CN106464190A - 电动机控制装置及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机控制装置及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置，该电动机控制装置能够非常可靠地保护由半导体开关元件构成的小型电动机开放开关。一种电动机控制装置，其通过逆变器来对电动机进行驱动控制，并且将电动机开放开关连接在逆变器和电动机之间，其具备控制部、电动机旋转次数检测单元、能量运算单元和判定单元，控制部检测出驱动控制系统的辅助状态，并基于检测结果来开启或关闭逆变器的控制；电动机旋转次数检测单元检测出电动机的旋转次数；能量运算单元基于旋转次数运算出电动机反向电压和再生电流的能量；判定单元将能量与电动机开放开关的安全工作区进行比较，当变为安全工作区的区域内的时候，断开电动机开放开关。必要时基于温度运算出安全工作区。

Description

电动机控制装置及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向 装置
技术领域
本发明涉及一种电动机控制装置及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置，该电动机控制装置用于基于当电动机因外力而旋转时，随着电动机旋转而发生的再生电力(即，根据反向电压和再生电流求出的能量(电力))(和温度)来保护由半导体开关元件(例如，FET)构成的并且与电力供给部(逆变器)连接的电动机开放开关。
电动助力转向装置用于通过至少基于转向扭矩运算出的电流指令值来向车辆的转向系统施加由电动机产生的辅助力，通过由半导体开关元件的电桥电路构成的逆变器来对其进行驱动控制。
背景技术
作为搭载了电动机控制装置的装置，例如有电动助力转向装置(EPS)。电动助力转向装置利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)，其将由从电力供给部(逆变器)供给的电力控制的电动机的驱动力经由诸如齿轮之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小。电动机外加电压的调整一般通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(Duty)来进行。
参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)100进行供电，同时，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元100。控制单元100基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行作为辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，根据通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref，来控制供给EPS用电动机20的电流。
此外，转向角传感器14不是必须的，也可以不设置转向角传感器14。还有，也可以从与电动机20连接的诸如分解器之类的旋转传感器处获得转向角。
另外，收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)50被连接到控制单元100，车速Vel也能够从CAN50处获得。此外，收发CAN50以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN51也可以被连接到控制单元100。
控制单元100主要由CPU(也包含MPU、MCU和类似装置)构成，该CPU内部由程序执行的一般功能，如图2所示。
参照图2对控制单元100进行说明。如图2所示，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的(或来自CAN50的)车速Vel被输入到用于运算出电流指令值Iref1的电流指令值运算单元101中。电流指令值运算单元101基于被输入进来的转向扭矩Th和车速Vel并使用辅助图(アシストマップ)等，运算出作为供给电动机20的电流的控制目标值的电流指令值Iref1。电流指令值Iref1经由加法单元102A被输入到电流限制单元103中；被限制了最大电流的电流指令值Irefm被反馈输入到减法单元102B中；减法单元102B运算出电流指令值Irefm与电动机电流值Im之间的偏差I(Irefm-Im)；该偏差I被输入到用于进行转向动作的特性改善的PI控制单元104中。在PI控制单元104中经过了特性改善后的电压控制指令值Vref被输入到PWM控制单元105，然后再经由逆变器106来对电动机20进行PWM驱动。电动机电流检测器107检测出电动机20的电流值Im；由电动机电流检测器107检测出的电流值Im被反馈到减法单元102B。逆变器106由作为驱动元件的FET(场效应晶体管)的电桥电路构成。
