DE112015001718B4 - Steuereinrichtung und Steuerverfahren für einen Elektromotor - Google Patents

Steuereinrichtung und Steuerverfahren für einen Elektromotor Download PDF

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Abstract

Steuereinrichtung (150) für einen Elektromotor (130), ein erstes Energieversorgungssystem und ein zweites Energieversorgungssystem enthaltend, die jeweils aus einem Wechselrichter (1) und Spulen (2) entsprechend einer Vielzahl von Phasen bestehen, wobei die Steuereinrichtung (150) Erfassungswerte von Strömen in dem ersten und zweiten Energieversorgungssystemen empfängt und Steuersignale an die Wechselrichter (1) jedes des ersten und zweiten Energieversorgungssysteme ausgibt, wobei die Steuereinrichtung (150) gestaltet ist um auszuführen:eine erste Diagnoseverarbeitung zum Erfassen eines Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die unter Energieversorgungssteuerung stehen; undeine zweite Diagnoseverarbeitung zum Erfassen eines Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die nicht unter Energieversorgungssteuerung stehen, und wobei,wenn die Steuereinrichtung (150) eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem durch Ausführen der ersten Diagnoseverarbeitung erfasst, führt die Steuereinrichtung (150) die zweite Diagnoseverarbeitung auf dem ersten Energieversorgungssystem durch,wenn die Steuereinrichtung (150) keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem durch Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung erfasst, führt die Steuereinrichtung (150) die zweite Diagnoseverarbeitung auf dem zweiten Energieversorgungssystem aus, undwenn die Steuereinrichtung (150) dann eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst, indem sie die zweite Diagnoseverarbeitung ausführt, startet die Steuereinrichtung (150) die Energieversorgungssteuerung über das erste Energieversorgungssystem neu.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen Elektromotor, ausgestattet mit mehreren Energieversorgungssystemen, die jeweils einen Wechselrichter und Spulen entsprechend mehrere Phasen umfassen, und auf ein Steuerverfahren hierfür.
  • STAND DER TECHNIK
  • Das Patentdokument 1 offenbart eine Steuereinheit für einen Wechselstrom-Elektromotor, die eine Spannung von einer Gleichstromquelle an einen Mehrphasen-Wechselstrommotor mit Hilfe einer Vielzahl von Leistungswandlern anlegt. Die Steuereinheit umfasst: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Ausgangsstroms von den Leistungswandlern; eine erste Koordinatentransformationseinrichtung zum Transformieren eines Stromerfassungswertes aus einem der Leistungswandler in Koordinaten in einem sich drehenden Koordinatensystem; eine zweite Koordinatentransformationseinrichtung zum Transformieren eines Stromerfassungswertes von dem anderen Leistungswandler in Koordinaten in dem sich drehenden Koordinatensystem; eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines durchschnittlichen Ausgangsstromwertes auf der Basis von Ausgangssignalen aus der ersten und der zweiten Koordinatentransformationseinrichtung; eine Spannungsbefehl-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines repräsentativen Zweiphasen-Spannungsbefehlswertes auf der Basis eines Ausgangs der Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung, eines Anregungsstrom-Befehlswertes und eines Drehmomentstrom-Befehlswertes; eine Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eine Korrektursignals auf der Basis von Ausgängen aus ersten und der zweiten Koordinatentransformationseinrichtung; eine Spannungsbefehl-Korrektureinrichtung zum Erzeugen einer Vielzahl von Zweiphasen-Spannungskorrekturwerten auf der Basis eines Ausgangs aus der Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung und eines Ausgangs aus der Spannungsbefehl-Erzeugungseinrichtung; und eine Vielzahl von Befehlskoordinaten-Transformationseinrichtungen zum Erzeugen eines Dreiphasen-Spannungsbefehls auf der Basis eines Ausgangs aus der Spannungsbefehl-Korrektureinrichtung, wobei ein nicht ausgewogener Strom des Mehrphasen-Wechselstromelektromotors reduziert wird.
  • Patentdokument 2 offenbart eine weitere Steuereinrichtung für einen Elektromotor gemäß dem Stand der Technik.
  • LITERATURVERZEICHNIS
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: Japanisches Patent No. JP 2 614 788 B2
    • Patentdokument 2: Deutsches Patent Nr: DE 10 2012 221 536 A1
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • PROBLEME, DIE VON DER ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
  • Bei dem Elektromotor, der mit mehreren Energieversorgungssystemen ausgestattet ist, die jeweils aus einem Wechselrichter und Spulen entsprechend mehrerer Phasen bestehen, fließt beispielsweise, wenn ein Kurzschluss in einem Energieversorgungssystem auftritt, ein Schleifenstrom mit Hilfe des kurzgeschlossenen Abschnittes und beeinflusst einen Energieversorgungsstrom eines weiteren normalen Energieversorgungssystems, was hier zu einer Abnormität, dass ein Überstrom in dem anderen normalen Energieversorgungssystem fließt, einer Abnormität der Energieversorgungssteuerung und dergleichen führt. Infolge einer derartigen Abnormität kann der Wechselrichter des normalen Energieversorgungssystems gestoppt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts einiger der obigen Probleme gemacht, und dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuereinheit und ein Steuerverfahren für einen Elektromotor anzugeben, die das Stoppen des Ausgangs aus einem normalen Energieversorgungssystem in einem Fall vermeiden können, dass eine Abnormität in einigen der zahlreichen Energieversorgungssysteme auftritt.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Um das Ziel zu erreichen, gibt die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für einen Elektromotor an, ausgestattet mit einer Vielzahl von Energieversorgungssystemen, die jeweils aus einem Wechselrichter und Spulen entsprechend einer Vielzahl von Phasen bestehen, wobei die Steuereinrichtung eine Steuereinheit umfasst, die einen Erfassungswert eines Stroms in jedem der Energieversorgungssysteme empfängt und ein Steuersignal an den Wechselrichter jedes der Energieversorgungssysteme ausgibt, wobei die Steuereinheit ausführt: eine erste Diagnoseverarbeitung zum Erfassen des Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die unter Energieversorgungssteuerung stehen; und eine zweite Diagnoseverarbeitung zum Erfassen des Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die nicht unter der Energieversorgungssteuerung sind, und wobei die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in einem der Energieversorgungssysteme erfasst und die zweite Diagnoseverarbeitung keine Abnormität in dem einen Energieversorgungssystem erfasst, oder, wenn die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in einem der Energieversorgungssysteme erfasst, um dadurch die Energieversorgungssteuerung des einen Energieversorgungssystems zu stoppen, und in diesem Zustand eine Abnormität in einem weiteren Energieversorgungssystem erfasst wird, die Energieversorgungssteuerung des einen Energieversorgungssystems neugestartet wird, um den Elektromotor anzutreiben.
  • Weiterhin gibt die vorliegende Erfindung ein Steuerverfahren für einen Elektromotor an, der mit zwei Energieversorgungssystemen ausgestattet ist, die jeweils aus einem Wechselrichter und Spulen entsprechend einer Vielzahl von Phasen bestehen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Stoppen der Energieversorgungssteuerung eines der Energieversorgungssysteme, wenn die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem einen Energieversorgungssystem erfasst; Ausführen einer zweiten Diagnoseverarbeitung an dem einen Energieversorgungssystem, wenn die Gesamtsumme von Strömen, die in den jeweiligen Phasen des anderen Energieversorgungssystems fließen, unter der Bedingung normal ist, dass die Energieversorgungssteuerung des einen Energieversorgungssystems gestoppt wird; Ausführen einer zweiten Diagnoseverarbeitung an dem anderen Energieversorgungssystem, wenn die zweite Diagnoseverarbeitung keine Abnormität in dem einen Energieversorgungssystem erfasst; und Neustarten der Energieversorgungssteuerung des einen Energieversorgungssystems, wenn die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem anderen Energieversorgungssystem erfasst.
  • EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung ist es, selbst, wenn eine Abnormität in einem Energieversorgungsstrom eines normalen Energieversorgungssystems beispielsweise unter dem Einfluss eines kurzgeschlossenen Energieversorgungssystems auftritt, möglich, ein fehlerhaftes Stoppen der Ausgabe aus dem normalen System zu vermeiden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung, bei der eine Steuereinheit und ein Steuerverfahren für einen Elektromotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verwendung finden.
    • 2 ist ein Schaltplan der Steuereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist ein Schaltplan der Steuereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 ist ein Funktionsschaltbild der Steuereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang der Diagnoseverarbeitung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang der Diagnoseverarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • ARTEN FÜR DIE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel einer elektrischen Fahrzeug-Servolenkvorrichtung, bei der eine Steuereinheit und ein Steuerverfahren für einen Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden. Eine elektrische Servolenkvorrichtung 100 aus 1, die in einem Fahrzeug 200 installiert ist, erzeugt eine Lenkunterstützungskraft (Unterstützungsdrehmoment) mit einem Elektromotor 130.
  • Die elektrische Servolenkvorrichtung 100 besteht aus einem Lenkrad 110, einem Lenkdrehmomentsensor 120, einem Elektromotor 130, einer elektronischen Steuereinheit 150, einer Untersetzung 160, die eine Drehzahl des Elektromotors 130 verringert und anschließend die verringerte Drehzahl zu einer Lenkwelle (Ritzelwelle) 170 überträgt, und dergleichen. Der Lenkdrehmomentsensor 120 und die Untersetzung 160 sind in einer Lenksäule 180 angeordnet, die die Lenkwelle 170 aufnimmt.
  • Ein Ritzel 171 ist an dem Spitzenende der Lenkwelle 170 vorgesehen. Zusammen mit der Drehung des Zahnradgetriebes 171 wird eine Zahnstange 172 horizontal nach links oder rechts bewegt, wenn dies in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 200 betrachtet wird. Ein Lenkmechanismus 202 für ein Rad 201 ist an den gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 172 vorgesehen. Zusammen mit der horizontalen Bewegung der Zahnstange 172 kann das Rad 201 seine Richtung ändern.
  • Der Lenkdrehmomentsensor 120 erfasst ein Lenkdrehmoment einer Lenkwelle 170, das erzeugt wird, wenn ein Fahrer das Fahrzeug lenkt, und gibt anschließend ein Signal ST, das das erfasste Lenkdrehmoment kennzeichnet, an die elektronische Steuereinheit 150 aus. Die elektronische Steuereinheit 150 umfasst einen Mikrocomputer, einen Wechselrichter zum Antreiben des Elektromotors 130, einen Wechselrichter-Ansteuerschaltkreis, und dergleichen und empfängt als Informationen zum Bestimmen einer Lenkunterstützungskraft Signale, die für die Lenkzustand und den Fahrzeuglaufzustand kennzeichnend sind, wie etwa ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal VSP, das aus dem Fahrzeugsensor 190 ausgegeben wird, wie auch ein Lenkdrehmomentsignal ST.
