-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuereinrichtung für einen Dreiphasen-Wechselstrommotor, der mit einem Fahrzeugmotor kollaboriert, um ein Fahrzeug zum Fahren zu bringen und insbesondere auf eine Verbesserung einer Motorsteuereinrichtung, in der, um einen elektrischen Schlag zu verhindern, eine Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie eingesetzt wird.
-
Beschreibung verwandten Stands der Technik
-
In einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor einsetzt, wird eine Rechensteuereinheit, die Antriebssteuerung eines Dreiphasen-Wechselstrommotors durchführt, der mit elektrischem Strom durch eine Fahrzeugbatterie mittels einer Elektrostrom-Umwandlungseinheit versorgt wird, in der eine Dreiphasen-Vollwellen-Brückenschaltung unter Verwendung von Transistoren gebildet ist, Stromlauf-Antriebssteuerung des Motors implementiert, wenn eine Motordrehzahl, die durch einen übergeordneten Mikroprozessor angewiesen ist, und ein Antriebsstrom entsprechend einem Lastdrehmoment, das mit dem Motor geteilt wird, eingestellt werden; gleichzeitig steuert die Rechensteuereinheit das regenerative Laden der Fahrzeugbatterie und das Durchführen von Leerlaufsteuerung (rotationsynchrone Operation, in welcher das Leistungslauf-Drehmoment auf Null eingestellt ist), um das regenerative Laden zu stoppen, wenn die Ladespannung der Fahrzeugbatterie angemessen ist.
-
Wenn eine Abnormalität bei der Rechensteuereinheit oder eine übermäßige Stromabnormalität und/oder eine übermäßige Spannungsabnormalität, die durch das Auftreten einer Unterbrechung oder einer Kurzschluss-Abnormalität in dem, in der Elektrostrom-Umwandlungseinheit vorgesehenen Transistoren verursacht wird, auftritt, wird eine Steuerung durchgeführt, in der alle Transistoren durch Ober- und Unter-Sechsphasen-Abschaltbefehlssignale abgeschaltet werden, in welchen Dreiphasen-Kurzschluss-Befehlssignale für Oberarm- oder Unterarm-Transistoren in der Dreiphasen-Vollwellen-Brückenschaltung so erzeugt werden, dass die Stromerzeugungsspannung des Motors reduziert wird.
-
Beispielsweise sind gemäß 2 in Patentdokument 1 die erste Schutzschaltung 201, die als eine Sechsphasen-Abschaltschaltung für Vorstufen-Oberarme und Unterarme fungiert, die zweiten Schutzschaltungen 202a und 202b, die als jeweilige Dreiphasen-Kurzschlussschaltungen für die Mittelstufen-Oberarme und Unterarme fungieren und die dritte Schutzschaltung 203, die als eine Sechsphasen-Abschaltschaltung für die Nachstufen-Oberarme und Unterarme fungiert, zwischen der Gatterantriebsschaltung 109 für die Schaltvorrichtungen im Inverter 103 und der SignalErzeugungseinheit 206 vorgesehen.
-
Wenn das Übermaß-Stromdetektionssignal OC erzeugt wird, arbeitet die erste Schutzschaltung 201; wenn das Übermaß-Spannungsdetektionssignal OV erzeugt wird, führt die erste Schutzschaltung 201 zeitweilig eine Sechsphasen-Abschaltung durch und dann arbeitet die zweite Schutzschaltung 202b (oder 202a) für die Unterarmseite (oder die Oberarmseite) der Dreiphasen-Vollwellen-Brückenschaltung; als Ergebnis wird eine Dreiphasen-Kurzschlussschaltung an der Unterarmseite (oder der Oberarmseite) durchgeführt. Wenn die Inverter-Abnormalitäts-Detektionseinheit 108 ein Abnormalitäts-Detektionssignal erzeugt, arbeitet die dritte Schutzschaltung 203 und daher wird das Dreiphasen-Kurzschließen durch die zwei Schutzschaltungen 202a und 202b ineffektiv.
-
Entsprechend, weil, wenn die Dreiphasen-Kurzschließung der Oberarmseite oder der Unterarmseite der Dreiphasen-Vollwellen-Brückenschaltung durchgeführt wird, die erste Schutzschaltung 201 vorab ein Allphasenabschalten durchführt, wird eine Kurzschluss-Abnormalität daran gehindert, in den Oberarmen oder Unterarmen von sechs Phasen aufzutreten und daher, als eine Sicherungsmaßnahme für eine Inverterabnormalität, wird der dritten Schutzschaltung 203 erste Priorität gegeben.
-
Patentdokument 2 beschreibt eine Vorrichtung zur Steuerung bürstenloser Motoren, die zum Antreiben von Kompressoren in Fahrzeugklimaanlagen verwendet werden.
-
Patentdokument 3 beschreibt eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor. Eine Relaiseinheit unterbricht den Durchgang von einer Hochspannungsquelle zu einer Inverterschaltung und Glättungskondensatoren.
-
Patentdokument 4 beschreibt ein Leistungshalbleitermodul, dessen IGBTs durch PWM-Signal angesteuert werden.
-
Patentdokument 5 beschreibt ein Verfahren zur Fehlererkennung bei einer durch einen Wechselrichter angesteuerten elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug.
-
Patentdokument 6 beschreibt eine Abnormalitätserkennung eines Wechselrichters.
-
Patentdokument 7 beschreibt zum Schutz der Überladung einen Energiespeichers in einen Kurzschluss-Modus zu schalten.
-
Patentdokument 8 beschreibt bei einem Fehler eines oberen Schaltelements die unteren bzw. bei einem Fehler eines unteren Schaltelements die oberen Schaltelemente auszuschalten.
-
Referenz des Stands der Technik
-
Patentdokument
-
-
Im „Elektrostromwandler“ im vorstehenden Patentdokument 1 werden Dreiphasen-Vorzugsschutzschaltungen 201 bis 203 eingesetzt; die Auswahlbefehlssignale dafür werden durch die Timer-Schaltung 205, die Dreiphasen-Kurzschließ-Steuerlogik 204 und die Inverter-Abnormalitäts-Detektionseinheit 108 erzeugt, die Hardware-Elemente sind, die außerhalb der PWM-Signalerzeugungseinheit 206 vorgesehen sind.
-
Entsprechend wird die Gesamtschaltungs-Konfiguration kompliziert und teuer und wenn eine Unterbrechungsabnormalität oder eine Kurzschluss-Abnormalität in einem Teil der Schaltvorrichtungen auftritt, ist es schwierig, Dreiphasen-Kurzschließsteuerung auszuwählen, der Oberarmseite oder der Unterarmseite der Dreiphasen-Vollwellen Brückenschaltung, die für die vorstehende Abnormalität geeignet ist; in diesem Fall schaltet die dritte Schutzschaltung 203 alle Vorrichtungen aus und daher ist es erforderlich, dass als Maßnahmen für eine durch Durchführen von Oberarm- und Unterarm-Sechsphasen-Abschalten verursachte übermäßige Spannungsabnormalität die jeweiligen Durchbruchspannungen von Schaltungskomponenten wie etwa der Schaltungsvorrichtung und dem Stromquellenkondensator vorab angehoben werden.
-
Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine Motorsteuereinrichtung bereitzustellen, die mit einer Elektrostrom-Umwandlungseinheit versehen ist, die Wechselstrom an einen Dreiphasen-Wechselstrommotor aus einer Fahrzeugbatterie von beispielsweise 48 V Gleichstromsystem liefert, der Stromquellenspannung gesenkt wird, um eine elektrische Schlagbeschädigung zu reduzieren, und insbesondere, eine Motorsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine einfache Schaltungskonfiguration aufweist, die einem Übermaßspannungsschutz Priorität gibt und es ermöglicht, einen großen Strom und niedrige Durchbruchspannungsschaltungs-Komponenten einzusetzen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Diese Aufgabe wird durch die Motorsteuereinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
-
Vorteil der Erfindung
-
Somit, weil während des normalen Fahrbetriebs ein Softwaremittel, das mit dem Mikroprozessor und einem Hardwaremittel konfiguriert ist, welches durch die oberen und unteren Penetrations-Verhinderungstimer in der, in der Nachstufe der Auswahlschaltung vorgesehenen Penetrations-Verhinderungsschaltung konfiguriert ist, miteinander kollaborieren, um Penetrations-Verhinderung für das obere Schließbefehlssignal und das unteren Schließbefehlssignal, die durch den Mikroprozessor erzeugt werden, durchzuführen, zeigt sich ein Effekt, dass eine obere und untere Kurzschließ-Abnormalität daran gehindert wird, aufgrund fehlerhaften Betriebs, der durch Rauschen verursacht wird, aufzutreten.
-
Jedoch wird es ermöglicht, das im normalen Antriebszustand das Schalten zu dem oberen Dreiphasen- oder unteren Dreiphasen-Kommunikationssignal-Befehlssignal direkt durchgeführt werden kann und in diesem Fall, weil die Penetrations-Verhinderungsschaltung das Auftreten der oberen und unteren Kurzschließ-Abnormalität verhindert, ist es nicht erforderlich, zeitweilig das obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal zu erzeugen, bevor das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal erzeugt wird; daher wird ein Effekt gezeigt, dass die Steuerprozedur vereinfacht wird und damit die Steuerlast auf den Mikroprozessor reduziert werden kann und das Übermaßspannungsbrechen der Schaltungskomponenten in der Elektrostrom-Umwandlungseinheit verhindert werden kann, indem das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal dazu gebracht wird, vor dem oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal zu funktionieren.
-
Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Ein Satz von 1A und 1B ist ein Blockdiagramm, welches die Gesamtschaltung einer Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das einen Teil der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 3A ist eine erläuternde Tabelle, welche die Logikzustände von durch Auswahlschaltungen in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erzeugten Logikzustände von Steuersignalen repräsentiert;
- 3B ist eine Erläuterungstabelle, welche die Logikliste von Eingangssignalen für Oberarm- und Unterarm-Auswahlschaltungen der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 3C ist eine Erläuterungstabelle, welche die Logikliste von Eingangs- und Ausgangssignalen einer Penetrations-Verhinderungsschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 4A ist eine erstere Hälfte eines Flussdiagramms, welches die Steueroperation der Motorsteuereinrichtung gemäß jeder von Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 4B ist eine letztere Hälfte des Flussdiagramms, welches die Steueroperation der Motorsteuereinrichtung gemäß jeder von Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- ein Satz von 5A und 5B ist ein Blockdiagramm, welches die Gesamtschaltung der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm, welches einen Teil der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
- 7A ist eine Erläuterungstabelle, welche die Logikliste von Ersthälften-Eingangs- und Ausgangssignalen einer Nachstufen-Auswahlschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; und
- 7B ist eine erläuternde Tabelle, welch die Logikliste von späteren Halb-Eingangs- und Ausgangssignalen der Nachstufen-Auswahlschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Ausführungsform 1
-
(1) Detaillierte Beschreibung der Konfiguration
-
Nachfolgend wird eine Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Detail unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben. Ein Satz von 1A und 1B ist ein Blockdiagramm, das die Gesamtschaltung einer Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. In den 1A und 1B ist eine Motorsteuereinrichtung 100A mit einer Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110, einer Rechensteuereinheit 120A und einer Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 versehen; eine Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie 102 von beispielsweise 48 V Gleichstrom ist zwischen einem Positivseiten-Stromquellenanschluss P und einem Negativseiten-Stromquellenanschluss N mittels einer Elektrostromschaltvorrichtung 103 verbunden. Die Maximal-Ladespannung der Fahrzeugbatterie 102 ist niedriger als 60 V Gleichstrom, welches die Grenzspannung ist, an der kein Risiko von Kontaktelektroschlägen existiert.
-
Jeweilige Wicklungen einer Dreiphasen-Ankerwicklung in einem Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 sind mit Wechselstromanschlüssen U, V und W, die in der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 vorgesehen sind, verbunden. Der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 beinhaltet Permanentmagnet-Drehmagnetpole, die integral mit einem nicht illustrierten Fahrzeugmotor und der Dreiphasen-Ankerwicklung zum Erzeugen eines rotierenden Magnetfeldes gekoppelt sind.
