielt darauf ab, einen Lenkunterstützungsmotor eines elektrischen Servolenksystems, das in einem Fahrzeug installiert ist, anzusteuern.
-
Gemäß 1 enthält das Lastansteuersystem 100 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30, eine Batterie 10 als ein Beispiel einer Gleichstromenergiequelle (DC-Energiequelle), eine erste Sicherung 21, einen ersten externen Schalter 22, einen zweiten externen Schalter 24 und eine zweite Sicherung 26. Die ECU 30, die darauf abzielt, ein Ansteuerziel 55 zu steuern, enthält einen Regler 42, einen Treiber 44, eine Ansteuerschaltung 54 und den Mikrocomputer 43. Mit anderen Worten, der Regler 42, der Treiber 44, die Ansteuerschaltung 54 und der Mikrocomputer 43 bilden die ECU 30.
-
Das Ansteuerziel 55 enthält beispielsweise einen Dreiphasen-AC-Motor 55a, der Dreiphasenankerwicklungen aufweist, als ein Beispiel eines Mehrphasenmotors; die Dreiphasenankerwicklungen werden auf der Grundlage der AC-Energie, die von der Ansteuerschaltung 54 zugeführt wird, erregt, um ein Drehmoment zu erzeugen. Der Dreiphasen-AC-Motor 55a dient als der Lenkunterstützungsmotor des elektrischen Servolenksystems, das in dem Fahrzeug installiert ist.
-
Die Ansteuerschaltung 54 enthält beispielsweise einen Inverter 54a, der beispielsweise drei Paare von Ober- und Unterarmschaltelementen, die in einer Brückenkonfiguration geschaltet sind, aufweist. Es werden beispielsweise MOSFETs für die jeweiligen Ober- und Unterarmschaltelemente verwendet. Der Verbindungspunkt jedes der drei Paare der Ober- und Unterarmschaltelemente ist mit einer entsprechenden Dreiphasenankerwicklung des Dreiphasenmotors 55a verbunden.
-
Die Ansteuerschaltung 54 wird betrieben, um eine DC-Spannung in Dreiphasen-Wechselstrom-Spannungen (AC-Spannungen) umzuwandeln. Das heißt, der Dreiphasenmotor 55a ist ausgelegt, sich auf der Grundlage der Dreiphasen-AC-Spannungen, die von dem Inverter 54a an die Dreiphasenankerwicklungen angelegt werden, zu drehen.
-
Die Ansteuerschaltung 54 und das Ansteuerziel 55 gemäß der ersten Ausführungsform bilden beispielsweise Lasten 56, die von der ECU 30 zu steuern sind; die Lasten 56, die von der ECU 30 zu steuern sind, werden einfach als Lasten 56 bezeichnet.
-
Die ECU 30 enthält außerdem einen ersten Verbinder 31, einen zweiten Verbinder 36, eine erste Energieversorgungsleitung 32 und eine zweite Energieversorgungsleitung 37.
-
Jeder der ersten und zweiten Verbinder 31 und 36 enthält erste und zweite Energieversorgungsanschlüsse.
-
Der erste Energieversorgungsanschluss des ersten Verbinders 31 ist mit dem positiven Anschluss der Batterie 10 über die erste Sicherung 21 und den ersten externen Schalter 22 elektrisch verbunden. Der erste Energieversorgungsanschluss des ersten Verbinders 31 ist ebenfalls über die erste Energieversorgungsleitung 32 mit dem Regler 42 verbunden. Der zweite Energieversorgungsanschluss des ersten Verbinders 31 ist mit dem negativen Anschluss der Batterie 10 elektrisch verbunden. Der Mikrocomputer 43 ist mit dem Regler 42 und außerdem mit dem Treiber 44 verbunden. Der Regler 42, der Mikrocomputer 43 und der Treiber 44 sind gemeinsam mit einer gemeinsamen Signalmasse, die mit dem zweiten Energieversorgungsanschluss des ersten Verbinders 31 verbunden ist, verbunden.
-
Das heißt, es wird DC-Energie bzw. DC-Leistung, das heißt eine DC-Spannung, die von der Batterie 10 ausgegeben wird, als eine erste Energieversorgungsspannung Vsc dem Regler 42 über die erste Energieversorgungsleitung 32 zugeführt. Mit anderen Worten, es wird ein Ansteuerstrom, der auf der Grundlage der DC-Spannung der Batterie 10 ausgegeben wird, dem Regler 42 über die erste Energieversorgungsleitung 32 zugeführt.
-
Eine Schaltung, die den Regler 42, den Mikrocomputer 43, den Treiber 44 und die zwischen dem ersten Verbinder 31 und dem Regler 42 angeordnete erste Energieversorgungsleitung 32 enthält, ist als eine Signalverarbeitungsschaltung 40 definiert. Eine Schaltung, die den Regler 42 und die zwischen dem ersten Verbinder 31 und dem Regler 42 angeordnete erste Energieversorgungsleitung 32 enthält, kann eng als eine Signalverarbeitungsschaltung 40 definiert werden.
-
Der erste Energieversorgungsanschluss des zweiten Verbinders 36 ist mit dem positiven Anschluss der Batterie 10 über die zweite Sicherung 26 und den zweiten externen Schalter 24 elektrisch verbunden. Der erste Energieversorgungsanschluss des zweiten Verbinders 36 ist ebenfalls mit der Ansteuerschaltung 54 über die zweite Energieversorgungsleitung 37 verbunden. Der zweite Energieversorgungsanschluss des zweiten Verbinders 36 ist mit dem negativen Anschluss der Batterie 10 elektrisch verbunden. Die Ansteuerschaltung 54 ist mit einer gemeinsamen Signalmasse, die mit dem zweiten Energieversorgungsanschluss des zweiten Verbinders 36 verbunden ist, verbunden.
-
Das heißt, es wird DC-Energie bzw. DC-Leistung, das heißt die DC-Spannung, die von der Batterie 10 ausgegeben wird, ebenfalls als eine zweite Energieversorgungsspannung VLC der Ansteuerschaltung 54 über die zweite Energieversorgungsleitung 37 zugeführt.
-
Der erste externe Schalter 22 ist ausgelegt, eingeschaltet zu werden, wenn das Fahrzeug, das heißt das Lastansteuersystem 100, mit Energie versorgt wird. Der zweite externe Schalter 24 ist ebenfalls ausgelegt, eingeschaltet zu werden, wenn das Fahrzeug, das heißt das Lastansteuersystem 100, mit Energie versorgt wird.
-
Eine Schaltung, die die Lasten 56 und die zwischen dem zweiten Verbinder 36 und der Ansteuerschaltung 54 der Lasten 56 angeordnete zweite Energieversorgungsleitung 37 enthält, ist als eine Lastschaltung 50 definiert.
-
Die ECU 30 enthält außerdem erste und zweite Schaltrelais, das heißt Schalter 51 und 52, die aufeinanderfolgend an der zweiten Energieversorgungsleitung 37 zwischen dem zweiten Verbinder 36 und der Ansteuerschaltung 54 angeordnet sind. Das heißt, die Lastschaltung 50 enthält die ersten und zweiten Schalter 51 und 52.
-
Der Regler 42 empfängt die erste Energieversorgungsspannung VSC, die von der Batterie 10 über die erste Energieversorgungsleitung 31 eingegeben wird. Der Regler 42 erzeugt auf der Grundlage der ersten Energieversorgungsspannung VSC eine stabile und konstante DC-Spannung als eine Energieversorgungsspannung für den Mikrocomputer 43.
-
Der Mikrocomputer 43, das heißt die CPU 43a, wird auf der Grundlage der stabilen und konstanten DC-Spannung, die von dem Regler 42 erzeugt wird, betrieben. Der Mikrocomputer 43 führt entsprechend einem oder mehreren Steuerprogrammen, das heißt Routinen, die beispielsweise in dem Speichermedium 43b gespeichert sind, verschiedene Steueraufgaben einschließlich verschiedenen Berechnungen durch, womit verschiedene Befehlssignale für den Treiber 44 und die anderen Aktuatoren bzw. Stellglieder, die in dem Fahrzeug installiert sind, erzeugt werden. Man beachte, dass der Mikrocomputer 43 tatsächlich ausgelegt ist, die verschiedenen Steueraufgaben unter Verwendung von Rückkopplungsinformationen, die von den Lasten 56 zu diesem zurückgeführt werden und/oder Informationen, die angeben, wie das Fahrzeug an dem das Lastansteuersystem 100 installiert ist, betrieben wird, das heißt, fährt, auszuführen.
-
Der Treiber 44 ist mit den ersten und zweiten Schaltern 51 und 52 und mit den Schaltelementen der Ansteuerschaltung 54 gekoppelt. Der Treiber 44 führt auf der Grundlage der Befehlssignale, die von dem Mikrocomputer 43 erzeugt werden, individuelle Ein-Aus-Schaltbetriebe der ersten und zweiten Schalter 51 und 52 und der Schaltelemente der Ansteuerschaltung 54 aus.
-
Wie es oben beschrieben wurde, ist die Ansteuerschaltung 54 mit dem zweiten Verbinder 36 über die zweite Energieversorgungsleitung 37 verbunden. Die ersten und zweiten Schalter 51 und 52 sind jeweils in der Lage, die zweite Energieversorgungsleitung 37 zu unterbrechen, wenn sie von dem Mikrocomputer 43 gesteuert werden.
-
Ein MOS-Transistor mit einer intrinsischen Diode wird beispielsweise jeweils für den ersten und den zweiten Schalter 51 und 52 verwendet. Wie es in 1 dargestellt ist, ist das Gate der jeweiligen ersten und zweiten MOS-Schalter 51 und 52 mit dem Treiber 44 verbunden. Der Drain des ersten MOS-Schalters 51 ist mit dem zweiten Verbinder 36 verbunden, und die Source des ersten MOS-Schalters 51 ist mit der Source des zweiten MOS-Schalters 52 verbunden. Der Drain des zweiten MOS-Schalters 52 ist mit der Ansteuerschaltung 54 verbunden.
-
Die Kathode der intrinsischen Diode des ersten MOS-Schalters 51 ist mit dem Drain des ersten MOS-Transistors 51 verbunden, und die Anode ist mit der Source des ersten MOS-Transistors 51 verbunden. Die Anode der intrinsischen Diode des zweiten MOS-Schalters 52 ist mit der Source des zweiten MOS-Transistors 52 verbunden, und die Kathode ist mit dem Drain des zweiten MOS-Transistors 52 verbunden.
