CN106031021B - 电动机的驱动控制装置及驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及驱动具有多个对应于多个相的绕组组的电动机的驱动控制装置及驱动控制方法。在本发明的驱动控制装置及驱动控制方法中，在发生了绕组的电位为电源电位或接地电位的通电异常时，将发生了通电异常的通电系统的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件的至少一方控制为导通状态，以使各相间的阻抗变小。而且，检测在发生了通电异常的通电系统中发生的制动转矩，基于检测的制动转矩，控制没有发生通电异常的通电系统的输出。

Description

电动机的驱动控制装置及驱动控制方法
技术领域
本发明涉及驱动具有多个对应于多个相的绕组组的电动机的驱动控制装置及驱动控制方法。
背景技术
在专利文献1中，公开了在第1逆变器单元或第2逆变器单元的任意一个的系统中发生了短路故障的情况下，使出现故障的系统的全部MOS为截止状态，停止出现故障的系统的电机的驱动，控制未出现故障的系统的MOS，以抵消在故障的系统中产生的制动转矩、或降低对电机的驱动的影响的多相旋转机的控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-078230号公报
发明内容
发明要解决的问题
可是，若使故障的通电系统的开关元件全部为截止，则从短路的开关元件的相向其它相流动的制动电流在开关元件的寄生二极管的方向上流动，从其它相向短路的开关元件的相流动的电流在被控制为截止的开关元件的寄生二极管中电流被切断。
因此，制动电流的波形成为半波波形，存在难以高精度地控制没有故障的正常的通电系统，以抵消制动转矩的问题。
本发明鉴于上述问题而完成，目的在于提供将相当于发生了通电异常的通电系统的制动转矩，在没有发生通电异常的通电系统的控制下容易进行补偿的电动机的驱动控制装置及驱动控制方法。
解决问题的方案
为此，本发明的电动机的驱动控制装置，是包括多个由分别对应于多个相的绕组和对所述多个相的每个相配置的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成的通电系统的电动机的驱动控制装置，它包括：第1控制单元，将发生了所述绕组的电位为电源电位或接地电位的通电异常的通电系统的所述高电位侧开关元件和所述低电位侧开关元件的至少一方控制为导通，以使相间的阻抗变小；以及第2控制单元，基于在发生了所述通电异常的通电系统中发生的转矩，控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出。
此外，本发明的电动机的驱动控制方法，是包括多个由分别对应于多个相的绕组和对所述多个相的每个相配置的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成的通电系统的电动机的驱动控制方法，它包括以下步骤：检测所述绕组的电位为电源电位或接地电位的通电异常的发生的步骤；将发生了所述通电异常的通电系统的所述高电位侧开关元件和所述低电位侧开关元件的至少一方控制为导通，以使相间的阻抗变小的步骤；以及基于在发生了所述通电异常的通电系统中发生的转矩，控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出的步骤。
发明的效果
根据上述发明，通过在发生了通电异常的通电系统中持续地发生制动电流，能够高精度地求制动电流、换句话说能够高精度地求制动转矩的大小，能够高精度并且容易地进行没有发生通电异常的通电系统的输出控制。
附图说明
图1是本发明的实施方式中适用电动机的驱动控制装置以及驱动控制方法的电动动力转向装置的概略结构图。
图2是本发明的实施方式中的驱动控制装置的电路结构图。
图3是本发明的实施方式中的驱动控制装置的功能框图。
图4是表示本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的处理的流程的流程图。
图5是表示本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的半导体开关元件的控制模式的一例的图。
图6是用于说明在本发明的实施方式中高电位侧半导体开关元件的一个元件中发生了短路故障的状态下将全部的半导体开关元件进行截止控制时的电流的流动的图。
图7是表示本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的半导体开关元件的控制模式的一例图。
图8是表示本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的半导体开关元件的控制模式的一例的图。
图9是用于说明本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的各通电系统的目标辅助转矩的设定例子的图。
图10是用于说明本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的各通电系统的目标辅助转矩的设定例子的图。
图11是用于说明本发明的实施方式中的通电异常的发生状态中的各通电系统的目标辅助转矩的设定例子的图。
图12是表示本发明的实施方式中的电流检测器的配置例子的驱动控制装置的电路结构图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。
