CN104467619B - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电动机控制装置，其控制具有两对绕组集(801,802)的电动机(80)的驱动。该电动机控制装置包括电流命令值计算部件(15)、第一系统、第二系统以及温差计算部件(40)。第一系统包括第一电力逆变器电路(601)、第一温度传感器(41)、第一限流设置部件(201)以及第一控制器(651)。第二系统包括第二电力逆变器电路(602)、第二温度传感器(42)、第二限流设置部件(202)以及第二控制器(652)。第一控制器(651)和第二控制器(652)之一停止第一电力逆变器电路(601)和第二电力逆变器电路(602)之一的驱动或者降低其电流限制值。

Description

电动机控制装置
技术领域
本公开内容涉及一种控制电动机驱动的电动机控制装置。
背景技术
专利文件1：JP-A-2003-153588
通常的电动机控制装置以多个电力逆变器电路控制具有多个绕组集的电动机的驱动。此外，该装置具有温度传感器来检测接收大电流的功率转换元件的温度，温度传感器被置于电力逆变器电路附近。该装置监控在功率转换元件中的异常热生成。
例如，在专利文件1中所描述的电动机驱动装置中，被置于两个逆变电路的功率模块中或附近的温度传感器分别地检测功率模块的温度。当功率模块之一的以热值表示的温度超出温度阈值时，连接至电动机的逆变器电路被转换至另一功率模块。
本公开内容的申请人发现了以下事实。
在专利文件1的装置中，仅从绝对的观点确定温度异常，即功率模块的温度值是否超出温度阈值。以该确定方式，只要温度值处在距温度阈值的可允许的温度范围内，从最初所期望的状态中稍微偏离的轻微异常可能不会被检测。
例如，在装置的制造过程中，认为应用在两个电力逆变器电路系统中的元件和散热器之间的热辐射凝胶的应用状态具有变化。在这样的情况下，由于在两个电力逆变器电路系统的辐射性能方面存在差异，这可能不是优选状态。然而，当两个电力逆变器电路系统的温度绝对地(即，从绝对的观点)处在可允许的温度范围内时，可以根据通常的技术判定其具有正常状态。
发明内容
本公开的目的是提供一种广泛地检测电力逆变器电路的温度异常的电动机控制装置，该电动机控制装置具有两个电力逆变器电路系统。
根据本公开的一个方面，提供了一种电动机控制装置，其控制具有两对绕组集的电动机的驱动。该电动机控制装置包括计算提供到电动机的电流命令值的电流命令值计算部件、第一系统、第二系统、以及获取第一检测温度和第二检测温度并计算系统到系统的温差的温差计算部件。第一系统包括设置到电动机控制装置的第一电力逆变器电路，其对应于两对绕组集中的一对并对两对绕组集中的该一对绕组集供电，以及第一温度传感器，其检测第一电力逆变器电路的第一检测温度，设定电流限制值的第一限流设置部件，该电流限制值为电流命令值的上限，和第一控制器，其通过对第一系统的电流反馈控制来控制到第一电力逆变器电路的输出。第二系统包括设置到电动机控制装置的第二电力逆变器电路，其对应于两对绕组集的另一对并对两对绕组集的该另一对供电，其中第一电力逆变器电路与第二电力逆变器电路具有等同的规格和等同的电性能，第二温度传感器，其检测第二电力逆变器电路的第二检测温度，设定电流限制值的第二限流设置部件，该电流限制值为电流命令值的上限，以及第二控制器，其通过对第二系统的电流反馈控制来控制到第二电力逆变器电路的输出。系统到系统的温差被定义为第一检测温度与第二检测温度的差的绝对值。当系统到系统的温差等于或大于预定温差阈值时，第一控制器和第二控制器之一停止第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的一个的驱动，或者降低第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的所述一个的电流限制值。第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的所述一个被包含在第一系统和第二系统中的一个系统中，该系统具有高于第一系统和第二系统中的另一系统的检测温度。
根据本公开，由于从相对的观点基于系统到系统的温差来确定温度异常，能够检测绝对地超出温度阈值的异常，此外还能够广泛地检测可能不导致元件损坏的轻微异常。
