CN102916651B - 电机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电机控制装置,即使电流检测电路中发生故障也能够维持电机控制的正常动作。电机控制装置包括逆变器电路(1)、检测流过分流电阻(Rs)的电机电流的第1电流检测电路(10)和第2电流检测电路(20)、基于电流检测电路的输出而计算电机电流的检测值,将用于流过目标值的电机电流的指令值输出到PWM电路(2)的控制部(3)。第1电流检测电路具有正的第1增益,第2电流检测电路具有将第1增益反转了的负的第2增益。控制部利用基于第1电流检测电路的输出算出的第1检测值和基于第2电流检测电路的输出算出的第2检测值,判定电流检测电路有无异常及哪个电流检测电路存在异常,基于正常的电流检测电路的检测值进行电机控制。

Description

电机控制装置
技术领域
本发明涉及检测流过电机的电流并基于其检测值进行反馈控制的电机控制装置。
背景技术
在车辆的电动动力转向装置中,为了将与方向盘的转向力矩相应的转向辅助力提供给转向机构,设置有无刷电机等电动式电机。作为控制该电机的装置,已知基于PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)方式的电机控制装置(例如,参照专利文献1、3)。
一般,PWM方式的电机控制装置包括逆变器(inverter)电路、驱动该逆变器电路的PWM电路、以及控制该PWM电路的控制部。在逆变器电路中设置有多组上下一对的臂(三相电机时为三组),每一对臂中在上臂和下臂分别具有开关(switching)元件。控制部基于通过力矩传感器检测出的转向力矩,算出应流过电机的电流的目标值。然后,基于实际流过电机的电流的检测值和目标值的偏差,生成用于在电机4中流过目标值的电机电流的指令值,并输出到PWM电路。PWM电路基于该指令值生成具有规定的占空比的PWM信号,并通过该PWM信号来驱动逆变器电路。其结果,各个开关元件进行导通/截止动作,根据该动作,从电源经由逆变器电路对电机供应电流,电机旋转。
在上述那样的电机控制装置中,利用被称为分流电阻的电流检测用的电阻来检测流过电机的电流(以下,称为“电机电流”)。在专利文献1所记载的电机控制装置中,分流电阻分别设置在各相的下臂中,通过测定各个分流电阻的两端电压,从而检测电机电流。但是,在该结构中,需要与相的数目相应的分流电阻,成本增加。因此,能够利用单一的分流电阻来检测电机电流的电机控制装置正在被商品化。
图5表示利用了单一的分流电阻的电机控制装置的一例。电机控制装置包括对电机104供应电流的逆变器电路101、驱动逆变器电路101的PWM电路102、控制PWM电路102的控制部103、检测流过逆变器电路101的电流的分流电阻Rs、基于分流电阻Rs的两端电压而输出与电机电流相应的电压的电流检测电路105。电机104例如是用于车辆的电动动力转向装置的三相无刷电机。
逆变器电路101由具有开关元件Q1~Q6的三相桥电路构成。PWM电路102对逆变器电路101的开关元件Q1~Q6分别提供PWM信号,驱动各个开关元件。控制部103基于从未图示的力矩传感器取得的转向力矩,算出流过电机104的电流的目标值,并且根据电流检测电路105的输出而计算电机电流的检测值。进而,控制部103基于目标值和检测值的偏差,运算指令值使得流过电机104的电流的值成为目标值,并将该指令值输出到PWM电路102。PWM电路102生成具有与来自控制部103的指令值相应的占空比的6种PWM信号,并通过这些PWM信号使开关元件Q1~Q6进行导通/截止动作。通过开关元件Q1~Q6的导通/截止,从电源B经由逆变器电路101在电机104中流过电流,电机104旋转。电机104的转速能够通过PWM信号的占空比来控制。
电流检测电路105由差动放大器OP以及电阻R106~R109构成,基于分流电阻Rs的两端电压和基准电压Vref,输出与流过分流电阻Rs的电机电流成比例的电压。
图6表示电流检测电路105的输入输出特性。横轴表示电流检测电路105的输入电压、即流过分流电阻Rs的电机电流(实际电机电流)。纵轴表示电流检测电路105的输出电压、即与实际电机电流成比例的电压。当实际电机电流为零时,输出电压成为基准电压Vref。如果实际电机电流大于零(电流方向为正的情况),则根据该情况,输出电压也变得大于基准电压Vref。另一方面,如果实际电机电流小于零(电流方向为负的情况),则根据该情况,输出电压也变得小于基准电压Vref。在专利文献2中记载了具有这样的特性的电流检测电路。
另外,近年来,在电动动力转向系统中,立足于应对与汽车的电子控制系统有关的功能安全标准(ISO26262),想要迅速检测电路零件的故障进而使系统持续动作的期望正在提高。但是,在上述的利用了单一的分流电阻的电流检测方法中,由于电流检测电路105仅设置有一个,因此存在如下的问题。