  • Wenn das Lenkdrehmomentsignal ST, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal VSP oder dergleichen empfangen wird, führt die elektronische Steuereinheit 150 eine Impulsbreitenmodulations- (PWM-) Steuerung an der Energieversorgung des Elektromotors 130 auf der Basis des Fahrzustandes eines Fahrzeuges aus, der mit diesen Signalen angezeigt wird, wodurch das Drehmoment in dem Elektromotor 130, d.h. die Lenkunterstützungskraft gesteuert wird. Auf diese Weise bildet die elektronische Steuereinheit 150 eine Antriebssteuerung für den Elektromotor 130. Betrachtet man den Wechselrichter und den Wechselrichter-Ansteuerschaltkreis, der in der elektronischen Steuereinheit 150 angeordnet ist, können der Wechselrichter oder sowohl der Wechselrichter als auch der Wechselrichter-Ansteuerschaltkreis unabhängig außerhalb der Steuereinheit 150 vorgesehen sein. In diesem Fall bildet die elektronische Steuereinheit 150 zusammen mit dem externen Wechselrichter oder sowohl dem externen Wechselrichter als auch dem Wechselrichter-Steuerschaltkreis die Antriebssteuereinheit für den Elektromotor 130.
  • 2 zeigt ein Beispiel des Schaltungsaufbaus der elektronischen Steuereinheit 150 und des Elektromotors 130. Der Elektromotor 130 aus 2 ist ein Dreiphasen-Synchronelektromotor, der aus einem ersten Spulensatz 2A sternförmig verbundener Dreiphasenspulen UA, VA, und WA und einem zweiten Spulensatz 2B sternförmig verbundener Dreiphasenspulen UB, VB und WB besteht. Bei dem ersten Spulensatz 2A und dem zweiten Spulensatz 2B ist ein Verbindungspunkt aus den Dreiphasenspulen U, V und W ein neutraler Punkt.
  • Ein erster Spulensatz 2A und ein zweiter Spulensatz 2B sind in einem nicht gezeigten zylindrischen Stator angeordnet, und ein Dauermagnetrotator 201 ist drehbar in einem Raum vorgesehen, der in einem Zentrum des Stators vorgesehen ist. Ein erster Spulensatz 2A und ein zweiter Spulensatz 2B teilen sich einen Magnetschaltkreis. Darüber hinaus ist ein erster Spulensatz 2A direkt mit einem ersten Wechselrichter 1A verbunden, und ein zweiter Spulensatz 2B direkt mit einem zweiten Wechselrichter 1B verbunden. Der erste Wechselrichter 1A führt dem ersten Spulensatz 2A Strom zu, und der zweite Wechselrichter 1B führt dem zweiten Spulensatz 2B Strom zu.
  • Der erste Wechselrichter 1A besteht aus einem Dreiphasen-Brückenschaltkreis, der drei Paare von Halbleiterschaltern UHA, ULA, VHA, VLA, WHA, und WLA zum Ansteuern jeweils einer U-Phasenspule UA, einer V-Phasenspule VA und einer W-Phasenspule WA eines ersten Spulensatzes 2A umfasst. Darüber hinaus besteht der zweite Wechselrichter 1B aus einem Dreiphasen-Brückenschaltkreis, der drei Paare von Halbleiterschaltern UHB, ULB, VHB, VLB, WHB und WLB zum Ansteuern einer U-Phasenspule UB, einer V-Phasenspule VB und einer W-Phasenspule WB eines zweiten Spulensatzes 2B umfasst.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Halbleiterschalter, die den ersten Wechselrichter 1A und den zweiten Wechselrichter 1B bilden, N-Kanal-MOSFETSs (Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistoren). Bei dem ersten Wechselrichter 1A und dem zweiten Wechselrichter 1B haben die Halbleiterschalter UH und UL ein in Reihe geschaltetes Drain und Source zwischen einer Stromversorgung VB und dem Erdungspunkt, und ein Verbindungspunkt zwischen den Halbleiterschaltern UH und UL ist mit einer U-Phasenspule U verbunden.
  • Weiterhin haben bei dem ersten Wechselrichter 1A und dem zweiten Wechselrichter 1B die Halbleiterschalter VH und VL ein in Reihe geschaltetes Drain und Source zwischen der Stromversorgung VB und dem Erdungspunkt, und ein Verbindungspunkt zwischen den Halbleiterschaltern VH und VL ist mit der V-Phasenspule V verbunden. Darüber hinaus haben in dem ersten Wechselrichter 1A und dem zweiten Wechselrichter 1B die Halbleiterschalter WH und WL ein in Reihe geschaltetes Drain und Source zwischen der Stromversorgung VB und dem Erdungspunkt, und ein Verbindungspunkt zwischen den Halbleiterschaltern WH und WL ist mit der W-Phasenspule W verbunden. Es wird darauf hingewiesen, dass Verbindungspunkte zwischen den Halbleiterschaltern UH und UL, zwischen den Halbleiterschaltern VH und VL und zwischen den Halbleiterschaltern WH und WL als Ausgangspunkte der Wechselrichter dienen.
  • Ein erster Ansteuerschaltkreis 303A dient dazu, die Halbleiterschalter anzusteuern, die den ersten Wechselrichter 1A bilden, und umfasst drei hochpotentialseitige Ansteuereinheiten zum jeweiligen Ansteuern der Halbleiterschalter VHA, UHA und WHA als hochpotentialseitige Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A, und drei niederpotentialseitige Ansteuereinheiten zum jeweiligen Ansteuern der Halbleiterschalter VLA, ULA und WLA als niederpotentialseitige Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A. Es wird darauf hingewiesen, dass das hochpotentialseitige Umschaltelement als „stromaufwärtiges Ansteuerelement“ oder „oberer Arm“ bezeichnet werden kann. Das niederpotentialseitige Umschaltelement kann als „stromabwärtiges Ansteuerelement“ oder „unterer Arm“ bezeichnet werden.
  • Weiterhin dient ein zweiter Ansteuerschaltkreis 303B dazu, die Halbleiterschalter anzusteuern, und umfasst drei hochpotentialseitige Ansteuereinheiten zum jeweiligen Ansteuern der Hableiterschalter VHB, UHB und WHB als hochpotentialseitige Umschaltelemente in dem zweiten Wechselrichter 1B und drei niederpotentialseitige Ansteuereinheiten zum jeweiligen Ansteuern der Halbleiterschalter VLB, ULB und WLB als niederpotentialseitige Umschaltelemente in dem zweiten Wechselrichter 1B.
  • Ein erster Ansteuerschaltkreis 303A und ein zweiter Ansteuerschaltkreis 303B steuern die Halbleiterschalter, die die Wechselrichter 1A und 1B bilden, jeweils gemäß einem Befehlssignal aus einem Mikrocomputer 302 an. Wie es oben erläutert wurde, umfasst die Steuereinheit für einen Elektromotor dieser Ausführungsform zwei Energieversorgungssysteme: ein erstes Energieversorgungssystem, das einen ersten Spulensatz 2A und einen ersten Wechselrichter 1A umfasst, und ein zweites Energieversorgungssystem, das einen zweiten Spulensatz 2B und einen zweiten Wechselrichter 1B umfasst. Es wird darauf hingewiesen, dass das erste Energieversorgungssystem als ein „erster Kanal ch1“ bezeichnet werden kann und das zweite Energieversorgungssystem als ein „zweiter Kanal ch2“ bezeichnet werden kann.
  • Ein Stromversorgungsrelais 304A ist zwischen der Stromversorgung VB und dem ersten Wechselrichter 1A vorgesehen, um die Stromversorgung in dem ersten Wechselrichter 1A zu unterbrechen, und ein Stromversorgungsrelais 304B ist zwischen der Stromversorgung VB und dem zweiten Wechselrichter vorgesehen, um die Stromversorgung zu dem zweiten Wechselrichter 1B zu unterbrechen. In dieser Ausführungsform sind die Stromversorgungsrelais 304A und 304B aus Halbleiterschaltern, wie etwa N-Kanal-MOSFETs ausgebildet. Die Halbleiterschalter, die die Stromversorgungsrelais 304A und 304B bilden, werden von Ansteuerschaltkreisen 305A und 305 angesteuert. Als Stromversorgungsrelais 304A und 304B können elektromagnetische Relais, von denen jedes eine elektromagnetische Umschaltung durch physikalisches Bewegen seines Kontaktpunktes bereitstellt, alternativ verwendet werden.
  • Die Ansteuerschaltkreise 305A und 305B der Stromversorgungsrelais 304A und 304B steuern die Halbleiterschalter, die die Stromversorgungsrelais 304A und 304B bilden, gemäß einem Befehlssignal aus dem Mikrocomputer 302 an. Um genau zu sein, kann der Mikrocomputer 302 unabhängig die Stromversorgung zu dem ersten Wechselrichter 1A und jene zu dem zweiten Wechselrichter 1B unterbrechen. Um Schwankungen der Stromversorgungsspannung zu den Wechselrichtern 1A und 1B zu verringern, sind die Kondensatoren 306A und 306B vorgesehen. Insbesondere verbindet der Kondensator 306A mit dem Erdungspunkt die Stromversorgungsleitung zwischen dem Stromversorgungsrelais 304A und dem Wechselrichter 1A, wohingegen der Kondensator 306B mit dem Erdungspunkt die Stromversorgungsleitung zwischen dem Stromversorgungsrelais 304B und dem Wechselrichter 1B verbindet.
  • Zudem ist ein Spannungsüberwachungsschaltkreis 307 zum Erfassen entsprechender Spulenendspannungen an den Spulensätzen 2A und 2B vorgesehen. Der Spannungsüberwachungsschaltkreis 307 gibt an den Mikrocomputer 302 Signale erfasster Spulenendspannungen an den Spulensätzen 2A und 2B aus. Um das Spulenendpotential in dem Spulensatz 2A auch dann fixiert zu halten, wenn sämtliche Umschaltelemente in dem Wechselrichter 1A AUS-geschaltet sind, ist darüber hinaus ein Pullup-Widerstand RA zum Ausführen eines Pullups der U-Phasenspule UA in dem Spulensatz 2A vorgesehen. Um die Spulenendpotentiale in dem Spulensatz 2B auch dann fixiert zu halten, wenn sämtliche Umschaltelemente in dem Wechselrichter 1B AUS-geschaltet sind, ist ein Pullup-Widerstand RB zum Ausführen eines Pullups der U-Phasenspule UB in dem Spulensatz 2B vorgesehen. Ein Winkelsensor 303 erfasst den Winkel des Rotors 201 und gibt ein Signal des erfassten Winkels an den Mikrocomputer 302 aus.