图1表示适用本发明的电动机的驱动控制装置及驱动控制方法的车辆用的电动动力转向装置的一例。
图1所示的电动动力转向装置100被配备在车辆200中，是通过电动机130发生转向助力的装置。
电动动力转向装置100包括转向轮110、转向转矩传感器120、电动机130、电子控制单元150、将电动机130的旋转减速并传递到转向轴(小齿轮轴)170的减速机160等而构成。
转向转矩传感器120及减速机160被设置在内包转向轴170的转向柱180内。
在转向轴170的前端设置小齿轮171，若该小齿轮171旋转，则齿条172在车辆200的行进方向左右地水平移动。在齿条172的两端分别设置车轮201的转向机构202，通过齿条172水平移动，车轮201的方向被改变。
转向转矩传感器120检测通过车辆的驾驶员进行转向操作而在转向轴170上发生的转向转矩，将检测出的转向转矩的信号ST输出到电子控制单元150。
对电动动力转向装置100进行驱动控制的控制装置即电子控制单元150，包括微计算机、用于电动机130的驱动的逆变器、逆变器的驱动电路等，输入转向转矩信号ST和车速传感器190输出的车速的信号VSP等用于确定转向助力的状态量的信息。
而且，电子控制单元150基于转向转矩信号ST、车速信号VSP等的车辆的运行状态，控制对电动机130的通电，并且控制电动机130的发生转矩，即，控制转向助力。
再有，能够将逆变器、或逆变器及驱动电路作为单体设置在电子控制单元150的外部，该情况下，通过电子控制单元150和外部的逆变器、或电子控制单元150和外部的逆变器及驱动电路构成驱动电机130的驱动控制装置。
图2表示电子控制单元150及电动机130的电路结构。
电动机130是具有由星形连接的三相绕组UA、VA、WA组成的第1绕组组2A、由同样星形连接的三相绕组UB、VB、WB组成的第2绕组组2B的3相同步电动机，在第1绕组组2A及第2绕组组2B中三相绕组U、V、W彼此连接的点形成中性点。
第1绕组组2A及第2绕组组2B被设置在未图示的圆筒状的定子中，在该定子的中央部形成的空间中可旋转地配有永磁转子201，第1绕组组2A和第2绕组组2B共用磁路。
而且，第1绕组组2A与第1逆变器1A直接连接，第2绕组组2B与第2逆变器1B直接连接，对第1绕组组2A从第1逆变器1A供给电力，对第2绕组组2B从第2逆变器1B供给电力。
第1逆变器1A由包括了分别驱动第1绕组组2A的U相线圈UA、V相线圈VA及W相线圈WA的3组半导体开关UHA、ULA、VHA、VLA、WHA、WLA的3相电桥电路组成。
此外，第2逆变器1B由包括了分别驱动第2绕组组2B的U相线圈UB、V相线圈VB及W相线圈WB的3组半导体开关UHB、ULB、VHB、VLB、WHB、WLB的3相电桥电路组成。
在本实施方式中，作为构成第1逆变器1A及第2逆变器1B的半导体开关，使用N沟道型MOSFET。
在第1逆变器1A及第2逆变器1B中，半导体开关UH、UL在电源VB和接地点之间漏极-源极间被串联连接，在半导体开关UH和半导体开关UL的连接点上，换句话说，在逆变器的输出点上连接U相线圈U。
此外，在第1逆变器1A及第2逆变器1B中，半导体开关VH、VL在电源VB和接地点之间漏极-源极间被串联连接，在半导体开关VH和半导体开关VL的连接点上连接V相线圈V。
此外，在第1逆变器1A及第2逆变器1B中，半导体开关WH、WL在电源VB和接地点之间漏极-源极间被串联连接，在半导体开关WH和半导体开关WL的连接点上连接W相线圈W。
而且，在第1逆变器1A及第2逆变器1B中，在低电位侧的各半导体开关UL、VL、WL的源极和接地点之间，连接检测电动机130的驱动电流的电流检测器301A、301B。
电流检测器301A，301B的输出被输入到包括CPU、ROM、RAM及输入输出电路等的微计算机302。
第1驱动电路303A是驱动构成第1逆变器1A的半导体开关的电路，包括分别驱动第1逆变器1A中的高电位侧开关元件即半导体开关VHA、UHA、WHA的3个高电位侧驱动器、以及分别驱动第1逆变器1A中的低电位侧开关元件即半导体开关VLA、ULA、WLA的3个低电位侧驱动器。
再有，高电位侧开关元件可以称为上游侧驱动元件或上臂，低电位侧开关元件可以称为下游侧驱动元件或下臂。
此外，第2驱动电路303B是驱动构成第2逆变器1B的半导体开关的电路，包括分别驱动第2逆变器1B中的高电位侧开关元件即半导体开关VHB、UHB、WHB的3个高电位侧驱动器、以及分别驱动第2逆变器1B中的低电位侧开关元件即半导体开关VLB、ULB、WLB的3个低电位侧驱动器。
然后，第1驱动电路303A及第2驱动电路303B根据来自微计算机302的指令信号，通过PWM(Pulse Width Modulation；脉宽调制)来控制构成逆变器1A、1B的各半导体开关。
如上述，第1逆变器1A及第2逆变器1B是由对每3相配置的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成的通电系统，本实施方式的电子控制单元150包括第1逆变器1A的第1通电系统和第2逆变器1B的第2通电系统的两个通电系统。
此外，在电源VB和第1逆变器1A之间，设置用于切断对第1逆变器1A的电源供给的电源继电器304A，在电源VB和第2逆变器1B之间，设置用于切断对第2逆变器1B的电源供给的电源继电器304B。