当电流检测电路105发生故障时,作为判断该电路的异常的方法,例如有验证从控制部103对PWM电路102提供的电机电流的指令值和基于电流检测电路105的输出所算出的电机电流的检测值的背离的方法。在该方法中,将指令值和检测值的背离量与预先设定的阈值进行比较,当背离量为阈值以上时,判断为电流检测电路105异常。
但是,根据上述方法,由于背离量根据干扰等而变动,因此电路异常的检测精度差,难以准确地判断异常。此外,就算能够检测异常,也无法取得正确的电流值,需要用于计算电流值的其他部件。另外,有根据电机的端子电压等估计电流从而控制电机的方法,但在该方法中无法直接检测出流过逆变器电路的电流。因此,难以准确地检测电流而确保正常的转向系统状态。
[专利文献1](日本)特开平9-24846号公报
[专利文献2](日本)特开2009-52992号公报
[专利文献3](日本)特开2008-307975号公报
发明内容
本发明的课题在于提供一种电机控制装置,即使在电流检测电路发生了故障的情况下也能够维持电机控制的正常动作。
本发明的电机控制装置包括:电机驱动电路,驱动电机;电流检测电路,检测通过电机驱动电路而流过的电机电流;以及控制部件,基于电流检测电路的输出而计算电机电流的检测值,将该检测值与电机电流的目标值进行比较,并基于其偏差而生成用于使电机中流过目标值的电机电流的指令值,且将该指令值输出到电机驱动电路。电流检测电路由具有正的第1增益的第1电流检测电路和具有将第1增益反转后的负的第2增益的第2电流检测电路构成。控制部件基于第1电流检测电路的输出,计算电机电流的第1检测值,并且基于第2电流检测电路的输出,计算电机电流的第2检测值。并且,控制部件在第1检测值和第2检测值之和满足第1条件时,采用第1检测值或者第2检测值作为电机电流的检测值。此外,控制部件在第1检测值和第2检测值之和不满足第1条件,并且,第1检测值和指令值满足第2条件时,采用第1检测值作为电机电流的检测值。进而,控制部件在第1检测值和第2检测值之和不满足第1条件,并且,第2检测值和指令值满足第2条件时,采用第2检测值作为电机电流的检测值。
由此,通过电流检测电路的双重设置,即使在一个电流检测电路有故障时也能够通过另一个电流检测电路来检测电机电流,因此电流检测的可靠性提高。此外,由于第2电流检测电路的输出是将第1电流检测电路的输出反转后的结果,因此通过基于第1检测值和第2检测值之和来判定电流检测电路的异常,从而能够高精度地检测异常而不受干扰等支配。进而,由于能够基于第1检测值以及第2检测值和指令值来判断是哪一个电流检测电路存在异常,因此能够从没有发生异常的电流检测电路的输出中取得正确的电流值。因此,即使电流检测电路的一方有故障,也能够维持电机控制的正常动作。
在本发明中,控制部件也可以在第1检测值和第2检测值之和不满足第1条件,并且,第1检测值和指令值满足第2条件或者第2检测值和指令值满足第2条件时,在一定的限制下执行电机的控制。
此外,在本发明中,控制部件也可以在第1检测值和第2检测值之和不满足第1条件,并且,第1检测值和指令值、以及第2检测值和指令值都不满足第2条件时,停止电机的控制。
根据本发明,能够提供一种即使在电流检测电路中发生了故障的情况下也能够维持电机控制的正常动作的电机控制装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电机控制装置的电路图。
图2是用于说明偏移(offset)异常的电流检测电路的特性图。
图3是用于说明增益异常的电流检测电路的特性图。
图4是表示电流检测的步骤的流程图。
图5是表示电机控制装置的以往例的电路图。
图6是以往例中的电流检测电路的特性图。
标号说明
1逆变器电路
2PWM电路
3控制部
4电机
10第1电流检测电路
20第2电流检测电路
Rs分流电阻
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在各图中对于相同部分或对应部分附加相同标号。
图1表示本实施方式的电机控制装置的一例。电机控制装置包括对电机4供应电流的逆变器电路1、驱动逆变器电路1的PWM电路2、控制PWM电路2的控制部3、检测流过逆变器电路1的电流的分流电阻Rs、基于分流电阻Rs的两端电压而输出与电机电流相应的电压的第1电流检测电路10以及第2电流检测电路20。电源B经由开关触点X以及电容器C1对逆变器电路1供应电源电压。电机4例如是在车辆的电动动力转向装置中使用的三相无刷电机。
