CN103986390B - 交流电机的控制装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种交流电机的控制装置。一种用于控制具有逆变器的三相交流电机的控制装置，该控制装置包括：用于传感器相电流感测值的传感器相电流获取值；用于旋转角度感测值的旋转角度获取装置；用于转数的转数运算装置；用于电流估计值的电流估计装置；用于第一电压指令值的第一电压指令值运算装置；用于电压指令参考值的电压指令参考值运算装置；用于第二电压指令值的第二电压指令值运算装置；用于在转数大于阈值时切换至第一控制模式并且在转数不大于阈值时切换至第二控制模式的控制模式切换装置；以及用于在第二控制模式期间监视输出转矩的转矩异常监视装置。

Description

交流电机的控制装置

技术领域

本公开涉及一种交流电机的控制装置。

背景技术

近年，由于降低燃料消耗和减少废气排放的社会需求，电动汽车和混合动力汽车(其每个安装有作为车辆的功率源的交流电机)引起了注意。例如，在一些混合动力汽车中，由二次电池等构成的直流电源和交流电机经由逆变器等构建的电力转换装置而彼此连接；并且直流电源的直流电压由逆变器转换为交流电压从而驱动交流电机。

在安装在这种混合动力汽车和电动汽车中的交流电机的控制装置中，已知下述一种技术：在该技术中，在一个相中设置有用于感测相电流的电流传感器，从而减少了电流传感器的数量，借此可以减小逆变器的三个相的输出端子附近的结构的尺寸并且可以降低交流电机的控制系统的成本(例如，参见专利文献1)。

在专利文献1中，按照下面的方式执行单相控制：对于一个相，使用该一个相的电流传感器值；并且对于其他相，使用三相交流电流指令值作为其他相的电流估计值，该三相交流电流指令值可以通过基于电角对d轴电流指令值和q轴电流指令值进行逆dq变换而获取。通过对d轴电流指令值和q轴电流指令值进行逆dq变换所获取的三相交流电流指令值未成为正确地反映交流电机的实际电流的信息，并且因此交流电机的控制很可能变得不稳定。特别地，当交流电机的转数小时，每采样间隔中电流检测值的电流改变和旋转角度运动变小并且因此缺乏实际信息，其因此很可能使得交流电机的控制更加不稳定。

同时，考虑作为交流电机的转矩感测装置的一种的电流传感器，当基于电流感测值和旋转角度感测值来控制交流电机时，可以考虑基于输出转矩来控制交流电机。另一方面，当不使用电流感测值的控制(例如，前馈控制)被用于交流电机的驱动控制时，不能说基于输出转矩来控制交流电机。当采用这样的控制时，为了确保与基于电流感测值和和旋转角度感测值来控制交流电机时相同的功能安全，需要单独监视输出转矩。当监视来自交流电机的输出转矩时，期望基于从两个相的电流感测值所转换的值直接地监视输出转矩。然而，当采用单相控制时，不可以操作实际的d轴电流和实际的q轴电流，并且因此难以进行转矩转换，其因此使得不可以直接地监视输出转矩。

[专利文献1]JP-A第2008-86139号(对应于US 2008/0079385-A)

发明内容

本公开的目的是提供一种交流电机的控制装置，该交流电机的控制装置即使在交流电机的转数小的低速旋转范围中也可以稳定地驱动交流电机，并且可以监视输出转矩。

根据本公开的一个方面，一种具有由逆变器控制的施加电压的三相交流电机的控制装置，该控制装置控制电机的驱动并且包括：传感器相电流获取装置，用于从第一电流传感器获取传感器相电流感测值，第一电流传感器布置在作为电机的三个相中的一个相的电机的传感器相上；旋转角度获取装置，用于从旋转角度传感器获取旋转角度感测值，该旋转角度传感器检测电机的旋转角度；转数运算装置，用于基于旋转角度感测值，对电机的转数进行运算；电流估计装置，用于根据传感器相电流感测值和旋转角度感测值，对电流估计值进行运算；第一电压指令值运算装置，用于根据与电机的驱动有关的电流指令值和要被反馈的电流估计值，对第一电压指令值进行运算；电压指令参考值运算装置，用于根据电流指令值，对电压指令参考值进行运算；第二电压指令值运算装置，用于对电压指令参考值进行校正，以便对第二电压指令值进行运算；控制模式切换装置，用于当转数大于预定切换确定阈值时，将控制模式切换至第一控制模式，以用于根据第一电压指令值生成与逆变器的驱动有关的驱动信号，并且用于当转数不大于切换确定阈值时，将控制模式切换至第二控制模式，以用于根据第二电压指令值生成驱动信号；以及转矩异常监视装置，当控制模式是第二控制模式时，用于基于传感器相电流感测值，监视从电机所输出的输出转矩。

因此，以上控制装置校正电压指令参考值并且对第二电压指令值进行运算，以及在低速旋转范围中，基于第二电压指令值，在第二控制模式中控制交流电机的驱动。以这种方式，在低速旋转范围中，可以从交流电机启动的时间起稳定地控制交流电机，并且驱动交流电机直到交流电机停止的时间为止。

此外，以上控制装置基于传感器相电流感测值来监视从交流电机所输出的输出转矩。以这种方式，即使在交流电机的转数小的低速旋转范围中，本公开也可以在第二模式中稳定地驱动交流电机，以及可以监视输出转矩并且可以确保功能安全。

附图说明

根据参照附图而进行的下面的详细描述，本公开的以上的和其他的目的、特征以及优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出本公开的第一实施例的交流电机驱动系统的构造的示意图；

图2是示出本公开的第一实施例的电动机控制装置的构造的示意图；

图3是示出本公开的第一实施例的控制部的构造的框图；

图4是示出在本公开的第一实施例中根据转数切换控制模式的图；

图5A至图5C是示出在高速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图6A至图6C是示出在中速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图7A至图7C是示出在低速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图8是示出根据本公开的第一实施例的输出转矩异常确定的图形；

图9是示出根据本公开的第一实施例的驱动控制处理的流程图；

图10是示出本公开的第二实施例的控制部的构造的框图；

图11是示出本公开的第三实施例的控制部的构造的框图；

图12A和图12B是示出根据本公开的第三实施例的输出转矩异常确定的图形；

图13是示出本公开的第四实施例的控制部的构造的框图；

图14是示出本公开的第五实施例的控制部的构造的框图；

图15是示出本公开的第六实施例的控制部的构造的框图；以及

图16是示出根据本公开的第六实施例的驱动控制处理的流程图。

具体实施方式

在下文中，将基于附图来描述根据本公开的交流电机的控制装置。就这点而言，在下文中的多个实施例中，将通过相同的附图标记来表示基本上相同的构造，并且将省略对其的描述。

(第一实施例)

如图1所示，作为根据本公开的第一实施例的交流电机2的控制装置的电动机控制装置10被应用到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包括交流电机2、直流电源8、电动机控制装置10等。

交流电机2是例如用于生成驱动电动车辆的驱动轮6的转矩的电动机。本实施例的交流电机2是永磁同步类型的三相交流电机。

假定电动车辆包括用于通过电能来驱动驱动轮6的车辆(诸如混合动力汽车、电动汽车以及由燃料电池供电的车辆)。本实施例的电动车辆是设置有引擎3的混合动力车辆，并且交流电机2是所谓的电动发电机(在附图中由“MG”所标记)，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，以及具有作为由从引擎3和驱动轮6所传送的车辆的动能所驱动的、并且可以生成电力的发电机的功能。

交流电机2经由传动装置4(例如，变速箱)耦接到车轴5。以这种方式，由交流电机2的驱动所生成的转矩经由传动装置4来旋转车轴5，从而驱动驱动轮6。

直流电源8是可以对电力进行充电和放电的电力存储装置，例如，诸如镍金属氢化物电池或锂离子电池的二次电池、以及双电层电容器。直流电源8连接到电动机控制装置10的逆变器12(参见图2)，即，这样地构建直流电源8以便将电力提供给交流电机2并且经由逆变器12将电力从交流电机2提供给直流电源8。

车辆控制电路9由微型计算机等构成，并且其中设置有CPU、ROM、I/O以及用于连接这些元件的基线(bass line)，所有这些未在附图中示出。车辆控制电路9通过软件处理以及通过硬件处理来控制整个电动车辆，软件处理通过由CPU运行预先所存储的程序来执行并且硬件处理由专用电子电路来执行。

这样地构建车辆控制电路9以便可以从各种传感器和开关获取信号，诸如从加速度传感器获取加速度信号、从制动开关获取制动信号、以及从换挡(shift)开关获取换挡信号，所有这些未在附图中示出。此外，车辆控制电路9基于这些所获取的信号检测车辆的驱动状态，并且将与驱动状态相对应的转矩指令值trq*输出到电动机控制装置10。此外，车辆控制电路9将指令信号输出到用于控制引擎3的驱动的引擎控制电路(未示出)。

