CN106961237A - 电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置 - Google Patents

电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于电机(80,85)的电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置。电机控制装置包括:将电池(5)的电力供应至电机的逆变器电路(20,120);检测逆变器输入电压的逆变器输入电压检测器(41);以及包括用于电机的驱动控制器(55)以及用于确定电力馈送异常的异常确定单元(60)的控制器(50)。当逆变器输入电压低于电压阈值并且从电池至逆变器电路的电流在可确定范围内时,异常确定单元确定电力馈送异常。异常确定单元基于电传导至电机的电机电流或电机的旋转速度来确定电流是否在可确定范围内。根据可确定范围的确定阈值被设置为使得当电力馈送区域正常时逆变器输入电压等于或高于电压阈值。

Description

电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置
技术领域
本公开内容涉及电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置。
背景技术
已知以下电动力转向装置,在异常中断的情况下,该电动力转向装置可以指出是电池还是电力馈线引起了。例如,在专利文献1中,电池传感器检测电源的输出电压以及在电力馈线中流动的电流,并且基于所检测的输出电压和所检测的在电力馈线中流动的电流指出是电池还是电力馈线引起了故障。
在专利文献1中,电池传感器设置在电子控制单元(ECU)外部。因此,ECU必须设置有端子以及用于获取电池传感器的检测值的接收电路。此外,由于电池传感器自身需要被监视,所以可以增大装置的尺寸。
专利文献1:日本专利号5205981
发明内容
本公开内容的目的是提供电机控制装置以及包括电机控制装置的电动力转向装置,该电机控制装置在不使用电池电流的检测值的情况下确定电力馈送异常。
根据本公开内容的第一个方面,用于控制电机的驱动的电机控制装置包括:将电池的电力供应至电机的逆变器电路;检测要被输入至逆变器电路中的逆变器输入电压的逆变器输入电压检测器;以及控制器,控制器包括:用于控制电机的驱动的驱动控制器;以及用于确定在电池与逆变器电路之间的电力馈送区域中电力不能被从电池馈送至逆变器电路的电力馈送异常的异常确定单元。当逆变器输入电压低于电压阈值并且从电池至逆变器电路的电流在可确定范围内时,异常确定单元确定发生了电力馈送异常。异常确定单元基于电传导至电机的电机电流或电机的旋转速度来确定电流是否在可确定范围内。根据可确定范围的确定阈值被设置为使得当电力馈送区域正常时所述逆变器输入电压等于或高于电压阈值。
在上面的电机控制装置中,在不使用电池电流的检测值的情况下,基于逆变器输入电压等来执行电力馈送异常确定。因此,与使用电池电流的检测值的情况相比,可以简化装置。
此外,当电机中的电力消耗大时,从电池至逆变器电路的电流增加,以通过电力馈送区域中的布线电阻器使电压下降增大,从而导致逆变器输入电压的减小。在这种情况下,当仅通过执行关于逆变器输入电压的阈值确定来执行电力馈送异常确定时,可以将通过布线电阻器的电压下降错误地确定为电力馈送异常。因此,在上面的电机控制装置中,当逆变器输入电压小于电压阈值并且从电池至逆变器电路的电流在可确定范围内时,确定已经发生了电力馈送异常。由此,可以防止将通过布线电阻器的电压下降错误地确定为电力馈送异常,所述通过布线电阻器的电压下降由于从电池供应至逆变器电路的大电流而发生。
根据本公开内容的第二个方面,电动力转向装置包括:根据本公开内容的第一个方面的电机控制装置;以及输出用于辅助驾驶员的转向操作的辅助扭矩的电机。
在上面的电动力转向装置中,在不使用电池电流的检测值的情况下,基于逆变器输入电压等来执行电力馈送异常确定。因此,与使用电池电流的检测值的情况相比,可以简化装置。
此外,在上面的电动力转向装置中,当逆变器输入电压小于电压阈值并且从电池至逆变器电路的电流在可确定范围内时,确定已经发生了电力馈送异常。由此,可以防止将要通过布线电阻器的电压下降错误地确定为电力馈送异常,所述通过布线电阻器的电压下降由于从电池供应至逆变器电路的大电流而发生。
附图说明
根据参照附图所做出的下面的详细描述,本公开内容的上面的和其他的目的、特征和优点将变得更明显。在附图中:
图1是示出了根据本公开内容的第一实施方式的电动力转向系统的示意性配置图;
图2是示出了根据本公开内容的第一实施方式的电机控制装置的电路图;
图3是用于说明根据本公开内容的第一实施方式的异常确定处理的流程图;
图4是用于说明根据本公开内容的第二实施方式的异常确定处理的流程图;
图5是用于说明根据本公开内容的第三实施方式的异常确定处理的流程图;
图6是用于说明根据本公开内容的第三实施方式的旋转频率阈值的示意图;