在本实施方式中，电源继电器304A及电源继电器304B由N沟道型MOSFET等的半导体开关构成，构成电源继电器304A、304B的半导体开关由驱动电路305A、305B驱动。
再有，作为电源继电器304A、304B，可以使用将接点物理移动地进行开闭的电磁继电器。
驱动电路305A、305B根据来自微计算机302的指令信号，驱动构成电源继电器304A、304B的半导体开关。即，微计算机302能够分别独立地切断对第1逆变器1A的电源供给和对第2逆变器1B的电源供给。
此外，为了抑制对逆变器1A、1B供给的电源电压的变动，设置将电源继电器304A、304B与逆变器1A、1B之间的电源线路和接地点连接的电容器306A、306B。
此外，设置分别检测各绕组2A、2B的各绕组端电压的电压监视电路307A、307B，电压监视电路307A、307B将各绕组2A、2B的各绕组端电压的检测信号输出到微计算机302。而且，为了固定逆变器1A、1B的开关元件被全部截止时的各绕组端的电位，设置用于将各绕组2A、2B的U相UA、UB上拉的上拉电阻RA、RB。
角度传感器308检测转子201的角度，将角度数据的信号输出到微计算机302。
图3是表示微计算机302中的逆变器1A、1B的控制功能的功能框图。
目标辅助转矩运算单元6基于转向转矩传感器120检测到驾驶员对方向盘施加的转向力的结果或车速等的转向条件，运算目标辅助转矩，即，电动机130的输出转矩的目标值。
角度运算部10输入角度传感器308的信号，运算电动机130的转子201的角度。
电机旋转运算单元5基于角度运算部10运算出的转子201的角度的信息，运算电动机130的转速(rpm)，将电机转速的信号输出到目标电流值运算单元3及输出电压运算单元4。
目标电流值运算单元3输入目标辅助转矩的数据及电动机130的转速的数据，基于这些数据，运算并输出电动机130的d轴电流指令值Id *及q轴电流指令值Iq *、即，电机电流的目标值。
输出电压运算单元4输入从目标电流值运算单元3输出的d轴电流指令值Id *、q轴电流指令值Iq *、以及由实际电流运算单元11运算出的d轴实际电流值Id、q轴实际电流值Iq，而且，输入电动机130的转速的数据。
而且，输出电压运算单元4运算并输出第1逆变器1A的d轴电压指令值Vd1、q轴电压指令值Vq1、以及第2逆变器1B的d轴电压指令值Vd2、q轴电压指令值Vq2。
实际电流运算单元11输入电流检测器301A、301B的输出信号，运算d轴实际电流值Id及q轴实际电流值Iq，即，实际电机电流并输出到输出电压运算单元4。
输出电压运算单元4输出的d轴电压指令值Vd1、q轴电压指令值Vq1被输入到第1输出占空比(duty)运算单元7A。
第1输出占空比运算单元7A基于d轴电压指令值Vd1、q轴电压指令值Vq1、以及第1逆变器1A的电源电压，运算并输出第1逆变器1A的PWM控制中的d轴占空比Dutyd1及q轴占空比Dutyq1。
此外，输出电压运算单元4输出的d轴电压指令值Vd2及q轴电压指令值Vq2被输入到第2输出占空比运算单元7B。
第2输出占空比运算单元7B基于d轴电压指令值Vd2、q轴电压指令值Vq2、以及第2逆变器1B的电源电压，运算并输出第2逆变器1B的PWM控制中的d轴占空比Dutyd2及q轴占空比Dutyq2。
从第1输出占空比运算单元7A输出的d轴占空比Dutyd1、q轴占空比Dutyq1、进而电动机130的转子角度的信息被输入到第1二相三相转换单元8A，第1二相三相转换单元8A基于它们运算并输出第1绕组组2A的3相各自的占空比指令值DutyU1、DutyV1、DutyW1。
此外，从第2输出占空比运算单元7B输出的d轴占空比Dutyd2、q轴占空比Dutyq2、进而电动机130的转子角度的信息被输入到第2二相三相转换单元8B，第2二相三相转换单元8B基于它们运算并输出第2绕组组2B的3相各自的占空比指令值DutyU2、DutyV2、DutyW2。
从第1二相三相转换单元8A输出的占空比指令值DutyU1、DutyV1、DutyW1被输入到第1静寂时间补偿单元9A，第1静寂时间补偿单元9A运算实施了静寂时间补偿的占空比指令值DutyU1、DutyV1、DutyW1并输出到逆变器1A。
此外，从第2二相三相转换单元8B输出的占空比指令值DutyU2、DutyV2、DutyW2被输入到第2静寂时间补偿单元9B，第2静寂时间补偿单元9B运算实施了静寂时间补偿的占空比指令值DutyU2、DutyV2、DutyW2并输出到逆变器1B。
静寂时间补偿是，为了逆变器1A、1B的上下臂不短路，在使比较三角波和指令值所得的结果即PWM信号的上升沿延迟相当于静寂时间而生成栅极信号的PWM控制中，用于抑制静寂时间电压造成的电压降等的处理。
此外，目标辅助转矩运算单元6具有在2个通电系统之中停止对发生了通电异常的通电系统的PWM产生的开关动作的功能。而且，此外，目标辅助转矩运算单元6具有计算在发生了通电异常的通电系统中、换句话说在停止了PWM产生的开关动作的系统中发生的制动转矩，根据制动转矩变更没有发生通电异常的通电系统的目标辅助转矩的功能。
通电系统中的通电异常是绕组的电位为电源电位或为接地电位的故障，具体地说，是构成逆变器1A、1B的高电位侧开关元件或低电位侧开关元件的短路、各相的驱动线路的接地故障、各相的驱动线路的电源故障等的故障。
这里，电源故障是作为高电位侧的电源电位和驱动线路之间的短路，接地故障是作为低电位侧的接地电位和驱动线路之间的短路。而且，高电位侧开关元件的短路及驱动线路的电源故障是绕组的电位为电源电位的通电异常，低电位侧开关元件的短路及驱动线路的接地故障是绕组的电位为接地电位的通电异常。