此外，在那种程度上的轻微异常中，具有比其他系统更高的检测温度的系统的电力逆变器电路的驱动可能不需要完全停止。因此，控制器可以根据状态降低电流限制值，以使得电力逆变器电路可以在被限制的同时持续地驱动。相应地，能够防止两个系统的总输出被极端地降低，或者能够防止过多负载被施加到正常的系统。
附图说明
从参照附图进行的以下详细描述中，本公开的上述及其它目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示意性地示出了在本公开的第一实施例中的电动机控制装置的电路的图；
图2是在本公开的第一实施例中使用电动机控制装置的电动力转向设备的示意性框图的图；
图3A是示出了在本公开的第一实施例中安装在衬底上的电动机控制装置的平面图；
图3B是沿图3A中的线IIIB-IIIB的截面图；
图4是在图3B中的IV部分的放大图；
图5是在本公开的第一实施例中的电动机控制装置的框图；
图6是在本公开的第一实施例中的温差监控处理的流程图；
图7是在本公开的第一实施例中的温度传感器异常检测处理的流程图；
图8是在本公开的第二实施例中的温差监控处理的流程图；并且
图9是示出了在本公开的第二实施例中的温差监控处理的模式表的图。
具体实施方式
下面，将基于附图描述根据本公开的电动机控制装置被应用到车辆的电动力转向设备的实施例。
(第一实施例)
下面将参照图1至图7解释根据本公开的第一实施例的电动机控制装置。
图2是设置有电动力转向设备1的转向系统90的整体配置。检测转向扭矩的扭矩传感器94被置于连接到转向盘91的转向轴92中。转向轴92具有在转向轴92端部的小齿轮96。小齿轮96与齿条轴97啮合。一对车轮98通过连接杆等与齿条轴97的两端可旋转地连接。转向轴92的旋转被小齿轮96转化成齿条轴97的直线运动。该对车轮98按照根据齿条轴97的直线运动位移的角度被转向。
电动力转向设备1包括使电动机控制装置10的输出轴的旋转减慢的减速齿轮89、转向辅助电动机80(为简单起见也被称为电动机)、以及电动机80，并且传送到转向轴92。在本实施例中的电动机80是三相无刷电动机，并且使减速齿轮89反向地旋转。
电动机控制装置10基于来自扭矩传感器94的转向扭矩信号、来自旋转角度传感器85(参照图5)的旋转角度信号等来控制电动机80的驱动。相应地，电动机80产生转向辅助扭矩来辅助操作员对转向盘91的操纵，并且将转向辅助扭矩传送至转向轴92。
如在图1中所描述的，电动机80具有两组三相绕组集801、802。电动机控制装置10包括对应于两组绕组集801、802的两个逆变器601、602。电动机控制装置10用逆变器601、602所输出的功率来驱动电动机80。因此，具有两个系统的配置被实施为冗余设计。即使当在一个系统中的逆变器变得处于故障时，电动机80的驱动可以被在另一个系统中的逆变器继续执行。这能够改进可靠性。换句话说，电动机80使用另一个系统的逆变器继续驱动。
在以下的描述中，关于元件的符号，在三位数末尾的符号“1”代表第一系统的元件，而在三位数末尾的符号“2”代表第二系统的元件，从而基本上区分第一系统和第二系统。附带地，第一温度传感器41和第二温度传感器42相当于例外而具有两位数的符号。第一温度传感器41被包含在第一系统中，且第二温度传感器42被包含在第二系统中。此外，被包含在第一系统中的逆变器转换元件611至616也被看作例外。
电动机控制装置10对于每个系统包括电源继电器部件551、552,电解质电容器581、582，逆变器601、602，控制器651、652，以及温度传感器41、42。控制器651可以对应于在本公开中的第一控制器，且控制器652可以对应于第二控制器。逆变器601、602对应于在本公开中的电力逆变器电路。逆变器601可以对应于第一电力逆变器电路，而且逆变器602可以对应于第二电力逆变器电路。第二系统的电源继电器部件552和逆变器602的详细附图在图1中被省略。它们与第一系统的电源继电器部件551和逆变器601一样。
此外，电动机控制装置10包括跨越两个系统的温差计算部件40。温差计算部件40对应于在本公开中的温差计算部件。
来自电池51的直流(DC)电力(例如，12V)被输入到线圈52中，被分流并被输入到在电动机控制装置10中的两个系统中。
下面，将作为示例描述第一系统的配置。
