CN103715959B - 用于交流电机的控制设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于三相交流电机的控制设备，该控制设备包括：控制相电流获取装置；监控相电流获取装置；旋转角获取装置；两相控制电流值计算装置；一相电流估计值估计装置；电压命令值计算装置；其它相电流估计装置，用于计算监视相电流估计值或控制相电流估计值；异常检测装置，用于检测监视相电流传感器或控制相电流传感器中的异常；用于电机的旋转圈数计算装置；旋转圈数确定装置，用于确定旋转圈数是否不大于预定确定值；以及开关装置，该开关装置在旋转圈数不大于确定值时的两相控制模式与旋转圈数大于确定值时的一相控制模式之间切换。

Description

用于交流电机的控制设备

技术领域

本公开内容涉及一种用于交流电机的控制设备。

背景技术

近年来，出于更低燃料消耗和更少废气排放的社会需求，各自安装有AC(交流)电机作为车辆的电源的电动汽车和混合动力汽车受到关注。例如，在一些混合动力汽车中，由二次电池等制成的DC(直流)电源和AC电机通过由逆变器等构造的电力转换设备而彼此连接，并且DC电源的DC电压由逆变器转换成AC电压从而驱动AC电机。

在安装在像这样的混合动力汽车和电动汽车中的AC电机的控制设备中，已知下述技术：通过仅在一相中布置用于感测相电流的电流传感器，减少电流传感器的数量，在尺寸上将逆变器的三相输出端子附近的部件减小，以及降低AC电机的控制系统的成本(例如，参见专利文件1)。另外，作为用于基于仅一相的电流感测值来控制电动机的技术，例如，如专利文件2所示，还提出了下述技术：为了防止由电流检测器之间的增益误差引起的三相不平衡而导致的转矩波动，获取基于一相的电流值的理想AC波形并且通过理想AC波形控制电动机。

在专利文件2中，根据理想AC波形使其各相位彼此偏移120°的事实，通过仅使一相的电流值延迟120°来估计其它相的电流值，以匹配理想AC波形。通过像这样的方法，基本上无法正确地控制向量控制所需要的二维量(例如，d轴电流和q轴电流)。

另外，在专利文件1中，通过使一相的电流传感器的感测值乘以系数来估计其它相电流，但是不仅在锁定状态下，而且在感测值变为0的状态下，所有相的电流值变为0。另外，由于假定三相交流为理想正弦波以及相位和系数是根据理想正弦波导出的，所以不可以获取反映实际电流的估计值。

例如，为了在需要以高速且高准确度运行主电机的系统中高准确度地执行向量控制，如混合动力车辆和电动汽车的主电机那样的情况，需要向一相的电流感测值相加剩余的一维分量以进行校正。为此目的，考虑通过使用与AC电机的旋转同步改变的信息来高准确度地估计二维量。此时，当AC电机的旋转圈数小时，与AC电机的旋转同步改变的信息的变化也也小，因而电流估计的准确度有可能受损。

当电流估计的准确度受损时，异常电流有可能通过AC电机，从而生成异常转矩。当生成异常转矩时，例如在AC电机被安装在混合动力车辆和电动汽车中的情况下，驾驶性能将受损。在此，假定异常电流包括太小电流和太大电流。另外，假定异常转矩包括由太小电流引起的太小转矩和由太大电流引起的太大转矩。

例如，在AC电机被应用于混合动力车辆或电动汽车的主电机的情况下，会引起以下问题：即当太小电流通过AC电机时，没有生成期望的转矩；因此用户很可能超过所需地压低加速器踏板以突然生成转矩，或者当电流估计的准确度提高时，很可能突然生成转矩，因此这会导致突然启动。

另外，当太大电流通过AC电机时，用于AC电机的控制设备的各种元件很可能发热或者导致故障。

[专利文件1]日本未审查专利公开第2004-159398号

[专利文件2]日本专利第4942425号

发明内容

本公开内容的目的是提供一种用于AC电机的控制设备，该控制设备可以感测电流传感器的异常并且可以提高AC电机的控制准确度。

根据本公开内容的第一方面，一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，该三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，该控制设备包括：控制相电流获取装置，该控制相电流获取装置用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，该控制相电流传感器被布置在作为交流电机的三相中的一相的控制相上；监视相电流获取装置，该监视相电流获取装置用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，该监视相电流传感器被布置在作为三相中的与控制相不同的另一相的监视相上；旋转角获取装置，该旋转角获取装置用于从用于感测交流电机的旋转角的旋转角传感器获取旋转角感测值；电流计算装置，该电流计算装置用于基于控制相电流感测值、监视相电流感测值和旋转角感测值来计算两相控制电流值；电流估计装置，用于按照下述方式基于所述控制相电流感测值和旋转角感测值来计算用于控制所述交流电机的一相电流估计值：通过对d-q轴平面上的校正向量进行积分来计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，所述校正向量是基于控制相电流基值和所述控制相电流感测值来计算的，所述控制相电流基值是先前计算的一相电流估计值的所述控制相的分量；电压命令值计算装置，该电压命令值计算装置用于基于待反馈的两相控制电流值或者待反馈的用于控制交流电机的一相电流估计值，来计算与要施加在逆变器上的电压相关的电压命令值；其它相电流估计装置，该其它相电流估计装置用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，监视相电流估计值基于控制相电流感测值和旋转角感测值来估计，以及控制相电流估计值基于监视相电流感测值和旋转角感测值来估计；异常检测装置，该异常检测装置用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测在监视相电流传感器和控制相电流传感器中的至少一个中产生的异常，第一比较结果通过将监视相电流估计值与监视相电流感测值进行比较来获取，以及第二比较结果通过将控制相电流估计值与控制相电流感测值进行比较来获取；开关装置，该开关装置用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在两相控制模式下，电压命令值基于两相控制电流值来计算，在一相控制模式下，电压命令值基于用于控制交流电机的一相电流估计值来计算，以及异常检测装置检测异常；旋转圈数计算装置，该旋转圈数计算装置用于基于旋转角感测值来计算交流电机的旋转圈数；以及旋转圈数确定装置，该旋转圈数确定装置用于确定旋转圈数是否不大于预定确定值；当旋转圈数不大于确定值时，开关装置选择两相控制模式。当旋转圈数大于确定值时，开关装置选择一相控制模式。

在上述控制设备中，在一相控制模式下，监视相电流感测值不用于电流反馈控制，而是通过使用用于控制的一相电流估计值来执行电流反馈控制，因而这使得可以防止电流反馈控制干扰监视相电流感测值以及可以检测电流传感器的异常。另外，基于电流估计值与电流感测值的比较结果来检测电流传感器的异常。在此，相互比较的电流感测值和电流估计值中的一个是不用于电流反馈控制的监视相电流感测值本身、或者基于监视相电流感测值的电流估计值，因此其不受电流反馈控制的干扰影响，因而这使得可以适当地检测电流传感器的异常。

以这种方式，校正向量用作随AC电机的旋转而改变的信息。以这种方式，通过使用随AC电机的旋转而改变的信息来计算用于控制的一相电流估计值，使得可以通过向控制相电流感测值相加剩余的一维分量来高准确度地估计二维量，因而可以高准确度地执行二维向量控制。

在此，当AC电机的旋转圈数小时，随AC电机的旋转而改变的信息的校正向量的变化或者电流命令值与一相控制电流估计值之间的偏差的变化也小，使得AC电机的可控性可能受损。

因此，在用于控制的一相电流估计值的估计准确度很可能变差的低速旋转时，不是通过使用用于控制的一相电流估计值，而是通过使用控制相电流感测值和监视相电流感测值来计算实际电流值的两相控制电流值，以及基于根据两相控制电流值计算的电压命令值控制AC电机。以这种方式，可以防止低速旋转时AC电机的可控性受损，以及可以抑制由异常电流通过AC电机所生成的异常转矩，以及可以抑制构成控制设备的各种元件发热和引起故障。另外，在AC电机用于混合动力车辆或电动汽车的主电机的情况下，可以防止由异常转矩的生成而导致的驾驶性能受损，以及可以防止当因为太小电流通过AC电机而没有生成期望的转矩时用户超过所需地压低加速器踏板而引起的突然启动、以及当电流估计的准确度提高时突然生成的转矩而引起的突然启动。

根据本公开内容的第二方面，一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，该三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，该控制设备包括：控制相电流获取装置，该控制相电流获取装置用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，该控制相电流传感器被布置在作为交流电机的三相中的一相的控制相上；监视相电流获取装置，该监视相电流获取装置用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，该监视相电流传感器被布置在作为三相中的与控制相不同的其它相的监视相上；旋转角获取装置，该旋转角获取装置用于从用于感测交流电机的旋转角的旋转角传感器获取旋转角感测值；电流计算装置，该电流计算装置用于基于控制相电流感测值、监视相电流感测值和旋转角感测值来计算两相控制电流值；电流估计装置，该电流估计装置用于基于控制相电流感测值、旋转角感测值以及与交流电机的驱动相关的电流命令值来计算用于控制交流电机的一相电流估计值；电压命令值计算装置，该电压命令值计算装置用于基于待反馈的两相控制电流值或者待反馈的用于控制交流电机的一相电流估计值，来计算与要施加在逆变器上的电压相关的电压命令值；其它相电流估计装置，该其它相电流估计装置用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，监视相电流估计值基于控制相电流感测值和旋转角感测值来估计，以及控制相电流估计值基于监视相电流感测值和旋转角感测值来估计；异常检测装置，该异常检测装置用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测监视相电流传感器和控制相电流传感器中的至少一个中产生的异常，第一比较结果通过将监视相电流估计值与监视相电流感测值进行比较来获取，以及第二比较结果通过将控制相电流估计值与控制相电流感测值进行比较来获取；开关装置，该开关装置用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在两相控制模式下，电压命令值基于两相控制电流值来计算，在一相控制模式下，电压命令值基于用于控制交流电机的一相电流估计值来计算，以及异常检测装置检测异常；旋转圈数计算装置，该旋转圈数计算装置用于基于旋转角感测值来计算交流电机的旋转圈数；以及旋转圈数确定装置，该旋转圈数确定装置用于确定旋转圈数是否不大于预定确定值。当旋转圈数不大于确定值时，开关装置选择两相控制模式。当旋转圈数大于确定值时，开关装置选择一相控制模式。

在上面的控制设备中，在一相控制模式下，监视相电流感测值不用于电流反馈控制，而是通过使用用于控制的一相电流估计值来执行电流反馈控制，因而这使得可以防止电流反馈控制干扰监视相电流感测值以及可以检测电流传感器的异常。另外，基于电流估计值与电流感测值的比较结果来检测电流传感器的异常。在此，相互比较的电流感测值和电流估计值中的一个是不用于电流反馈控制的监视相电流感测值本身、或者基于监视相电流感测值的电流估计值，因此其不受电流反馈控制的干扰影响，因而这使得可以适当地检测电流传感器的异常。

以这种方式，例如，电流命令值与用于控制的一相电流估计值之间的偏差可以用作随AC电机的旋转而改变的信息。以这种方式，通过使用随AC电机的旋转而改变的信息来计算用于控制的一相电流估计值，使得可以通过向控制相电流感测值相加剩余的一维分量来高准确度地估计二维量，并且因此可以高准确度地执行二维向量控制。

在此，当AC电机的旋转圈数小时，随AC电机的旋转而改变的信息的校正向量的变化或者电流命令值与一相控制电流估计值之间的偏差的变化也小，使得AC电机的可控性可能会受损。

因此，在用于控制的一相电流估计值的估计准确度可能变差的低速旋转时，不通过使用用于控制的一相电流估计值，而是通过使用控制相电流感测值和监视相电流感测值来计算实际电流值的两相控制电流值，以及基于根据两相控制电流值计算的电压命令值来控制AC电机。以这种方式，可以防止低速旋转时AC电机的可控性受损，以及可以抑制由异常电流通过AC电机导致生成异常转矩，以及可以抑制构成控制设备的各种元件发热和引起故障。另外，在AC电机用于混合动力车辆或电动汽车的主电机的情况下，可以防止由异常转矩的生成而导致的驾驶性能受损，以及可以防止当因为太小电流通过AC电机而没有生成期望的转矩时用户超过所需地压低加速器踏板而引起的突然启动、以及当电流估计的准确度提高时突然生成的转矩而引起的突然启动。