  • Darüber hinaus sind Stromsensoren 301A und 301B zum Erfassen eines Antriebsstroms des Elektromotors 130 vorgesehen, die zwischen den Erdungspunkt und die Sources der niederpotentialseitigen Halbleiterschalters UL, VL und WL in dem ersten Wechselrichter 1A bzw. dem zweiten Wechselrichter 1B geschaltet sind. Die Verstärkerschaltkreise 311A und 311B empfangen Ausgänge aus den Stromsensoren 301A und 301B. Der Mikrocomputer 302 und die Spitzenhalteschaltkreise 321A und 321B empfangen Ausgänge aus den Verstärkerschaltkreisen 311A und 311B. Der Mikrocomputer 302 empfängt Ausgänge aus den Spitzenhalteschaltkreisen 312A und 312B. Das heißt, der Mikrocomputer 302 empfängt Erfassungswerte von Motorantriebsströmen an jedem Energieversorgungssystem wie auch einen Spitzenwert der erfassten Motorantriebsströme an jedem Energieversorgungssystem.
  • Darüber hinaus sind Phasenrelais 313A(U) und 313A(W) auf Phasenleitungen (Ansteuerleitungen oder Energieversorgungsleitungen) angeordnet, die einen Ausgangspunkt des ersten Wechselrichters 1A und die Dreiphasenspulen UA, VA und WA verbinden, um so eine Energieversorgung der Spulen UA, VA bzw. WA zu unterbrechen. In ähnlicher Weise sind die Phasenrelais 313B(U), 313B(V) und 313B(W) auf den Phasenleitungen (Ansteuerleitungen oder Energieversorgungsleitungen) angeordnet, die einen Ausgangspunkt des zweiten Wechselrichters 1B und die Dreiphasenspulen UB, VB und WB verbinden, um so die Energieversorgung der Spulen UB, VB bzw. WB zu unterbrechen. Hier kann die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgangspunkt des Wechselrichters und jeder Spule als „Ansteuerleitung“ oder „Energieversorgungsleitung“ wie auch als „Phasenleitung“ bezeichnet werden.
  • Die Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313A(W) und die Phasenrelais 313B(U), 313B(V) und 313B(W) bestehen aus Halbleiterschaltern, wie etwa N-Kanal-MOSFETSs und werden unter Steuerung des Mikrocomputers 302 EIN-/AUS-geschaltet. Hier kann das elektromagnetische Relais, das jeweils eine elektrische Umschaltung durch physikalisches Bewegen seine Kontaktpunktes bereitstellt, alternativ als Phasenrelais verwendet werden.
  • Neben der Konfiguration aus 2, können, wie es in 3 gezeigt ist, Phasenstromsensoren 314A(U), 314A(V), 314A(W), 314B(U), 314B(V) und 314B(W) vorgesehen sein, um Phasenströme zu erfassen, die durch die Dreiphasenspulen U, V und W fließen. In 3 sind die Phasenstromsensoren 314A(U), 314A(V) und 314A(W) auf Phasenleitungen vorgesehen, die einen Ausgangspunkt des ersten Wechselrichters 1A und die Dreiphasenspulen UA, VA und WA verbinden. Die Phasenstromsensoren 314B(U), 314B(V) und 314B(W) sind auf Phasenleitungen vorgesehen, die einen Ausgangspunkt des zweiten Wechselrichters 1B und die Dreiphasenspulen UB, VB und WB verbinden.
  • Der Mikrocomputer 302 empfängt Ausgaben aus den Phasenstromsensoren 314A(U), 314A(V), 314A(W), 314B(U), 314B(V) und 314B(W) aus 3. Auf jeder Leitung, die die Phasenstromsensoren 314 und den Mikrocomputer 302 verbindet, sind ein Verstärkungsschaltkreis 315A und ein Tiefpassfilterschaltkreis 315B vorgesehen, der einen Widerstand R umfasst, der mit einem Kondensator C in Reihe parallel zu dem Ausgang jedes Phasenstromsensors 314 geschaltet ist.
  • 4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Wechselrichtersteuerfunktion des Microcomputers 302 zeigt. Eine Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 berechnet ein Unterstützungssolldrehmoment, d.h. einen Sollwert eines Abtriebsdrehmomentes des Elektromotors 130 auf der Basis von Lenkzuständen, wie etwa einem Lenkdrehmoment, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl des Elektromotors 130. Bei diesem Beispiel setzt die Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 ein Unterstützungssolldrehmoment individuell für das erste Energieversorgungssystem und jenes für das zweite Energieversorgungssystem ein, wodurch auf die Erzeugung einer Solllenkkraft abgezielt ist, die der Gesamtsumme eines Motordrehmomentes, das durch die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems erzeugt wird, und jenes, das durch die Energieversorgungsteuerung des zweiten Energieversorgungssystems erzeugt wird, entspricht.
  • Eine Winkelberechnungseinheit 10 empfängt ein Signal von einem Winkelsensor 308 und berechnete anschließend den Winkel des Rotors 201 des Elektromotors 130. Eine Motordrehzahl-Berechnungseinheit 5 berechnet die Drehzahl (U/min) des Elektromotors 130 auf der Basis von Informationen über den berechneten Winkel des Rotors 201 aus der Winkelberechnungseinheit 10 und gibt anschließend ein Signal, das die berechnete Motordrehzahl kennzeichnet, an eine Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 und die Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 aus.
  • Die Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 empfängt Daten über ein Unterstützungssolldrehmoment in jedem Energieversorgungssystem, Daten über die Drehzahl des Elektromotors 130 und einen d-Achsen-Aktuellstromwert Id und einen q-Achsen-Aktuellstromwert Iq an jedem Energieversorgungssystem, die beide von einer Drei-zu-Zweiphasen-Umwandlungseinheit 11 berechnet werden. Die Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 berechnete einen d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1 und einen q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1 des ersten Wechselrichters 1A sowie einen d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2 und einen q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2 eines zweiten Wechselrichters 1B und gibt anschließend die berechneten Werte aus.
  • Die Drei-zu-Zweiphasen-Umwandlungseinheit 11 berechnet einen d-Achsen-Aktuellstromwert Id1 und einen q-Achsen-Aktuellstromwert Iq1 des ersten Energieversorgungssystems auf der Basis von Ausgangssignalen aus den Stromsensoren 314A(U), 314A(V) und 314A(W), d.h. Erfassungswerte aktueller Ströme, die durch die entsprechenden Phasen in dem ersten Spulensatz 2A fließen.
  • Darüber hinaus berechnet die Drei-zu-Zweiphasen-Umwandlungseinheit 11 einen d-Achsen-Aktuellstromwert Id2 und einen q-Achsen-Aktuellstromwert Iq2 des zweiten Energieversorgungssystems auf der Basis von Ausgangssignalen aus den Stromsensoren 314B(U), 314B(V) und 314B(W), d.h. Erfassungswerte von aktuellen Strömen, die durch entsprechende Phasen in dem zweiten Spulensatz 2B fließen. Die Drei-zu-Zweiphasen-Umwandlungseinheit 11 gibt Daten über den d-Achsen-Aktuellstromwert Id1 und den q-Achsen-Aktuellstromwert Iq1 des ersten Energieversorgungssystems und Daten über den d-Achsen-Aktuellstromwert Id2 und den q-Achsen-Aktuellstromwert Iq2 des zweiten Energieversorgungssystems an die Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 bzw. die Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 aus.
  • Anschließend werden der d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1 und der q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1, die von der Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 ausgegeben werden, in eine erste Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7A eingegeben. Die erste Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7A berechnet eine d-Achsen-Einschaltdauer Dutyd1 und eine q-Achsen-Einschaltdauer Dutyq1 einer PWM-Steuerung an dem ersten Wechselrichter 1A auf der Basis des d-Achsen-Spannungsbefehlswertes Vd1, des q-Achsen-Spannungsbefehlswertes Vq1 und der Stromversorgungsspannung des ersten Wechselrichters 1A.
  • Weiterhin werden der d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2 und der q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2, die aus der Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit 4 ausgegeben werden, in eine zweite Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7B eingegeben. Die zweite Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7B berechnet eine d-Achsen-Einschaltdauer Dutyd2 und eine q-Achsen-Einschaltdauer Dutyq2 einer PWM-Steuerung an dem zweiten Wechselrichter 1B auf der Basis eines d-Achsen-Spannungsbefehlswertes Vd2, eines q-Achsen-Spannungsbefehlswertes Vq2 und der Stromversorgungsspannung des zweiten Wechselrichters 1B.
  • Eine erste Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8A empfängt eine d-Achsen-Einschaltdauer Dutyd1 und eine q-Achsen-Einschaltdauer Dutyq1, die aus der ersten Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7A ausgegeben werden, und zudem Informationen über den Rotorwinkel in dem Elektromotor 130. Die erste Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8A berechnet auf der Basis derselben Einschaltdauerbefehlswerte DutyU1, DutyV1 und DutyW1 von drei Phasen in dem ersten Spulensatz 2A und gibt anschließend die berechneten Werte aus.
  • Darüber hinaus empfängt die zweite Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8B eine d-Achsen-Einschaltdauer Duty2 und eine q-Achsen-Einschaltdauer Dutyq2, die aus der zweiten Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit 7B ausgegeben werden, und zudem Informationen über den Rotorwinkel in dem Elektromotor 130. Die zweite Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8B berechnet auf dieser Basis die Einschaltdauerbefehlswerte DutyU2, DutyV2 und DutyW2 von drei Phasen in dem zweiten Spulensatz 2B und gibt anschließend die berechneten Werte aus.
  • Eine erste Totzeitkompensationseinheit 9A empfängt Einschaltdauerbefehlswerte DutyU1, DutyV1 und DutyW1, die von der ersten Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8A ausgegeben werden. Die erste Totzeitkompensationseinheit 9A kompensiert die Totzeit davon, um durch Berechnung die Einschaltdauerbefehlswerte DutyU1, DutyV1 und DutyW1 zu erhalten, und gibt anschließend die berechneten Werte an den ersten Wechselrichter 1A aus. Darüber hinaus empfängt eine zweite Totzeitkompensationseinheit 9B die Einschaltdauerbefehlswerte DutyU2, DutyV2 und DutyW2, die von der zweiten Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit 8B ausgegeben werden. Die zweite Totzeitkompensationseinheit 9B kompensiert die Totzeit hierfür, um durch Berechnung die Einschaltdauerbefehlswerte DutyU2, DutyV2 und DutyW2 zu erhalten, und gibt die berechneten Werte an den zweiten Wechselrichter aus.