诸如分解器之类的旋转传感器21与电动机20连接；旋转传感器21输出电动机的旋转角度θ；然后，电动机速度运算单元22运算出电动机速度ω。
另外，在加法单元102A对来自补偿信号生成单元110的补偿信号CM进行加法运算，通过补偿信号CM的加法运算来进行转向系统的特性补偿，以便改善收敛性和惯性特性等。补偿信号生成单元110先在加法单元114将自对准扭矩(SAT)113与惯性112相加，然后，在加法单元115再将在加法单元114得到的加法结果与收敛性111相加，最后，将在加法单元115得到的加法结果作为补偿信号CM。
在电动机20为三相无刷电动机的情况下，PWM控制单元105和逆变器106的详细结构例如为如图3所示的结构。如图3所示，PWM控制单元105由占空比运算单元105A和栅极驱动单元105B构成，其中，占空比运算单元105A通过使电压控制指令值Vref按照规定公式来运算出三个相的PWM占空比值D1～D6；栅极驱动单元105B通过PWM占空比值D1～D6来驱动作为驱动元件的FET的栅极，同时，进行无感时间(dead time)的补偿并导通或断开(ON/OFF)FET。逆变器106由作为半导体开关元件的FET的三相电桥(FET1～FET6)构成，通过用PWM占空比值D1～D6控制FET的导通或断开以便驱动电动机20。另外，用于进行(ON)电力供给或切断(OFF)电力供给的电动机继电器23被连接到逆变器106与电动机20之间的电力供给线。
在这样的电动助力转向装置中，有时会遇到诸如检测出系统异常(例如，扭矩传感器的断线、逆变器的FET的短路事故等)等意想不到的情况。作为遇到这种情况时的对应，最优先地进行这样的动作，即，立即中止电动助力转向装置的辅助控制，并切断驱动控制系统与电动机之间的连接。
一般而言，如图3所示，在电动机20与用于控制流经电动机20的电流的逆变器106之间插入用于供给电动机电流或切断电动机电流的电动机继电器23。价格低廉的有接点继电器被用作电动机继电器23，通过以電磁方式打开接点以便以硬件方式切断流经电动机20的电流(例如，日本特开2005-199746号公报(专利文献1))。
然而，近年来，为了实现小型化、提高可靠性和降低成本，使用无接点的半导体开关元件(模拟开关)，例如，使用由FET构成的电动机开放开关，来代替有接点的電磁式电动机继电器。但是，当由于系统异常而不能继续进行辅助控制的时候，在即使停止了逆变器但电动机仍然在旋转的情况下，如果在电动机旋转时断开电动机开放开关的话，则电动机的再生电流就会脱离安全工作区，从而造成电动机开放开关有可能会损坏或被破坏。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-199746号公报
专利文献2：日本特开2013-183462号公报
专利文献3：日本专利第5120041号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
作为将半导体开关元件用作电动机继电器的装置，例如有日本特开2013-183462号公报(专利文献2)所公开的装置。在专利文献2所公开的装置中，当检测出电力变换器(逆变器)的故障的时候，停止逆变器的驱动，断开第一电源继电器，并导通第二电源继电器。然后，在停止了逆变器的驱动的状态，当电动机因外力而旋转，从而导致产生再生电压的时候，再生电压会从逆变器通过导通(ON)状态的第二电源继电器和第一电源继电器的寄生二极管被再生在电源(电池)。
在电动助力转向装置中，特别需要注意由因随着电动机旋转而发生的反向电压的产生和因电动机再生电流而断开电动机继电器时发生的开关损耗而引起的半导体元件的安全工作区的脱离而造成的元件破坏，并且还强烈希望作为防止元件破坏的对策，其尽可能不需要追加硬件零部件，并且价格低廉，同时还可以可靠地进行。
还有，在日本专利第5120041号公报(专利文献3)所公开的装置中，在所有的相开放手段(电动机继电器)都被打开，并且只对特定的一个相施加电压的情况下，当在那个特定相以外的相中检测出基于被施加的电压的端子电压的时候，判定在设置于上述特定相的相开放手段中发生了短路故障。因此，专利文献3所公开的装置是用于检测出相开放手段本身的故障的装置，其并不是积极实现半导体开关元件的装置保护的装置。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明的目的在于提供一种电动机控制装置及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置，该电动机控制装置不需要追加新的装置零部件却能够非常可靠地并且还与温度相关联地保护由半导体开关元件构成的小型电动机开放开关。