附图说明

根据参照附图所作出的下面的详细描述，本公开内容的上面的和其它的目的、特征和优点将变得更明显。在附图中：

图1是示出了本公开内容的第一实施方式的电动机驱动系统的构造的示意图；

图2是示出了本公开内容的第一实施方式的电动机控制设备的构造的示意图；

图3是示出了本公开内容的第一实施方式的电动机控制设备的构造的框图；

图4是示出了本公开内容的第一实施方式的电流估计部的构造的框图；

图5是图示了根据本公开内容的第一实施方式的电流估计的图解；

图6A和图6B是图示了根据本公开内容的第一实施方式的电流估计的图解；

图7A、图7B和图7C是图示了在本公开内容的第一实施方式中旋转圈数(number ofrevolutions)大的情况下电流估计的图解；

图8A、图8B和图8C是图示了在本公开内容的第一实施方式中旋转圈数小的情况下电流估计的图解；

图9是示出了本公开内容的第一实施方式的电流反馈控制处理的流程图；

图10是图示了本公开内容的第一实施方式的旋转圈数和模式切换的图解；

图11是示出了本公开内容的第二实施方式的电动机控制设备的构造的框图；

图12是示出了本公开内容的第二实施方式的电流反馈控制处理的流程图；

图13是示出了本公开内容的第三实施方式的电流反馈控制处理的流程图；

图14是示出了根据本公开内容的第四实施方式的电流估计部的构造的框图；

图15是图示了根据本公开内容的第四实施方式的电流估计的图解；

图16A和图16B是图示了根据本公开内容的第五实施方式的电流估计方法的图解；以及

图17是示出了根据本公开内容的第六实施方式的电流估计部的构造的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述根据本公开内容的用于控制AC电机的驱动的AC电机控制的控制设备。在下文中，在多个实施方式中，用相同的附图标记表示实质上相同的构造，并且将省略它们的描述。

(第一实施方式)

如图1所示，根据本公开内容的第一实施方式的、作为AC电机2的控制设备的电动机控制设备10被应用于用于驱动电动车辆的电动机驱动系统1。

电动机驱动系统1包括AC电机2、DC电源8、电动机控制设备10等。

AC电机2是例如用于生成用于驱动电动车辆的驱动轮6的转矩的电动机。本实施方式的AC电机2是三相永磁式同步电机。

假定电动车辆包括用于通过电能驱动驱动轮6的车辆，如混合动力汽车、电动汽车以及由燃料电池供电的车辆。本实施方式的电动车辆是设置有发动机3的混合动力车辆，并且AC电机2是所谓的下述电动发电机：其具有作为生成用于驱动驱动轮6的转矩的电动机的功能、以及作为由发动机3驱动并且可以生成电力的发电机的功能。

AC电机2经由齿轮4耦接至车轴5。以这种方式，通过AC电机2的驱动生成的转矩经由齿轮4旋转车轴5，从而驱动驱动轮6。

DC电源8是可以充电和放电的储电设备，例如，二次电池如镍金属氢化物电池或锂离子电池、以及双电层电容器。DC电源8连接至电动机控制设备10的逆变器11(参见图2)，也就是说，DC电源8被构造成使得经由逆变器11向AC电机2供电并且从AC电机2被供电。

车辆控制电路9由微型计算机等构成并且设置有CPU、ROM、I/O以及用于连接这些结构的总线，所有这些在附图中都未示出。车辆控制电路9通过软件处理以及硬件处理来控制整个电动车辆，所述软件处理通过由CPU执行先前存储的程序来执行，所述硬件处理由专用电子电路来执行。

车辆控制电路9被构造成使得能够获取来自各种传感器和开关的信号，诸如来自加速器传感器的加速器信号、来自制动开关的制动信号以及来自变速开关的变速信号，所有这些在附图中都未示出。另外，车辆控制电路9基于所获取的信号检测车辆的驱动状态，并向电动机控制设备10输出响应于驱动状态的转矩命令值trq*。更进一步地，车辆控制电路9向用于控制发动机3的驱动的发动机控制电路(未示出)输出命令信号。

如图2中所示，电动机控制设备10设置有逆变器11和控制部15。

逆变器11根据AC电机2的驱动状态、车辆请求等使系统电压VH施加在其上，系统电压VH是由升压转换器(未示出)将DC电源8的DC电压提升到的电压。另外，逆变器11具有以桥接模式连接的六个开关元件(未示出)。至于开关元件，例如，IGBT(绝缘栅双极晶体管)、MOS(金属氧化物半导体)晶体管以及双极晶体管可以用于开关元件。基于从控制部15的逆dq变换部23输出的电压命令值vu*、vv*和vw*使开关元件接通/断开。以这种方式，逆变器11控制要施加在AC电机2上的三相AC电压vu、vv和vw。AC电机2使其驱动由施加在其上的三相AC电压vu、vv和vw控制，其中三相AC电压vu、vv和vw由逆变器11生成。

在此，将描述AC电机2的驱动控制。根据基于由旋转角传感器14感测的电角θe的交流电机2的旋转圈数N以及来自车辆控制电路9的转矩命令值trq*，电动机控制设备10驱动作为电动机的AC电机2以执行供电操作从而耗电，或者驱动作为发电机的AC电机2以执行再生操作从而发电。具体地，根据旋转圈数N以及根据命令值trq*为正还是为负，电动机控制设备10将AC电机2的操作切换成以下四种模式：

<1.正常旋转供电操作>当旋转圈数N为正并且转矩命令trq*为正时，AC电机2耗电；

<2.正常旋转再生操作>当旋转圈数N为正并且转矩命令trq*为负时，AC电机2发电；

<3.反向旋转供电操作>当旋转圈数N为负并且转矩命令trq*为负时，AC电机2耗电；以及

<4.反向旋转再生操作>当旋转圈数N为负并且转矩命令trq*为正时，AC电机2发电。

在旋转圈数N>0(正常旋转)并且转矩命令trq*>0的情况下，或者在旋转圈数N<0(反向旋转)并且转矩命令trq*<0的情况下，逆变器11通过开关元件的切换操作将从DC电源8提供的DC电力转换为AC电力，从而以输出转矩这样的方式驱动AC电机2(执行供电操作)。

另一方面，在旋转圈数N>0(正常旋转)并且转矩命令trq*<0的情况下，或者在旋转圈数N<0(反向旋转)并且转矩命令trq*>0的情况下，逆变器11通过开关元件的切换操作将由AC电机2生成的AC电力转换成DC电力，从而向DC电源8提供DC电力，AC电机2借此执行再生操作。

控制相电流传感器12被布置在AC电机2的任一相上。在本实施方式中，控制相电流传感器12被布置在W相上。也就是说，在本实施方式中，W相对应于“控制相”。控制相电流传感器12感测将被传递到控制相W相的控制相电流感测值iw_sns，并向控制部15输出控制相电流感测值iw_sns。

监视相电流传感器13被布置在与AC电机2的控制相不同的一相上。在本实施方式中，监视相电流传感器13被布置在V相上。也就是说，在本实施方式中，V相对应于“监视相”。监视相电流传感器13感测将被传递到监视相V相的监视相电流感测值iv_sns，并向控制部15输出监视相电流感测值iv_sns。

在本实施方式中，控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的每个感测要施加在相应相上的电压并感测基于感测电压的电流。然而，可以使用任何构造，其中可以由控制部15获取控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns。另外，在本实施方式中，使W相成为控制相以及使V相成为监视相。然而，如果控制相和监视相彼此不同，则可以使任何相成为控制相或监视相。

旋转角传感器14被布置在AC电机2的转子(未示出)附近，感测电角θe并向控制部15输出感测的电角θe。另外，基于由旋转角传感器14所感测的电角θe来计算AC电机2的转子的旋转圈数N(在下文中，根据需要，简称为“AC电机2的旋转圈数N”)。本实施方式的旋转角传感器14是解算器(resolver)。另外，旋转角传感器14可以是其它类型的传感器，如旋转编码器。

控制部15由微型计算机等构成并且设置有CPU、ROM、I/O以及用于连接这些构造的总线，所有这些在附图中都未示出。控制部15通过软件处理以及硬件处理来控制AC电机2的操作，所述软件处理通过由CPU执行先前存储的程序来执行，所述硬件处理由专用电子电路来执行。

如图3中所示，控制部15包括电流命令值计算部21、PI计算部22、逆dq变换部23、两相控制电流计算部31、电流估计部32、电流选择部35、控制相电流估计部41、控制相电流比较部42、监视相电流比较部43、异常确定部45、旋转圈数计算部51、以及旋转圈数确定部52。

电流命令值计算部21基于从车辆控制电路9获取的转矩命令值trq*来计算被设置为AC电机2的旋转坐标的、旋转坐标系((d，q)坐标系)中的d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*。在本实施方式中，d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*参照先前存储的映射(map)来计算，但也可以通过数学公式等来计算。

PI计算部22计算d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*。更具体地，为了使从电流选择部35反馈的d轴电流值id或者d轴电流估计值id_est跟随(follow)d轴电流命令值id*，PI计算部22通过PI计算以下述这样的方式计算d轴电压命令值vd*：该方式使得d轴电流命令值id*与d轴电流值id或d轴电流估计值id_est之间的差收敛于0。类似地，为了使从电流选择部35反馈的q轴电流值iq或者q轴电流估计值iq_est跟随q轴电流命令值iq*，PI计算部22通过PI计算以下述这样的方式计算q轴电压命令值vq*：该方式使得q轴电流命令值iq*与q轴电流值iq或q轴电流估计值iq_est之间的差收敛于0。

逆dq变换部23基于从旋转角传感器14获取的电角θe，将d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*逆dq变换为U相电压命令值vu*、V相电压命令值vv*和W相电压命令值vw*。

基于U相电压命令值vu*、V相电压命令值vv*和W相电压命令值vw*，使逆变器11的开关元件接通/断开。以这种方式，由逆变器11生成三相AC电压vu、vv和vw，并且三相AC电压vu、vv和vw被施加在AC电机2上。以这种方式，按照输出响应于转矩命令值trq*的转矩的方式控制AC电机2的驱动。在本实施方式中，三相AC电压vu、vv和vw对应于“施加电压”。

两相控制电流计算部31基于控制相电流感测值iw_sns、监视相电流感测值iv_sns和电角θe，通过dq变换来计算d轴电流值id和q轴电流值iq。两相控制电流计算部31基于作为两相的电流感测值的、控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns，来计算d轴电流值id和q轴电流值iq。因此，这里计算的d轴电流值id和q轴电流值iq是实际电流值。

在此，将由数学等式(1)示出dq变换的通用等式。

[数学公式1]

另外，当通过基尔霍夫定律计算出的等式(3)(参见等式(2))被代入等式(1)时，可以获得等式(4)。

iu+iv+iw＝0 (2)

iu＝–iv–iw (3)

[数学公式2]

如等式(4)所示，如果可以计算出三相中的两相的电流值——d轴电流值id和q轴电流值iq，则使得不需要计算其它相(本实施方式中的U相)的电流值。

电流估计部32基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe，来计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est以及监视相电流估计值iv_est。

也就是说，电流估计部32通过使用一相的控制相电流感测值iw_sns来估计d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。如图5所示，可以通过使用作为两相的电流感测值的、控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns，来直接计算d轴电流值id和q轴电流值iq。然而，在通过使用一相的控制相电流感测值iw_sns来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的情况下，可以计算控制相估计误差Δiw，该控制相估计误差Δiw是误差向量Δie的W相分量，但不能计算β轴估计误差Δiβ，该β轴估计误差Δiβ是垂直于W相的分量。

然后，在本实施方式中，电流估计部32通过使用在作为旋转坐标系的(d，q)轴平面上相对旋转的W相轴来对控制相估计误差Δiw进行积分，从而使d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq。以这种方式，电流估计部32基于一相的控制相电流感测值iw_sns，以高准确度计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