  • Die Totzeitkompensation bezeichnet die Verarbeitung für das Niedrighalten eines Spannungsabfalls etc., der mit einer Totzeitspannung zu dem Zeitpunkt der PWM-Steuerung für die Verzögerung, durch die Totzeit, der Anstiegsflanke eines PWM-Signals auftreten wird, wie man es durch Vergleichen einer dreiecksförmigen Welle mit einem Befehlswert erhält, um dadurch ein Signal des Umschaltelementes zu erzeugen und so einen Kurzschluss zwischen den oberen und unteren Armen der Wechselrichter 1A und 1B zu vermeiden.
  • Eine Bestimmungseinheit 12 empfängt Ausgänge aus den Phasenstromsensoren 314A(U), 314A(V), 314A(W), 314B(U), 314B(V) und 314B(W), Ausgänge aus den Spitzenhalteschaltkreisen 312A und 312B und einen Ausgang aus dem Spannungsüberwachungsschaltkreis 307, Einschaltdauerbefehlswerte DutyU1, DutyV1 und DutyW1 an drei Phasen des ersten Spulensatzes 2A, Einschaltdauerbefehlswerte DutyU2, DutyV2 und DutyW2 an drei Phasen des zweiten Spulensatzes 2B und dergleichen.
  • Anschließend macht die Bestimmungseinheit 12 eine vollständige Diagnose an jedem Energieversorgungssystem auf der Basis dieser Eingangssignale und steuert hierdurch die Ausgabe eines AUS-Befehlssignals für das erste Energieversorgungssystem und eines AUS-Befehlssignals für das zweite Energieversorgungssystem gemäß der Fehlerdiagnose.
  • Das AUS-Befehlssignal für das erste Energieversorgungssystem, das aus der Bestimmungseinheit 12 ausgegeben wird, wird in eine erste EIN-/AUS-Steuereinheit 13A eingegeben. Nach Empfangen des AUS-Befehlssignals schaltet die erste EIN-/AUS-Steuereinheit 13A die Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter AUS und schaltet die Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313A(W) AUS.
  • In ähnlicher Weise wird das AUS-Befehlssignal für das zweite Energieversorgungssystem, das aus der Bestimmungseinheit 12 ausgegeben wird, in die zweite EIN-/AUS-Steuereinheit 13B eingegeben. Nach Empfang des AUS-Befehlssignals schaltet die zweite EIN-/AUS-Steuereinheit 13B die Umschaltelemente in dem zweiten Wechselrichter 1B AUS und schaltet die Phasenrelais 313B(U), 313B(V) und 313B(W) AUS.
  • Weiterhin werden das AUS-Befehlssignal für das erste Energieversorgungssystem und das AUS-Befehlssignal für das zweite Energieversorgungssystem, die von der Bestimmungseinheit 12 ausgegeben werden, in die Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 eingegeben. Anschließend berechnet die Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit 6 ein Unterstützungssolldrehmoment an jedem Energieversorgungssystem gemäß einem AUS-Befehlssignal (gemäß AUS-Befehlssignalen) für den ersten Wechselrichter 1A und/oder den zweiten Wechselrichter 1B, die aus der Bestimmungseinheit 12 ausgegeben werden, d.h., ob beide oder eines des ersten Energieversorgungssystems und des zweiten Energieversorgungssystems betrieben werden sollen.
  • Unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme in 5 und 6 wird als nächstes die Fehlerdiagnosefunktion des Mikrocomputers 302 beschrieben. Die Routinen in den Flussdiagrammen aus 5 und 6 werden von dem Mikrocomputer 302 unterbrochen zu einem vorbestimmten Zeitintervall (z.B. 1 ms) ausgeführt. Das vorbestimmte Zeitintervall kann beispielsweise etwa 1 ms betragen.
  • Zunächst bestimmt in Schritt S501 der Mikrocomputer 302, ob ein zweites Systemdiagnose-Kennzeichen auf 1 gesetzt ist. Dieses Kennzeichen wird gesetzt, wenn sich das zweite Energieversorgungssystem in der zweiten Diagnoseverarbeitung befindet. Sofern das zweite Systemdiagnosekennzeichen und das erste Systemdiagnosekennzeichen (wie es später beschrieben wird) auf „0“ gesetzt sind, kennzeichnet dies, dass die zweite Diagnoseverarbeitung noch nicht gestartet ist; sofern auf „1“ gesetzt, wird die zweite Diagnoseverarbeitung ausgeführt; sofern auf „2“ gesetzt, bestätigt die zweite Diagnoseverarbeitung, dass das Energieversorgungssystem abnorm ist; und sofern auf „3“ gesetzt, wird die Verarbeitung für die Bestätigung des abnormen Zustands ausgesetzt.
  • Vorausgesetzt, dass das zweite Systemdiagnosekennzeichen nicht auf 1 gesetzt ist, wodurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Diagnoseverarbeitung nicht in dem zweiten Energieversorgungssystem ausgeführt wird, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S502 fort, um das Ergebnis der ersten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem zu bestimmen.
  • Wie es im Folgenden beschrieben wird, bestimmt der Mikrocomputer 302, ob eine Abnormität auftritt, indem er die erste Diagnoseverarbeitung sowohl an dem ersten Energieersorgungssystem als auch dem zweiten Energieversorgungssystem ausführt, die Gegenstand der Energieversorgungssteuerung sind, und die zweite Diagnoseverarbeitung an beiden Systemen ausführt, die nicht Gegenstand der Energieversorgungssteuerung sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite Diagnoseverarbeitung ausgeführt wird, um das Bestimmungsergebnis der ersten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem zu bestimmen.
  • Sofern die zweite Diagnoseverarbeitung nicht an dem zweiten Energieversorgungssystem ausgeführt wird, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S501 und Schritt 502 fort und bestimmt das Ergebnis der ersten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem.
  • Der Mikrocomputer 302 macht als die erste Diagnoseverarbeitung eine Diagnose darüber, ob die Gesamtsumme von Stromerfassungswerten an drei Phasen abnorm ist, ob ein Motorstromwert abnorm ist, ob die Korrelation zwischen der Steuereinschaltdauer und dem Stromerfassungswert abnorm ist und dergleichen, unter der Voraussetzung, dass das Umschaltelement des Wechselrichters Gegenstand der PWM-Steuerung ist, d.h. unter der Voraussetzung, dass das Energieversorgungssystem Gegenstand der Energieversorgungssteuerung ist.
  • Die erste Diagnoseverarbeitung wird hier im Folgenden detailliert beschrieben. Der Mikrocomputer 302 summiert die Stromerfassungswerte in den drei Phasen an jedem Energieversorgungssystem. Sofern ein absoluter Wert der Gesamtsumme einen Schwellenwert (Schwellenwert > 0) für eine eingestellte Zeit überschreitet, bestimmt der Mikrocomputer 302, dass eine beliebige Abnormität in dem betreffenden Energieversorgungssystem auftritt und setzt anschließend ein Summenfehlerkennzeichen auf 1.
  • Das heißt, wenn sich der gesamte Phasenstrom eines beliebigen Energieversorgungssystems Null annähert, bestimmt der Mikrocomputer 302, dass das Energieversorgungssystem normal arbeitet. Wenn daneben der gesamte Phasenstrom eines beliebigen Energieversorgungssystems von einem normalen Bereich um Null abweicht, bestimmt der Mikrocomputer, dass das Energieversorgungssystem eine Fehlfunktion hat.
  • Wenn darüber hinaus ein Spitzenwert des Motorantriebsstroms an einem beliebigen Energieversorgungssystem einen voreingestellten Stromwert für eine vorbestimmte Zeit überschreitet, bestimmt der Mikrocomputer 302, dass ein Überstrom in dem betreffenden Energieversorgungssystem auftritt, und stellt anschließend ein Überstromkennzeichen auf 1 ein.
  • Wenn mit anderen Worten der Spitzenwert des Motorantriebsstroms höher bleibt, als der maximal zulässige Wert, bestimmt der Mikrocomputer 302, dass eine Abnormität in dem Strom auftritt.
  • Wenn darüber hinaus ein Absolutwert des Unterschiedes zwischen einem Phasenstromerfassungswert und einem Phasenstromschätzwert, wie er aus einer relativen Einschaltdauer der PWM-Steuerung geschätzt wird, einen vorbestimmten Stromwert in einem beliebigen Energieversorgungssystem für einen vorbestimmten Zeitraum überschreitet, bestimmt der Mikrocomputer 302, dass eine Abnormität in der Energieversorgungssteuerung des betreffenden Energieversorgungssystems auftritt, und setzt anschließend ein Steuerfehlerkennzeichen auf 1.
  • Mit anderen Worten bestimmt der Mikrocomputer 302, dass eine Abnormität in der Energieversorgungssteuerung an einem Energieversorgungssystem auftritt, bei der ein Bedarfsstrom nicht in jede Phase fließt; der Bedarfsstrom entspricht einer eingestellten relativen Einschaltdauer.
  • Bei der ersten Diagnoseverarbeitung besteht die Bedingung für eine Abnormitätsdiagnose darin, dass ein Ausreißer über eine vorbestimmte Zeit oder länger auftritt, um nicht fehlerhaft eine Abnormität zu erfassen, wenn Rauschen mit einem Stromerfassungswert überlagert oder die Stromsteuerung im Übergang ist. Das heißt, die vorbestimmte Zeit wird länger eingestellt als die Dauer, in der ein Messwert zu einem Ausreißer infolge von Rauschen und dergleichen wird. Wenn ein Ausreißer über die vorbestimmte Zeit oder länger erscheint, ist davon auszugehen, dass der Ausreißer nicht aus dem Rauschen und dergleichen resultiert.
  • Bei der ersten Diagnoseverarbeitung, die an dem Energieversorgungssystem ausgeführt wird, das unter Energieversorgungssteuerung steht, wie es oben beschrieben ist, wird für jedes Energieversorgungssystem bestimmt, ob der Stromerfassungswert abnorm ist.
    Sofern das Summenfehlerkennzeichen (1), das Überstromkennzeichen (1) und das Steuerungsfehlerkennzeichen (1), die Ergebnisse der ersten Diagnoseverarbeitung anzeigen, allesamt auf 0 gesetzt sind und keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem durch die erste Diagnosenverarbeitung festgestellt wird, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S502 zu Schritt S503 fort.
    Bei Schritt S503 bestimmt der Mikrocomputer 302, ob das erste Systemdiagnosekennzeichen auf 1 gesetzt ist. Dieses Kennzeichen wird gesetzt, wenn das erste Energieversorgungssystem unter der zweiten Diagnoseverarbeitung ist.
    Ist das erste Systemdiagnosekennzeichen nicht 1, wodurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Diagnoseverarbeitung nicht an dem ersten Energieversorgungssystem ausgeführt wird, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S504 fort, um ein Ergebnis der ersten Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem zu bestimmen.