如图2所示，电动机控制装置10包括逆变器12和控制部15。

逆变器12具有根据交流电机2的驱动状态和根据车辆请求而施加在其上的逆变器输入电压VH，逆变器输入电压VH是由升压转换器(未示出)将直流电源8的直流电压所升至的电压。逆变器12具有以桥接模式连接的六个开关元件(未示出)。更具体地，开关元件由设置在高电势侧的上开关元件(在下文中被称为“上SW”)和设置在低电势侧的下开关元件(在下文中被称为“下SW”)构成。与交流电机2的各个相相对应地设置有串联连接的上SW和下SW。关于开关元件，例如，可以使用IGBT(绝缘栅型双极晶体管)、MOS(金属氧化物半导体)晶体管、以及双极晶体管用于开关元件。基于从控制部15的PWM信号生成部28(参见图3)所输出的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL来接通和关断开关元件。以这种方式，逆变器12控制要施加在交流电机2上的三相交流电压vu、vv、vw。当交流电机12具有由逆变器12所生成的、施加在其上的三相交流电压vu、vv、vw时，交流电机使得其被驱动控制。

第一电流传感器13被设置在交流电机2的任一个相中。在本实施例中，在W相中设置有一个第一电流传感器13，即，采用所谓的“单相单通道”构造。在下文中，根据需要将其中设置有第一电流传感器13的W相称为“传感器相”。第一电流传感器13感测穿过作为传感器相的W相的W相电流感测值iw_sns，并且将W相电流感测值iw_sns输出到控制部15。控制部15获取W相电流感测值iw_sns。在此，在本实施例中，电流传感器13被设置在W相中，但是其可以被设置在任一相中。在下文中，将在本实施例中描述传感器相为W相的构造。

旋转角度传感器14设置在交流电机2的转子(未示出)附近，并且检测电角θe以及将所感测到的电角θe输出到控制部15。控制部15获取电角θe。本实施例的旋转角度传感器14是分解器(resolver)。另外，旋转角度传感器14可以是其他种类的传感器，例如，旋转编码器。本实施例的电角θe是以U相轴作为基准的角度。

在此，将描述交流电机2的驱动控制。根据基于由旋转角度传感器14所感测到的电角θe的交流电机2的转子的转数(在下文中，根据需要简单地称为“交流电机2的转数N”)和来自车辆控制电路9的转矩指令值trq*，电动机控制装置10驱动作为电动机的交流电机2以执行动力操作，从而消耗电力；或驱动作为发电机的交流电机2以执行发电操作，从而生成电力。具体地，根据转数N和转矩指令值trq*是正还是负，电动机控制装置10将交流电机2的操作切换为下面的四个模式：

<1.正向旋转/动力操作>当转数N为正并且转矩指令值trq*为正时，交流电机2消耗电力；

<2.正向旋转/发电操作>当转数N为正并且转矩指令值trq*为负时，交流电机2生成电力；

<3.反向旋转/动力操作>当转数N为负并且转矩指令值trq*为负时，交流电机2消耗电力；以及

<4.反向旋转/发电操作>当转数N为负并且转矩指令值trq*为正时，交流电机2生成电力。

当转数N>0(正向旋转)并且转矩指令值trq*>0，或转数N<0(反向旋转)并且转矩指令值trq*<0时，逆变器12通过开关元件的开关操作来将从直流电源8所提供的直流电力转换为交流电力，并且将交流电力提供给交流电机2，从而以这样的方式驱动交流电机2以便输出转矩(以便执行动力操作)。

另一方面，当转数N>0(正向旋转)并且转矩指令值trq*<0，或转数N<0(反向旋转)并且转矩指令值trq*>0时，逆变器12通过开关元件的开关操作来将由交流电机2所生成的交流电力转换为直流电力，并且将直流电力提供给直流电源8，借此交流电机2执行发电操作。

接下来，将基于图3来描述控制部15的细节。如图3所示，控制部15包括转数运算部16、电流指令值运算部21、电压指令参考值运算部22、电压指令参考值校正部23、电流估计部24、电压指令值运算部25、切换确定部26、三相电压指令值运算部27、PWM信号生成部28、电压指令校正值运算部30、转矩异常监视部41等。

转数运算部16基于电角θe对交流电机2的转数N进行运算。电流指令值运算部21基于从车辆控制电路9所获取的转矩指令值trq*，在被设置为交流电机2的旋转坐标的旋转坐标系(d-q坐标系)中对d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*进行运算。在本实施例中，参照预先所存储的映射来对d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*进行运算，但是可以这样地构建d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以便借助于数学公式等来进行运算。

电压指令参考值运算部22基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*、借助于作为电动机的理论公式的电压等式，对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行运算。d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref是从d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*直接地运算得出的，并且d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref还可以被认为是前馈项(在下文中，被称为“FF”)。

首先，电动机的电压等式通常由下面的等式(1)、等式(2)表示。

vd＝Ra×id+Ld×(d/dt)×id-ω×Lq×iq....(1)

vq＝Ra×iq+Lq×(d/dt)×iq+ω×Ld×id+ω×ψ....(2)

此外，当忽略表示瞬时属性的时间微分项(d/dt)、以及在等式(1)中使用d轴电压指令参考值vd_ref作为vd和使用d轴电流指令值id*作为id、并且在等式(2)中使用q轴电压指令参考值vq_ref作为vq和使用q轴电流指令值iq*作为iq时，等式(1)、等式(2)被重写为等式(3)、等式(4)。

vd_ref＝Ra×id*-ω×Lq×iq*....(3)

vq_ref＝Ra×iq*+ω×Ld×id*+ω×ψ....(4)

在等式中的参考标记如下。

Ra：电枢电阻

Ld、Lq：d轴自感、q轴自感

ω：电角速率

ψ：电枢永磁交链通量

就这点而言，可以将作为交流电机2的机器常数的电枢电阻Ra、d轴自感Ld和q轴自感Lq、以及电枢永磁交链通量ψ设置为固定值，或可以通过计算来进行计算。此外，可以将接近实际特性的值与机器常数的实际测量值表示为映射，并且可以基于转矩指令值trq*(或d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*)来对机器常数进行运算。

由电压指令参考值运算部22基于电角θe对电角速率ω进行运算。此外，电角速率ω可以从转数N运算得到。

在此，当转数N为0[rpm]时，电角速率ω也变为0[rad/s]，并且因此，等式(3)、等式(4)中的ω项变为0以及仅保留电阻项。依赖于电枢电阻Ra的值和电流指令值，电阻项变为接近于0。此外，存在下述情况：在该情况中，根据电压等式所计算出的理论电压指令参考值以与交流电机2和电动机控制装置10有关的物理因子等而不同于根据指令生成转矩的与交流电机2的实际驱动有关的电压指令值。由于这个原因，期望以可以启动交流电机2的方式来适当地校正d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref。因此，在本实施例中，由电压指令参考值校正部23对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正。

电压指令参考值校正部23校正d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref，并且对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算。在本实施例中，电压指令参考值校正部23基于由稍后描述的电压指令校正值运算部30所运算得到的d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正，并且对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算。将在等式(5)、等式(6)中示出第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2。

vd*_2＝vd_ref+vd_cmp....(5)

vq*_2＝vq_ref+vq_cmp....(6)

电流估计部24基于W相电流感测值iw_sns和电角θe对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。在本实施例中，电流估计部24基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以及W相电流感测值iw_sns和电角θe，对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。具体地，电流估计部24使得通过对d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*进行逆dq变换所计算出的U相电流指令值iu*和V相电流指令值iv*成为U相电流估计值iu_est和V相电流估计值iv_est。然后，电流估计部24对U相电流估计值iu_est、V相电流估计值iv_est、以及W相电流感测值iw_sns进行dq变换，以对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。

用于对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算的方法不限于此方法，而且可以采用基于W相电流感测值iw_sns和电角θe来对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算的任何方法。此外，可以根据任何方法对U相电流估计值iu_est和V相电流估计值iv_est进行运算，或如果不需要针对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的运算则不需要进行运算。

电压指令值运算部25对作为从电流估计部24所反馈的d轴电流估计值id_est与d轴电流指令值id*之间的差异的d轴电流偏差Δid进行运算，并且以d轴电流偏差Δid收敛到0[A]以便使得d轴电流估计值id_est跟随d轴电流指令值id*的方式、根据PI运算对第一d轴电压指令值vd*_1进行运算。此外，电压指令值运算部25对作为从电流估计部24所反馈的q轴电流估计值iq_est与q轴电流指令值iq*之间的差异的q轴电流偏差Δiq进行运算，并且以q轴电流偏差Δiq收敛到0[A]以便使得q轴电流估计值iq_est跟随q轴电流指令值iq*的方式、根据PI运算对第一q轴电压指令值vq*_1进行运算。

切换确定部26在选择第一d轴电压指令值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1作为d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*、与选择第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2作为d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*之间进行切换，d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*被用于与逆变器12的驱动有关的驱动信号(稍后描述的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL)的运算。在本实施例中，当转数N大于给定的切换确定阈值A时，切换确定部26选择第一d轴电压指令值值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1作为d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*。此外，当转数N不大于给定的切换确定阈值A时，切换确定部26选择第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2作为d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*。

