JP2019511898A - 自動車の電動機の電流モード制御を診断するプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
この方法は
・電動機の1つの相を制御するための制御信号各々について、
−ハイステージ信号とローステージ信号とを生成するステップであって、ハイステージ信号のハイ状態の始点を、ローステージ信号の対応するロー状態の始点に対し、「挿入デッドタイム」と称する期間だけ時間的にオフセットさせるステップと、
−生成されたハイステージ信号とローステージ信号とに基づき制御信号を生成するステップと、
−制御信号を測定し成形するステップと、
−生成されたハイステージ信号の1つのハイ状態を挿入デッドタイムの値に加算した期間と、成形済み制御信号の期間との差を計算するステップであって、前述の差は時間と共に正弦波状に変化する、ステップと、
−計算された差を、この差がゼロ値を中心に時間と共に振動するように補償するステップと、
・電動機の各相について補償された時間的オフセットと、電動機の3つの相に共通する事前に求められた測定誤差と、所定の時点に3つのトランジスタペアのトランジスタを介して流れる電流の振幅値とに基づき、前述の所定の時点に3つの制御信号各々に存在する実際のデッドタイムを計算するステップと、
・計算されたデッドタイムと挿入デッドタイムとの差を計算するステップと、
・計算された差の絶対値が予め定められた検出閾値よりも大きければ、電動機の制御における障害を検出するステップと、
を含む。
電流に対するデッドタイムの変化を表す直線の勾配を計算することと、
事前に求められた測定誤差について補正された挿入デッドタイムの値と、計算された勾配の値に基づく所定の電流の振幅のときのデッドタイムの値との差を計算することと、
を含む。
この装置は、
・電動機の1つの相を制御するための各制御信号について、ハイステージ信号とローステージ信号とを生成するように構成されたマイクロコントローラであって、ハイステージ信号のハイ状態の始点は、ローステージ信号の対応するロー状態の始点に対し、「挿入デッドタイム」と称する期間だけ時間的にオフセットされる、マイクロコントローラと、
・前述のハイステージ信号とローステージ信号とを増幅するように構成された増幅器と、
・増幅されたハイステージ信号とローステージ信号とから成るペアに基づき、電動機の各位相について制御信号を生成するように構成されたインバータと、
・生成された制御信号を測定および成形するように構成された測定モジュールと、
を備え、
マイクロコントローラはさらに、
・電動機の1つの相を制御するための制御信号各々について、生成されたハイステージ信号の1つのハイ状態を挿入デッドタイムの値に加算した期間と、成形済み制御信号の期間との差を計算し、ただしこの差は時間と共に正弦波状に変化し、
・電動機の1つの相を制御するための制御信号各々について、計算された差を、この差がゼロ値を中心に時間と共に振動するように補償し、
・電動機の各相について補償された時間的オフセットと、電動機の3つの相に共通する事前に求められた測定誤差と、所定の時点に3つのトランジスタペアのトランジスタを介して流れる電流の振幅値とに基づき、前述の所定の時点に3つの制御信号各々に存在する実際のデッドタイムを計算し、
・計算されたデッドタイムと挿入デッドタイムとの差を計算し、
・計算された差の絶対値が予め定められた検出閾値よりも大きければ、電動機の制御における障害を検出する
ように構成されている。
・電動機2の各相U,V,Wについて補償された時間的オフセットMotPwmDiffCorrU, MotPwmDiffCorrV, MotPwmDiffCorrW、
・電動機2の3つの相U,V,Wに共通する事前に求められた測定誤差、および
・前述の所定の時点に3つのトランジスタペアのトランジスタを介して流れる電流Iの振幅値。
Claims (10)
- 三相電動機(2)の制御における障害を診断する方法であって、
前記電動機(2)の各相は、制御信号(U,V,W)により制御される電流モードであり、
前記制御信号(U,V,W)はパルス幅変調されており、乗物のバッテリに接続された「ハイステージ」トランジスタと、アースに接続された「ローステージ」トランジスタとにより形成されたアセンブリの中点において、前記ハイステージトランジスタが受け取ったハイステージ信号(SEH1)と、前記ローステージトランジスタが受け取ったローステージ信号(SEB1)とに基づき生成され、
前記ハイステージ信号(SEH1)および前記ローステージ信号(SEB1)は、他方の信号に対して反転されたパルス幅変調信号であり、該パルス幅変調信号のうち前記ハイステージ信号(SEH1)のハイ状態各々は、前記ローステージ信号(SEB1)の1つのロー状態においてセンタリングされており、
当該方法は、
・前記電動機(2)の1つの相を制御するための制御信号(U,V,W)各々について、