如图4中所示，电流估计部32具有电流基值计算部321、减法器322、增益校正部323、控制相方向校正值计算部324、减法器325、其它相电流估计部326、以及延迟元件327。在此，当假定基于此时输入的电流感测值的电流估计处理是第n处理以及此时输入的W相的电流感测值和电角是“iw_sns(n)”和“θe(n)”时，通过第n处理获得的电流估计值由“i#_est(n)”(其中#是d、q、u、v、w)表示。

电流基值计算部321使d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)输入至此，其中d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)是通过上次计算即第(n-1)处理而计算出的。电流基值计算部321通过使用电角θe(n)对通过上次计算所计算出的d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)进行逆dq变换，从而计算出作为控制相分量的电流基值iw_bf。

减法器322计算控制相估计误差Δiw，该控制相估计误差Δiw是电流基值iw_bf与控制相电流感测值iw_sns(n)之间的差。

增益校正部323使控制相估计误差Δiw乘以增益K，从而计算校正的误差KΔiw。在此，增益K用作低通滤波器(在下文中被称为“LPF”)，该低通滤波器针对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est被设置，并且缓和d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的变化(这将在稍后更详细地描述)。当假定LPF的期望时间常量中的处理数(时间常量÷处理周期)为Klpf时，增益K的值由1/Klpf表示并且在0<K<1的范围内。

控制相方向校正值计算部324通过假定Δiu＝0以及Δiv＝0对校正的误差KΔiw进行dq变换，从而计算控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)。在本实施方式中，控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)对应于“校正向量”。在下文中，在控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)被当做向量的情况下，该向量根据需要被称为校正向量(Δid,Δiq)。

减法器325从经由延迟元件327反馈的上次处理的d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)中分别减去控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)，从而计算d轴电流估计值id_est(n)和q轴电流估计值iq_est(n)。在此，借助于减法器325从上次处理的d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)中减去控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)对应于“对(d，q)轴平面上的校正向量进行积分”。

另外，以这种方式计算出的d轴电流估计值id_est(n)和q轴电流估计值iq_est(n)经由延迟元件327被反馈至电流基值计算部321。

其它电流估计部326基于电角θe(n)对d轴电流估计值id_est(n)和q轴电流估计值iq_est(n)进行逆dq变换，从而计算三相的电流估计值iu_est(n)、iv_est(n)和iw_est(n)。在这一方面，根据需要，可以计算仅必需相的电流估计值，例如仅V相的电流估计值iv_est(n)。在本实施方式中，计算仅监视相V相的电流估计值iv_est(n)。

在此，表示电流估计部32中的计算的递归等式将由等式(5)示出，在等式(5)中，θw(n)＝θe(n)+120°。另外，等式(5)中的Kcos(θw(n))Δiw对应于d轴控制相方向校正值id_crr(n)，以及等式(5)中的-Ksin(θw(n))Δiw对应于q轴控制相方向校正值iq_crr(n)。

[数学公式3]

当由等式(5)示出的递归等式由向量图表示时，得到图6A中所示的向量图。在此，在本实施方式中，以0<K<1的这样的方式设置增益K，使得如图6B中所示在旋转坐标系的(d，q)轴平面中，通过使用相对旋转的W相轴来对由箭头YI所示的校正向量(Δid，Δiq)进行积分，使得d轴电流估计值id_est和q轴估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq。以这种方式，基于一相控制相的电流感测值能够以高准确度进行电流估计。

在此，增益K是用于控制d轴电流估计值id_est和q轴估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq的速度的滤波元素。另外，当增益K太大时，即增益K为比较接近1的值时，误差向量Δie(参见图5)接近垂直于W相轴，因而沿着以具有坐标(d轴电流值id，q轴电流值)的点为圆心的圆的圆周方向移动，并且绘出涡旋，从而这使得d轴电流估计值id_est和q轴估计值iq_est难以分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq。因此，考虑到该点，可以容易地使d轴电流估计值id_est和q轴估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq的增益K可以适当地被设置在0<K<1的范围内。

返回图3，电流选择部35选择使d轴电流值id和q轴电流值iq还是d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est成为待反馈至PI计算部22的电流值。在本实施方式中，根据旋转圈数N切换从电流选择部35反馈至PI计算部22的电流值。稍后将详细描述待反馈至PI计算部22的电流值的切换。在此，在下文中，如需要，将d轴电流值id和q轴电流值iq反馈至PI计算部22从而控制AC电机2的操作被称为“两相控制”，而将d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est反馈至PI计算部22从而控制AC电机2的操作被称为“一相控制”。

控制相电流估计部41基于监视相电流感测值iv_sns和电角θe来计算控制相电流估计值iw_est。控制相电流估计部41中的计算与电流估计部32中的计算相同。当进行补充说明时，通过使用监视相电流感测值iv_sns替代控制相电流感测值iw_sns且基于监视相电流感测值iv_sns所计算的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est对应于“用于监视的一相电流感测值”，并且基于监视相电流感测值iv_sns所计算的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的监视相的分量是监视相电流基值iv_bf，以及通过对KΔiv进行dq变换所计算的监视相方向校正值对应于“监视相校正向量”，KΔiv是通过使监视相电流基值iv_bf乘以增益K而得到的值。

控制相电流比较部42将控制相电流估计值iw_est与控制相电流感测值iw_sns进行比较。具体地，控制相电流比较部42计算控制相差参考值Δiw_ref，该控制相差参考值Δiw_ref是通过用LPF对控制相电流估计值iw_est与控制相电流感测值iw_sns之间的差进行滤波所获得的值。控制相差参考值Δiw_ref对应于“第二比较结果”。

监视相电流比较部43将监视相电流估计值iv_est与监视相电流感测值iv_sns进行比较。具体地，监视相电流比较部43计算监视相差参考值Δiv_ref，该监视相差参考值Δiv_ref是通过用LPF对监视相电流估计值iv_est与监视相电流感测值iv_sns之间的差进行滤波所获得的值。监视相差参考值Δiv_ref对应于“第一比较结果”。

在此，对于各个差参考值Δiw_ref和Δiv_ref，当控制相电流估计值iw_est与控制相电流感测值iw_sns之间的差仅由LPF滤波以及监视相电流估计值iv_est与监视相电流感测值iv_sns之间的差仅通过LPF处理滤波时，不可以检测偏差变正和变负并由此平均变为零的情况，例如增益误差的情况。当把注意力放到这点上时，各个差不需要由LPF滤波。然而，当控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns被噪声和瞬间的外部干扰突然改变时，会导致错误检测，因此期望用合适的LPF对各个差进行滤波。另外，取决于电流的电频率和滤波器的时间常数，更期望以下述这样的方式获得绝对值：该方式使得还检测偏差变正和变负的情况以及误差在被平均时变得明显小的情况，如为增益误差的情况。

异常确定部45基于各个差参考值Δiw_ref和Δiv_ref来检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常。在本实施方式中，在差参考值Δiw_ref和Δiv_ref中的至少一个大于异常确定阈值R的情况下，确定在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生了异常。在确定控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生异常的情况下，关于在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生异常的影响的信息被发送至车辆控制电路9，据此停止电动机控制设备10对AC电机2的驱动。

顺便提及，如图6A和图6B中所描述的，电流估计部32通过使用在旋转坐标系的(d，q)轴平面上相对旋转的W相轴来对由箭头YI所示的校正向量(Δid，Δiq)进行积分，从而使得d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq。

在此，图7A、7B和7C以及图8A、8B和8C示出了W相轴在(d，q)轴平面上像(A)→(B)→(C)那样旋转的状态。

如图7A、图7B和图7C所示，在电角θe的角移动Δθe比较大，即AC电机2的旋转圈数N大的情况下，作为误差向量Δie(参见图5)的W相分量的、控制相估计误差Δiw大，使得当d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est分别收敛至d轴电流值id和q轴电流值iq时，收敛量变大。

另一方面，如图8A、图8B和图8C所示，在电角θe的角移动Δθe比较小，即AC电机2的旋转圈数N小的情况下，作为误差向量Δie的W相分量的、控制相估计误差Δiw小，因此误差向量Δie几乎垂直于W相轴，使得当d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est分别收敛至d轴电流值id和q轴电流值iq时，收敛量变小。因此，在AC电机2的旋转圈数N小的情况下，在一些情况下，与旋转圈数N大的情况相比，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度更差。

因此，在本实施方式中，为了在AC电机2的旋转圈数N小的情况下以高准确度控制AC电机2，如图3中所示，控制部15具有旋转圈数计算部51和旋转圈数确定部52。

旋转圈数计算部51基于由旋转角传感器14获得的电角θe来计算AC电机2的旋转圈数N。

旋转圈数确定部52确定AC电机2的旋转圈数N是否大于给定的确定值X。如上面描述的，已经发现当AC电机2的旋转圈数N小时，例如电机被锁定，根据控制相电流感测值iw_sns来估计d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度会变差。另外，由于在控制部15中各种值都是由离散值表示的，因此即使AC电机2没有完全停止，估计准确度在低速旋转的特定范围内也很可能变差。因此，在本实施方式中，在交流电机2的旋转圈数N不大于给定的确定值X的情况下，控制模式被切换至两相控制模式，据此执行两相控制。在此，AC电机2的旋转圈数N的确定值X可以适当地被设置成d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度变好的旋转圈数，例如1500rpm。在此，AC电机2的旋转圈数N的确定值X根据极的数目而不同，因此考虑极的数量来适当地设置该确定值X。

在此，将基于图9中所示的流程图描述本实施方式的控制部15执行的电流反馈处理。以给定间隔(例如，100μs的间隔)执行电流反馈处理。

在第一步骤S101(在下文中，省略“步骤”并且仅由符号“S”表示“步骤”)中，从旋转角传感器14获取AC电机2的电角θe。

在S102中，从控制相电流传感器12获取控制相电流感测值iw_sns，并从监视相电流传感器13获取监视相电流感测值iv_sns。

在S103中，两相控制电流计算部31基于控制相电流感测值iw_sns、监视相电流感测值iv_sns和电角θe来计算d轴电流值id和q轴电流值iq。

在S104中，电流估计部32基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe来计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est以及监视相电流估计值iv_est。另外，控制相电流估计部41基于监视相电流感测值iv_sns和电角θe来计算控制相电流估计值iw_est。

在S105中，旋转圈数计算部51基于电角θe来计算AC电机2的旋转圈数N。

在S106中，旋转圈数确定部52确定旋转圈数N是否大于给定的确定值X。如果确定旋转圈数N大于给定的确定值X(S106：是)，则过程进行到S108。在确定S106为肯定的情况下执行的S108处理和S109处理对应于“一相控制模式”。如果确定旋转圈数N不大于给定的确定值X(S106：否)，则过程进行到S107。在确定S106为否定的情况下执行的S107处理对应于“两相控制模式”。

在S107中，电流选择部35选择d轴电流值id和q轴电流值iq作为待反馈至PI计算部22的电流，d轴电流值id和q轴电流值iq是由两相控制电流计算部31通过使用控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns来计算出的。

在确定旋转圈数N大于确定值X(S106：是)的情况下，过程进行到S108，在S108中，电流选择部35选择d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est作为待反馈至PI计算部22的电流，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est是由电流估计部32通过使用控制相电流感测值iw_sns来计算出的。

在S109中，异常确定部45确定控制相电流传感器12和监视相电流传感器13是否异常。如果由控制相电流比较部42计算出的控制相差参考值Δiw_ref和由监视相电流比较部43计算出的监视相差参考值Δiv_ref中的至少一个大于异常确定阈值R，则异常确定部45确定在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生的异常，并且设置电流传感器异常标志。

在S110中，确定在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中是否产生了异常。在本实施方式中，基于电流传感器异常标志做出确定。如果确定在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中没有产生异常(S110：否)，即没有设置电流异常标志，则过程进行到S112。如果确定在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生异常(S110：是)，即设置了电流异常标志，则过程进行到S111。

在S111中，关于在控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生异常的影响的信息被发送至车辆控制电路9，据此停止电动机控制设备10对AC电机2的驱动。