-
Der erste MOS-Schalter 51 wird unter Steuerung des Mikrocomputers 43 und des Treibers 44 ausgeschaltet, wenn es beispielsweise eine Fehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, während die positiven und negativen Anschlüsse der Batterie 10 normalerweise mit den jeweiligen ersten und zweiten Energieversorgungsanschlüssen der jeweiligen ersten und zweiten Verbinder 31 und 36 verbunden sind.
-
Sogar wenn die positiven und negativen Anschlüsse der Batterie 10 irrtümlicherweise umgekehrt mit den jeweiligen zweiten und ersten Energieversorgungsanschlüssen der jeweiligen ersten und zweiten Verbinder 31 und 36 verbunden werden, werden die intrinsischen Dioden der jeweiligen ersten und zweiten MOS-Schalter 51 und 52, die ausgeschaltet sind, einen bidirektionalen Stromfluss durch die ersten und zweiten MOS-Schalter 51 und 52 verhindern. Dieses wird die Ansteuerschaltung 54 schützen.
-
Die erste Energieversorgungsleitung 32 weist einen vorbestimmten Überwachungspunkt 41 auf, mit dem ein erstes Ende einer Spannungsüberwachungsleitung 34 verbunden ist, und ein zweites Ende der Spannungsüberwachungsleitung 34, das entgegengesetzt zu dem ersten Ende ist, ist mit dem Mikrocomputer 43 verbunden. Die Spannungsüberwachungsleitung 34 ermöglicht eine Eingabe der ersten Energieversorgungsspannung VSC in den Mikrocomputer 43, so dass der Mikrocomputer 43 die erste Energieversorgungsspannung VSC periodisch überwacht.
-
Auf ähnliche Weise weist die zweite Energieversorgungsleitung 37 einen vorbestimmten Überwachungspunkt 53 auf, mit dem ein erstes Ende einer Spannungsüberwachungsleitung 38 verbunden ist, und ein zweites Ende der Spannungsüberwachungsleitung 38, das entgegengesetzt zu dem ersten Ende ist, ist mit dem Mikrocomputer 43 verbunden. Die Spannungsüberwachungsleitung 38 ermöglicht eine Eingabe der zweiten Energieversorgungsspannung VLC in den Mikrocomputer 43, so dass der Mikrocomputer 43 periodisch die zweite Energieversorgungsspannung VLC überwacht.
-
Man beachte, dass die vorliegende Beschreibung Kurzschlussfehlfunktionen in der Lastschaltung 50 definiert, die mindestens die folgenden Situationen enthalten:
- (1) Eine erste Situation, bei der die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse von mindestens einem Schaltelement, das heißt die Drain und der Source von mindestens einem MOSFET in dem Inverter 54a, kurzgeschlossen sind.
- (2) Eine zweite Situation, bei der mindestens eine der Dreiphasenankerwicklungen mit der zweiten Energieversorgungsleitung 37 oder der gemeinsamen Masseleitung der Lastschaltung 54 kurzgeschlossen ist.
- (3) Mindestens zwei Ankerwicklungen in den Dreiphasenankerwicklungen sind miteinander kurzgeschlossen.
-
Die Kurzschlussfehlfunktionen in der Lastschaltung 50 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten vollständige Kurzschlüsse, die jeweils einen Null-Widerstand zwischen zwei Punkten in der Lastschaltung 50 repräsentieren. Die Kurzschlussfehlfunktionen beinhalten ebenfalls hintere Kurzschlüsse, die jeweils einen niedrigen Widerstand zwischen zwei Punkten in der Lastschaltung 50 repräsentieren; der niedrige Widerstand liegt näher bei einem Null-Widerstand als ein vorbestimmter normaler Widerstand zwischen den beiden Punkten.
-
Wenn es eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 geben würde, könnte ein Überstrom, der in der Last 50 fließt, oder Wärme, die durch den Überstrom erzeugt wird, eine oder mehrere Komponenten der Lastschaltung 50 verschlechtern.
-
Außerdem ist ein Zusammenbruch bzw. Durchbruch in einem Energieversorgungspfad zwischen der Batterie 10 und dem Überwachungspunkt 53 auf der zweiten Energieversorgungsleitung 37 als eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Energieversorgungsleitung der Lastschaltung 53 definiert. Im Folgenden wird eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Energieversorgungsleitung der Lastschaltung 53 einfach als Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 53 bezeichnet.
-
Das heißt, wenn in der Lastschaltung 50 ein Zusammenbruch an einem Abschnitt, der näher bei der Lastschaltung 54 als der Überwachungspunkt 53 liegt, vorhanden ist, wird dieser Zusammenbruch gemäß der ersten Ausführungsform nicht als eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 53 angesehen. Ein Öffnungsfehler in einem Schaltelement des Inverters 54a oder ein Zusammenbruch in einer Phasenankerwicklung wird gemäß der ersten Ausführungsform beispielsweise nicht als eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 53 angesehen.
-
Die Zusammenbruchfehlfunktionen in der Lastschaltung 50 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten Zusammenbrüche, die jeweils einen unendlichen Widerstand zwischen einem Punkt in dem Energieversorgungspfad zwischen der Batterie 10 und dem Überwachungspunkt 53 repräsentieren. Die Zusammenbruchfehlfunktionen in der Lastschaltung 50 gemäß der ersten Ausführungsform beinhalten ebenfalls Zusammenbrüche, die jeweils einen extrem höheren Widerstand an einem Punkt in dem Energieversorgungspfad als ein vorbestimmter normaler Widerstand an dem Punkt repräsentieren.
-
Eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 führt dazu, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC, die von dem Mikrocomputer 43 überwacht wird, auf kleiner als ein normaler Spannungsbereich der zweiten Energieversorgungsspannung VLC abfällt. Dieses ermöglicht es dem Mikrocomputer 43, auf der Grundlage der überwachten zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu bestimmen, ob eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 vorliegt.
-
Das heißt, der Mikrocomputer 43 bewirkt, dass der Treiber 44 ein Befehlssignal an den ersten MOS-Schalter 51 auf ein Bestimmen hin ausgibt, dass es eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, womit die Energiezufuhr von der Batterie 10 zu der Lastschaltung 50 ausgeschaltet wird. Dieses verhindert eine Verschlechterung der ECU 30 und des Lastansteuersystems 100.
-
Ein Flattern, das von einem Schalter und/oder einem Paar Kontakten in der Lastschaltung 50 erzeugt wird, führt ebenfalls dazu, dass sich die überwachte zweite Energieversorgungsspannung VLC momentan verringert, zusätzlich zu der oben beschrieben Kurzschlussfehlfunktion und Zusammenbruchfehlfunktion.
-
Außerdem wird ein Fall betrachtet, bei dem das Lastansteuersystem 100 ausgebildet ist, auf der Grundlage der zweiten Energieversorgungsspannung VLC sowohl den Lenkunterstützungsmotor 55a des elektrischen Servolenksystems als auch einen Startermotor einer Brennkraftmaschine, die einfach als Verbrennungsmotor, der in dem Fahrzeug installiert ist, bezeichnet wird, anzusteuern.
-
In diesem Fall bewirkt ein Kurbeln des Verbrennungsmotors durch den Startermotor zum Starten des Verbrennungsmotors außerdem, dass sich die zweite Energieversorgungsspannung VLC momentan verringert, zusätzlich zu der obigen Kurzschlussfehlfunktion und der Zusammenbruchfehlfunktion.
-
Diese Situationen, die zu einer momentanen Verringerung der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ohne jegliche Fehlfunktionen führen, werden als Situationen eines momentanen Spannungsabfalls bezeichnet.
-
Wenn der Mikrocomputer 43 das Lastansteuersystem 100 jedes Mal herunterfährt, wenn eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls aufgetreten ist, würde das Lastansteuersystem 100 häufig seine intrinsische Lastansteuerfunktion unterbrechen. Dieses würde dazu führen, dass das elektrische Servolenksystem Schwierigkeiten hat, zuverlässig die Lenkung des Fahrers des Fahrzeugs zu unterstützen, was zu einer Verringerung der Annehmlichkeit des Fahrers führen würde.
-
Wie es oben beschrieben wurde, kann die Technologie, die in dem veröffentlichten Patentdokument offenbart ist, irrtümlicherweise bestimmen, dass es eine Kurzschlussfehlfunktion gibt, obwohl es sich um eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls handelt.
-
Im Hinblick auf die herkömmliche Technologie ist der Mikrocomputer 43 ausgebildet, eine Aufgabe zum Identifizieren der Ursache eines Abfalls der überwachten zweiten Energieversorgungsspannung VLC durchzuführen, die auch als Identifizierungsaufgabe bezeichnet wird. Die Identifizierungsaufgabe zielt darauf ab, zu identifizieren, dass die Ursache einer Situation, die zu einer Verringerung der überwachten zweiten Energieversorgungsspannung VLC führt, eine Kurzschlussfehlfunktion, eine Zusammenbruchfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls, der in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, ist.
-
Im Folgenden wird ein Beispiel der Funktionsstruktur beschrieben, die in dem Mikrocomputer 43 errichtet ist, um die Identifizierungsaufgabe durchzuführen.
-
Gemäß 2 enthält der Mikrocomputer 43 funktionell einen Spannungsabfalldetektor 60, eine Spannungspuffereinheit 70 und einen Spannungsabfallursachenidentifizierer 80, die operativ miteinander kommunizieren können.
-
Der Spannungsabfalldetektor 60 und der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 erhalten jeweils die zweite Energieversorgungsspannung VLC, die von der Batterie 10 über die Spannungsüberwachungsleitung 38 zugeführt wird. Der Spannungsabfalldetektor 60 und die Spannungspuffereinheit 70 erhalten außerdem jeweils die erste Energieversorgungsspannung VSC, die von der Batterie 10 über die Spannungsüberwachungsleitung 34 zugeführt wird.
-
Insbesondere enthält der Spannungsabfalldetektor 60 funktionell einen Spannungsabfallbestimmer 61 und einen Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62.