  • Um genau zu sein, bestimmt der Mikrocomputer 302 bei Schritt S504, ob sämtliche des Summenfehlerkennzeichens (2), des Überstromkennzeichens (2) und des Steuerungsfehlerkennzeichens (2) auf 0 gesetzt sind. Diese Kennzeichen kennzeichnen die Ergebnisse der ersten Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem.
    Sofern sämtliche des Summenfehlerkennzeichens (2), des Überstromkennzeichens (2) und des Steuerfehlerkennzeichens (2) auf 0 gesetzt sind, das heißt, keine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem durch die erste Diagnoseverarbeitung festgestellt wird, beendet der Mikrocomputer 302 seine Routine an diesem Punkt.
    Wenn mit anderen Worten das erste Energieversorgungssystem und das zweite Energieversorgungssystem beide normal arbeiten, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S501, S502, S503 und S504 in dieser Reihenfolge fort, um diese Routine zu beenden, ohne eine Abnormitätsdiagnose auszuführen oder die Wechselrichterausgabe auf der Basis der Abnormitätsdiagnose zu stoppen.
  • Wenn beispielsweise das erste Energieversorgungssystem wenigstens eine einer Abnormität des gesamten Phasenstroms, Überstroms und abnormen Energieversorgungssteuerung umfasst, durch die wenigstens eines des Summenfehlerkennzeichens (1), der Überstromkennzeichens (1) und des Steuerungsfehlerkennzeichens (1) auf 1 gesetzt ist, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S502 zu Schritt S505 fort.
  • In Schritt S505 bestimmt der Mikrocomputer 302, ob das erste Energieversorgungssystem, das eine Abnormität hat, die durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wird, unter der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, als Diagnoseverarbeitung zum Identifizieren eines fehlerhaften Abschnittes.
  • Unmittelbar, nachdem ein beliebiger Fehler in dem ersten Energieversorgungssystem durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wurde, schreitet, sofern die zweite Diagnoseverarbeitung nicht ausgeführt wird, der Mikrocomputer 302 von Schritt S505 zu Schritt S506 fort.
  • In Schritt S506 stoppt der Mikrocomputer die PWM-Steuerung des Wechselrichters 1A des ersten Energieversorgungssystems, um so die zweite Diagnoseverarbeitung auszuführen. Anschließend führt der Mikrocomputer eine Verarbeitung für das Verriegeln sämtlicher Umschaltelemente in dem Wechselrichter 1A in einen AUS-Zustand aus, d.h. die Verarbeitung zum Stoppen der Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems wie auch die Verarbeitung zum Einstellen des ersten Systemdiagnosekennzeichens auf 1.
  • Als nächstes schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S507 fort um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seit die PWM-Steuerung an dem ersten Wechselrichter 1A des ersten Energieversorgungssystems gestoppt wurde, d.h. sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A in einem AUS-Zustand verriegelt sind.
  • Die vorbestimmte Zeit in Schritt S507 wird zuvor gemäß der Zeit eingestellt, ab der sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A in dem AUS-Zustand verriegelt sind, bis sich sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A tatsächlich in dem AUS-Zustand stabilisieren.
  • Sofern die vorbestimmte Zeit vergangen ist, seit der sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A in dem AUS-Zustand verriegelt wurden, ist gemäß der vorbestimmten Zeit davon auszugehen, dass sich sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A tatschlich in dem AUS-Zustand stabilisieren.
  • Sofern die vorbestimmte Zeit nicht vergangen ist, seit sämtliche Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A in dem AUS-Zustand verriegelt wurden, d.h. unter Übergangsbedingungen, dass sich die Elemente nicht vollständig in dem AUS-Zustand stabilisiert haben, beendet der Mikrocomputer 302 diese Routine bei Schritt S507 und wartet eine Weile, bevor er zu dem nächsten Schritt fortschreitet.
  • Wenn diese Routine wiederaufgenommen wird, wird die Historie der Abnormitätserfassung bei der ersten Diagnoseverarbeitung in dem ersten Energieversorgungssystem gespeichert, und somit schreitet der Mikrocomputer 302 wieder zu den Schritten S502, S505, S506 und S6507 fort. Bis die vorbestimmte Zeit vergangen ist, seit die Umschaltelemente des ersten Wechselrichters 1A AUS-geschaltet wurden, wird die vorliegende Verarbeitung wiederholt.
  • Infolge der obigen Einstellungen besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Diagnoseverarbeitung ausgeführt werden kann, bevor sich die Umschaltelemente in dem ersten Wechselrichter 1A tatsächlich in dem AUS-Zustand stabilisieren können, d.h. bevor sich die Elemente in dem Zustand stabilisieren können, in dem die Energieversorgungssteuerung gestoppt wird, wodurch die zweite Diagnoseverarbeitung irrtümlich eine Abnormität findet.
  • Wenn beispielsweise für den Fall, dass eine beliebige Phasenleitung des ersten Energieversorgungssystems und jene des zweiten Energieversorgungssystems kurzgeschlossen werden, sämtliche Umschaltelemente des Wechselrichters in einem Energieversorgungssystem in einen AUS-Zustand gesteuert werden, fließt kein Strom in und aus dem kurzgeschlossenen Leitungsweg, wodurch ein Strom, der in jeder Phase des anderen Energieerzeugungssystems fließt, wieder einen normalen Wert annimmt.
  • Unter der Bedingung, dass sich die Umschaltelemente des Wechselrichters nicht in dem AUS-Zustand stabilisiert haben, unmittelbar nachdem sämtliche Elemente AUS-geschaltet wurden, beeinflusst jedoch der Strom, der in und aus dem kurzgeschlossenen Leitungsweg fließt, weiterhin den Strom in jeder Phase des anderen Energieversorgungssystems, wodurch der erfasste Strom einen abnormen Wert aufweisen kann.
  • Um dieses Problem zu beheben, wartet der Mikrocomputer 302 eine bestimmte Zeit nach dem Steuern in den AUS-Zustand sämtlicher Umschaltelemente in dem Energieversorgungssystem, bei denen eine Abnormität durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wurde, bis sich sämtliche Umschaltelemente tatsächlich in dem AUS-Zustand stabilisieren. Anschließend schreitet der Mikrocomputer zu Schritt S508 und anschließende Schritte fort.
  • Die obige Verzögerungsverarbeitung in Schritt S507 eliminiert die Möglichkeit einer Fehldiagnose zweier Energieversorgungssysteme als fehlerhaft für den Fall eines Kurzschlusses zwischen den beiden Systemen, um dadurch die Energieversorgungssteuerung der beiden Energieversorgungssysteme zu stoppen. Auf diese Weise ist es möglich, die Energieversorgungssteuerung eines Energieversorgungssystems zu stoppen, während mit der Energieversorgungssteuerung des anderen Energieversorgungssystems fortgefahren wird.
  • Bei Schritt S508 bestimmt der Mikrocomputer 302, ob ein Absolutwert der Gesamtsumme von Erfassungswerten von Phasenströmen in dem zweiten Energieversorgungssystem einen Schwellenwert für die vorbestimmte Zeit oder mehr überschreitet. Wenn ein Absolutwert der Gesamtsumme von Erfassungswerten von Phasenströmen in dem zweiten Energieversorgungssystem einen Schwellenwert nicht überschreitet, oder wenn der Absolutwert den Schwellenwert überschreitet, jedoch für die vorbestimmte Zeit nicht höher bleibt als der Schwellenwert, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S509 fort, um die zweite Diagnoseverarbeitung als eine Diagnose für die Identifizierung eines fehlerhaften Abschnittes des ersten Energieversorgungssystems zu beginnen.
  • Fortschreitend von Schritt S506 zu Schritt S509 führt der Mikrocomputer die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem in Schritt S509 unter der Bedingung aus, dass sämtliche Umschaltelemente in dem Wechselrichter 1A AUS-geschaltet sind, d.h. unter der Bedingung, dass die Energieversorgungssteuerung des gesamten ersten Energieversorgungssystems gestoppt ist.
  • Der Mikrocomputer 302 führt als zweite Diagnoseverarbeitung Diagnosen bezüglich eines Kurzschlusses zwischen den Energieversorgungssystemen, einer unzureichenden Versorgung und einer unzureichenden Erdung, einer Unterbrechung einer Energieversorgungsleitung, eines Funktionsfehlers bei der Erfassung eines Phasenstroms und eines Funktionsfehlers bei der Erfassung eines Spitzenwertes eines Motorantriebsstromes aus.
  • Die Diagnoseverarbeitung bezüglich eines Kurzschlusses zwischen den Energieversorgungssystemen besteht darin, das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen dem ersten und dem zweiten Energieversorgungssystem zu erfassen. Der Mikrocomputer 302 schaltet eine Ausgangsspannung auf hoch oder niedrig, die an eine Phase des Spulensatzes in einem beliebigen Energieversorgungssystem anzulegen ist, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist. Sofern eine derartige Phasenausgangssteuerung den Erfassungswert des Phasenstroms oder den gesamten Phasenstrom in dem anderen Energieversorgungssystem beeinflusst, das nicht Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, erfasst der Mikrocomputer das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den Systemen.
  • Hier wählt der Mikrocomputer 302 durch Umschalten eine Phase deren Ausgangsspannung auf hoch oder niedrig umgeschaltet wird, aus drei Phasen des Energieversorgungssystems, das Gegenstand der Diagnose ist. Sofern die Steuerung der Ausgangsspannung an jeder der drei Phasen nicht den Phasenstrom in dem anderen Energieversorgungssystem beeinflusst, bestimmt der Mikrocomputer, dass kein Kurzschluss zwischen den Energiesystemen auftritt.
  • Hier besteht die Diagnose in Bezug auf eine unzureichende Versorgung und eine unzureichende Erdung darin, das Auftreten einer unzureichenden Versorgung als einen Kurzschluss zwischen der Stromquelle und der Spule und eine unzureichende Erdung als einen Kurzschluss zwischen dem Erdungspunkt und der Spule zu erfassen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die unzureichende Versorgung einen Kurzschluss zwischen der Stromversorgung und der Ansteuerleitung jeder Spule wie auch einen Kurzschluss in einem hochpotentialseitigen Umschaltelement umfasst. Die unzureichende Erdung umfasst einen Kurzschluss zwischen dem Erdungspunkt und der Ansteuerleitung jeder Spule wie auch einen Kurzschluss in einem beliebigen niederpotentialseitigen Umschaltelement.
  • Der Mikrocomputer 302 erstellt eine Diagnose, ob ein Kurzschluss in einem beliebigen hochpotentialseitigen Umschaltelement oder niederpotentialseitigen Umschaltelement auftritt, auf der Basis jeder Spulenendspannung unter der Bedingung, dass die Stromversorgungsrelais 304 des Energieversorgungssystems, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, EIN-geschaltet sind und sämtliche Umschaltelemente des Wechselrichters desselben in einen AUS-Zustand gesteuert sind.