(二)技术方案
本发明涉及一种电动机控制装置，其基于电流指令值并通过逆变器来对电动机进行驱动控制，并且将由半导体开关元件构成的电动机开放开关连接在所述逆变器和所述电动机之间，本发明的上述目的可以通过下述这样实现，即：具备控制部、电动机旋转次数检测单元、能量运算单元和判定单元，所述控制部检测出驱动控制系统的辅助状态，并基于检测结果来开启或关闭所述逆变器的控制；所述电动机旋转次数检测单元检测出所述电动机的旋转次数；所述能量运算单元基于所述旋转次数运算出电动机反向电压和再生电流的能量；所述判定单元将所述能量与所述电动机开放开关的安全工作区进行比较，当所述能量变为所述安全工作区的区域内的时候，断开所述电动机开放开关。
还有，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：在所述控制部没有检测出异常的情况下，开启所述逆变器的控制；在所述控制部检测出异常的情况下，关闭所述逆变器的控制；或，所述电动机开放开关为FET；或，所述驱动控制系统为扭矩传感器和所述逆变器；或，还设有用来检测出所述半导体开关元件的温度或其周围的温度的温度检测单元，所述控制部还设有用于基于由所述温度检测单元检测出的检测温度运算出所述安全工作区的安全工作区运算单元；或，还具备异常检测单元和用于基于来自所述异常检测单元的信息检测出有无异常的状态检测单元，在所述状态检测单元没有检测出异常的情况下，所述控制部开启所述逆变器的控制；在所述状态检测单元检测出异常的情况下，所述控制部关闭所述逆变器的控制。
(三)有益效果
根据本发明的电动机控制装置，在电动机旋转次数高(电动机反向电压和再生电流的能量(再生电力)位于安全工作区以上的区域，即，电动机反向电压和再生电流的能量(再生电力)达到或超过安全工作区)的情况下，继续保持电动机开放开关的导通状态，进行将再生电流返回到电源的控制，赋予旋转中的电动机制动力，因为该制动力所以电动机旋转次数逐渐下降，当电动机旋转次数进入了安全区域(电动机反向电压和再生电流的能量(再生电力)位于未满安全工作区的区域)之后，断开电动机开放开关。因此，不需要附加新的装置零部件，还有，也不需要附加新的保护电路，却能够以价格低廉的结构并且可靠地保护由半导体开关元件构成的电动机开放开关。
另外，在将作为保护对象的电动机开放开关的温度或其周围的温度加进半导体开关元件的安全工作区的运算中的情况下，可以实现和电动机开放开关的温度特性相符的导通/断开(ON/OFF)控制的保护。
根据本发明的搭载了电动机控制装置的电动助力转向装置，不但能够可靠且容易地实现被插入在电动机与逆变器之间的电动机开放开关的半导体开关元件的保护，而且还可以进一步提高转向的安全性和可靠性。
附图说明
图1是表示电动助力转向装置的概要的结构图。
图2是表示电动助力转向装置的控制单元(ECU)的结构示例的结构框图。
图3是表示电动助力转向装置的电动机控制部的结构示例的接线图。
图4是表示本发明的结构示例(第一实施方式)的结构框图。
图5是表示数据表的特性示例的特性图。
图6是表示本发明的动作示例(第一实施方式)的流程图。
图7是表示FET的漏极-源极间电压Vds和漏极电流Id的特性示例的特性图。
图8是表示FET的容许损失Pd的温度特性的示例的特性图。
图9是表示本发明的结构示例(第二实施方式)的结构框图。
图10是表示本发明的动作示例(第二实施方式)的流程图。
图11是表示本发明的动作示例的定时图。
具体实施方式
在本发明中，为了实现电动机开放开关(电动机继电器)的小型化、提高其可靠性和降低其成本，采用半导体开关元件(例如，FET)来构成电动机开放开关。还有，在本发明中，当由于在传感器、逆变器等处发生了异常而不能继续进行辅助控制的时候(还包括在电动机旋转时断开了点火开关的场合)，为了防止由电动机因外力而旋转时所发生的电动机再生电力(基于反向电压和再生电流可以运算出该电动机再生电力)造成的电动机开放开关的装置破坏，基于电动机旋转次数、数据表等运算出电动机反向电压和再生电流的能量，同时，基于电动机开放开关的温度或其周围的温度运算出电动机开放开关的安全工作区，在电动机旋转次数高(电动机反向电压和再生电流的能量位于安全工作区以上的区域，即，电动机反向电压和再生电流的能量达到或超过安全工作区)的情况下，继续保持电动机开放开关的导通状态，进行将再生电流返回到电源的控制。通过进行将再生电流返回到电源的控制以便将制动力赋予给旋转中的电动机，因为该制动力所以电动机旋转次数逐渐下降，当电动机旋转次数进入了安全工作区(电动机反向电压和再生电流的能量位于未满安全工作区的区域)之后，断开电动机开放开关。之后，进行停止辅助控制时所需要的处理。