-
Der Spannungsabfallbestimmer 61 bestimmt wiederholt, ob die zweie Energieversorgungsspannung VLC niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert VLCth ist.
-
Der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 enthält einen Zähler und zählt unter Verwendung des Zählers die Anzahl bzw. Häufigkeit, mit der der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 bestimmt, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert VLCth ist. Der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 bestimmt entsprechend einem Zählwert Ctr des Zählers, ob ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC aufgetreten ist. Man beachte, dass der Anfangswert des Zählwertes Ctr des Zählers auf Null eingestellt ist.
-
Der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 gibt außerdem periodisch Informationen, die angeben, ob ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC aufgetreten ist, jeweils an die Spannungspuffereinheit 70 und den Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 aus.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 führt periodisch eine normale Spannungspufferroutine, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist, beispielsweise alle 1 Millisekunden (ms) durch. Insbesondere enthält die Spannungspuffereinheit 70 funktionell einen Bestimmer 71, einen Spannungspuffer 72 und eine Zeitnehmersteuerung 73.
-
Der Bestimmer 71 bestimmt, ob es eine Erlaubnis zur Verwendung eines Wertes des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC gibt.
-
Das heißt, wenn die erste Energieversorgungsspannung VSC unmittelbar nach dem Einschalten der Energiezufuhr des Lastansteuersystems 100 oder nachdem sich die erste Energieversorgungsspannung VSC aufgrund eines Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC verringert hat, instabil werden würde, würde der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 irrtümlicherweise eine Spannungsabweichung ΔVSC, die später beschrieben wird, einfach unter Verwendung des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC berechnen.
-
Im Hinblick auf dieses Problem enthält die Zeitnehmersteuerung 73 einen Zeitnehmer, dessen Anfangswert auf Null eingestellt ist. Der Spannungspuffer 72 puffert in dem Speichermedium 43b einen überwachten Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC für jede Periode der normalen Spannungspufferroutine, bis ein Zählwert Tap des Zeitnehmers eine vorbestimmte Schwellenzeit X (ms) erreicht, während bestimmt wird, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC normal ist. Der Spannungspuffer 72 gibt den normalen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC, der die Schwellenzeit X (ms) gepuffert wurde, als einen Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC aus.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 führt eine Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine zum Identifizieren der Ursache eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC durch, wenn der Spannungsabfalldetektor 60 erfasst, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC eine Ungewöhnlich-Spannungsabfallzeit Ttr_fix lang niedriger als der Schwellenwert VLCth war, wie es später beschrieben wird.
-
Insbesondere enthält der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 funktionell beispielsweise einen Spannungsabweichungsrechner 81, einen Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 und einen Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83.
-
Der Spannungsabweichungsrechner 81 berechnet die Spannungsabweichung ΔVSC zwischen dem Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, der von der Spannungspuffereinheit 70 ausgegeben wird, und einem Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC, nachdem der ungewöhnliche Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC definitiv bestätigt wurde.
-
Der Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 bestimmt auf der Grundlage der Spannungsabweichung ΔVSC, ob eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, mit anderen Worten identifiziert, ob die Ursache des ungewöhnlichen Spannungsabfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC eine Kurzschlussfehlfunktion ist, die in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Der Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83 enthält einen Zähler. Der Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83 bestimmt unter Verwendung des Zählers, ob eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Last 50 aufgetreten ist, wenn er bestimmt hat, dass keine Kurzschlussfehlfunktionen in der Last 50 aufgetreten sind. Mit anderen Worten, der Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83 identifiziert unter Verwendung des Zählers, ob die Ursache des ungewöhnlichen Spannungsabfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC eine Zusammenbruchfehlfunktion ist, die in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, wenn bestimmt wird, dass keine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Das heißt, auf ein Bestimmen hin, dass keine Zusammenbruchfehlfunktionen in der Lastschaltung 50 aufgetreten sind, identifiziert der Zusammenbruchbestimmer 83, dass die Ursache des ungewöhnlichen Spannungsabfalls das Auftreten einer der Situationen eines momentanen Spannungsabfalls ist.
-
Im Folgenden wird eine Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist und wiederholt, das heißt periodisch, von dem Spannungsabfalldetektor 60 des Mikrocomputers 43 durchgeführt wird, während die Energiezufuhr des Lastansteuersystems 100 eingeschaltet ist, mit Bezug auf 3 beschrieben.
-
Der Mikrocomputer 43 aktualisiert beispielsweise einen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC, der an dem Überwachungspunkt 41 überwacht wird, jede vorbestimmte Periode von 1 ms und aktualisiert auf ähnliche Weise einen Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC jede vorbestimmte Periode von 1 ms.
-
Das heißt, der Spannungsabfalldetektor 60 des Mikrocomputers 43 führt periodisch die Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist, jedes Mal durch, wenn der Mikrocomputer 43 den derzeitigen Wert jeweils der ersten Energieversorgungsspannung VSC und der zweiten Energieversorgungsspannung VLC überwacht.
-
Im Schritt S11 vergleicht der Spannungsabfallbestimmer 61 den derzeitigen Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC mit dem Schwellenwert VLCth, um entsprechend dem Vergleichsergebnis zu bestimmen, ob der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC kleiner als der Schwellenwert VLCth ist.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC niedriger als der Schwellenwert VLCth ist (JA in Schritt S11), schreitet die Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine zum Schritt S12.
-
Im Schritt S12 bestimmt der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62, ob der Zählwert Ctr des Zählers einen vorbestimmten Schwellenzählwert Ctr_fix erreicht hat, das heißt gleich oder größer als der Schwellenzählwert Ctr_fix ist. Auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Ctr des Zählers den Schwellenzählwert Ctr_fix nicht erreicht hat (NEIN in Schritt S12), bestimmt der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62, dass ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC nicht definitiv bestätigt wird, und inkrementiert den Zählwert Ctr in Schritt S14 um 1. Man beachte, dass das Symbol „K++” in einigen der Zeichnungen repräsentiert, dass K um 1 inkrementiert wird.
-
In Schritt S14 gibt der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 an den Energieversorgungsspannungsrechner 70 Informationen aus, die repräsentieren, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist, und beendet danach die Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Ctr des Zählers den Schwellenwert Ctr_fix erreicht hat (JA in Schritt S12), bestimmt der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 in Schritt S13, dass ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC definitiv bestätigt wird.
-
Das heißt, der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 bestimmt in Schritt S13, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich abgefallen ist. Dann gibt der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 in Schritt S14 an die Spannungspuffereinheit 70 Informationen aus, die repräsentieren, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist. Danach beendet der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmer 62 die Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC gleich oder größer als der Schwellenwert VLCth ist (NEIN in Schritt S11), beendigt der Spannungsabfalldetektor 60 die Ungewöhnlich-Spannungsabfallerfassungsroutine.
-
Man beachte, dass die Zeit, die benötigt wird, damit der Zählwert Ctr den Schwellenzählwert Ctr fix erreicht, als Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmungszeit Ttr_fix bezeichnet wird.
-
Im Folgenden wird eine normale Spannungspufferroutine, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist und periodisch beispielsweise alle 1 (ms) von der Spannungspuffereinheit 70 durchgeführt wird, während das Lastansteuersystem 100 mit Energie versorgt wird, mit Bezug auf 4 beschrieben. Die Periode von 1 (ms) der normalen Spannungspufferroutine kann geändert werden.
-
In Schritt S21 bestimmt der Bestimmer 71, ob die folgenden ersten bis dritten Bedingungen erfüllt sind:
- 1. Die erste Bedingung ist, dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers gleich oder größer als eine vorbestimmte Schwellenzeit X (ms) ist.
- 2. Die zweite Bedingung ist, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist.
- 3. Die dritte Bedingung ist, dass der letzte vorherige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist.
-
Wenn bestimmt wird, dass mindestens eine der ersten bis dritten Bedingungen nicht erfüllt ist (NEIN in Schritt S21), schreitet die normale Spannungspufferroutine zum Schritt S25. Wenn andererseits bestimmt wird, dass sämtliche ersten bis dritten Bedingungen erfüllt sind (JA in Schritt S21), schreitet die normale Spannungspufferroutine zum Schritt S22.
-
In Schritt S25 aktualisiert der Spannungspuffer 72 eine oder mehrere Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher), ..., und VSC_tr_pd_bf (X ms vorher), die in dem Speichermedium 43a in Schritt S26, der später beschrieben wird, gepuffert wurden, als eine oder mehrere Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(1 ms), VSC_tr_pd_bf(2 ms vorher), ..., und VSC_tr_pd_bf(X + 1 ms vorher). Mit anderen Worten, der Spannungspuffer 72 verschiebt eine oder mehrere Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher), ..., und VSC_tr_pd_bf(X ms vorher), die in dem Speichermedium 43a in Schritt S26 gepuffert wurden, in einen oder mehrere Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(1 ms), VSC_tr_pd_bf(2 ms vorher), ..., und VSC_tr_pd_bf(X + 1 ms vorher).
-
Anschließend an den Betrieb in Schritt S25 puffert der Spannungspuffer 72 in Schritt S26 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC in dem Speichermedium 43a als einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(0 ms).
-
Andererseits stellt der Spannungspuffer 72 in Schritt S22 den gepufferten Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) als einen Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC ein.
-
In jedem der Schritte S22 und S25 lässt der Spannungspuffer 72 den gepufferten Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X + 1 ms vorher), der älter als der gepufferte Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) ist, unberücksichtigt.
-
Anschließend an den Betrieb in Schritt S26 bestimmt die Zeitnehmersteuerung 73 in Schritt S27, ob der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist. Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist (NEIN in Schritt S27), bestimmt der Zeitnehmermanipulator 73 in Schritt S28, ob der Zählwert Tap des Zeitnehmers kleiner als der Schwellenwert X (ms) ist.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers kleiner als der Schwellenwert X (ms) ist, das heißt, dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers die Schwellenzeit X (ms) nicht erreicht hat (JA in Schritt S28), inkrementiert die Zeitnehmersteuerung 73 in Schritt S30 den Zählwert Tap des Zeitnehmers um 1 (ms). Danach beendet die Zeitnehmersteuerung 73 die normale Spannungspufferroutine. Auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers gleich oder größer als die Schwellenzeit X (ms) ist, das heißt, dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers die Schwellenzeit X (ms) erreicht hat (NEIN in Schritt S28), beendet die Zeitnehmersteuerung 73 die normale Spannungspufferroutine.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist (JA in Schritt S27), setzt die Zeitnehmersteuerung 73 den Zählwert Tap des Zeitnehmers auf einen Anfangswert von 0 (ms) zurück. Danach beendet die Zeitnehmersteuerung 73 die normale Spannungspufferroutine.
