电源状态诊断方法及装置的制作方法

专利名称：电源状态诊断方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及诊断向设置在车辆中的多个电气控制系统提供电カ的电源(电池)的状态的电源状态诊断方法及装置，特别是涉及诊断向电动动カ转向装置提供电カ的电源的状态的电源状态诊断方法及装置，其中该电动动カ转向装置通过电动机向转向系施加辅助力。
背景技术：
以往，电动动カ转向装置作为由作为电源的电池提供电カ的电气控制系统而众所周知。该电动动カ转向装置根据驾驶员输入的转向扭矩等驱动电动机，将辅助力施加给转向系。通常，因为这样的电动动カ转向装置的电气消耗量相当的高，受电池劣化带来的影响很大，电压下降的话，有可能得不到规定的辅助力。因此，从电动动カ转向装置的可靠性及安全性的观点出发，有必要在电动动カ转向装置的驱动开始时或者驱动停止时，对向多个电气控制系统提供电カ的电池的状态进行诊断。利用电动机的旋转カ对车辆的转向装置施加转向辅助力(辅助)的电动动カ转向装置，将电动机的驱动カ经减速机由齿轮或者皮带等传递机构，向转向轴或者齿条轴施加辅助负荷。为了准确产生辅助扭矩，现有的电动动カ转向装置进行电动机电流的反馈控制。 反馈控制调整电动机施加电压以使电流指令值与电动机电流的差减小，电动机施加电压的调整一般是通过调整PWM(脉宽调制)控制的占空比来进行的。參照图1来说明电动动カ转向装置的一般结构。如图1所示，转向手柄1的柱轴 2，经由减速齿轮3、万向节如和4b、齿臂机构5与转向车轮的转向横拉杆6连接。在柱轴 2上设有根据扭杆的扭转来检测转向手柄1的转向扭矩的扭距传感器10，对转向手柄1的转向カ进行辅助的电动机20经由减速齿轮3与柱轴2连接。电池14对控制电动动カ转向装置的控制单元30进行电力供给，同吋，控制单元30经由点火开关11输入点火信号。控制単元30根据由扭矩传感器10检测出的转向扭矩T以及由车速传感器12检测出的车速 Vel进行辅助指令的电流指令值I的运算，根据计算出的电流指令值I来控制提供给电动机 20的电流。控制单元30主要由CPU (或者MPU或者MCU)构成，图2示出了在采用矢量控制方式时，该CPU内部由程序执行的一般功能。矢量控制是设定转子磁铁的坐标系，即独立设定控制扭矩的q轴与控制磁场强度的d轴，控制成90度关系的各轴的电流，电动机20 —般使用3相无刷DC电动机。控制单元30具备电流指令值运算単元31，电流值运算单元31输入来自扭距传感器10的转向扭矩T以及来自车速传感器12的车速Vel，同时输入电动机角度θ以及角速度ω，參照辅助图表计算d轴的电流指令值Idref以及q轴的电流指令值Iqref，其中电动机角度θ以及角速度ω是将作为旋转角传感器而被安装在无刷DC电动机20内的旋转变压器201的输出经旋转变压器(RDC) 202变换而得到的。被计算出的电流指令值Iqref以及Idref被输入到2相/3相变换单元32中，根据电动机角度θ变换成3相电流指令值Iaref、rtref以及Icref。变换后的电流指令值 Iaref、Ibref以及Icref被输入到减法运算单元33_1、33_2以及33-3中，分别算出与la、 Ib以及Ic的偏差Ala、AIb以及AIc，其中la、Ib以及Ic分別是由电流检测器37_1、 37-2以及减法运算单元37-3所求得的。这些偏差Δ la、Δ Ib以及Δ Ic被输入到PI (比例积分)等电流控制単元；34中，输出被控制后的电压指令值VarefJbref以及Vcref。然后，电压指令值Varef、Vbref以及Vcref被输入到PWM控制单元35。PWM控制单元35根据电压指令值Varef、Vbref以及Vcref进行PWM控制，并将PWM控制后的PWM信号输入到逆变器电路36中。