诊断装置的制作方法

本公开涉及一种应用于包括旋转电机的系统的诊断装置以及诊断方法。

背景技术：

如wo2013/171843中同样可见，例如，已知一种包括电枢激励电路和场激励电路的系统。电枢激励电路被驱动以便将电枢电流发送到旋转电机的电枢绕组。场激励电路被驱动以便将场电流发送到旋转电机的场绕组。

为了改善上述系统的运行的可靠性，需要能够诊断与对所述系统进行配置的电枢激励电路和场激励电路中的一个或多个相关的异常的存在的技术。

技术实现要素：

因此，期望提供一种诊断装置，所述诊断装置能够诊断是否已经发生了与电枢激励电路和场激励电路中的一个或多个电路相关的异常。

第一示例性实施例提供了一种用于旋转电机、电枢激励电路和场激励电路的系统的诊断装置。所述旋转电机具有电枢绕组和场绕组。所述电枢激励电路被驱动以便将电枢电流发送到所述电枢绕组。所述场激励电路被驱动以便将场电流发送到所述场绕组。在所述诊断装置中，作为所述场电流的阈值的场侧阈值和作为所述电枢电流的阈值的电枢侧阈值被设定为所述场电流和所述电枢电流的组合，在所述组合下，所述旋转电机的所产生转矩等于或小于转矩阈值。

所述诊断装置包括驱动单元和诊断单元。所述驱动单元驱动所述电枢激励电路和所述场激励电路中的一个或多个。所述诊断单元执行场侧诊断过程和电枢侧诊断过程中的一个或多个。在所述场侧诊断过程中，在所述驱动单元正进行驱动以使得所述场电流大于所述场侧阈值并且所述电枢电流等于或小于所述电枢侧阈值的状态下，所述诊断单元基于所述场电流来诊断与所述场激励电路相关的异常。在所述电枢侧诊断过程中，在所述驱动单元正进行驱动以使得所述场电流等于或小于所述场侧阈值并且所述电枢电流大于所述电枢侧阈值的状态下，所述诊断单元基于所述电枢电流来诊断与所述电枢激励电路相关的异常。

在第一示例性实施例中，所述诊断单元执行所述场侧诊断过程和所述电枢侧诊断过程中的一个或多个。

将描述所述场侧诊断过程。在此诊断过程中，基于所述场电流来诊断与所述场激励电路相关的异常。因此，需要将诊断场电流供应给所述场绕组。这里，例如，在所述电枢电流正流向所述电枢绕组的状态下向所述场绕组供应所述场电流时，所述旋转电机可以产生转矩。当所述旋转电机的所述所产生转矩很大时，可能发生诸如正使用所述系统的用户感到不适等问题。

因此，在第一示例性实施例中，作为所述场电流的阈值的所述场侧阈值和作为所述电枢电流的阈值的所述电枢侧阈值被设定为所述场电流和所述电枢电流的组合，在所述组合下，所述旋转电机的所述所产生转矩等于或小于所述转矩阈值。在所述驱动单元正进行驱动以使得所述场电流大于所述场侧阈值并且所述电枢电流等于或小于所述电枢侧阈值的状态下，所述诊断单元基于所述场电流来执行对与所述场激励电路相关的异常进行诊断的过程作为所述场侧诊断过程。

作为第一示例性实施例的结果，即使在供应所述诊断场电流时，因为所述电枢电流等于或小于所述电枢侧阈值，所以可以将所述旋转电机的所述所产生转矩设定为等于或小于所述转矩阈值。因此，在与所述场激励电路相关的异常诊断期间，可以抑制如正使用所述系统的用户感到不适等问题的出现。

接下来，将描述所述电枢侧诊断过程。在此诊断过程中，基于所述电枢电流来诊断与所述电枢激励电路相关的异常。因此，需要将用于诊断的电枢电流供应给所述电枢绕组。这里，例如，在所述场电流正流向所述场绕组的状态下向所述电枢绕组供应所述电枢电流时，所述旋转电机可以产生转矩。当所述旋转电机的所述所产生转矩很大时，可能发生诸如正使用所述系统的所述用户感到不适等问题。

因此，在第一示例性实施例中，在所述驱动单元正进行驱动以使得所述场电流等于或小于所述场侧阈值并且所述电枢电流大于所述电枢侧阈值的状态下，所述诊断单元基于所述电枢电流来执行对与所述电枢激励电路相关的异常进行诊断的过程作为所述电枢侧诊断过程。作为第一示例性实施例的结果，即使在供应用于诊断的所述电枢电流时，因为所述场电流等于或小于所述场侧阈值，所以可以将所述旋转电机的所述所产生转矩设定为等于或小于所述转矩阈值。因此，在与所述电枢激励电路相关的异常诊断期间，可以抑制如所述用户感到不适等问题的出现。

在第二示例性实施例中，所述诊断单元可以在所述场侧诊断过程完成之后执行所述电枢侧诊断过程。所述驱动单元可以驱动所述电枢激励电路和所述场激励电路，使得：在所述场侧诊断过程完成之后，在所述场电流减小为大于零且等于或小于所述场侧阈值的预定值的时刻，所述电枢电流朝着所述电枢侧阈值增大。

在第二示例性实施例中，所述诊断单元可以在所述场侧诊断过程完成之后执行所述电枢侧诊断过程。为了执行所述电枢侧诊断过程，需要使等于或小于所述电枢侧阈值的所述电枢电流增大为大于所述电枢侧阈值。这里，在第二示例性实施例中，在所述场侧诊断过程完成之后，在所述场电流减小为大于零且等于或小于所述场侧阈值的预定值的时刻，所述驱动单元使所述电枢电流朝着所述电枢侧阈值增大。因此，在所述电枢电流在所述场电流减小至零的时刻朝着所述电枢侧阈值增大的情况下，可以使所述电枢电流变得大于所述电枢侧阈值的所述时刻提前。因此，可以使开始所述电枢侧诊断过程的所述时刻提前。而且，可以缩短在所述场侧诊断过程开始之后完成所述电枢侧诊断过程所需的时间量。