逆变器电路1由对应于U相、V相、W相设置了3组上下一对的臂的三相桥构成。U相的上臂A1具有开关元件Q1,U相的下臂A4具有开关元件Q4。V相的上臂A2具有开关元件Q2,V相的下臂A5具有开关元件Q5。W相的上臂A3具有开关元件Q3,W相的下臂A6具有开关元件Q6。这些开关元件Q1~Q6由FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)构成。开关元件Q1~Q6的各个栅极分别经由电阻R1~R6连接到PWM电路2。逆变器电路1与PWM电路2一起构成本发明的电机驱动电路。
用于检测流过电机4的电流(电机电流)的分流电阻Rs由单一的电阻构成,连接在逆变器电路1和地之间。分流电阻Rs的两端的电压被提供给第1电流检测电路10,并且被提供给第2电流检测电路20。
第1电流检测电路10由差动放大器OP1以及电阻R11~R14构成,基于分流电阻Rs的两端电压和基准电压Vref,输出与流过分流电阻Rs的电机电流成比例的电压。在差动放大器OP1的一个输入端子上连接电阻R11的一端,并且连接电阻R13的一端。电阻R11的另一端与分流电阻Rs的一端连接。电阻R13的另一端被施加了基准电压Vref。Vref的值例如是2.5[V]。在差动放大器OP1的另一个输入端子上连接电阻R12的一端,并且连接电阻R14的一端。电阻R12的另一端与分流电阻Rs的另一端(地)连接。电阻R14的另一端与差动放大器OP1的输出端子连接。差动放大器OP1的输出端子经由由电阻R15以及电容器C11组成的滤波器电路,与控制部3连接。
第2电流检测电路20由差动放大器OP2以及电阻R21~R24构成,如后述那样,输出将第1电流检测电路10的输出反转后的信号。在差动放大器OP2的一个输入端子上连接电阻R21的一端,并且连接电阻R23的一端。电阻R21的另一端与分流电阻Rs的另一端(地)连接。电阻R23的另一端被施加了基准电压Vref。Vref的值例如是2.5[V]。在差动放大器OP2的另一个输入端子上连接电阻R22的一端,并且连接电阻R24的一端。电阻R22的另一端与分流电阻Rs的一端连接。电阻R24的另一端与差动放大器OP2的输出端子连接。差动放大器OP2的输出端子经由由电阻R25以及电容器C21组成的滤波器电路,与控制部3连接。
在将第1电流检测电路10的增益设为G时,第2电流检测电路20的增益成为-G。即,第1电流检测电路10具有正的第1增益G,第2电流检测电路20具有将第1增益G反转了的负的第2增益-G。因此,第2电流检测电路20的输出是将第1电流检测电路10的输出反转所得到的结果。
控制部3由CPU和存储器组成,构成本发明中的控制部件。控制部3中被输入第1电流检测电路10以及第2电流检测电路20的输出,并且从检测转向力矩的未图示的力矩传感器输入力矩值。控制部3基于第1电流检测电路10以及第2电流检测电路20的输出,计算电机电流的检测值,并且基于力矩值计算流过电机4的电流的目标值。然后,将算出的检测值和目标值进行比较,并基于其偏差而生成用于在电机4中流过目标值的电机电流的指令值。该指令值被提供给PWM电路2。
PWM电路2基于从控制部3提供的指令值,生成具有规定的占空比的6种PWM信号。然后,将这些PWM信号经由电阻R1~R6提供给逆变器电路1的开关元件Q1~Q6的栅极。由此,开关元件Q1~Q6进行导通/截止动作,从电源B经由逆变器电路1对电机4供应电流,电机4旋转。电机4的转速能够通过PWM信号的占空比来控制。如此,进行基于由分流电阻Rs检测的电流的反馈控制。
下面,说明在上述的电机控制装置中检测电流检测电路10、20的异常的方法。在以下,作为电流检测电路10、20的异常而例举偏移异常和增益异常。
(1)偏移异常的情况
图2表示用于说明偏移异常的电流检测电路的输入输出特性。横轴表示电流检测电路10、20的输入电压、即流过分流电阻Rs的电机电流(实际电机电流)。纵轴表示电流检测电路10、20的输出电压、即与实际电机电流成比例的电压。实线所示的A是第1电流检测电路10的正常时的输出电压,实线所示的B是第2电流检测电路20的正常时的输出电压。输出电压B是将输出电压A反转后的电压。
正常时,当实际电机电流为零时(分流电阻Rs中不流过电流时),第1电流检测电路10的输出电压A成为基准电压Vref,第2电流检测电路20的输出电压B也成为基准电压Vref。如果分流电阻Rs中流过正向电流,从而实际电机电流变得大于零,则根据该情况,第1电流检测电路10的输出电压A变得大于基准电压Vref,第2电流检测电路20的输出电压B变得小于基准电压Vref。另一方面,如果分流电阻Rs中流过负向电流,从而实际电机电流变得小于零,则根据该情况,第1电流检测电路10的输出电压A变得小于基准电压Vref,第2电流检测电路20的输出电压B变得大于基准电压Vref。因此在正常时,输出电压A和输出电压B之和在理论上始终成为2×Vref。