    Weiterhin erstellt der Mikrocomputer 302 eine Diagnose, ob ein Kurzschluss zwischen der Ansteuerleitung und der Stromversorgung oder dem Erdungspinkt auftritt, basierend auf jeder Spulenendspannung, während die Stromversorgungsrelais 304 des Energieversorgungssystems AUS-geschaltet werden, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist.
    Beispielsweise bestimmt der Mikrocomputer 302, dass eine unzureichende Versorgung oder eine unzureichende Erdung in dem Energieversorgungssystem auftritt, das Gegenstand der zweite Diagnoseverarbeitung ist, wenn ein zusätzlicher Wert von Spulenendspannungen an drei Phasen desselben, wie er von dem Spannungsüberwachungsschaltkreis 307 erfasst wird, von einem vorbestimmten Bereich abweicht, basierend auf einem festgelegten Potential, das man durch einen Pullup-Widerstand RA erhält.
  • Die Diagnoseverarbeitung in Bezug auf die Unterbrechung einer beliebigen Energieversorgungsleitung besteht darin, ob eine Unterbrechung auftritt.
    Wenn die Ausgangsspannung zu einer Phase des Spulensatzes in dem Energieversorgungssystem, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, auf hoch oder niedrig eingestellt ist, bestimmt, sofern ein Erfassungswert der Ausgangsspannung zu einer beliebigen anderen Phase des Spulensatzes nicht einem vorbestimmten Spannungswert entspricht, der Mikrocomputer 302, dass die Energieversorgungsleitung unterbrochen ist.
    Daneben prüft der Mikrocomputer 302 durch Umschalten eine Phase, deren Ausgangsspannung auf hoch oder niedrig geschaltet ist, aus den Phasen in dem Spulensatz des Energieversorgungssystems, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist. Sofern ein Erfassungswert der Ausgangsspannung zu einer beliebigen anderen Phase die Steuerung an der Ausgangsspannung sämtlicher drei Phasen widerspiegelt, bestimmt der Mikrocomputer, dass keine Ansteuerleitung unterbrochen ist.
  • Die Diagnoseverarbeitung bezüglich der Phasenstrom-Erfassungsfunktion besteht darin zu bestimmen, ob ein beliebiger Fehler in der Funktion des Erfassens von Strom in jeder Phase auftritt, d.h. ob eine Abnormität in einem beliebigen Phasenstromsensor 314 auftritt.
  • Sofern sämtliche Umschaltelemente in dem Wechselrichter des Energieversorgungssystems, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, AUS-geschaltet sind und die Gesamtsumme der Erfassungswerte der Phasenströme einen vorbestimmten Stromwert überschreitet, bestimmt der Mikrocomputer, dass ein beliebiger Fehler in dem Phasenstromsensor 314 auftritt.
  • Die Diagnoseverarbeitung bezüglich der Spritzenwert-Erfassungsfunktion besteht darin zu ermitteln, ob ein Fehler in der Funktion des Erfassens eines Spitzenwertes des Motorantriebsstroms auftritt, d.h. ob ein beliebiger Fehler in einem beliebigen Spitzenhalteschaltkreis 312 auftritt. Sind alle Umschaltelemente in dem Wechselrichter des Energieversorgungssystems, das Gegenstand der zweiten Diagnoseverarbeitung ist, AUS-geschaltet und überschreitet der erfasste Spitzenwert des Motorantriebsstroms einen vorbestimmten Stromwert, bestimmt der Mikrocomputer, dass ein Fehler in der Funktion des Erfassens des Spitzenwertes des Motorantriebsstroms auftritt, oder bestimmt, dass ein beliebiger Fehler in dem Spitzenhalteschaltkreis 312 auftritt.
  • Wie es oben erläutert wurde, führt der Mikrocomputer 302 die zweite Diagnoseverarbeitung in Bezug auf einen Kurzschluss zwischen den Energieversorgungssystemen, eine unzureichenden Versorgung und eine unzureichenden Erdung, die Unterbrechung einer beliebigen Energieversorgungsleitung, einen Fehler der Phasenstromerfassungsfunktion und einen Fehler in der Spitzenwerterfassungsfunktion wie oben aus, während die PWM-Steuerung des ersten Energieversorgungssystems gestoppt wird, das eine Abnormität hat, die durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wird, d.h. während die Energieversorgungssteuerung zum Antreiben des Motors gestoppt wird.
  • Nach dem Starten der zweiten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem in Schritt S509, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S510 fort, um zu bestimmen, ob die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem abgeschlossen ist. Sofern die zweite Diagnoseverarbeitung weiterhin an dem ersten Energieversorgungssystem ausgeführt wird, beendet der Mikrocomputer 302 diese Routine an diesem Punkt. Wenn die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem abgeschlossen ist, schreitet der Computer zu Schritt S511 fort.
  • Sofern sich das Energieversorgungssystem in der zweiten Diagnoseverarbeitung befindet, beendet der Mikrocomputer 320 diese Routine, anstelle von Schritt S510 zu Schritt S511 fortzufahren.
    Bei der Rückkehr zu Schritt S501 bestimmt der Mikrocomputer in Schritt S501, dass das zweite Systemdiagnosekennzeichen nicht auf 1 gesetzt ist, und bestimmt weiter in Schritt S502, dass eine zweite Abnormität durch die erste Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird. Sofern der gesamte Phasenstrom des zweiten Energieversorgungssystems normal ist, schreitet der Mikrocomputer von Schritt S505 zu Schritt S510 fort.
    Wenn anschließend in Schritt S510 bestimmt wird, dass die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem abgeschlossen ist, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S511 fort.
  • In Schritt S511 bestimmt der Mikrocomputer 302, ob ein beliebiger Fehler durch die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird, das eine Abnormität hat, die durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wird.
  • Wenn die zweite Diagnoseverarbeitung keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem feststellt, das eine Abnormität hat, die durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wird, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S511 zu Schritt S528 fort, um „3“ in dem ersten Systemdiagnosekennzeichen einzustellen. Anschließend schreitet der Mikrocomputer zu Schritt S515 und anschließenden Schritten fort, um die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem auszuführen.
  • Wenn anschließend die zweite Diagnoseverarbeitung einen Fehler in dem zweiten Energieversorgungssystem feststellt, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S524 fort, um das Abnormitätsbestimmungskennzeichen für das erste Energieversorgungssystem auf null zu löschen wie auch die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems wiederaufzunehmen.
    Wenn mit anderen Worten eine Abnormität durch die erste Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird oder bestimmt wird, dass der gesamte Phasenstrom in dem zweiten Energieversorgungssystem normal ist, führt der Mikrocomputer 302 die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem aus.

    Wenn die zweite Diagnoseverarbeitung keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst, führt der Mikrocomputer 302 anschließend die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem aus, weil die erste Diagnoseverarbeitung fehlerhaft eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem infolge einer Abnormität des zweiten Energieversorgungssystems erfasst haben könnte.
    Wenn hier die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst, wird dadurch das Folgende bestätigt: die erste Diagnoseverarbeitung hat fehlerhaft eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem unter Einfluss der Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst. Wenn die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem feststellt, nimmt somit der Mikrocomputer 302 die Energieversorgungssteuerung des gesamten ersten Energieversorgungssystems wieder auf.
  • Wenn andererseits die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst, das eine Abnormität hat, die durch die erste Diagnoseverarbeitung erfasst wird, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S512 fort.
  • Das heißt, wenn die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem einen Kurzschluss zwischen den Systemen und/oder eine unzureichende Versorgung und eine unzureichende Erdung und/oder eine Unterbrechung der Energieversorgungsleitung und/oder einen Fehler der Phasenstromerfassungsfunktion und/oder einen Fehler der Spitzenstromerfassungsfunktion feststellt, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S511 zu Schritt S512 fort.
  • In Schritt S512 steuert der Mikrocomputer 302 sämtliche Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313 A(W) des ersten Energieversorgungssystems in einen AUS-Zustand, so dass die Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313A(W) die Energieversorgung zu jeder Spule des ersten Spulensatzes 2A in dem ersten Energieversorgungssystem unterbrechen.
  • In Schritt S512 setzt der Mikrocomputer 302 das erste Systemdiagnosekennzeichen auf „2“, wodurch gekennzeichnet wird, dass die erfasste Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem bestätigt ist. Darüber hinaus setzt in Schritt S512 der Mikrocomputer 302 das Summenfehlerkennzeichen (1), das Überstromkennzeichen (1) und das Steuerfehlerkennzeichen (1) auf „2“, wodurch gekennzeichnet ist, dass die erfasste Abnormität bestätigt ist.
  • Als nächstes schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S513 fort, um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Zeit (z.B. 10 ms) vergangen ist, seit die Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313A(W) des ersten Energieversorgungssystems in einen AUS-Zustand in Schritt S512 gesteuert wurden. Diese Verarbeitung wird ausgeführt um zu bestimmen, ob eine Verzögerungszeit vergangen ist, seit die Phasenrelais 313A(U), 313A(V) und 313A(W) AUS-geschaltet wurden, bis die Energieversorgung zu jeder Phase tatsächlich unterbrochen wird. Es wird darauf hingewiesen, dass in Schritt S513 die vorbestimmte Zeit beispielsweise auf 10 ms eingestellt wird.
  • Wenn beispielsweise ein elektromagnetisches Relais für das Phasenrelais 313 verwendet wird, verlangt dies eine längere Verzögerungszeit, während der die Energieversorgung tatsächlich unterbrochen wird, nachdem das Phasenrelais 313 AUS-geschaltet wird. Anschließend führt der Mikrocomputer 302 die Verarbeitung in Schritt 513 aus, nicht zu Schritt S514 fortzuschreiten, bevor die Energieversorgung tatsächlich unterbrochen ist. Wenn in Schritt S513 bestimmt wird, dass die Verzögerungszeit vergangen ist, schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S514 fort.
  • In Schritt S514 löscht der Mikrocomputer 302 das Summenfehlerkennzeichen (2), das Überstromkennzeichen (2) und das Steuerfehlerkennzeichen (2) des zweiten Energieversorgungssystems auf null und beginnt die PWM-Steuerung an dem zweiten Wechselrichter 1B in dem zweiten Energieversorgungssystem. Wenn mit anderen Worten die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst und zudem die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst, stoppt der Mikrocomputer 302 einen Ausgang aus dem ersten Wechselrichter 1A, während die Energieversorgungsteuerung des ersten Energieversorgungssystems gestoppt wird. Daneben führt der Mikrocomputer die Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems derart aus, dass der Elektromotor 130 mit Hilfe eines Ausgangs aus dem zweiten Wechselrichter 1B angetrieben wird.