就这样，在本发明中，因为一边监视电动机旋转次数(和温度信息)，同时在因基于反向电压和再生电流运算出的再生电力而发生的FET切断时的开关损耗变为进入安全工作区域内的电动机旋转次数的时刻，断开电动机开放开关的半导体开关元件，从而不会发生因半导体开关元件被断开时发生的开关损耗而引起的安全工作区的脱离而造成的损坏和/或破坏，并且可以可靠地保护半导体开关元件，同时还可以提供高可靠性的电动机控制装置和电动助力转向装置。
此外，在紧急的辅助停止(辅助OFF)时，电动机变为空运转(free run)。还有，作为辅助停止的主要原因，有逆变器的异常、点火开关的断开、检测出的软件和/或硬件的异常、传感器和类似装置的异常等。
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
与图2相对应的图4示出了本发明的结构示例(第一实施方式)。如图4所示，在本发明中，控制部120设有能量运算单元121、判定单元122、数据表123、电流控制单元124和状态检测单元125。数据表123预先求出与电动机旋转次数rpm相对应的能量W(即，与电动机旋转次数rpm相对应的电动机反向电压和再生电流的能量W)，并对其进行数据化处理以便使其成为数据表。还有，数据表123具有例如如图5所示的特性。因此，通过检测出电动机旋转次数rpm，可以运算出电动机反向电压和再生电流的能量W。在图5中，例如，当电动机旋转次数rpm为ω1的时候，运算出的能量W为W1。
另外，也可以将数据表123保存在诸如EEPROM之类的存储器中。
还有，设有用于检测出诸如扭矩传感器之类的传感器和类似装置的异常(包括故障)的传感器异常检测单元131、用于检测出逆变器106的异常(包括故障)的逆变器异常检测单元135和用于基于传感器异常检测单元131、逆变器异常检测单元135等检测出异常和其它状态并进行必要的处理的状态检测单元125。状态检测单元125输入辅助OFF指令(辅助停止指令)，并将辅助OFF动作(辅助停止动作)的全部都作为检测对象来检测。因此，例如，状态检测单元125还可以检测出电动机旋转时点火开关被断开的状态。
另外，由作为半导体开关元件的FET构成的电动机开放开关140(140U、140V、140W)被插入到由控制部120内的电流控制单元124控制的逆变器106与电动机20之间的电力供给线(U相、V相、W相)，由控制部120控制的电动机开放开关控制单元133用于导通或断开(ON/OFF)电动机开放开关140。设有用于基于来自旋转传感器21的旋转角度θ检测出电动机旋转次数rpm的电动机旋转次数检测单元132。
在这样的结构中，参照图6的流程图来说明本发明的动作示例(第一实施方式)。
当控制动作起动的时候，首先，经由控制部120通过电动机开放开关控制单元133来导通电动机开放开关140(140U、140V、140W)(步骤S1)。状态检测单元125判定是否在传感器异常检测单元131和逆变器异常检测单元135中检测出了异常(包括故障)(步骤S2)，在没有检测出异常的情况下，通过控制部120内的电流控制单元124来开启逆变器106的控制(步骤S3)，之后反复进行下次控制。
还有，在通过上述步骤S2检测出异常的情况下，被判断为不能继续进行辅助控制，通过控制部120来关闭逆变器106的控制(步骤S4)。作为关闭逆变器106的控制的场合，是检测出某种系统异常的场合，例如，是因检测出扭矩传感器的断线、逆变器106的上下臂的短路事故等而被判断为不能继续进行辅助控制或中断辅助控制的场合。
当关闭逆变器106的控制的时候，电动机旋转次数检测单元132检测出因外力而旋转的电动机20的电动机旋转次数rpm(步骤S10)，并将检测出的电动机旋转次数rpm输入到控制部120中。控制部120内的能量运算单元121基于电动机旋转次数rpm并利用数据表123来运算出电动机反向电压E和再生电流的能量W(步骤S12)。还有，基于下述式1求出电动机反向电压E，测定再生电流同时预先对电动机反向电压E进行实际测定，并对电动机反向电压E进行数据化处理以便使其成为数据表。
(式1)
E＝k·每单位时间的电动机旋转次数
在上述式1中，k为基于电动机20的磁束密度、转子直径等确定的电动机常数。
运算出的能量W被输入到判定单元122中，判定单元122判定能量W是否脱离了构成电动机开放开关140的FET的安全工作区(步骤S14)。能量W没有脱离安全工作区的场合，也就是说，电动机旋转次数rpm高的场合为再生电力引起FET破坏的危险区域，还有，因再生电流而发生的开关损耗为安全工作区以上(即，因再生电流而发生的开关损耗达到或超过安全工作区)，继续保持电动机开放开关140的导通动作。因此，进行将再生电流返回到电源的控制，从而将制动力赋予给旋转中的电动机。