图2的虚线A’表示第1电流检测电路10的故障导致正常时的输出电压A移位(shift)的状态。即,即使在实际电机电流为零时,第1电流检测电路10的输出电压A’也不会成为基准电压Vref,发生了偏移(偏移异常)。在该状态下,输出电压A’和输出电压B之和变得小于2×Vref。因此,将电流检测电路10、20的各个输出的相加值和2×Vref之差(绝对值)与阈值进行比较,如果该差为阈值以上,则能够判断为电流检测电路中发生了异常。但是,由于在第1电流检测电路10正常且第2电流检测电路20中发生了偏移异常时也会产生同样的现象,因此仅凭上述方法无法判别是电流检测电路10、20的哪个电路发生了异常。关于判别发生了异常的电流检测电路的方法在后面详细说明。
(2)增益异常的情况
图3表示用于说明增益异常的电流检测电路的输入输出特性。关于横轴和纵轴与图2相同。此外,关于实线所示的A(第1电流检测电路10的正常时的输出电压)和实线所示的B(第2电流检测电路20的正常时的输出电压),也与图2相同。即,输出电压B是将输出电压A反转后的电压,在正常时,输出电压A和输出电压B之和在理论上始终成为2×Vref。
图3的虚线B’表示第2电流检测电路20的故障导致输出电压的特性变化的状态。即,由于第2电流检测电路20的故障而导致第2增益增大的结果,输出电压B’的斜率变得大于正常时的输出电压B的斜率(增益异常)。在该状态下,当实际电机电流大于零时,输出电压A和输出电压B’之和变得小于2×Vref,当实际电机电流小于零时,输出电压A和输出电压B’之和变得大于2×Vref。因此,无论是哪种情况,都将电流检测电路10、20的各个输出的相加值和2×Vref之差(绝对值)与阈值进行比较,如果该差为阈值以上,则能够判断为电流检测电路中发生了异常。但是,由于在第2电流检测电路20正常且第1电流检测电路10中发生了增益异常时也会产生同样的现象,因此仅凭上述方法无法判别是电流检测电路10、20的哪个电路发生了异常。关于判别发生了异常的电流检测电路的方法在后面详细说明。
下面,参照图4的流程图详细说明本发明中的电流检测的步骤。图4的各步骤通过构成控制部3的CPU执行。
在步骤S1中,控制部3在规定的定时读取第1电流检测电路10以及第2电流检测电路20的各个输出。
在步骤S2中,基于在步骤S1读取的各电流检测电路的输出,计算电机电流的检测值。即,控制部3对第1电流检测电路10的输出进行A/D变换,从而算出电机电流的第1检测值,并且对第2电流检测电路20的输出进行A/D变换,从而算出电机电流的第2检测值。
在步骤S3中,将在步骤S2算出的第1检测值和第2检测值相加而运算两者之和,并且判定该和与2×Vref之差的绝对值(以下,称为“相加值偏差”)是否小于预先决定的阈值α。该步骤S3的判定内容相当于本发明中的第1条件。判定的结果,如果相加值偏差小于α(步骤S3:“是”),则进至步骤S4。另外,α的值被设定为稍大于零的值,但也可以是零。在α=0时,在步骤S3中,判定是否为|(第1检测值+第2检测值)-(2·Vref)|=0。
在步骤S4中,接受在步骤S3中判定为相加值偏差小于α的结果,从而判断为电流检测电路10、20中的哪一个都没有异常,并且采用第1检测值或者第2检测值中的一个作为电机电流的检测值。
在步骤S5中,利用在步骤S4采用的检测电流值,按照通常的反馈控制进行电机4的控制。
另一方面,在步骤S3中,如果相加值偏差为α以上(步骤S3:“否”),则进至步骤S6。
在步骤S6中,接受在步骤S3中判定为相加值偏差是α以上的结果,从而判断为电流检测电路10、20中的其中一个存在异常,控制部3输出警报。该警报例如在车辆内部前方的仪表盘所具备的显示器(省略图示)上显示。
在后续的步骤S7~S10中,验证在第1电流检测电路10和第2电流检测电路20中的哪一个发生了异常。
在步骤S7中,判定第1检测值和前述的指令值之差的绝对值(以下,称为“第1背离量”)是否小于预先决定的阈值β。该步骤S7的判定内容与后述的步骤S9的判定内容一起,相当于本发明中的第2条件。判定的结果,如果第1背离量小于β(步骤S7:“是”),则进至步骤S8。另外,β的值被设定为稍微大于零的值,但也可以是零。当β=0时,在步骤S7中判定是否为|(第1检测值-指令值)|=0。
在步骤S8中,接受在步骤S7中判定为第1背离量小于β的结果,从而判断为第1电流检测电路10正常且第2电流检测电路20存在异常,并采用第1检测值作为电机电流的检测值。
另一方面,在步骤S7中,如果第1背离量为β以上(步骤S7:“否”),则进至步骤S9。
在步骤S9中,判定第2检测值和前述的指令值之差的绝对值(以下,称为“第2背离量”)是否小于预先决定的阈值β。然后,如果第2背离量小于β(步骤S9:“是”),则进至步骤S10。另外,与步骤S7同样地,当β=0时,在步骤S9中判定是否为|(第2检测值-指令值)|=0。
在步骤S10中,接受在步骤S9中判定为第2背离量小于β的结果,从而判断为第2电流检测电路20正常且第1电流检测电路10存在异常,并采用第2检测值作为电机电流的检测值。