此外，驱动线路是从逆变器1A、1B的输出端至绕组之间的电力供给线路。
对每个通电系统，微计算机302例如基于构成逆变器的开关元件的控制状态和由传感器检测的各绕组端电压和/或驱动电流，进行通电异常的诊断。
例如，如以下那样，微计算机302对每个通电系统诊断有无通电异常。
微计算机302基于使电源继电器304A、304B导通，将构成逆变器1A、1B的开关元件控制为全部截止的状态下的各绕组端电压，诊断有无高电位侧开关元件或低电位侧开关元件的短路故障，此外，基于使电源继电器304A、304B截止的状态下的各绕组端电压，诊断有无电源故障、接地故障。
此外，微计算机302基于使开关元件通过PWM进行开关动作的状态下的驱动电流，能够诊断有无开关元件的短路故障。
然后，微计算机302根据规定的模式将诊断出发生通电异常的构成通电系统的逆变器的开关元件实施固定为导通或截止的控制，停止发生了通电异常侧的逆变器的开关动作。
另一方面，微计算机302继续进行未发生通电异常的正常侧的逆变器的PWM的开关动作，而且，对正常侧的逆变器的开关元件变更目标辅助转矩运算单元6中的目标辅助转矩的运算，以降低发生了故障的通电系统造成的对电机驱动的影响，详细地说，以抵消在通电异常侧的绕组中发生的制动转矩。
然后，目标辅助转矩运算单元6根据每个通电系统的有无通电异常，运算目标辅助转矩，将运算的目标辅助转矩的信号输出到目标电流值运算单元3，同时根据有无通电异常确定作为基于目标辅助转矩的PWM控制的对象的通电系统，将指示作为控制对象的通电系统的信号输出到目标电流值运算单元3。
根据图4的流程图，详细地说明电子控制单元150实施的、基于各个通电系统中的通电异常的诊断结果的各通电系统的控制的流程。
图4的流程图所示的例程，由电子控制单元150通过每规定时间的中断处理来执行。
首先，在步骤S501中，电子控制单元150从转向转矩传感器120检测出的转向转矩和车速的信息等中，运算目标辅助转矩的综合值。
目标辅助转矩的综合值表示在第1通电系统的第1绕组组2A的通电控制中发生的电机转矩的目标值和在第2通电系统的第2绕组组2B的通电控制中发生的电机转矩的目标值的总和。
在下一步骤S502中，电子控制单元150判定对第1通电系统是否诊断为没有发生通电异常的状态，即，是否诊断为在第1通电系统中没有开关元件的短路、驱动线路的接地故障、驱动线路的电源故障，第1通电系统为正常。
再有，可以将第1通电系统称为第1通道(channel)ch1，将第2通电系统称为第2通道ch2。
若判定为第1通电系统为正常，则电子控制单元150进而进至步骤S503，判定对第2通电系统是否诊断为没有发生故障的状态、即，是否诊断为在第2通电系统中没有开关元件的短路、驱动线路的接地故障、驱动线路的电源故障，第2通电系统为正常。
然后，在第1通电系统及第2通电系统都为正常的情况下，电子控制单元150进至步骤S504，将各通电系统中的目标辅助转矩分别设定为目标辅助转矩综合值的一半。
即，设定各通电系统中的目标辅助转矩，以在第1通电系统的第1绕组组2A的通电控制中发生综合值的一半的辅助转矩，在第2通电系统的第2绕组组2B的通电控制中发生综合值的一半的辅助转矩。
换句话说、电子控制单元150在第1通电系统及第2通电系统都为正常的情况下，使第1逆变器1A的输出和第2逆变器1B的输出相等，将各逆变器的输出比率分别设定为50％。
然后，电子控制单元150进至步骤S505，基于各通电系统中的目标辅助转矩对构成第1通电系统的逆变器1A及第2通电系统的1B的半导体开关的导通/截止进行PWM控制。
另一方面，电子控制单元150在步骤S502中若对第1通电系统判定为被诊断发生故障，则进至步骤S506。
在步骤S506中，电子控制单元150判定第2通电系统是否为正常，在第1通电系统中发生通电异常并且第2通电系统为正常的情况下，进至步骤S507。
在步骤S507中，电子控制单元150将发生了故障的第1通电系统的第1逆变器1A的各开关元件，以对应于故障状态的模式控制为导通或截止。
再有，开关元件的导通状态是占空比为100％的状态，开关元件的截止状态是占空比为0％的状态。
即，电子控制单元150不是将发生了故障的通电系统的逆变器的各开关元件控制为全部截止，而是将高电位侧开关元件和低电位侧开关元件的至少一方控制为导通，以使相间的阻抗变小。
而且，电子控制单元150根据故障状态选择将高电位侧开关元件控制为导通、或将低电位侧开关元件控制为导通、或使高电位侧开关元件及低电位侧开关元件同时导通。
图5表示步骤S507中的第1逆变器1A的各开关元件的导通/截止控制模式的一例。
再有，图5的控制模式都被共同地用于第1逆变器1A和第2逆变器1B，如后述那样，在第1通电系统为正常而在第2通电系统中发生了故障时，被作为控制第2逆变器1B的开关元件的模式使用。
如图5所示，故障状态被分为逆变器的高电位侧开关元件的短路故障、逆变器的低电位侧开关元件的短路故障、相驱动线路的电源故障、相驱动线路的接地故障的4状况的情况，对于这样的4种类的故障，设定使高电位侧开关元件和低电位侧开关元件的至少一方为导通的模式。
此外，在图5所示的例子中，在逆变器的高电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，选择将高电位侧开关元件的全部控制为截止，另一方面，将低电位侧开关元件的全部控制为导通的模式。