-
Eine übergeordnete CPU 10 steuert integral darauf bezogene Einrichtungen, einschließlich der Motorsteuereinrichtung 100A, wie etwa eine nicht illustrierte Motorsteuereinrichtung und eine nicht illustrierte Getriebesteuereinrichtung. Wenn mit elektrischem Strom durch eine Hilfsbatterie 12 von beispielsweise einem 12 V Gleichstromsystem versorgt, die mit der Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 mittels einer Ladeschaltung 11 geladen wird, arbeitet die übergeordnete CPU 10; wenn ein Stromquellenschalter 13, der manuell geschlossen wird, wenn ein Fahrzeugfahren gestartet wird, geschlossen wird, treibt die übergeordnete CPU 10 die Elektrostromschaltvorrichtung 103 zum Schließen an und treibt eine Stromquellenschaltvorrichtung 208, die in der Motorsteuereinrichtung 100A vorgesehen ist, zum Schließen an.
-
Ein Ende der Stromquellenschaltvorrichtung 208 ist mit der Hilfsbatterie 12 mittels eines Steuerstromquellen-Anschlusses PW verbunden; das andere Ende der Stromquellenschaltvorrichtung 208 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen einer Herunterstufschaltung 114a, die in einer Steuerstromquellenschaltung 114 enthalten ist, und einer stabilisierten Stromquellenschaltung 114b verbunden. Die Herunterstufschaltung 114a wird mit elektrischem Strom durch den Positivseiten-Stromquellenanschluss P versorgt. Ein durch die übergeordnete CPU 10 erzeugtes Stromquellen-Aktivierungs-Befehlssignal SG treibt die Stromquellenschaltvorrichtung 208 zum Schließen an.
-
Im Gegensatz dazu startet ein in der Rechensteuereinheit 120A enthaltene Mikroprozessor CPU den Steuerbetrieb, basierend auf einer durch die stabilisierte Stromquellenschaltung 114b erzeugten Steuerspannung VCC. ? Dann überwacht eine CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209, die beispielsweise ein Wachhund-Timer ist, ein Wachhund-Signal aus dem Mikroprozessor CPU und erzeugt ein Ausgangserlaubnissignal OUTE, wenn der Mikroprozessor CPU normal eine Zyklische Berechnung durchführt. Die Stromquellenschaltvorrichtung 208 schließt, basierend auf dem Ausgangserlaubnissignal OUTE aus der CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 und führt ein Selbsthalten des Schließzustands durch.
-
Als Verfahren für die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 wird ein Frage- und Antwortverfahren eingesetzt, in welchem Frageinformation an den Mikroprozessor CPU im Betrieb gesendet wird und dann bestimmt wird, ob die Antwort aus dem Mikroprozessor CPU korrekt ist oder nicht, oder ein Verfahren, in welchem das Frage- und Antwortverfahren in Kombination mit einem Wachhund-Timer eingesetzt wird. Entsprechend erzeugt die übergeordnete CPU 10 das Stromquellen-Aktivierungs-Befehlssignal SG, so dass die Hilfsbatterie 12 elektrischen Strom liefert oder die Elektrostromschaltvorrichtung 103 schließt, so dass die Fahrzeugbatterie 102 elektrischen Strom liefert. Alternativ, selbst wenn die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geöffnet ist, aktiviert die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 den Mikroprozessor CPU, so dass das Ausgangserlaubnissignal OUTE die Stromquellenschaltvorrichtung 208 schließt und aufgrund der Stromversorgung aus zumindest der Hilfsbatterie 12 kann der Mikroprozessor CPU ihren Steuerbetrieb aufrecht erhalten, bis der Mikroprozessor CPU autonom ihren Steuerbetrieb stoppt.
-
In dieser Hinsicht jedoch, weil, um die Belastung der Hilfsbatterie 12 zu reduzieren, bringt aus der Fahrzeugbatterie 102 zu erhaltender Steuerelektrostrom die Rechensteuereinheit 120A dazu zu arbeiten, wird die Ausgangsspannung der Herunterstufschaltung 114a auf einen Wert eingestellt, der etwas höher als die Stromquellspannung der Hilfsbatterie 12 ist; somit, um einen reversen Fluss aus der Herunterstufschaltung 114a zur Hilfsbatterie 12 zu verhindern, weist die Stromquellenschaltvorrichtung 208 eine Reversfluss-Verhinderungsfunktion auf, oder ist eine Reversfluss-Verhinderungsdiode mit der Stromquellenschaltvorrichtung 208 in Reihe verbunden.
-
Die Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 ist aus einer Dreiphasen-Vollwellen-Brückenschaltung gebildet, in der drei Paare einer Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und einer Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d, die in Reihe miteinander verbunden sind, parallel miteinander verbunden sind. Jede der drei Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und jede der drei Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d können jeweils als eine Oberarm-Vorrichtung und eine Unterarm-Vorrichtung bezeichnet werden. Jede dieser Schaltvorrichtungen ist beispielsweise ein Feldeffekttransistor, der eine interne parasitäre Diode enthält, die als eine Kommutationsdiode dient; ein Stromquellenkondensator 111, der beispielsweise aus zwei oder mehr Induktivpolymer-Festzustand-Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren oder zwei oder mehr induktiven Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren gebildet ist, die parallel zueinander verbunden sind, ist parallel mit den drei Paaren von seriellen Transistorschaltungen verbunden.
-
Eine obere Gatterschaltung 113u ist zwischen dem Gatteranschluss und dem Quellanschluss jeder der drei Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u verbunden; wenn der Logikpegel eines oberen Schließbefehlssignals Ux2, was das Eingabesignal der oberen Gatterschaltung 113u ist, L ist, wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u zum Schließen angetrieben. Ähnlich ist die untere Gatterschaltung 113d zwischen dem Gatteranschluss und dem Quellanschluss jeder der drei Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d verbunden; wenn der Logikpegel eines unteren Schließbefehlssignals Dx2, welches das Eingangssignal der unteren Gatterschaltung 113d ist, L ist, wird die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d zum Schließen angetrieben.
-
Die Rechensteuereinheit 120A ist hauptsächlich mit dem Mikroprozessor CPU, einem nicht-flüchtigen Programmspeicher PMEM, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, einem nicht-flüchtigen Datenspeicher DMEM, und einem RAM-Speicher RMEM für die Rechenverarbeitung konfiguriert. Ein Steuererzeugungsmittel 121, welches durch den Mikroprozessor CPU zu implementieren ist, erzeugt ein Pulsbreiten-Modulationssignal als PWMx (x = U, V, W); das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx ist durch ein Logik-Invertiermittel 123 logisch invertiert, um so ein invertiertes PWM-Signal PWNx (x = U, V, W) zu erzeugen.
-
Ein Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122, welches durch den Mikroprozessor CPU zu implementieren ist, erzeugt ein oberes Schließbefehlssignal Ux0, das um eine vorbestimmte Zeit ΔT verzögert ansteigt, wenn das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx ansteigt und das unmittelbar fällt, wenn das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx fällt. Ein Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124, welches durch den Mikroprozessor CPU zu implementieren ist, erzeugt ein unteres Schließbefehlssignal Dx0, das um eine vorbestimmte Zeit ΔT Verzögerung ansteigt, wenn das invertierte PWM-Signal PWNx, das erhalten wird, indem das Logik-Invertiermittel 123 dazu gebracht wird, das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx zu invertieren, ansteigt, und das unmittelbar fällt, wenn das invertierte PWM-Signal PWNx fällt.
-
Das obere Schließbefehlssignal Ux0 ist ein Signal zum Antreiben zum Schließen der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u von x (x = U, V, W) Phase, wenn der Logikpegel derselben H ist. Das untere Schließbefehlssignal Dx0 ist ein Signal zum Antreiben zum Schließen der Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d von der x (x = U, V, W) Phase, wenn der Logikpegel desselben H ist. Um zu verhindern, dass die entsprechenden Logikpegel des oberen Schließbefehlssignals Ux0 und des unteren Schließbefehlssignals Dx0 gleichzeitig H werden, arbeiten das Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und das Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 auf solche Weise, dass die obere Schaltvorrichtung und die untere Schaltvorrichtung daran gehindert werden, Stromquellen-Kurzschließen zu verursachen.
-
Das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx dient dazu, Pseudo-Sinusoid-Wechselspannungen, die eine 120°-Phasendifferenz zueinander aufweisen, an die Oberarmvorrichtung anzulegen. Die Frequenz der Pseudo-Sinusoidwellen-Wechselspannung ist äquivalent der Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101; die Leitungslastrate des Pulsbreiten-Modulationssignals PWMx wird variabel anhand eines Ziel-Motorstroms und des Phasenwinkels der Sinusoidwelle eingestellt.
-
Wenn eine nachfolgend erwähnte Überschussspannungs-Detektionseinheit 201 ein Überschussspannungs-Detektionssignal erzeugt, erzeugt der Mikroprozessor CPU ein oberes Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder ein unteres Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS und führt dann ein Antreiben zum Schließen der Oberarmvorrichtungen oder der Unterarmvorrichtungen durch. Wenn eine nachfolgend erwähnte Überschussstrom-Detektionseinheit 203 ein Überschussstrom-Detektionssignal erzeugt, erzeugt der Mikroprozessor CPU ein oberes und unteres Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO, um so alle der Oberarmvorrichtungen oder der Unterarmvorrichtungen abzuschalten.
-
Diese durch den Mikroprozessor CPU zu erzeugenden Steuersignale und ein oberes Dreiphasen-Erstbefehlssignal UO, ein unteres Dreiphasen-Erstbefehlssignal DO, ein oberes Schließbefehlssignal Ux1 und ein unteres Schließbefehlssignal Dx1, die durch eine Auswahlschaltung 210 behandelt werden, eine obere Auswahlschaltung 130u, eine untere Auswahlschaltung 130d und eine Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 werden im Detail in 2 erläutert.
-
Verschiedene durch die Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 erzeugte Abnormalitäts-Detektionssignale ER werden an dem Mikroprozessor CPU eingegeben. Die Überschussspannungs-Detektionseinheit 201, die in der Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 enthalten ist, detektiert die Spannung am Stromquellenkondensator 111 und erzeugt das Überschussspannungs-Detektionssignal, wenn die Spannung am Stromquellenkondensator 111 die gleiche wie oder höher als eine vorbestimmte Bestimmungs-Schwellenwertspannung ist (zum Beispiel 60 V Gleichstrom).
-
Eine Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 bestimmt, ob eine Unterbrechungs-Abnormalität und/oder eine Kurzschließ-Abnormalität in jeder der Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d existiert oder nicht; in dem Fall, bei dem, selbst wenn ein Schließbefehlssignal bereitgestellt wird, die Schaltvorrichtung geöffnet ist, erzeugt die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 ein Unterbrechungs-Abnormalitäts-Detektionssignal; in dem Fall, bei dem, selbst wenn ein Öffnungsbefehlssignal bereitgestellt ist, die Schaltvorrichtung geschlossen ist, erzeugt die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 ein Kurzschließ-Abnormalitäts-Detektionssignal.
-
Durch Verwendung von Stromsensoren detektiert die Überschußstrom-Detektionseinheit 203 in den Wicklungen von zumindest zwei Phasen von den Dreiphasen-Ankerwicklungen des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 fließenden Ströme; wenn der Strom der gleiche ist oder größer als ein erster Bestimmungs-Schwellenwertstrom (z.B. 600 A), erzeugt die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 ein Lastkurzschluss-Abnormalitäts-Detektionssignal; wenn der in jeder der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und der Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d fließende Strom der gleiche oder größer als ein zweiter Bestimmungs-Schwellenwertstrom ist (z.B. 2000 A), erzeugt die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 ein Kurzschluss-Übermaßstrom-Detektionssignal, welches angibt, dass die oberen und unteren Schaltvorrichtungen ein und derselben Phase im einer penetrierenden Weise leitfähig sind und dass zumindest eine der oberen und unteren Schaltvorrichtungen eine Kurzschluss-Abnormalität aufweist.
-
Der in der Schaltvorrichtung fließende Strom wird durch Messen der Spannung an der geschlossenen Schaltvorrichtung detektiert. Eine obere Vorrichtungs-Kurzschließ-Detektions-Speicherschaltung 205u speichert das Kurzschluss-Abnormalitäts-Detektionssignal, wenn eine Kurzschluss-Abnormalität in irgendeiner der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u auftritt und erzeugt dann ein unteres Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO und gibt es an dem unteren Auswahlabschnitt 130d ein. Eine untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektionsspeicherschaltung 205d speichert das Kurzschluss-Abnormalitätsdetektionssignal, wenn eine Kurzschluss-Abnormalität in irgendeiner der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d auftritt und erzeugt dann ein oberes Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO und gibt es an der oberen Auswahlschaltung 130u ein.