电源继电器部件551被置于从电池51到逆变器601的电力路径Lp中。在本实施例中的电源继电器部件551具有两个电力继电器转换元件561、571。在两个电力继电器转换元件561、571中的寄生二极管在相反方向上被相互串联连接。如在图1中所描述的，在电池51以某一极性连接的情况下，电力继电器转换元件561在截止时防止电流从电池51流入逆变器601中。如在图1中所描述的，在电池51以相反电极连接的情况下，电力继电器转换元件571在截止时防止电流从电池51流入逆变器601中。
电解质电容器581在逆变器601的输入部件处被连接在电力路径Lp与接地路径Lg之间。电解质电容器581存储电荷，辅助到逆变器601的电力供应，并使波动变得平滑。
第一系统逆变器601装备六个转换元件611至616的桥接，以使得电力供应被转换到绕组集801的每个相绕组。三相逆变器电路的配置可以是众所周知的技术，因此省略其详细描述。
控制器651包括微型计算机、驱动电路(预启动器)等(未示出)。控制器651执行根据基于诸如扭矩信号和旋转角度信号的输入信号的控制关于每个操作值进行控制计算。此外，控制器651将转换信号输出到电力继电器转换元件561、571和逆变转换元件611至616的栅极。附带地，例如，电力继电器转换元件561、571和逆变转换元件611至616是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。
第二系统的配置与第一系统的配置相同。
参照图3A、图3B和图4，下面将解释电动机控制装置10被安装到其的衬底70的物理配置。如在图3A中所描述的，在本实施例中，包括电源继电器部件551、552、以及逆变器601、602的八个转换元件沿图中的水平方向按两排布置并以每系统四排来布置。以符号“61”描述第一系统的转换元件。以符号“62”来整体地描述第二系统的转换元件。
第一系统的转换元件61和第二系统的转换元件62被几乎对称地布置。转换元件61和转换元件62被设置以便具有衬底的等同的电路图案、等同的热辐射电阻等。也就是说，两个系统的逆变器601、602具有相互等同的规格和电性能。
如在图3B和图4中所描述的，在衬底70一侧的转换元件61、62的安装表面Sm对应于用焊料73安装到衬底70的表面。散热器75被置于转换元件61、62与衬底70相对的侧并且散热器75被布置成以预定的距离从底面Sb分离。热辐射凝胶74被应用在每个转换元件61、62与散热器75之间。例如，散热器75是铝外壳。
根据该配置，在转换元件61、62中产生的热通过两个路径被辐射，所述两个路径包括从安装表面Sm传输到衬底70的一个路径和从底面Sb通过热辐射凝胶74传输到散热器75的另一个路径。由于在应用到电动力转向设备1的电动机控制装置10中由大电流产生的热相对较高，采用具有两个路径的热辐射配置可能是有效的。
下面将解释温度传感器41、42以及温差计算部件40。如图3A和图3B中所描述的，温度传感器41、42被安装在衬底70上的每个系统的转换元件61、62阵列的中心位置。第一温度传感器41主要检测由包括第一系统的逆变器601的转换元件所产生的热。第二温度传感器42主要检测由包括第二系统的逆变器602的转换元件所产生的热。附带地，电力继电器转换元件561、571可能不会严重影响热的产生。
第一温度传感器41检测逆变器601的检测温度Ts1。第二温度传感器42检测逆变器602的检测温度Ts2。在本公开中检测温度Ts1可以对应于第一检测温度且检测温度Ts2可以对应于第二检测温度。检测温度Ts1和检测温度Ts2被输入到温差计算部件40中。温差计算部件40计算系统到系统的温差，该系统到系统的温差等于第一温度传感器41的检测温度与第二温度传感器42的检测温度的差的绝对值。下面将详细描述系统到系统的温差。
下面将参照图5解释电动机控制装置10的控制块。
电流命令值计算部件15基于从扭矩传感器94输入的转向扭矩信号Tq*来计算dq-轴电流命令值Id*、Iq*。对第一系统的控制器651和第二系统的控制器652共同地输入dq-轴电流命令值Id*、Iq*。
第一系统的控制器651包括限流设置部件201(也被称为第一限流设置部件)、三相-二相转换部件251、控制器301以及二相-三相转换部件351。第一系统的控制器651通过电流反馈控制来控制第一系统的逆变器601的驱动。