图7是示出了根据本公开内容的第四实施方式的电机控制装置的电路图;
图8是用于说明根据本公开内容的第四实施方式的异常确定处理的流程图;
图9是用于说明根据本公开内容的第五实施方式的异常确定处理的流程图;
图10是用于说明根据本公开内容的第六实施方式的异常确定处理的流程图;
图11是用于说明根据本公开内容的第七实施方式的异常确定处理的流程图;
图12是用于说明根据本公开内容的第八实施方式的异常确定处理的流程图;以及
图13是示出了根据本公开内容的第九实施方式的电机控制装置的电路图。
具体实施方式
在下文中,将基于附图来描述根据本公开内容的电机控制装置以及包括根据本公开内容的电机控制装置的电动力转向装置。在下面的多个实施方式中,将用相同的附图标记来表示基本上相同的配置,因此将省略对其的重复描述。
(第一实施方式)
图1至图3示出了本公开内容的第一实施方式。
如图1所示,作为旋转电机控制装置的电机控制装置1连同电机80被应用于用于辅助驾驶员的转向操作的电动力转向装置8。
图1示出了设置有电动力转向装置8的转向系统90的配置。转向系统90包括作为转向构件的转向轮91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、轮子98、电动力转向装置8等。
转向轮91与转向轴92连接。转向轴92设置有用于检测由对转向轮91进行操作的驱动器输入的转向扭矩的扭矩传感器94。小齿轮96设置在转向轴92的末端处。小齿轮96与齿条轴97啮合。一对轮子98通过连结杆等耦接至齿条轴97的两端。
当驱动器使转向轮91旋转时,连接至转向轮91的转向轴92也旋转。通过小齿轮96将转向轴92的旋转运动转换成齿条轴97的线性运动。一对轮子98根据齿条轴97的位移量以某一角度转向。
电动力转向装置8包括电机80、减速齿轮89、电机控制装置1等,所述减速齿轮89使电机80的旋转减慢并且将旋转传递至转向轴92。本实施方式的电动力转向装置8是所谓的“柱辅助型”的电动力转向装置,但是也可以是将电机80的旋转传递至齿条轴97的所谓的“齿条辅助型”的电动力转向装置。
电机80输出用于辅助驾驶员对转向轮91的转向的辅助扭矩,并且通过从电池5向电机80供应电力对电机80进行驱动(参见图2),以使减速齿轮89前后旋转。本实施方式的电机80是三相交流(AC)无刷电机。
如图2所示,电机控制装置1包括电力输入电路10、逆变器电路20、电流检测部30、逆变器输入电压检测部41、控制部50等。
电力输入电路10包括电力关断部11和电容器12,并且设置在电池5与逆变器电路20之间。通过使用线束等将电池5与电力输入电路10连接。在图2中,电池5与电力输入电路10之间的布线电阻器70被示出为高电位侧电阻器71和低电位侧电阻器72。在下文中,将电池5的电压称为电池电压Vbat。
电力关断部11可以切断从电池5至逆变器电路20侧的电力供应。电容器12与电池5以及逆变器电路20并联。电容器12存储电荷以辅助至逆变器电路20的电力供应并且抑制噪声分量如浪涌电流。
逆变器电路20包括六个开关元件21至26,并且对供应至电机80的电力进行转换。在下文中,将每个“开关元件”称为“SW元件”。SW元件21至23连接至高电位侧,SW元件24至26连接至低电位侧。成对的U相SW元件21、24的连接点与U相线圈81的一端连接。成对的V相SW元件22、25的连接点与V相线圈82的一端连接。成对的W相SW元件23、26的连接点与W相线圈83的一端连接。U相线圈81、V相线圈82和W相线圈83的另外的端相连。
本实施方式的SW元件21至26是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),但它们也可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、晶闸管等。
电流检测部30包括电流检测元件31、32、33。本实施方式的电流检测元件31至33是分流电阻器。
U相电流检测元件31连接至SW元件24的低电位侧,并且检测在U相线圈81中流动的U相电流Iu。将U相电流检测元件31的端到端电压输出至控制部50作为根据U相电流Iu的检测值。
V相电流检测元件32连接至SW元件25的低电位侧,并且检测在V相线圈82中流动的V相电流Iv。将V相电流检测元件32的端到端电压输出至控制部50作为根据V相电流Iv的检测值。
W相电流检测元件33连接至SW元件26的低电位侧,并且检测在W相线圈83中流动的W相电流Iw。将W相电流检测元件33的端到端电压输出至控制部50作为根据W相电流Iw的检测值。
逆变器输入电压检测部41连接在电力关断部11与高电位侧SW元件21至23之间,并且检测作为要被输入至逆变器电路20的电压的逆变器输入电压Vinv。逆变器输入电压检测部41的检测值被输出至控制部50。
此外,未示出的并且检测电机80的旋转角度θ的旋转角度传感器将根据旋转角度θ的检测值输出至控制部50。