逆变器电路36从作为电源的电池14中经由电源继电器13输入电力，并基于来自PWM控制单元35的PWM控制信号向电动机20提供电流la、rt以及Ic，对电动机 20进行矢量控制，以使减法运算单元33-1、33_2以及33_3中的偏差Δ la、Δ Ib以及Δ Ic 都成为0。为了对驾驶员的转向操作进行正常稳定的辅助，对这样的电动动カ转向装置等电气控制系统进行供电的电池14的电源电压需要保持在规定的稳定范围内(例如10 15V)。但是会发生由各种原因引起的电池劣化(电压降低)。因此，在电池14劣化到妨碍车辆正常行驶的程度之前，有必要检测到电池的劣化，并通知给驾驶员，督促其进行充电或者更换电池。为了解决这样的问题，在专利文献1(日本专利第4270196号公报)中提出了这样ー种电池状态诊断装置，在由无刷DC电动机转子的永磁体形成的磁通的作用轴的d轴， 以及与d轴正交的q轴所形成的d-q坐标系中，仅令d轴电枢电流流过且限制其在上限电流值以下，而不让q轴电枢电流流过，由此，即使在不具备多个电动机的车辆状态控制装置中，也能够在不使车辆状态变化的情况下，通过对电动机通电来诊断电池的状态。另外，在专利文献2(日本专利第4243146号公报)中提出了这样ー种电动动カ转向装置中的电池状态判定装置，在至少将多个驱动器中的ー个向右转向方向驱动的同吋， 将其他的驱动器中至少ー个向左转向方向驱动，并且对分别驱动左、右转向的驱动器的输出扭矩进行控制，以使车轮不要转向，根据这些驱动器的驱动期间内，基于电压传感器输出的端子电压的下降量来判定电池的状态。专利文献专利文献1 日本专利第4270196号公报专利文献2 日本专利第4243146号公报

发明内容
发明要解决的技术问题但是，因为需要缩短电流控制的控制周期，以不使产生扭矩的q轴电流流过，专利文献1中记载的电池状态诊断装置需要高价的MCU或者专用MCU。另外，由于电流控制的噪声抑制效果与响应性呈相反关系，假如提高响应性的话，将产生q轴电流噪声，产生电动机扭矩，可能给驾驶员带来异样感。为了避免带给驾驶员异样感，需要具有检测驾驶员不在的时刻，并在该时刻进行诊断的功能。另外，专利文献2记载的电池状态判定装置存在仅适用于具备多个驱动器的车辆的问题。本发明是考虑到上述情况而完成的，其目的在于提供一种电源状态诊断方法及装
5置，该电源状态诊断方法及装置不需要缩短控制周期，也不需要过度地提高响应性，不会给驾驶员带来异样感。解决技术问题的手段本发明涉及一种电源状态诊断方法，其诊断具有由电源进行电カ供给的多个电气控制系统，且具备以矢量控制方式控制的电动机的车辆的所述电源的状态，本发明的上述目的可通过这样来达到，点火开关从ON切換到OFF时或者从OFF切換到ON吋，所述电源的状态的诊断开始，所述诊断开始时，读入所述电动机的角度，将所述电动机的角度与偏移量相加得到的值作为伪电动机角度存储，在所述诊断期间，基于所述伪电动机角度来进行矢量控制，基于供给给所述电动机的电压来诊断所述电源的状态。而且，本发明上述目的可这样有效地达到，S卩所述电气控制系统是基于至少由来自扭距传感器的转向扭矩算出的电流指令值来驱动所述电动机并向转向系施加辅助力的电动动カ转向装置。并且，本发明上述目的可这样有效地达到，即，在所述诊断开始前，由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，不进行所述电源的状态的所述诊断。并且，本发明上述目的可这样有效地达到，即，在所述诊断过程中，由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，中断所述电源的状态的所述诊断。而且，本发明上述目的可这样有效地达到，即，在所述点火开关从OFF切換到ON时进行所述诊断，通知所述驾驶员判定所述电源的状态为已经劣化。