-
2 ist ein detailliertes Blockdiagramm, welches einen Teil der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 2 repräsentiert die Details der Auswahlschaltung 210, der oberen Auswahlschaltung 130u, der unteren Auswahlschaltung 130d und der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140. In 2 wird die Auswahlschaltung 210, die zwischen der oberen Auswahlschaltung 130u und der unteren Auswahlschaltung 130d geteilt ist, an den Frontstufenbereichen derselben vorgesehen. Eine obere Schließ-Synthetikschaltung 211u, die in der Auswahlschaltung 210 enthalten ist, ist eine ODER-Vorrichtung für das obere Schließbefehlssignal Ux0 und das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US, welche durch die Rechensteuereinheit 120A erzeugt werden, die ODER-Ausgabe derselben wird zum oberen Schließbefehlssignal Ux1 durch eine UND-Gattervorrichtung und wird auf die Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 eingegeben.
-
Ähnlich ist eine untere Schließ-Synthetikschaltung 211d eine ODER-Vorrichtung für das untere Schließbefehlssignal Dx0 und das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS, welche durch die Rechensteuereinheit 120A erzeugt werden, die ODER-Ausgabe B derselben wird zum unteren Schließbefehlssignal Dx1 durch Vermittlung der unteren Auswahlschaltung 130d, die als eine UND-Gattervorrichtung dient und wird an der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 eingegeben.
-
Wenn sowohl die entsprechenden Logikpegel des oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US als auch des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS L sind und daher kein Kurzschlusssignal erzeugt worden ist, und der Logikpegel des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO H ist, wird der Ausgangs-Logikpegel einer Kurzschluss-Signalbefehlsignal-Prioritätsschaltung 212 „H“; das „H“-Pegelsignal wird an der oberen Auswahlschaltung 130u und der unteren Auswahlschaltung 130d mittels einer oberen Abschalt-Syntheseschaltung 210u bzw. einer unteren Abschalt-Syntheseschaltung 210d b, die NICHT-ODER-Vorrichtungen (NOR) sind, angegeben. Somit werden die Logikpegel des oberen Schließbefehlssignals Ux1 und des unteren Schließbefehlssignals Dx1, welche die Ausgaben der oberen Auswahlschaltung 130u bzw. der unteren Auswahlschaltung 130d sind, als L bestimmt; als Ergebnis wird das Öffnungs-Befehlssignal für jede der Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d erzeugt.
-
Wenn jedoch der Logikpegel irgendeines des oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US und des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS H wird und daher das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal erzeugt wird, vernachlässigt die Kurzschluss-Signalbefehlsignal-Prioritätsschaltung 212 das Abschalt-Befehlssignal, beispielsweise selbst wenn der Logikpegel des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO H ist. Es kann gestattet sein, dass die entsprechenden Funktionen der Kurzschluss-Signalbefehlsignal-Prioritätsschaltung 212, der oberen Abschalt-Synthetikschaltung 210u und der unteren Abschalt-Synthetikschaltung 210d, die aus Hardware gebildet sind, durch den Mikroprozessor CPU durchgeführt werden und dass der Mikroprozessor CPU ein oberes Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO oder ein unteres Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO anstelle des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO erzeugt.
-
Im Gegensatz dazu, wenn das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US erzeugt wird und der Logikpegel desselben H wird, wird der Logikpegel des unteren Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignals DO, das an der unteren Auswahlschaltung 130d eingegeben wird mittels der unteren Abschalt-Synthetikschaltung 210d, L. Somit wird der Logikpegel des unteren Schließbefehlssignals Dx1 L und daher wird das Öffnungsbefehlssignal jeder der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d bereitgestellt.
-
Ähnlich, wenn das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS erzeugt wird und der Logikpegel desselben H wird, wird der Logikpegel des oberen Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignals UO, das an der oberen Auswahlschaltung 130u eingegeben wird mittels der oberen Abschalt-Synthetikschaltung 210u, L. Somit wird der Logikpegel des oberen Schließbefehlssignals Ux1 L und daher wird das Öffnungsbefehlssignal jeder der Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u bereitgestellt.
-
Wenn das untere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO durch die obere Vorrichtungs-Kurzschließ-Detektions-Speicherschaltung 205u erzeugt wird und an der unteren Auswahlschaltung 130d eingegeben wird, wird der Logikpegel des unteren Schließbefehlssignals Dx1 zu L und daher wird das Öffnungsbefehlssignal jeder der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d bereitgestellt, so dass die oberen und unteren Schaltvorrichtungen daran gehindert werden, kurzgeschlossen zu werden. Wenn das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO durch die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektionsspeicherschaltung 205d erzeugt wird und an der oberen Auswahlschaltung 130u eingegeben wird, wird der Logikpegel des oberen Schließbefehlssignals Ux1 zu L und daher wird das Öffnungsbefehlssignal jeder der Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u bereitgestellt, so dass die oberen und unteren Schaltvorrichtungen daran gehindert werden, kurzgeschlossen zu werden.
-
In dieser Hinsicht jedoch ist das Abnormalitäts-Detektionssignal ER an der Mikroprozessor CPU eingegeben, so dass, um das Auftreten eines oberen und unteren Kurzschließens zu verhindern, das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS erzeugt wird. Entsprechend sind das untere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO und das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO als Dualsystem-Schutzmaßnahmen konfiguriert.
-
Mit anderen Worten, in Reaktion auf ein durch die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 erzeugtes Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionssignal, wählt der Mikroprozessor CPU das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS aus. In dem Fall, bei dem irgendeine der Gruppen von Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Gruppe der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Trenn-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet, wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS an das andere desselben angelegt, das die Unterbrechungs-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung nicht beinhaltet; in dem Fall, bei dem irgendeine der Gruppe von Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Gruppe der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Kurzschließ-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet, wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS an das eine derselben angelegt, welches die Kurzschluss-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet.
-
3A ist eine Erläuterungstabelle, welche die Logikzustände von durch die Auswahlschaltungen in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erzeugten Steuersignale repräsentiert; 3A repräsentiert die Logikpegel der ODER-Ausgänge A und B entsprechend den entsprechenden Logikpegeln des oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US, des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS und des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO, welche durch der Mikroprozessor CPU erzeugt werden und das obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO und das unteren Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO, welche durch die Auswahlschaltung 210 erzeugt werden.
-
3B ist eine erläuternde Tabelle, welche die Logikliste der Eingangssignale für die Oberarm- und Unterarm-Auswahlschaltungen in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 3B repräsentiert die Beziehung zwischen dem oberen Schließbefehlssignal Ux1, welches die Logik-Kombinationsausgabe des ODER-Ausgangs A ist, das obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO, das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO, die an der oberen Auswahlschaltung 130u eingegeben werden und das unteren Schließbefehlssignal Dx1, welches der Logik-Kombinationsausgang des ODER-Ausgangs B ist, das untere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO und das unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO, die an der unteren Auswahlschaltung 130d eingegeben werden.
-
Wie aus 3A und 3B klar, wenn alle entsprechenden Logikpegel des oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US, des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS und des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO L sind und weder das Kurzschließ-Befehlssignal noch das Abschalt-Befehlssignal existiert, haben das Erststufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux0 und das Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux1 ein und dieselbe Logik und haben das Erststufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx0 und das Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx1 ein und dieselbe Logik.
-
Wenn jedoch der Logikpegel des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO gleich H ist, wird der Logikpegel des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux1 als L bestimmt und daher werden die Oberarmvorrichtungen abgeschaltet; wenn der Logikpegel des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO gleich H ist, wird der Logikpegel des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1 als L bestimmt und daher werden die Oberarmvorrichtungen abgeschaltet. In dem Fall, bei dem alle entsprechenden Logikpegel des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO, des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO und des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO L sind, der Logikpegel des oberen Kurzschließ-Befehlssignals USH ist, der Logikpegel des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 als H bestimmt wird und daher die Oberarmvorrichtungen angetrieben werden, um kurzzuschließen; in dem Fall, bei dem, wenn alle entsprechenden Logikpegel des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO, des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO und des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UWO L sind, ist der Logikpegel des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS gleich H, ist der Logikpegel des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1 als H bestimmt und daher werden die Oberarmvorrichtungen angetrieben, kurzgeschlossen zu sein.
-
Wenn jedoch die entsprechenden Logikpegel sowohl des oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US als auch des unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals DS L sind und daher kein Kurzschließ-Befehlssignal existiert, und der Logikpegel des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO H ist und daher das Abschalt-Befehlssignal erzeugt worden ist, werden sowohl die entsprechenden Logikpegel des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 als auch des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals DX1 L und daher werden alle Oberarmvorrichtungen und Unterarmvorrichtungen abgeschaltet.
-
Derweil werden in der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 das invertierte Logiksignal des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 und des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals DX1 an einer oberen Umkehrkopplungsschaltung 141u eingegeben; der ODER-Ausgang C desselben wird als ein Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux2 mittels eines oberen Penetrations-Verhinderungs-Timers 142u ausgegeben. Derweil werden in der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 das invertierte Logiksignal des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 und des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1 an einer oberen Umkehrkopplungsschaltung 141u eingegeben; der ODER-Ausgang C derselben wird als ein Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux2 mittels eines Ober-Penetrations-Verhinderungs-Timers 142u ausgegeben. Ähnlich werden das invertierte Logiksignal des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1 und des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 an einer Unterumkehr-Koppelungsschaltung 141d eingegeben; der ODER-Ausgang D derselben wird als ein Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx2 mittels eines unteren Penetrations-Verhinderungs-Timers 142d ausgegeben.
-
Der Ober-Penetrations-Verhinderungs-Timer 142u ist ein Hardware-Timer, der in eine Verzögerungszeit Δt nach dem Fall des ODER-Ausgangs C fällt und unmittelbar nach dem Anstieg des ODER-Ausgangs C ansteigt; der Ober-Penetrations-Verhinderungs-Timer 142u verhindert, dass die entsprechenden Logikpegel sowohl des Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux2 als auch des Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx2, die logisch invertiert sind, gleichzeitig L werden. Ähnlich ist ein Unter-Penetrations-Verhinderungs-Timer 142d ein Hardware-Timer, der in einer Verzögerungszeit Δt nach dem Fall des ODER-Ausgangs D fällt und unmittelbar nach dem Anstieg des ODER-Ausgangs D ansteigt; der Unter-Penetrations-Verhinderungs-Timer 142d verhindert, dass die entsprechenden Logikpegel sowohl des Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux2 als auch des Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx2, die logisch invertiert sind, gleichzeitig L werden.
-
3C ist eine erläuternde Tabelle, welche die Logikliste von Eingangs-/Ausgangssignalen für die Penetrations-Verhinderungsschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 3C repräsentiert die entsprechenden Ausgangslogiken der ODER-Ausgänge C und D entsprechend den Logikpegeln des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 und des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1, die an der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 eingegeben werden. Wie in 3C repräsentiert, werden die Logikpegel des oberen Schließbefehlssignals Ux2 und des Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx2 in der Verzögerungszeit Δt L, nachdem die Logiken der ODER-Ausgänge C bzw. D ausgegeben werden.
-
Wie aus 3C klar, wird das Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux2 das invertierte Logiksignal des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 und ist das Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx2 das Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx1; wenn der Logikpegel des Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux2 L wird, wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u angetrieben, zu schließen. Ähnlich wird das Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux2 des invertierten Logiksignals des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 und ist das Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx2 das Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx1; wenn der Logikpegel des Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx2 L wird, wird die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d angetrieben, zu schließen.
-
In dem Fall, bei dem ein unangemessenes Befehlssignal existiert, das die entsprechenden Logikpegel sowohl des oberen Schließbefehlssignals Ux1 als auch des unteren Schließbefehlssignals Dx1 veranlasst, H zu werden, werden die jeweiligen Logikpegel sowohl des oberen Schließbefehlssignals Ux2 als auch des unteren Schließbefehlssignals Dx2 H und daher wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d abgeschaltet.
-
Aufgrund der Effekte des Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittels 122 und des Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittels 124, die durch den Mikroprozessor CPU selbst in der Periode produziert werden, wo die entsprechenden Logikpegel sowohl des oberen Schließbefehlssignals Ux1 als auch des unteren Schließbefehlssignals Dx1 L werden, werden die entsprechenden Logikpegel sowohl des oberen Schließbefehlssignals Ux2 als auch des unteren Schließbefehlssignals Dx2 H und daher wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d ?? abgeschaltet.
-
(2) Detaillierte Beschreibung von Effekten und Betrieb
-
Als Nächstes wird die Wirkung und der Betrieb der Motorsteuereinrichtung 100A gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, die, wie in den vorstehenden 1A und 1B und 2 illustriert, konfiguriert ist, im Detail erläutert. 4A ist die erstere Hälfte eines den Steuerbetrieb der Motorsteuereinrichtung gemäß jeder von Ausführungsform 1 und nachstehend erwähnter Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentierenden Flussdiagramms. 4B ist die letztere Hälfte eines, den Steuerbetrieb der Motorsteuereinrichtung gemäß jeder von Ausführungsform 1 und nachfolgend erwähnter Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentierenden Flussdiagramms.