控制部50主要由微计算机配置。控制部50中的每个处理可以是由以下中央处理单元(CPU)执行的软件处理或者可以是由专用电子电路执行的硬件处理,所述中央处理单元(CPU)执行先前存储在实质性存储装置如只读存储器(ROM)中的程序。
控制部50对电机80的驱动进行控制,并且包括驱动控制部55、异常确定部60等作为功能块。
驱动控制部55基于从电流检测部30获取的相电流Iu、Iv、Iw、从未示出的旋转角度传感器获取的旋转角度θ、从扭矩传感器64获取的转向扭矩等通过对SW元件21至26的开关操作进行控制来控制电机80的驱动。在本实施方式中,驱动控制部55生成以下驱动信号,该驱动信号通过脉冲宽度调制(PWM)控制对SW元件21至26的开关操作进行控制,脉冲宽度调制(PWM)控制用于控制SW元件21至26的占空比使得反馈电流检测值与电流命令值一致。经由预驱动器等将所生成的驱动信号输出至SW元件21至26的栅极。基于驱动信号来控制SW元件21至26的开关操作。
注意,控制电机80的方法不限于PWM控制,而可以是任意控制方法。
异常确定部60确定作为从电池5至逆变器电路20的通道的电力馈送区域Rin中的电力馈送异常。本实施方式中的术语“电力馈送异常”是电力不能被从电池5供应至逆变器电路20的异常,并且包括电力控制区域Rin中的线束的制动、电力输入电路10的接地故障等。
当发生电力馈送异常时,逆变器输入电压Vinv减小,从电池5至逆变器电路20的电流也减小。
此外,在本实施方式中,电机80用于电力消耗相对大的电动力转向装置8。因此,在电机80的电力消耗大的情况下,从电池5提取至逆变器电路20的电流可以增大,以使通过布线电阻器70的电压下降增大,从而导致逆变器输入电压Vinv减小。在此,如果当逆变器输入电压Vinv仅小于预定值时就确定在电力馈送区域Rin中已经发生了电力馈送异常,则尽管由于大的提取电流已经发生了电压下降的事实,但是仍然错误地确定已经发生了电力馈送异常。
因此,在本实施方式中,鉴于电机80中的电力消耗,基于逆变器输入电压Vinv来确定电力馈送区域Rin中的电力馈送异常。
将基于图3中所示的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。
在步骤S101中,首先,异常确定部60读取逆变器输入电压Vinv。在下文中,步骤S101的“步骤”被省略并且仅由符号“S”来表示。这也适用于其他步骤。
在S102中,异常确定部60确定逆变器输入电压Vinv是否低于电压阈值Vinv_th。当确定逆变器输入电压Vinv不低于电压阈值Vinv_th(S102:否)时,处理进行至S106。当确定逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th(S102:是)时,处理进行至S103。
在S103中,异常确定部60读取由电流检测部30检测的相电流Iu、Iv、Iw,以计算电流确定值Ij11。电流确定值Ij11是相电流Iu、Iv、Iw的平方和的平方根,并且通过公式(1)来计算。
在S104中,异常确定部60确定电流确定值Ij11是否小于电流阈值Ith1。稍后将描述电流阈值Ith1。当确定电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1(S104:是)时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被视为在可确定范围内,并且处理进行至S105。当确定电流确定值Ij11不小于电流阈值Ith1(S104:否)时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被视为不在可确定范围内,并且处理进行至S106。
在处理进行至的S105中,当逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th并且电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1(S102:是并且S104:是)时,确定已经发生了电力馈送异常。
在处理进行至的S106中,当逆变器输入电压Vinv不低于电压阈值Vinv_th(S102:否)或者电流确定值Ij11不小于电流阈值Ith1(S104:否)时,认为未发生电力馈送异常,并且做出正常确定。
将描述电流阈值Ith1。
首先,将整个装置正常情况下的电池电压Vbat的下限称为电池电压下限Vbat_min。例如,假设所设置的电池5的电压为12[V]并且电池电压下限Vbat_min为9[V]。这些电压值仅仅是示例,并且可以视情况对这些电压进行设置。这还适用于稍后作为示例描述的电压值。
将电池电压下限Vbat_min与电压阈值Vinv_th之间的差称为下降量阈值ΔV_th(公式(2))。即,例如,当电压阈值Vinv_th为5[V]时,下降量阈值ΔV_th为4[V]。
ΔV_th=Vbat_min-Vinv_th...(2)