三相电压指令值运算部27基于由旋转角度传感器14所获取的电角θe，将d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*逆dq变换为U相电压指令值vu*、V相电压指令值vv*、以及W相电压指令值vw*。

PWM信号生成部28基于三相交流电压指令值vu*、vv*、vw*以及要施加在逆变器12上的逆变器输入电压VH，对与逆变器12的开关元件的接通和关断有关的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL进行运算。

然后，当基于PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL接通和关断逆变器12的开关元件时，生成三相交流电压vu*、vv*、vw*，并且当三相交流电压vu、vv、vw被施加到交流电极2上时，以输出响应于转矩指令值trq*的转矩的方式来控制交流电机2的驱动。在此，三相交流电压vu、vv、vw对应于“施加的电压”。

电压指令校正值运算部30对d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp进行运算，d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp对应于根据电压等式所计算出的理论电压指令参考值和根据指令生成转矩的与交流电机2的实际驱动有关的电压指令值之间的差异。例如，基于电角θe、W相电流感测值iw_sns、d轴电流指令值id*以及q轴电流指令值iq*，对d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp进行运算。如果d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp可以对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正，则其可以是任何值。例如，d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp可以被设置为与由死区时间所导致的电压误差相对应的值，该死区时间是为了防止当同时接通上和下开关元件时所导致的短路而设置的。此外，例如，可以基于实际数据通过映射操作等来对d轴电压指令校正值vd_cmp和q轴电压指令校正值vq_cmp进行运算。

此外，电压指令校正值运算部30可以对与等式(5)、等式(6)相乘的系数K进行运算。然后，电压指令参考值校正部23可以将等式(5)、等式(6)与系数K相乘，从而对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正，并且可以对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算。系数K可以是任何值，并且可以是例如W相电流指令值iw*与W相电流感测值iw_sns之间的比例，W相电流指令值iw*是d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*的W相分量。

当转数N不大于切换确定阈值A时，即，当控制模式为分别地选择第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2作为d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*的、并且将稍后描述的FF控制模式时，转矩异常监视部41监视在从交流电机2所输出的输出转矩中是否发生了异常。将稍后描述由转矩异常监视部41进行的输出转矩中的异常的监视。

在此，将基于图4描述在本实施例中根据转数N进行的控制模式的切换。

当转数N不大于切换确定阈值A时，假定基于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2生成与逆变器12的驱动有关的驱动信号的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL并且根据PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL控制交流电机2的驱动的控制模式为“FF电压指令控制模式”(在下文中，根据需要被称为“FF控制模式”)。

当转数N大于切换确定阈值A时，假定基于第一d轴电压指令值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1生成与逆变器12的驱动有关的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL并且根据PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL控制交流电机2的驱动的控制模式为“估计电流反馈控制模式”(在下文中，根据需要反馈被描述为“FB”)。估计电流FB控制还可以被认为是使用一个相的电流感测值(在本实施例中为W相的电流感测值)的单相控制。就这点而言，在本实施例中，考虑到在一个相中设置电流传感器，所以就术语的广义而言，“估计电流FB控制”和“FF控制”中的每个也可以被认为是“单相控制”。

在本实施例中，“估计电流FB控制模式”对应于“第一控制模式”并且“FF电压指令控制(FF控制)模式”对应于“第二控制模式”。

在此，将基于图5A、图5B、图5C至图7A、图7B、图7C来描述估计电流FB控制模式。图5A、图5B、图5C是高速旋转范围的示例，图6A、图6B、图6C是中速旋转范围的示例，以及图7A、图7B、图7C是低速旋转范围的示例。在此，“高速旋转、中速旋转、以及低速旋转”仅被用于相对的含义，并且不意味着具体的转数。换言之，当假定图5A、图5B、图5C中的转数为N1、图6A、图6B、图6C中的转数为N2、以及图7A、图7B、图7C中的转数为N3时，N1、N2、以及N3之间的关系为简单地N1≥N2≥N3。此外，在图5A到图5C至图7A到图7C中，假定采样间隔Ts相同。在图5A、图5B、图5C至图7A、图7B、图7C中，图5A、图6A以及图7A示出了d轴电流、图5B、图6B以及图7B示出了q轴电流，以及图5C、图6C以及图7C示出了电角运动Δθe和电流改变Δiw与采样间隔Ts之间的关系。此外，在图5A、图6A以及图7和图5B、图6B以及图7B中，d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq由实线表示，然而d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*由虚线表示。此外，图5A、图6A以及图7A和图5B、图6B以及图7B中的每个示出了下述情况：在该情况中，在时间Tc之前的第一步骤中基于具有在其中各自设置有电流传感器的两个相中的电流感测值来执行两相控制，并且在时间Tc时基于一个相的电流感测值(在本实施例中为W相的电流感测值iw_sns)将两相控制切换为估计电流FB控制。

如图5A和图5B所示，当在转数N高的高速旋转范围中将两相控制切换为估计电流FB控制时，在估计电流FB控制中d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq的波动范围与在两相控制中d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq没有很大的差异。

这是因为下述原因：如图5C所示，当与转数N无关、采样间隔Ts相同时，在采样间隔Ts处电角运动Δθe和电流改变Δiw变为相对大的值，并且因此还容易地反映在估计电流FB控制中的实际信息。

另一方面，如图6A和图6B所示，当在转数为中等的中速旋转范围中将两相控制切换为估计电流FB控制时，在估计电流FB控制中d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq的波动范围与在两相控制中d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq相比较大，并且因此控制变得不稳定。

这是因为下述原因：如图6C所示，在采样间隔Ts处电角运动Δθe和电流改变Δiw变为小于在转数N高的高速旋转范围中的电角运动Δθe和电流改变Δiw，并且因此实际信息变得缺乏。

此外，如图7A和图7B所示，当在低速旋转范围中将两相控制切换为估计电流FB控制时，在估计电流FB控制中d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq的波动范围与当转数N在中速旋转范围中时的d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq相比更加大，并且因此控制变得更加不稳定。

如图7C所示，当转数N小时，在采样间隔Ts处电角运动Δθe和电流改变Δiw变为接近于0。这是因为下述原因：在本实施例中，U相电流指令值iu*被用作U相电流估计值iu_est并且V相电流指令值iv*被用作V相电流估计值iv_est，使得当对于指令而变化的值的电流改变Δiw变为近似0[A]时，反馈的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est几乎不变化。

以这种方式，当转数N在低速旋转范围中时，在采样间隔Ts处电角运动Δθe和电流改变Δiw变小。换言之，反映到反馈的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的实际信息变得缺乏。由于这个原因，反馈的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est的估计精度降低，使得当在低速旋转范围中执行估计电流FB控制时，可能不可以稳定地驱动交流电机2。

因此，在本实施例中，当转数N不大于给定的切换确定阈值A时，替代于估计电流FB控制，执行基于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2(在两者中的每个中对FF项进行校正)的FF控制。

同时，当第一电流传感器13被认为是交流电机2的转矩感测装置的一种时，在用于基于W相电流感测值iw_sns来控制交流电机2的估计电流FB控制模式中，可以考虑基于输出转矩来控制交流电机2。换言之，在估计电流FB控制模式中，可以考虑监视输出转矩。

另一方面，在FF控制模式中，存在下述情况：在该情况中，W相电流感测值iw_sns未被用于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2的操作。在这种情况下，不能说是基于输出转矩来控制交流电机2。由于这个原因，在FF控制模式中，为了确保与估计电流FB控制模式相同的功能安全，需要单独监视输出转矩。

因此，在本实施例中，当转数N不大于切换确定阈值A时，即，在FF控制模式的情况下，转矩异常监视部41监视输出转矩中的异常。本质上，期望根据两相的电流感测值被转换成的转矩的值来监视输出转矩。然而，在本实施例中，第一电流传感器13仅设置在一个相(在本实施例中为W相)中，并且因此不可以对d轴实际电流id和q轴实际电流iq进行运算，使得难以进行转矩转换并且因此不可以直接地监视输出转矩。此外，在FF控制模式中，也不可以基于W相电流感测值iw_sns和其他相电流估计值(U相电流估计值iu_est或V相电流估计值iv_est)对转矩估计值trq_est进行运算。

由于这个原因，在本实施例中，考虑到根据等式(7)来表示输出转矩trq，当如图8所示W相电流感测值iw_sns在第一正常确定范围中时，认为输出转矩正常。此外，当W相电流感测值iw_sns在第一正常确定范围之外时，确定在输出转矩中发生了异常：更具体地，确定发生了输出转矩过大的过度转矩异常。就这点而言，在下面的等式(7)中的ψ是电枢链接通量并且K是将在运算中要产生的系数表示为一个整体的系数。

trq＝K×ψ×Ia .....(7)