在第三例性实施例中，所述诊断单元可以在所述电枢侧诊断完成过程之后执行所述场侧诊断过程。所述驱动单元可以驱动所述电枢激励电路和所述场激励电路，使得：在所述电枢侧诊断过程完成之后，在所述电枢电流减小为大于零且等于或小于所述场侧阈值的预定值的时刻，所述场电流朝着所述场侧阈值增大。

在第三例性实施例中，所述诊断单元在所述电枢侧诊断过程完成之后执行所述场侧诊断过程。为了执行所述场侧诊断过程，需要使等于或小于所述场侧阈值的所述场电流增大为大于所述场侧阈值。这里，在第三示例性实施例中，在所述电枢侧诊断过程完成之后，在所述电枢电流减小为大于零且等于或小于所述电枢侧阈值的预定值的时刻，所述驱动单元使所述场电流朝着所述场侧阈值增大。

因此，在所述场电流在所述电枢电流减小至零的时刻朝着所述场侧阈值增大的情况下，可以使所述场电流变得大于所述场侧阈值的所述时刻提前。因此，可以使所述场侧诊断过程开始的所述时刻提前。而且，可以缩短在所述电枢侧诊断过程开始之后完成所述场侧诊断过程所需的时间量。

在第四示例性实施例中，所述诊断单元可以在所述场侧诊断过程完成之后执行所述电枢侧诊断过程。所述驱动单元可以驱动所述电枢激励电路和所述场激励电路，使得：在执行所述场侧诊断过程时所述电枢电流保持为零；并且在所述场侧诊断过程完成之后，在所述场电流减小至零的时刻，所述电枢电流朝着所述电枢侧阈值增大。

在第四示例性实施例中，所述诊断单元可以在所述场侧诊断过程完成之后执行所述电枢侧诊断过程。为了执行所述电枢侧诊断过程，需要使等于或小于所述电枢侧阈值的所述电枢电流增大为大于所述电枢侧阈值。这里，在第四示例性实施例中，在执行所述场侧诊断过程时，所述驱动单元使所述电枢电流保持处于零。在所述场侧诊断过程完成之后，在所述场电流减小至零的时刻，所述驱动单元使所述电枢电流朝着所述电枢侧阈值增大。

作为第四示例性实施例的结果，在从所述场侧诊断过程开始到所述电枢侧诊断过程完成的时期期间，所述电枢电流和所述场电流中的任一者为零。因此，在从所述场侧诊断过程开始到所述电枢侧诊断过程完成的时期期间，可以将所述旋转电机的所述所产生转矩设定为零。因此，可以有利地抑制诸如使用所述系统的所述用户感到不适等问题的出现。

在第五例性实施例中，所述诊断单元可以在所述电枢侧诊断过程完成之后执行所述场侧诊断过程。所述驱动单元可以驱动所述电枢激励电路和所述场激励电路，使得：在所述电枢侧诊断过程执行时所述场电流保持为零；并且在所述电枢侧诊断过程完成之后，在所述电枢电流减小至零的时刻，所述场电流朝着所述场侧阈值增大。

在第五例性实施例中，所述诊断单元可以在所述电枢侧诊断过程完成之后执行所述场侧诊断过程。为了执行所述场侧诊断过程，需要使等于或小于所述场侧阈值的所述场电流增大为大于所述场侧阈值。这里，在第五示例性实施例中，在所述电枢侧诊断过程执行时，所述驱动单元使所述场电流保持处于零。在所述电枢侧诊断过程完成之后，在所述电枢电流减小至零的时刻，所述驱动单元使所述场电流朝着所述场侧阈值增大。

作为第五示例性实施例的结果，在从所述电枢侧诊断过程开始到所述场侧诊断过程完成的时期期间，所述场电流和所述电枢电流中的任一者为零。因此，在从所述电枢侧诊断过程开始到所述场侧诊断过程完成的时期期间，可以将所述旋转电机的所述所产生转矩设定为零。因此，可以有利地抑制诸如使用所述系统的所述用户感到不适等问题的出现。

在第二到第五示例性实施例中，如在第六示例性实施例中的，所述旋转电机的q轴电流可以被用作所述诊断单元和所述驱动单元中的所述电枢电流。

在第七示例性实施例中，所述驱动单元可以驱动所述电枢激励电路，使得当供应所述电枢电流时所述旋转电机的d轴电流或所述q轴电流为零。

作为第七示例性实施例的结果，可以将由所述旋转电机产生的磁阻转矩设定为零。因此，可以抑制在诊断期间的旋转电机的所产生转矩。可以有利地抑制诸如使用所述系统的所述用户感到不适等问题的出现。

在第八示例性实施例中，所述驱动单元可以驱动所述场激励电路以便发送场电流，所述场电流用于对所述旋转电机的在所述电枢侧诊断过程执行时被磁化的场部分进行去磁。

如果所述场绕组在所述电枢侧诊断过程执行时被磁化，则所述旋转电机的所述所产生转矩可以变得大于所述转矩阈值，而无论所述场激励电路被驱动以使得所述场电流等于或小于所述场侧阈值。因此，在第八示例性实施例中，所述驱动单元驱动所述场激励电路以便发送场电流，所述场电流用于对所述旋转电机的在所述电枢侧诊断过程执行时被磁化的场部分进行去磁。因此，可以防止所述旋转电机的所述所产生转矩在所述电枢侧诊断过程执行时变得大于所述转矩阈值。

第九示例性实施例应用于车辆。所述车辆包括发动机作为用于驱动所述车辆的动力源。在第九示例性实施例中，所述旋转电机的转子连接至所述发动机的输出轴，使得所述转子和所述输出轴始终能够进行动力传输。