而且，本发明上述目的可这样有效地达到，即，在所述点火开关从ON切換到OFF时进行所述诊断，当判定所述电源的状态为已经劣化的情况下，存储判定結果，下次所述点火开关从OFF切換到ON时通知所述驾驶员。本发明上述目的可这样有效地达到，即，所述电动机是无刷DC电动机。本发明涉及一种电源状态诊断装置，其设置在具有由电源进行电カ供给的多个电气控制系统，且具备以矢量控制方式控制的电动机的车辆中，诊断所述电源的状态，本发明的上述目的可通过这样来达到，即具备检测出点火开关从ON切換到0FF，或者从OFF切換到ON时开始所述电源的状态的诊断的电源状态诊断起动判定単元；所述诊断开始时将所述电动机的角度与偏移量相加而得到的值作为伪电动机角度存储的伪电动机角度存储单元；在所述诊断期间，将所述电动机的角度切換到所述伪电动机角度的切換単元；基于供给给所述电动机的电压来诊断所述电源的状态的电源状态判定単元。并且，本发明上述目的可这样有效地达到，即在所述诊断过程中，对所述电动机进行开环控制。发明的效果根据本发明，点火开关从OFF切換到ON吋，或者从ON切換到OFF吋，检测到驾驶员没有进行转向，读入此时的电动机角度，将其与偏移量相加而得到的值作为伪电动机角度存储，在诊断期间通过基于存储的伪电动机角度来驱动电动机，实现电动机被固定(在本发明中，固定是指电动机不旋转的状态)状态下进行的电池状态的诊断，并不给驾驶员带来异样感。并且，即使在诊断过程中，由于驾驶员的操作，转向扭矩或者电动机角度变化的情况下，中断诊断返回到通常控制，由此不会给驾驶员带来异样感。另外，通过使用固定的伪电动机角度，可以不缩短控制周期，即使不使用高价的控制単元也可以实现，不需要过度地提高响应性。


图1是表示电动动カ转向装置的概要的结构图。图2是表示控制单元的一般构成的方框图。图3是表示本发明第1实施方式的电池状态诊断装置的结构例的方框图。图4是表示本发明的第1实施方式的电动机角度与伪电动机角度的差和电动机扭矩的关系的特性图。图5是表示本发明第1实施方式的电池状态诊断例行程序的流程图。图6是表示本发明第2实施方式的电池诊断装置的结构例的方框图。图7是表示本发明第3实施方式的电池诊断装置的结构例的方框图。图8是表示本发明第4实施方式的电池诊断装置的结构例的方框图。
具体实施例方式因为电动动カ转向装置在车辆的电气控制系统当中，电气消耗量非常高，所以在本发明中，在对给多个电气控制系统提供电カ的电池的状态进行诊断的时候，将是否能够提供維持电动动カ转向装置的正常工作的电压作为电池状态诊断的基准。即，如图2所示， 考虑基于电池14经由电源继电器13提供给逆变器电路36的供给电压来诊断电池14的状态。以下将电池作为电源进行说明。在本发明的电池状态诊断方法中，在点火开关从OFF切換到ON的时刻或者从ON 切換到OFF的时刻，电池状态诊断开始，读入此时的电动机20的角度θ，将其与偏移量相加得到的值作为伪电动机角度存储，在诊断的期间，虽然有电动机电流，但将存储的伪电动机角度作为电动机20的角度θ进行矢量控制，从而不产生电动机扭矩，同吋，基于供给给逆变器电路36的电压进行电池14的状态诊断，存储诊断結果。另外，在驾驶员进行转向的时候，为了不给驾驶员带来异样感，在电池状态诊断开始时，如果扭距传感器10检测出转向扭矩T或者电动机20的角度θ存在变化的话，将不开始电池状态诊断。而且在诊断过程中，如果转向扭矩T或者电动机20的角度θ变化的话，将中断电池状态诊断。下面，參照各图对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)图3是表示本发明第1实施方式的电池状态诊断装置的结构的方框图，对应图2 表示电动动カ转向装置的部分，同样的结构以同样的符号表示，省略相关说明。