在图8所示的示例中，确定第一正常确定范围不小于阈值E1并且不大于阈值E2，以及当W相电流感测值iw_sns不小于阈值E1并且不大于阈值E2时，认为输出转矩正常。此外，当W相电流感测值iw_sns小于阈值E1或大于阈值E2时，确定在输出转矩中发生了异常。在本实施例中，当W相电流感测值iw_sns小于阈值E1或大于阈值E2时，确定“W相电流感测值iw_sns在第一正常确定范围之外”。

此外，还推荐基于W相电流感测值iw_sns的绝对值来确定输出转矩中的异常。即，当W相电流感测值iw_sns的绝对值不大于阈值E3时，可以确定输出转矩正常，并且当W相电流感测值iw_sns的绝对值大于阈值E3时，可以确定在输出转矩中发生了异常。在这种情况下，当W相电流感测值iw_sns的绝对值大于阈值E3时，确定“W相电流感测值iw_sns在第一正常确定范围之外”。

在此，将基于图9中所示的流程图来描述根据本实施例的交流电机2的驱动控制处理。由控制部15执行图9中所示的处理。

如图9所示，在第一步骤S101中(在下文中，将省略“步骤”并且简单地由符号“S”来表示)，从旋转角度传感器14获取电角θe并且对转数N进行运算。此外，从第一电流传感器13获取W相电流感测值iw_sns。

在S102中，电流估计部24基于W相电流感测值iw_sns和电角θe来对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。在本实施例中，电流估计部24基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以及W相电流感测值iw_sns和电角θe，对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。在本实施例中，电流估计部24总是与转数N无关地对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。

在S103中，确定转数N是否不大于切换确定阈值A。如果确定转数N不大于切换确定阈值A(S103：是)，则例程继续到S106。如果确定转数N大于切换确定阈值A(S103：否)，则例程继续到S104。

在S104中，执行估计电流FB控制，并且电压指令值运算部25基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以及d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，对第一d轴电压指令值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1进行运算。在此，当就在S104之前的处理的S103中做出了肯定确定时，即，当在紧接之前执行FF控制时，期望在PI运算中，将最近的d轴电压指令值vd*和最近的q轴电压指令值vq*设置为PI积分项的初始值。以这种方式，当将FF项校正处理切换为估计电流FB控制处理时，可以防止d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*突然地改变。

在S105中，切换确定部26选择第一d轴电压指令值vd*_1作为d轴电压指令值vd*并且选择第一q轴电压指令值vq*_1作为q轴电压指令值vq*。

在当确定转数N不大于切换确定阈值A(S103：是)时例程所继续到的S106中，替代于估计电流FB控制执行FF控制：即，电压指令参考值运算部22和电压指令参考值校正部23对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算。

在S107中，转矩异常监视部41基于W相电流感测值iw_sns来确定在输出转矩中是否发生了异常。在本实施例中，基于W相电流感测值iw_sns是否在第一正常确定范围中来确定是否在输出转矩中发生了异常。如果确定在输出转矩中未发生异常(S107:否)，即，如果W相电流感测值iw_sns不小于阈值E1并且不大于阈值E2，则例程继续到S109。如果确定在输出转矩中发生了异常(S107：是)，即，如果W相电流感测值iw_sns小于阈值E1或大于阈值E2，则例程继续到S108。

在S108中，将带有在输出转矩中发生了异常的意思的信息输出到车辆控制电路9并且停止由电动机控制装置10进行的控制(停止系统)。就这点而言，也推荐不停止系统，而是采取行动将控制转换为备份控制。

在当确定在输出转矩中未发生异常(S107：否)时例程所继续到的S109中，切换确定部26选择第二d轴电压指令值vd*_2作为d轴电压指令值vd*并且选择第二q轴电压指令值vq*_2作为q轴电压指令值vq*。

在S110中，三相电压指令值运算部27基于电角θe对d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*进行逆dq变换，从而对三相电压指令值vu*、vv*、vw*进行运算。

在S111中，PWM信号生成部28基于逆变器输入电压VH对三相电压指令值vu*、vv*、vw*进行PWM调制，从而计算PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL并且将PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL输出到逆变器12。

然后，当基于PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL接通和关断逆变器12的开关元件时，生成三相交流电压vu、vv、vw，并且然后当三相交流电压vu、vv、vw被施加在交流电机2上时，由交流电机2将响应于转矩指令值trq*的转矩输出。

如以上详细描述地，本实施例的电动机控制装置10对具有由逆变器12所控制的施加的电压vu、vv、vw的三相交流电机2的驱动进行控制。

在电动机控制装置10的控制部15中，执行下面的处理。从在交流电机2的任一相(在本实施例中为W相)中所设置的第一电流传感器13获取W相电流感测值iw_sns(图9中的S101)。此外，从用于感测交流电机2的旋转角度的旋转角度传感器14获取电角θe(S101)。

转数运算部16基于电角θe对交流电机2的转数N进行运算(S101)。

电流估计部24基于W相电流感测值iw_sns和电角θe对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算(S102)。在本实施例中，电流估计部24基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以及W相电流感测值iw_sns和电角θe，对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。此外，电压指令值运算部25基于与交流电机2的驱动有关的d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*以及反馈的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est，对第一d轴电压指令值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1进行运算(S104)。

电压指令参考值运算部22基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*，对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行运算。在本实施例中，电压指令参考值运算部22借助于电动机的理论公式，对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行运算。此外，电压指令参考值校正部23对d轴电压指令参考值vd_refe和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正，并且对第二d轴电流指令值vd*_2和第二q轴电流指令值vq*_2进行运算(S106)。

如果转数N大于给定的切换确定阈值A(S103：否)，则切换确定部26将控制模式切换为估计电流FB控制模式，该估计电流FB控制模式用于基于第一d轴电流指令值vd*_1和第一q轴电流指令值vq*_1生成与逆变器12的驱动有关的PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL。另一方面，如果转数N不大于给定的切换确定阈值A，则切换确定部26将控制模式切换为FF控制模式，该FF控制模式用于基于第二d轴电流指令值vd*_2和第二q轴电流指令值vq*_2生成PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL。

当控制模式是FF控制模式时，即，如果转数N不大于给定的切换确定阈值A(S103：是)，则转矩异常监视部41基于W相电流感测值iw_sns来监视从交流电机2所输出的输出转矩。

在本实施例中，第一电流传感器13设置在W相中，并且省略U相和V相电流传感器，即，可以降低电流传感器的数量。以这种方式，可以减小在逆变器12的三个相输出端子附近的构造的尺寸并且可以降低电动机控制装置10的成本。

当将控制模式切换为估计电流FB控制模式，以对用于对借助于一个相(在本实施例中为W相)的电流感测值iw_sns而估计的d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行反馈，从而在转数N小的低转速范围中对交流电机2的驱动进行控制时，每采样间隔Ts的电角运动Δθe和电流改变Δiw变小并且实际信息变得缺乏，使得控制很可能变得不稳定。

由于这个原因，在本实施例中，在转数N不大于切换确定阈值A的低速旋转范围中，不使用估计电流FB控制，而是基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*、借助于电动机的理论公式(例如，电压公式)或预先所存储的映射来对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行运算。然而，存在下述情况：在该情况中，理论电压指令参考值以与交流电机2和电动机控制装置10有关的物理因子等而不同于根据指令生成转矩的与交流电机2的实际驱动有关的电压指令值。具体地，当在交流电机2启动或停止的低速旋转范围中，基于理论d轴电压指令参考值vq_ref和理论q轴电压指令参考值vq_ref来对交流电机2的驱动进行控制时，存在要施加在交流电机2上的施加的电压不充分并且因此可能不可以稳定地驱动交流电机2的可能性。

因此，在本实施例中，对d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref进行校正，从而对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算，并且在低速旋转范围中，基于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2对交流电机2的驱动进行控制。以这种方式，在低速旋转范围中，可以从交流电机2启动的时间起稳定地控制交流电机2，并且驱动交流电机2直到交流电机2停止的时间。

此外，将第一电流传感器13认为是交流电机2的转矩感测装置的一种，可以考虑在用于基于W相电流感测值iw_sns和电角θe来控制交流电机2的估计电流FB控制模式中，基于输出转矩来控制交流电机2。另一方面，在FF控制模式中，存在下述情况：在该情况中，W相电流感测值iw_sns未被用于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2的运算。在这种情况下，不能说基于输出转矩对交流电机2进行控制。由于这个原因，为了确保与在估计电流FB控制中相同的功能安全，需要单独监视交流电机2的输出转矩。当监视交流电机2的输出转矩时，例如，期望基于由两个相的电流传感器所感测的值来直接地监视实际转矩。然而，在本实施例中，第一电流传感器13仅设置在一个相(在本实施例中为W相)中，并且因此不可以对d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq进行运算，使得难以进行转矩转换，并且因此不可以直接地监视输出转矩。

因此，在本实施例中，基于W相电流感测值iw_sns来监视从交流电机2所输出的输出转矩。具体地，在本实施例中，当W相电流感测值iw_sns在正常确定范围之外时，确定在输出转矩中发生了异常。