在步骤S11中,利用在步骤S8采用的第1检测值或者在步骤S10采用的第2检测值,在一定的限制下执行电机4的控制。这里,一定的限制是指例如使电机4中流过的电流比通常少从而限制转向辅助力等。施加这样的限制是因为如果在发生了异常时也流过与通常相同的电流,则可能会进一步助长异常。
另一方面,在步骤S9中,如果第2背离量为β以上(步骤S9:“否”),则进至步骤S12。
在步骤S12中,接受在步骤S7、S9中判定为第1背离量和第2背离量都是β以上的结果,从而判断为第1电流检测电路10和第2电流检测电路20都存在异常,并且停止电机4的控制。这样做是因为如果双方的电流检测电路10、20都存在异常,则第1检测值和第2检测值都不可靠,基于这些检测值无法正确地控制电机4。
如上所述,在本实施方式中设置第1电流检测电路10和第2电流检测电路20,从而双重设置电流检测电路。因此,即使在一个电流检测电路发生了故障时,也能够通过另一个电流检测电路来检测电机电流,电流检测的可靠性提高。
另外,在双重设置电流检测电路时,还考虑将第1电流检测电路10和第2电流检测电路20的增益都设为正的增益,并基于各电流检测电路10、20的输出之差进行异常判定。但是,如果那样的话,当基准电压Vref有故障时,各电流检测电路10、20的输出上不会产生差异,因此存在会错误判定为正常的问题。相对地,在本实施方式中,将第2电流检测电路20的增益设为第1电流检测电路10的增益反转后的负的增益,并基于第1检测值和第2检测值之和来判定电流检测电路的异常。因此,当基准电压Vref有故障时,各电流检测电路10、20的输出上会产生差异,因而能够正确地检测出电流检测电路的异常。进而,能够高精度地检测出异常而不受干扰等支配。
此外,在本实施方式中,能够基于第1检测值以及第2检测值与指令值的比较结果来判断电流检测电路10、20中的哪一个存在异常。因此,能够从没有发生异常的电流检测电路的输出取得正确的电流值。由此,即使电流检测电路10、20的一方发生了故障,也能够维持转向系统的正常动作。
在本发明中,除以上叙述的实施方式以外还能够采用各种实施方式。例如,在前述实施方式中,在图4的步骤S11中进行了附带限制的电机控制,但也可以在步骤S11中与步骤S12同样地停止电机控制。或者,也可以在步骤S11中进行与步骤S5相同的通常的电机控制。
此外,在所述实施方式中,在图2例举了偏移异常的情况,在图3例举了增益异常的情况,但即使在偏移异常和增益异常同时发生的情况下,本发明也有用。
此外,在所述实施方式中,在图4的步骤S3中,将第1检测值+第2检测值和2×Vref之差的绝对值与阈值α进行了比较,但也可以取而代之,将第1检测值+第2检测值和2×Vref之比与规定的阈值进行比较。
同样地,在所述实施方式中,在图4的步骤S7、S9中,将第1检测值或者第2检测值和指令值之差与阈值β进行了比较,但也可以取而代之,将第1检测值或者第2检测值和指令值之比与规定的阈值进行比较。
此外,在所述实施方式中,作为逆变器电路1的开关元件Q1~Q6而使用了FET,但也可以使用IGBT(绝缘栅型双极性晶体管)那样的其他的开关元件。
此外,在所述实施方式中,作为电机4例举了三相电机,但本发明也能够适用于控制两相电机、4相以上的多相电机的情况。
此外,在所述实施方式中,作为电机4例举了无刷电机,但本发明也能够适用于控制感应电机、同步电机等的装置。
进而,在所述实施方式中,举了将本发明适用于车辆的电动动力转向装置的例子,但本发明也能够适用于电动动力转向装置以外的装置。

Claims (3)

1.一种电机控制装置,包括:
电机驱动电路,驱动电机;
电流检测电路,检测通过所述电机驱动电路而流过的电机电流;以及
控制部件,基于所述电流检测电路的输出而计算所述电机电流的检测值,将该检测值与所述电机电流的目标值进行比较,并基于其偏差而生成用于使所述电机中流过所述目标值的电机电流的指令值,且将该指令值输出到所述电机驱动电路,
所述电机控制装置的特征在于,
所述电流检测电路由具有正的第1增益的第1电流检测电路和具有将所述第1增益反转后的负的第2增益的第2电流检测电路构成,
所述控制部件,
基于所述第1电流检测电路的输出,计算所述电机电流的第1检测值,并且基于所述第2电流检测电路的输出,计算所述电机电流的第2检测值,
当所述第1检测值和所述第2检测值之和满足第1条件时,采用所述第1检测值或者所述第2检测值作为所述电机电流的检测值,
当所述第1检测值和所述第2检测值之和不满足第1条件,并且,所述第1检测值和所述指令值满足第2条件时,采用所述第1检测值作为所述电机电流的检测值,
当所述第1检测值和所述第2检测值之和不满足第1条件,并且,所述第2检测值和所述指令值满足第2条件时,采用所述第2检测值作为所述电机电流的检测值。
2.如权利要求1所述的电机控制装置,其特征在于,
所述控制部件,