在第九示例性实施例中，所述旋转电机的所述转子连接至所述发动机的所述输出轴，使得所述转子和所述输出轴始终能够进行动力传输。因此，例如，当旋转电机由于在执行场侧诊断过程时供应的场电流而产生转矩时，易于发生如使用所述系统的用户感到不适等问题。此外，例如，在旋转电机由于在电枢侧诊断过程执行时供应的电枢电流而产生转矩时，易于发生如使用所述系统的用户感到不适等问题。以此方式，在易于发生上述问题的第九示例性实施例中，提供能够将在诊断期间的旋转电机的所产生转矩设定为等于或小于转矩阈值的诊断单元和驱动单元是非常有利的。

例如，如在第十示例性实施例中，所述转矩阈值可以被具体地设定为当所述旋转电机在所述车辆处于停止状态时产生转矩的情况下使得所述车辆的用户未物理地感觉到所述车辆中由转矩引起的振动的值。

附图说明

图1是根据第一实施例的车载系统的整体构型的简图；

图2是在励磁期间的场激励电路的驱动状态的简图；

图3是异常诊断过程中的步骤的流程图；

图4是在电枢侧诊断过程期间的电枢激励电路的驱动状态的示例的简图；

图5是异常诊断过程中的步骤的时间图；

图6是根据第二实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；

图7是异常诊断过程中的步骤的时间图；

图8是根据第三实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；

图9是异常诊断过程中的步骤的时间图；

图10是根据第四实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；

图11是异常诊断过程中的步骤的时间图；

图12是根据第五实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；

图13是根据第六实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；

图14是根据第七实施例的异常诊断过程中的步骤的流程图；并且

图15是在去磁期间的场激励电路的驱动状态的简图。

具体实施方式

(第一实施例)

以下将参照附图描述根据本公开的第一实施例的诊断装置。根据第一实施例，诊断装置应用于车辆，发动机安装在所述车辆中作为用于驱动车辆的动力源。

如图1中所示，车辆包括发动机10、起动器11以及电池20。发动机10充当车载主要机器。电池20充当直流电源。发动机10包括燃料喷射阀等等。发动机10由于对从燃料喷射阀所喷射的燃料(诸如汽油或轻质油)的燃烧而产生动力。所产生的动力从发动机10的输出轴10a中输出。

起动器11通过从电池10处向其供应电力而被驱动。起动器11由此向输出轴10a施加初始旋转以便起动发动机10。例如，起动器11由直流电动机进行配置。

车辆包括由交流电驱动的旋转电机30。根据本实施例，绕线式场同步机用作旋转电机30。此外，根据本实施例，凸极机用作旋转电机30。而且，根据本实施例，一体化起动器发电机(isg)用作旋转电机30。isg是添加了电动机功能的发电机。

旋转电机30包括转子31。转子31包括场绕组32和永磁体33。第一皮带轮40连接至转子31的旋转轴31a。第二皮带轮41连接至发动机10的输出轴10a。第一皮带轮40和第二皮带轮41总是由皮带42连接。当旋转电机30作为发电机被驱动时，转子31由于从输出轴10a供应的旋转动力而旋转。旋转电机30由此产生电力。电池20通过旋转电机30产生的电力进行充电。同时，当旋转电机30作为电动机被驱动时，输出轴10a随着转子31的旋转而旋转，并且旋转力被施加到输出轴10a上。因此，例如，旋转电机30能够辅助车辆的行驶。

驱动轮43机械地连接至输出轴10a，变速器等(未示出)位于其之间。

旋转电机30包括定子34。定子34包括被安排成彼此错开120°电角的u相、v相和w相绕组35u、35v和35w。

isg包括激励电路单元50。激励电路单元50包括电枢激励电路51和场激励电路52。

根据本实施例，电枢激励电路51是三相逆变器。电枢激励电路51包括由u相、v相和w相上臂开关sup、svp和swp以及u相、v相和w相相下臂开关sun、svn和swn构成的串联连接体。u相、v相和w相绕组35u、35v和35w的第一端分别连接至u相、v相和w相上臂开关sup、svp和swp与u相、v相和w相下臂开关sun、svn和swn之间的连接点pu、pv和pw。u相、v相和w相绕组35u、35v和35w的第二端通过中性点连接。

也就是说，根据本实施例，u相、v相和w相绕组35u、35v和35w通过y形连接而连接。根据本实施例，n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)用作臂开关sup至swn。此外，寄生二极管(未示出)与臂开关sup至swn中的每个臂开关并联连接。

电池20的正极端子与作为u相、v相和w相上臂开关sup、svp和swp中的每个开关的高电位侧端子的漏极连接。电池20的负极端子与作为u相、v相和w相下臂开关sun、svn和swn中的每个开关的低电位侧端子的源极连接。激励电路单元50包括与电池20并联连接的电容器53。

场激励电路52包括由第一上臂开关sh1和第一下臂开关sl1构成的串联连接体以及由第二上臂开关sh2和第二下臂开关sl2构成的串联连接体。场绕组32的第一端连接至第一上臂开关sh1与第一下臂开关sl1之间的连接点，电刷(未示出)位于其之间。场绕组32的第二端连接至第二上臂开关sh2与第二下臂开关sl2之间的连接点，电刷(未示出)位于其之间。根据本实施例，n沟道mosfet用作臂开关sh1、sl1、sh2和sl2。另外，寄生二极管与臂开关sh1、sl1、sh2和sl2中的每一个臂开关并联连接。

电池20的正极端子连接至作为第一和第二上臂开关sh1和sh2中的每一个上臂开关的高电位侧端子的漏极。电池20的负极端子连接至作为第一和第二下臂开关sl1和sl2中的每一个下臂开关的低电位侧端子的源极。

isg包括控制装置60。控制装置60包括唤醒装置70和处理单元80。处理单元80包括电源单元81、接口单元82、电压获取单元83、电枢电流获取单元84、场电流获取单元85、磁场检测单元86、计算单元87、电枢驱动单元88、场驱动单元89以及诊断单元90。根据本实施例，电源单元81将来自电池20的电力供应到处理单元80中除了电源单元81之外的构型。