因为上述制动力所以电动机旋转次数rpm逐渐下降，进入到电动机开放开关140的安全切断区域之后，也就是说，当能量W进入了安全工作区的区域内之后，断开电动机开放开关140(步骤S15)。因此，构成电动机开放开关140的FET不会被破坏，当断开电动机开放开关140之后，执行停止辅助控制时所需要的处理。
另外，因为不仅判定单元122所判定的耐电压数据和安全工作区等的数值会随着使用的电动机的种类、FET、布线电阻等的变动而发生很大的变动，而且用于通过与耐电压数据和安全工作区等进行比较来断开电动机开放开关的电动机旋转次数也会随着使用的电动机的种类、FET、布线电阻等的变动而发生很大的变动，所以通过利用实际设备来进行的测定来导出这些数值。
接下来，对考虑了半导体开关元件的温度或其周围的温度的第二实施方式进行说明。
一般而言，工作中的FET的安全工作区(AOS：Area Of Safety operation)取决于如图7所示那样的漏极电流Id与漏极-源极间电压Vds之间的关系和如图8所示那样的最大容许损失Pd的温度特性。但是，会随实际上被使用的工作条件(FET外壳温度Tc、工作频率f、导通宽度(ON宽度)t等)而变化。特别是最大容许损失Pd，因为当外壳温度上升时，最大容许损失Pd下降，所以为了求出正确的安全工作区，温度信息很重要，如果可以知道基于电源基板上的温度检测元件的温度的话，就可以估计出FET的外壳温度Tc，从而能够运算出与温度相对应的最大容许损失Pd。
因此，在第二实施方式中，通过不仅进行基于电动机旋转次数的(再生电力)判断，而且还将(电源基板上的)半导体开关元件(FET)的温度或其周围的温度信息加进判断条件中，以便正确的安全工作区被判断，从而与基于电动机单体的旋转次数的判定相比，能够更安全地断开半导体开关元件(FET)。
在第二实施方式中，如与图4相对应的图9所示，设有用于检测出电动机开放开关140(140U、140V、140W)的温度或其周围的温度并且作为温度检测单元的温度传感器的热敏电阻器141，以电气方式检测出的温度信息Tp被输入到控制部120中。也可以将热敏电阻器141设置在安装有电动机开放开关140(140U、140V、140W)的电源基板上。设置于控制部120中的安全工作区运算单元126基于来自热敏电阻器141的温度信息Tp运算出安全工作区。运算出的安全工作区被输入到判定单元122中。
在这样的结构中，参照图10的流程图来说明本发明的动作示例(第二实施方式)。在第二实施方式中，如图10所示，当关闭逆变器106的控制的时候(步骤S4)，电动机旋转次数检测单元132检测出因外力而旋转的电动机20的电动机旋转次数rpm(步骤S10)，通过热敏电阻器141检测出电动机开放开关140的温度(或其周围的温度)Tp(步骤S11)，并将检测出的电动机旋转次数rpm和检测出的电动机开放开关140的温度(或其周围的温度)Tp输入到控制部120中。控制部120内的能量运算单元121基于电动机旋转次数rpm并利用数据表123来运算出电动机反向电压E和再生电流的能量W(步骤S12)，安全工作区运算单元126基于温度Tp运算出电动机开放开关140的安全工作区(步骤S13)。
另外，基于上述式1求出电动机反向电压E，与第一实施方式同样地，测定再生电流同时预先对电动机反向电压E进行实际测定，并对电动机反向电压E进行数据化处理以便使其成为数据表。还有，可以适当地改变电动机旋转次数rpm的检测、温度Tp的检测、能量W的运算和安全工作区的运算的顺序。
运算出的安全工作区被输入到判定单元122中，判定单元122判定运算出的能量W是否脱离了FET的安全工作区(步骤S14)。运算出的能量W没有脱离运算出的安全工作区的场合，也就是说，电动机旋转次数rpm高的场合为再生电力引起FET破坏的危险区域，还有，因再生电流而发生的开关损耗为安全工作区以上(即，因再生电流而发生的开关损耗达到或超过安全工作区)，继续保持电动机开放开关140的导通动作。因此，进行将再生电流返回到电源的控制，从而将制动力赋予给旋转中的电动机。
因为上述制动力所以电动机旋转次数rpm逐渐下降，进入到电动机开放开关140的安全切断区域之后，也就是说，当能量W进入了安全工作区的区域内之后，断开电动机开放开关140(步骤S15)。因此，构成电动机开放开关140的FET不会被破坏，当断开电动机开放开关140之后，执行停止辅助控制时所需要的处理。
图11示出了(A)电动机旋转次数(rpm)、(B)逆变器106的FET驱动PWM信号(三相)(单位V)、(C)电动机开放开关140的导通/断开(ON/OFF)状态(三相)(逻辑)和(D)电动机电流(三相)(单位A)之间的关系，其示出了在U相上侧的FET臂处发生了故障或异常的场合。