当所述第1检测值和所述第2检测值之和不满足第1条件,并且,所述第1检测值和所述指令值满足第2条件或者所述第2检测值和所述指令值满足第2条件时,在使电机中流过比通常少的电流的限制下执行所述电机的控制。
3.如权利要求1所述的电机控制装置,其特征在于,
所述控制部件,
当所述第1检测值和所述第2检测值之和不满足第1条件,并且,所述第1检测值和所述指令值、以及所述第2检测值和所述指令值都不满足第2条件时,停止所述电机的控制。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372206B1 (ko) 2012-11-19 2014-03-10 주식회사 만도 모터 제어장치 및 그 방법
JP5674845B2 (ja) * 2013-03-26 2015-02-25 カヤバ工業株式会社 負荷制御装置、電動パワーステアリング装置及び負荷制御装置を制御する方法
US9240718B2 (en) * 2013-08-15 2016-01-19 Linear Technology Corporation Accurate current sensing in H-bridge applications without amplifier having high common mode rejection ratio
CN103743966B (zh) * 2013-11-26 2017-01-18 广东威灵电机制造有限公司 一种电机驱动装置中pwm模块的检测方法和系统
JP5892394B2 (ja) * 2014-01-28 2016-03-23 株式会社デンソー 電力変換装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP6150757B2 (ja) * 2014-03-28 2017-06-21 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 負荷駆動装置
WO2015151242A1 (ja) 2014-04-02 2015-10-08 三菱電機株式会社 モータ制御装置およびモータ制御システム
US9862409B2 (en) 2014-09-17 2018-01-09 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
JP6538477B2 (ja) * 2015-08-18 2019-07-03 日本電産サーボ株式会社 モータユニット
WO2017216973A1 (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 日産自動車株式会社 センサ診断装置及びセンサ診断方法
JP2018040607A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 検出回路及び蓄電パック
JP6589836B2 (ja) * 2016-11-25 2019-10-16 株式会社デンソー モータ制御装置およびモータ駆動システム
JP6651435B2 (ja) * 2016-12-16 2020-02-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両搭載機器の制御装置
WO2019016850A1 (ja) 2017-07-18 2019-01-24 日産自動車株式会社 電圧センサ診断装置及び電圧センサ診断方法
GB2554589B (en) * 2017-11-10 2019-08-21 Protean Electric Ltd A control device
KR20200000341A (ko) 2018-06-22 2020-01-02 주식회사 엘지화학 전류 측정 장치, 전류 측정 방법 및 상기 전류 측정 장치를 포함하는 배터리 팩
JP7173887B2 (ja) * 2019-02-01 2022-11-16 ミネベアミツミ株式会社 半導体装置、モータ駆動制御装置、およびモータユニット
WO2020194623A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 三菱電機株式会社 モータ駆動制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765661A (en) * 1994-11-21 1998-06-16 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric power steering apparatus