-
Zuerst, wenn in 1A und 1B, welche das gesamte Schaltungsblockdiagramm repräsentieren, der Stromquellenschalter 13 manuell geschlossen wird, schließt die übergeordnete CPU 10 die Elektrostromschaltvorrichtung 103 und daher legt die Fahrzeugbatterie 102 eine Gleichstromspannung von beispielsweise 48 V Gleichstrom zwischen dem Positivseiten-Stromquellenanschluss P und dem Negativseiten-Stromquellenanschluss N an und treibt und schließt das Stromquellen-Aktivierungs-Befehlssignal SG aus der übergeordneten CPU 10 die Stromquellenschaltvorrichtung 208 in der Motorsteuereinrichtung 100A an.
-
Als Ergebnis wird die stabilisierte Stromquellenschaltung 114b mit elektrischem Strom durch die Fahrzeugbatterie 102 oder die Hilfsbatterie 12 versorgt, mittels einer Herunterstufschaltung 114a oder der Stromquellenschaltvorrichtung 208 und erzeugt dann die Steuerspannung Vcc. Als Ergebnis wird der Mikroprozessor CPU aktiviert und erzeugt die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 das Ausgangserlaubnissignal OUTE. Entsprechend wird die Stromquellenschaltvorrichtung 208 geschlossen und führt ein Selbsthalten des Schließmodus durch. Während Signalkommunikation mit der übergeordneten CPU 10 durchgeführt wird, führt der Mikroprozessor CPU eine Stromlauf-Antriebssteuerung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 und regenerative Ladesteuerung der Fahrzeugbatterie 102 durch.
-
In 4A ist der Schritt 401a, der dem Relaisanschluss B folgt, der ein Vorbereitungsstartpunkt für den Steuerbetrieb ist, ein erster Inspektionsschritt, in welchem die Aufmerksamkeit darauf gerichtet wird, ob der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist oder nicht, wobei in dem Fall, wobei der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist, das Bestimmungsergebnis zu „JA“ wird und dann dem Schritt 401a der Schritt 402 folgt, in welchem in dem Fall, bei dem der Stromquellenschalter 13 nicht geschlossen worden ist, das Ergebnis der Bestimmung „NEIN“ wird, und dann folgt dem Schritt 401a der Schritt 401b.
-
Der Schritt 401b ist ein zweiter Inspektionsschritt, in welchem die Aufmerksamkeit darauf gerichtet wird, ob die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen worden ist oder nicht, in welchem, im Falle, bei dem die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen worden ist oder eine Kurzschluss-Abnormalität aufweist, das Bestimmungsergebnis „JA“ wird und dann dem Schritt 401b der Schritt 402 folgt, und in welchem in dem Fall, bei dem die Elektrostromschaltvorrichtung 103 nicht geschlossen worden ist, das Ergebnis der Bestimmung „NEIN“ wird und dann dem Schritt 401b der Schritt 401c folgt. Wenn der Stromquellenschalter 13 geschlossen wird, führt die Elektrostromschaltvorrichtung 103 einen Schließbetrieb durch. Jedoch in dem Fall, bei dem, selbst wenn der Stromquellenschalter 13 geöffnet ist, die Elektrostromschaltvorrichtung 103 eine Selbsthalte-Schließoperation durchführt oder eine Kurzschluss-Abnormalität aufweist, wird das Ergebnis der Bestimmung im Schritt 401b „JA“.
-
Der Schritt 401c ist ein dritter Inspektionsschritt, in welchem in dem Fall, bei dem beispielsweise, obwohl aufgrund einer Unterbrechungs-Abnormalität in der Elektrostromschaltvorrichtung 103 Zufuhr von elektrischem Strom aus der Fahrzeugbatterie 102 zum Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 gestoppt wird, der Fahrzeugmotor unassistierten Betrieb durchführt, um das Fahrzeug dazu zu bringen, zu fahren, oder im Fall, bei dem, während das Fahrzeug fährt, der Stromquellenschalter 13 geöffnet ist und daher ein Trägheitsfahren oder Abstiegsstraßenfahren durchgeführt wird, bestimmt wird, ob der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 eine Stromerzeugungsspannung erzeugt oder nicht; in dem Fall, bei dem der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 eine Stromerzeugungsspannung erzeugt, wird das Ergebnis der Bestimmung „JA“ und dann folgt dem Schritt 401c der Schritt 402; in dem Fall, bei dem der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 keine Stromerzeugungsspannung erzeugt, wird das Ergebnis der Bestimmung „NEIN“ und dann wird der Schritt 401a wieder aufgenommen.
-
Der Schritt 402 ist ein vierter Inspektionsschritt, in welchem festgestellt wird, ob aufgrund von Schritt 401a die Steuerstromquelle aus der Hilfsbatterie 12 zugeführt wird, oder nicht, weil aufgrund von Schritt 401b die Steuerstromquelle aus der Fahrzeugbatterie 102 zugeführt wird oder weil aufgrund von Schritt 401c die Steuerstromquelle aus dem Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 zugeführt wird, erzeugt die stabilisierte Stromquellenschaltung 114b die Steuerspannung Vcc; in dem Fall, bei dem die stabilisierte Stromquellenschaltung 114b die Steuerspannung Vcc nicht erzeugt, wird das Ergebnis der Bestimmung „NEIN“ und dann wird der Schritt 401a wieder aufgenommen; in dem Fall, bei dem die stabilisierte Stromquellenschaltung 114b die Steuerspannung Vcc erzeugt, wird das Ergebnis der Bestimmung „JA“, und dann folgt dem Schritt 402 der Schritt 410a.
-
Die Schritte 401a bis 402 sind virtuelle Referenzschritte, um es klar zu machen, von wo die Zufuhr des elektrischen Stroms an den Mikroprozessor CPU durchgeführt wird und nicht durch den Mikroprozessor CPU implementiert werden.
-
Im Schritt 410a startet der Mikroprozessor CPU seine Steueroperation; im nachfolgenden Schritt 411 wird festgestellt, ob der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist oder nicht; in dem Fall, wo erkannt wird, dass der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist, wird das Ergebnis der Bestimmung „JA“ und dann folgt dem Schritt 411 der Schritt 413; in dem Fall, bei dem nicht erkannt wird, dass der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 411 der Schritt 412a.
-
Im Schritt 412a, weil die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 ein Ausgangserlaubnissignal OUTE erzeugt und daher die Stromquellenschaltvorrichtung 208 geschlossen wird, wird eine stabile Stromquelle aus der Hilfsbatterie 12 zugeführt und erzeugt der Mikroprozessor CPU das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS und daher wird die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 unterdrückt.
-
Im nachfolgenden Schritt 412b wird bestimmt, ob die Drehzahl des Fahrzeugmotors, das heißt die Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 zu einer vorbestimmten Schwellenwertdrehzahl oder niedriger geworden ist oder nicht; in dem Fall, bei dem die Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 nicht zu der vorbestimmten Schwellenwert-Drehzahl oder niedriger geworden ist, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und wird der Schritt 411 wieder aufgenommen; danach wird ein Kreisbetrieb in den Schritten 411, 412a und 412b in dieser Reihenfolge durchgeführt; wenn im Verlauf der Zeit das Bestimmungsergebnis im Schritt 412b „JA“ wird, folgt dem Schritt 412b der Schritt 412c.
-
Die Schwellenwertdrehzahl im Schritt 412b ist ein gemessener Statistikwert, der aus zwei oder mehr Abtastungen erhalten wird, in welchem die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 niedriger als 60 V Gleichstrom wird, unter einem lastfreien Rotationszustand, in welchem die Elektrostromschaltvorrichtung 103, die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d alle geöffnet sind.
-
In Schritt 412c stoppt der Mikroprozessor CPU autonom; als Ergebnis stoppt die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 die Erzeugung des Ausgangserlaubnissignals OUTE und daher wird die Stromquellenschaltvorrichtung 208 geöffnet. Der durch eine gestrichelte Linie angegebene Schritt 412d bezieht sich auf die nachfolgend erwähnte Ausführungsform 2 und die Erläuterung dafür wird hier weggelassen; dem Schritt 412c folgt die im Schritt 401a durchgeführte virtuelle Bestimmung.
-
Im Gegensatz dazu, in dem Fall, bei dem, selbst wenn der Stromquellenschalter 13 geöffnet ist, die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen ist oder eine Kurzschluss-Abnormalität aufweist, wird ein Kreisschritt erzeugt, in welchem die Schritte 401a, 401b, 402, 410a, 411, 412a, 412b und 412c kreisförmig in dieser Reihenfolge implementiert werden; somit, basierend auf einem nicht illustrierten Schritt, wird eine Abnormalität der übergeordneten CPU 10 mitgeteilt. Daher ist der Prozess ab Schritt 411 bis Schritt 412c ein Steuerfluss unter der Bedingung, dass der Stromquellenschalter 13 nicht geschlossen worden ist; der Mikroprozessor CPU verhindert, dass der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 eine Übermaßspannungs-Abnormalität verursacht, so dass die Schaltungskomponenten in der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 nicht durch eine übermäßige Spannung kaputt gehen.
-
Im Schritt 413, wo der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist, wenn die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 das Ausgangserlaubnissignal OUTE erzeugt, wird die Stromquellenschaltvorrichtung 208 geschlossen und daher wird dem Mikroprozessor CPU eine stabile Stromquelle durch die Hilfsbatterie 12 zugeführt; dann folgt dem Schritt 413 der Schritt 414. In dieser Hinsicht jedoch, wenn die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen wird, arbeitet der Mikroprozessor CPU basierend auf der Stromquelle der Seite der Fahrzeugbatterie 102; selbst in diesem Fall wird im Schritt 411 bestimmt, ob der aktuelle Zustand ein Fahrzeugfahrzustand ist oder nicht, in welchem der Stromquellenschalter 13 geschlossen wird.
-
Der nachfolgende Schritt 414 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem bestimmt wird, ob die aktuelle Steueroperation die Anfangssteueroperation ist, nachdem der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist; in dem Fall, bei dem die aktuelle Steueroperation die Anfangsoperation ist, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 414 der Schritt 415; in dem Fall, bei dem die aktuelle Steueroperation nicht die Anfangsoperation ist, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 414 der in 4A repräsentierte Schritt 420 mittels eines Relaisanschlusses A.
-
Der Schritt 415 ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob es einen Verlauf einer Schaltvorrichtungs-Kurzschließ-Abnormalität gibt oder nicht, der in dem Datenspeicher DMEM im nachfolgenden Rechenschritt 427 gespeichert worden ist; in dem Fall, in dem ein Kurzschließverlauf existiert, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 415 der Schritt 416; in dem Fall, bei dem kein Kurzschlussverlauf existiert, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 415 der Schritt 420 in 4B.
-
Im Schritt 416, basierend auf Verlaufsinformation zu einer Kurzschluss-Abnormalität, die in Schritt 417 in 4B beschrieben und gespeichert wird, wird die obere Antriebs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u oder die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d rückgesetzt; dann folgt dem Schritt 416 der Schritt 420 in 4B. In 4B ist der Schritt 420 ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob der Stromquellenschalter 13 geschlossen worden ist; in dem Fall, bei dem der Stromquellenschalter 13 noch geschlossen ist, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 420 der Schritt 421; in dem Fall, bei dem der aktuelle Zustand ein Betriebsstoppzustand ist, in welchem der Stromquellenschalter 13, der geöffnet worden ist, geschlossen wird, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 420 der Schritt 425.
-
Im Schritt 425, wenn die Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 ein Übermaßspannungs-Abnormalitäts-Detektionssignal erzeugt hat, wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS so erzeugt, dass die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 reduziert ist. Im nachfolgenden Schritt 426 wird auf den Zeitpunkt gewartet, zu welchem die Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 auf die vorbestimmte Schwellenwertdrehzahl, beschrieben in Schritt 412b, oder niedriger fällt und wird die Spannung abgeschwächt.
-
Im nachfolgenden Schritt 427 wird Kurzschluss-Speicherinformation, über die obere Vorrichtungs-Kurzschliess-Detektions-Speicherschaltung 205u oder die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d, welche im nachfolgend erwähnten Schritt 422b gespeichert worden ist, an den nicht-flüchtigen Detektionsspannung DMEM gesendet und dort gehalten; gleichzeitig werden andere Lerninformationselemente oder Abnormalitäts-Speicherinformationselemente, die in den RAM-Speicher RMEM geschrieben worden sind, an den Datenspeicher DMEM gesendet und dort gehalten.