如果确定S110为否定，或者过程在S107之后进行到的S112中，PI计算部22基于从电流选择部35反馈的、d轴电流值id和q轴电流值iq或者d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est来执行PI计算，从而计算d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*。

在S113中，逆dq变换部23基于电角θe对d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*进行逆dq变换，从而计算三相电压命令值vu*、vv*和vw*。

在S114中，三相命令值vu*、vv*和vw*被输出至逆变器11。在逆变器11中，基于三相命令值vu*、vv*和vw*接通/断开开关元件，因此生成三相AC电压。然后，三相AC电压被施加在AC电机2上，据此控制AC电机2的驱动。

在本实施方式中，如图10中所示，如果旋转圈数N不大于确定值X(S106：否)，则使两相控制模式成为控制模式，据此执行两相控制。另外，如果旋转圈数N大于确定值X(S106：是)，则使一相控制模式成为控制模式，从而执行一相控制，并检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常。以这种方式，可以适当地检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生的异常。另外，在d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度有可能变差的低速旋转范围内，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est不用于AC电机2的控制，而是d轴电流值id和q轴电流值iq用于AC电机2的控制，d轴电流值id和q轴电流值iq为基于控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns的实际电流值。因此，即使在低速旋转范围内，也能够以高准确度控制AC电机2。

如上面所详细描述的，本实施方式的电动机控制设备10控制三相AC电机2的驱动，在该三相AC电机2中施加电压vu、vv和vw由逆变器11控制。在控制部15中，执行以下处理。

从针对作为AC电机2的任一相的控制相(本实施方式中的W相)布置的控制相电流传感器12中获取控制相电流感测值iw_sns，并且从针对为与AC电机2的控制相不同的一相的监视相(本实施方式中的V相)布置的监视相电流传感器13中获取监视相电流感测值iv_sns(图9中的S102)。另外，从用于感测AC电机2的旋转角的旋转角传感器14中获取电角θe(S101)。

两相控制电流计算部31基于控制相电流感测值iw_sns、监视相电流感测值iv_sns和电角θe来计算d轴电流值id和q轴电流值iq(S103)。

电流估计部32基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est(S104)。在本实施方式中，电流估计部32通过对控制相方向上的控制相方向校正值id_crr和iq_crr进行积分来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，控制相方向校正值id_crr和iq_crr基于电流基值iw_bf和控制相电流感测值iw_sns来计算，电流基值iw_bf和控制相电流感测值iw_sns是通过上次计算所计算出的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的控制相分量，以及控制相方向校正值id_crr和iq_crr在旋转坐标系的(d，q)轴平面上相对旋转。

PI计算部22基于从电流选择部35反馈的d轴电流值id和q轴电流值iq或者d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est来计算电压命令值vd*和vq*(S112)。

另外，电流估计部32计算监视相电流估计值iv_est，监视相电流估计值iv_est基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe来估计，控制相电流估计部41计算控制相电流估计值iw_est，控制相电流估计值iw_est基于监视相电流感测值iv_sns和电角θe来估计(S109)。异常确定部45基于监视相差参考值Δiv_ref和控制相差参考值Δiw_ref中的至少一个来检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生的异常，监视相差参考值Δiv_ref是监视相电流估计值iv_est与监视相电流感测值iv_sns之间的比较结果，控制相差参考值Δiw_ref是控制相电流估计值iw_est与控制相电流感测值iw_sns之间的比较结果(S109)。

在本实施方式中，旋转圈数计算部51基于电角θe来计算AC电机2的旋转圈数N(S105)，并且旋转圈数确定部52确定旋转圈数N是否不大于给定的确定值X(S106)。

电流选择部35在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，两相控制模式基于d轴电流值id和q轴电流值iq计算电压命令值vd*和vq*，一相控制模式基于d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est计算电压命令值vd*和vq*，并且检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常。在本实施方式中，如果确定旋转圈数N不大于确定值X(S106：否)，则选择两相控制模式，而如果确定旋转圈数N大于确定值X(S106：是)，则选择一相控制模式。具体地，如果确定旋转圈数N不大于确定值X，则使d轴电流值id和q轴电流值iq成为从电流选择部35反馈至PI计算部22的电流，而如果确定旋转圈数N大于确定值X，则使d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est成为从电流选择部35反馈至PI计算部22的电流。

在本实施方式中，如果旋转圈数N不大于确定值X，则通过使用作为两相的电流感测值的、控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns来高速和高准确度地在两相控制模式下执行电流反馈控制。另一方面，如果旋转圈数N大于确定值X，则选择一相控制模式并且监视相电流感测值iv_sns不用于电流反馈控制，而是通过使用d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est来执行电流反馈控制，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est是通过使用控制相电流感测值iw_sns计算出的，从而使得可以防止电流反馈控制干扰监视相电流感测值iv_sns以及可以检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常。另外，在本实施方式中，基于差参考值Δiw_ref和Δiv_ref检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常，差参考值Δiw_ref和Δiv_ref是估计值与感测值之间的比较结果。在此，相互比较的感测值和估计值之一不用于电流反馈控制，因此为独立于电流反馈回路的监视相电流感测值iv_sns本身或者基于监视相电流感测值iv_sns的控制相电流估计值iw_est，因此其不受电流反馈控制的干扰影响。

具体地，由控制相电流估计部41估计出的控制相电流估计值iw_est是基于监视相电流感测值iv_sns计算出的，在一相控制时监视相电流感测值iv_sns不用于在电流估计部32中计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，因此不受电流反馈控制的干扰影响。另外，用于在监视相电流比较部43中比较的监视相电流感测值iv_sns也不受电流反馈控制的干扰影响。

以这种方式，可以适当地检测电流传感器的异常，更具体地，检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13中的至少一个中产生的异常。因此，可以更适当地检测出异常。

另外，在本实施方式中，基于两个差参考值Δiw_ref和Δiv_ref来检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常，使得可以更适当地检测异常。

另外，电流估计部32通过对(d，q)轴平面上的控制相方向校正值id_crr和iq_crr进行积分来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。更具体地，电流估计部32对(d，q)轴平面上的控制相方向上的控制相方向校正值id_crr和iq_crr进行积分。

以这种方式，电流估计部32通过使用控制相方向校正值id_crr和iq_crr来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，控制相方向校正值id_crr和iq_crr是随AC电机2的旋转而改变的信息。因此，二维量可以通过向控制相电流感测值iw_sns添加剩余的一维分量来估计，据此高准确度地执行二维向量控制。

在此，当AC电机2的电角θe的角移动Δθe小时，即当AC电机2的旋转圈数N小时，控制相方向校正值id_crr和iq_crr的变化量也小，从而这有可能损害AC电机2的可控性。

因此，在本实施方式中，在d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度有可能变差的低速旋转时，实际电流值的d轴电流值id和q轴电流值iq不是通过使用d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est计算出的，而是通过使用控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns计算出的，并且基于电压命令值vd*和vq*控制AC电机2，电压命令值vd*和vq*是基于所计算的d轴电流值id和所计算的q轴电流值iq计算出的。换言之，在d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度有可能变差的低速旋转时，从监视相电流传感器13获取的监视相电流感测值iv_sns用于“控制”。另外，在用于检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常的一相控制模式下，从监视相电流传感器13获取的监视相电流感测值iv_sns用于“监视”。

以这种方式，可以防止在低速旋转时损坏AC电机2的可控性。另外，在本实施方式中，AC电机2被应用于混合动力车辆或电动车辆的主电机，使得通过高准确度地控制AC电机2，可以防止由异常电流通过引起的异常转矩导致的驾驶性能受损，以及可以防止构成控制设备的各种元件的发热和故障。另外，可以防止因电流过小而没有产生期望的转矩、由用户超过所需地压低加速器踏板所导致的突然启动，以及当电流的估计准确度提高时突然形成的转矩引起的突然启动。

另外，电流估计部32基于d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est来计算监视相电流估计值iv_est。

更进一步地，控制相电流估计部41基于监视相电流感测值iv_sns和电角θe来计算用于监视的一相电流估计值((d，q)轴电流估计值)，以及通过对(d，q)轴平面上的监视相校正向量进行积分来计算用于监视的一相电流估计值，监视相校正向量是基于监视相电流基值iv_bf和监视相电流感测值iv_sns计算出的，监视相电流基值iv_bf和监视相电流感测值iv_sns是上次计算中所计算出的用于监视的一相控制电流值的监视相分量。然后，控制相电流估计部41基于所计算的用于监视的一相电流估计值来计算控制相电流估计值iw_est。

在本实施方式中，两相电流计算部31在一相控制模式和两相控制模式两种模式下计算d轴电流值id和q轴电流值iq。另外，电流估计部32在一相控制模式和两相控制模式两种模式下计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est以及监视相电流估计值iv_est。类似地，控制相电流估计部41在一相控制模式和两相控制模式两种模式下计算控制相电流估计值iw_est。

换言之，在本实施方式中，甚至在用于执行两相控制的两相控制模式下，计算出d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。为此，甚至在包括如本实施方式的电流估计部32中的计算方法那样的滤波器系统的计算中，也可以保持这样的状态：其中d轴电流估计值id_est与d轴电流值id之间的误差以及q轴电流估计值iq_est与q轴电流值iq之间的误差都小。以这种方式，当两相控制模式被切换至一相控制模式时，即两相控制被切换至一相控制时，可以防止由d轴电流估计值id_est与d轴电流值id之间的误差以及q轴电流估计值iq_est与q轴电流值iq之间的误差导致的AC电机2的控制变得不稳定。

在本实施方式中，控制部15构成“控制相电流获取装置”、“监控相电流获取装置”、“旋转角获取装置”、“电流计算装置”、“电流估计装置”、“电压命令计算装置”、“其它相电流估计装置”、“异常检测装置”、“开关装置”、“旋转圈数计算装置”、以及“旋转圈数确定装置”。更具体地，两相控制电流计算部31、电流估计部32和控制相电流比较部42构成“控制相电流获取装置”。控制相电流估计部41和监视相电流比较部43构成“监视相电流获取装置”。PI计算部22、两相控制电流计算部31、电流估计部32、控制相电流估计部41以及旋转圈数计算部51构成“旋转角获取装置”。另外，两相控制电流计算部31构成“电流计算装置”，以及电流估计部32构成“电流估计装置”，以及PI计算部22构成“电压命令值计算装置”。更进一步地，电流估计部32和控制相电流估计部41构成“其它相电流估计装置”，异常确定部45构成“异常确定装置”，电流选择部35构成“开关装置”，旋转圈数计算部51构成“旋转圈数计算装置”，以及旋转圈数确定部52构成“旋转圈数确定装置”。

另外，图9中的S102对应于作为“控制相电流获取装置”和“监视相电流获取装置”的功能的处理，S101对应于作为“旋转角获取装置”的功能的处理，S103对应于作为“电流计算装置”的功能的处理，S104对应于作为“电流估计装置”和“其它相电流估计装置”的功能的处理，以及S112对应于作为“电压命令电流计算装置”的功能的处理。另外，S109对应于作为“异常检测装置”的功能的处理，S105对应于作为“旋转圈数计算装置”的功能的处理，S106对应于作为“旋转圈数确定装置”的功能的处理，以及S107和S108对应于作为“开关装置”的功能的处理。

在本实施方式中，电角θe对应于“旋转角感测值”，d轴电流值id和q轴电流值iq对应于“两相控制电流值”，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est对应于“用于控制的一相电流估计值”，监视相差参考值Δiv_ref对应于“第一比较结果”，以及控制相差参考值Δiw_ref对应于“第二比较结果”。

(第二实施方式)

将基于图11和图12对根据本公开内容的第二实施方式的AC电机的控制设备进行描述。

第二实施方式与第一实施方式不同之处在于：在两相控制时，电流估计部32和控制相电流估计部41不执行电流估计处理；以及在一相控制时，两相控制电流计算部31不执行计算处理。因此，将主要描述这一点，并且将省略其它构造的描述。