−前記ハイステージ信号(SEH1)と前記ローステージ信号(SEB1)とを生成するステップ(E1)であって、前記ハイステージ信号のハイ状態の始点(t2)を、前記ローステージ信号の対応するロー状態の始点(t2)に対し、「挿入デッドタイム」と称する期間(MotPwmDiffTheo)だけ時間的にオフセットさせるステップ(E1)と、
−生成された前記ハイステージ信号(SEH1)と前記ローステージ信号(SEB1)とに基づき前記制御信号(U,V,W)を生成するステップ(E3)と、
−前記制御信号を測定し成形するステップ(E4)と、
−生成された前記ハイステージ信号の1つのハイ状態を前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)の値に加算した期間(MotPwmExpected)と、成形済み制御信号(MotPwmFbkU, MotPwmFbkV, MotPwmFbkW)の期間(MotPwmFbk)との差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)を計算するステップ(E5)であって、前記差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)は時間(t)と共に正弦波状に変化する、ステップと、
−計算された前記差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)を、該差がゼロ値を中心に時間(t)と共に振動するように補償するステップ(E6)と、
・前記電動機(2)の各相について補償された時間的オフセット(MotPwmDiffCorrU, MotPwmDiffCorrV, MotPwmDiffCorrW)と、前記電動機(2)の3つの相に共通する事前に求められた測定誤差(MotPwmDiffInitial)と、所定の時点に3つのトランジスタペアの前記トランジスタを介して流れる電流(I)の振幅値とに基づき、前記所定の時点に3つの前記制御信号各々に存在する実際のデッドタイム(MotPwmDiffCalc)を計算するステップ(E8)と、
・計算された前記デッドタイム(MotPwmDiffCalc)と前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)との差(D)を計算するステップ(E9)と、
・計算された前記差(D)の絶対値が予め定められた検出閾値(SD)よりも大きければ、前記電動機(2)の制御における障害を検出するステップ(E10)と、
を含む、
三相電動機(2)の制御における障害を診断する方法。 - 前記電動機(2)の3つの相に共通する前記測定誤差(MotPwmDiffInitial)を求めるステップ(E7)を含んでおり、該求めるステップの動作を、前記電動機(2)の各相について、前記ハイステージトランジスタおよび前記ローステージトランジスタを介してゼロ電流が流れるときに計算された前記時間的オフセットの平均をとることにより実施する、請求項1記載の方法。
- 所定の時点に3つの前記成形済み制御信号(MotPwmFbkU, MotPwmFbkV, MotPwmFbkW)各々における前記実際のデッドタイムを計算する動作は、
電流(I)に対する前記デッドタイム(TM)の変化を表す直線の勾配(A)を計算することと、
事前に求められた前記測定誤差(MotPwmDiffInitial)について補正された前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)の値と、計算された前記勾配(A)の値に基づく所定の電流(I)の振幅のときの前記デッドタイムの値との差を計算することと、
を含む、
請求項1または2記載の方法。 - 三相電動機(2)の制御における障害を診断する装置(1)であって、
前記電動機(2)の各相は、制御信号(U,V,W)により制御される電流モードであり、
前記制御信号(U,V,W)はパルス幅変調されており、乗物のバッテリ(B)に接続された「ハイステージ」トランジスタと、アースに接続された「ローステージ」トランジスタとにより形成されたアセンブリの中点において、前記ハイステージトランジスタが受け取ったハイステージ信号(SEH1)と、前記ローステージトランジスタが受け取ったローステージ信号(SEB1)とに基づき生成され、
前記ハイステージ信号(SEH1)および前記ローステージ信号(SEB1)は、他方の信号に対して反転されたパルス幅変調信号であり、該パルス幅変調信号のうち前記ハイステージ信号(SEH1)のハイ状態各々は、前記ローステージ信号(SEB1)の1つのロー状態においてセンタリングされており、
当該装置(1)は、