-
Im nachfolgenden Schritt 428, weil der Mikroprozessor CPU autonom stoppt und als Ergebnis die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 die Erzeugung des Ausgangserlaubnissignals OUTE stoppt, wird die Stromquellenschaltvorrichtung 208 geöffnet und daher wird die Zufuhr elektrischen Stroms aus der Hilfsbatterie 12 gestoppt; danach folgt dem Schritt 428 der Schritt 401a in 4A, mittels des Relaisanschlusses B.
-
Der Schritt 429, repräsentiert durch eine gepunktete Linie, bezieht sich auf Ausführungsform 2; somit wird die Erläuterung dafür hier weggelassen.
-
Der Prozess ab Schritt 420 bis Schritt 428 ist ein Verarbeitungsprozess ab dem Zeitpunkt, wenn der Stromquellenschalter 13 geöffnet wird, bis zum Zeitpunkt, wenn der Mikroprozessor CPU autonom stoppt.
-
Im Schrittblock 421, der implementiert wird, wenn der Schließzustand des Stromquellenspannungssensors 13 im Stromquellenschalter 13 im Schritt 420 detektiert wird, wird die Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 unter Verwendung eines nicht illustrierten Motordrehsensors (oder Verbrennungsmotor-Drehsensors) so detektiert, dass die Drehzahl des durch die Dreiphasen-Ankerwicklung erzeugten rotierenden Magnetfeldes bestimmt wird; gleichzeitig werden in Übereinstimmung mit den aus der übergeordneten CPU 10 gesendeten Zielstrom das obere Schließbefehlssignal Ux0 und das unteren Schließbefehlssignal Dx0 basierend auf dem Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx, dem invertierten PWM-Signal PWNx, dem Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und dem Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 entsprechend jeder der U-, V- und W-Phasen erzeugt.
-
Der nachfolgende Schritt 422a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem bestimmt wird, ob die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 ein Übermaßstrom-Abnormalitäts-Detektionssignal erzeugt oder nicht, oder ob die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 das Kurzschluss-Abnormalitäts-Detektionssignal hinsichtlich einer Schaltvorrichtung erzeugt hat, oder nicht; in dem Fall, bei dem eine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 422a der Schritt 422b; in dem Fall, bei dem keine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 422a der Schritt 423a.
-
Im Schritt 422b, wenn eine Schaltvorrichtung mit einer Kurzschluss-Abnormalität existiert, wird festgestellt, zu welcher der Oberarm- und Unterarmgruppen die Schaltvorrichtung mit einer Kurzschluss-Abnormalität gehört; dann wird die Kurzschluss-Abnormalität in eine Stromaufwärts-Schaltvorrichtungs-Kurzschluss-Abnormalität oder eine Stromabwärts-Schaltvorrichtungs-Kurzschluss-Abnormalität kategorisiert und wird im RAM-Speicher RMEM gespeichert; danach folgt dem Schritt 422b der Schritt 422c.
-
Im Schritt 422c wird das obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO erzeugt, und nachdem der übermäßige Strom sich mindert, folgt dem Schritt 422c der Betriebsstopschritt 410b. Der Schritt 423a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem festgestellt wird, ob die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 ein Schaltvorrichtungs-Unterbrechungs-Abnormalitäts-Detektionssignal erzeugt hat oder nicht; in dem Fall, bei dem eine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 423a der Schritt 423b; in dem Fall, bei dem keine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 423a der Schritt 424a.
-
In Schritt 423b wird bestimmt, zu welcher der Oberarm- und Unterarmgruppen die Schaltvorrichtung mit einer Unterbrechungsabnormalität gehört; dann wird die Unterbrechungsabnormalität in eine Stromaufwärts-Schaltvorrichtungs-Unterbrechungsabnormalität oder eine Stromabwärts-Schaltvorrichtungs-Unterbrechungsabnormalität kategorisiert und wird im RAM-Speicher RMEM gespeichert; danach folgt dem Schritt 423b der Schritt 424b.
-
Der Schritt 424a ist ein Bestimmungsschritt, in welchem bestimmt wird, ob die Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 das Übermaßspannungs-Abnormalitäts-Detektionssignal erzeugt hat oder nicht; in dem Fall, bei dem eine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 424a der Schritt 424b; in dem Fall, bei dem keine Abnormalität auftritt, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt dem Schritt 424a der Betriebsstoppschritt 410b. Im Schritt 424b wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS eine vorbestimmte Zeit lang erzeugt und nachdem die Detektionsspannung fällt, folgt dem Schritt 424b der Schritt 425a.
-
Im Schritt 425a wird bestimmt, ob die Detektionsspannung der Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 auf die Minimalspannung der Fahrzeugbatterie 102 oder niedriger gefallen ist oder nicht; in dem Fall, bei dem die Detektionsspannung der Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 gleich ist oder niedriger als die Minimalspannung der Fahrzeugbatterie 102, wird das Bestimmungsergebnis „JA“ und dann folgt dem Schritt 425a der Schritt 425b; in dem Fall, bei dem die Detektionsspannung der Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 nicht die gleiche oder niedriger als die Minimalspannung der Fahrzeugbatterie 102 ist, wird das Bestimmungsergebnis „NEIN“ und dann folgt dem Schritt 425a der Betriebsstoppschritt 410b. In dieser Situation suggeriert die Tatsache, dass im Schritt 425a festgestellt wird, dass die Detektionsspannung der Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 gleich oder niedriger als die Minimalspannung der Fahrzeugbatterie 102 ist, dass die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geöffnet ist oder eine Unterbrechungsabnormalität aufweist. Im Schritt 425b wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließschaltungs-Befehlssignal DS kontinuierlich erzeugt; dann folgt dem Schritt 425b der Betriebsstoppschritt 410b.
-
In jedem der Schritte 424b und 425b, in dem Fall, bei dem irgendeine der Gruppen von Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u oder der Gruppe von Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Kurzschluss-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet, wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließschaltungs-Befehlssignal DS auf das eine davon angewendet, welches die Kurzschluss-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung enthält; in dem Fall, bei dem irgendeiner der Gruppe der Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Gruppe der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Unterbrechungsabnormalitäts-Schaltvorrichtung enthält, wird das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS an die eine derselben angelegt, welche die Unterbrechungsabnormalitäts-Schaltvorrichtung nicht beinhaltet.
-
Im Betriebsstoppschritt 410b implementiert der Mikroprozessor CPU die anderen Steuerprogramme; dann wird beispielsweise innerhalb von 5 ms der Betriebsstartschritt 410a wieder aufgenommen und es wird dann eine Reihe von Steuerprogrammen rekurrent implementiert.
-
(3) Idee und Merkmale von Ausführungsform 1
-
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, wird für den Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 mit Permanentmagnet-Drehmagnetpolen, der integral mit einem Fahrzeugmotor gekoppelt ist und der Dreiphasen-Ankerwicklung zum Erzeugen eines rotierenden Magnetfeldes die Motorsteuereinrichtung 100A gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung mit der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 ausgestattet, der elektrischer Strom durch die Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie 102 einer Spannung unter 60 V Gleichstrom zugeführt wird, mittels der Elektrostromschaltvorrichtung 103 der Rechensteuereinheit 120A für die Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 und der Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200; drei Paare von Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d, die Transistoren sind, mit jedem von denen eine Kommutationsdiode 112f parallel verbunden ist, und der Stromquellenkondensator 111 parallel mit der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 verbunden sind; die vorstehende Rechensteuereinheit 120A ist mit dem Mikroprozessor CPU versehen, der Steuersignale zum Durchführen einer Ein/AusSteuerung der Transistoren erzeugt, um so eine Antriebssteuerung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 und Ladesteuerung der Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie 102 zu implementieren, und der nicht-flüchtige Programmspeicher PMEM, welcher mit dem Mikroprozessor CPU kollaboriert; die vorstehende Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 beinhaltet eine Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 für den Stromquellenkondensator 111, die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202, welche individuell eine Unterbrechungsabnormalität oder eine Kurzschluss-Abnormalität in jedem der vorstehenden Transistoren detektiert, und die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 für elektrische Ströme, welche durch die vorstehenden Ankerwicklungen von zumindest zwei Phasen der drei Phasen fließen, oder eines elektrischen Stroms, der in jeder der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d fließt.
-
Der vorstehende Mikroprozessor CPU erzeugt das Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx (x = U, V oder W) für jede der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und das invertierte PWM-Signal PWNx, welches das invertierte Logiksignal des Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx ist, für jede der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d; die Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d sind mit den jeweiligen Wicklungen der U-, V- und W-Phase verbunden, die zueinander 120° Phasendifferenz aufweisen, im vorstehenden Dreiphasen-Wechselstrommotor 101.
-
Der vorstehende Mikroprozessor CPU beinhaltet weiter das Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und das Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124; das vorstehende Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 erzeugt das obere Erststufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux0 in der Verzögerungszeit ΔT, nachdem das vorstehende Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx erzeugt wird; das vorstehende obere Schließbefehlssignal Ux0 treibt zum Schließen die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u mittels der oberen Auswahlschaltung 130u und der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 an; das vorstehende Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 erzeugt das untere Schließbefehlssignal Dx0 in der Verzögerungszeit ΔT, nachdem das vorstehende invertierte PWM-Signal PWNx erzeugt wird; das vorstehende untere Schließbefehlssignal Dx0 treibt und schließt die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d mittels unterer Auswahlschaltung 130d und der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 an; das vorstehende Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und das vorstehende Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 untersagen, dass die jeweiligen Schließbefehlssignale für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d gleichzeitig erzeugt werden.
-
Jedes der vorstehenden Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und vorstehenden Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 sind durch ein SoftwareMittel konfiguriert, dessen Verarbeitung durch den Mikroprozessor CPU durchgeführt wird.
-
Die vorstehende Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 beinhaltet den oberen Penetrations-Verhinderungs-Timer 142u und den unteren Penetrations-Verhinderungs-Timer 142d; die Penetrations-Verhinderungs-Timer sind Hardware-Mittel, welche untersagen, dass die jeweiligen Schließbefehlssignale für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d gleichzeitig erzeugt werden; in Reaktion auf das aus der Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 eingegebene Abnormalitäts-Detektionssignal ER erzeugt weiterhin der vorstehende Mikroprozessor CPU das obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO oder das obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO und das untere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO, die jeweils auf eine Übermaßstrom-Abnormalität antworten, oder erzeugt das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS, von denen jedes auf eine Übermaßspannungs-Abnormalität antwortet; das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO, welches das obere Schließbefehlssignal Ux0 ersetzt, wird an der vorstehenden oberen Auswahlschaltung 130u eingegeben, so dass alle der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u auf einmal geschlossen oder geöffnet werden, durch die Vermittlung der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140; das vorstehende untere Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS oder das vorstehende untere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO, welches das untere Schließbefehlssignal Dx0 ersetzt, wird an der vorstehenden unteren Auswahlschaltung 130d eingegeben, so dass alle der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d auf einmal geschlossen oder geöffnet werden, durch die Vermittlung der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140.
-
Im Falle des vorstehenden oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO wird das Auftreten des durch die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 erzeugten Übermaßstrom-Abnormalitäts-Detektionssignals zeitweilig gespeichert und werden alle vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und alle der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d abgeschaltet; somit, nachdem der Übermaßstromzustand aufgehoben ist, werden der vorstehende zeitweilige Speicher und das vorstehende obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO aufgehoben; die gemeinsame Auswahlschaltung 210 wird für die Frontstufenbereiche der vorstehenden oberen Auswahlschaltung 130u und der vorstehenden unteren Auswahlschaltung 130d vorgesehen; im Falle des vorstehenden oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals US werden alle vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u in Reaktion auf das durch die Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 erzeugte Übermaßspannungs-Abnormalitäts-Detektionssignal zum Schließen angetrieben; die vorstehende Auswahlschaltung 210 schaltet alle der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d ab, um so die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 zu reduzieren; das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS treibt und schließt alle vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d in Reaktion auf das durch die Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 erzeugte Übermaßspannungs-Abnormalitäts-Detektionssignal; die vorstehende Auswahlschaltung 210 schaltet alle vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u ab, um so die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 zu unterdrücken; in Reaktion auf das durch die vorstehende Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 erzeugte Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionssignal wählt der vorstehende Mikroprozessor CPU das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS aus; in dem Fall, bei dem irgendeine aus der Gruppe der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Gruppe der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Unterbrechungs-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet, wird das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS an die eine derselben angelegt, welche die Unterbrechungsabnormalitäts-Schaltvorrichtung nicht enthält; in dem Fall, bei dem irgendeine der Gruppe der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der Gruppe der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d eine Kurzschluss-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet, wird das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS auf die eine derselben angewendet, welche die Kurzschluss-Abnormalitäts-Schaltvorrichtung beinhaltet.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 2 zitierten Erfindung, wird irgendeines vom oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US und dem unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS durch den Mikroprozessor CPU erzeugt, abhängig davon, ob die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung eine Unterbrechungsvorrichtungs-Abnormalität oder eine Kurzschluss-Vorrichtungs-Abnormalität aufweist, oder ob die Stromabwärts-Schaltvorrichtung eine Unterbrechungsvorrichtungs-Abnormalität oder eine Kurzschlussvorrichtungs-Abnormalität aufweist.