以这种方式，即使在交流电机2的转数N小的低速旋转范围中，也可以在FF控制模式中驱动交流电机2，以及因此可以监视输出转矩并且可以确保功能安全。

在本实施例中，控制部15构成了“传感器相电流获取装置”、“旋转角度获取装置”、“转数运算装置”、“电流估计装置”、“第一电压指令值运算装置”、“电压指令参考值运算装置”、“第二电压指令值运算装置”、“控制模式切换装置”以及“转矩异常监视装置”。更详细地，转数运算部16构成了“转数运算装置”，电流估计部24构成了“电流估计装置”。电压指令值运算部25构成了“第一电压指令值运算装置”，电压指令参考值运算部22构成了“电压指令参考值运算装置”，电压指令参考值校正部23构成了“第二电压指令值运算装置”，切换确定部26构成了“控制模式切换装置”，以及转矩异常监视部41构成了“转矩异常监视装置”。

此外，图9中所示的S101对应于作为“传感器相电流获取装置”、“旋转角度获取装置”、以及“转数运算装置”的功能的处理，S102对应于作为“电流估计装置”的功能的处理，S104对应于作为“第一电压指令值运算装置”的功能的处理，S106对应于作为“电压指令参考值运算装置”和“第二电压指令值运算装置”的功能的处理，S105和S109对应于作为“控制模式切换装置”的功能的处理，以及S107对应于作为“转矩异常监视装置”的功能的处理。

W相对应于“传感器相”，W相电流感测值iw_sns对应于“传感器相电流感测值”，电角θe对应于“旋转角度感测值”，d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est中的每个对应于“电流估计值”，d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*中的每个对应于“电流指令值”，以及第一d轴电压指令值vd*_1和第一q轴电压指令值vq*_1中的每个对应于“第一电压指令值”。d轴电压指令参考值vd_ref和q轴电压指令参考值vq_ref中的每个对应于“电压指令参考值”，并且第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2中的每个对应于“第二电压指令值”。此外，PWM信号UU、UL、VU、VL、WU、WL中的每个对应于“驱动信号”。

(第二实施例)

从第二实施例到第五实施例的实施例与以上所述的实施例的不同之处在于转矩异常监视部，并且因此将主要描述此不同点。

将在图10中示出根据本公开的第二实施例的控制部15。本实施例的转矩异常监视部42对W相电流感测值iw_sns的幅度Ia进行运算。假定第二正常确定范围不小于阈值E11并且不大于阈值E12。如果幅度Ia不小于阈值E11并且不大于阈值E12，则确定输出转矩正常。此外，如果幅度Ia小于阈值E11或大于阈值E12，则确定在输出转矩中发生了异常。在本实施例中，如果幅度Ia小于阈值E11或大于阈值E12，则确定“幅度Ia在第二正常确定范围之外”。

可以根据任何方法对幅度Ia进行运算。例如，可以基于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*按照下面的方式对幅度Ia进行运算。首先，W相电流感测值iw_sns可以表示为等式(8.1)。等式中的是基于d-q坐标中的q轴的电流矢量i的电流相位。

此外，当等式(8.1)是一般化的而不指定参考轴的限定时，等式(8.1)可以表示为等式(8.2)。

然而，在等式中C是根据传感器轴关于电角θe的参考轴的相位的常数。在本实施例中，电角θe是基于U相轴作为参考轴、(+d)轴与U相轴形成的角度，并且电角θe是从0[°]起沿着逆时针方向限定的。此外，W相轴关于U相轴偏移电角240[°]，并且因此在本实施例中常数C为240[°]。

此外，通过等式(9.1)来表示具有幅度为1的正弦波的参考正弦波iw_ref。等式中是基于d-q坐标中的q轴的电流指令矢量i*的电流相位，并且可以根据d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*对进行运算。

当如与等式(8.2)的情况相同、等式(9.1)是一般化的而不指定参考轴的限定时，等式(9.1)表示为等式(9.2)。

在此，假定在d-q坐标中，电流矢量i的电流相位几乎等于电流指令矢量i*的电流相位根据等式(10.1)对幅度Ia进行运算。

Ia＝iw_sns/iw_ref.....(10)

就这点而言，当W相电流感测值iw_sns或参考正弦波iw_ref通过零点时，因为将0乘以其他数的“零乘”和将其他数除以0的“零除”，所以不可以对幅度Ia进行正确地运算。由于这个原因，当W相电流感测值iw_sns或参考正弦波iw_ref在过零范围中时，期望停止监视输出转矩中的异常以便防止错误检测。可以基于W相电流感测值iw_sns或参考正弦波iw_ref确定W相电流感测值iw_sns或参考正弦波iw_ref是否在过零范围中，或可以基于通过将电流相位或电流指令相位相加到电角θe所获得的相角或基于电角θe确定W相电流感测值iw_sns或参考正弦波iw_ref是否在过零范围中。

参照流程图，在图9所示的S107中，当W相电流感测值iw_sns和参考正弦波不在过零范围中时，对W相电流感测值iw_sns的幅度Ia进行运算。此外，当幅度Ia不小于阈值E11并且不大于阈值E12时，确定在输出转矩中未发生异常并且在S107中做出否定确定，以及例程继续到S109。当幅度Ia小于阈值E11或大于阈值E12时，确定在输出转矩中发生了异常并且在S107中做出肯定确定，以及例程继续到S108。就这点而言，当W相电流感测值iw_sns和参考正弦波iw_ref在过零范围中时，在S107中做出否定确定并且例程继续到S109。

在本实施例中，当W相电流感测值iw_sns的幅度Ia在第二正常确定范围之外时(S107：是)，确定在输出转矩中发生了异常。

此构造也可以产生与以上所述的实施例相同的效果。

此外，在以上所述的实施例中，基本上，可以在W相电流感测值iw_sns的峰附近检测输出转矩中的异常，但是在本实施例中，可以在除了W相电流感测值iw_sns的过零范围之外的角度范围中检测输出转矩中的异常。另外，在本实施例中，不仅当输出转矩过大时并且还当输出转矩过小时，可以确定在输出转矩中发生了异常。

在本实施例中，转矩异常监视部42构成了“转矩异常监视装置”。

(第三实施例)

将在图11中示出根据本公开的第三实施例的控制部15。

除了以上所述的实施例中的部件之外，本实施例的控制部15还包括三相电流指令值运算部35。

三相电流指令值运算部35基于电角θe将d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*逆dq变换为W相电流指令值iw*。三相电流指令值运算部35将W相电流指令值iw*输出到转矩异常监视部43。

转矩异常监视部43基于作为W相电流指令值iw*与W相电流感测值iw_sns之间的差异的W相误差iw_err的绝对值来监视输出转矩中的异常，W相电流指令值iw*是d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*的W相分量(参见图12A和图12B)。图12A示出了当W相电流感测值iw_sns的幅度大于W相电流指令值i*的幅度时的示例，即，当输出转矩过大时的示例。另一方面，图12B示出了当W相电流感测值iw_sns的幅度小于W相电流指令值i*的幅度时的示例，即，当输出转矩过小时的示例。

具体地，当W相误差iw_err的绝对值大于第一异常确定阈值E20时，确定在输出转矩中发生了异常。

参照流程图，在图9所示的S107中，当W相误差iw_err的绝对值不大于第一异常确定阈值E20时，确定在输出转矩中未发生异常并且在S107中做出否定确定，以及例程继续到S109。当W相误差iw_err的绝对值大于第一异常确定阈值E20时，确定在输出转矩中发生了异常并且在S107中做出肯定确定，以及例程继续到S108。

在本实施例中，当作为W相电流指令值iw*(W相电流指令iw*是d轴电流指令值id*与q轴电流指令值iq*的W相分量)与W相电流感测值iw_sns之间的差异的W相误差iw_err的绝对值大于第一异常确定阈值E20时(S107：是)，确定在输出转矩中发生了异常。d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*对应于转矩指令值trq*并且W相电流感测值iw_sns对应于输出转矩，使得当W相电流感测值iw_sns不同于W相电流指令值iw*时，即，当W相误差iw_err的绝对值r大于第一异常确定阈值E20时，确定在输出转矩中发生了异常。

此构造可以产生与以上所述的实施例相同的效果。

在本实施例中，转矩异常监视部43构成了“转矩异常监视装置”。此外，W相电流指令值iw*对应于“传感器相电流指令值”。

(第四实施例)

本公开的第四实施例是第三实施例的修改例。将在图13中示出根据本实施例的控制部15。

在本实施例中，使得基于W相误差iw_err的绝对值、与输出转矩异常确定有关的第一异常确定阈值E21可变。

如在图12A和图12B中所示，W相误差iw_err的绝对值根据W相电流指令值iw*的相位或W相电流感测值iw_sns的相位而变化。就这点而言，在等式中表示相位的C与等式(8.2)和等式(9.2)中相同。