-
Das heißt, die normale Spannungspufferroutine ist ausgelegt, normale Werte der zweiten Energieversorgungsspannung VLC als gepufferte Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher, ..., und VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) in dem Speichermedium 43b zu puffern.
-
Wenn beispielsweise die Spannungspuffereinheit 70 eine Ausführung eines ersten Zyklus der normalen Spannungspufferroutine das erste Mal startet, während der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S21 NEIN. Da keine Spannungswerte in dem Speichermedium 43b gepuffert sind, überspringt die Spannungspuffereinheit 70 in Schritt S25 den Betrieb in Schritt S25 und puffert in Schritt S26 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC in dem Speichermedium 43a als einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(0 ms).
-
Da der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S27 NEIN. Der Zählwert Tap des Zeitnehmers, der auf den Anfangswert von Null eingestellt ist, wird daher um 1 (ms) inkrementiert, so dass der Zählwert Tap auf 1 (ms) eingestellt wird (siehe Schritte S28 und S29).
-
Wenn anschließend der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC in dem zweiten Zyklus der normalen Spannungspufferroutine normal ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S21 NEIN. Da in Schritt S25 der Spannungswert VSC_tr_pd_bf(0 ms) in dem Speichermedium 43b gepuffert ist,
- (1) aktualisiert die Spannungspuffereinheit 70 den Spannungswert VSC_tr pd_bf(0 ms) als einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher),
- (2) puffert die Spannungspuffereinheit 70 in Schritt S26 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC in dem Speichermedium 43a als einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(0 ms).
-
Das heißt, die Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms) und VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher) werden aktualisiert in dem Speichermedium 43b gepuffert.
-
Da der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC normal ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S27 NEIN. Der Zählwert Tap des Zeitnehmers, der auf 1 (ms) eingestellt ist, wird daher um 1 (ms) inkrementiert, so dass der Zählwert Tap gleich 2 (ms) ist (siehe Schritte S28 und S29).
-
Wenn, wie es oben beschrieben wurde, die jeweiligen derzeitigen Werte der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu den jeweiligen dritten bis X-ten Zyklen der normalen Spannungspufferroutine normal sind, wurden die Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher), ... und VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) in dem Speichermedium 43b gepuffert. Da zu diesem Zeitpunkt der Zählwert Tap des Zeitnehmers um 1 (ms) in dem X-ten Zyklus der normalen Spannungspufferroutine inkrementiert wird, wird der Zählwert Tap auf X (ms) eingestellt (siehe Schritte S28 und S29).
-
Wenn der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC sich in dem (X + 1)-ten Zyklus der normalen Spannungspufferroutine ungewöhnlich ändert, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S21 JA. Dann wird der gepufferte Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) in dem Speichermedium 43b als Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC aktualisiert (siehe Schritt S22).
-
In Schritt S25 aktualisiert die Spannungspuffereinheit 70 die gepufferten Spannungswerte VSC_tr pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher), ... und VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) als Spannungswerte VSC_tr pd_bf(1 ms), VSC_tr_pd_bf(2 ms vorher), ... und VSC_tr_pd_bf(X + 1 ms vorher). Dann puffert die Spannungspuffereinheit 70 in Schritt S26 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC in dem Speichermedium 43a als einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(0 ms) in Schritt S26.
-
Da der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S27 JA, so dass der Zählwert Tap des Zeitnehmers auf den Anfangswert von Null zurückgesetzt wird (siehe Schritt S29).
-
Im Folgenden wird eine modifizierte normale Spannungspufferroutine, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist und periodisch beispielsweise alle 1 (ms) von der Spannungspuffereinheit 70 durchgeführt wird, während das Lastansteuersystem 100 mit Energie versorgt wird, mit Bezug auf 5 beschrieben. Die modifizierte normale Spannungspufferroutine enthält eine Kurzschlussfehlfunktionserfassungsroutine während einer vorbestimmten instabilen Periode des Lastansteuersystems 100. In 5 werden identische Schritte, das heißt Anweisungen, die in 4 dargestellt sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen, und es werden im Folgenden hauptsächlich nur die sich unterscheidenden Schritte beschrieben.
-
Der Mikrocomputer 43 ist ausgelegt, eine Dauer Tsys_on zu messen, die verstrichen ist, seitdem das Lastansteuersystem 100 mit Energie versorgt wird, das heißt, der erste externe Schalter 22 eingeschaltet wurde; die Zeit Tsys_on wird als eine Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on bezeichnet.
-
Anschließend an den Betrieb in Schritt S22 bestimmt der Mikrocomputer 43 in Schritt S23, ob die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on kleiner als ein vorbestimmter Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th ist, das heißt, ob die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th nicht erreicht hat.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on kleiner als der Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th ist, das heißt, dass die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th nicht erreicht hat (JA in Schritt S23), schreitet die modifizierte normale Spannungspufferroutine zum Schritt S24.
-
In Schritt S24 stellt der Spannungspuffer 72 einen vorbestimmten Anfangsspannungswert VSC_def als jeden der gepufferten Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), VSC_tr_pd_bf(1 ms vorher), ... und VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) ein. Der Anfangsspannungswert VSC_def ermöglicht es dem Spannungsabfallursachenidentifizierer 80, zuverlässig zu bestimmen, ob es eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, wenn in Schritt S22 der Anfangsspannungswert VSC_def an den Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 als ein Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC gesendet wird.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on gleich oder größer als der Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th ist, das heißt, dass die gemessene Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th erreicht hat (NEIN in Schritt S23), schreitet die modifizierte normale Spannungspufferroutine zum Schritt S25. Danach führt die Spannungspuffereinheit 70 die Betriebe in den Schritten S25 bis S30 auf dieselbe Weise wie in 4 dargestellt aus.
-
6 ist ein Beispiel eines Diagramms, wenn die modifizierte normale Spannungspufferroutine periodisch beispielsweise alle 1 (ms) von der Spannungspuffereinheit 70 durchgeführt wird; das Zeitdiagramm stellt schematisch von oben nach unten dar,
- (1) wie das Lastansteuersystem 100 im Verlaufe der Zeit mit Energie versorgt wird,
- (2) wie sich die erste Energieversorgungsspannung VSC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (3) wie sich die zweite Energieversorgungsspannung VLC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (4) wie sich die Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on im Verlaufe der Zeit ändert,
- (5) wie sich die gepufferten Spannungswerte VSC_tr_pd_bf(0 ms), ... und VSC_tr_pd_bd(X ms vorher) im Verlaufe der Zeit ändern,
- (6) wie sich der Zählwert Tap des Zeitnehmers im Verlaufe der Zeit ändert,
- (7) wie sich der Zustand der Verringerung der Energieversorgungsspannung VLC zwischen dem normalen Verringerungszustand und dem Zustand einer ungewöhnlichen Verringerung im Verlaufe der Zeit ändert,
- (8) wie sich der Normalzustandsparameter VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC im Verlaufe der Zeit ändert.
-
Man beachte, dass die Schwellenzeit X (ms), der Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th und der Anfangsspannungswert VSC_def auf jeweilige Werte eingestellt werden können, die für das Lastansteuersystem 100 geeignet sind.
-
Das heißt, der Wert der jeweiligen Parameter VSC, VLC, Tsys_on, VSC_tr_pd_bf(0 ms), ..., VSC_tr_pd_bf(X ms vorher), Tap und VSC_tr_pd wird alle 1 (ms) als Periode der normalen Pufferroutine aktualisiert.
-
Bevor die Energiezufuhr zu dem Lastansteuersystem 100 zum Zeitpunkt t0 eingeschaltet wird, sind die ersten und zweiten Energieversorgungsspannungen VSC und VLC natürlich Null. Wenn die Energiezufuhr zu dem Lastansteuersystem 100 zum Zeitpunkt t0 als Reaktion auf ein Einschalten des ersten externen Schalters 22 eingeschaltet wird, steigt die erste Energieversorgungsspannung VSC gleichzeitig auf der Grundlage der Ausgangsspannung der Batterie 10 und der Lasten 56 auf einen vorbestimmten Pegel an. Wie es in 6 dargestellt ist, steigt die zweite Energieversorgungsspannung VLC auf der Grundlage der Ausgangsspannung der Batterie 10 und der Lasten 56 um etwa 1 (ms) etwas später als die erste Energieversorgungsspannung VSC auf einen vorbestimmten Pegel an.
-
Der Mikrocomputer 43 bestimmt, dass die Energie, die dem Lastansteuersystem 100 zugeführt wird, stabil wird, wenn die Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th zu dem Zeitpunkt t1 erreicht. Das heißt, der Mikrocomputer 43 verwendet den Anfangsspannungswert VSC_def als den Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, bis die Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th erreicht.
-
Wenn die Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on den Stabil-Dauerschwellenwert Tsys_th zu dem Zeitpunkt t1 erreicht, bestimmt die Zeitnehmersteuerung 73, dass die Energie des Lastansteuersystems 100 stabil ist, womit ein Inkrementieren des Zählwertes Tap des Zeitnehmers gestartet wird.
-
Wenn zu dem Zeitpunkt t2 die Schwellenzeit X (ms) seit dem Zeitpunkt t1 verstrichen ist, erreicht der Zählwert Tap des Zeitnehmers die Schwellenzeit X (ms). Dann bestimmt der Bestimmer 71, dass der Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms der Vergangenheit), der in dem Speichermedium 43b gepuffert ist, verwendbar ist.
-
Dieses ermöglicht es zu dem Zeitpunkt t4, den Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher), der in dem Speichermedium 43b gespeichert ist, als einen Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu verwenden (siehe Schritt S22), wenn ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t4 definitiv bestätigt wurde (JA in den Schritten S11 und S12 und der Betrieb in Schritt S13). Dieses bewirkt, dass die Zeitnehmersteuerung 73 den Zählwert Tap des Zeitnehmers auf den Anfangswert von 0 (ms) zurücksetzt.