当确定发出了针对处理单元80的启动命令时，唤醒装置70启动处理单元80。当确定发出了启动命令时，唤醒装置70向对处理单元80的进行配置的电源单元81输出供电许可信号。同时，当确定未发出启动命令时，唤醒装置70停止向电源单元81输出供电许可信号。

当确定未从唤醒装置70输出供电许可信号时，电源单元81停止向接口单元82、电压获取单元83、电枢电流获取单元84、场电流获取单元85、磁场检测单元86、计算单元87、电枢驱动单元88、场驱动单元89以及诊断单元90供应电力。

同时，当确定输出了供电许可信号时，电源单元81向接口单元82、电压获取单元83、电枢电流获取单元84、场电流获取单元85、磁场检测单元86、计算单元87、电枢驱动单元88、场驱动单元89以及诊断单元90供应电力。因此，接口单元82、电压获取单元83、电枢电流获取单元84、场电流获取单元85、磁场检测单元86、计算单元87、电枢驱动单元88、场驱动单元89以及诊断单元90开始运行。

接口单元82获取从控制装置60外部输入的驱动命令。接口单元82然后将所获取的驱动命令输出到计算单元87。

电压获取单元83获取电池20的输出电压作为电源电压vb。

电枢电流获取单元84获取流向u相、v相和w相绕组35u、35v和35w的相电流。根据本实施例，电枢电流获取单元84基于连接至u相下臂开关sun的源极侧的分流电阻器两端的电压降来获取u相电流iu。电枢电流获取单元84基于连接至v相下臂开关svn的源极侧的分流电阻器两端的电压降来获取v相电流iv。电枢电流获取单元84基于连接至w相下臂开关swn的源极侧的分流电阻器两端的电压降来获取w相电流iw。

场电流获取单元85获取流向场绕组32的场电流。根据本实施例，场电流获取单元85基于连接至第一下臂开关sl1的源极侧的分流电阻器两端的电压降来获取场电流if1。可替代地，场电流获取单元85基于连接至第二下臂开关sl2的源极侧的分流电阻器两端的电压降来获取场电流if2。

由电压获取单元83、电枢电流获取单元84和场电流获取单元85所获取的值被输入到计算单元87和诊断单元90。

根据本实施例，磁场型旋转角度传感器用作磁场检测单元86。磁场型旋转角度传感器包括集成电路(ic)和设置在ic内的霍尔效应传感器。ic具有扁平的矩形形状。磁场检测单元86检测与转子31一体旋转的永磁体33的磁通量。例如，永磁体33具有圆盘形状。例如，永磁体33被设置在转子31的旋转轴31a的尖端处，与ic分离并面向ic。ic基于所检测到的磁场计算并输出转子31的角度信号。从磁场检测单元86输出的角度信号被输入到计算单元87和诊断单元90。

在输入了来自接口单元82的驱动命令的情况下，计算单元87产生针对于对电枢激励电路51和场激励电路52进行配置的开关的驱动信号。

首先，将描述电枢激励电路51。计算单元87获取从磁场检测单元86输出的角度信号。计算单元87产生用于接通和断开对电枢激励电路51进行配置的开关sup至swn的驱动信号，以便基于所获取的角度信号来驱动旋转电机30。具体地，当旋转电机30作为电动机被驱动时，计算单元87产生驱动信号以便接通和断开臂开关sup至swn，从而将从电池20输出的直流电力转换为交流电力并且向u相、v相和w相绕组35u、35v和35w供应交流电力。

同时，当旋转电机30作为发电机被驱动时，计算单元87产生驱动信号以便接通和断开臂开关sup至swn，从而将从u相、v相和w相绕组35u、35v和35w输出的交流电力转换为直流电力并且向电池20供应直流电力。所产生的驱动信号被输入到电枢驱动单元88。电枢驱动单元88基于所输入的驱动信号来接通和断开臂开关sup至swn。

接下来，将描述场激励电路52。计算单元87接通和断开将场激励电路52配置用于对场绕组32进行励磁的开关。具体地，如图2中所示，计算单元87产生驱动信号以便交替地接通第一上臂开关sh1和第一下臂开关sl1。另外，计算单元87产生驱动信号以便使第二上臂开关sh2保持处于断开状态并且使第二下臂开关sl2保持处于接通状态。计算单元87基于将被供应到场绕组32的场电流的命令值来设定占空比duty(＝t接通/t切换)。

占空比duty是第一上臂开关sh1的接通时期t接通相对于单个切换周期t切换的比率。当场电流的命令值增大时，占空比duty被设定为较大值。由计算单元87生成的驱动信号被输入到场驱动单元89。场驱动单元89基于所输入的驱动信号交替地接通第一上臂开关sh1和第一下臂开关sh2，并且使第二上臂开关sh2保持处于断开状态并且使第二下臂开关sl2保持处于接通状态。

这里，根据本实施例，计算单元87、电枢驱动单元88以及场驱动单元89对应于“驱动单元”。此外，根据本实施例，旋转电机30、激励电路单元50以及控制装置60被整合并且形成机电一体驱动装置。

接下来，将参照图3描述由诊断单元90执行的异常诊断过程。根据本实施例，诊断单元90被配置成即使在未从控制装置60外部输入驱动指令时也能够执行异常诊断过程。

在这一系列过程中，首先，在步骤s10处，诊断单元90判定是否满足异常诊断过程的执行条件。根据本实施例，执行条件包括车辆停止的状况。更具体地，例如，所需要的只是执行条件包括车辆在用户发出停止使用车辆的命令之后停止的状况。这里，用户通过断开点火开关或启动开关来发出停止使用车辆的命令。用户通过接通点火开关或启动开关来发出使用车辆的命令。

当在步骤s10处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s11。诊断单元90判定由电枢电流获取单元84获取的相电流iar是否等于或小于电枢侧阈值iath。诊断单元90执行此过程以便判定状态是否为使得可以开始向场绕组32发送场电流。下文将详细描述电枢侧阈值iath。