・前記電動機(2)の1つの相を制御するための各制御信号(U,V,W)について、ハイステージ信号(SEH1)とローステージ信号(SEB1)とを生成するように構成されたマイクロコントローラ(100)であって、ハイステージ信号のハイ状態の始点(t2)は、前記ローステージ信号(SEB1)の対応するロー状態の始点(t2)に対し、「挿入デッドタイム」(MotPwmDiffTheo)と称する期間だけ時間的にオフセットされる、マイクロコントローラ(100)と、
・前記ハイステージ信号(SEH1)と前記ローステージ信号(SEB1)とを増幅するように構成された増幅器(200)と、
・増幅されたハイステージ信号(SEH1)とローステージ信号(SEB1)とから成るペアに基づき、前記電動機(2)の各位相について制御信号(U,V,W)を生成するように構成されたインバータ(300)と、
・生成された前記制御信号(U,V,W)を測定および成形するように構成された測定モジュール(400)と、
を備え、
前記マイクロコントローラ(100)はさらに、
・前記電動機(2)の1つの相を制御するための制御信号(U,V,W)各々について、生成された前記ハイステージ信号(SEH1)の1つのハイ状態を前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)の値に加算した期間と、成形済み制御信号(MotPwmFbkU, MotPwmFbkV, MotPwmFbkW)の期間(MotPwmFbk)との差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)を計算し、ただし前記差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)は、時間(t)と共に正弦波状に変化し、
・前記電動機(2)の1つの相を制御するための制御信号(U,V,W)各々について、計算された前記差(MotPwmDiffU, MotPwmDiffV, MotPwmDiffW)を、該差がゼロ値を中心に時間(t)と共に振動するように補償し、
・前記電動機(2)の各相について補償された時間的オフセット(MotPwmDiffCorrU, MotPwmDiffCorrV, MotPwmDiffCorrW)と、前記電動機(2)の3つの相に共通する事前に求められた測定誤差(MotPwmDiffInitial)と、所定の時点に3つのトランジスタペアの前記トランジスタを介して流れる電流(I)の振幅値とに基づき、前記所定の時点に3つの前記制御信号各々に存在する実際のデッドタイム(MotPwmDiffCalc)を計算し、
・計算された前記デッドタイム(MotPwmDiffCalc)と前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)との差(D)を計算し、
・計算された前記差(D)の絶対値が予め定められた検出閾値(SD)よりも大きければ、前記電動機(2)の制御における障害を検出する
ように構成されている、
三相電動機(2)の制御における障害を診断する装置(1)。 - 前記電動機(2)の3つの相に共通する前記測定誤差(MotPwmDiffInitial)を求めるように構成されており、該求める動作は、前記電動機(2)の各相について、前記ハイステージトランジスタおよび前記ローステージトランジスタを介してゼロ電流が流れるときに計算された時間的オフセットの平均をとることにより実施される、請求項7記載の装置(1)。
- 所定の時点に3つの前記成形済み制御信号(MotPwmFbkU, MotPwmFbkV, MotPwmFbkW)各々における前記実際のデッドタイム(MotPwmDiffCalc)を計算するために、電流(I)に対する前記デッドタイムの変化を表す直線の勾配(A)を計算し、さらに事前に求められた前記測定誤差(MotPwmDiffInitial)について補正された前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)の値と、計算された前記勾配(A)の値に基づく所定の電流(I)の振幅のときの前記デッドタイムの値との差を計算するように構成されている、請求項7および8のいずれか1項記載の装置(1)。
- 電流(I)に対する前記デッドタイムの変化を表す前記直線の勾配(A)は、次式
ただし、MotPwmDiffLinInitは電流閾値IphAmpLinThrに相当する前記デッドタイムの値であり、該電流閾値IphAmpLinThrから前記デッドタイムは電流と共に線形に変化し、IphAmpMaxは電流の最大振幅値であり、
事前に求められた前記測定誤差(MotPwmDiffInitial)の半分について補正された前記挿入デッドタイム(MotPwmDiffTheo)の値と、所定の電流(I)の振幅のときの前記デッドタイム(TM(I))の値との差(MotPwmDiffIphCorr)を、次式
監視される前記デッドタイム(MotPwmDiffCalc)を、次式
ただし、
請求項9記載の装置(1)。
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