在此,当电池5处于电池电压下限Vbat_min,所提取的电流大,并且作为电池电压Vbat与逆变器输入电压Vinv之间的差的电压下降量ΔV大于下降量阈值ΔV_th时,逆变器输入电压Vinv变得比电压阈值Vinv_th低。在这种情况下,当仅基于逆变器输入电压Vinv与电压阈值Vinv_th之间的比较来执行异常确定时,尽管未发生电力馈送异常的事实,但是仍然可能执行已经发生电力馈送异常的错误确定。为了防止这样的错误确定,在本实施方式中,异常确定部60在电压下降量ΔV小于下降量阈值ΔV_th的范围内执行电力馈送异常确定。
当将布线电阻器70的电阻值称为布线电阻值Rwire并且将从电池5提取至逆变器20的电流称为电池电流Ibat时,通过公式(3)来表达电压下降量ΔV。
ΔV=Rwire×Ibat...(3)
由于布线电阻值Rwire是固定参数,因此通过公式(4)来表达在电压下降量ΔV是下降量阈值ΔV_th时的电池电流阈值Ibat_th。
Ibat_th=ΔV_th/Rwire...(4)
在电机控制装置1中,当假设输入电力与消耗电力相同时,公式(5)有效。
Vinv×Ibat=Vu×Iu+Vv×Iv+Vw×Iw...(5)
此外,当各个相的电压命令值Vu*、Vv*、Vw*要相对于逆变器输入电压Vinv操纵比率时,通过公式(6-1)至(6-3)来表达相电压Vu、Vv、Vw。
Vu=Vinv×Vu*...(6-1)
Vv=Vinv×Vv*...(6-2)
Vw=Vinv×Vw*...(6-3)
当通过使用公式(6-1)至(6-3)对公式(5)进行变换时,获得公式(7)。
Ibat=Vu*×Iu+Vv*×Iv+Vw*×Iw...(7)
当通过使用相电压命令值、相电流的平方和的平方根以及功率因数对公式(7)进行变换时,获得公式(8)。
在相电压命令值(即,的平方和的平方根可以获得的最大值被称为V*max的情况下,在相电压命令值的平方和的平方根是最大值V*max时,公式(8)如公式(9)那样。
当公式(9)中的电池电流Ibat被称为电池电流阈值Ibat_th时,公式(9)变为公式(10-1)、(10-2)。
在本实施方式中,假定电流阈值Ith1是不比公式(10-2)的左侧上的值大的值。特别地,根据通过以下操作获得的值来设置电流阈值Ith1:将通过从电池电压下限Vbat_min减去电压阈值Vinv_th获得的值除以布线电阻值Rwire、相电流的平方和的平方根的最大值V*max以及功率因数换言之,根据电压阈值Vinv_th来设置电流阈值Ith1。
在电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1的情况下,当通过布线电阻器70的电压下降小并且未发生电力馈送异常时,逆变器输入电压Vinv不比电压阈值Vinv_th低。因此,在本实施方式中,当电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被视为在可确定范围内。即,当逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th并且电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1时,可以确定:逆变器输入电压Vinv已经减小不是由于提取的电流的增大所伴随的电压下降而是由于电力馈送异常的发生。因此,可以适当地确定电力馈送异常。
同时,当电流确定值Ij11不比电流阈值Ith1小时,提取的电流大,以使通过布线电阻器70的电压下降增大。在这样的情况下,逆变器输入电压Vinv可以根据电池电压Vbat变得比电压阈值Vinv_th低。因此,在本实施方式中,当电流确定值Ij11不小于电流阈值Ith1时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被视为不在可确定范围内,并且不做出电力馈送异常确定,而做出正常确定。从而当由于大的提取电流已经发生了电压下降时,可以防止已经发生电力馈送异常的错误确定。
亦即,在本实施方式中,可以考虑逆变器输入电压Vinv是否已经与提取的电流的增大关联地临时减小,或者通过对逆变器输入电压Vinv以及相电流Iu、Iv、Iw进行监视来确定由于电力馈送异常逆变器输入电压Vinv已经减小。这也适用于其他实施方式。
注意,期望将电流阈值Ith1设置成公式(10-2)的左侧上的值或者最接近公式(10-2)的左侧上的值的尽可能小的值。从而,可以保持电力馈送异常确定范围宽广。这也适用于其他实施方式。
在本实施方式中,假定电流阈值Ith1是通过离线地执行前述计算先前设置的固定值。此外,在稍后描述的第二至第六实施方式中,假定每个阈值是如第一实施方式中的固定值。使用固定值作为阈值使得能够降低计算负荷。