限流设置部件201设定被用作dq-轴电流命令值Id*、Iq*的上限的电流限制值Id1**、Iq1**。在本实施例中，限流设置部件201基于从温差计算部件40输入的温度信息来降低电流限制值Id1**、Iq1**。三相-二相转换部件251、控制器301、以及二相-三相转换部件351可以是与电流反馈控制有关的众所周知的配置。从逆变器601提供到绕组集801的相电流Iu1、Iv1、Iw1的三个相位被电流传感器691检测。此外，电动机80的电角度被旋转角度传感器85检测。三相-二相转换部件251基于从旋转角度传感器85反馈的旋转角度θ，来执行从三相电流Iu1、Iv1、Iw1的检测值到d-轴电流检测值Id1和q-轴电流检测值Iq1的dq转换。
控制器301接收电流限制值Id1**与d-轴电流的检测值Id1的差，以及电流限制值Iq1**与q-轴电流的检测值Iq1的差。控制器301计算电压命令值Vd1、Vq1以使得差值可以被收敛至0(零)。例如，控制器301对应于PI(比例积分)控制计算。控制器301基于比例增益和积分增益来计算电压命令值Vd1、Vq1。
基于从旋转角度传感器85反馈的旋转角度θ，二相-三相转换部件351执行从二相电压命令值Vd1、Vq1到分别具有U相、V相、以及W相的三相电压命令值Vu1、Vv1、Vw1的反向dq转换，并且将三相电压命令值Vu1、Vv1、Vw1输出到第一系统的逆变器601。
第二系统的控制器652包括限流设置部件202(也被称为第二限流设置部件)、三相-二相转换部件252、控制器302、以及二相-三相转换部件352。被电流传感器692检测的相电流Iu2、Iv2、Iw2被反馈到第二系统的控制器652中。由于该配置与第一系统的配置相同，因此将省略解释。附带地，除了第一系统的符号的尾部数字从“1”变成“2”之外，根据第二系统的电流符号和电压符号等同于第一系统的电流和电压。
也就是说，如在图5中所描述的，由电流命令值计算部件15所计算的dq-轴电流命令值Id*、Iq*被输入到限流设置部件201、202中。
下面将参照图6的流程图解释由温差计算部件40和控制器651、652所执行的温差监视处理。在本实施例的流程图中的符号“S”表示步骤或者可以表示部件。
在S11中，温差计算部件40获取第一温度传感器41的传感器值Ts1和第二温度传感器42的传感器值Ts2。下文中，“传感器值”可以被用作“检测温度”的同义词。
系统到系统的温差ΔTs指的是传感器值Ts1、Ts2的差的绝对值(|Ts1-Ts2|)。在S12中，系统到系统的温差ΔTs与温差阈值ΔTx比较。
当系统到系统的温差ΔTs等于或大于温差阈值ΔTx(S12：是)时，在S13处判定Ts1和Ts2中的哪一个大于另一个。当传感器值Ts1大于传感器值Ts2(S13：是)时，处理移动至S14。在S14处，第一系统的逆变器601的驱动被停止或者电流限制值被降低。当传感器值Ts2高于传感器值Ts1(S13：否)时，处理移动至S15。在S15处，第二系统的逆变器602的驱动被停止或者电流限制值被降低。
另一方面，当系统到系统的温差ΔTs小于温差阈值ΔTx(S12：否)时，处理结束。
在S14中降低第一系统的逆变器601的电流限制值时，温差计算部件40与第一系统的限流设置部件201通信。温差计算部件40降低电流限制值Id1**、Iq1**并且控制逆变器601的输出限制数值。当逆变器601的驱动停止时，电流限制值Id1**、Iq1**被降低至零。附带地，值零不是被严格地限制到值0[A]，而值零指的是基本上等同于0[A]的值。
在S15中当第二系统的逆变器602的电流限制值被降低时或者当逆变器602的驱动停止时，温差计算部件40与第二系统的限流设置部件202通信。温差计算部件40降低电流限制值Id2**、Iq2**并且控制逆变器602的输出限制值。
如上文所描述的，两个逆变器601、602被配置为在衬底70上具有转换元件布置、在衬底上的布线图、热辐射电阻等，其在两个逆变器中可以等同。因此，在使用时产生的热可以基本上相等。当系统到系统的温差ΔTs等于或大于温差阈值ΔTx时，该状态可以对应于从所期望的状态偏离的状态。因此，在本实施例的温差监视处理中，通过从相对的观点判定温度异常来检测异常。
下面将参照图7的流程图解释由温差计算部件40执行的温度传感器异常检测处理。当该装置被多次通电时执行温度传感器异常检测处理。在本实施例中，温度传感器异常检测处理在多次点火装置启动时被执行。
在S20中点火装置被启动时，在S21中温差计算部件40获取第一温度传感器41的传感器值Ts1以及第二温度传感器42的传感器值Ts2。