如图11中所示，如果旋转圈数N不大于确定值X，即在两相控制时，电流估计部32停止计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。另外，如果旋转圈数N大于确定值X，即在一相控制时，两相控制电流计算部31停止计算d轴电流值id和q轴电流值iq。

在此，将基于图12描述本实施方式中的电流反馈处理。S201和S202的处理部分与图9中所示的S101和S102的处理部分相同，因此将省略它们的描述。

S203的处理和S105的处理相同，并且旋转圈数计算部51基于电角θe计算旋转圈数N。

S204是旋转圈数确定处理。也就是说，在本实施方式中，在旋转圈数确定处理之前，两相控制电流计算部31不计算d轴电流值id和q轴电流值iq，电流估计部32不计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，这与第一实施方式不同。

在S204中，确定旋转圈数N是否大于确定值X。如果确定旋转圈数N大于确定值X(S204：是)，则过程进行到S207。在确定S204是肯定的情况下执行的S208和S209中的处理部分对应于“一相控制模式”。如果确定旋转圈数N不大于确定值X(S204：否)，则过程进行到S205。在确定S204是否定的情况下执行的S206的处理对应于“两相控制模式”。

S205的处理与S103的处理相同，并且两相控制电流计算部31计算d轴电流值id和q轴电流值iq。

S206的处理与S107的处理相同，并且电流选择部35选择d轴电流值id和q轴电流值iq作为待反馈至PI计算部22的电流，d轴电流值id和q轴电流值iq由两相控制电流计算部31通过使用控制相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iv_sns来计算。

在确定旋转圈数N大于确定值X(S204：是)的情况下过程进行到的S207的处理与S104的处理相同，电流估计部32计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est和监视相电流估计值iv_est，并且控制相电流估计部41计算控制相电流估计值iw_est。

S208的处理与S108的处理相同，并且电流选择部35选择d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est作为待反馈至PI计算部22的电流，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est由电流估计部32通过使用控制相电流感测值iw_sns来计算。

S209至S214的处理部分与S109至S114的处理部分相同，并将省略它们的描述。

在本实施方式中，在一相控制模式下，两相控制电流计算部31停止计算d轴电流值id和q轴电流值iq。另外，在两相控制模式下，电流估计部32停止计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est以及监视相电流估计值iv_est。类似地，在两相控制模式下，控制相电流估计部41停止计算控制相电流估计值iw_est。

换言之，在本实施方式中，在其中旋转圈数N大于确定值X、执行一相控制以及检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常的一相控制模式时，计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est、监视相电流估计值iv_est以及控制相电流估计值iw_est，而不计算用于两相控制的d轴电流值id和q轴电流值iq。另一方面，在其中旋转圈数N不大于确定值X以及执行两相控制的两相控制模式时，计算d轴电流值id和q轴电流值iq，而不计算用于一相控制和用于检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常的d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est、监视相电流估计值iv_est和控制相电流估计值iw_est。

以这种方式，与不断地计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est、监视相电流估计值iv_est、控制相电流估计值iw_est以及d轴电流值id和q轴电流值iq的情况相比，可以降低计算负荷，因此可以节省资源。

另外，可以产生与上面所描述的实施方式相同的效果。

在本实施方式中，图12中所示的S202对应于作为“控制相电流获取装置”和“监视相电流获取装置”的功能的处理，S201对应于作为“旋转角获取装置”的功能的处理，S205对应于作为“电流计算装置”的功能的处理，S207对应于作为“电流估计装置”和“其它相电流估计装置”的功能的处理，S212对应于作为“电压命令值计算装置”的功能的处理，S209对应于“异常检测装置”的功能的处理，以及S206和S208对应于“开关装置”的功能的处理。

(第三实施方式)

第三实施方式是第二实施方式的修改示例。将基于图13描述根据第三实施方式的电流反馈处理。

如第一实施方式中所描述的，电流估计部32执行滤波系统的计算，使得在计算开始之后，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est不总是与实际d轴电流值id和实际q轴电流值iq一致。为此，在本实施方式中，在两相控制被切换至一相控制的定时之前的给定时刻处，开始计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

图13中所示的本实施方式的电流反馈处理与图12中所示的第二实施方式的电流反馈控制的不同之处在于：在S205与S206之间增加了S215至S217。在此，将主要描述这个不同点，并且将省略其它构造的描述。

在过程在S205之后进行到的S215中，确定旋转圈数N是否大于即将(just-before)确定值Y。即将确定值Y小于确定值X，例如，如果确定值X是1500rpm，则即将确定值Y是1400rpm。根据d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est分别渐近于d轴电流值id和q轴电流值iq所需的时间段来设置即将确定值Y，从而使估计准确度提高。也就是说，以如下方式设置即将确定值Y：该方式使得在旋转圈数N从即将确定值Y达到确定值X之前，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计准确度提高。

如果确定旋转圈数N不大于即将确定值Y(S215：否)，则不执行S217中的处理，并且过程进行到S206。如果确定旋转圈数N大于即将确定值Y(S215：是)，则过程进行到S216。

在S216中，确定旋转圈数N的变化方向是增加方向还是减少方向。当旋转圈数N的变化方向是增加方向时，旋转圈数N小于即将确定值Y的状态被改变到旋转圈数N大于即将确定值Y的状态。假定当旋转圈数N的变化方向是增加方向时，旋转圈数N变得大于确定值X，两相控制的两相控制模式即将切换至在一相控制中检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常的一相控制模式。另一方面，当旋转圈数N的变化方向是减少方向时，旋转圈数N大于确定值X的状态被改变到旋转圈数N不大于确定值X的状态。假定当旋转圈数N的变化方向是减少方向时，在一相控制中检测控制相电流传感器12和监视相电流传感器13的异常的一相控制模式即将已经切换至两相控制模式之后，并且两相控制模式不是即将切换至一相控制模式。在此，假定不讨论旋转圈数N的小变化。

如果确定旋转圈数N的变化方向不是增加方向(S216：否)，即如果旋转圈数N的变化方向是减少方向并且两相控制模式不是即将切换至一相控制模式，则不执行S217的处理，而过程进行到S206。如果确定旋转圈数N的变化方向是增加方向(S216：是)，即如果两相控制模式即将切换至一相控制模式，则过程进行到S217。

S217中的处理与图9中所示的S104中的处理相同，电流估计部32计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est和监视相电流估计值iv_est，并且控制相电流估计部41计算控制相电流估计值iw_est。在这一方面，在旋转圈数N大于上个确定值Y并且不大于确定值Y的范围内，开始计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est等，但是使d轴电流值id和q轴电流值iq成为从电流选择部35反馈至PI计算部22的电流，并执行两相控制。

在本实施方式中，旋转圈数确定部52确定两相控制模式是否即将切换至一相控制模式(S215，S216)。在旋转圈数N大于确定值X的一相控制模式下，两相控制电流计算部31停止计算d轴电流值id和q轴电流值iq。

另外，如果在两相控制模式下确定两相控制模式不是即将切换至一相控制模式(S215：否或者S216：否)，则电流估计部32停止计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est和监视相电流估计值iv_est，控制相电流估计部41停止计算控制相电流估计值iw_est。另一方面，如果在两相控制模式下确定两相控制模式即将切换至一相控制模式(S215：是或者S216：是)，电流估计部32计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est以及监视相电流估计值iv_est，控制相电流估计部41计算控制相电流估计值iw_est。

以这种方式，当两相控制模式切换至一相控制模式时，即当两相控制切换至一相控制时，可以使d轴电流估计值id_est与d轴电流值id之间的误差以及q轴电流估计值iq_est与q轴电流值iq之间的误差更小。因此，当两相控制切换至一相控制时，可以防止由d轴电流估计值id_est与d轴电流值id之间的误差以及q轴电流估计值iq_est与q轴电流值iq之间的误差导致的AC电机2的控制变得不稳定。

另外，与不断地计算d轴电流估计值id_est、q轴电流估计值iq_est、监视相电流估计值iv_est、控制相电流估计值iw_est以及d轴电流值id和q轴电流值iq的情况相比，可以降低计算负荷，并可以节省资源。

更进一步地，可以产生与上面所描述的实施方式相同的效果。

在本实施方式中，控制部15的旋转圈数确定部52构成“即将切换确定装置”。另外，S215和S216对应于作为“即将切换确定装置”的功能的处理。

(第四实施方式)

第四实施方式与第一实施方式不同之处仅在于电流估计部32中的计算方法，因此将主要描述这一点，并且将省略其它构造的描述。

在第一实施方式中，通过对控制相方向上的校正向量(Δid，Δiq)进行积分，增强了d轴电流估计值id_est向d轴电流值id的收敛以及q轴电流估计值iq_est向q轴电流值iq的收敛。换言之，在上面描述的各个实施方式中，在控制相方向上校正d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。在本实施方式中，为了增强d轴电流估计值id_est向d轴电流值id的收敛以及q轴电流估计值iq_est向q轴电流值iq的收敛，还在垂直于控制相方向的方向上校正d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

更具体地，如图14中所示，电流估计部32还具有垂直方向校正值计算部328。表示本实施方式的电流估计部32中的计算的渐近等式由等式(6)表示。当等式(6)示出的渐近等式由向量图表示时，得到图15中所示的向量图。

[数学公式4]

在本实施方式中，控制相方向校正值计算部324计算控制相方向校正值id_crr(n)和iq_crr(n)，减法器325从上次d轴电流估计值id_est(n-1)中减去控制相方向校正值id_crr(n)以及从上次q轴电流估计值iq_est(n-1)中减去控制相方向校正值iq_crr(n)，从而分别计算d轴电流临时估计值id_est’(n)和q轴电流临时估计值iq_est’(n)。d轴电流临时估计值id_est’(n)和q轴电流临时估计值iq_est’(n)与第一实施方式的d轴电流估计值id_est(n)和q轴电流估计值iq_est(n)相同。

垂直方向校正值计算部328基于等式(7)估计垂直于控制相的分量的β轴估计误差Δiβ。另外，垂直方向校正值计算部328通过使用β轴估计误差Δiβ、通过dq变换计算垂直方向校正值id_crr_β(n)和iq_crr_β(n)(参见等式(8))。

减法器329从d轴电流临时估计值id_est’(n)中减去所计算的垂直方向校正值id_crr_β(n)以及从q轴电流临时估计值iq_est’(n)中减去所计算的垂直方向校正值iq_crr_β(n)，从而分别计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est(参见等式(6))。

在本实施方式中，电流估计部32通过对基于电流基值iw_bf和控制相电流感测值iw_sns计算的控制相方向校正值id_crr(n)、iq_crr(n)和垂直方向校正值id_crr_β(n)、iq_crr_β(n)进行积分来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，电流基值iw_bf和控制相电流感测值iw_sns是上次计算中所计算的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的控制相分量。更具体地，在本实施方式中，电流估计部32对(d，q)轴平面上的校正向量(Δid，Δiq)进行积分，校正向量(Δid，Δiq)由控制相方向校正值id_crr(n)、iq_crr(n)和垂直于控制相方向的垂直方向校正值id_crr_β(n)、iq_crr_β(n)组成。

在该方法中，还可以在垂直于控制相方向的方向上校正d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。然而，根据电角的变化量计算在垂直于控制相方向的方向上的校正量，因此，在旋转圈数低的范围内，准确度有可能变差，使得在旋转圈数低的范围内执行两相控制。

以这种方式，通过使用随AC电机2的旋转而旋转的控制相方向校正值id_crr(n)、iq_crr(n)以及垂直方向校正值id_crr_β(n)、iq_crr_β(n)，可以高准确度地计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。另外，可以产生与上面所描述的实施方式相同的效果。

第四实施方式的电流估计方法可以用作第一实施方式至第三实施方式中的任一个的电流估计方法。

在本实施方式中，由控制相方向校正值id_crr(n)、iq_crr(n)和垂直方向校正值id_crr_β(n)、iq_crr_β(n)组成的校正向量(Δid，Δiq)对应于“校正向量”。另外，通过使用减法器325和329关于向量从d轴电流估计值id_est(n-1)和q轴电流估计值iq_est(n-1)中减去控制相方向校正值id_crr(n)、iq_crr(n)和垂直方向校正值id_crr_β(n)、iq_crr_β(n)对应于“对(d，q)轴平面上的校正向量进行积分”。