在本实施方式中,可以在电机控制装置1内部获取值如要用于电力馈送异常确定的逆变器输入电压Vinv。因此,与通过使用电池电流Ibat的检测值来执行异常确定的情况相比,可以减少端子的数量并且可以省略用于电池电流Ibat的检测值的接收电路,以从而简化配置。另外,虽然电池电流Ibat用于描述对电流阈值Ith1的推导过程,但是电池电流Ibat的检测值不用于实际的电力馈送异常确定。
此外,由于无需对电流命令值、电压命令值等进行限制,因此可以在没有引起扭矩T和电机80的旋转频率N减小的情况下执行电力馈送异常确定。
此外,可以使用基于d轴电流Id和q轴电流Iq的电流确定值Ij12代替基于上述相电流Iu、Iv、Iw的电流确定值Ij11,d轴电流Id和q轴电流Iq通过经过旋转角度θ将相电流Iu、Iv、Iw转换成dq轴坐标而获得。在下文中,视情况可以将d轴电流Id和q轴电流Iq称为“dq轴电流Id、Iq”。
亦即,电流确定值Ij12是dq轴电流Id、Iq的平方和的平方根并且由公式(11)来表达。此外,当使用电流确定值Ij12代替电流确定值Ij11时,以相似的方式来设置电流阈值Ith1。
如上所述,本实施方式的电机控制装置1对电机80的驱动进行控制,并且包括逆变器电路20、逆变器输入电压检测部41和控制部50。逆变器电路20向电机80供应电池5的电力。逆变器输入电压检测部41检测要被输入至逆变器电路20中的逆变器输入电压Vinv。
控制部50包括驱动控制部55和异常确定部60。驱动控制部55对电机80的驱动进行控制。异常确定部60确定在电池5与逆变器电路20之间的电力馈送区域Rin中电力不能被从电池5馈送至逆变器电路20的电力馈送异常。
当逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th并且从电池5提取至逆变器电路20的电流在可确定范围内时,异常确定部60确定已经发生了电力馈送异常。
基于电传导至电机80的电机电流来执行关于电流是否在可确定范围内的确定。根据该确定的确定阈值被设置为这样的值:其使得当电力馈送区域Rin正常时,逆变器输入电压Vinv不低于电压阈值Vinv_th。在本实施方式中,相电流Iu、Iv、Iw或dq轴电流Id、Iq中的每一个是“电机电流”,并且电流阈值Ith1是“确定阈值”。
在本实施方式中,在不使用电池电流Ibat的检测值的情况下,基于逆变器输入电压Vinv等来做出电力馈送异常确定。因此,与使用电池电流Ibat的检测值的情况相比,可以简化装置。
此外,当电机80中的电力消耗大时,从电池5提取至逆变器电路20的电流可以增大,以使电力馈送区域Rin中的通过布线电阻器70的电压下降增大,从而导致逆变器输入电压Vinv减小。在这种情况下,当只对逆变器输入电压Vinv执行阈值确定时,可能将通过布线电阻器70的电压下降错误地确定为电力馈送异常。因此,在本实施方式中,当逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th并且从电池5提取至逆变器电路20的电流在可确定范围内时,确定已经发生了电力馈送异常。因此,可以防止将通过布线电阻器的电压下降错误地确定为电力馈送异常,所述通过布线电阻器的电压下降由于从电池5提取至逆变器电路20的大的电流而发生。
当通过电机电流所计算出的电流确定值Ij11或电流确定值Ij12小于作为确定阈值的电流阈值Ith1时,异常确定部60确定从电池5提取至逆变器电路20的电流在可确定范围内。在本实施方式中,电机80是三相AC电机,电流确定值Ij11是相电流Iu、Iv、Iw的平方和的平方根。此外,电流确定值Ij12是dq轴电流Id、Iq的平方和的平方根。
因此,可以基于电机电流适当地确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内。此外,当由于电力馈送异常电流不流动时,相电流Iu、Iv、Iw以及dq轴电流Id、Iq为0。因此,电流的平方和的平方根的使用便于电力馈送异常的确定。
电动力转向装置8包括电机控制装置1和电机80,电机80输出用于辅助驾驶员转向的辅助钮距。在本实施方式的电机控制装置1中,可以防止将通过布线电阻器的电压下降错误地确定为电力馈送异常,所述通过布线电阻器的电压下降由于从电池5提取至逆变器电路20的大电流而发生。因此,电机控制装置1适合应用于电力消耗相对大的装置如电动力转向装置8。此外,由于无需限制电力馈送异常确定中的电压命令值和电流命令值,可以执行电力馈送异常确定而不会给驾驶员对转向的陌生感。
(第二实施方式)
图4示出了本公开内容的第二实施方式。在本实施方式中,异常确定处理与在以上实施方式中的异常确定处理不同,因此将主要针对该方面给出描述。
将基于图4的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。
S201和S202的处理与图3中的S101和S102的处理类似。