在S22中，温差计算部件40计算系统到系统的温差ΔTs并与初始温差阈值ΔTy比较。顺便提及，在温差监视处理中初始温差阈值ΔTy可能与温差阈值ΔTx相同，或者与温差阈值ΔTx不同。
当系统到系统的温差ΔTs等于或大于初始温差阈值ΔTy(S22：是)时，在S23中计数器(未示出)增加(也就是说，1被加到计数器的计数值)。当计数值没有达到N次时(S24：否)，其是预定次数，在S26中点火装置关闭时保持计数值。在S22中的判定在下次点火装置启动时再次被执行。以这样的方式，当计数值达到N次(S24:是)时，处理移动到S25。在S25中判定温度传感器41、42中的一个是异常的。
也就是说，当点火装置被关闭时，并且已经经过了一定量时段，认为电动机控制装置10完全被冷却。因此，当下次点火装置被启动时，假定第一温度传感器41的传感器值Ts1和第二温度传感器42的传感器值Ts2变得几乎相互等同。但是当在多次点火装置启动期间系统到系统的温差ΔTs等于或大于初始温差阈值ΔTy时，可以认为温度传感器41、42中的一个是异常的。
在S24的判定中的预定次数或所需要的连续性程度可以被任意地设定。例如，当在S22中判定为否发生一次时计数值可以被重置。
当判定温度传感器41、42中的一个异常时，可以假设用警报灯等通知操作者，并且督促其早找经销商等来交换部件。
下面将解释根据本实施例的电动机控制装置10的技术效果。在解释中，假定第一温度传感器41的传感器值Ts1高于第二温度传感器42的传感器值Ts2。
(1)传统上，判定第一温度传感器41的传感器值Ts1和第二温度传感器42的传感器值Ts2中的每个超出各自的预定温度阈值的温度异常。该判定方式对应于绝对的观点。因此，只要传感器值Ts1、Ts2处在距温度阈值的可允许的温度范围内，可能不会检测到从所需状态稍微偏离的轻微异常。
相反，根据本公开，由于温度异常是基于系统到系统的温差ΔTs被判定的，能够广泛地检测可能不导致元件损坏的轻微异常。该判定方式可以被称作相对的观点。
例如，假定在图4中所描述的热辐射凝胶74的应用状态在电动机控装置10的制造时具有变化。具体地，假定在其中一个系统中(例如，第二系统)，热辐射凝胶74被适当地应用，并且从转换元件62的底面Sb到散热器75足够地确保了热辐射，并且假定在另一个系统中(例如，第一系统)，热辐射凝胶74不足，并且从转换元件61的底面Sb到散热器75的热辐射不充足。在这样的情况下，第一系统的转换元件61可以通过衬底70从安装表面Sm辐射热，而且转换元件61可能不立即导致故障。然而，转换元件61总是被用在与第二系统的转换元件62相比较差的状态，且因此在系统之间的初始性能和耐久度性能可能是不同的。该情况可能不合乎期望。
通常可能不检测这种温度异常。相反，根据本公开的电动机控制装置能够检测这种温度异常。例如，可以通过在制造阶段的检查过程中监视系统到系统温差ΔTs来生产和装运具有系统之间的小差异的高质量产品。在另一种情况中，假定电动机控制装置被安装到车辆，在焊料73或热辐射凝胶74中的随时间退化或裂缝可能发生，并且在任一系统中会降低热辐射性能。在这样的情况下，由于根据本实施例可以在早期阶段检测到系统之间的热辐射的失衡，可以预先防止元件的故障。
(2)当系统到系统的温差ΔTs等于或大于温差阈值ΔTx时，温差计算部件40与第一系统的限流设置部件201通信(第一系统的检测温度高于第二系统的检测温度)，并降低电流限制值Id1**、Iq1**。当每个传感器值Ts1、Ts2绝对地处在可允许温度范围内时，不需要完全停止第一系统的逆变器601的驱动。
然后，根据情况，电流限制值Id1**、Iq1**可能被降低，并且在限制逆变器601的驱动的同时逆变器601可以继续驱动。相应地，例如，在应用到电动力转向设备1的电动机控制装置10中，通过部分地使用两个系统之一的输出，可以防止两个系统的总输出被极端地降低，并且对操作者的转向特性的影响被降低。此外，与当只有正常系统被驱动时的情况相比，可以防止过多负载被施加到正常的系统(两个系统中的另一个)。
(3)在上述部分(2)中电流限制值Id1**、Iq1**被降低的程度可以被适当地设置。例如，在通过仅驱动正常系统获得充足的输出且没有过多的负载被施加到正常系统的情况下，电流限制值Id1**、Iq1**可以被最小化至零，并且逆变器601的驱动可以被停止。因此，由于可以在逆变器601的驱动被限制或被停止时的两种情况中应用相同的逻辑“降低电流限制值”，控制可以被简化。