(第五实施方式)

第五实施方式和第六实施方式与上面所描述的实施方式的不同之处仅在于电流估计部32中的计算方法，使得将主要描述这一点，并且将省略其它构造的描述。

在上面所描述的实施方式中，通过对校正向量(Δid，Δiq)进行积分来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。在第五实施方式中，通过使用d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

在本实施方式中，控制相电流感测值iw_sns被用作等式(1)的W相电流。另外，作为根据d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*的逆dq变换计算的三相电流命令值的、U相电流命令值iu*和V相电流命令值iv*被用作U相电流iu和V相电流iv。另外，还建议利用如下方法：该方法使用U相电流命令值iu*和V相电流命令值iv*中的一个并且保持三相电流命令值之和等于0。

将基于图16A和图16B对使用d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*的电流估计方法进行描述。图16A示出了使控制相W相轴作为α轴以及使垂直于W相轴的方向作为β轴的坐标系，以及该(α，β)轴坐标系在旋转坐标系的(d，q)轴坐标系(未示出)中相对旋转。在此，根据控制相电流感测值iw_sns以及U相电流命令值iu*和V相电流命令值iv*关于向量计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，U相电流命令值iu*和V相电流命令值iv*是d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*通过逆dq变换而变换成的。关于向量计算的、在所计算的(d，q)轴电流命令值(id*，iq*)与(d，q)轴电流估计值(id_est，iq_est)之间的偏差D肯定在控制相方向上(本示例中在W轴方向上)。因此，在图3中所示的PI计算部22的PI计算中，基于实际控制相电流感测值iw_sns执行电压操作，使得仅在高可靠性的W相轴方向上执行电压操作，而不在较低可靠性的其它方向(U相方向和V相方向)上执行电压操作。因此，可以防止因电流估计值的估计误差而输出异常电压，因此可以执行安全操作。

因此，如图16B中所示，通过使用在旋转坐标系的(d，q)轴平面上与AC电机2的旋转一起相对旋转的以虚线箭头示出的W相轴，使得电压命令值vd*和vq*渐近于d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est等于d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*所需的电压。因此，如果每个传感器周期(例如100μs)的角移动Δθe大于给定值，换言之，旋转圈数N是给定的确定值X或更大，则电压命令值vd*和vq*渐近于期望值，使得能够高准确度地控制AC电机2。

在这一方面，在图16B中，箭头YV示出通过PI计算所计算出的电压命令值vd*和vq*的第一项的移动。另外，附图标记“X”示出还包括P项的电压命令值vd*和vq*。

(第六实施方式)

在第六实施方式中，通过使用d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*来计算控制相基准电流相位以及基于所计算的控制相基准电流相位来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

如图17中所示，电流估计部32具有控制相基准电流相位检测部301、其它相估计部302、以及dq变换部303。

控制相基准电流相位检测部301具有逆dq变换部311和相位检测部件312。

首先，逆dq变换部311通过使用电角θe来对d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*进行逆dq变换，从而计算U相电流命令值iu*和V相电流命令值iv*。

相位检测部312基于由逆dq变换部311所计算的V相电流命令值iv*和控制相电流感测值iw_sns来计算控制相基准电流相位在此，当使α轴成为控制相的W相轴并且使β轴成为垂直于α轴的方向时，则由等式(9)和(10)表示α轴电流iα和β轴电流iβ。

[数学公式5]

在此，可以通过使用基尔霍夫定律以如下这样的方式修改等式(10)：该方式使得包括控制相电流感测值iw_sns以便包括控制相W相的分量。当等式(10)包括控制相W相的分量时，可以增强估计准确度。

控制相基准电流相位由下面的等式(11)使用α轴电流iα和β轴电流iβ表示。

[数学公式6]

其它相位估计部302基于由相位检测部312计算的控制相基准电流相位以及控制相电流感测值iw_sns来计算估计相位电流估计值iu_est(参见等式(12))。在这一方面，等式(12)中的Ia是幅度但不需要被计算，因为Ia是最终不包括的系数。

[数学公式7]

dq变换部303基于估计相位电流估计值iu_est、控制相电流感测值iw_sns和电角θe，通过dq变换来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。

在此，当控制相电流感测值iw_sns变成0A，或者控制相基准电流相位的正切达到无限值时，在等式(12)中会导致“使一个数乘以0”的计算。另外，当控制相基准电流相位的正切变成0时，在等式(12)中会导致“使一个数除以0”的计算。为此，估计相位电流估计值iu_est有可能会变化。因此，在过零范围内，可以执行遮掩(mask)“使一个数乘以0”和“使一个数除以0”的计算的过零校正处理。作为过零校正处理，例如，d轴电流偏差和q轴电流偏差被强制变为0A，据此将d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*被固定。替选地，d轴电压命令值vd*和q轴电压命令值vq*可以保持在上次的值，从而被直接固定。

甚至在通过使用控制相基准电流相位以这种方式计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的情况下，类似于第五实施方式，如图16B中所示，电压命令值vd*和vq*渐近于期望值，使得可以高准确度地控制AC电机2。

在此，已经描述了估计U相电流的示例，但是根据控制相电流感测值iw_sns计算监视相电流估计值iv_est的方法是相同的。另外，在控制相电流估计部41中还执行相同的计算，并且以相同的方式执行通过使用监视相电流感测值iv_sns估计U相电流或W相电流(控制相电流估计值iw_est)的方法，所以将省略这些描述。

在本实施方式中，除了基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe之外，还基于电流命令值id*和iq*来计算监视相电流估计值iv_est。另外，除了基于监视相电流感测值iv_sns和电角θe之外，还基于电流命令值id*和iq*来计算控制相电流估计值iw_est。

另外，在第五实施方式和第六实施方式中，电流估计部32基于与AC电机2的驱动相关的d轴电流命令值id*、q轴电流命令值iq*、控制相电流感测值iw_sns和电角θe来计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。另外，PI计算部22计算电压命令值vd*和vq*，借助电压命令值vd*和vq*、通过对(d，q)轴电流命令值(id*，iq*)与(d，q)轴电流估计值(id_est，iq_est)之间的偏差D进行积分使得(d，q)轴电流估计值(id_est，iq_est)关于向量等于(d，q)轴电流命令值(id*，iq*)，该偏差D在关于向量旋转旋转坐标系的(d，q)轴平面的控制相(本实施方式中的W相)上。

在第五实施方式和第六实施方式中，当基于控制相电流感测值iw_sns和电角θe估计电流时，可以基于d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*高准确度地计算d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。以这种方式，同样在第五实施方式和第六实施方式中，可以产生与上面所描述的实施方式相同的效果。

在这一方面，在第五实施方式和第六实施方式中，d轴电流命令值id*和q轴电流命令值iq*对应于“电流命令值”。

第五实施方式和第六实施方式中的电流估计方法可以是第一实施方式至第三实施方式中的任一种的电流估计方法。

(其它实施方式)

(A)如果电流估计方法是对校正向量进行积分的方法或者使用电流命令值的方法，则可以通过任何电流估计方法计算一相控制电流估计值。

另外，已经假定控制相电流估计部中的计算方法与电流估计部中的计算方法相同进行了描述。然而，在其它实施方式中，控制相电流估计部中的计算方法可以与电流估计部中的计算方法不同。

(B)在其它实施方式中，一相控制电流估计值的计算中的初始值可以是上次d轴电流值id和上次q轴电流值iq。以这种方式，当两相控制改变成一相控制时，d轴电流估计值id_est和d轴电流值id之间的误差以及q轴电流估计值iq_est与q轴电流值iq之间的误差可以减小，因此这可以防止因误差导致的AC电机2的控制变得不稳定。

(C)在上面所描述的实施方式中，旋转角传感器感测电角θe并且向控制部输出电角θe。在其它实施方式中，旋转角传感器可以感测机械角θm并且可以向控制部输出机械角θm，并且机械角θm可以在控制部中被转换成电角θe。另外，替代电角θe，机械角θm可以成为“旋转角感测值”。更进一步地，可以基于机械角θm计算旋转圈数N。

(D)在上面所描述的实施方式中，基于旋转圈数N确定AC电机是否在低速旋转范围内被驱动。在其它实施方式中，可以基于电频率替代旋转圈数N来确定AC电机是否在低速旋转范围内被驱动。例如，在AC电机的极数量是4的情况下，在上面所描述的实施方式中由示例示出的确定值的旋转圈数1500rpm对应于电频率100Hz，因此可以基于电频率确定AC电机是否在低速旋转范围内被驱动。

(E)在上面所描述的第三实施方式中，在旋转圈数N大于上次确定值Y且不大于确定值X并且旋转圈数N的变化方向是增加方向的情况下，确定两相控制模式即将切换至一相控制模式。在其它实施方式中，甚至在旋转圈数N减少的状态下，在旋转圈数N大于即将确定值Y且不大于确定值X的情况下，考虑到立即返回至一相控制的可能性，与旋转圈数N的变化方向无关，在旋转圈数N大于即将确定值Y且不大于确定值X的情况下，可以确定两相控制即将切换至一相控制。也就是说，可以省略图13中示出的S216的确定处理。

(F)在上面所描述的实施方式中，基于控制相差参考值Δiw_ref和监视相差参考值Δiv_ref来检测控制相电流传感器和监视相电流传感器的异常，控制相差参考值Δiw_ref通过由控制相电流比较部将控制相电流估计值iw_est与控制相电流感测值iw_sns进行比较而获得，监视相差参考值Δiv_ref通过由监视相电流比较部将监视相电流估计值iv_est与监视相电流感测值iv_sns进行比较而获得。

在其它实施方式中，可以省略监视相电流比较部，并且仅基于由控制相电流比较部获得的控制相差参考值Δiw_ref来检测电流传感器的异常。用于计算由控制相比较部使用的控制相电流估计值iw_est的控制相电流估计部的计算结果不用于电流反馈控制，因此不受电流反馈控制的干扰影响。因此，可以充分地检测控制相电流传感器和监视相电流传感器的异常。

另外，在其它实施方式中，可以省略控制相电流估计部和控制相电流比较部，并且可以仅基于由监视相电流比较部得到的监视相差参考值Δiv_ref检测控制相电流传感器和监视相电流传感器的异常。以这种方式，可以减少与检测控制相电流传感器和监视相电流传感器的异常相关的计算量。

(G)在上面所描述的实施方式中，已经描述了针对三相中的两相布置电流传感器的示例。在其它实施方式中，在针对三相布置电流传感器、在任一相中产生异常以及在没有产生异常的两相中执行控制的情况下，可以执行上述反馈处理。在该情况下，只需要将两相中的没有产生异常的一相假定为控制相以及将另一相假定为监视相。在此，检测三相的一相中产生的异常的方法和指定产生异常的相的方法可以是任何方法。

(H)可以通过任何方法控制用于控制施加在AC电机上的电压的逆变器，只要该方法能够执行电流反馈控制。例如，逆变器可以被构造成使得通过适当地切换正弦波PWM控制模式、过调制PWM控制模式以及方波控制模式来控制逆变器。在此，在一些情况下，方波控制模式是仅电压的相位可以被控制的转矩反馈控制的模式，但是可以根据电流估计待反馈的转矩，因此在广义上可以被认为“电流反馈控制”。

(I)在上面所描述的实施方式中，两相控制电流值被假定为d轴电流值id和q轴电流值iq，用于控制的一相电流估计值被假定为d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est。在其它实施方式中，如果两相控制电流值和用于控制的一相电流估计值是被用于电流反馈控制的电流值，则两相控制电流值和用于控制的一相电流估计值可以是各自相电流以及基于其它轴的电流值。在此，“用于控制的一相电流估计值”表示根据一相的电流感测值估计的电流估计值，以便被用于电流反馈控制。另外，“用于监视的一相电流估计值”表示根据一相的电流感测值估计的电流估计值，以便检测电流传感器的异常。