也就是说，在时刻t1～t2，如图11(B)所示，FET驱动PWM信号被供应，如图11(C)所示，电动机开放开关140被导通，如图11(D)所示，电动机驱动被正常地实施。接下来，在时刻t2，当状态检测单元125检测出异常时，如图11(B)所示，停止了FET驱动PWM信号的供应(使逆变器106停止)，在时刻t2以后，如图11(A)所示，电动机旋转次数rpm逐渐下降。在时刻(t2～t4)，因为电动机20在旋转，所以再生电流流入电源，从而如图11(D)所示，电动机电流发生变动。然后，当电动机旋转次数rpm达到控制目标值(例如，800rpm)时(时刻t3)，通过电动机开放开关控制单元133来断开电动机开放开关140(图11(C))。因此，如图11(D)所示，电动机电流变为零。在之后的时刻t4，电动机旋转次数rpm也变为零(图11(A))。
此外，尽管在上述第一实施方式和第二实施方式中，基于旋转传感器(分解器)检测出电动机旋转次数，但在本发明中，还可以通过电动机端子电压、基于分流电阻的电流检测来估计电动机旋转次数。
还有，尽管在上述第二实施方式中，热敏电阻器被用作温度传感器，但在本发明中，还可以将测温电阻器、热电偶、利用晶体管的温度特性的集成化温度传感器、利用水晶的Y切割的水晶温度计或类似装置用作温度传感器。
附图标记说明
1 转向盘(方向盘)
2 柱轴(转向轴或方向盘轴)
10 扭矩传感器
12 车速传感器
14 转向角传感器
20 电动机
21 旋转传感器
100 控制单元(ECU)
101 电流指令值运算单元
104 PI控制单元
105 PWM控制单元
106 逆变器
110 补偿信号生成单元
120 控制部
121 能量运算单元
122 判定单元
123 数据表
125 状态检测单元
131 传感器异常检测单元
132 电动机速度检测单元
133 电动机开放开关控制单元
140 电动机开放开关
141 热敏电阻器

Claims (11)

1.一种电动机控制装置，其基于电流指令值并通过逆变器来对电动机进行驱动控制，并且将由半导体开关元件构成的电动机开放开关连接在所述逆变器和所述电动机之间，其特征在于：
具备控制部、电动机旋转次数检测单元、能量运算单元和判定单元，
所述控制部检测出驱动控制系统的辅助状态，并基于检测结果来开启或关闭所述逆变器的控制；
所述电动机旋转次数检测单元检测出所述电动机的旋转次数；
所述能量运算单元基于所述旋转次数运算出电动机反向电压和再生电流的能量；
所述判定单元将所述能量与所述电动机开放开关的安全工作区进行比较，当所述能量变为所述安全工作区的区域内的时候，断开所述电动机开放开关。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于：在所述控制部没有检测出异常的情况下，开启所述逆变器的控制；在所述控制部检测出异常的情况下，关闭所述逆变器的控制。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于：所述电动机开放开关为FET。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于：所述驱动控制系统为扭矩传感器和所述逆变器。
5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于：还设有用来检测出所述半导体开关元件的温度或其周围的温度的温度检测单元，
所述控制部还设有用于基于由所述温度检测单元检测出的检测温度运算出所述安全工作区的安全工作区运算单元。
6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于：还具备异常检测单元和用于基于来自所述异常检测单元的信息检测出有无异常的状态检测单元，
在所述状态检测单元没有检测出异常的情况下，所述控制部开启所述逆变器的控制；在所述状态检测单元检测出异常的情况下，所述控制部关闭所述逆变器的控制。
7.根据权利要求5或6所述的电动机控制装置，其特征在于：所述电动机开放开关为FET。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于：所述驱动控制系统为扭矩传感器和所述逆变器。
9.根据权利要求5至8中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于：所述温度检测单元由温度传感器构成。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于：所述异常检测单元的对象为传感器和类似装置以及所述逆变器。
11.一种电动助力转向装置，其特征在于：搭载了根据权利要求1至10中任意一项所述的电动机控制装置。
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