如果电流指令矢量i*的相位近似等于电流矢量i的相位则当W相电流感测值iw_sns是峰值时，W相误差iw_err变为最大值，反之，当W相电流感测值iw_sns过零时，W相误差iw_err变为0。在本实施例中，考虑到这点，第一异常确定阈值E21根据电流指令矢量i*的相角 可变。在等式(11.1)中示出了本实施例中的第一异常确定阈值E21。等式中的Ep是当W相电流感测值iw_sns是峰值时的第二异常确定阈值(最大值)，所以也可以说等式中的Ep是对应于第三实施例的第一异常确定阈值E20的值。

此外，当等式(11.1)是借助于常数C而一般化的时，等式(11.1)表示为等式(11.2)

换言之，在本实施例的示例中，当为60[°]时，第一异常确定阈值E21是第一异常确定阈值(最大值)Ep的1/2。此外，第一异常确定阈值(最大值)Ep自身可以根据运算点等而变化。

就这点而言，为了防止错误检测，与第二实施例的情况相同，当W相电流感测值iw_sns或W相电流指令值iw*在过零范围中时，期望停止监视输出转矩中的异常。此外，还推荐通过设置第一异常确定阈值E21的下限值来防止在过零范围中的错误检测。

此外，替代于W相电流指令值iw*的相角第一异常确定阈值E21可以是基于W相电流感测值iw_sns的相角可变的。

参照流程图，在图9所示的S107中，当对第一异常确定阈值E21进行运算并且其中W相误差iw_err的绝对值不大于第一异常确定阈值E21时，确定在输出转矩中未发生异常并且在S107中做出否定确定，以及例程继续到S109。当W相误差iw_err的绝对值大于第一异常确定阈值E21时，确定在输出转矩中发生了异常并且在S107中做出肯定确定，以及例程继续到S108。就这点而言，当W相电流感测值iw_sns的绝对值在过零范围中时，期望在S107中做出否定确定并且例程继续到S109。

在本实施例中，使得第一异常确定阈值E21根据W相电流指令值iw*的相位或W相电流感测值iw_sns的相位可变。此构造还可以产生与以上所述的实施例相同的效果。

此外，在第三实施例中，基本上，在W相电流感测值iw_sns的峰值附近检测输出转矩中的异常，但是在本实施例中，可以在除了W相电流感测值iw_sns的过零范围之外的角度范围中检测输出转矩中的异常。

在本实施例中，转矩异常监视部44构成了“转矩异常监视装置”。

(第五实施例)

将在图14中示出根据本公开的第五实施例的控制部15。

本实施例的转矩异常监视部45具有输入至其的第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2，由电压指令参考值校正部23对第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2进行运算。

可以说第二d轴电压指令值vd*_2是d轴电流和电角速率ω的函数，并且可以说第二q轴电压指令值vq*_2是q轴电流和电角速率ω的函数。因此，例如，通过基于第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2求解交流电机的理论公式，来对d轴电流转换值id_trn和q轴电流转换值iq_trn进行运算。此外，基于电角θe对d轴电流转换值id_trn和q轴电流转换值iq_trn进行逆dq变换，从而对W相电流转换值iw_trn进行运算。然后，当W相电流转换值iw_trn与W相电流感测值iw_sns之间的差异的绝对值大于第二异常确定阈值E30时，确定在输出转矩中发生了异常。

就这点而言，用于对W相电流转换值iw_trn进行运算的方法可以是任何方法。

参照流程图，在图9的S107中，当W相电流转换值iw_trn与W相电流感测值iw_sns之间的差异的绝对值不大于第二异常确定阈值E30时，确定在输出转矩中未发生异常并且在S107中做出否定确定，以及例程继续到S109。当W相电流转换值iw_trn与W相电流感测值iw_sns之间的差异的绝对值大于第二异常确定阈值E30时，确定在输出转矩中发生了异常并且在S107中做出肯定确定，以及例程继续到S108。

在本实施例中，当W相电流转换值iw_trn(W相电流转换值iw_trn是与第二d轴电压指令值vd*_2和第二q轴电压指令值vq*_2相对应的电流值的W相分量)与W相电流感测值iw_sns之间的差异的绝对值大于第二异常确定阈值E30时(S107：是)，确定在输出转矩中发生了异常。

此构造还产生了与以上所述的实施例相同的效果。

在本实施例中，转矩异常监视部45构成了“转矩异常监视装置”。此外，W相电流转换值iw_trn对应于“传感器相位电流转换值”。

(第六实施例)

将在图15中示出根据本公开的第六实施例的控制部15。本实施例的转矩异常监视部41与第一实施例相同，但是也可以是其他实施例的转矩异常监视部42至45。

在本实施例中，传感器相的W相不仅具有设置在其中的第一电流传感器13并且还具有设置在其中的第二电流传感器53。即，在本实施例中，W相具有设置在其中的两个电流传感器，即，采用所谓的“单相双通道构造”。第二电流传感器53感测监视相电流感测值iw_mnt(其为要通过W相的电流的值)，以便监视在第一电流传感器13中的异常。就这点而言，监视相电流感测值iw_mnt依赖于控制系统，并且未被用于交流电机2的驱动控制。

此外，除了以上所述的实施例中的构造之外，控制部15还设置有电流传感器异常监视部50。

电流传感器异常监视部50基于W相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iw_mnt来监视是否在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中发生了异常。在本实施例中，采用所谓的“单相双通道构造”，使得当W相电流感测值iw_sns与监视相电流感测值iw_mnt之间的差异的绝对值大于电流传感器异常确定阈值Ei时，确定在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中发生了异常。

将基于图16中所示的流程图来描述根据本实施例的驱动控制处理。除了布置了S121替代图9中的S101并且在S121与S102之间布置了S122之外，图16中所示的流程图与图9中所示的流程图相同。

在第一步骤S121中，从旋转角度传感器14获取电角θe并且对转数N进行运算。此外，从第一电流传感器13获取W相电流感测值iw_sns并且从第二电流传感器53获取监视相电流感测值iw_mnt。

在S122中，确定是否在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中发生了异常。当确定第一电流传感器13和第二电流传感器53正常时(S122：否)，即，当W相电流感测值iw_sns与监视相电流感测值iw_mnt之间的差异的绝对值不大于电流传感器异常确定阈值Ei时，例程继续到S102。当确定在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中发生了异常时(S122：是)，即，当W相电流感测值iw_sns与监视相电流感测值iw_mnt之间的差异的绝对值大于电流传感器异常确定阈值Ei时，例程继续到S108。当在S122中做出肯定确定并且例程继续到S108时，将带有在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中发生了异常的意思的信息输出到车辆控制电路9，并且，例如作为针对异常所采取的程序停止由电动机控制装置10进行的控制。

本实施例的控制部15从在作为交流电机2的任一相的监视相(在本实施例中为W相)中所设置的第二电流传感器53获取监视相电流感测值iw_mnt(S121)。此外，电流传感器异常监视部50基于W相电流感测值iw_sns和监视相电流感测值iw_mnt来监视在第一电流传感器13和第二电流传感器53中的至少一个中是否发生了异常(S122)。

以这种方式，本实施例的控制部15可以监视第一电流传感器13和第二电流传感器53中的异常。

此外，本实施例可以产生与以上所述的实施例相同的效果。

在本实施例中，控制部15构成了“监视相电流获取装置”和“电流传感器异常监视装置”以及以上所描述的实施例的各个装置。更详细地，电流传感器异常监视部50构成了“电流传感器异常监视装置”。

此外，图16中的S121构成了“监视相电流获取装置”以及“传感器相电流获取装置”、“旋转角度获取装置”、以及“转数运算装置”；并且S122构成了“电流传感器异常监视装置”。

另外，W相对应于“传感器相”和“监视相”，并且监视相电流感测值iw_mnt对应于“监视相电流感测值”。

(其他实施例)

(A)转矩中的异常监视

(i)在第一实施例中，基于传感器相电流感测值是否在正常确定范围中来监视输出转矩中的异常。(ii)在第二实施例中，基于传感器相电流感测值的幅度来监视输出转矩中的异常。(iii)在第三实施例和第四实施例中，基于传感器电流指令值和传感器相电流感测值之间的差异来监视输出转矩中的异常。(iv)在第五实施例中，基于传感器相电流转换值来监视输出转矩中的异常，传感器相电流转换值为与第二电压指令值相对应的电流值的传感器相分量。

在其他实施例中，可以通过对(i)至(iv)的部或所有进行组合来监视输出转矩中的异常。此外，对于在第六实施例中监视在输出转矩中的异常同上。

此外，可以使用可以认为是输出转矩的任何其他值，以便监视输出转矩中的异常。

(B)可以基于实际数据等预先设置与输出转矩中的异常的确定有关的各个阈值。此外，例如，通常可以通过借助于等式(7)等来对转矩阈值进行转换来对各个阈值进行运算。期望设置用于转换的转矩阈值以便避免由于运算误差、检测的延迟时间、以及瞬时改变的错误确定。例如，如果转矩指令值trq*是50[Nm]，则将用于转换的转矩阈值设置为50[Nm]±10[Nm]。此外，例如，将用于转换的转矩阈值设置为转矩指令值trq*×0.8至转矩指令值trq*×1.2。