-
Wenn sich danach die zweite Energieversorgungsspannung VLC auf gleich oder größer als der Schwellenwert VLCth erhöht, so dass die zweie Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t5 wieder normal wird, startet die Zeitnehmersteuerung 73 das Inkrementieren des Zählwertes Tap des Zeitnehmers um 1 (ms).
-
Im Folgenden wird die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine, die von dem Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 durchgeführt wird, während das Lastansteuersystem 100 mit Energie versorgt wird, mit Bezug auf 7 beschrieben.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 startet die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich abgefallen ist (JA in Schritt S41), auf dieselbe Weise wie der Betrieb in Schritt S13. Dann führt der Spannungsabweichungsrechner 81 den Betrieb in Schritt S42 durch.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC nicht ungewöhnlich abgefallen ist (NEIN in Schritt S41), beendet der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine.
-
In Schritt S42 subtrahiert der Spannungsabweichungsrechner 81 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC nach dem ungewöhnlichen Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC von dem Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, der von der Spannungspuffereinheit 70 ausgegeben wird. Dieses führt dazu, dass das Ergebnis der Subtraktion die Spannungsabweichung ΔVSC repräsentiert, nachdem der ungewöhnliche Abfall der Energieversorgungsspannung VLC in Bezug auf den Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC definitiv bestätigt wurde.
-
Das heißt, wenn der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC, nachdem der ungewöhnliche Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC definitiv bestätig wurde, kleiner als der Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC wird, erhält der Spannungsabweichungsrechner 81 einen positiven Wert der Spannungsabweichung ΔVSC.
-
Anschließend bestimmt der Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 in Schritt S43, ob die ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt sind:
- 1. Die erste Kurzschlussanforderung besteht darin, dass die Spannungsabweichung ΔVSC gleich oder größer als ein vorbestimmter Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th ist.
- 2. Die zweite Kurzschlussanforderung besteht darin, dass der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC außerhalb eines vorbestimmten normalen Spannungsbereiches liegt.
- 3. Die dritte Kurzschlussanforderung besteht darin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC kleiner als ein vorbestimmter Kurzschlussspannungsschwellenwert VLC_th ist.
-
Wenn bestimmt wird, dass mindestens eine der ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt ist (JA in Schritt S43), bestimmt der Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82, dass eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist. Danach schreitet die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine zum Schritt S44.
-
Wenn bestimmt wird, dass keine der ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt ist (NEIN in Schritt S43), bestimmt der Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82, dass keine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist. Danach schreitet die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine zum Schritt S45.
-
In Schritt S45 vergleicht der Zusammenbruchbestimmer 83 den derzeitigen Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC mit einem vorbestimmten normalen Rückkehrschwellenwert VLCre_th, womit auf der Grundlage des Ergebnisses der Vergleiches bestimmt wird, ob der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist. Auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist (JA in Schritt S45), inkrementiert der Zusammenbruchbestimmer 83 einen Zählwert Cop des Zählers um 1.
-
Anschließend an den Betrieb in Schritt S46 bestimmt der Zusammenbruchbestimmer 83 in Schritt S47, ob der Zählwert Cop einen vorbestimmten Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix erreicht hat. Auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix nicht erreicht hat (NEIN in Schritt S47), wartet der Zusammenbruchbestimmer 83 auf die nächste Periode und empfängt in Schritt S48 den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC, die in der nächsten Periode aktualisiert wurde, und den derzeitigen Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC, die in der nächsten Periode aktualisiert wurde. Danach kehrt die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine zum Schritt S42 zurück.
-
Insbesondere wiederholt der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 die Betriebe in den Schritten S42 bis S48, bis der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix erreicht. Das heißt, der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 führt die Betriebe in den Schritten S42 und S43 durch, um einen erneute Bestimmung hinsichtlich dessen durchzuführen, ob eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist. Auf ein Bestimmen hin, dass keine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, führt der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 die Betriebe in den Schritten S45, S46 und S47 durch, um eine erneute Bestimmung hinsichtlich dessen durchzuführen, ob eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Während die Betriebe in den Schritten S42 bis S48 wiederholt werden, bestätigt der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix erreicht hat (JA in Schritt S47), dass eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Dann schaltet der Zusammenbruchbestimmer 83 in Schritt 44 beispielsweise den ersten MOS-Schalter 51 aus, womit die Energiezufuhr von der Batterie 10 zu der Lastschaltung 50 unterbrochen wird. Danach beendet der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine.
-
Während die Betriebe in den Schritten S42 bis S48 wiederholt werden, bestätigt andererseits der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 auf ein Bestimmen hin, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC wieder größer als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th geworden ist (NEIN in Schritt S45), dass eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist. Dann ermöglicht es der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 in Schritt S49, dass die Energie von der Batterie 10 kontinuierlich der Lastschaltung zugeführt wird. Danach beendet der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine.
-
8 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer 43 betrieben wird, während er die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Kurzschlussfehlfunktion zu dem Zeitpunkt t3 aufgetreten ist. 9 ist ebenfalls ein Beispiel eines Zeitdiagramms, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer 43 betrieben wird, während er die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Zusammenbruchfehlfunktion zu dem Zeitpunkt t3 aufgetreten ist. 10 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms, das schematisch darstellt, wie der Mikrocomputer 43 betrieben wird, während er die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine ausführt, wenn eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls zu dem Zeitpunkt t3 aufgetreten ist.
-
Die jeweiligen Zeitdiagramme in den 8, 9 und 10 stellen schematisch von oben nach unten Folgendes dar,
- (1) wie sich die zweite Energieversorgungsspannung VLC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (2) wie sich der Zustand der Verringerung der Energieversorgungsspannung VLC zwischen dem normalen Zustand und dem ungewöhnlichen Zustand im Verlaufe der Zeit ändert,
- (3) wie sich die erste Energieversorgungsspannung VSC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (3) wie sich die zweite Energieversorgungsspannung VLC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (4) wie sich der Normalzustandsparameter VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (5) wie sich die Spannungsabweichung ΔVSC im Verlaufe der Zeit ändert,
- (6) wie sich der Zählwert Cop im Verlaufe der Zeit ändert,
- (7) wie sich die Energiezufuhr zu der Lastschaltung 50 im Verlaufe der Zeit ändert.
-
Vor dem Zeitpunkt t3 ist die zweite Energieversorgungsspannung VLC größer als der Schwellenwert VLCth, so dass der Zustand der Verringerung der Energieversorgungsspannung VLC der normale Zustand ist. Vor dem Zeitpunkt t3 ist der Normalzustandsparameter VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC auf den Anfangswert VSC_def eingestellt, der Zählwert Cop ist auf 0 eingestellt und die Lastschaltung 50 wird mit Energie versorgt.
-
Das Auftreten einer Ursache bewirkt zu dem Zeitpunkt t3, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich abfällt; der ungewöhnliche Spannungsabfall wird von dem Spannungsabfalldetektor 60 erfasst (siehe JA in Schritt S11). Wenn der Zustand des ungewöhnlichen Spannungsabfalls während der Ungewöhnlich-Spannungsabfallbestimmungszeit Ttr_fix angedauert hat (siehe JA in Schritt S12), wird zu dem Zeitpunkt t4 der ungewöhnliche Abfall der Energieversorgungsspannung VLC definitiv bestätigt (siehe Schritt S13). Dieses führt zu Informationen, die repräsentieren, dass der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich ist (siehe Schritt S14), und die an die Spannungspuffereinheit 70 ausgegeben werden.
-
Wenn hier zu dem Zeitpunkt t4 der Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) in dem Speichermedium 43a gepuffert ist, wird der Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) als der Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC aktualisiert.
-
Nach dem Zeitpunkt t4 beschreibt das Folgende individuell, wie der Mikrocomputer 43 betrieben wird, während er die Spannungsabfallursachenidentifizierungsroutine für jeweils das Auftreten einer Kurzschlussfehlfunktion (siehe 8), das Auftreten einer Zusammenbruchfehlfunktion (siehe 9) und das Auftreten einer Situation eines momentanen Spannungsabfalls (siehe 10) ausführt.
-
Wenn es zu dem Zeitpunkt t3 eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, fallen die ersten und zweiten Energieversorgungsspannungen VSC und VLC zu dem Zeitpunkt t3 gleichzeitig ab. Dieses führt dazu, dass die Spannungsabweichung ΔVSC, die die Subtraktion des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC von dem Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC ist, zu dem Zeitpunkt t4 gleich oder größer als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSCth wird. Dieses führt dazu, dass mindestens eine der ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt ist (siehe JA in Schritt S43). Dieses ermöglicht es dem Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82, zu identifizieren, dass die Ursache des ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 ist. Dieses unterbricht die Energiezufuhr von der Batterie 10 zu der Lastschaltung 50 (siehe Schritt S44).
-
Wenn es zu dem Zeitpunkt t3 eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, gibt es eine geringe Verringerung der ersten Energieversorgungsspannungen VSC aufgrund des Auftretens der Zusammenbruchfehlfunktion, obwohl die zweite Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t3 auf unterhalb des Schwellenwerts VLCth abgefallen ist. Dieses führt dazu, dass die Spannungsabweichung ΔVSC, die die Subtraktion des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC von dem Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC ist, zu dem Zeitpunkt t4 kleiner als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSCth wird. Außerdem liegt der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu dem Zeitpunkt t3 innerhalb des normalen Spannungsbereiches, und der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ist zu dem Zeitpunkt t3 größer als der Schwellenwert VLCth.
-
Dieses führt dazu, dass keine der ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt ist (siehe NEIN in Schritt S43).
-
Zu dem Zeitpunkt t4 wird ein Inkrementieren des Zählwertes Cop gestartet, da der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t4 kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist.
-
Für die Zusammenbruchfehlfunktion wird, wie es in 9 dargestellt ist, der Zustand, in dem die zweite Energieversorgungsspannung VLC niedriger als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist, zu dem Zeitpunkt t4 aufrechterhalten. Außerdem sind die erste Energieversorgungsspannung VSC und die Spannungsabweichung ΔVSC nach dem Zeitpunkt t4 konstant.