(J)在上面所描述的实施方式中，AC电机是三相永磁式同步电机，而在其它实施方式中，感应电机或者其它同步电机可以用于AC电机。另外，上面所描述的实施方式中的AC电机是具有电动机功能和发电机功能两者的所谓的电动发电机，而在其它实施方式中，AC电机可以是不具有发电机功能的电动机。

可以按照如下方式构造AC电机：该方式使得AC电机操作为用于发动机的电动机并启动该发动机。另外，可以不布置发动机。更进一步地，可以布置多个AC电机，还可以布置用于在多个AC电机中划分功率的功率分配机制。

(K)根据本公开内容的AC电机的控制设备不仅可以应用于如实施方式中所描述的具有一组逆变器和AC电机的系统，还可以应用于具有两组或更多组逆变器和AC电机的系统中。另外，根据本公开内容的AC电机的控制设备可以应用于具有并联连接至一个逆变器的多个AC电机的电动列车的系统。

更进一步地，AC电机的控制设备被应用于电动车辆，但是也可以应用于除电动车辆之外的对象。

最后，将总结本申请的问题。

例如，在电机需要被高速且高准确度地控制的系统中，如在混合动力车辆和电动车辆的主电机那样的情况下，为了通过使用仅一相的电流感测值来高准确度地执行向量控制，需要以下技术。

例如，提出了一种如下面所示的电流估计方法：通过使用起初为固定坐标系的、在旋转坐标系的(d，q)坐标系中相对旋转的一相的电流感测值的分量，针对电流估计值对基于电流感测值的校正进行累积(积分)，从而校正方向明显地逐渐在(d，q)坐标系中旋转；因此电流估计值渐近于并且最终变得等于二维(d，q)坐标系上的一点的实际电流向量。根据像这样的电流估计方法，可以正确地估计二维坐标系上的实际电流向量的一个点，使得即使以高速和高准确度执行向量控制，与基于两相的电流感测值执行向量控制的情况相比，也可以防止向量控制的性能受损。

另外，例如，提出了一种用于基于电流命令值来计算除仅一相的电流感测值之外的其余两相的电流值的方法。根据该方法，在基于电流感测值与电流命令值之间的偏差执行PI控制计算从而计算电压命令的电流反馈控制中，因为待反馈的电流估计值的一部分的分量是根据电流命令值来计算的，所以不会引起该分量与电流命令值之间的偏差。根据电流命令值计算的分量是独立于电流感测值的分量。因此，可以防止在低准确度的电流估计值被反馈的情况下可执行的错误电压命令计算，如专利文件1和2的情况那样。另外，类似于上面所提到的方法，一相的分量在(d，q)坐标系中相对旋转，使得当电压操作在向量方面被积分到PI控制的积分值时，在适当的时候电流估计值与电流命令值之间的电流偏差在向量方面变成零，因此电压命令值在向量方面收敛到(d，q)坐标系上的一点处的电压，这一点是电流感测值在向量方面等于电流命令值的点。为此，即使以高速和高准确度执行向量控制，也可以防止错误电压操作，因此可以稳定地执行向量控制。

如上所述，可以通过使用仅一相的电流感测值高准确度地执行向量控制。然而，作为研究的结果，发明人已经发现如下问题：其使得当AC电机的旋转接近停止时，控制性能将受损。发明人已经发现该问题是由下面原因引起的：借助用于通过使用如上所述的通过AC电机的旋转在(d，q)坐标系上相对旋转的一相的电流感测值的分量、将控制量(电流估计值或电压命令值)收敛到二维平面上的一点的方法执行向量控制。因此，发明人已经发现各种状态量(旋转角、相位和相电流)通过AC电机的旋转而变化是保持高准准确度的重要因素。

因此，本发明人集中精力在如下事实：为了监视的目的，针对除了用于控制的一相之外的任何一相布置电流传感器，以及执行下面的控制：即通过使用用于监视的电流传感器为了受限控制于AC电机的旋转圈数低的范围内的目的，基于两相的电流感测值控制AC电机，也就是说，当应用上面所描述的电流估计方法时，控制性能会受损，从而排除由AC电机的旋转圈数影响的原因以及防止控制性能受损。另外，由于基于两相的电流感测值控制AC电机的范围被限制在AC电机的旋转圈数低的情况，在AC电机的旋转圈数越过该范围的步骤中，用于监视的电流传感器被返回用于监视。以这种方式，可以保持监视系统，以及可以安全地驱动AC电机。

如上面描述的，本公开内容不限于上面描述的实施方式，而是可以在不脱离本公开内容主旨的范围内以各种方式实施本公开内容。

上面的公开内容具有以下方面。

根据本公开内容的第一方面，一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，该三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，该控制设备包括：控制相电流获取装置，该控制相电流获取装置用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，该控制相电流传感器被布置在作为交流电机的三相中的一相的控制相上；监视相电流获取装置，该监视相电流获取装置用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，该监视相电流传感器被布置在作为三相中的与控制相不同的另一相的监视相上；旋转角获取装置，该旋转角获取装置用于从用于感测交流电机的旋转角的旋转角传感器获取旋转角感测值；电流计算装置，该电流计算装置用于基于控制相电流感测值、监视相电流感测值和旋转角感测值来计算两相控制电流值；电流估计装置，用于按照下述方式基于所述控制相电流感测值和旋转角感测值来计算用于控制所述交流电机的一相电流估计值：通过对d-q轴平面上的校正向量进行积分来计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，所述校正向量是基于控制相电流基值和所述控制相电流感测值来计算的，所述控制相电流基值是先前计算的一相电流估计值的所述控制相的分量；电压命令值计算装置，该电压命令值计算装置用于基于待反馈的两相控制电流值或者待反馈的用于控制交流电机的一相电流估计值，来计算与要施加在逆变器上的电压相关的电压命令值；其它相电流估计装置，该其它相电流估计装置用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，基于控制相电流感测值和旋转角感测值估计监视相电流估计值，以及基于监视相电流估计值和旋转角感测值来估计控制相电流估计值；异常检测装置，该异常检测装置用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测监视相电流传感器和控制相电流传感器中的至少一个中引起的异常，第一比较结果通过将监视相电流估计值与监视相电流感测值进行比较而得到，第二比较结果通过将控制相电流估计值与控制相电流感测值进行比较而得到；开关装置，该开关装置用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在两相控制模式下，电压命令值是基于两相控制电流值计算的，在一相控制模式下，电压命令值是基于用于控制交流电机的一相电流估计值计算的，并且异常检测装置检测异常；旋转圈数计算装置，该旋转圈数计算装置用于基于旋转角感测值计算交流电机的旋转圈数；以及旋转圈数确定装置，该旋转圈数确定装置用于确定旋转圈数是否不大于预定确定值。当旋转圈数不大于确定值时，开关装置选择两相控制模式。当旋转圈数大于确定值时，开关装置选择一相控制模式。

在上述控制设备中，针对三相中的两相布置电流传感器。如果确定旋转圈数不大于确定值，则通过使用基于两相电流感测值的两相控制电流值在两相控制模式下以高速和高准确度执行电流反馈控制。另一方面，如果确定旋转圈数大于确定值，则选择一相控制模式。

在此，用于控制AC电机的驱动的电流传感器(下文中称之为“用于控制的电流传感器”)和用于检测电流传感器的异常的电流传感器(下文中称之为“用于监视的电流传感器”)需要彼此清楚地区分。这是因为如下原因：在按照使得电流感测值等于期望的正弦波电流的方式高速地反馈电流感测值的系统(例如电动车辆的主电机)中，当由用于控制的电流传感器感测的所有电流感测值被准确地控制以变成期望的正弦波并且用于控制的电流传感器的电流感测值被用于检测用于控制的电流传感器的异常时，会造成异常看起来明显未在用于控制的电流传感器中产生的状态。该状态被称之为“电流反馈的干扰”。为了防止电流反馈的干扰，当检测出电流传感器的异常时，用于监视的电流传感器需要完全地独立于电流反馈回路。为此，被布置用于控制AC电机的驱动的用于控制的电流传感器需要清楚地区分于被布置用于检测电流传感器的异常的用于监视的电流传感器。

在上述控制设备中，在一相控制模式下，监视相电流感测值不用于电流反馈控制，而是通过使用用于控制的一相电流估计值来执行电流反馈控制，因而这使得可以防止电流反馈控制干扰监视相电流感测值以及可以检测电流传感器的异常。另外，在本公开内容中，基于电流估计值与电流感测值的比较结果检测电流传感器的异常。在此，相互比较的电流感测值和电流估计值中的一个是不用于电流反馈控制的监视相电流感测值本身，或者基于监视相电流感测值的电流估计值，因此其不受电流反馈控制的干扰影响，因而这使得可以适当地检测电流传感器的异常。

在上述控制设备中，电流估计装置通过对(d，q)轴平面上的校正向量进行积分来计算用于控制的一相电流估计值。

以这种方式，校正向量用作随AC电机的旋转而改变的信息。以这种方式，通过使用随AC电机的旋转而改变的信息来计算用于控制的一相电流估计值，使得可以通过向控制相电流感测值添加剩余的一维分量来高准确度地估计二维量，并且可以高准确度地执行二维向量控制。

在此，当AC电机的旋转圈数小时，随AC电机的旋转而改变的信息的校正向量的变化或者电流命令值与一相控制电流估计值之间的偏差的变化也小，使得AC电机的可控性有可能受损。

因此，在低速旋转时，此时用于控制的一相电流估计值的估计准确度有可能变差，实际电流值的两相控制电流值不是通过使用用于控制的一相电流估计值计算出的，而是通过使用控制相电流感测值和监视相电流感测值计算出的，并且基于根据两相控制电流值计算的电压命令值来控制AC电机。以这种方式，可以防止低速旋转时AC电机的可控性受损，以及可以抑制由异常电流通过AC电机而导致生成异常转矩，并且可以抑制构成控制设备的各种元件发热和引起故障。另外，在AC电机用于混合动力车辆或电动汽车的主电机的情况下，可以防止由异常转矩的生成而导致的驾驶性能受损，并且可以防止当因太小电流通过AC电机而没有生成期望的转矩时用户超过所需地压低加速器踏板而引起的突然启动、以及当电流估计的准确度提高时突然生成的转矩而引起的突然启动。

可替选地，其它相电流估计装置可以基于用于控制交流电机的一相电流估计值来计算监视相电流估计值。另外，其它相电流估计装置可以：按照下述方式基于所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来计算用于监视所述交流电机的一相电流估计值：通过对d-q轴平面上的监视相校正向量进行积分来计算用于监视所述交流电机的所述一相电流估计值；所述监视相校正向量是基于监视相电流基值和所述监视相电流感测值来计算的，所述监视相电流基值是用于监视所述交流电机的先前计算的一相电流估计值的所述监视相的分量；以及基于用于监视所述交流电机的所述一相电流估计值来计算所述控制相电流估计值。

根据本公开内容的第二方面，一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，该三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，该控制设备包括：控制相电流获取装置，该控制相电流获取装置用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，该控制相电流传感器被布置在作为交流电机的三相中的一相的控制相上；监视相电流获取装置，该监视相电流获取装置用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，该监视相电流传感器被布置在作为三相中的与控制相不同的另一相的监视相上；旋转角获取装置，该旋转角获取装置用于从用于感测交流电机的旋转角的旋转角传感器获取旋转角感测值；电流计算装置，该电流计算装置用于基于控制相电流感测值、监视相电流感测值和旋转角感测值来计算两相控制电流值；电流估计装置，该电流估计装置用于基于控制相电流感测值、旋转角感测值以及与交流电机的驱动相关的电流命令值来计算用于控制交流电机的一相电流估计值；电压命令值计算装置，该电压命令值计算装置用于基于待反馈的两相控制电流值或者待反馈的用于控制交流电机的一相电流估计值来计算与要施加在逆变器上的电压相关的电压命令值；其它相电流估计装置，该其它相电流估计装置用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，监视相电流估计值基于控制相电流感测值和旋转角感测值进行估计，以及控制相电流估计值基于监视相电流感测值和旋转角感测值进行估计；异常检测装置，该异常检测装置用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测监视相电流传感器和控制相电流传感器中的至少一个中产生的异常，第一比较结果通过比较监视相电流估计值与监视相电流感测值得到，以及第二比较结果通过比较控制相电流估计值与控制相电流感测值得到；开关装置，该开关装置用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在两相控制模式下，电压命令值是基于两相控制电流值计算的，在一相控制模式下，电压命令值是基于用于控制交流电机的一相电流估计值计算的，以及异常检测装置检测异常；旋转圈数计算装置，该旋转圈数计算装置用于基于旋转角感测值计算交流电机的旋转圈数；以及旋转圈数确定装置，该旋转圈数确定装置用于确定旋转圈数是否不大于预定确定值。当旋转圈数不大于确定值时，开关装置选择两相控制模式。当旋转圈数大于确定值时，开关装置选择一相控制模式。