就这点而言，例如，当在第一实施例中阈值具有余量时，期望采用例如在W相电流感测值iw_sns的峰值处进行异常确定的构造，以便避免错误确定。

(C)考虑到估计电流FB控制处理的操作精度等可以适当地设置与FF控制处理和估计电流FB控制处理之间的切换有关的转数的确定阈值。此外，在以上所述的实施例中，FF项校正处理与估计电流FB控制处理之间的切换是根据一个确定阈值进行的。在其他实施例中，为了避免在FF项校正处理与估计电流FB控制处理之间的切换中的摆动，可以将转数的确定阈值在转数增加侧和转数降低侧设置为不同的值。即，转数的确定阈值可以具有在转数增加侧和转数降低侧所设置的滞后性。在这种情况下，当假定在增加侧的确定阈值为Au并且假定在降低侧的确定阈值为Ad时，期望例如，Au>Ad，但是可以接受Au<Ad。

(D)在以上所述的实施例中，在电流估计部中，通过考虑电流指令值是用于除了传感器相之外的相的估计值，对d轴电流估计值和q轴估计值进行运算。

电流估计部中的运算方法不限于此方法，并且可以采用基于电流感测值和电角所执行的任意方法，并且该方法可以使用其他参数等。此外，可以通过基于电流指令值和反馈的电流估计值来计算第一电压指令值的任意方法来计算第一电压指令值，并且该方法可以使用其他参数等。

另外，在以上所述的实施例中，通常与转数无关地对d轴电流估计值、q轴电流估计值、第一d轴电压指令值、以及第一q轴电压指令值进行运算。在其他实施例中，当转数大于确定阈值时，对d轴电流估计值、q轴电流估计值、第一d轴电压指令值、以及第一q轴电压指令值进行运算，反之，当转数不大于确定阈值时，可以停止对d轴电流估计值、q轴电流估计值、第一d轴电压指令值、以及第一q轴电压指令值的运算。

在下文中，将以示例的方式描述电流估计部可以采用的电流估计方法。

(i)基于使用电流指令相位的参考角度和幅度的运算

例如，类似于JP-A 2004-159391，通过将U相电流感测值(Iu)除以“根据电流指令相角和电角所生成的U相电流参考角度(θ’)”来计算电流幅度(Ia)，并且通过将在电角(其为从U相电流参考角度(θ’)偏移±120[°])处的正弦值乘以电流幅度(Ia)来计算其他两个相的电流估计值Iv、Iw(等式12.1至12.3)。

Ia＝Iu/[√(1/3)×({-sin(θ’)})] ....(12.1)

Iv＝√(1/3)×Ia×({-sin(θ’+120[°])} ....(12.2)

Iw＝√(1/3)×Ia×({-sin(θ’+240[°])} ....(12.3)

在下文中，在(ii)至(iv)中，将基于传感器相为W相的假定进行描述。

(ii)使用电流指令值基于传感器相参考相位的操作

借助于U相电流指令值iu*和V相电流指令值iv*中的至少一个、W相电流感测值iw_sns以及电角θe来对沿着对应于传感器相的α轴方向的α轴电流iα和沿着与传感器相相交的β轴方向的β轴电流iβ进行运算，并且通过α轴电流iα和β轴电流iβ的反正切函数(acrtan)来计算传感器相参考电流相位θx。将在等式(13)中示出传感器相参考电流相θx的运算等式。

θx＝tan^-1(iβ/iα) .....(13)

此外，基于传感器相参考电流相位θx和W相电流感测值iw_sns来对U相电流估计值iu_est或V相电流估计值iv_est进行运算，并且基于U相电流估计值iu_est或V相电流估计值iv_est、W相电流感测值iw_sns以及电角θe对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。就这点而言，在U相电流估计值iu_est或V相电流估计值iv_est的运算中，可以执行避免将其他数除以0的“零除”和将0乘以其他数的“零乘”的校正处理。

(iii)通过对α轴电流差分进行的运算

通过关注α轴电流iα和β轴电流iβ处于“正弦波和余弦波”的关系中、以及α轴电流iα与β轴电流iβ之间的相位差为90[°]，基于α轴电流差分值Δiα对β轴电流估计值iβ_est进行运算。在此，当控制部中的运算是离散系统时，相对于实际β轴电流iβ以电角运动Δθe的一半来对α轴电流差分值Δiα进行延迟。考虑到这点，优选地是通过以校正量H来校正实际β轴电流iβ来对β轴电流估计值iβ_est进行运算，校正量H是通过将最近一次的α轴电流iα和这次的α轴电流iα的平均值乘以电角运动Δθe的一半(Δθe/2)而获得的。然后，借助于α轴电流iα和β轴电流估计值iβ_est对传感器相参考电流相位θx进行运算。随后的运算与在(ii)中的运算相同。

(iv)根据循环公式进行的运算

通过使用W相轴在旋转坐标系的d-q坐标轴上的相对地旋转，对W相估计误差Δiw_est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分别地渐进到d轴实际电流值id和q轴实际电流值iq。

基于最近一次的d轴电流估计值id_est和最近一次的q轴电流估计值iq_est以及这次的电角θe，对传感器相分量的W相电流参考值iw_bf进行运算，并且计算作为W相电流参考值iw_bf与W相电流感测值iw_sns之间的差异的W相估计误差Δiw_est。通过将W相估计误差Δiw_est乘以过滤元件的增益K来计算校正的误差KΔiw_est，并且基于Δiu＝0且Δiv＝0的假定、通过dq变换来计算沿着传感器相方向的d轴校正值id_crr和q轴校正值iq_crr。然后，所计算出的d轴校正值id_crr和所计算出的q轴校正值iq_crr生成了沿着传感器相方向的校正矢量，并且在d-q坐标中对校正矢量进行积分，借此对d轴电流估计值id_est和q轴电流估计值iq_est进行运算。此外，可以采用下面的运算：进一步对沿着与传感器相正交的正交方向的校正值进行运算；沿着传感器相方向的校正值和沿着正交方向的校正值的生成矢量生成了校正矢量；以及在d-q坐标上对校正矢量进行积分。

(E)在以上所描述的实施例中，基于作为电动机的理论公式的电压等式对电压指令参考值进行运算。在其他实施例中，可以根据任意方法(例如，通过参考预先所存储的映射的映射操作)基于电流指令值来对电压指令参考值进行运算。

(F)在以上所描述的实施例中，针对d-q坐标描述了“电流估计值”、“电流指令值”、“第一电压指令值”、“电压指令参考值”以及“第二电压指令值”的全部。然而，如果这些值是可以被用于交流电机的控制的值，则该值可以是基于其他相或其他轴的值。

(G)在以上所描述的实施例中，作为电动机控制装置的控制部的一部分描述了转矩异常监视部。在其他实施例中，可以将诸如电流指令值和电流感测值的必要信息发送到另一控制部(例如，上级的其他监视微型计算机或车辆控制电路)，并且可以由其他控制部执行运算。替选地，还可以由电动机控制装置的控制部执行运算，并且可以通过将两个控制部的结果进行比较来确定输出转矩中的异常。以这种方式，还可以互相地监视存储有控制部的微型计算机自身中的异常。

(H)可以根据任意方法控制对要被施加到交流电机上的电压进行控制的逆变器。例如，可以这样地构建逆变器以便通过在正弦波PWM控制模式与过调制PWM控制模式之间适当地切换来对其进行控制。

(I)在以上所描述的实施例中，描述了下述示例：在该示例中，在W相中设置有第一电流传感器并且W相为传感器相。在其他实施例中，第一电流传感器可以设置在U相中并且U相可以是传感器相。替选地，第一电流传感器可以设置在V相中并且V相可以是传感器相。

(J)在第六实施例中，描述了下述示例：在该示例中，在W相中设置有第二电流传感器，并且W相是监视相。在其他实施例中，第二电流传感器可以设置在U相中并且U相可以是监视相。替选地，第二电流传感器可以设置在V相中并且V相可以是监视相。此外，第六实施例具有下述构造：在该构造中，传感器相与监视相相同，即，所谓的“单项双通道构造”。其他实施例可以采用所谓的“两相单通道构造”，其中，在相中，传感器相和检测相彼此不同。

(K)在以上所述的实施例中，旋转角度传感器感测电角θe，并且将电角θe输出到控制部。在其他实施例中，旋转角度传感器可以感测机械角度θm并且可以将机械角度θm输出到控制部，以及在控制中机械角度θm可以被转换为电角θe。此外，机械角度θm可以替代电角θe生成“旋转角度感测值”。另外，可以基于机械角度θm来计算转数N。

(L)在以上所述的实施例中，交流电机是用永磁同步类型的三相交流电机。在其他实施例中，交流电机可以是感应电机或其他同步电机。此外，以上所述的实施例的交流电机中的每个是所谓的电动发电机，其具有作为电动机的功能和作为发电机的功能两者。在其他实施例中，交流电机可以是不具有作为发电机的功能的电动机。