为了诊断电池14的状态，设置有电池状态诊断起动判定単元41、诊断用d_q轴电流设定单元42、判定开始判断単元43、切換単元44、切換単元45、伪角度存储单元46、电池状态判定単元47以及存储单元48。电池状态诊断起动判定単元41输入与点火开关11连动的电源继电器13的ON/ OFF信号、扭距传感器10检测出的转向扭矩T以及由旋转变压器201检测出并且经旋转变压器数字变换电路202变换而得到的电动机角度θ，判断是否应该起动电池状态诊断例行程序，并将判断結果，即诊断起动信号SWl输入到诊断用d-q轴电流设定单元42、判定开始判断単元43以及伪角度存储单元46中。点火开关从OFF切換到ON时或者从ON切換到 OFF吋，如果读入的转向扭矩T与前一次读入的转向扭矩T之间的变化Δ T比规定值α小， 并且这一次读入的电动机角度θ与前一次的电动机角度θ之间的变化Δ θ比规定值β 小的话，将诊断起动信号SWl设定为ON。另ー方面，如果读入的转向扭矩T与前一次读入的转向扭矩T之间的变化ΔΤ在规定值α以上，或者读入的电动机角度θ与前一次的电动机角度θ之间的变化Δ θ在规定值β以上的话，将诊断起动信号SWl设定为OFF。诊断用d-q轴电流设定单元42输入诊断起动信号SWl，诊断起动信号SWl变为ON 的话，设定诊断用电流指令值的d轴电流Idset以及q轴电流Iqset，并将它们输入到切換単元44，同时将设定结束标记SF输入到判定开始判断単元43中。诊断用电流指令值Idset 与Iqset既可以是固定值，也可以是每隔规定的时间而増加的值。但是，因为有可能发生因电动机20的电流急剧变化而引起的预料之外的电动机扭矩变动，所以优选电动机20的电流不要急剧变化。判定开始判断単元43输入伪电动机角度存储结束标记RF、设定结束标记SF以及诊断起动信号SW1，在所述的3个信号全为ON的时候，设定诊断开始信号SW2为0N，并将其输入到切換単元44、切換単元45以及电池状态判定単元47中。在这里，诊断开始信号SW2 为ON吋，表示电池状态判定开始的意思，诊断开始信号SW2为OFF吋，表示电池状态判定结束，返回通常的辅助。切換単元44输入电流指令值运算単元31基于转向扭矩T以及车速Vel算出的 d-q轴电流指令值(Idref、Idref)、由诊断用d_q轴电流设定单元42设定的诊断用电流指令值(Idset.Iqset)、以及诊断开始信号SW2。诊断开始信号SW2为OFF的时候，切換単元44 的触点切換到触点44a、44c，将电流指令值运算単元31算出的d_q轴电流指令值(Idref、 Iqref)输入到2相/3相变换单元32中，进行通常的辅助控制。另ー方面，当诊断开始信号 SW2为ON的时候，切換単元44的触点切換到44b、44d，将诊断用电流指令值(Idset、Iqset) 输入到2相/3相变换单元32中，进行电池状态诊断。切換単元45输入由伪角度存储单元46存储的伪电动机角度θ 及由旋转变压器201检测出并经旋转变压器数字变换电路202变换而得到的电动机角度θ，并通过诊断开始信号SW2进行切換，将两者中的一方作为电动机角度θ a输入到2相/3相变换单元32 中。S卩，当诊断开始信号SW2为OFF的时候，切換到触点45a，将检测出的电动机角度θ作为电动机角度9a输入到2相/3相变换单元32中，进行通常的辅助控制。然后，当诊断开始信号SW2为ON的时候，切換到触点45b，将电池状态诊断开始的时刻存储下来的伪电动机角度θ r作为电动机角度θ a输入到2相/3相变换单元32中，进行电池状态诊断。伪角度存储单元46输入诊断起动信号SWl以及检测出的电动机角度θ。当诊断起动信号SWl为ON的时候，将此时的电动机角度θ与偏移量相加而得到值作为伪电动机角度θ r存储，将伪电动机角度存储结束标记RF设定为ON并将其输入到判定开始判断单元43，同时将伪电动机角度θ 入到切換単元45中。在本发明中，伪电动机角度ΘΓ是用来在诊断过程中使电流流过但不使电动机扭矩产生的。图4是表示在只令q轴电流流过的情况下，电动机角度θ与伪电动机角度θ r之间的差和电动机20产生的扭矩之间的关系的特性图。如图4所示，在本实施方式的电动机20中，伪电动机角度θ r与电动机角度 θ的差为90度的时候，电动机20产生的扭矩为0，成为电动机不旋转状态。