在上述控制设备中，针对三相中的两相布置电流传感器。如果确定旋转圈数不大于确定值，则通过使用基于两相电流感测值的两相控制电流值在两相控制模式下以高速和高准确度执行电流反馈控制。另一方面，如果确定旋转圈数大于确定值，则选择一相控制模式。

在上述控制设备中，在一相控制模式下，监视相电流感测值不用于电流反馈控制，而是通过使用用于控制的一相电流估计值来执行电流反馈控制，因而这使得可以防止电流反馈控制干扰监视相电流感测值以及可以检测电流传感器的异常。另外，在本公开内容中，基于电流估计值与电流感测值的比较结果来检测电流传感器的异常。在此，相互比较的电流感测值和电流估计值中的一个是不用于电流反馈控制的监视相电流感测值本身，或者基于监视相电流感测值的电流估计值，因此其不受电流反馈控制的干扰影响，因而这使得可以适当地检测电流传感器的异常。

在上述控制设备中，除了使用控制相电流感测值和旋转角感测值之外，电流估计装置还通过使用电流命令值来计算一相控制电流估计值。

以这种方式，例如，电流命令值与用于控制的一相电流估计值之间的偏差可以用作随AC电机的旋转而改变的信息。以这种方式，通过使用随AC电机的旋转而改变的信息来计算用于控制的一相电流估计值，使得可以通过向控制相电流感测值添加剩余的一维分量来高准确度地估计二维量，因而可以高准确度地执行二维向量控制。

在此，当AC电机的旋转圈数小时，随AC电机的旋转而改变的信息的校正向量的变化或者电流命令值与一相控制电流估计值之间的偏差的变化也小，使得AC电机的可控性有可能受损。

因此，在低速旋转时，此时用于控制的一相电流估计值的估计准确度有可能变差，实际电流值的两相控制电流值不是通过使用用于控制的一相电流估计值计算出的，而是通过使用控制相电流感测值和监视相电流感测值计算出的，以及AC电机是基于根据两相控制电流值所计算的电压命令值来控制的。以这种方式，可以防止低速旋转时AC电机的可控性受损，并且可以抑制由异常电流通过AC电机而导致生成异常转矩，并可以抑制构成控制设备的各种元件发热和产生故障。另外，在AC电机用于混合动力车辆或电动汽车的主电机的情况下，可以防止由异常转矩的生成而导致的驾驶性能受损，并且可以防止当因太小电流通过AC电机未生成期望的转矩时用户超过所需地压低加速器踏板而产生的突然启动、以及当电流估计的准确度提高时突然生成的转矩而引起的突然启动。

可替选地，除了基于控制相电流感测值和旋转角感测值之外，其它相电流估计装置还可以基于电流命令值来计算监视相电流估计值。另外，除了基于监视相电流感测值和旋转角感测值之外，其它相电流估计装置还可以基于电流命令值来计算控制相电流估计值。

可替选地，在一相控制模式下，电流计算装置停止计算两相控制电流值，并且在两相控制模式下，电流估计装置停止计算用于控制交流电机的一相电流估计值，其它相电流估计装置停止计算监视相电流估计值和控制相电流估计值。

可替选地，控制设备还可以包括：即将切换确定装置，该即将切换确定装置用于确定两相控制模式是否即将切换至一相控制模式。在一相控制模式下，电流计算装置停止计算两相控制电流值。当在两相控制模式下即将切换确定装置确定两相控制模式不是即将切换至一相控制模式时，电流估计装置停止计算用于控制交流电机的一相电流估计值，以及其它相电流估计装置停止计算监视相电流估计值和控制相电流估计值。当在两相控制模式下即将切换确定装置确定两相控制模式即将切换至一相控制模式时，电流估计装置计算用于控制交流电机的一相电流估计值，以及其它相电流估计装置计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个。

可替选地，在一相控制模式和两相控制模式中的每种模式下，电流计算装置可以计算两相控制电流值。在一相控制模式和两相控制模式中的每种模式下，电流估计装置计算用于控制交流电机的一相电流估计值。在一相控制模式和两相控制模式中的每种模式下，其它相电流估计装置计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个。

虽然已经参照本公开内容的实施方式描述了本公开内容，但是应当理解，本公开内容不限于这些实施方式和构造。本公开内容意在涵盖各种修改和等同布置。另外，尽管各种组合和配置，包括更多、更少或仅单一元件的其它组合和配置也在本公开内容的范围和精神内。

Claims (9)

1.一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，所述三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，所述控制设备包括：

控制相电流获取装置，用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，所述控制相电流传感器被布置在作为所述交流电机的三相中的一相的控制相上；

监视相电流获取装置，用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，所述监视相电流传感器被布置在作为所述三相中的与所述控制相不同的另一相的监视相上；

旋转角获取装置，用于从旋转角传感器获取旋转角感测值，所述旋转角传感器用于感测所述交流电机的旋转角；

电流计算装置，用于基于所述控制相电流感测值、所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来计算两相控制电流值；

电流估计装置，用于按照下述方式基于所述控制相电流感测值和旋转角感测值来计算用于控制所述交流电机的一相电流估计值：通过对d-q轴平面上的校正向量进行积分来计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，所述校正向量是基于控制相电流基值和所述控制相电流感测值来计算的，所述控制相电流基值是先前计算的一相电流估计值的所述控制相的分量；

电压命令值计算装置，用于基于待反馈的所述两相控制电流值或待反馈的用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，来计算与要施加在所述逆变器上的电压相关的电压命令值；

其它相电流估计装置，用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，所述监视相电流估计值是基于所述控制相电流感测值和所述旋转角感测值来估计的，所述控制相电流估计值是基于所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来估计的；

异常检测装置，用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测在所述监视相电流传感器和所述控制相电流传感器中的至少一个中产生的异常，所述第一比较结果是通过将所述监视相电流估计值与所述监视相电流感测值进行比较来获取的，所述第二比较结果是通过将所述控制相电流估计值与所述控制相电流感测值进行比较来获取的；

开关装置，用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在所述两相控制模式下，基于所述两相控制电流值来计算所述电压命令值，在所述一相控制模式下，基于用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值来计算所述电压命令值，并且所述异常检测装置检测所述异常；

旋转圈数计算装置，用于基于所述旋转角感测值来计算所述交流电机的旋转圈数；以及

旋转圈数确定装置，用于确定所述旋转圈数是否不大于预定确定值，

其中，当所述旋转圈数不大于所述确定值时，所述开关装置选择所述两相控制模式，以及

其中，当所述旋转圈数大于所述确定值时，所述开关装置选择所述一相控制模式。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述其它相电流估计装置基于用于控制所述交流电机的一相电流估计值来计算所述监视相电流估计值。

3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述其它相电流估计装置：按照下述方式基于所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来计算用于监视所述交流电机的一相电流估计值：通过对d-q轴平面上的监视相校正向量进行积分来计算用于监视所述交流电机的所述一相电流估计值；所述监视相校正向量是基于监视相电流基值和所述监视相电流感测值来计算的，所述监视相电流基值是用于监视所述交流电机的先前计算的一相电流估计值的所述监视相的分量；以及基于用于监视所述交流电机的所述一相电流估计值来计算所述控制相电流估计值。

4.一种用于控制和驱动三相交流电机的控制设备，所述三相交流电机具有由逆变器控制的施加电压，所述控制设备包括：

控制相电流获取装置，用于从控制相电流传感器获取控制相电流感测值，所述控制相电流传感器被布置在作为所述交流电机的三相中的一相的控制相上；

监视相电流获取装置，用于从监视相电流传感器获取监视相电流感测值，所述监视相电流传感器被布置在作为所述三相中的与所述控制相不同的另一相的监视相上；

旋转角获取装置，用于从用于感测所述交流电机的旋转角的旋转角传感器获取旋转角感测值；

电流计算装置，用于基于所述控制相电流感测值、所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来计算两相控制电流值；

电流估计装置，用于基于所述控制相电流感测值、所述旋转角感测值以及与所述交流电机的驱动相关的电流命令值，来计算用于控制所述交流电机的一相电流估计值；

电压命令值计算装置，用于基于待反馈的所述两相控制电流值或待反馈的用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，来计算与要施加在所述逆变器上的电压相关的电压命令值；

其它相电流估计装置，用于计算监视相电流估计值和控制相电流估计值中的至少一个，所述监视相电流估计值是基于所述控制相电流感测值和所述旋转角感测值来估计的，所述控制相电流估计值是基于所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值来估计的；

异常检测装置，用于基于第一比较结果和第二比较结果中的至少一个检测在所述监视相电流传感器和所述控制相电流传感器中的至少一个中产生的异常，所述第一比较结果是通过将所述监视相电流估计值与所述监视相电流感测值进行比较来获取的，所述第二比较结果是通过将所述控制相电流估计值与所述控制相电流感测值进行比较来获取的；

开关装置，用于在两相控制模式与一相控制模式之间进行切换，在所述两相控制模式下，基于所述两相控制电流值来计算所述电压命令值，在所述一相控制模式下，基于用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值来计算所述电压命令值，并且所述异常检测装置检测所述异常；

旋转圈数计算装置，用于基于所述旋转角感测值来计算所述交流电机的旋转圈数；以及

旋转圈数确定装置，用于确定所述旋转圈数是否不大于预定确定值，

其中，当所述旋转圈数不大于所述确定值时，所述开关装置选择所述两相控制模式，以及

其中，当所述旋转圈数大于所述确定值时，所述开关装置选择所述一相控制模式。

5.根据权利要求4所述的控制设备，其中，所述其它相电流估计装置除了基于所述控制相电流感测值和所述旋转角感测值之外还基于所述电流命令值来计算所述监视相电流估计值。

6.根据权利要求4所述的控制设备，其中，所述其它相电流估计装置除了基于所述监视相电流感测值和所述旋转角感测值之外还基于所述电流命令值来计算所述控制相电流估计值。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制设备，

其中，在所述一相控制模式下，所述电流计算装置停止计算所述两相控制电流值，以及

其中，在所述两相控制模式下，所述电流估计装置停止计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，并且所述其它相电流估计装置停止计算所述监视相电流估计值和所述控制相电流估计值。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的控制设备，还包括：即将切换确定装置，用于确定所述两相控制模式是否即将切换至所述一相控制模式，

其中，在所述一相控制模式下，所述电流计算装置停止计算所述两相控制电流值，

其中，当所述即将切换确定装置在所述两相控制模式下确定所述两相控制模式不是即将切换至所述一相控制模式时，所述电流估计装置停止计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，并且所述其它相电流估计装置停止计算所述监视相电流估计值和所述控制相电流估计值，以及

其中，当所述即将切换确定装置在所述两相控制模式下确定所述两相控制模式即将切换至所述一相控制模式时，所述电流估计装置计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，并且所述其它相电流估计装置计算所述监视相电流估计值和所述控制相电流估计值中的所述至少一个。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的控制设备，

其中，在所述一相控制模式和所述两相控制模式中的每种模式下，所述电流计算装置计算所述两相控制电流值，

其中，在所述一相控制模式和所述两相控制模式中的每种模式下，所述电流估计装置计算用于控制所述交流电机的所述一相电流估计值，以及

其中，在所述一相控制模式和所述两相控制模式中的每种模式下，所述其它相电流估计装置计算所述监视相电流估计值和所述控制相电流估计值中的所述至少一个。