此外，只要是在逆变器的低电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况、在相驱动线路的任意一个中发生电源故障的情况、在相驱动线路的任意一个中发生接地故障的情况的其中之一，则选择将高电位侧开关元件的全部控制为导通、另一方面将低电位侧开关元件的全部控制为截止的模式。
再有，切断对发生了故障的第1通电系统的第1逆变器1A的电源供给的电源继电器304A，在发生高电位侧开关元件的短路故障、逆变器的低电位侧开关元件的短路故障、相驱动线路的接地故障的其中一个故障的情况下控制为截止，但在发生相驱动线路的电源故障的情况下，电源继电器304A可以控制为导通或截止的其中一个。
即，在图5中电源继电器的栏中记载的“操作为ON(导通)或OFF(截止)”，表示电子控制单元150还能够将电源继电器304A控制为导通或截止的其中一个。
因此，除了在第1通电系统中发生了故障时无论故障状态如何，都能够将电源继电器304A截止，还能够在发生高电位侧开关元件的短路故障、逆变器的低电位侧开关元件的短路故障、相驱动线路的接地故障的其中一个的故障的情况下，将电源继电器304A截止，在发生相驱动线路的电源故障的情况下使电源继电器304A保持为导通。
图6表示在逆变器的高电位侧开关元件之中的半导体开关UH中发生短路故障，将开关元件的全部截止的情况下，因伴随电动机130的旋转发生的感应电压而在各相中制动电流流动的状况。
再有，制动电流是发生反抗电机驱动的转矩的电流。
在该情况下，半导体开关VH、WH为截止状态，所以半导体开关VH、WH中的电流的流动方向被限定为半导体开关VH、WH的寄生二极管的方向。
此外，低电位侧开关元件UL、VL、WL为截止，此外，低电位侧开关元件UL、VL、WL的寄生二极管切断朝向接地点的电流的流动，所以通过低电位侧开关元件UL、VL、WL，在接地点侧没有电流流动。
因此，制动电流从U相分别流入W相及V相，在W相流动的电流通过半导体开关WH的寄生二极管向半导体开关UH流动，在V相流动的电流通过半导体开关VH的寄生二极管向半导体开关UH流动，在各相U、V、W中制动电流仅在一个方向上流动，制动电流为半波波形。
相对于此，在逆变器的高电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，根据图5所示的模式，如果将高电位侧开关元件的全部开关元件控制为截止，另一方面，将低电位侧开关元件的全部开关元件控制为导通，则制动电流持续地发生，以使通过导通的低电位侧开关元件，双方向的电流流动。
而且，在逆变器的高电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，对逆变器的电源供给在电源继电器的截止控制下被切断，所以通过出现了短路故障的高电位侧开关元件及被导通控制的低电位侧开关元件，电源线路没有被短路于接地点。
此外，在低电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，若将高电位侧开关元件及低电位侧开关元件控制为全部截止，则制动电流通过低电位侧开关元件之中的未发生短路故障的元件的寄生二极管而流动，在发生了短路故障的低电位侧开关元件中流入这些电流，在各相U、V、W中制动电流仅在一个方向上流动，制动电流为半波波形。
相对于此，在逆变器的低电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，如果根据图5所示的模式，将低电位侧开关元件的全部开关元件控制为截止，另一方面，将高电位侧开关元件的全部开关元件控制为导通，则双方向的电流通过导通的高电位侧开关元件而流动，制动电流持续地发生。
而且，对逆变器的电源供给在电源继电器的截止控制下被切断，所以通过出现短路故障的低电位侧开关元件及被导通控制的高电位侧开关元件，电源线路没有被短路于接地点。
此外，在各相的驱动线路的任意一个出现电源故障的情况下，如果将低电位侧开关元件的全部开关元件控制为截止，另一方面，将高电位侧开关元件的全部开关元件控制为导通，则通过导通的高电位侧开关元件，在双方向的电流流动，制动电流持续地发生的同时，通过低电位侧开关元件，电源线路没有被短路于接地点。
在各相的驱动线路的任意一个出现电源故障的情况下，即使将电源继电器进行截止控制，在电源故障的驱动线路中仍形成电源供给，所以除了能够使电源继电器保持导通状态之外，还能够基于第1通电系统的故障，一概控制为截止。
此外，在各相的驱动线路的任意一个出现接地故障的情况下，如果将低电位侧开关元件的全部控制为截止，另一方面将高电位侧开关元件的全部控制为导通，则通过导通的高电位侧开关元件，双方向的电流流动，在制动电流持续地发生的同时，对逆变器的电源供给因电源继电器的截止控制而被切断，电源电力没有通过接地故障部位流入接地点。
如上述，通过以图5所示的控制模式控制发生了通电异常的通电系统的逆变器的开关元件，如果将发生了通电异常的通电系统的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件的至少一方控制为导通状态，以使各相间的阻抗变小，则在发生了通电异常的通电系统中发生的制动电流不成为半波波形地持续发生。
因此，在进行对正常的通电系统的逆变器输出进行校正的补偿控制以抵消制动转矩的情况下，容易高精度地计算在各相流动的制动电流的大小，补偿控制的精度提高。