因此，将检测出的电动机角度θ与90度的偏移量相加，将相加后的值作为伪电动机角度ΘΓ存储，在诊断过程中，只要将存储的伪电动机角度入到2相/3相变换单元32中，就能够使电动机20固定。另外，由于使电动机20固定的偏移量会随着d轴电流、 q轴电流的相位变化，伪角度存储单元46将根据想要流过的d轴电流、q轴电流的相位来改
变偏移量。电池状态判定単元47输入电池14经由电源继电器13供给给逆变器电路36的供给电压、以及诊断开始信号SW2。诊断开始信号SW2为ON的时候，基于供给电压来判定电池 14的状态，经过规定的时间后，将判定结果DR发送给存储单元48，并将判定结束标记DF设定为ON。在这里，作为基于供给电压的电池状态判定方法，可以采用通过将供给电压与至少一个规定的阈值相比较来判定电池的劣化程度的方法。存储单元48存储来自电池状态判定単元47的判定结果DR。车辆的控制系统基于存储单元48中存储的判定结果DR，将电池14的劣化通知给驾驶员，另外也可以督促其对电池进行充电或者交換等，因此，能够避免由电池的劣化而引起的车辆的不良状況。在这样的构成中，參照图5表示的流程图来说明其动作例。点火开关从ON切換到OFF吋，或者从OFF切換到ON吋，起动电池状态诊断例行程序。首先，电池状态诊断起动判定単元41将定时器1设定为0 (步骤Si)，读入扭距传感器 10检测出的转向扭矩T、由旋转变压器201检测出经旋转变压器数字变换电路202变换而得到的电动机角度θ (步骤S2)，更新定时器1(步骤S3)。然后，判断定时器1是否经过了规定时间tl (步骤S4)。到经过规定时间tl为止，返回步骤S3更新定时器1，当经过了规定时间tl的时候，电池状态诊断起动判定単元41读入该时刻的转向扭矩T以及电动机角度θ (步骤S5)，将定时器1被设定时刻的转向扭矩T和电动机角度θ，与经过了规定时间 tl时刻的转向扭矩T和电动机角度θ相比较，判断转向扭矩T的变化ΔΤ以及电动机角度 θ的变化Δ θ是否分别小于规定值α以及β (步骤S6)。在转向扭矩T的变化Δ T在规定值α以上，或者电动机角度θ的变化Δ θ在规定值β以上的情况下，转移到步骤S22， 设定诊断用d轴电流Idset = 0，诊断用q轴电流Iqset = 0。在转向扭矩T的变化ΔΤ以及电动机角度θ的变化Δ θ分別比规定值α以及 β小的情况下，电池状态诊断起动判定単元41将诊断起动信号SWl设为0Ν，伪角度存储单元46输入为ON的诊断起动信号SW1，将该时刻的电动机角度θ与偏移量相加而得到的值作为伪电动机角度θ r存储，将伪电动机角度存储结束标记RF设为ON并将其输入到判定开始判断単元43中(步骤S7)。诊断用d-q轴电流设定单元42输入为ON的诊断起动信号 SWl，设定诊断用d轴电流Idest以及q轴电流Iqset，并将设定结束标记SF设为0N，同时将定时器2设定为0，判定开始判断単元43输出为ON的诊断开始信号SW2(步骤S8)。接着，电池状态诊断起动判定単元41读入此时的转向扭矩T以及电动机角度 θ (步骤S9)，将这一次读入的转向扭矩T以及电动机角度θ与前一次读入的转向扭矩T 以及电动机角度θ相比较，判断转向扭矩T的变化ΔΤ以及电动机角度θ的变化Δ θ是否小于规定值α以及β (步骤S 10)。