当在步骤s11处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s12。诊断单元90驱动场激励电路52的开关，使得在电枢激励电路51的开关保持处于使得相电流iu、iv和iw为零的断开状态的状态下，由场电流获取单元85获取的场电流ifr增大为场诊断电流ifdg。场诊断电流ifdg大于场侧阈值ifth。在此，例如，基于连接至第二下臂开关sl2的源极侧的分流电阻器两端的电压降的场电流if2可以用作场电流ifr。

根据本实施例，作为场电流阈值的场侧阈值ifth和作为相电流阈值的电枢侧阈值iath被设定为场电流和相电流的组合，在所述组合下，旋转电机30的所产生转矩是转矩阈值tlmt。以下将描述用于设定阈值ifth和iath的方法。

旋转电机30的所产生转矩trq由以下表达式式(eq1)表示。

trq＝p{m·if+(ld-lq)·id}·iq...(eq1)

在上面的表达式(1)中，p表示极对数。m表示互感。if表示场电流。ld和lq表示d轴和q轴自感。id表示作为电枢电流的磁通量分量的d轴电流。iq表示作为电枢电流的转矩分量的q轴电流。此外，表达式(eq1)右侧的第一项表示取决于“if×iq”的磁通量转矩。右侧的第二项表示取决于“id×iq”的磁阻转矩。表达式(eq1)的左侧由转矩阈值tlmt替代。

根据本实施例，转矩阈值tlmt被设定为使得车辆的用户未物理地感觉到车辆中由转矩引起的振动的值，即使在旋转电机30在车辆处于停止状态时产生转矩的情况下。此外，从满足以下表达式(eq2)的d轴和q轴电流id和iq中导出的相电流和场电流被设定为电枢侧阈值iath和场侧阈值ifth。电枢侧阈值iath和场侧阈值ifth可以被预先存储在设置在控制装置60中的存储单元(诸如存储器，未示出)中。

tlmt≥p{m·if+(ld-lq)·id}·iq...(eq2)

在步骤s13处，诊断单元90执行场侧诊断过程。在场侧诊断过程中，诊断单元90在计算单元87被命令驱动电枢激励电路51和场激励电路52以使得场电流ifr是场诊断电流ifdg并且相电流iu、iv和iw为零的状态下，基于场电流ifr判定是否已发生与场激励电路52相关的异常。根据本实施例，与场激励电路52相关的异常包括：场激励电路52的异常、连接场激励电路52和场绕组32的电气通路的断开异常、场驱动单元59的异常、与由计算单元87生成针对场激励电路52的开关sh1至sl2的驱动信号相关的异常、从场驱动单元89到场激励电路52的信号传输路径的异常、以及从计算单元87到场驱动单元89的信号传输路径的异常。场激励电路52的异常包括对场激励电路52进行配置的开关sh1至sl2的异常，诸如断开故障。

例如，当在连接场激励电路52和场绕组32的电气通路中发生断开时，场电流不流向场绕组32。因此，在步骤s13处，诊断单元90确定场电流ifr为零并且确定已经发生了与场激励电路52相关的异常。此外，例如当确定场电流ifr偏离对应于已设定的占空比duty的场电流的命令值时，诊断单元90确定已经发生与场激励电路52相关的异常。

当在步骤s13处确定已经发生与场激励电路52相关的异常时，诊断单元90可以执行用于通知控制单元60之外的异常的过程。

在随后的步骤s14处，诊断单元90判定场侧诊断过程是否完成。当在步骤s14处确定场侧诊断过程未完成时，诊断单元90返回到步骤s13。同时，当在步骤s14处确定完成了场侧诊断过程时，诊断单元90开始驱动场激励电路52，使得场电流ifr从场诊断电流ifdg朝着零减小并且继续到步骤s15。在步骤s15处，诊断单元90判定场电流ifr是否等于或小于场侧阈值ifth。诊断单元90执行此过程以便判定状态是否为使得可以开始向相绕组35u至35w发送相电流。

当在步骤s15处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s16。诊断单元90将相电流发送到相绕组35u至35w。根据本实施例，电枢激励电路51的开关被驱动以便满足以下条件(a)、(b)和(c)。

(a)相同相位的上臂开关和下臂开关未接通。

(b)在这三个相位中，一个相位的上臂开关接通，并且剩余两个相位的下臂开关接通。

(c)流向旋转电机30的d轴电流id为零。

图4示出了u相上臂开关sup接通，并且v相和w相下臂开关svn和swn接通的示例。根据本实施例，在电流流向一个相位的上臂开关和两个相位的下臂开关并且场电流流向场绕组32的状态下，从满足以上表达式(eq2)的d轴和q轴电流id和iq中导出的相电流和场电流被设定为电枢侧阈值iath和场侧阈值ifth。在此，例如，与接通的下臂开关的这三个相位中的每个相位相对应地，可以分别设定一个或多个电枢侧阈值iath。

在步骤s16处，诊断单元90驱动电枢激励电路51的开关，使得在计算单元87被命令使场激励电路52的开关保持处于使得场电流ifr为零的断开状态的状态下，由电枢电流获取单元84获取的相电流iar增大为电枢诊断电流iadg。电枢诊断电流iadg大于电枢侧阈值iath。在此，基于连接至接通的下臂开关的源极侧的分流电阻器两端的电压降的相电流可以用作电枢电流iar。

然后，在步骤s17处，诊断单元90执行电枢侧诊断过程。在电枢侧诊断过程中，诊断单元90基于相电流iar判定是否已经发生与电枢激励电路51相关的异常。

根据本实施例，与电枢激励电路51相关的异常包括：电枢激励电路51的异常、连接电枢激励电路51和相绕组35u至35w中的每个相绕组的电气通路的断开异常、电枢驱动单元88的异常、与由计算单元87生成针对电枢激励电路51的开关sup至swn的驱动信号相关的异常、从电枢驱动单元88到电枢激励电路51的信号传输路径的异常、以及从计算单元87到电枢驱动单元88的信号传输路径的异常。电枢激励电路51的异常包括电枢激励电路51的开关sup至swn的异常。