此外，与将高电位侧开关元件及低电位侧开关元件全部截止并通过寄生二极管流动制动电流的情况相比，如果将低电位侧开关元件或高电位侧开关元件控制为导通，则各相间的阻抗和其偏差变小，发生的制动电流不易受到通电异常的影响，也由此能够高精度地计算制动电流的大小，抵消制动转矩的补偿控制的精度提高。
而且，通过制动电流持续地发生，基于制动电流的目标辅助转矩的补偿控制比制动电流的波形为半波波形情况容易，能够简化控制程序。因此，能够抑制控制程序的开发成本，此外，能够减少控制程序的容量，并且能够抑制产品成本。
再有，在图5所示的控制模式中，电子控制单元150不进行发生了短路故障侧的开关元件的导通控制，但如图7所示的控制模式，电子控制单元150可以与未发生短路故障侧的开关元件一起将发生短路故障侧的开关元件全部控制为导通。
此外，在相的驱动线路的任意一个中发生接地故障的情况下，通过将电源继电器进行截止控制，能够阻止电源电力通过接地故障部位流入接地点，所以如图7的控制模式所示，电子控制单元150能够在将高电位侧开关元件导通控制的同时，将低电位侧开关元件导通控制。
再有，在图5的控制模式和图7的控制模式中，对于相的驱动线路的电源故障的开关元件及电源继电器的导通/截止控制被设定为相同。
然后，在采用了图7所示的控制模式情况下，能够得到与根据图5的控制模式对开关元件进行控制的情况同样的作用效果。
此外，如图8所示的控制模式，在低电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况、以及在高电位侧开关元件的任意一个中发生短路故障的情况下，电子控制单元150能够将发生短路故障侧的开关元件控制为导通，将未发生短路故障侧的开关元件控制为截止。
然后，只要将未发生短路故障侧的开关元件控制为截止，则能够通过截止控制的开关元件阻止电源电流向接地点流动，所以即使电源继电器处于导通/截止的其中一个状态，也可得到同样的作用、效果。
此外，如图8所示的控制模式，在相的驱动线路的任意一个中发生了接地故障的情况下，电子控制单元150可以将高电位侧开关元件控制为截止，将低电位侧开关元件控制为导通。该情况下，通过截止控制的高电位侧开关元件能够阻止电源电流向接地点流动，所以即使电源继电器处于导通/截止的其中一个状态，也可得到同样的作用、效果。
即，图8所示的控制模式也可以适用不包括切断对逆变器的电源供给的电源继电器的驱动电路。
这里，在图5、图7、图8的控制模式中，对于相的驱动线路的电源故障的开关元件及电源继电器的导通/截止控制是共同的，即使在图8的控制模式中，电子控制单元150也可以在电源故障中将电源继电器控制为导通或截止的其中一个。
即，在图8的控制模式中，与采用图5或图7的控制模式的情况同样，能够持续地发生制动电流，此外，具有制动电流不易受到故障状态的影响的作用效果，并且有与故障状态无关，不需要对应故障地控制电源继电器的效果。
再有，适当组合图5、图7、图8的控制模式，例如，可以在故障状态的所有故障状态中将高电位侧开关元件控制为导通，将低电位侧开关元件控制为截止，而在电源故障以外的故障状态中，将低电位侧开关元件控制为导通，将高电位侧开关元件控制为截止。
此外，在图7及图8所示的控制模式中，电子控制单元150将包含发生了短路故障的开关元件的高电位侧或低电位侧的开关元件控制为全部导通，但也可以将发生了短路故障的开关元件以外的开关元件进行导通控制，将发生了短路故障的开关元件进行截止控制。
在图4的流程图的步骤S507中，若电子控制单元150根据图5、图7、图8中例示的控制模式将开关元件控制为规定状态，则接着进至步骤S508，基于电动机130的转速，计算第1通电系统中发生的制动转矩。
例如，电子控制单元150可以成为包括将电动机130的转速转换为制动转矩的表，基于该表，求对应于那时的电机转速的制动转矩的结构。
这里，通过电子控制单元150在步骤S507中的开关元件的控制，制动电流持续地发生，所以与制动电流呈现半波波形的情况相比，基于电机转速的制动转矩的计算精度提高。
此外，通过电子控制单元150在步骤S507中的开关元件的导通/截止控制，相间的阻抗及其偏差变小，故障状况的差异造成的制动电流的偏差变小，由此，基于电机转速的制动转矩的计算精度也提高。
电子控制单元150在步骤S508中若计算制动转矩，则进至步骤S509，将在步骤S501中算出的目标辅助转矩的综合值相加第1通电系统中的制动转矩，并将相加结果设为最终的目标辅助转矩。
即，即使在第2通电系统的通电控制中发生在步骤S501中算出的目标辅助转矩，实际地发生的电机转矩也缩减相当于在第1通电系统中发生的制动转矩。
因此，通过预先将目标辅助转矩增加相当于制动转矩，实际地发生预期的目标辅助转矩。
由此，在第1通电系统和第2通电系统的任意一个中发生通电异常，即使在发生了通电异常的通电系统中发生制动转矩，也能够发生预期的辅助转矩或近似预期的辅助转矩的辅助转矩，能够抑制通电异常造成的转向操作性下降。
再有，电子控制单元150将在步骤S508中算出的制动转矩进行减小校正，能够将减小校正后制动转矩与在步骤S501中算出的目标辅助转矩的综合值相加，该情况下，也能够抑制第1通电系统中发生的制动转矩造成的电机转矩的缩减。
接着，电子控制单元150进至步骤S510，基于在步骤S509中设定的目标辅助转矩，对第2通电系统的第2逆变器1B的开关元件进行PWM控制。
即，若在第1通电系统中发生异常，则停止对第1通电系统的第1逆变器1A的PWM输出，控制第2逆变器1B的各开关元件的PWM控制中的占空比，以使对应于目标辅助转矩的d轴电流指令值Id *及q轴电流指令值Iq *在第2绕组组2B的各绕组中流动。