-
Entsprechend wird eine Charakteristik demonstriert, dass selbst in einem Fall, bei dem irgendeine der Gruppe von Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen oder der Gruppe von Stromabwärts-Schaltvorrichtungen einer Unterbrechungs-Abnormalitätsvorrichtung oder eine Kurzschluss-Abnormalitätsvorrichtung beinhaltet, das obere Dreiphasen- oder unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal wirksam gemacht wird, um so zu unterdrücken, dass eine Übermaßspannung auftritt, so dass eine Expansion von Übermaßspannungs-Vorrichtungsbruch in der Niederspannungssystem-Elektrostrom-Umwandlungseinheit verhindert werden kann. Die später beschriebene Ausführungsform 2 demonstriert dieselbe Charakteristik.
-
Die vorstehende Auswahlschaltung 210 weist die Kurzschluss-Signalbefehlsignal-Prioritätsschaltung 212 auf, die der vorstehenden Übermaßspannungs-Abnormalität Priorität gibt, wenn sie auftritt, und das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS ermöglicht, selbst in dem Zeitraum, in welchem aufgrund des Speicherns des Auftretens der vorstehenden Übermaßstrom-Abnormalität das vorstehende obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO erzeugt wird.
-
Wie oben beschrieben, wird gemäß der in Anspruch 3 zitierten Erfindung eine Kurzschluss-Befehlssignal-Prioritätsschaltung bereitgestellt, welche dem oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal oder dem unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal Priorität gibt über das obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO.
-
Entsprechend, in dem Fall, bei dem aufgrund des Anlegens des oberen und unteren Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignals UDO eine Übermaßspannungs-Abnormalität auftritt, wird die zeitweilige Speicherung des Übermaßstrom-Abnormalitätszustands aufgehoben und wird das unmittelbare Anlegen des Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals implementiert, um so zu unterdrücken, dass eine Übermaßspannung auftritt, so dass ein Übermaßspannungsvorrichtungsbruch in der Niederspannungssystem-Elektrostrom-Umwandlungseinheit verhindert werden kann. Auch Ausführungsform 2 demonstriert dieselbe Charakteristik.
-
Die vorstehende Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 bestimmt, ob eine Kurzschluss-Abnormalität existiert oder nicht, in der, obwohl das Öffnungsbefehlssignal jedem der drei Paare der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d zugeführt wird, irgendeine davon geschlossen wird, und ob eine Unterbrechungsabnormalität existiert oder nicht, in welcher, obwohl das Schließbefehlssignal jedem der drei Paare der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d bereitgestellt wird, irgendeine davon geöffnet ist; es werden die obere Vorrichtungs-Kurzschliess-Detektions-Speicherschaltung 205u, welche die vorstehende Kurzschluss-Abnormalität in irgendeiner der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u speichert, wenn sie detektiert wird, und dann das untere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO erzeugt, und die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d, welche die vorstehende Kurzschluss-Abnormalität in irgendeiner der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d speichert, wenn sie detektiert wird, vorgesehen, und dann das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO erzeugt; das Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux1, welches das Ausgangssignal der vorstehenden oberen Auswahlschaltung 130u ist, antwortet auf das Auftreten des vorstehenden oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO und daher wird das Schließbefehlssignal aufgehoben; das Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx1, welches das Ausgangssignal der vorstehenden unteren Auswahlschaltung 130d ist, antwortet auf das Auftreten des vorstehenden unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO und daher wird das Schließbefehlssignal aufgehoben.
-
Wie oben beschrieben, erzeugt gemäß der in Anspruch 4 zitierten Erfindung die obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung oder die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung, welche auf das durch die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit erzeugte Detektionssignal antwortet, das unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO oder das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO, so dass das Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux1 oder das untere Schließbefehlssignal Dx1 aufgehoben wird.
-
Daher wird eine Charakteristik demonstriert, dass eine obere und untere Kurzschluss-Verhinderungsverarbeitung unmittelbar durchgeführt werden kann, bevor der Mikroprozessor eine Abschaltverarbeitung für das Verhindern einer oberen und unteren Kurzschlussschaltung, in Reaktion auf das Abnormalitäts-Detektionssignale ER aus der Abnormalitätsüberwachungseinheit durchführt. Ausführungsform 2 demonstriert auch dieselbe Charakteristik.
-
Bevor der vorstehende Mikroprozessor CPU seinen Betrieb stoppt, werden die Kurzschluss-Speicherinformationsteile in der vorstehenden oberen Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u und der vorstehenden unteren Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d ausgelesen und werden dann an den nicht-flüchtigen Datenspeicher DMEM gesendet und dort gespeichert; wenn der vorstehende Mikroprozessor CPU seinen Betrieb startet, werden die in dem vorstehenden Datenspeicher DMEM gespeicherten Kurzschluss-Speicherinformationsteile wieder an die vorstehende obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u und die vorstehende untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d gesendet.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 5 zitierten Erfindung, bevor der Mikroprozessor seinen Betrieb stoppt, werden Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung und der unteren Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung in den nicht-flüchtigen Datenspeicher gesendet und dort gesendet; wenn der Mikroprozessor seinen Betrieb startet, werden die Kurzschluss-Speicherinformationsteile wieder hergestellt und an die obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung und die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung gesendet.
-
Entsprechend wird eine Charakteristik demonstriert, dass die Umschaltsteuerung der Schaltvorrichtungen, welche den vergangenen Abnormalitätszustand reflektiert, durchgeführt wird unmittelbar nach dem Starten des Antriebs, so dass das gleichzeitige Schließen der oberen und unteren Schaltvorrichtungen daran gehindert werden kann, die Schaltvorrichtungen zu beschädigen. Ausführungsform 2 demonstriert auch dieselbe Charakteristik.
-
Die Steuerstromquellenschaltung 114, welche die stabilisierte Steuerspannung Vcc der vorstehenden Rechensteuereinheit 120A zuführt, beinhaltet die Herunterstufschaltung 114a, die mit elektrischem Strom durch die vorstehende Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie 102 versorgt wird, mittels der Elektrostromschaltvorrichtung 103, und der in Reihe mit der Herunterstufschaltung 114a verbundenen stabilisierten Stromquellenschaltung 114b; die vorstehende stabilisierte Stromquellenschaltung 114b ist mit der extern verbundenen Hilfsbatterie 12 verbunden, mittels der Stromquellenschaltvorrichtung 208, die eine Reversfluss-Verhinderungsfunktion aufweist; die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 werden zum Schließen in Reaktion auf den Betrieb der Stromquellenschalter 13 angetrieben, die geschlossen wird, wenn das Fahren des Fahrzeugs gestartet wird; wenn die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen werden und die vorstehende stabilisierte Stromquellenschaltung 114b die vorstehende Steuerspannung Vcc erzeugt, startet der vorstehende Mikroprozessor CPU seinen Steuerbetrieb.
-
Der vorstehende Mikroprozessor CPU ist mit der CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 versehen, welche durch einen Wachhund-Timer typisiert ist und die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 erzeugt das Ausgangserlaubnissignal OUTE, während der vorstehende Mikroprozessor CPU normal arbeitet; aufgrund des Effekts des vorstehenden Ausgangserlaubnissignals OUTE wird die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 geschlossen und wird der Schließzustand selbst-gehalten; wenn der vorstehende Stromquellenschalter 13 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 geöffnet werden und daher der vorstehende Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 elektrischen Strom in einem Null-Last-Rotationszustand erzeugt, erzeugt der vorstehende Mikroprozessor CPU weiter das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS, unabhängig davon, ob die Stromerzeugungsspannung oder nicht, und wenn die Drehzahl des vorstehenden Fahrzeugmotors auf eine bestimmte Schwellenwertdrehzahl oder niedriger fällt, stoppt der Mikroprozessor CPU autonom und daher wird die Erzeugung des vorstehenden Ausgangserlaubnissignals OUTE angehalten, so dass die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 geöffnet wird; die vorstehende Schwellenwertdrehzahl ist ein gemessener statistischer Wert, der aus zwei oder mehr Proben erhalten wird, bei welchen die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 niedriger als 60 V Gleichstrom unter einem lastfreien Drehzustand ist, wo die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103, die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d alle geöffnet sind.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 6 zitierten Erfindung, führt der Mikroprozessor CPU seinen Steuerbetrieb durch, basierend auf der durch die stabilisierte Stromquellenschaltung erzeugten Steuerspannung Vcc, welche mit der Fahrzeugbatterie arbeitet, um einen Motor anzutreiben, und der Hilfsbatterie zum Durchführen von Steuerung, als einer Stromquelle; wenn der Mikroprozessor normal arbeitet, wird die Zufuhr elektrischen Stroms aus der Hilfsbatterie kontinuierlich durch das Ausgangserlaubnissignal selbst gehalten; wenn sowohl der Stromquellenschalter als auch die elektrische Stromumschaltvorrichtung geöffnet werden und daher der Dreiphasen-Wechselstrommotor elektrischen Strom in einem lastfreien Drehmomentzustand erzeugt, erzeugt der Mikroprozessor das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal und das Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal so, dass die Stromerzeugungsspannung unterdrückt wird und nachdem die Motordrehzahl gesenkt ist, stoppt der Mikroprozessor autonom.
-
Entsprechend, weil, während das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal während einer lastfreien Rotationsperiode erzeugt wird, kann der Mikroprozessor stabil mit der Hilfsbatterie als einer Stromquelle arbeiten, unabhängig vom Wert der Stromerzeugungsspannung des Dreiphasenmotors; somit wird eine Charakteristik demonstriert, dass die Erzeugung des Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignals aufrecht erhalten werden kann, bis die Motordrehzahl für autonomes Stoppen genug gesenkt ist.
-
Ausführungsform 2
-
(1) Detaillierte Beschreibung von Konfiguration und Betrieb
-
Nachfolgend wird eine Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Ein Satz von 5A und 5B ist ein Blockdiagramm, das die Gesamtschaltung einer Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das einen Teil der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. In jeder der Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben oder ähnlichen Bereiche; die Motorsteuereinrichtung 100A in der vorstehenden Ausführungsform 1 wird als eine Motorsteuereinrichtung 100B in Ausführungsform 2 repräsentiert und der Großbuchstabe an der letzten Position jedes der Bezugszeichen bezeichnet die Unterscheidung zwischen den Ausführungsformen.
-
In 5A und 5B sind die Hauptdifferenzen zwischen 5A und 5B und 1A und 1B nur die Tatsache, dass eine Nachstufen-Auswahlschaltung 150, die in 6 repräsentiert ist, zwischen der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 und der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 in den 1A und 1B hinzugefügt ist und die Tatsache, dass die Rechensteuereinheit 120A in 1A in 5A als eine Rechensteuereinheit 120B konfiguriert ist. 6 repräsentiert die Detailkonfiguration der hinzugefügten Nachstufen-Auswahlschaltung 150.
-
In 6 ist eine in der Nachstufen-Auswahlschaltung 150 enthaltene obere Auswahlschaltung 153u eine ODER-Schaltvorrichtung, die die ODER-Ausgabe G des Zwischensignals E und das invertierte Logiksignal des durch die Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 erzeugten oberen Schließbefehlssignals Ux2 erzeugt, und ist eine in der Nachstufen-Auswahlschaltung 150 enthaltene untere Auswahlschaltung 153d eine ODER-Schaltvorrichtung, welche den ODER-Ausgang M eines Zwischensignals F und das invertierte Logiksignal des durch die Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 erzeugten unteren Schließbefehlssignals Dx2 erzeugt; eine Kurzschluss-Verhinderungsschaltung 156 erzeugt ein Zwischensignal Q, welches die UND-Ausgabe der ODER-Ausgabe G und der ODER-Ausgabe M erzeugt.