在S203中,异常确定部60计算电流确定值Ij21。亦即,本实施方式与以上实施方式不同在于:使用电流确定值Ij21取代电流确定值Ij11来确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内。电流确定值Ij21是基于各个相的电流和电压的值,并且是通过将每个相的电流值和电压值相乘所获得的每个值的总和。在本实施方式中,将基于由电流检测部30检测的值的检测值用作电流值,并且将作为命令值的电压命令值Vu*、Vv*、Vw*用作电压值(参见公式(12))。
Ij21=Vu*×Iu+Vv*×Iv+Vw*×Iw...(12)
在S204中,异常确定部60确定电流确定值Ij21是否小于电流阈值Ith2。当电流确定值Ij21被确定成小于电流阈值Ith2时(S204:是),从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为在可确定范围内,并且处理进行至S205。当电流确定值Ij21被确定成不小于电流阈值Ith2时(S204:否),从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,并且处理进行至S206。
S205和S206的处理与S105和S106的处理类似。
这里将描述电流阈值Ith2。当公式(7)中的电池电流Ibat被定义为电池电流阈值Ibat_th时,公式(7)变成公式(13-1)、公式(13-2)。
Ibat_th=Vu*×Iu+Vv*×Iv+Vw*×IwΔV_th/Rwire=Ij21...(13-1)
(Vbat_min-Vinv_th)/Rwire=Ij21...(13-2)
在本实施方式中,假定电流阈值Ith2为不大于公式(13-2)的左侧的值的值。具体地,根据通过将经由从电池电压下限Vbat_min中减去电压阈值Vinv_th所获得值除以布线电阻值Rwire所获得的值来设置电流阈值Ith2。换言之,根据电压阈值Vinv_th来设置电流阈值Ith2。
在电流确定值Ij21小于电流阈值Ith2的情况下,当通过布线电阻器70的电压降落较小并且电力馈送异常未发生时,逆变器输入电压Vinv不低于电压阈值Vinv_th。在本实施方式中,当电流确定值Ij21被确定成小于电流阈值Ith2时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为在可确定范围内。亦即,当逆变器输入电压Vinv低于电压阈值Vinv_th,并且电流确定值Ij21小于电流阈值Ith2时,可以确定逆变器输入电压Vinv并非因为提取电流的增大所伴随的电压降落而减小而是因为电力馈送异常的发生而减小。因此,可以恰当地确定电力馈送异常。
同时,当电流确定值Ij21不小于电流阈值Ith2时,提取电流较大以使得通过布线电阻器70的电压降落增大。在这样的情况下,逆变器输入电压Vinv可以根据电池电压Vbat而变得低于电压阈值Vinv_th。因而,在本实施方式中,当电流确定值Ij21不小于电流阈值Ith2时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,不做出电力馈送异常确定,而做出正常确定。从而可以避免当由于大的提取电流而产生了电压降落时的发生了电力馈送异常的错误确定。
另外,可以使用基于dq轴的电流和电压的乘积的电流确定值Ij22来取代基于上述的各个相的电流和电压的乘积的电流确定值Ij21。亦即,电流确定值Ij22通过公式(14)表示。而且当使用电流确定值Ij22来取代电流确定值Ij21时,以类似的方式来设置电流阈值Ith2。
Ij22=Vd*×Id+Vq*×Iq...(14)
在本实施方式中,电流确定值Ij21是通过将作为各个相的电流值的每个相电流Iu、Iv、Iw与作为电压值的每个电压命令值Vu*、Vv*、Vw*相乘所获得的每个值的总和。另外,电流确定值Ij22是通过将作为各个dq轴的电流值的每个dq轴电流Id、Iq与作为电压值的每个dq轴电压命令值Vd*、Vq*相乘所获得的每个值的总和。
因此,可以基于电机电流来恰当地确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内。在本实施方式中,执行电流反馈控制,并且由于当电流值减小时电压命令值增大,所以电流值和电压值的乘积的值几乎不改变。因此,几乎不发生错误的确定,并且能够以较高的准确性来执行电力馈送异常确定。
另外,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第三实施方式)
图5和图6示出了本公开内容的第三实施方式。在本实施方式中,异常确定处理与在以上实施方式中的异常确定处理不同,因此,将主要针对该方面给出描述。
S301和S302的处理与图3中的S101和S102的处理类似。
在S303中,异常确定部60基于旋转角θ来计算电机80的旋转频率N。当已经通过另外的控制等计算出旋转频率N时,可以获取所计算出的值,而异常确定部60不执行计算。