另一方面，电子控制单元150在步骤S503中若判定为发生了有关第2通电系统的故障，则进至步骤S511，与步骤S507同样，将第2通电系统的第2逆变器1B的各开关元件，根据图5、图7、图8所例示的控制模式进行控制，将第2逆变器1B的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件的至少一方控制为导通。
而且，电子控制单元150在进至步骤S512中，基于电机转速计算在第2通电系统中发生的制动转矩，接着在步骤S513中，将目标辅助转矩综合值根据第2通电系统中发生的制动转矩而增大校正，将校正结果设定为最终的目标辅助转矩。
而且，在步骤S514中，电子控制单元150基于在步骤S513中设定的目标辅助转矩，对第1通电系统的第1逆变器1A的开关元件进行PWM控制。
此外，电子控制单元150在步骤S506中若判定为第1通电系统和第2通电系统都出现故障，则进至步骤S515，将第1逆变器1A的全部开关元件及第2逆变器1B的全部开关元件控制为截止，此外，将电源继电器304A、304B都控制为截止，停止电动机130的驱动。
图9是将目标辅助转矩综合值和对第1通电系统和第2通电系统分配的各目标辅助转矩之间的相关区分为第1通电系统及第2通电系统都为正常时和第1通电系统中发生了故障时的情况来例示的示意图。
如该图9所示，在第1通电系统及第2通电系统都为正常时，将目标辅助转矩综合值的一半分配给第1通电系统，同样地将目标辅助转矩综合值的一半分配给第2通电系统，第1通电系统的通电控制中发生的电机转矩和第2通电系统的通电控制中发生的电机转矩的总和成为目标辅助转矩综合值。
另一方面，例如，在第1通电系统中发生了通电异常的情况下，停止第1通电系统产生的电机驱动，但在第1通电系统中发生是负的转矩即制动转矩，所以将第2通电系统的目标辅助转矩设为综合值和制动转矩的绝对值的合计，在第2通电系统产生的电机驱动中，发生目标辅助转矩综合值的电机转矩、以及抵消制动转矩的转矩。
在电动动力转向装置100中，有将转向返回到中立位置时等的由电动机130有意地发生制动力、即负的转矩的情况。
图10是例示由电动机130有意地发生制动力的情况中的、目标辅助转矩综合值和对第1通电系统和第2通电系统分配的各目标辅助转矩之间的相关的示意图。
在由电动机130发生制动力的情况下，目标辅助转矩综合值作为负的转矩被设定，只要第1通电系统及第2通电系统都为正常，则将目标辅助转矩综合值的一半分配给第1通电系统，同样地将目标辅助转矩综合值的一半分配给第2通电系统，第1通电系统的通电控制中发生的负的电机转矩和第2通电系统的通电控制中发生的负的电机转矩的总和成为目标辅助转矩综合值。
另一方面，例如，在第1通电系统中发生了故障的情况下，使第1通电系统的电机驱动停止，但在第1通电系统中发生负的转矩即制动转矩，所以将相当于从目标制动转矩除去了在第1通电系统中发生的制动转矩部分的部分设为在第2通电系统的电机驱动中发生的目标制动转矩，第1通电系统中发生的制动转矩和在第2通电系统的电机驱动中有意地发生的制动转矩的总和成为目标制动转矩。
在由电动机130发生制动力的情况下，为了抑制在因发生了通电异常的通电系统中的制动转矩的计算误差而发生过量的制动转矩，可以将在发生了通电异常的通电系统中发生的制动转矩的计算结果进行增大校正，将相当于从综合值中减去了该增大校正的制动转矩的部分设为正常的通电系统中的目标制动转矩。
此外，如图11中例示的，能够使目标辅助转矩综合值在第1通电系统及第2通电系统都为正常时与第1通电系统和第2通电系统的一方出现故障时有所不同。
在图11所示的例子中，将第1通电系统和第2通电系统的一方出现故障时的目标辅助转矩综合值，设定为第1通电系统及第2通电系统都为正常时的目标辅助转矩综合值的一半。
而且，在第1通电系统出现故障的情况下，将第2通电系统的目标辅助转矩设为正常状态下的综合值的一半的值和在第1通电系统中发生的制动转矩的绝对值的合计。
再有，在将第1通电系统和第2通电系统的一方出现故障时的目标辅助转矩综合值比第1通电系统及第2通电系统都为正常时的目标辅助转矩综合值减小的结构中，不限定为设定为是正常时的一半的转矩的结构，显然能够任意地设定减少比例。
在第1通电系统及第2通电系统都为正常的情况下，不限定于将第1通电系统、第2通电系统各自的目标辅助转矩设定为相同值的结构，例如，可以在起动时的初始诊断中从先完成了诊断一侧使目标辅助转矩增加，并且根据第1逆变器1A、第2逆变器1B的温度状态等变更目标辅助转矩综合值的分配比例。
以上，参照优选实施方式具体地说明了本发明的内容，但基于本发明的基本的技术思想及指教，只要是本领域技术人员，则显然可采用各种各样的变形方式。
在图2所示的电路结构例中，在第1逆变器1A及第2逆变器1B的低电位侧的半导体开关UL、VL、WL的源极和接地点之间，设置了检测电动机130的驱动电流的电流检测器301A，301B，但不限于这样的结构。
例如，如图12所示，可以在连接低电位侧的半导体开关UL、VL、WL和高电位侧的半导体开关UH、VH、WH之间及3相绕组U、V、W的驱动线路中分别设置电流检测器301UA、301VA、301WA、301UB、301VB、301WB，或在3相绕组U、V、W和中性点之间分别设置电流检测器301NUA、301NVA、301NWA、301NUB、301NVB、301NWB。