  • Wenn, wie oben beschrieben, sämtliche Phasenrelais 313A des ersten Energieversorgungssystems für den Fall AUS-geschaltet werden, dass eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem auftritt, besteht die Möglichkeit, eine fehlerhafte Erfassung einer Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem unter dem Einfluss der Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem zu vermeiden.
    Insbesondere wenn ein Kurzschluss in dem ersten Energieversorgungssystem auftritt und ein Schleifenstrom durch den kurzgeschlossenen Abschnitt fließt, nimmt eine erkennbare Spuleninduktanz des zweiten Energieversorgungssystems auf diese Weise ab und tritt eine Überschreitung des Energieversorgungsstroms auf, was zu der Möglichkeit einer fehlerhaften Erfassung einer Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem führt.
    Wenn im Gegensatz dazu die Phasenrelais 313A des ersten Energieversorgungssystems AUS-geschaltet werden, fließt kein Schleifenstrom durch den kurzgeschlossenen Abschnitt des ersten Energieversorgungssystems und wird ein magnetischer Fluss, der in dem normalen zweiten Energieversorgungssystem erzeugt wird, nicht gelöscht, wodurch es möglich wird, eine fehlerhafte Erfassung einer Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem zu vermeiden.
  • Wenn, wie es oben beschrieben ist, ein Kurzschluss zwischen den Energieversorgungssystemen auftritt, oder wenn das erste Energieversorgungssystem abnorm ist, wohingegen des zweite Energieversorgungssystem normal ist, führt der Mikrocomputer 302 die zuvor erwähnte Verarbeitung in den Schritten S512 bis S514 aus, um die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems zu stoppen und die Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems fortzusetzen.
  • Wenn in einem derartigen Zustand zu Schritt S501 zurückgekehrt wird, führt der Mikrocomputer 302 die Verarbeitung in den Schritten S501, S502, S503 und S504 in dieser Reihenfolge aus. Solange das zweite Energieversorgungssystem normal arbeitet, stoppt der Mikrocomputer den Betrieb des ersten Energieversorgungssystems und fährt mit der Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems fort.
  • Wenn andererseits das erste Energieversorgungssystem normal ist, wohingegen das zweite Energieversorgungssystem eine Abnormität hat, führt der Mikrocomputer 302 dieselbe Verarbeitung wie oben aus.
  • Wenn, um genau zu sein, die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst, schreitet der Mikrocomputer 302 von dem ersten Schritt S504 zu dem Schritt S515 fort.
  • Ähnlich zu dem obigen Fall, bei dem ein Fehler in dem ersten Energieversorgungssystem auftritt, führt der Mikrocomputer 302 die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem aus. Sofern die zweite Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem feststellt, stoppt der Mikrocomputer die Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems und treibt den Elektromotor 130 an, indem er die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems ausführt.
  • Insbesondere impliziert die Verarbeitung in den Schritten S505, S508, S526 und S509 bis S514 die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem. Die Verarbeitung in den Schritten S515 bis S518, S525 und S519 bis S524 impliziert die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem. Auf diese Weise wird eine ähnliche Verarbeitung in den entsprechenden Schritten ausgeführt, wenngleich sie an unterschiedlichen Energieversorgungssystemen ausgeführt wird.
  • Wenn hier die zweite Diagnoseverarbeitung einen Fehler in dem zweiten Energieversorgungssystem entdeckt, schaltet der Mikrocomputer 302 das Phasenrelais 313B des zweiten Energieversorgungssystems ab, um die Energieversorgung in Schritt S522 zu unterbrechen und dadurch eine Fehldiagnose des ersten Energieversorgungssystems zu vermeiden, wie sie fehlerhaft unter dem Einfluss des Kurzschlusses in dem zweiten Energieversorgungssystem gestellt wird.
  • Wenn daneben ein Kurzschluss in dem ersten Energieversorgungssystem auftritt, besteht eine Möglichkeit der Fehldiagnose des normalen zweiten Energieversorgungssystems, wie sie fälschlicherweise durch die erste Diagnoseverarbeitung unter dem Einfluss des Kurzschlusses gestellt wird.
  • In diesem Fall schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S504 zu den Schritten S515 und S516 bis S517 fort. Nach dem Verstreichen der Bereitschaftszeit nach dem Abschalten schreitet der Computer zu Schritt S518 fort.
  • Da bei diesem Beispiel das erste Energieversorgungssystem einen Kurzschluss hat, bestimmt, selbst wenn der Mikrocomputer 302 die Bereitschaftszeit nach dem Ausschalten abwartet und anschließend zu Schritt S518 fortschreitet, der Mikrocomputer, dass der gesamte Phasenstrom in dem ersten Energieversorgungssystem unter der Energieversorgungssteuerung ein Ausreißer ist. Infolgedessen schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S518 zu Schritt S525 fort. Wenn in Schritt S525 das erste Systemdiagnosekennzeichen nicht auf „3“ gesetzt ist, schreitet der Mikrocomputer zu Schritt S527 fort.
  • In Schritt S527 setzt der Mikrocomputer 302 das zweite Systemdiagnosekennzeichen auf „3“. Als nächstes schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S505 und zu anschließenden Schritten fort, um die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem auszuführen. Wenn das erste Energieversorgungssystem als fehlerhaft diagnostiziert wird, schreitet der Mikrocomputer 302 zu den Schritten S512 bis S514 fort, um die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems zu stoppen, wie auch die Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems wiederaufzunehmen, so dass der Elektromotor 130 durch das zweite Energieversorgungssystem angetrieben wird.
  • Auch wenn das zweite Energieversorgungssystem einen Kurzschluss hat und das erste Energieversorgungssystem irrtümlich als fehlerhaft durch die erste Diagnoseverarbeitung unter Einfluss eines derartigen Kurzschlusses diagnostiziert wird, wird eine ähnliche Verarbeitung ausgeführt.
  • Das heißt, wenn in Schritt S508 erfasst wird, dass der gesamte Phasenstrom in dem zweiten Energieversorgungssystem ein Ausreißer ist, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S508 zu Schritt S526 fort. Bei diesem Schritt wird das zweite Systemdiagnosekennzeichen nicht auf 3 gesetzt und schreitet der Mikrocomputer zu Schritt S528 und weiter zu Schritt S515 und anschließenden Schritten für die Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem fort.
  • Wenn darüber hinaus der gesamte Phasenstrom in dem zweiten Energieversorgungssystem normal ist, obwohl die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem feststellt, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S508 zu Schritt S509 und anschließenden Schritten fort, um die zweite Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem auszuführen.
  • Wenn die zweite Diagnoseverarbeitung keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem feststellt, schreitet der Mikrocomputer 302 von Schritt S511 zu Schritt S528 und weiter zu Schritt S515 und anschließenden Schritten für die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem fort.
  • In Schritt S528 setzt der Mikrocomputer 302 das erste Diagnosekennzeichen auf 3. Als nächstes schreitet der Mikrocomputer 302 zu Schritt S515 und anschließenden Schritten fort, um die zweite Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem auszuführen. Wenn das zweite Energieversorgungssystem als fehlerhaft diagnostiziert wird, schreitet der Mikrocomputer zu den Schritten S522 und S524 fort, um die Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems zu stoppen, wie auch die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems wiederaufzunehmen, so dass das erste Energieversorgungssystem alternativ den Elektromotor 130 antreiben kann.
  • Wie es oben beschrieben wurde, ist es gemäß der Energieversorgungssteuerung dieser Ausführungsform, selbst wenn die erste Diagnoseverarbeitung einen Fehler in dem normalen Energieversorgungssystem unter Einfluss eines kurzgeschlossenen Energieversorgungssystems erfasst, möglich, den Betrieb des Energieversorgungssystems zu stoppen, das tatsächlich kurzgeschlossen ist, und den Betrieb des normalen Energieversorgungssystems fortzusetzen.
  • Bei dem Fortschritt zu den Schritten S505 bis S508 auf der Basis des Ergebnisses der ersten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem, wie etwa unter der Bedingung, dass die zwei Energieversorgungssysteme kurzgeschlossen sind, erfasst der Mikrocomputer 302 darüber hinaus das Auftreten einer Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem in Schritt S508 und schreitet somit zu Schritt S528 und weiter zu den Schritten S515 bis S518 fort. Wenn eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem in Schritt S518 erfasst wird, bestimmt der Mikrocomputer, dass das erste Systemdiagnosekennzeichen auf 3 gesetzt ist, in Schritt S525, und schreitet weiter zu Schritt S529 fort.
  • Der Mikrocomputer 302 schaltet sämtliche Umschaltelemente des ersten Energieversorgungssystems und des zweiten Energieversorgungssystems in Schritt S529 AUS und schaltet zudem das Phasenrelais 313A des ersten Energieversorgungssystems und das Phasenrelais 313B des zweiten Energieversorgungssystems AUS, wodurch die Energieversorgung des ersten Spulensatzes 2A und des zweiten Spulensatzes 2B gestoppt wird.
    Bei einem Fortschritt zu den Schritten S515 bis S518 auf der Basis des Ergebnisses der ersten Diagnoseverarbeitung, beispielsweise auf dem zweiten Energieversorgungssystem im Fall eines Kurzschlusses zwischen den beiden Energieversorgungssystemen, erfasst der Mikrocomputer 302 das Auftreten einer Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem in Schritt S518 und schreitet somit zu Schritt S527 und weiter zu den Schritten S505 bis S508 fort. Wenn eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem in Schritt S508 erfasst wird, bestimmt der Mikrocomputer, dass das zweite Systemdiagnosekennzeichen auf 3 gesetzt ist, in Schritt S526 und fährt somit zu Schritt S529 fort.
    Wenn, wie es oben beschrieben wurde, ein Kurzschluss zwischen den beiden Energieversorgungssystemen auftritt, stoppt der Mikrocomputer 302 den Betrieb der beiden Energieversorgungssysteme.
  • Gemäß der Diagnoseverarbeitung, die in den Flussdiagrammen von 5 und 6 gezeigt ist, wird, sofern ein Kurzschluss in einem der beiden Energieversorgungssystemen auftritt, das Phasenrelais 313 des kurzgeschlossenen Energieversorgungssystems AUS-geschaltet, während das andere normale Energieversorgungssystem weiter arbeitet.
    Dadurch wird es möglich, die Löschung eine magnetischen Flusses zu vermeiden, der in dem normalen Energieversorgungssystem infolge eines Schleifenstroms in dem kurzgeschlossenen Energieversorgungssystem erzeugt wird, und somit die Möglichkeit zu verringern, dass, wenn der Mikrocomputer fortfährt, das normale Energieversorgungssystem zu betreiben, ein Überstrom mit dem Schleifenstrom auftritt, um dadurch das normale System als fehlerhaft falsch zu diagnostizieren.