-
Aus diesen Gründen wird eine Schleife von dem positiven Bestimmungsergebnis in Schritt S45 über den Betrieb in S46, das negative Bestimmungsergebnis in Schritt S47, den Betrieb in Schritt S48, den Betrieb in Schritt S42 und das negative Bestimmungsergebnis in Schritt S43 wiederholt, bis der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix erreicht. Wenn der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix zu dem Zeitpunkt t6 erreicht hat, ist die Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmungsbedingung, die darin besteht, dass der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix erreicht hat, erfüllt. Dieses ermöglicht es dem Zusammenbruchbestimmer 83, zu identifizieren, dass die Ursache des ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 ist. Dieses unterbricht die Energiezufuhr von der Batterie 10 zu der Lastschaltung 50 (siehe Schritt S44).
-
Wenn zu dem Zeitpunkt t3 eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls aufgetreten ist, gibt es eine geringe Verringerung der ersten Energieversorgungsspannungen VSC aufgrund des Auftretens der Situation des momentanen Spannungsabfalls, obwohl die zweite Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t3 auf unterhalb des Schwellenwerts VLCth abgefallen ist. Dieses führt dazu, dass die Spannungsabweichung ΔVSC, die die Subtraktion des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC von dem Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC ist, zu dem Zeitpunkt t4 kleiner als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th wird. Außerdem liegt der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu dem Zeitpunkt t3 innerhalb des normalen Spannungsbereiches, und der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ist zu dem Zeitpunkt t3 größer als der Schwellenwert VLCth.
-
Dieses führt dazu, dass keine der ersten bis dritten Kurzschlussanforderungen erfüllt ist (siehe NEIN in Schritt S43).
-
Zu dem Zeitpunkt t4 wird ein Inkrementieren des Zählwertes Cop gestartet, da der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t4 kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist.
-
Bei der Situation des momentanen Spannungsabfalls, die in 10 dargestellt ist, ist die zweite Energieversorgungsspannung VLC zu dem Zeitpunkt t5 nach dem Zeitpunkt t4 gleich oder größer als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th geworden.
-
Aus diesem Grund ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S45 negativ, nachdem mindestens eine Wiederholung der Schleife ab dem positiven Bestimmungsergebnis in Schritt 45 wie oben beschrieben durchgeführt wurde. Dieses führt dazu, dass das Inkrementieren des Zählwertes Cop gestoppt wird und die Energiezufuhr zu der Lastschaltung 50 fortgesetzt wird.
-
Im Folgenden werden die ersten bis achten vorteilhaften Wirkungen, die von dem Mikrocomputer 43 erzielt werden, der als die Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der ersten Ausführungsform dient, beschrieben.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 des Lastansteuersystems 100, in dem die ersten und zweiten Energieversorgungsspannungen VSC und VLC von der gemeinsamen Batterie 10 jeweils der Signalverarbeitungsschaltung 40 und der Lastschaltung 50 zugeführt werden, ist ausgelegt,
- 1. auf ein Bestimmen hin, dass die Spannungsabweichung ΔVSC gleich oder größer als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th ist, zu bestimmen, dass eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist,
- 2. auf ein Bestimmen hin, dass die Spannungsabweichung ΔVSC kleiner als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th ist, zu bestimmen, dass eine Zusammenbruchfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Diese Konfiguration erzielt die erste vorteilhafte Wirkung eines zuverlässigen Identifizierens, ob die Ursache eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC, die der Lastschaltung 50 zugeführt wird, eine Kurzschlussfehlfunktion ist, die in der Lastschaltung 50 des Lastansteuersystems 100 aufgetreten ist.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 des Lastansteuersystems 100 ist ebenfalls ausgelegt,
- 1. wiederholt eine Vergleichsaufgabe zum Vergleichen des derzeitigen Wertes der zweiten Energieversorgungsspannung VLC mit dem normalen Rückkehrschwellenwert VLCre_th auf ein Bestimmen hin durzuführen, dass die Spannungsabweichung ΔVSC kleiner als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th ist,
- 2. für jede der Vergleichsaufgaben zu bestimmen, ob der derzeitige Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th ist,
- 3. auf ein Bestimmen hin, dass die Anzahl Cop der Bestimmungen, dass die derzeitigen Werte der zweiten Energieversorgungsspannung VLC während der Vergleichsaufgaben kleiner als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th sind, gleich oder größer als der vorbestimmte Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix wird, zu bestimmen, dass eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Diese Konfiguration erzielt die zweite vorteilhafte Wirkung eines zuverlässigen Identifizierens, ob die Ursache eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC, die der Lastschaltung 50 zugeführt wird, eine Zusammenbruchfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls ist, der in der Lastschaltung 50 des Lastansteuersystems 100 aufgetreten ist.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 des Lastansteuersystems 100 ist ausgelegt,
- 1. auf ein Bestimmen hin, dass eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, die Zufuhr der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu der Lastschaltung 50 zu unterbrechen, um die Lastschaltung 50 zu deaktivieren,
- 2. auf ein Bestimmen hin, dass die zweite Energieversorgungsspannung VLC gleich oder größer als der normale Rückkehrschwellenwert VLCre_th wird, der Lastschaltung 50 die zweite Energieversorgungsspannung VLC bis zu einem Bestimmen, dass eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, kontinuierlich zuzuführen.
-
Diese Konfiguration erzielt die dritte vorteilhafte Wirkung eines
- 1. Verhinderns, dass die ECU 30 und das Lastansteuersystem 100 sich aufgrund einer Kurzschlussfehlfunktion oder einer Zusammenbruchfehlfunktion verschlechtern, wenn eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist,
- 2. eines Vermeidens eines unnötigen Unterbrechens der Lastschaltung 50, wenn eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, womit die Betriebe der Lastschaltung 50 aufrechterhalten werden.
-
Der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 des Lastansteuersystems 100 ist ausgelegt,
- 1. den derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu aktualisieren, während er wiederholt die Vergleichsaufgaben durchführt, um die Spannungsabweichung ΔVSC auf der Grundlage des aktualisierten derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu berechnen,
- 2. auf der Grundlage dessen, ob die Spannungsabweichung ΔVSC gleich oder größer als der Kurzschlussabweichungsschwellenwert ΔVSC_th ist, zu bestimmen, ob eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Diese Konfiguration erzielt die vierte vorteilhafte Wirkung eines Bestimmens, ob eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, während die Vergleichsaufgabe wiederholt durchgeführt wird. Dieses verhindert sogar dann, wenn eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, dass sich die ECU 30 und das Lastansteuersystem 100 aufgrund der Kurzschlussfehlfunktion verschlechtern, während der Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 wiederholt die Vergleichsaufgabe durchführt.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 des Mikrocomputers 43 ist ausgelegt,
- (1) einen normalen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu puffern, während der Spannungsabfalldetektor 60 keine ungewöhnlichen Abfälle der zweiten Energieversorgungsspannung VLC erhält,
- (2) den gepufferten normalen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC als den Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, der zu verwenden ist, um die Spannungsabweichung ΔVSC zu berechnen, zu verwenden.
-
Diese Konfiguration erzielt die fünfte vorteilhafte Wirkung eines Identifizierens der Ursache eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC, ohne einen ungewöhnlichen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu verwenden.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 ist ebenfalls ausgelegt,
- (1) ein Puffern des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC jede Periode von 1 (ms) zu starten.
- (2) einen Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher), der in dem Speichermedium 43b die Schwellenzeit X (ms) seit dem Start des Pufferns gepuffert wurde, als den Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, die zu verwenden ist, um die Spannungsabweichung ΔVSC zu berechnen, zu verwenden.
-
Diese Konfiguration erzielt die sechste vorteilhafte Wirkung eines Verhinderns, dass die erste Energieversorgungsspannung VSC verwendet wird, um die Spannungsabweichung ΔVSC zu berechnen, wenn der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC aufgrund eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC ungewöhnlich abgefallen ist. Dieses verhindert daher eine fehlerhafte Bestimmung, dass eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 ist außerdem ausgelegt, ein Puffern des derzeitigen Wertes der ersten Energieversorgungsspannung VSC jede Periode von 1 (ms) zu starten, wenn die Systemenergie-Ein-Dauer Tsys_on, die seit dem Start der Zufuhr der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu der ECU 30 verstrichen ist, den stabilen Dauerschwellenwert Tsys_th erreicht hat.
-
Diese Konfiguration erzielt die siebte vorteilhafte Wirkung eines Verhinderns, dass die erste Energieversorgungsspannung VSC verwendet wird, um die Spannungsabweichung ΔVSC zu berechnen, während die erste Energieversorgungsspannung VSC instabil ist, womit eine fehlerhafte Bestimmung, dass eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, verhindert wird.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 ist ausgelegt, einen Anfangsspannungswert VSC_def als den Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC, die zu verwenden ist, um die Spannungsabweichung ΔVSC zu berechnen, zu verwenden, außer wenn der Spannungswert VSC_tr_pd_bf(X ms vorher) verwendbar ist. Der Anfangsspannungswert VSC_def ermöglicht es dem Spannungsabfallursachenidentifizierer 80, zuverlässig zu bestimmen, ob es eine Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50 gibt, wenn der Anfangsspannungswert VSC_def an den Spannungsabfallursachenidentifizierer 80 als ein Wert des Normalzustandsparameters VSC_tr_pd der ersten Energieversorgungsspannung VSC gesendet wird.
-
Diese Konfiguration erzielt die achte vorteilhafte Wirkung eines Vermeidens einer Kurzschlussfehlfunktion in der Lastschaltung 50, ohne die Kurzschlussfehlfunktion zu erfassen.
-
Zweite Ausführungsform
-
Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 11 bis 13 beschrieben. Die Struktur und/oder Funktionen der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von denjenigen der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Somit werden hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte beschrieben.
-
Ein Mikrocomputer 43A gemäß der zweiten Ausführungsform, der als Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der zweiten Ausführungsform dient, ist ausgelegt, mindestens eines aus den Folgenden zu überwachen:
- (1) Mehrere, beispielsweise N, Werte der ersten Energieversorgungsspannung VSC
- (2) Mehrere, beispielsweise N, Werte der zweiten Energieversorgungsspannung VLC
-
Man beachte, dass N eine ganze Zahl von gleich oder größer als 2 ist. Die N Werte der ersten Energieversorgungsspannung VSC werden als VSC[0], VSC[1], ..., VSC[N – 1] bezeichnet, ähnlich wie die N Werte der zweiten Energieversorgungsspannung VLC mit VLC[0], VLC[1], ..., VLC[N – 1] bezeichnet werden.