(4)在本实施例中，当温度传感器异常检测处理在多次点火装置启动期间被执行，并且判定系统到系统的温差ΔTs等于或大于初始温差阈值ΔTy的次数达到预定次数时，判定第一温度传感器41或第二温度传感器42可能是异常。相应地，温度传感器41、42的异常可以早被发现，并且可以预先防止源自温度传感器41、42的异常的错误检测。
(第二实施例)
下面将参照图8的流程图和图9的模式表描述本公开的第二实施例。第二实施例关于电路配置(参照图1和图5)具有基本上相同的配置。第二实施例执行从在第一实施例中的温差监视处理(参照图6)进一步被应用的处理。
在图8的S31中，温差计算部件40获取第一温度传感器41的传感器值Ts1，以及第二温度传感器42的传感器值Ts2。最初，传感器值Ts1、Ts2与温度阈值Tz比较。温度阈值Tz被设置成温度值，其被认为在逆变器601、602中的转换元件的热量产生绝对地代表异常。也就是说，当两个系统之一的传感器值等于或大于温度阈值Tz时，从故障保护的角度而言两个系统中的该一个系统被要求立即停止逆变器的驱动。
图9描述了当假定第一温度传感器41的传感器值Ts1高于第二温度传感器42的传感器值Ts2时，在每个温度模式中的逆变器的驱动适当性判定。在列“判定(DET)”中，圆圈代表系统的逆变器继续驱动，并且十字代表系统的逆变器停止驱动。
在图8中，当传感器值Ts1、Ts2等于或大于温度阈值Tz(S32：是)时，在S39中两个系统的逆变器601、602的驱动被停止。当S32对应于否，并且传感器值Ts1等于或大于温度阈值Tz(S33：是)时，在S37中第一系统的逆变器601的驱动被停止。当S32对应于否，并且传感器值TS2等于或大于温度阈值Tz(S34：是)时，在S38中第二系统的逆变器602的驱动被停止。
顺便提及，在目前为止的步骤中，不考虑系统到系统的温差ΔTs。
当两个传感器值Ts1、Ts2都小于温度阈值Tz(S34：否)时，在S35和S36中基于与在第一实施例的图6中的处理相似的系统到系统的温差ΔTs，判定温度异常。也就是说，当系统到系统的温差ΔTs等于或大于温差阈值ΔTx时，具有更高的传感器值的系统的逆变器的驱动被停止(S37、S38)。
可选地，与第一实施例相似，当S35或S36对应于“是”时，电流限制值可以被降低并且逆变器可以继续驱动，而不是停止具有更高的传感器值的系统的逆变器的驱动。
除了第一实施例的效果以外，第二实施例可以从故障保护的角度对绝对温度异常预先防止元件被损坏。
(另一实施例)
根据本实施例，当任一系统的逆变器601、602的驱动被停止时，控制器651、652使限流设置部件201、202的电流限制值为零。可选地，控制器可以关闭到转换元件的栅极的驱动信号，或者可以拦截电源继电器。
根据本实施例的双系统电动机控制装置包括逆变器601、602，在其中每系统通过六个切换元件形成桥接作为电力逆变器电路。双系统电动机控制将电池51的直流电力转换成为三相交流(AC)电力，并且驱动三相无刷电动机80。可选地，根据本公开的双系统电动机控制装置可以包括其中每系统由四个切换元件形成桥接的H桥电路，并且可以用刷驱动直流电动机。
电动机控制装置10的具体配置不限于本实施例的配置。例如，转换元件可以是除了MOSFET、IGBT等之外的其他种类的场效应晶体管。可以没有如在电源继电器部件551、552中所描述的与反向连接对应的任何电源继电器。
应注意，在本实施例中，没有特别提到由双系统逆变器601、602输出的三相交流电力的相位差。在图5的框图中，从旋转角度传感器85反馈到控制器651、652的两个系统的电角度被表示为“θ”。然而，例如，与在对应于US2013/0033210A1的JP-A-2013-34280中所描述的双系统电动机控制装置相似地，交流电源的两个系统的相位可以以30度相互变换。
根据本公开的电动机控制装置不限于在电动力转向设备中使用的电动机。电动机控制装置可以被应用到使用任何种类电动机的各种应用。此外，根据本公开的电动机控制装置的使用不限于生成扭矩，并且该电动机控制装置可以被用作产生再生电力的发电机的控制装置。因此，根据应用电动机控制装置的设备，在温度传感器异常检测处理(参照图7)中的步骤“点火装置启动”可以被替换为诸如“打开电源”的操作。
应注意，本公开不限于上述实施例。本公开可以在不脱离本公开的范围的情况下以各种形式来实现。