在S304中,异常确定部60确定旋转频率N是否小于第一旋转频率阈值Nth1或者旋转频率N是否大于第二旋转频率阈值Nth2。当旋转频率N小于第一旋转频率阈值Nth1时或者当旋转频率N大于第二旋转频率阈值Nth2时(S304:是),从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为在可确定范围内,并且处理进行至S305。当旋转频率N不小于第一旋转频率阈值Nth1时或者当旋转频率N不大于第二旋转频率阈值Nth2时(S304:否),从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,并且处理进行至S306。在下文中,旋转频率N小于第一旋转频率或者旋转频率N大于第二旋转频率阈值Nth2的状态被恰当地描述为“旋转频率N满足确定条件”的状态。
S305和S306的处理与S105和S106的处理类似。
这里,将基于图6来描述旋转频率阈值Nth1、Nth2。
图6是示出电机80的旋转频率N、扭矩T和电池电流Ibat之间的关系的特性图。在图6中,旋转频率N被认为是水平轴,并且扭矩T和电池电流Ibat被认为是垂直轴。
当旋转频率N不大于预定值Na时,电机80的扭矩T变成扭矩最大值Tmax。另外,当旋转频率N大于预定值Na时,扭矩T随旋转频率N的增大而减小。
当旋转频率N不大于预定值Na时,电池电流Ibat随旋转频率N的增大而增大。另外,当旋转频率N大于预定值Na时,电池电流Ibat随旋转频率N的增大而减小。当旋转频率N为预定值Na时,电池电流Ibat变成电流最大值Ibat_max。另外,电池电流阈值Ibat_th变成比电流最大值Ibat_max小的值。
在本实施方式中,假定在电池电流Ibat变成电池电流阈值Ibat_th的情况下的旋转频率N的较小值为第一旋转频率阈值Nth1,并且在电池电流Ibat变成电池电流阈值Ibat_th的情况下的旋转频率N的较大值为第二旋转频率阈值Nth2。
在本实施方式中,基于当电压降落ΔV为降落量阈值ΔV_th时的作为电池电流Ibat的电池电流阈值Ibat_th来设置旋转频率阈值Nth1、Nth2。降落量阈值ΔV_th是基于电压阈值Vinv_th(参见公式(2)、(4))的值。亦即,旋转频率阈值Nth1、Nth2可称为基于电压阈值Vinv_th的值。
当旋转频率N满足确定条件时,电池电流Ibat小于电池电流阈值Ibat_th。出于该原因,当通过布线电阻器70的电压降落较小并且未发生电力馈送异常时,逆变器输入电压Vinv不小于电压阈值Vinv_th。因此,在本实施方式中,当旋转频率N满足确定条件时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为在可确定范围内。亦即,当逆变器输入电压Vinv小于电压阈值Vinv_th并且旋转频率N满足确定条件时,可以确定逆变器输入电压Vin并非因为提取电流的增大所伴随的电压降落而减小,而是因为电力馈送异常的发生而减小。因此,可以恰当地确定电力馈送异常。
另一方面,当旋转频率N不小于第一旋转频率阈值Nth1并且不大于第二旋转频率阈值Nth2并且旋转频率N不满足确定条件时,提取电流较大以使得通过布线电阻器70的电压降落增大。在这样的情况下,逆变器输入电压Vinv可以根据电池电压Vbat而变得比电压阈值Vinv_th小。因而,在本实施方式中,当旋转频率N不满足确定条件时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,并且不做出电力馈送异常确定,而做出正常确定。从而可以避免当由于大的提取电流而产生了电压降落时的发生了电力馈送异常的错误确定。
在本实施方式中,基于电机80的旋转频率N来做出关于从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内的确定。根据该确定的确定阈值被设置为这样的值:使得当电力馈送区域Rin正常时,逆变器输入电压Vinv不小于电压阈值Vinv_th。
如上所述,即使当使用旋转频率N来取代电机电流时,也能够恰当地做出关于电流是否在可确定范围内的确定。
确定阈值是第一旋转频率阈值Nth1,并且第二旋转频率阈值Nth2是比第一旋转频率阈值Nth1大的值。当旋转频率N小于第一旋转频率阈值Nth1时或者当旋转频率N大于第二旋转频率阈值Nth2时,异常确定部60确定从电池5提取至逆变器电路20的电流在可确定范围内。
因此,可以基于电机80的旋转频率N来恰当地确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内。
另外,产生了与以上实施方式类似的效果。
在本实施方式中,旋转频率N对应于“旋转速度”,第一旋转频率阈值Nth1对应于“第一速度阈值”,并且第二旋转频率阈值Nth2对应于“第二速度阈值”。这也适用于第六实施方式等。
(第四实施方式)
图7和图8示出了本公开内容的第四实施方式。
如图7所示,电机控制装置2包括电源输入电路10、逆变器电路20、电流检测部30、逆变器输入电压检测部41、电池电压检测部42、控制部50等。