在转向扭矩T的变化Δ T在规定值α以上，或者电动机角度θ的变化Δ θ在规定值β以上的情况下，转移到上述步骤S22。在转向扭矩T的变化ΔΤ以及电动机角度θ的变化Δ θ分别小于规定值α以及β的情况下，通过为ON的诊断开始信号SW2，切換単元44从触点Ma、Mc切換到触点44b、44d，将诊断用d轴电流Idset以及诊断用q轴电流Iqset作为电流指令值Idrefl以及Iqrefl输入到2相/3相变换单元32中，同时切換単元45从触点4 切換到触点45b， 将伪角度存储单元46中存储的伪电动机角度θ r作为电动机角度θ a输入到2相/3相变换单元32中，基于诊断用d轴电流Idset以及诊断用q轴电流Iqset、伪电动机角度θ ! 来算出3相电流指令值Iaref、Ibref以及Icref (步骤Sll)。减法运算单元33_1、33_2以及 33-3求取算出的3相电流指令值Iaref、Ibref以及Icref与检测出的电动机电流la、Ib 以及Ic的偏差，电流控制単元34基于算出的偏差进行反馈电流控制，经由PWM控制单元35 以及逆变器电路36驱动电动机20(步骤SU)。电池状态判定単元47读入并存储电池14 经由逆变器电路36供给给电动机20的供给电压(步骤Si； )。定时器2判断是否经过了规定时间t2(步骤S14)，在没有经过规定时间t2的时候，使诊断用d、q轴电流Idset、Iqset 按规定的量増加(步骤SK)，将定时器1设为0 (步骤S16)，更新定时器1 (步骤S17)。然后，判断定时器1是否经过了规定时间tl (步骤S18)，在定时器1没有经过规定时间tl的时候，返回步骤S17。在定时器1经过了规定时间tl的时候，更新定时器t2返回步骤S9 (步骤 S19)。在步骤S14中，当判断定时器2经过了规定时间t2的时候，电池状态判定単元47 根据存储的供给电压判定电池14的状态(步骤S20)，将判定结果DR发送到存储单元48 中，同时将判定结束标记DF设为ON并将其输入到电池状态诊断起动判定単元41中(步骤 S21)。在步骤S22中，将诊断用d轴电流Idset以及诊断用q轴电流Iqset都设定为0， 并将各个标记以及诊断起动信号SW1、诊断开始信号SW2设定为OFF，结束电池状态诊断例行程序。(第2实施方式)图6将本发明第2实施方式的电池状态诊断装置的结构，对应图3表示，同样的构成以同样的符号表示，省略相关说明。在本实施方式中，为了诊断电池14的状态，与第1实施方式一祥，设置有电池状态诊断起动判定単元41、诊断用d-q轴电流设定单元42、判定开始判断単元43、切換単元44、 切換単元45、伪角度存储单元46、电池状态判定単元47以及存储单元48。而且还具备有运算单元38以及切換単元49。在第1实施方式中，即使在诊断过程中，也通过进行反馈控制的电流控制単元34、 减法运算单元33-1、33-2、33-3来使电流指令值Iaref、Ibref以及Icref与检测出的电动机电流Ia、Ib以及Ic的偏差值变小。但是，在诊断过程中，由于利用了伪电动机角度ΘΓ， 电动机20被固定住，可以不进行反馈控制。如图6所示，设置了在诊断过程中进行开环控制的运算单元38。运算单元38以逆变器电路36以及电动机20的电阻成分作为參数，基于电流指令值Iref来求取电压指令值 Vref0切換単元49输入电流指令值Iref以及诊断开始信号SW2。在诊断开始信号SW2 为OFF的时候，切換単元49的触点切換到触点49a，通过电流控制单元34以及减法运算单元33来进行反馈控制。另ー方面，在诊断开始信号SW2为ON的时候，切換単元49的触点切換到触点49b，通过运算単元38来进行开环控制。