EP0942520A2 (en) * 1998-03-09 1999-09-15 Magnetic Technology, Inc. DC to DC power converter
US5959857A (en) * 1996-10-28 1999-09-28 Sony Corporation Power supply apparatus for producing a constant DC voltage from a range of AC inputs
US6392908B2 (en) * 2000-01-31 2002-05-21 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for driving a semiconductor element

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2932335B2 (ja) * 1993-07-30 1999-08-09 光洋精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP3517715B2 (ja) * 1994-06-08 2004-04-12 光洋精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JPH08282519A (ja) * 1995-04-10 1996-10-29 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP3555263B2 (ja) * 1995-07-11 2004-08-18 日本精工株式会社 電動パワ−ステアリング装置の制御装置
JP4663909B2 (ja) * 2001-05-15 2011-04-06 ヤマハ発動機株式会社 電動補助車両の駆動モータ制御装置
JP4543888B2 (ja) * 2004-11-11 2010-09-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2005249780A (ja) * 2005-02-08 2005-09-15 Toyota Motor Corp 多重センサを用いた制御
JP4561493B2 (ja) * 2005-06-23 2010-10-13 パナソニック株式会社 空気調和機
JP5181540B2 (ja) 2007-06-13 2013-04-10 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2009052992A (ja) 2007-08-24 2009-03-12 Sanyo Electric Co Ltd 電流検出装置
JP5072561B2 (ja) * 2007-12-06 2012-11-14 三洋電機株式会社 電流検出回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765661A (en) * 1994-11-21 1998-06-16 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric power steering apparatus
US5959857A (en) * 1996-10-28 1999-09-28 Sony Corporation Power supply apparatus for producing a constant DC voltage from a range of AC inputs
EP0942520A2 (en) * 1998-03-09 1999-09-15 Magnetic Technology, Inc. DC to DC power converter
US6392908B2 (en) * 2000-01-31 2002-05-21 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for driving a semiconductor element

Also Published As

Publication number Publication date
CN102916651A (zh) 2013-02-06
US20130033209A1 (en) 2013-02-07
US8901863B2 (en) 2014-12-02
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JP5726012B2 (ja) 2015-05-27

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