例如，在将电枢激励电路51连接至相绕组35u到35w的电气通路中发生断开时，电流不流向下发了接通命令的这两个相位的下臂开关中的一个或多个下臂开关。因此，在步骤s17处，诊断单元90确定下发了接通命令这两个相位的相电流iar中的一个或多个相电流为零，并且确定已经发生了与电枢激励电路51相关的异常。

当在步骤s17处确定已经发生与电枢激励电路51相关的异常时，诊断单元90可以执行用于通知控制单元60之外的异常的过程。

在步骤s16中，可以将上述条件(b)改变为这样一种条件：在这三个相位中，两个相位的上臂开关接通，并且剩余相位的下臂开关接通。在这种情况下，在电流正流向两个相位的上臂开关和一个相位的下臂开关并且场电流正流动的状态下，可以将从满足以上表达式(eq2)的d轴和q轴电流id和iq中导出的相电流和场电流设定为电枢侧阈值iath和场侧阈值ifth。

此外，在步骤s16处，可以将上述条件(b)改变为这样一种条件：在这三个相位中，一个相位的上臂开关接通并且剩余两个相位中的任一个相位的下臂开关接通。在这种情况下，在电流正流向一个相位的上臂开关和一个相位的下臂开关并且场电流正流动的状态下，可以将从满足以上表达式(eq2)的d轴和q轴电流id和iq中导出的相电流和场电流设定为电枢侧阈值iath和场侧阈值ifth。在这种情况下，因为接通的下臂开关是单个相位的下臂开关，所以电枢侧阈值iath可以仅设定为仅针对单个相位。

在随后的s18处，诊断单元90判定电枢侧诊断过程是否完成。当在步骤s18处确定电枢侧诊断过程未完成时，诊断单元90返回到步骤s17。同时，当在步骤s18处确定完成了电枢侧诊断过程时，诊断单元90开始驱动电枢激励电路51，使得相电流iar从电枢诊断电流ifdg朝着零减小。

接下来，将参照图5描述根据本实施例的异常确定过程。图5示出了充当电枢电流的相电流iar、q轴电流iq、场电流ifr、以及旋转电机30的所产生转矩trq的转变。在图5中，如上所述，d轴电流id为零，并且磁阻转矩为零。

在图5中所示的示例中，在时间t0处，场电流ifr开始流动。随后，在时间t1处，场电流ifr达到场诊断电流ifdg。从时间t1起，场侧诊断过程开始。在时间t2处，场侧诊断完成。在图5中所示的示例中，进行了对还未发生与场激励电路52相关的异常的诊断。在场侧诊断完成之后，场电流ifr开始朝着零减小。

随后，在时间t3处，场电流ifr达到场侧阈值ifth。因此，相电流iar开始流动，而场电流ifr正在减小。随后，在时间t4处，场电流ifr变为零。在时间t5处，相电流iar达到电枢诊断电流iadg。根据本实施例，在时间t4处，相电流iar达到电枢侧阈值iath。

从时间t5起，电枢侧诊断过程开始。在时间t6处，电枢侧诊断过程完成。在图5中所示的示例中，进行了对还未发生与电枢激励电路51相关的异常的诊断。在电枢侧诊断完成之后，相电流iar朝着零减小。在时间t7处，相电流iar变为零。

在上述诊断过程中，在从时间t3至t4的时期期间，场电流ifr和相电流iar大于零。然而，在此时期期间，场电流ifr等于或小于场侧阈值ifth，并且相电流iar等于或小于电枢侧阈值iath。因此，可以将旋转电机30的所产生转矩trq设定为小于转矩阈值tlmt。根据本实施例，如上所述，转矩阈值tlmt被设定为使得车辆的用户未物理地感觉到车辆中由转矩引起的振动的值，即使在旋转电机30在车辆处于停止状态时产生转矩的情况下。因此，可以执行异常诊断过程，而用户不会感到不适。

此外，根据本实施例，还可以获得以下效果。

在完成场侧诊断过程之后，当确定场电流ifr已经达到场侧阈值ifth时，在场电流ifr减小至零之前，诊断单元90开始发送相电流iar。因此，可以使相电流iar达到电枢诊断电流iadg的时刻提前。因此，可以使开始所述电枢侧诊断过程的所述时刻提前。而且，可以缩短在场侧诊断过程开始之后完成电枢侧诊断过程所需的时间量。

在电枢侧诊断过程期间，d轴电流id为零。因此，可以将由旋转电机30产生的磁阻转矩设定为零。因此，可以抑制在电枢侧诊断过程期间的旋转电机30的所产生转矩。可以更有利地抑制用户感受到的不适。

旋转电机30的转子31和发动机10的输出轴10a能够总是经由皮带42执行动力传输。在这种情况下，如果旋转电机30由于在执行场侧诊断过程时供应的场电流而产生转矩，则车辆的用户感到不适的风险很高。此外，如果旋转电机30由于在执行电枢侧诊断过程时向相绕组35u至35w供应的相电流而产生转矩，则用户感到不适的风险很高。

根据如上所述的包括始终可以执行动力传输并且用户感到不适的风险很高的构型的本实施例，执行将在诊断期间的旋转电机30的所产生转矩设定为等于或小于转矩阈值tlmt的异常诊断过程是非常有利的。

(第二实施例)

以下将参照附图对第二实施例进行描述。将主要描述与上述第一实施例的不同之处。根据本实施例，在场侧诊断过程完成之后，在场电流ifr减小至零之后，开始发送相电流。

图6示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图6中，为方便起见，对与前面描述的图3中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s10处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s30。诊断单元90判定由电枢电流获取单元84获取的相电流iar是否为零。诊断单元90执行此过程以便判定状态是否为使得可以开始发送场电流。

当在步骤s30处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s12。随后，当在步骤s14处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s40。在步骤s40处，诊断单元90判定场电流ifr是否为零。诊断单元90执行此过程以便判定状态是否为使得可以开始向相绕组35u至35w发送相电流。当在步骤s40处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s16。