在这样的构成中，在施加通常的辅助力的时候，进行反馈控制，在诊断电池4的状态的时候，进行运算量少的开环控制，因此电池状态诊断过程中的运算量变少，能够减小控制程序的容量。而且，因为分开管理、安装通常时与诊断时的控制，可以减轻整体的程序容里。(第3实施方式)图7表示了对图3的电池状态诊断装置的电池14进行变更后的装置，在此说明与第1实施方式不同的部分。本第3实施方式的电池14是安装在电动汽车上的电池的构成的一例。电池14具有主电池14-1和辅助电池14-3，主电池14-1的电压由电压监视单元 14-4监视。然后，在通常吋，主电池14-1经由电源切換単元14-2进行电源供给，电压监视単元14-4在检测出主电池14-4的电压异常的时候，切換电源切換単元14-2，由辅助电池 14-3来进行电源供给，即，成为在主电池14-1异常时能够切換到辅助电池14-3来代替主电池14-1的多个电源組成的电源供给构成。在这里，也存在将主电池14-1进ー步分割为多个的构成。在通常状态下，主电池14-1驱动车辆驱动用电动机系统、车辆电气设备以及电动动カ转向装置，但是当由于主电池14-1的电压异常而切換到辅助电池14-3的时候，将只能够驱动车辆电气设备、电动动カ转向装置。因此，通常吋，在辅助电池14-3产生异常的情况下，由于主电池14-1的电压异常而切換到辅助电池14-3的话，车辆电气设备以及电动动力转向装置将不能正常工作，所以也需要不断地对辅助电池14-3的电压进行如前述第1实施方式的电池状态诊断。(第4实施方式)图8是对图6的电池状态诊断装置的电池14如图7 (第3实施方式)一祥地变更后的装置。在本第4实施方式中，在通常状态下，主电池14-1驱动用来驱动车辆驱动用电动机系统，车辆电气设备以及电动动カ转向装置，但是当由于主电池14-1的电压异常而切换到辅助电池14-3的时候，只能驱动车辆电气设备、电动动カ转向装置。因此，通常吋，当辅助电池14-3产生异常，由于主电池14-1的电压异常而切換到辅助电池14-3的话，车辆电气设备以及电动动カ转向装置将不能正常工作，所以平常也需要对辅助电池14-3的电压进行如前述第2实施方式的电池状态诊断。另外，在上述第1 4实施方式中，为了使电流流过而不产生电动机扭矩，将电池状态诊断开始时刻的电动机角度θ与偏移量相加后的值作为伪电动机角度θr存储，在电池状态诊断的期间，将伪电动机角度θι·作为电动机角度θ a输入到电流指令值运算単元 31以及2相/3相变换单元32中，但是也可以利用转向角信息来代替电动机角度θ。符号的说明10扭距传感器11点火开关12车速传感器13电源继电器14电池20电动机201旋转变压器
202旋转变压器数字变换电路
31电流指令值运算単元
322相/3相变换单元
34电流控制単元
35PWM控制单元
36逆变器电路
38运算单元
41电池状态诊断起动判定単元
42诊断用d_q轴电流设定单元
43判定开始判断単元
44,45切換単元
46伪角度存储单元
47电池状态判定単元
48存储单元
权利要求
1.一种电源状态诊断方法，其诊断具有由电源进行电カ供给的多个电气控制系统，且具备以矢量控制方式控制的电动机的车辆的所述电源的状态，其特征在于点火开关从ON 切換到OFF时或者从OFF切換到ON吋，所述电源的状态的诊断开始，所述诊断开始吋，读入所述电动机的角度，将所述电动机的角度与偏移量相加得到的值作为伪电动机角度存储， 在所述诊断期间，基于所述伪电动机角度来进行矢量控制，基于供给给所述电动机的电压来诊断所述电源的状态。
2.根据权利要求1所述的电源状态诊断方法，其特征在干，所述电气控制系统是基于至少由来自扭距传感器的转向扭矩算出的电流指令值来驱动所述电动机并向转向系施加辅助力的电动动カ转向装置。
3.根据权利要求2所述的电源状态诊断方法，其特征在干，在所述诊断开始前，由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，不进行所述电源的状态的所述诊断。