-
Eine obere Verteilungsschaltung 154u, welche das Zwischensignal E erzeugt, ist eine UND-Schaltungsvorrichtung, deren eine Eingabe das invertierte Logiksignal des durch die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 erzeugten Ausgangserlaubnissignals OUTE ist und deren andere Eingabe das Ausgangssignal einer Niederprioritätsschaltung 155 ist, welches die UND-Ausgabe des invertierten Logiksignals des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO erzeugt, welches durch die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d erzeugt wird, und das Logiksignal des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO, welches durch die obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u erzeugt wird.
-
Eine untere Verteilungsschaltung 154d, welche das Zwischensignal F erzeugt, ist ein UND-Schaltungsvorrichtung, deren eine Eingabe das invertierte Logiksignal des durch die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 erzeugten Ausgangserlaubnissignals OUTE ist und deren andere Eingabe das invertierte Logiksignal des durch die obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 305u erzeugten unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO ist.
-
Eine obere Umkehrkopplungsschaltung 151u erzeugt eine ODER-Ausgabe J des invertierten Logiksignals der ODER-Ausgabe G und des Zwischensignals Q und erzeugt dann ein Endstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux3 durch Vermittlung eines Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timers 152u. Eine untere Umkehr-Kopplungsschaltung 151d erzeugt eine ODER-Ausgabe K des invertierten Logiksignals der ODER-Ausgabe M und Zwischensignals Q und erzeugt dann ein Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx3 durch die Vermittlung eines Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timers 152d.
-
Sowohl der Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152u als auch der Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152d ist ein Hardware-Timer, dessen Ausgangssignal-Logikpegel sich in einer vorbestimmten Verzögerungszeit ΔT von H zu L ändert, nachdem der Logikpegel des Eingangssignals desselben sich von H zu L ändert und der Ausgangssignal-Logikpegel davon sich von L zu H ändert, wenn der Logikpegel des Eingangssignals desselben sich von L zu H ändert.
-
Jedes der Erststufen-Oberschließ-Befehlssignale Ux0 und des Mittelstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux1 ist ein positives Logiksignal und wenn der Logikpegel desselben H ist, wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u angetrieben, durch jedes derselben zu schließen; im Gegensatz dazu ist jedes des Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux2 und des Endstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux3 ein Negativ-Logiksignal und wenn der Logikpegel desselben L ist, wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u angetrieben, durch jedes derselben zu schließen.
-
Ähnlich ist jedes des Erststufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx0 und des Mittelstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx1 ein positives Logiksignal und wenn der Logikpegel desselben H ist, wird die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d angetrieben, durch jedes derselben zu schließen; im Gegensatz dazu ist sowohl das Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx2 als auch das Endstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx3 ein negatives Logiksignal und wenn der Logikpegel derselben L ist, wird die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d angetrieben, durch jedes derselben zu schließen.
-
7A ist eine erläuternde Tabelle, welche die Logikliste des Ersthälften-Eingabe- und Ausgabesignale einer Nachstufen-Auswahlschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert und repräsentiert die Logikänderungen der Signale in der ersteren Hälfte der Nachstufen-Auswahlschaltung 150. 7B ist eine erläuternde Tabelle, welche die Logikliste Letzt-Hälften-Eingabe- und Ausgabesignale der Nachstufen-Auswahlschaltung in der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung repräsentiert, und repräsentiert die Logikänderungen der Signale in der letzteren Hälfte der Nachstufen-Auswahlschaltung 150.
-
In
7A, weil, wenn der Logikpegel des Ausgangserlaubnissignals OUTE H ist, werden die Logikpegel der Zwischensignale E und F als L bestimmt, wenn die Beziehung zwischen den ODER-Ausgängen G und M und den Schließbefehlssignalen durch die Gleichungen unten ausgedrückt.
-
Wenn jedoch der Logikpegel des Ausgangserlaubnissignals OUTE L ist, ändern sich die ODER-Ausgänge G und M in Übereinstimmung mit den Logikpegeln der Zwischensignale E bzw. F und es wird ein Dreiphasen-Kurzschließen der Oberarmvorrichtungen oder der Unterarmvorrichtungen durchgeführt, für welche das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO oder das unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO nicht erzeugt wird. In dieser Hinsicht jedoch, wenn weder das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO noch das untere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO erzeugt wird, wird das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal für die Unterarmvorrichtung erzeugt; wenn sowohl das obere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal UOO als auch das untere Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignal DOO erzeugt werden, werden die Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignale für die Oberarm- und Unterarmvorrichtungen nicht erzeugt.
-
In 7B sind die ODER-Ausgänge G und M bzw. die ODER-Ausgänge J und K wechselseitig und logisch invertiert; als Ergebnis koinzidieren die Logikbeziehung zwischen dem Nachstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux2 und dem Nachstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx2 und die Logikbeziehung zwischen dem Endstufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux3 und dem Endstufen-Unterschließ-Befehlssignal Dx3 miteinander. Wenn der Logikpegel des Endstufen-Oberschließ-Befehlssignals Ux3 oder des Endstufen-Unterschließ-Befehlssignals Dx3 L ist, wird die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d angetrieben, mittels der oberen Gatterschaltung 113u oder der unteren Gatterschaltung 113d zu schließen.
-
Es kann frei bestimmt werden, ob jede der Logiken einer Reihe der oberen Schließbefehlssignale Ux0, Ux1, Ux2 und Ux3 für die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u Positivlogik oder Negativlogik ist. Wie aus den vorstehenden Erläuterungen für die Reihe der unteren Schließbefehlssignale Dx0, Dx1, Dx2 und Dx3 für die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d klar ist, werden die Logiken derselben auf solche Weise ausgesucht, dass in der aus Hardware gebildeten Nachstufen-Auswahlschaltung 150 das invertierte Logiksignal des Ausgangserlaubnissignals OUTE, welches das gemeinsame Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal ist, das einen Effekt der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder der Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d bereitstellt, an irgendeine der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und der Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d in Übereinstimmung mit dem Befehlssignalzustand des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO oder des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO verteilt, und daher werden die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d daran gehindert, zum gleichzeitigen Schließen angetrieben zu werden.
-
Im Gegensatz dazu erzeugt in der Auswahlschaltung 210 in der vorstehenden 2 der Mikroprozessor CPU das Kurzschließ-Befehlssignal nach vorläufigen Vornehmen einer Unterscheidung zwischen dem oberen Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US und dem unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS; die Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignale sind Befehlssignale, die unter Berücksichtigung ermittelt werden, dass die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d daran gehindert werden, gleichzeitig zu schließen. Jedoch wird es auch ermöglicht, dass der Mikroprozessor CPU ein gemeinsames Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal für die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d erzeugt und eine Auswahlschaltung hinzugefügt wird, welche das gemeinsame Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal an die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d verteilt, in Übereinstimmung mit dem Befehlssignalzustand des oberen Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals UOO oder des unteren Dreiphasen-Abschalt-Zweitbefehlssignals DOO.
-
Als Nächstes, basierend auf den 4A und 4B, die Flussdiagramme der ersten halben Steueroperation bzw. der zweiten halben Steueroperation des Mikroprozessors sind, wird der Betrieb der Motorsteuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung erläutert. Die in 4A und 4B repräsentierten Flussdiagramme sind durch die entsprechenden Motorsteuereinrichtungen gemäß Ausführungsform 1, repräsentiert in den vorstehenden 1A und 1B, und Ausführungsform 2 geteilt; wie oben beschrieben, unterscheidet sich Ausführungsform 2 von Ausführungsform 1 in 1A und 1B nur in Hinsicht auf den Schritt 412d in 4A und den Schritt 429 in 4B.
-
Im Schritt 412d in 4A, weil das Ausgabeerlaubnissignal OUTE in Schritt 412c stoppt, erzeugt die Nachstufen-Auswahlschaltung 150 in 6 das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal für die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d. Als Ergebnis, in einem Fall, bei dem, obwohl der Mikroprozessor CPU gestoppt hat, die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen wird oder der Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 elektrischen Strom erzeugt, wird die Stromquellspannung der Nachstufen-Auswahlschaltung 150 so zugeführt, dass die Dreiphasen-Kurzschließung durchgeführt wird.
-
In dieser Hinsicht jedoch, in dem Fall, bei dem, wenn die Elektrostromschaltvorrichtung 103 geöffnet wird, die durchgeführte Dreiphasen-Kurzschließung die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 senkt und daher wird die Gatterspannung zum Durchführen des Dreiphasen-Kurzschließens reduziert, wird das Dreiphasen-Kurzschließen automatisch abgebrochen. Wenn jedoch aufgrund des Abbrechens der Dreiphasen-Kurzschließung die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 steigt, wird die Dreiphasen-Kurzschließung wieder wirksam und daher wird verhindert, dass eine übermäßige Spannungsabnormalität auftritt, selbst wenn der Mikroprozessor CPU gestoppt worden ist. Dieselbe Konfiguration wird auf den Schritt 429 in 4B angewendet.
-
In jedem der Schritte 412d und 429 wird für die Drei-Phasen-Kurzschließung zum Zeitpunkt, wenn der Mikroprozessor CPU autonom stoppt, während der Stromquellenschalter 13 geöffnet ist, eine Erläuterung gegeben; jedoch ist das Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal, welches durch die Nachstufen-Auswahlschaltung 150 erzeugt wird, wirksam, selbst wenn der Stromquellenschalter 13 geschlossen ist oder selbst wenn aufgrund einer Abnormalität in dem Mikroprozessor CPU selbst die CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 die Erzeugung des Ausgangserlaubnissignal OUTE stoppt.
-
(2) Geist und Merkmal von Ausführungsform 2
-
Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar, ist für den Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 mit den mit einem Fahrzeugmotor und der Dreiphasen-Ankerwicklung zum Erzeugen eines rotierenden Magnetfelds integral gekoppelten Permanentmagnet-Rotationsmagnetpolen die Motorsteuereinrichtung 100B gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung mit der Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 versehen, die mit elektrischem Strom durch die Niederspannungssystem-Fahrzeugbatterie 102 einer Spannung unter 60 V Gleichstrom versorgt wird, mittels der Elektrostromschaltvorrichtung 103, der Rechensteuereinheit 120B für die Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 und der Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200; drei Paare von Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d, die Transistoren sind, wobei mit jedem davon eine Kommunikationsdiode 112f parallel verbunden ist, und der Stromquellenkondensator 111 parallel mit der vorstehenden Elektrostrom-Umwandlungseinheit 110 verbunden ist; die vorstehende Rechensteuereinheit 120B ist mit dem Mikroprozessor CPU, der Steuersignale zum Durchführen einer Ein/Aus-Steuerung der vorstehenden Transistoren erzeugt, um so die Antriebssteuerung des Dreiphasen-Wechselstrommotors 101 und die Ladesteuerung der vorstehenden Fahrzeugbatterie 102 zu implementieren, und dem nicht-flüchtigen Programmspeicher PMEM, der mit dem Mikroprozessor CPU kollaboriert, versehen; die vorstehende Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 beinhaltet eine Übermaßspannungs-Detektionseinheit 201 für den vorstehenden Stromquellenkondensator 111, die Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202, die individuell eine Unterbrechungsabnormalität oder eine Kurzschließ-Abnormalität in jedem der vorstehenden Transistoren detektiert, und die Übermaßstrom-Detektionseinheit 203 für elektrische Ströme, die in den vorstehenden Ankerwicklungen von zumindest zwei Phasen aus drei Phasen fließen, oder ein elektrischer Strom, der in jeder der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d fließt.
-
Die vorstehende Mikroprozessor CPU erzeugt ein Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx (x = U, V oder W) für jede der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und das invertierte PWM-Signal PWNx, welches das invertierte Logiksignal des vorstehenden Pulsbreiten-Modulationssignals PWMx für jede der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d ist; die Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und die Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d sind mit den jeweiligen Ankerwicklungen der U-, V- und W-Phase verbunden, die zueinander 120° Phasendifferenz aufweisen, im vorstehenden Dreiphasen-Wechselstrommotor 101.
-
Der vorstehende Mikroprozessor CPU beinhaltet weiter das Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und das Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124; das vorstehende Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 erzeugt das obere Schließbefehlssignal Ux0 in der Verzögerungszeit ΔT, nachdem das vorstehende Pulsbreiten-Modulationssignal PWMx erzeugt ist; das vorstehende obere Schließbefehlssignal Ux0 treibt zum Schließen der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u mittels der oberen Auswahlschaltung 130u und der Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 an; das vorstehende Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 erzeugt das untere Schließbefehlssignal Dx0 in der Verzögerungszeit ΔT, nachdem das vorstehenden invertierte PWM-Signal PWMx erzeugt ist; das vorstehende untere Schließbefehlssignal Dx0 treibt zum Schließen die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d mittels der unteren Auswahlschaltung 130d und der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 an; das vorstehende Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 122 und das vorstehende Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittel 124 untersagen, dass die jeweiligen Schließbefehlssignale für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d gleichzeitig erzeugt werden.