接下来，将参照图7描述根据本实施例的异常诊断过程。图7对应于先前所描述的图5。

在图7中所示的示例中，在时间t2处，场侧诊断过程完成并且场电流ifr开始朝着零减小。随后，在时间t3处，场电流ifr变为零。因此，相电流iar开始流动。在时间t4处，相电流iar达到电枢诊断电流iadg。从时间t4起，电枢侧诊断过程开始。在时间t5处，电枢侧诊断过程完成。因此，相电流iar朝着零减小。在时间t6处，相电流iar变为零。

在根据本实施例的异常诊断过程中，在场电流ifr变成零之后，相电流iar开始流动。因此，在从场侧诊断过程开始到电枢侧诊断过程完成的时期期间，可以将旋转电机30的所产生转矩设定为零。因此，可以有利地抑制车辆的用户在诊断期间感到不适。

(第三实施例)

以下将参照附图对第三实施例进行描述。将主要描述与上述第一实施例的不同之处。根据本实施例，首先执行电枢侧诊断过程。然后，在电枢侧诊断过程完成之后执行场侧诊断过程。

图8示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图8中，为方便起见，对与前面描述的图3中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s10处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s15。随后，在步骤s17处，诊断单元90执行电枢侧诊断过程。

然后，当在步骤s18处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s11。当在步骤s11处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s12。随后，在步骤s13处，诊断单元90执行场侧诊断过程。

接下来，将参照图9描述根据本实施例的异常诊断过程。图9对应于先前所描述的图5。

在图9中所示的示例中，在时间t0处，相电流iar开始流动。随后，在时间t1处，相电流iar达到电枢诊断电流iadg。从时间t1起，电枢侧诊断过程开始。在时间t2处，电枢侧诊断过程完成。因此，相电流iar开始朝着零减小。

随后，在时间t3处，相电流iar达到电枢侧阈值iath。因此，场电流ifr开始流动，而相电流iar正在减小。随后，在时间t4处，相电流iar变为零。在时间t5处，场电流ifr达到场诊断电流ifdg。根据本实施例，在时间t4处，场电流ifr达到场侧阈值ifth。

从时间t5起，场侧诊断过程开始。在时间t6处，场侧诊断过程完成。因此，场电流ifr朝着零减小。在时间t7处，场电流ifr变为零。

根据以上描述的本实施例，可以使场电流ifr达到场诊断电流ifdg的时刻提前。因此，可以使所述场侧诊断过程开始的所述时刻提前。而且，可以缩短在电枢侧诊断过程开始之后完成场侧诊断过程所需的时间量。

(第四实施例)

以下将参照附图对第四实施例进行描述。将主要描述与上述第三实施例的不同之处。根据本实施例，在电枢侧诊断过程完成之后，在相电流iar变为零之后，开始发送场电流。

图10示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图10中，为方便起见，对与前面描述的图8中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s18处确定为“是”时，在步骤s30处，诊断单元90判定相电流iar是否为零。当在步骤s30处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s12。

接下来，将参照图11描述根据本实施例的异常诊断过程。图11对应于先前所描述的图9。

在图11中所示的示例中，在时间t0处，相电流ifr开始流动。随后，在时间t1处，相电流iar达到电枢诊断电流iadg。从时间t1起，电枢侧诊断过程开始。在时间t2处，电枢侧诊断过程完成。因此，相电流iar开始朝着零减小。随后，在时间t3处，相电流iar变为零。因此，场电流ifr开始流动。随后，场电流ifr达到场诊断电流ifdg，并且场侧诊断过程开始。然后，在时间t4处，场侧诊断过程完成。因此，场电流ifr朝着零减小。在时间t5处，场电流ifr变为零。

根据以上描述的本实施例，如图11中所示的，在从电枢侧诊断过程开始到场侧诊断过程完成的时期期间，可以将旋转电机30的所产生转矩设定为零。因此，可以有利地抑制车辆的用户在诊断期间感到不适。

(第五实施例)

以下将参照附图对第五实施例进行描述。将主要描述与上述第一实施例的不同之处。根据本实施例，在电枢侧诊断过程中，使用q轴电流iq而不是相电流iar来诊断是否已经发生与电枢激励电路51相关的异常。

图12示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图12中，为方便起见，对与前面描述的图3中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s10处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s50。诊断单元90判定q轴电流iq是否等于或小于电枢侧阈值iath。诊断单元90执行此过程以便判定状态是否为使得可以开始向场绕组32发送场电流。在此，可以基于由电枢电流获取单元84获取的相电流iar和从磁场检测单元86输出的角度信号来计算q轴电流iq。

此外，例如，在电流正在流向一个相位的上臂开关和两个相位的下臂开关的状态下，可以将根据本实施例的电枢侧阈值iath设定为基于满足以上表达式(eq2)的d轴和q轴电流id和iq的组合而规定的q轴电流。

当在步骤s50处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s12。随后，诊断单元90经由步骤s16继续到步骤s60。在步骤s60处，诊断单元90基于q轴电流iq而不是由电枢电流获取单元84获取的相电流iar来执行电枢侧诊断过程。q轴电流iq是基于相电流iar和角度信号计算出来的。例如，当确定q轴iq为零时，诊断单元90可以确定已经发生了与电枢激励电路51相关的异常。在完成步骤s60之后，诊断单元90继续到步骤s18。

根据上述的本实施例，同样可以获得与根据第一实施例的效果类似的效果。

(第六实施例)

以下将参照附图对第六实施例进行描述。将主要描述与上述第一实施例的不同之处。根据本实施例，在电枢侧诊断过程执行时，电枢激励电路51的开关被驱动，使得d轴电流id为除零以外的值并且q轴电流iq为零。

图13示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图13中，为方便起见，对与前面描述的图3中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s15处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s70。诊断单元90驱动电枢激励电路51的开关，使得在场激励电路52的开关保持处于使得场电流ifr为零的断开状态的状态下，满足以下条件。所述条件是：由电枢电流获取单元84获取的相电流iar增大为大于电枢侧阈值iath的电枢诊断电流iadg，并且d轴电流id是除零之外的值并且q轴电流iq为零。随后，诊断单元90继续到步骤s17。