    Selbst wenn ein Kurzschluss in einem der Energieversorgungssysteme auftritt, kann das andere normale Energieversorgungssystem alternativ damit fortfahren, den Elektromotor 130 anzutreiben, um so ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen.
  • Wenn darüber hinaus ein Kurzschluss in einem der Energieversorgungssysteme auftritt und eine Überschreitung des Energieversorgungsstroms für das andere Energieversorgungssystem verursacht, führt, selbst wenn eine Abnormität in dem anderen Energieversorgungssystem zuerst erfasst wird, der Mikrocomputer 302 die zweite Diagnoseverarbeitung an dem einen Energieversorgungssystem auf der Basis des abnormen gesamten Phasenstroms in dem einen Energieversorgungssystem aus, um das Auftreten eines Kurzschlusses in dem einen Energieversorgungssystem zu erfassen, und nimmt anschließend den Betrieb des anderen Energieversorgungssystems wieder auf.
  • Selbst wenn eine Abnormität in dem anderen Energieversorgungssystem unter dem Einfluss des Kurzschlusses in dem einen Energieversorgungssystem erfasst wird, ist es somit möglich, den Betrieb des einen Energieversorgungssystems zu stoppen wie auch das andere Energieversorgungssystem zu betreiben, um das Antreiben des Elektromotors 130 fortzuführen.
  • Nach AUS-Schalten sämtlicher Umschaltelemente des einen Energieversorgungssystems und dem anschließenden Bestätigen, ob eine vorbestimmte Periode vergangen ist, so dass das System tatsächlich in dem AUS-Zustand stabilisiert ist, erfasst der Mikrocomputer 302 weiterhin eine abnorme Steuerung des anderen Energieversorgungssystems. Wenn ein Kurzschluss zwischen dem ersten Energieversorgungssystem und dem zweiten Energieversorgungssystem auftritt, kann somit bestimmt werden, ob das andere Energieversorgungssystem die abnorme Steuerung unter der Bedingung beinhaltet, dass kein Strom zwischen den Energieversorgungssystemen fließt.
  • Somit ist es für den Fall eines Kurzschlusses zwischen den Energieversorgungssystemen möglich, die Fehldiagnose der beiden Energieversorgungssysteme als fehlerhaft zu vermeiden und eines der beiden zu betreiben um so einen Antrieb des Elektromotors 130 fortzusetzen.
  • Wenn darüber hinaus die erste Diagnoseverarbeitung eine Abnormität beispielsweise in dem erste Energieversorgungssystem feststellt, um dadurch die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems zu stoppen, und anschließend die zweite Diagnoseverarbeitung ausgeführt wird, kann der Elektromotor 130 von dem zweiten Energieversorgungssystem kontinuierlich angetrieben werden. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass der Elektromotor 130 infolge der Diagnose unterbrechend gestoppt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Detail auf der Basis der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, wobei es jedoch offensichtlich ist, dass der Fachmann unterschiedliche Abänderungen innerhalb des grundlegenden technischen Konzeptes und der Lehre der vorliegenden Erfindung vornehmen kann.
  • Die Steuereinheit für einen Motor der vorliegenden Erfindung ist auf einen Elektromotor anwendbar, bei dem Dreiphasenspulen U, V und W mit Hilfe einer Deltaverbindung verbunden sind, wie auch auf einen Elektromotor 130, der Dreiphasenspulen U, V und W hat, die sternförmig verbunden sind.
  • Weiterhin ist die Steuereinheit für einen Elektromotor der vorliegenden Verbindung anwendbar wie auch auf eine Vorrichtung, die mit drei oder mehr Spulensätzen ausgestattet ist, die Dreiphasenspulen U, V und W und drei oder mehr Wechselrichter zum Antreiben der entsprechenden Spulensätze umfasst.
  • Weiterhin ist die Steuereinheit der vorliegenden Erfindung nicht nur auf den Elektromotor anwendbar, der eine Lenkunterstützungskraft in einer Fahrzeug-Servolenkvorrichtung erzeugt, sondern auch auf unterschiedliche andere Motoren, wie etwa einen Motor, der als Stellantrieb für einen variablen Ventilmechanismus einer Maschine dient, und einen Motor, der für den Antrieb einer Pumpe verwendet wird.
  • Wenn darüber hinaus eines aus der Vielzahl von Energieversorgungssystemen eine Fehlfunktion hat, kann eine Warnvorrichtung, wie etwa eine Warnlampe oder ein Summer, betätigt werden, um einen Fahrer des Fahrzeuges über eine Abnormität etc. einer elektrischen Servolenkvorrichtung zu informieren, die den Elektromotor umfasst.
  • Bezugszeichenliste
    • 1A
    erster Wechselrichter
    1B
    zweiter Wechselrichter
    2A
    erster Spulensatz
    2B
    zweiter Spulensatz
    4
    Ausgangsspannungs-Berechnungseinheit
    5
    Motordrehzahl-Berechnungseinheit
    6
    Unterstützungssolldrehmoment-Berechnungseinheit
    7A
    erste Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit
    7B
    zweite Ausgangs-Einschaltdauerberechnungseinheit
    8A
    erste Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit
    8B
    zweite Zwei-zu-Dreiphasen-Umwandlungseinheit
    9A
    erste Totzeitkompensationseinheit
    9B
    zweite Totzeitkompensationseinheit
    11
    Drei-zu-Zweiphasen-Umwandlungseinheit
    12
    Bestimmungseinheit
    13A
    erste EIN-/AUS-Steuereinheit
    13B
    zweite EIN-/AUS-Steuereinheit
    130
    Elektromotor
    150
    elektronische Steuereinheit
    301A, 301B
    Stromsensor
    302
    Mikrocomputer
    304A, 304B
    Stromversorgungsrelais
    313A(U), 313A(V), 313A(W), 313B(U), 313B(V), 313B(W)
    Phasenrelais
    314A(U), 314A(V), 314A(W), 314B(U), 314B(V), 314B(W)
    Phasenstromsensor
    307
    Spannungsüberwachungsschaltkreis
    UHA, VHA, WHA, UHB, VHB, WHB
    hochpotentialseitiges Umschaltelement
    ULA, VLA, WLA, ULB, VLB, WLB
    niederpotentialseitiges Umschaltelement

Claims (5)

  1. Steuereinrichtung (150) für einen Elektromotor (130), ein erstes Energieversorgungssystem und ein zweites Energieversorgungssystem enthaltend, die jeweils aus einem Wechselrichter (1) und Spulen (2) entsprechend einer Vielzahl von Phasen bestehen, wobei die Steuereinrichtung (150) Erfassungswerte von Strömen in dem ersten und zweiten Energieversorgungssystemen empfängt und Steuersignale an die Wechselrichter (1) jedes des ersten und zweiten Energieversorgungssysteme ausgibt, wobei die Steuereinrichtung (150) gestaltet ist um auszuführen: eine erste Diagnoseverarbeitung zum Erfassen eines Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die unter Energieversorgungssteuerung stehen; und eine zweite Diagnoseverarbeitung zum Erfassen eines Auftretens einer Abnormität in jedem der Energieversorgungssysteme, die nicht unter Energieversorgungssteuerung stehen, und wobei, wenn die Steuereinrichtung (150) eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem durch Ausführen der ersten Diagnoseverarbeitung erfasst, führt die Steuereinrichtung (150) die zweite Diagnoseverarbeitung auf dem ersten Energieversorgungssystem durch, wenn die Steuereinrichtung (150) keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem durch Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung erfasst, führt die Steuereinrichtung (150) die zweite Diagnoseverarbeitung auf dem zweiten Energieversorgungssystem aus, und wenn die Steuereinrichtung (150) dann eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst, indem sie die zweite Diagnoseverarbeitung ausführt, startet die Steuereinrichtung (150) die Energieversorgungssteuerung über das erste Energieversorgungssystem neu.
  2. Steuereinrichtung (150) für einen Elektromotor (130) nach Anspruch 1, wobei jedes der ersten und zweiten Energieversorgungssysteme Relais (313) für die Unterbrechung der Energieversorgung umfasst, die zwischen einem Ausgangspunkt des Wechselrichters (1) und den Spulen (2) angeordnet sind, und die Steuereinrichtung (150) die Relais (313) steuert um die Energieversorgung zu einem des ersten und zweiten Energieversorgungssystems zu unterbrechen, welches eine Abnormität aufweist welche durch Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung erfasst wird.
  3. Steuerverfahren für einen Elektromotor (130), ein erstes Energieversorgungssystem und ein zweites Energieversorgungssystem enthaltend, die jeweils aus einem Wechselrichter (1) und Spulen (2) entsprechend einer Vielzahl von Phasen bestehen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Stoppen der Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems, wenn eine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird, welche durch Ausführen der ersten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird; Ausführen einer zweiten Diagnoseverarbeitung an dem ersten Energieversorgungssystem, wenn die Gesamtsumme von Strömen, die in den jeweiligen Phasen des zweiten Energieversorgungssystems fließt, normal ist, unter der Bedingung, dass die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems gestoppt ist; Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung an dem zweiten Energieversorgungssystem, wenn keine Abnormität in dem ersten Energieversorgungssystem erfasst wird, welche durch Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung erfasst wird; und Neustarten der Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems, wenn eine Abnormität in dem zweiten Energieversorgungssystem erfasst wird, welche durch Ausführen der zweiten Diagnoseverarbeitung erfasst wird.
  4. Steuerverfahren für einen Elektromotor (130) nach Anspruch 3, wobei der Elektromotor (130) Relais (313) für die Unterbrechung in jeder der ersten und zweiten Energieversorgung umfasst, die Relais (313) sind zwischen einem Ausgangspunkt des Wechselrichters (1) und den Spulen (2) angeordnet, und das Verfahren weiterhin den Schritt des AUS-Schaltens sämtlicher Relais (313) des ersten Energieversorgungssystems, wenn eine Abnormität im ersten Energieversorgungssystem erfasst wird, und das Ausführen einer Energieversorgungssteuerung des zweiten Energieversorgungssystems umfasst.
  5. Steuerverfahren für einen Elektromotor (130) nach Anspruch 4, weiterhin umfassend den Schritt des Stoppens der Energieversorgungssteuerung der ersten und zweiten der Energieversorgungssysteme und des AUS-Schaltens sämtlicher Relais (313) des ersten und zweiten Energieversorgungssystems, wenn die Gesamtsumme von Strömen, die in den jeweiligen Phasen des zweiten Energieversorgungssystems fließen, abnorm ist, während die Energieversorgungssteuerung des ersten Energieversorgungssystems gestoppt wird.
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