-
Jedes des vorstehenden Oberseiten-Penetrations-Verhinderungsmittels 122 und des vorstehenden Unterseiten-Penetrations-Verhinderungsmittels 124 ist durch ein Software-Mittel konfiguriert, dessen Verarbeitung durch den vorstehenden Mikroprozessor CPU durchgeführt wird.
-
Die vorstehende Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 beinhaltet den oberen Penetrations-Verhinderungs-Timer 142u und den unteren Penetrations-Verhinderungs-Timer 142d; die Penetrations-Verhinderungs-Timer sind Hardware-Mittel, die die entsprechenden Schließbefehlssignale für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d daran hindern, gleichzeitig erzeugt zu werden; in Reaktion auf das aus der vorstehenden Abnormalitäts-Überwachungseinheit 200 eingegebene Abnormalitäts-Detektionssignal ER erzeugt der vorstehende Mikroprozessor CPU weiter das obere und untere Sechsphasen-Abschalt-Befehlssignal UDO oder das obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UOO und das untere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO, die alle auf eine übermäßige Stromabnormalität reagieren, oder erzeugt das Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das unteren Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS, die beide auf eine übermäßige Spannungsabnormalität antworten; das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende obere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal UO, welches das vorstehende obere Erststufen-Oberschließ-Befehlssignal Ux0 ersetzt, wird an der vorstehenden oberen Auswahlschaltung 130u eingegeben, so dass alle vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u auf einmal geschlossen oder geöffnet werden, durch die Vermittlung der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140; das vorstehende untere Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS oder das vorstehende untere Dreiphasen-Abschalt-Erstbefehlssignal DO, welches das vorstehende untere Schließbefehlssignal Dx0 ersetzt, wird an der vorstehenden unteren Auswahlschaltung 130d eingegeben, so dass alle vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtungen 112d auf einmal geschlossen oder geöffnet werden, durch die Vermittlung der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140.
-
Die Steuerstromquellschaltung 114, welche die stabilisierte Steuerspannung Vcc an die vorstehende Rechensteuereinheit 120B liefert, beinhaltet die Herunterstufschaltung 114a, welcher elektrischer Strom durch die vorstehende Fahrzeugbatterie 102 zugeführt wird, mittels der vorstehenden Elektrostromschaltvorrichtung 103 und der mit der Herunterstufschaltung 114a in Reihe verbundenen stabilisierten Stromquellschaltung 114b; die vorstehende stabilisierte Stromquellenschaltung 114b ist mit der extern verbundenen Hilfsbatterie 12 verbunden, mittels der Stromquellenschaltvorrichtung 208, die eine Reversfluss-Verhinderungsfunktion beinhaltet; die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 werden zum Schließen angetrieben, in Reaktion auf den Betrieb des Stromquellenschalters 13, der geschlossen wird, wenn das Fahren des Fahrzeugs gestartet wird; in Reaktion auf die Tatsache, dass die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 geschlossen ist und die vorstehende stabilisierte Stromquellenschaltung 114b die vorstehenden Steuerspannung Vcc erzeugt, startet der vorstehende Mikroprozessor CPU seinen Steuerbetrieb.
-
Der vorstehende Mikroprozessor CPU wird mit der CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209, die durch einen Wachhund-Timer typisiert ist, versehen; die vorstehende CPU-Betriebsdetektionsschaltung 209 erzeugt das Ausgangserlaubnissignal OUTE, während der vorstehende Mikroprozessor CPU normal arbeitet; aufgrund des Effekts des vorstehenden Ausgabeerlaubnissignals OUTE wird die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 geschlossen und wird der Schließzustand selbsthaltend; wenn der vorstehende Stromquellenschalter 13 und die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103 geöffnet werden und daher der vorstehende Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 elektrischen Strom in einen Nichtbelastungs-Rotationszustand erzeugt, erzeugt der vorstehende Mikroprozessor CPU weiterhin das vorstehende Ober-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal US oder das vorstehende Unter-Dreiphasen-Kurzschließ-Befehlssignal DS unabhängig vom Wert der Stromerzeugungsspannung, und wenn die Drehzahl des vorstehenden Fahrzeugmotors auf eine bestimmte Schwellenwertdrehzahl oder niedriger abfällt, stoppt der Mikroprozessor CPU autonom und daher wird die Erzeugung des vorstehenden Ausgangserlaubnissignals OUTE gestoppt, so dass die vorstehende Stromquellenschaltvorrichtung 208 geöffnet wird; die vorstehende Schwellenwertdrehzahl ist ein gemessener statistischer Wert, der aus zwei oder mehr Abtastungen erhalten wird, zu welchen die Stromerzeugungsspannung des vorstehenden Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 niedriger als 60 V Gleichstrom unter einem Nichtbelastungs-Drehzustand wird, wo die vorstehende Elektrostromschaltvorrichtung 103, die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d alle geöffnet sind.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 6 zitierten Erfindung, führt der Mikroprozessor CPU seinen Steuerbetrieb durch, basierend auf der durch die stabilisierte Stromquellenspannung erzeugten Steuerspannung Vcc, welche mit der Fahrzeugbatterie zum Antreiben eines Motors und der Hilfsbatterie zum Durchführen von Steuerung als einer Stromquelle arbeitet und wenn der Mikroprozessor normal arbeitet, wird die Zufuhr von elektrischem Strom aus der Hilfsbatterie kontinuierlich durch das Ausgangserlaubnissignal selbst gehalten; wenn sowohl der Stromquellenschalter als auch die elektrische Stromschaltvorrichtung geöffnet werden und daher der Dreiphasen-Wechselstrommotor elektrischen Strom in einem Nichtbelastungs-Rotationszustand erzeugt, erzeugt der Mikroprozessor das obere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal oder das unteren Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal, um so die Stromerzeugungsspannung zu unterdrücken und nachdem die Motordrehzahl gesenkt ist, stoppt der Mikroprozessor autonom.
-
Entsprechend, weil, während das Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal während einer Nichtbelastungs-Rotationsperiode erzeugt wird, der Mikroprozessor mit der Hilfsbatterie stabil arbeiten kann als einer Stromquelle unabhängig vom Wert der Stromerzeugungsspannung des Dreiphasenmotors; somit wird eine Charakteristik demonstriert, dass die Erzeugung des Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignals aufrecht erhalten kann, bis die Motordrehzahl genügend gesenkt ist, um autonom zu stoppen. Diese Charakteristik ist die gleiche wie diejenige von Ausführungsform 1.
-
Die Nachstufen-Auswahlschaltung 150 ist an der Nachstufenposition der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 vorgesehen; wenn das vorstehende Ausgangserlaubnissignal OUTE nicht erzeugt wird, erzeugt die vorstehende Nachstufen-Auswahlschaltung 150 das obere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal E oder das unteren Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal F für alle der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112u und der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtungen 112d je nachdem, so dass, wenn der vorstehende Mikroprozessor CPU nicht arbeitet, die Erzeugungsspannung des vorstehenden Dreiphasen-Wechselstrommotor 101 daran gehindert wird, übermäßig hoch zu werden.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 7 zitierten Erfindung, wenn das Ausgangserlaubnissignal zu Detektieren des Betriebszustands des Mikroprozessors nicht funktioniert, erzeugt die Nachstufen-Auswahlschaltung das Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal.
-
Somit wird eine Charakteristik demonstriert, dass die Stromerzeugungsspannung des Dreiphasen-Wechselstrommotors, welche durch autonomen Betrieb des Fahrzeugmotors oder Hangabwärts-Trägheitsantrieb des Fahrzeugs beim Fahren erzeugt wird, der Steuerbetrieb des Mikroprozessors gestoppt ist oder während der Betrieb des Mikroprozessors gestoppt ist, unterdrückt wird, so dass der Übermaß-Spannungsbruch der Schaltungskomponenten daran gehindert wird, aufzutreten.
-
In dem Fall, bei dem die Drehzahl des Dreiphasen-Wechselstrommotors sinkt und daher die Dreiphasen-Kurzschließung nicht mit der Stromerzeugungsspannung derselben durchgeführt werden kann, veranlasst die Stromerzeugungsspannung in diesem Zustand nicht einen Übermaßspannungsbruch der Schaltungskomponenten, selbst wenn alle der oberen und unteren Stromabwärts-Schaltvorrichtungen geöffnet sind; jedoch, wenn aufgrund der Freigabe der Dreiphasen-Kurzschließung die Stromerzeugungsspannung steigt und daher die Dreiphasen-Kurzschließung durchgeführt werden kann, unterdrückt die Dreiphasen-Kurzschließung wieder die Stromerzeugungsspannung.
-
Darüber hinaus wird eine Charakteristik demonstriert, dass, während der Mikroprozessor arbeitet, der Mikroprozessor das Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal oder das Sechsphasen-Abschaltbefehlssignal erzeugt, um so die Belastung auf die Hardware zu reduzieren und wenn der Betrieb des Mikroprozessors gestoppt ist, erzeugt die Hardware nur ein einfaches Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal, so dass eine Dualsystemsteuerung durchgeführt werden kann.
-
Das Kurzschluss-Abnormalitätsdetektionssignal für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d, welches durch die vorstehende Vorrichtungs-Abnormalitäts-Detektionseinheit 202 detektiert wird, wird in der oberen Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u oder der unteren Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d gespeichert; wenn die vorstehende obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205u oder die vorstehende untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d den Kurzschlusszustand der vorstehenden Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder der vorstehenden Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d gespeichert hat, erzeugt die vorstehende Nachstufen-Auswahlschaltung 150 das vorstehende obere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal E oder das vorstehende untere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal F für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u oder die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d, in welcher eine Kurzschluss-Abnormalität aufgetreten ist.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 8 zitierten Erfindung, wenn die obere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung oder die untere Vorrichtungs-Kurzschluss-Detektions-Speicherschaltung 205d den Kurzschlusszustand der Stromaufwärts-Schaltvorrichtung oder der Stromabwärts-Schaltvorrichtung gespeichert hat, erzeugt die Nachstufen-Auswahlschaltung das obere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal oder das untere Dreiphasen-Kurzschließbefehlssignal für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung oder die Stromabwärts-Schaltvorrichtung, in der eine Kurzschluss-Abnormalität aufgetreten ist.
-
Somit wird eine Charakteristik demonstriert, dass das Auftreten einer Übermaßspannungs-Abnormalität verhindert werden kann, während eine obere und untere Kurzschluss-Abnormalität daran gehindert wird, aufzutreten.
-
Die vorstehende Nachstufen-Auswahlschaltung 150 beinhaltet den Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152u und den Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152d. Der Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152u und der Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152d sind Hardware-Mittel, welche die entsprechenden Schließbefehlssignale für die vorstehende Stromaufwärts-Schaltvorrichtung 112u und die vorstehende Stromabwärts-Schaltvorrichtung 112d daran hindern, gleichzeitig erzeugt zu werden; in dem Fall, bei dem der vorstehende Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152u und der vorstehende Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer 152d vorgesehen sind, werden der vorstehende Obere Penetrations-Verhinderungs-Timer 142u und der vorstehende untere Penetrations-Verhinderungs-Timer 142d, die in der vorstehenden Penetrations-Verhinderungsschaltung 140 vorgesehen sind, entfernt.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der in Anspruch 9 zitierten Erfindung, werden der obere Penetrations-Verhinderungs-Timer und der untere Penetrations-Verhinderungs-Timer, die in der Frontstufen-Penetrations-Verhinderungsschaltung vorgesehen sind, entfernt, und der Oberseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer und der Unterseiten-Zweitpenetrations-Verhinderungs-Timer sind als Ersatz dafür in der Nachstufen-Auswahlschaltung vorgesehen.
-
Somit wird eine Charakteristik demonstriert, das an den Positionen unmittelbar in der Umgebung der oberen Gatterschaltung und der unteren Gatterschaltung, welche die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung bzw. die Stromabwärts-Schaltvorrichtung antreiben, ein fehlerhafter Betrieb, der durch Rauschen verursacht wird, daran gehindert wird, gleichzeitig die Stromaufwärts-Schaltvorrichtung und die Stromabwärts-Schaltvorrichtung zu schließen.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Motorsteuereinrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 beschränkt; im Schutzumfang innerhalb des Geists der vorliegenden Erfindung können die Konfigurationen von Ausführungsform 1 und 2 angemessen miteinander kombiniert werden, können partiell modifiziert werden oder können partiell weggelassen werden.