根据本实施例，可以将旋转电机30在电枢侧诊断过程期间产生的磁阻转矩设定为零。因此，可以抑制在电枢侧诊断过程期间的旋转电机30的所产生转矩。可以有利地抑制车辆用户感到不适。

(第七实施例)

以下将参照附图对第七实施例进行描述。将主要描述与上述第一实施例的不同之处。根据本实施例，在电枢侧诊断过程执行时，去磁电流被供应到场绕组32。也就是，如果场绕组32在电枢侧诊断过程执行时被磁化，则场电流可以流向场绕组32，并且旋转电机30的所产生转矩可以变得大于转矩阈值tlmt，而无论场激励电路52的开关被驱动为断开以使得场电流变为零。因此，根据本实施例，供应去磁电流。

图14示出了根据本实施例的异常诊断过程中的步骤。由诊断单元90执行所述过程。在图14中，为方便起见，对与前面描述的图3中所示的过程相同的过程给出了相同的步骤编号。

在这一系列过程中，当在步骤s15处确定为“是”时，诊断单元90继续到步骤s80。诊断单元90以上文关于步骤s16而描述的方式将相电流发送到相绕组35u至35w。此外，如图15中所示，在步骤s80处，诊断单元90命令计算单元87产生驱动信号以便交替地接通第二上臂开关sh2和第二下臂开关sh2。诊断单元90还命令计算单元87产生驱动信号以便使第一上臂开关sh1保持处于断开状态并且使第一下臂开关sl1保持处于接通状态。在此，当去磁场电流的命令值增大时，占空比duty(＝t接通/t切换)被设定为较大值。占空比duty是第二上臂开关sh2的接通时期t接通相对于单个切换周期t切换的比率。然后，在步骤s17处，诊断单元90在去磁场电流流动的状态下执行电枢侧诊断过程。

根据本实施例，在场激励电路52的开关被驱动为断开以使得场电流变为零时，可以流向场绕组32的场电流的最大值小于场侧阈值ifth。因此，即使在去磁场电流不流动时，诊断单元15可以在步骤s15处确定为“是”。

根据本实施例，可以消除旋转电机30的包括场绕组32和永磁体33的场部分被磁化的状态。因此，可以有利地防止在电枢侧诊断过程执行时，旋转电机30的所产生转矩大于转矩阈值tlmt。

(其他实施例)

上述实施例可以按以下方式进行修改。

异常诊断过程的执行条件不限于在根据上述第一实施例图3中的步骤s10处所描述的执行条件。例如，执行条件可以是：从诊断单元90确定用户已经发出使用车辆的命令时直到诊断单元90确定用户已经发出停止使用车辆的命令的单个行程期间，车辆处于停止状态。在这种情况下，例如，在启动从转子31到驱动轮43的动力传输并且车辆处于停止状态的状态下，即使在旋转电机30产生转矩时，可以将转矩阈值tlmt设定为驱动轮43不会由于转矩而开始旋转的值。

ld≈lq的凸极机可以用作旋转电机30。在这种情况下，磁阻转矩基本为零。旋转电机30的转矩可以通过场电流和q轴电流来控制。

此外，旋转电机30不限于凸极机。可以使用非凸极机。在这种情况下，ld＝lq。如以下表达式(eq3)中所示，旋转电机30的转矩trq是基于场电流if和q轴电流iq来确定的。

trq＝p·m·if·iq...(eq3)

根据上述实施例，执行场侧异常诊断和电枢侧异常诊断两者。然而，本公开的实施例不限于此。可以执行所述诊断过程中的任一诊断过程。

图3中的s11处的过程(根据上述第一实施例和图6)可以被以下过程替代：判定相电流iar是否等于或小于电枢侧阈值iath。

在根据上述第一实施例的图3中的步骤s15处的过程可以被以下过程替代：判定场电流ifr是否是大于零且小于场侧阈值ifth的预定场电流。

在根据上述第一实施例的图3中的步骤s16处，可以驱动电枢侧激励电路51的开关，使得满足q轴电流iq为零的条件。

在根据上述第三实施例的图8中的步骤s11处的过程可以被以下过程替代：判定相电流iar是否是大于零且小于电枢侧阈值iath的预定相电流。

根据上述实施例，电枢激励电路51被驱动为使得在执行场侧诊断过程时，相电流为零。然而，本公开不限于此。在旋转电机30的所产生转矩等于或小于转矩阈值tlmt的条件下，电枢激励电路51可以被驱动为使得在执行场侧诊断过程时相电流为除零以外的值。

根据上述第一至第六实施例，场激励电路52被驱动为而使得在电枢侧诊断过程执行时，场电流为零。然而，本公开不限于此。在旋转电机30的所产生转矩等于或小于转矩阈值tlmt的条件下，场激励电路52可以被驱动为使得在电枢侧诊断过程执行时场电流为除零以外的值。

将旋转电机30的转子31连接至发动机10的输出轴10a使得总是可以进行转子31与输出轴10a之间的动力传输的部件不限于皮带42。可以使用其他部件。

对激励电路单元50进行配置的开关不限于mosfet。例如，可以使用绝缘栅双极型晶体管(igbt)。在这种情况下，续流二极管与每个igbt反向并联连接。

旋转电机30不限于设置有电动机功能的旋转电机。旋转电机30可以仅设置有发电机功能。

安装有控制装置60的车辆可以是可在传输状态与中断状态之间切换转子31与输出轴10a之间的动力的车辆。此外，车辆不限于仅包括发动机作为用于驱动车辆的动力源的车辆。例如，车辆可以仅包括充当主发动机的旋转电机作为用于驱动车辆的动力源。可替代地，除了充当主发动机的旋转电机外，车辆包括发动机作为用于驱动车辆的动力源。而且，控制装置60不限于安装在车辆上的控制装置。