可以这样地构建交流电机以便操作为用于引擎的电动机并且启动引擎。此外，可以不设置引擎。另外，可以设置多个交流电机，并且还可以设置用于对多个交流电机的功率进行分流的功率分流机构。

(M)此外，根据本公开的交流电机的控制装置不仅可以被应用到具有一组逆变器和交流电机的系统(如在以上的实施例中所描述地)，还可以被应用到具有两组或更多组逆变器和交流电机的系统。此外，根据本公开的交流电机的控制装置还可以被应用到具有并联到一个逆变器的多个交流电机的电气列车系统等。

另外，交流电机的控制装置被应用到电动车辆，但是也可以被应用到除了电动车辆之外的机器。

以上公开具有下面的方面。

根据本公开的一个方面，一种具有由逆变器控制的施加电压的三相交流电机的控制装置，该控制装置控制电机的驱动并且包括：传感器相电流获取装置，用于从第一电流传感器获取传感器相电流感测值，第一电流传感器布置在作为电机的三相中的一个相的电机的传感器相上；旋转角度获取装置，用于从旋转角度传感器获取旋转角度感测值，该旋转角度传感器感测电机的旋转角度；转数运算装置，用于基于旋转角度感测值，对电机的转数进行运算；电流估计装置，用于根据传感器相电流感测值和旋转角度感测值，对电流估计值进行运算；第一电压指令值运算装置，用于根据与电机的驱动有关的电流指令值和要被反馈的电流估计值，对第一电压指令值进行运算；电压指令参考值运算装置，用于根据电流指令值对电压指令参考值进行运算；第二电压指令值运算装置，用于对电压指令参考值进行校正以便对第二电压指令值进行运算；控制模式切换装置，用于当转数大于预定切换确定阈值时，将控制模式切换至用于根据第一电压指令值生成与逆变器的驱动有关的驱动信号的第一控制模式，并且用于当转数不大于切换确定阈值时，将控制模式切换至用于根据第二电压指令值生成驱动信号的第二控制模式；以及转矩异常监视装置，当控制模式是第二控制模式时，用于基于传感器相电流感测值，监视从电机所输出的输出转矩。

在本公开中，在交流电机的转数不大于切换确定阈值的低速旋转范围中，替代于单相控制，基于电流指令值、借助于交流电机的理论公式(例如，电压等式)或预先所存储的映射，对电压指令参考值进行运算。然而，存在下述情况：在该情况中，理论电压指令参考值以与交流电机和交流电机的控制装置有关的物理因子等而不同于根据指令生成转矩的与交流电机的实际驱动有关的电压指令值。具体地，当在交流电机启动或停止时的低速旋转范围中、基于理论电压指令参考值对交流电机的驱动进行控制时，存在施加的电压不合适并且因此很可能不稳定地驱动交流电机的可能性。

因此，本公开对电压指令参考值进行校正并且对第二电压指令值进行运算，以及在低速旋转范围中，基于第二电压指令值在第二控制模式中控制交流电机的驱动。以这种方式，在低速旋转范围中，可以从交流电机启动的时间起稳定地控制交流电机，并且驱动交流电机直到交流电机停止的时间为止。

此外，将第一电流传感器认为是交流电机的转矩感测装置的一种，在基于传感器相电流感测值和旋转角度感测值来控制交流电机的第一控制模式中，可以认为基于输出转矩控制交流电机。另一方面，在第二控制模式中，存在下述情况：在该情况中，传感器相电流感测值未被用于第二电压指令值的运算，使得不能说基于输出转矩控制交流电机。由于这个原因，在第二控制模式中，为了确保与第一控制模式中相同的功能安全，需要单独监视输出转矩。当监视来自交流电机的输出转矩时，期望例如基于两个相的电流感测值直接地监视实际输出转矩。然而，在本实施例中，仅在一个相中设置有第一电流传感器，并且因此不可以对实际d轴电流和实际q轴电流进行运算以及难以进行转矩转换，即，不可以直接地监视输出转矩。

因此，本公开基于传感器相电流感测值监视从交流电机所输出的输出转矩。以这种方式，即使在交流电机的转数小的低速旋转范围中，本公开也可以在第二控制模式中稳定地驱动交流电机，并且可以监视输出转矩以及可以确保功能安全。

替选地，当传感器相电流感测值在第一正常确定范围之外时，转矩异常监视装置可以确定在输出转矩中发生了异常。替选地，当传感器相电流感测值的幅度在第二正常确定范围之外时，转矩异常监视装置可以确定在输出转矩中发生了异常。替选地，当传感器相电流指令值(其为电流指令值中的传感器相分量)与传感器相电流感测值之间的差异的绝对值在第一异常确定阈值之外时，转矩异常监视装置可以确定在输出转矩中发生了异常。此外，第一异常确定阈值可以根据传感器相电流指令值的相位或传感器电流感测值的相位而变化。

替选地，当传感器相电流转换值(其为与第二电压指令值相对应的电流值的传感器相的分量)和传感器相电流感测值之间的差的绝对值在第二异常确定阈值之外时，转矩异常监视装置可以确定在输出转矩中发生了异常。此外，控制装置还可以包括：监视相电流获取装置，用于从第二电流传感器获取监视相电流感测值，在作为电机的三个相中的另一个相的电机的监视相中提供监视相电流感测值；以及电流传感器异常监视装置，用于基于传感器相电流感测值和监视相电流感测值来监视在第一电流传感器和第二电流传感器中的至少一个中是否发生了异常。

注意，本申请中的流程图或流程图的处理包括部分(也被称为步骤)，部分中的每个被表示为例如S100。此外，每个部分可以被分割为几个子部分，而同时几个部分可以被组合到单个部分中。此外，这样地配置的部分中的每个还可以被称为装置、模块或工具。

虽然参照本公开的实施例描述了本公开，但是应理解，本公开不限于这些实施例和构造。本公开旨在覆盖各种修改例和等价布置。另外，包括更多、更少或仅单一元件的各种组合和配置、其他组合和配置也在本公开的精神和范围之中。

Claims (7)

1.一种具有由逆变器控制的施加电压的三相交流电机的控制装置，所述控制装置控制所述电机的驱动，所述控制装置包括：

传感器相电流获取装置，用于从第一电流传感器获取传感器相电流感测值，所述第一电流传感器布置在作为所述电机的三个相中的一个相的所述电机的传感器相上；

旋转角度获取装置，用于从旋转角度传感器获取旋转角度感测值，所述旋转角度传感器感测所述电机的旋转角度；

转数运算装置，用于基于所述旋转角度感测值，对所述电机的所述转数进行运算；

电流估计装置，用于根据所述传感器相电流感测值和所述旋转角度感测值，对电流估计值进行运算；

第一电压指令值运算装置，用于根据与所述电机的驱动有关的电流指令值和要被反馈的所述电流估计值，对第一电压指令值进行运算；

电压指令参考值运算装置，用于根据所述电流指令值，对电压指令参考值进行运算；

第二电压指令值运算装置，用于对所述电压指令参考值进行校正，以便对第二电压指令值进行运算；

控制模式切换装置，用于当所述转数大于预定切换确定阈值时，将控制模式切换至用于根据所述第一电压指令值生成与所述逆变器的驱动有关的驱动信号的第一控制模式；并且用于当所述转数不大于所述切换确定阈值时，将所述控制模式切换至用于根据所述第二电压指令值生成所述驱动信号的第二控制模式；以及

转矩异常监视装置，当所述控制模式为所述第二控制模式时，用于基于所述传感器相电流感测值，监视从所述电机输出的输出转矩。

2.根据权利要求1所述的控制装置，

其中，当所述传感器相电流感测值在第一正常确定范围之外时，所述转矩异常监视装置确定在所述输出转矩中发生了异常。

3.根据权利要求1所述的控制装置，

其中，当所述传感器相电流感测值的幅度在第二正常确定范围之外时，所述转矩异常监视装置确定在所述输出转矩中发生了异常。

4.根据权利要求1所述的控制装置，

其中，当在作为所述电流指令值中的传感器相分量的传感器相电流指令值与所述传感器相电流感测值之间的差异的绝对值在第一异常确定阈值之外时，所述转矩异常监视装置确定在所述输出转矩中发生了异常。

5.根据权利要求4所述的控制装置，

其中，所述第一异常确定阈值能够根据所述传感器相电流指令值的相位或所述传感器相电流感测值的相位变化。

6.根据权利要求1所述的控制装置，

其中，当传感器相电流转换值与所述传感器相电流感测值之间的差异的绝对值在第二异常确定阈值之外时，所述转矩异常监视装置确定在所述输出转矩中发生了异常，其中所述传感器相电流转换值是与所述第二电压指令值相对应的电流值中的传感器相分量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，还包括：

监视相电流获取装置，用于从第二电流传感器获取监视相电流感测值，在作为所述电机的三个相中的另一个相的所述电机的监视相中提供所述监视相电流感测值；以及

电流传感器异常监视装置，用于基于所述传感器相电流感测值和所述监视相电流感测值，监视在所述第一电流传感器和所述第二电流传感器中的至少一个中是否发生了异常。