-
Es wird nun beispielsweise angenommen, dass das Lastansteuersystem 100 derart ausgebildet ist, dass die Signalverarbeitungsschaltung 40 aus mindestens einer aus N Signalverarbeitungsschaltungen 40[0] bis 40[N] besteht und die Lastschaltung 50 aus N Lastschaltungen 50[0] bis 50[N] besteht. Unter dieser Annahme kann der Mikrocomputer 43A, der für das Lastansteuersystem 100 verwendet wird, ausgelegt sein, mindestens eines aus den Folgenden zu überwachen:
- (1) Den ersten Satz von N Werten VSC[0] bis VSC[N – 1] der ersten Energieversorgungsspannung VSC von den jeweiligen N Signalverarbeitungsschaltungen 40[0] bis 40[N]
- (2) Den zweiten Satz von N Werten VLC[0] bis VLC[N – 1] der zweiten Energieversorgungsspannung VLC von den jeweiligen N Lastschaltungen 50[0] bis 50[N]
-
Gemäß einem anderen Beispiel wird angenommen, dass das Lastansteuersystem 100 derart ausgelegt ist, dass die Signalverarbeitungsschaltung 40 N erste Energieversorgungsleitungen 32[0] bis 32[N] enthält und die Lastschaltung 50 N zweite Energieversorgungsleitungen 37[0] bis 37[N] enthält. Unter dieser Annahme kann der Mikrocomputer 43A, der für das Lastansteuersystem 100 verwendet wird, ausgelegt sein, mindestens eines aus den Folgenden zu überwachen:
- (1) Den ersten Satz von N Werten VSC[0] bis VSC[N – 1] der ersten Energieversorgungsspannung VSC von den jeweiligen N ersten Energieversorgungsleitungen 32[0] bis 32[N]
- (2) Den zweiten Satz von N Werten VLC[0] bis VLC[N – 1] der zweiten Energieversorgungsspannung VLC von den jeweiligen N zweiten Energieversorgungsleitungen 37[0] bis 37[N]
-
Der Mikrocomputer 43A enthält funktionell einen Mehrfacheingangsspannungsprozessor 90 zusätzlich zu dem Spannungsabfallbestimmer 61, dem Spannungspuffer 72, dem Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 und dem Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83. Man beachte, dass die anderen funktionellen Module 62, 71 und 73, die in dem Mikrocomputer 43A enthalten sind, in der Darstellung weggelassen sind.
-
Der Mehrfacheingangsspannungsprozessor 90 enthält funktionell einen ersten Spannungswertauswähler 91, einen zweiten Spannungswertauswähler 92 und einen dritten Spannungswertauswähler 93.
-
Der erste Spannungswertauswähler 91 führt eine erste Auswahlaufgabe durch, um
- 1. einen ersten Spannungswert VSC_sel aus dem ersten Satz von N Werten VSC[0] bis VSC[N – 1] der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu erhalten,
- 2. den ausgewählten Spannungswert VSC_sel an den Spannungsabweichungsrechner 81 als einen derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC auszugeben.
-
Der zweite Spannungswertauswähler 92 führt eine zweite Auswahlaufgabe durch, um
- 1. einen ausgewählten Spannungswert VSC_sel aus dem zweiten Satz von N Werten VLC[0] bis VLC[N – 1] der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu erhalten,
- 2. den ausgewählten Spannungswert VSC_sel an jeweils den Spannungsabfallbestimmer 61, den Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 und den Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83 als einen derzeitigen Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC auszugeben.
-
Der dritte Spannungswertauswähler 93 führt eine dritte Auswahlaufgabe durch, um
- 1. einen ausgewählten Spannungswert VSC_bf sel aus dem ersten Satz von N Werten VSC[0] bis VSC[N – 1] der ersten Energieversorgungsspannung VSC zu erhalten,
- 2. den ausgewählten Spannungswert VSC_bf sel an den Spannungspuffer 72 als einen derzeitigen Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC auszugeben.
-
Das heißt, der ausgewählte Spannungswert VSC_sel, der als der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC gemäß der ersten Ausführungsform dient, wird in den Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 eingegeben. Der ausgewählte Spannungswert VLC_sel wird jeweils in den Spannungsabfallbestimmer 61, den Kurzschlussfehlfunktionsbestimmer 82 und den Zusammenbruchfehlfunktionsbestimmer 83 eingegeben und dient als derzeitiger Wert der zweiten Energieversorgungsspannung VLC gemäß der ersten Ausführungsform. Auf ähnliche Weise wird der ausgewählte Spannungswert VSC_bf_sel, der als der derzeitige Wert der ersten Energieversorgungsspannung VSC gemäß der ersten Ausführungsform dient, in den Spannungspuffer 72 eingegeben.
-
Die Betriebe jeweils in den Modulen 61, 72, 82 und 83 des Mikrocomputers 43A gemäß der zweiten Ausführungsform sind im Wesentlichen identisch zu denjenigen des Mikrocomputers 43 gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme der Eingangswerte, die in die jeweiligen Module 61, 72, 82 und 83 eingegeben werden.
-
Im Folgenden werden jeweils die ersten bis dritten Auswahlaufgaben beschrieben. Man beachte, dass der erste Satz von N Werten VSC[0] bis VSC[N – 1] und der zweite Satz von N Werten VLC[0] bis VLC[N – 1] gemeinsam als Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] bezeichnet werden.
-
Die jeweiligen ersten bis dritten Auswahlaufgaben können ausgewählt werden aus
- (1) einer ersten Auswahlaufgabe zum Extrahieren eines repräsentativen Wertes der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] aus den Eingangsspannungswerten VIN[0] bis VIN[N – 1] wie beispielsweise eines maximalen Werts oder eines minimalen Werts,
- (2) einer zweiten Auswahlaufgabe zum Berechnen eines einfachen Mittelwertes oder eines gewichteten Mittelwertes der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1],
- (3) einer dritten Auswahlaufgabe zum Berechnen eines Wertes aus den Eingangsspannungswerten VIN[0] bis VIN[N – 1]; der Wert ist eine vorbestimmte Funktion der Eingangswerte VIN[0] bis VIN[N – 1],
- (4) einer vierten Auswahlaufgabe zum Berechnen eines Wertes in einem Kennlinienfeld bzw. einer Kennlinie, das bzw. die auf der Grundlage der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] erzeugt wird,
- (5) einer fünften Auswahlaufgabe zum Durchführen einer vorbestimmten Majoritätsaufgabe zum Auswählen eines Wertes der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] unter Verwendung einer Majoritätsregel.
-
Im Folgenden wird eine Variable n definiert, die von 0 bis N – 1 läuft. Das heißt, ein Eingangsspannungswert VIN[n] repräsentiert einen der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1].
-
12 stellt schematisch ein Beispiel einer Majoritätsroutine dar, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist; der Mikrocomputer 43A führt die Majoritätsroutine aus, um die Majoritätsaufgabe durchzuführen.
-
Die Schritte S61 bis S65 in 12 bewirken, dass der Mikrocomputer 43A, das heißt jedes der Module 91, 92 und 93,
- (1) jeden der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] mit einer vorbestimmten Schwellenspannung Vth vergleicht,
- (2) auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleichs die Anzahl mindestens eines Eingangsspannungswertes der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] unter Verwendung eines Majoritätszählers zählt, wobei der mindestens eine Eingangsspannungswert gleich oder größer als die Schwellenspannung Vth ist.
-
Insbesondere initialisiert der Mikrocomputer 43A die Variable n in Schritt S61 zu Null und bestimmt in Schritt S62, ob der Wert der Variable n gleich oder kleiner als N – 1 ist. Auf ein Bestimmen hin, dass der Wert der Variable n gleich oder kleiner als N – 1 ist (JA in Schritt S62), bestimmt der Mikrocomputer 43A in Schritt S63, ob der Eingangsspannungswert VIN[n] gleich oder größer als die Schwellenspannung Vth ist.
-
Auf ein Bestimmen hin, dass der Eingangsspannungswert VIN[n] gleich oder größer als die Schwellenspannung Vth ist (JA in Schritt S63), inkrementiert der Mikrocomputer 43A in Schritt S64 einen Majoritätszählwert Cm, dessen Anfangswert auf Null eingestellt ist, des Majoritätszählers um 1. Auf ein Bestimmen hin, dass der Eingangsspannungswert VIN[n] kleiner als die Schwellenspannung Vth ist (NEIN in Schritt S63), führt der Mikrocomputer 43A durch Überspringen des Betriebs in Schritt S64 den Betrieb in Schritt S65 aus.
-
Anschließend an den Betrieb in Schritt S64 inkrementiert der Mikrocomputer 43A die Variable n um 1 und kehrt zum Schritt S62 zurück. Dann wiederholt der Mikrocomputer 43A die Schleife der Betriebe in den Schritten S62 bis S65, bis das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S62 negativ ist.
-
Das heißt, auf ein Bestimmen hin, dass der Wert der Variable n größer als N – 1 ist (NEIN in Schritt S62), schreitet die Majoritätsroutine zum Schritt S66.
-
In Schritt S66 bestimmt der Mikrocomputer 43A, ob der Majoritätszählwert Cmv gleich der Majorität der Anzahl N der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] ist, mit anderen Worten, ob der Majoritätszählwert Cmv größer als die Hälfte der Anzahl N der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] ist. Auf ein Bestimmen hin, dass der Majoritätszählwert Cmv gleich der Majorität der Anzahl N der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] ist (JA in Schritt S66), stellt der Mikrocomputer 43A in Schritt S67 einen Majoritätsspannungswert Vmv auf die Schwellenspannung Vth ein. Auf ein Bestimmen hin, dass der Majoritätszählwert Cmv nicht gleich der Majorität der Anzahl N der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] ist (NEIN in Schritt S66), stellt der Mikrocomputer 43A den Majoritätsspannungswert Vmv in Schritt S68 auf Null ein.
-
Das heißt, jedes der Module 91, 92 und 93 gibt die Schwellenspannung Vth oder Null als einen dem ausgewählten Spannungswert VSC_sel, dem ausgewählten Spannungswert VLC_sel und dem ausgewählten gepufferten Spannungswert VSC_bf_sel entsprechenden Wert aus.