而且，在包括电流检测器301UA、301VA、301WA、301UB、301VB、301WB或电流检测器301NUA、301NVA、301NWA、301NUB、301NVB、301NWB的情况下，能够直接检测制动电流流动的路径的电流，电子控制单元150在图4的流程图的步骤S508、步骤S512中，基于制动电流的检测值计算制动转矩。
这样，在由电流检测器检测制动电流的情况下，制动电流的波形不为半波波形而通过步骤S507、步骤S511的处理持续地发生，所以基于检测出的制动电流，容易进行目标辅助转矩的补偿控制，能够简化控制程序。
因此，能够抑制控制程序的开发成本，此外，能够减少控制程序的容量，并且能够抑制产品成本。
此外，上述的驱动控制装置及驱动控制方法，除了三相绕组U、V、W被星形连接的电动机130之外，也可以适用于通过三角形连接或被称为三角连接的连接结构来连接三相绕组U、V、W的电动机、和三相绕组U、V、W的相位不同的电动机130。
此外，能够在连接低电位侧的半导体开关UL、VL、WL和高电位侧的半导体开关UH、VH、WH之间及三相绕组U、V、W的驱动线路中分别设置电源继电器。
此外，在包括3个以上由三相绕组U、V、W组成的绕组组、包括3个以上驱动各个绕组组的逆变器的电动机、即包括3系统以上的通电系统的电动机中，也能够适用上述的驱动控制装置及驱动控制方法。
标号说明
1A...第1逆变器、1B...第2逆变器、2A...第1绕组组、2B...第2绕组组、3...目标电流值运算单元、4...输出电压运算单元、5...电机旋转运算单元、6...目标辅助转矩运算单元、7A...第1输出占空比运算单元、7B...第2输出占空比运算单元、8A...第1二相三相转换单元、8B...第2二相三相转换单元、9A...第1静寂时间补偿单元、9B...第2静寂时间补偿单元、11...实际电流运算单元、130...电动机、150...电子控制单元、301A，301B...电流检测器、302...微计算机、304A，304B...电源继电器、307A，307B...电压监视器电路、UHA，VHA，WHA，UHB，VHB，WHB...高电位侧开关元件、ULA，VLA，WLA，ULB，VLB，WLB...低电位侧开关元件。

Claims (6)

1.一种电动机的驱动控制装置，是包括了多个由分别对应于多个相的绕组和对所述多个相的每个相配置的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成的通电系统的电动机的驱动控制装置，它包括：
第1控制单元，将发生了所述绕组的电位为电源电位或接地电位的通电异常的通电系统的所述高电位侧开关元件和所述低电位侧开关元件的至少一方控制为导通，以使相间的阻抗变小；以及
第2控制单元，基于在发生了所述通电异常的通电系统中发生的转矩，控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出，
所述第1控制单元切断对发生了所述通电异常的通电系统的电源供给，对于发生了所述绕组的电位为电源电位的通电异常的通电系统，将各相的低电位侧开关元件控制为导通，对于发生了所述绕组的电位为接地电位的通电异常的通电系统，将各相的高电位侧开关元件控制为导通。
2.如权利要求1所述的电动机的驱动控制装置，
所述第2控制单元根据所述电动机的转速，设定没有发生所述通电异常的通电系统的电机电流。
3.如权利要求1所述的电动机的驱动控制装置，
对所述多个通电系统的每个通电系统包括检测所述各相的电流值或中性点的电流值的电流检测单元，
所述第2控制单元基于在发生了所述通电异常的通电系统中所述电流检测单元检测的电流值，控制没有发生所述通电异常的通电系统的电机电流。
4.如权利要求1所述的电动机的驱动控制装置，
所述第2控制单元控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出，以使所述电动机的发生转矩与在所述多个通电系统的全部系统中没有发生所述通电异常时的发生转矩相等。
5.如权利要求1所述的电动机的驱动控制装置，
所述第2控制单元控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出，以使该通电系统发生与在所述多个通电系统的全部通电系统中没有发生所述通电异常时不同的目标转矩。
6.一种电动机的驱动控制方法，是包括多个由分别对应于多个相的绕组和对所述多个相的每个相配置的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成的通电系统的电动机的驱动控制方法，它包括以下步骤：
第1步骤，检测所述绕组的电位为电源电位或接地电位的通电异常的发生；
第2步骤，将发生了所述通电异常的通电系统的所述高电位侧开关元件和所述低电位侧开关元件的至少一方控制为导通，以使相间的阻抗变小；以及
第3步骤，基于在发生了所述通电异常的通电系统中发生的转矩，控制没有发生所述通电异常的通电系统的输出，
所述第2步骤包括：
第4步骤，切断对发生了所述通电异常的通电系统的电源供给；以及
第5步骤，对发生了所述绕组的电位为电源电位的通电异常的通电系统的各相，将低电位侧开关元件控制为导通，对发生了所述绕组的电位为接地电位的通电异常的通电系统，将各相的高电位侧开关元件控制为导通。
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