根据本发明的一个方面，电动机控制装置控制具有两对绕组集的电动机的驱动。该控制装置具有对应于两对绕组集设置的电力逆变器电路，两个电力逆变器电路对绕组集供电，并且两个电力逆变器电路具有相互等同的规格和相互等同的电性能。该控制装置具有检测在第一系统中的电力逆变器电路的温度的第一温度传感器、检测第二系统的电力逆变器电路的温度的第二温度传感器、电流命令值计算部件、用于每个系统的控制器以及温差计算部件。
电流命令值计算部件计算提供到电动机的电流命令值。
用于每个系统的控制器具有限流设置部件，该限流设置部件设定被用作电流命令值的上限的电流限制值，并且该控制器通过电流反馈控制来控制到电力逆变器电路的输出。
温差计算部件获取第一温度传感器和第二温度传感器的检测温度，并计算系统到系统的温差，该系统到系统的温差对应于第一温度传感器的检测温度与第二温度传感器的检测温度的差的绝对值。
当系统到系统的温差等于或大于预定的温差阈值时，控制器停止具有较高检测温度的一个系统的电力逆变器电路的驱动，或者降低这一个系统的电力逆变器电路的电流限制值。
也就是说，根据本公开的一个方面，提供了一种电动机控制装置，其控制具有两对绕组集的电动机的驱动。该电动机控制装置包括计算提供到电动机的电流命令值的电流命令值计算部件、第一系统、第二系统、以及获取第一检测温度和第二检测温度并计算系统到系统的温差的温差计算部件。第一系统包括提供到电动机控制装置的第一电力逆变器电路，其对应于两对绕组集中的一对并对两对绕组集中的该对供电，以及第一温度传感器，其检测第一电力逆变器电路的第一检测温度，设定电流限制值的第一限流设置部件，该电流限制值为电流命令值的上限，和第一控制器，其通过对第一系统的电流反馈控制来控制到第一电力逆变器电路的输出。第二系统包括提供到电动机控制装置的第二电力逆变器电路，其对应于两对绕组集中的另一对并对两对绕组集中的该另一对供电，其中第一电力逆变器电路与第二电力逆变器电路具有等同的规格和等同的电性能，第二温度传感器，其检测第二电力逆变器电路的第二检测温度，设定电流限制值的第二限流设置部件，该电流限制值为电流命令值的上限，以及第二控制器，其通过对第二系统的电流反馈控制来控制到第二电力逆变器电路的输出。系统到系统的温差被定义为第一检测温度与第二检测温度的差的绝对值。当系统到系统的温差等于或大于预定温差阈值时，第一控制器和第二控制器之一停止第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的一个的驱动，或者降低第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的该一个的电流限制值。第一电力逆变器电路和第二电力逆变器电路中的该一个被包含在第一系统和第二系统中的一个中，该一个系统具有高于第一系统和第二系统中的另一系统的检测温度。
根据本公开，由于从相对的观点基于系统到系统的温差判定温度异常，能够检测绝对地超出温度阈值的异常，而且此外能够广泛地检测可能不导致部件损坏的轻微异常。
此外，在那种程度上的轻微异常中，具有比其他系统更高的检测温度的系统的电力逆变器电路的驱动可能不需要完全停止。因此，控制器可以根据状态降低电流限制值，以使得电力逆变器电路可以在被限制的同时持续地驱动。相应地，能够防止两个系统的总输出被极端地降低，或者能防止过多负载被施加到正常的系统。
此外，在电动机控制装置被通电之后，温差计算部件可以获取第一温度传感器和第二温度传感器的初始检测温度。当在多次通电期间确定系统到系统的温差等于或大于预定初始温差阈值的次数达到预定次数时，第一温度传感器或第二温度传感器可能被判定具有异常。
相应地，温度传感器的异常可以早被发现，并且能预先防止源自温度传感器的异常的错误检测。
此外，能够基于绝对温度阈值将本公开与温度异常判定结合。也就是说，当由温差计算部件所获取的第一温度传感器或第二温度传感器的检测温度等于或大于预定温度阈值时，控制器可以停止电力逆变器电路的驱动，其中该检测温度等于或大于预定温度阈值。相应地，可以从故障保护的角度预先防止元件被损坏。
尽管已经参照其实施例描述了本公开，应理解本公开不限于所述实施例和构造。本公开旨在涵盖各种修改和等同的设置。此外，尽管有各种组合和配置，包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和配置也在本公开的精神和范围内。

Claims (3)

1.一种电动机控制装置，其控制具有两对绕组集(801,802)的电动机(80)的驱动，所述电动机控制装置包括：