-
Der Betrieb in Schritt S66 kann in einen Betrieb zum Bestimmen, ob der Majoritätszählwert Cmv gleich der Anzahl N der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] ist, modifiziert werden. Gemäß dieser Modifikation kann jedes der Module 91, 92 und 93 die Schwellenspannung Vth als einen dem ausgewählten Spannungswert VSC_sel, dem ausgewählten Spannungswert VSC_sel und dem ausgewählten gepufferten Spannungswert VSC_bf_sel entsprechenden Wert nur dann ausgeben, wenn sämtliche Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] gleich oder größer als die Schwellenspannung Vth sind.
-
13A stellt schematisch ein Beispiel einer Minimalwertberechnungsroutine dar, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist, und 13B stellt schematisch ein Beispiel einer Maximalwertberechnungsroutine dar, die in dem Speichermedium 43 gespeichert ist. Außerdem stellt 13C ein Beispiel einer Mittelwertberechnungsroutine dar, die in dem Speichermedium 43b gespeichert ist.
-
In 13A repräsentiert das Bezugszeichen VMIN einen minimalen Spannungswert, und das Bezugszeichen MIN(A, B, C) repräsentiert eine Funktion zum Auswählen eines minimalen Wertes aus den Werten A, B und C. In 13B repräsentiert das Bezugszeichen VMAX einen maximalen Spannungswert, und das Bezugszeichen MAX(A, B, C) repräsentiert eine Funktion zum Auswählen eines maximalen Wertes aus den Werten A, B und C. Außerdem repräsentiert in 13C das Bezugszeichen VAVE einen mittleren Spannungswert, und das Bezugszeichen AVE(A, B, C) repräsentiert eine Funktion zum Berechnen eines Mittelwertes der Werte A, B und C.
-
Gemäß 13A führt der Mikrocomputer 43A die Funktion MIN (VIN[0], VIN[1], VIN[2], ..., VIN[N – 1]) in Schritt S7A aus, um einen minimalen Spannungswert VMIN als einen den ausgewählten Spannungswerten VSC_sel, VLC_sel und VSC_bf_sel entsprechenden Wert zu berechnen.
-
Gemäß 13B führt der Mikrocomputer 43A die Funktion MAX (VIN[0], VIN[1], VIN[2], ..., VIN[N – 1]) in Schritt S7B aus, um einen maximalen Spannungswert VMAX als einen den ausgewählten Spannungswerten VSC_sel, VLC_sel und VSC_bf_sel entsprechenden Wert zu berechnen.
-
Gemäß 13C führt der Mikrocomputer 43A die Funktion AVE (VIN[0], VIN[1], VIN[2], ..., VIN[N – 1]) in Schritt S7C aus, um einen mittleren Spannungswert VAVE für sämtliche Eingangsspannungswerte VIN[0], VIN[1], VIN[2], ..., VIN[N – 1] als einen den ausgewählten Spannungswerten VSC_sel, VLC_sel und VSC_bf_sel entsprechenden Wert zu berechnen.
-
Der Mikrocomputer 43A, der als die Vorrichtung zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß der ersten Ausführungsform dient, erzielt die folgende vorteilhafte Wirkung.
-
Insbesondere sind der erste Spannungswertauswähler 91, der zweite Spannungswertauswähler 92 und der Pufferwertauswähler 93 jeweils ausgelegt, einen den ausgewählten Spannungswerten VSC_sel, VLC_sel und VSC_bf_sel entsprechenden Wert der Eingangsspannungswerte VIN[0] bis VIN[N – 1] entsprechend einer aus den ersten bis fünften Auswahlaufgaben ausgewählten Aufgabe zu erhalten.
-
Das heißt, der erste Spannungswertauswähler 91, der zweite Spannungswertauswähler 92 und der Pufferwertauswähler 93 sind jeweils in der Lage, eine aus den ersten bis fünften Auswahlaufgaben, die in Abhängigkeit von dem Nutzer, das heißt dem Fahrer, nach Bedarf auszuwählen ist, zu ändern.
-
Der erste Spannungswertauswähler 91, der zweite Spannungswertauswähler 92 und der Pufferwertauswähler 93 können beispielsweise jeweils eine aus den ersten bis fünften Auswahlaufgaben in Abhängigkeit von dem Gegenstand des Lastansteuersystems 100 auswählen.
-
Wenn das Lastansteuersystem 100 einer Ausfallsicherung der Lastschaltung 50 Priorität gibt, anstatt die Lastschaltung 50 kontinuierlich laufen zu lassen, ermöglicht eine Auswahl einer der ersten bis fünften Auswahlaufgaben von den jeweiligen Modulen 91 bis 93, dass das entsprechende Modul 61 bis 63 auf einfache Weise bestimmt, dass eine Kurzschlussfehlfunktion, eine Zusammenbruchfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Wenn im Gegensatz dazu das Lastansteuersystem 100 einem kontinuierlichen Laufen der Lastschaltung 50 anstatt einer Ausfallsicherung der Lastschaltung 50 Priorität gibt, ermöglicht eine Auswahl einer der ersten bis fünften Auswahlaufgaben von den jeweiligen Modulen 91 bis 93, dass das entsprechende Modul 61 bis 63 einfach bestimmt, dass eine Kurzschlussfehlfunktion, eine Zusammenbruchfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 nicht aufgetreten ist.
-
Modifikationen
-
In 1 wird die Ausgangs-DC-Spannung der Batterie 10 direkt in die ersten und zweiten Verbinder 31 und 32 der ECU 30 eingegeben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann eine DC-Energiequelle gemäß der vorliegenden Erfindung aus der Batterie 10 und einem DC-DC-Wandler bestehen, der zwischen der Batterie 10 und dem ersten Verbinder 31 angeordnet ist. Bei dieser Modifikation wandelt der DC-DC-Wandler die Ausgangs-DC-Spannung der Batterie 10 in eine DC-Spannung um, die einen anderen Pegel als die Ausgangs-DC-Spannung aufweist, so dass die umgewandelte DC-Spannung in den ersten Verbinder 31 eingegeben wird. Auf ähnliche Weise kann eine DC-Energiequelle gemäß der vorliegenden Erfindung auch aus der Batterie 10 und einem DC-DC-Wandler bestehen, der zwischen der Batterie 10 und dem zweiten Verbinder 32 angeordnet ist. Gemäß dieser Modifikation wandelt der DC-DC-Wandler die Ausgangs-DC-Spannung in eine DC-Spannung um, die einen anderen Pegel als die Ausgangs-DC-Spannung aufweist, so dass die umgewandelte DC-Spannung in den zweiten Verbinder 32 eingegeben wird.
-
Die ECU 30 gemäß dieser Modifikation kann die ersten und zweiten Energieversorgungsspannungen VSC und VLC, die von der gemeinsamen DC-Energiequelle zugeführt werden, empfangen.
-
Der Mikrocomputer 43, die Ansteuerschaltung 54 und weitere Elemente bilden die ECU 30, aber der Mikrocomputer 43, die Ansteuerschaltung 54 und weitere Elemente können miteinander verbunden sein, wie es in 2 dargestellt ist, ohne die ECU 30 auszubilden.
-
Die Spannungspuffereinheit 70 kann in den jeweiligen Mikrocomputern 43 und 43A weggelassen werden, wenn die erste Energieversorgungsspannung VSC konstant stabil genug für den Spannungsabfallidentifizierer 80 ist, um die erste Energieversorgungsspannung VSC zum Berechnen der Spannungsabweichung ΔVSC vor einer Erfassung eines ungewöhnlichen Abfalls der zweiten Energieversorgungsspannung VLC zu verwenden.
-
Der Mikrocomputer 43 kann bestimmen, ob eine Kurzschlussfehlfunktion oder eine Situation eines momentanen Spannungsabfalls in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, ohne zu bestimmen, ob eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist, wenn die Möglichkeit gering ist, dass eine Zusammenbruchfehlfunktion in dem Energieversorgungspfad zwischen der Batterie 10 und dem Überwachungspunkt 53 aufgetreten ist.
-
Der Schwellenzählwert Cth_th kann auf 1 eingestellt werden. Der Mikrocomputer 43 gemäß dieser Modifikation kann in Schritt S13 bestimmen, dass ein ungewöhnlicher Abfall der zweiten Energieversorgungsspannung VLC definitiv bestätigt wird, wenn der Zählwert Ctr des Zählers den Schwellenzählwert Cth_th von 1 erreicht hat. Auf ähnliche Weise kann der Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix auf 1 eingestellt werden. Der Mikrocomputer 43 gemäß dieser Modifikation kann auf ein Bestimmen hin, dass der Zählwert Cop den Zusammenbruchschwellenwert Cop_fix von 1 erreicht hat, bestätigen, dass eine Zusammenbruchfehlfunktion in der Lastschaltung 50 aufgetreten ist.
-
Die ECU 30 des Lastansteuersystems 100, die für ein elektrisches Servolenksystem, das in einem Fahrzeug installiert ist, verwendet wird, ist ausgelegt, die Lasten 56 einschließlich einem Inverter 54a und einem AC-Motor 55a zu steuern, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann die ECU 30 des Lastansteuersystems 100 ausgelegt sein, eine H-Brückenschaltung in der Ansteuerschaltung 54 und einen DC-Motor in dem Ansteuerziel 55 zu steuern.
-
Die Vorrichtungen zum Identifizieren der Ursache eines Energieversorgungsspannungsabfalls gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen und deren Modifikationen können für beliebige Lastansteuersysteme verwendet werden, die jeweils derart ausgebildet sind, dass eine erste Energieversorgungsspannung und eine zweite Energieversorgung von einer gemeinsamen Energiequelle zu einer jeweiligen Lastschaltung und Signalverarbeitungsschaltung zugeführt werden.
-
Während hier beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern enthält irgendeine und sämtliche Ausführungsformen mit Modifikationen, Weglassungen, Kombinationen (beispielsweise Aspekte über verschiedene Ausführungsformen), Adaptionen und/oder Alternativen, die sich dem Fachmann auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung erschließen. Die Begrenzungen in den Ansprüchen sind breit auf der Grundlage der Sprache in den Ansprüchen zu interpretieren und nicht auf die Beispiele beschränkt, die in der vorliegenden Beschreibung oder während der Behandlung der Anmeldung, deren Beispiele als nicht ausschließlich zu sehen sind, beschrieben werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-