4.根据权利要求2或者3所述的电源状态诊断方法，其特征在干，在所述诊断过程中， 由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，中断所述电源的状态的所述诊断。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电源状态诊断方法，其特征在干，在所述点火开关从OFF切換到ON时进行所述诊断，通知所述驾驶员判定所述电源的状态为已经劣化。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电源状态诊断方法，其特征在干，在所述点火开关从ON切換到OFF时进行所述诊断，当判定所述电源的状态为已经劣化的情况下，存储判定結果，下次所述点火开关从OFF切換到ON时通知所述驾驶员。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电源状态诊断方法，其特征在干，所述电动机是无刷DC电动机。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电源状态诊断方法，其特征在干，在所述诊断过程中，对所述电动机进行开环控制。
9.一种电源状态诊断装置，其设置在具有由电源进行电カ供给的多个电气控制系统， 且具备以矢量控制方式控制的电动机的车辆中，诊断所述电源的状态，其特征在干，具备检测出点火开关从ON切換到0FF，或者从OFF切換到ON时开始所述电源的状态的诊断的电源状态诊断起动判定単元；所述诊断开始时将所述电动机的角度与偏移量相加而得到的值作为伪电动机角度存储的伪电动机角度存储单元；在所述诊断期间，将所述电动机的角度切換到所述伪电动机角度的切換単元；基于供给给所述电动机的电压来诊断所述电源的状态的电源状态判定単元。
10.根据权利要求9所述的电源状态诊断装置，其特征在干，所述电气控制系统是基于至少由来自扭距传感器的转向扭矩算出的电流指令值来驱动所述电动机并向转向系施加辅助力的电动动カ转向装置。
11.根据权利要求10所述的电源状态诊断装置，其特征在干，在所述诊断开始前，由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，不进行所述电源的状态的所述诊断。
12.根据权利要求10或者11所述的电源状态诊断装置，其特征在干，在诊断过程中，由驾驶员的操作而引起所述转向扭矩或者所述电动机的角度变化的情况下，中断所述电源的状态的所述诊断。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的电源状态诊断装置，其特征在干，在所述诊断过程中，对所述电动机进行开环控制。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种电源状态诊断方法及装置，该电源状态诊断方法及装置不需要缩短控制周期，也不需要过度地提高响应性，不会给驾驶员带来异样感。在本发明的电源状态诊断方法中，其诊断具有由电源进行电力供给的电气控制系统，且具备矢量控制方式控制的电动机的车辆的电源的状态，在点火开关从ON切换到OFF时或者从OFF切换到ON时，电源的状态诊断开始，在诊断开始时，将读入的电动机的角度与偏移量相加得到的值作为伪电动机角度存储，在诊断期间，基于伪电动机角度来进行矢量控制，基于供给给电动机的电压来诊断电源的状态。
文档编号G01R31/36GK102576056SQ201180000036
公开日2012年7月11日 申请日期2011年2月4日 优先权日2010年10月15日
发明者坂口徹 申请人:日本精工株式会社