电流命令值计算部件(15)，其计算提供到所述电动机(80)的电流命令值；
第一系统，其包括：
设置到所述电动机控制装置的第一电力逆变器电路(601)，其对应于两对绕组集(801,802)中的一对，并且对所述两对绕组集(801,802)中的所述一对供电，
第一温度传感器(41)，其检测所述第一电力逆变器电路(601)的第一检测温度(Ts1)，
设定电流限制值的第一限流设置部件(201)，所述电流限制值为所述电流命令值的上限，以及
第一控制器(651)，其通过对所述第一系统的电流反馈控制来控制到所述第一电力逆变器电路(601)的输出；
第二系统，其包括：
设置到所述电动机控制装置的第二电力逆变器电路(602)，其对应于两对绕组集(801,802)中的另一对，并且对所述的两对绕组集(801,802)中的所述另一对供电，其中所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)具有等同的规格和等同的电性能，
第二温度传感器(42)，其检测所述第二电力逆变器电路(602)的第二检测温度(Ts2)，
设定电流限制值的第二限流设置部件(202)，所述电流限制值为所述电流命令值的上限，以及
第二控制器(652)，其通过对所述第二系统的电流反馈控制来控制到所述第二电力逆变器电路(602)的输出；以及
温差计算部件(40)，其获取所述第一检测温度(Ts1)和所述第二检测温度(Ts2)来计算系统到系统的温差(ΔTs)，其中
所述系统到系统的温差(ΔTs)被定义为第一检测温度(Ts1)与第二检测温度(Ts2)的差的绝对值，
当所述系统到系统的温差(ΔTs)等于或大于预定温差阈值(ΔTx)时，所述第一控制器(651)和所述第二控制器(652)之一停止所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的一个的驱动，或者降低所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的所述一个的所述电流限制值，并且
所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的所述一个包括在所述第一系统和所述第二系统的一个系统中，该一个系统具有高于所述第一系统和所述第二系统中的另一系统的检测温度，
其中，在所述电动机控制装置通电之后，所述温差计算部件(40)获取所述第一温度传感器(41)的所述第一检测温度(Ts1)和所述第二温度传感器(42)的所述第二检测温度(Ts2)，并且
在多次对所述电动机控制装置通电的过程中确定所述系统到系统的温差(ΔTs)等于或大于预定初始温差阈值(ΔTy)的总次数达到预定次数时，所述温差计算部件(40)判定所述第一温度传感器(41)或所述第二温度传感器(42)具有异常。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中
当所述系统到系统的温差(ΔTs)等于或大于预定温差阈值(ΔTx)时，所述第一控制器(651)和第二控制器(652)之一将所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的所述一个的电流限制值设置成零，并且停止所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的所述一个的驱动，并且
所述第一电力逆变器电路(601)和所述第二电力逆变器电路(602)中的所述一个对应于所述第一系统和所述第二系统中的所述一个，该所述一个系统具有高于所述第一系统和所述第二系统中的另一系统的检测温度。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中
当由所述温差计算部件(40)获取的所述第一检测温度(Ts1)等于或大于预定温度阈值(Tz)时，所述第一控制器(651)停止包括在所述第一系统中的所述第一电力逆变器电路(601)的驱动，并且
当由所述温差计算部件(40)获取的所述第二检测温度(Ts2)等于或大于预定温度阈值(Tz)时，所述第二控制器(652)停止包括在所述第二系统中的所述第二电力逆变器电路(602)的驱动。
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