电池电压检测部42检测作为电池5的电压的电池电压Vbat,并且将检测值输出到控制部50。严格地讲,电池电压检测部42所检测的电压根据在布线电阻器73中流动的电流Iig而变得比电池电压Vbat低。在本实施方式中,假定电流Iig足够小,并且电池电压检测部42所检测的电压被认为是电池电压Vbat。注意,电池电压Vbat是在应用于电动力转向装置8的电机控制装置2中正常获取的值。
控制部50获取除根据相电流Iu、Iv、Iw,旋转角θ和逆变器输入电压Vinv的检测值以外的根据电池电压Vbat的检测值。在本实施方式中,控制部50获取电池电压Vbat,异常确定部60基于作为电池电压Vbat与逆变器输入电压Vinv之间的差的电压降落量ΔV来确定电力馈送异常。
将基于图8的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。
在S401中,异常确定部60读取逆变器输入电压Vinv和电池电压Vbat。
在S402中,异常确定部60确定电压降落量ΔV是否大于降落量阈值ΔV_th。当电压降落量ΔV被确定成不大于降落量阈值ΔV_th时(S402:否),逆变器输入电压Vinv被认为不小于电压阈值Vinv_th,并且处理进行至S406。当电压降落量ΔV被确定成大于降落量阈值ΔV_th时(S402:是),逆变器输入电压Vinv被认为小于电压阈值Vinv_th,并且处理进行至S403。
S403至S406的处理与图3中的S103至S106的处理类似。
降落量阈值ΔV_th和电流阈值Tth1与第一实施方式中的降落量阈值ΔV_th和电流阈值Tth1(参见,例如公式(2)、(10))类似。另外,还可以说,根据在公式(10-1)中所见的降落量阈值ΔV_th来设置电流阈值Ith1。
另外,与第一实施方式类似,可以使用基于dq轴电流Id、Iq的电流确定值Ij22来取代电流确定值Ij11。
在电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1的情况下,当通过布线电阻器70的电压降落较小并且未发生电力馈送异常时,电压降落量ΔV不大于降落量阈值ΔV_th。在本实施方式中,当电压降落量ΔV大于降落量阈值ΔV_th并且电流确定值Ij11小于电流阈值Ith1时,电压降落可以被确定成并非因为提取电流的增大而导致的电压降落,而是因为电力馈送异常的发生而导致的电压降落。因此,可以恰当地确定电力馈送异常。
同时,当电流确定值Ij11不小于电流阈值Ith1时,提取电流较大以使得通过布线电阻器70的电压降落增大。在这样的情况下,电压降落量ΔV可以根据电池电压Vbat而变得比降落量阈值ΔV_th大。因而,在本实施方式中,当电流确定值Ij11不小于电流阈值Ith1时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,并且不作出电力馈送异常确定,而是做出正常确定。从而可以避免当由于大的提取电流而产生了电压降落时的发生了电力馈送异常的错误确定。
电机控制装置2还包括检测作为电池5的电压的电池电压Vbat的电池电压检测部42。
当作为电池电压Vbat与逆变器输入电压Vinv之间的差的电压降落量ΔV大于降落量阈值ΔV_th时,异常确定部60认为逆变器输入电压Vinv小于电压阈值Vinv_th。
而且以此方式,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第五实施方式)
图9示出了本公开内容的第五实施方式。在本实施方式中,异常确定处理与第四实施方式中的异常确定处理不同,因此,将主要针对该方面给出描述。
将基于图9的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。
S501和S502的处理与图8中的S401和S402的处理类似。
S503至S506的处理与图4中的S203至S206的处理类似。
电流阈值Ith2与第二实施方式中的电流阈值Ith2(参见公式(13))类似。另外,也可以说,根据公式(13-1)中所见的降落量阈值ΔV_th来设置电流阈值Ith2。
另外,与第二实施方式类似,可以使用基于dq轴的电流和电压的乘积的电流确定值Ij22来取代电流确定值Ij21。
在电流确定值Ij21小于电流阈值Ith2的情况下,当通过布线电阻器70的电压降落较小并且未发生电力馈送异常时,电压降落量ΔV不大于降落量阈值ΔV_th。在本实施方式中,当电压降落量ΔV大于降落量阈值ΔV_th并且电流确定值Ij21小于电流阈值Ith2时,电压降落可以被确定成并非由于提取电流的增大所导致的电压降落,而是由于电力馈送异常的发生所导致的电压降落。因此,可以恰当地确定电力馈送异常。
同时,当电流确定值Ij21不小于电流阈值Ith2时,提取电流较大以使得通过布线电阻器70的电压降落增大。在这样的情况下,电压降落量ΔV可以根据电池电压Vbat而变得比降落量阈值ΔV_th大。因而,在本实施方式中,当电流确定值Ij21不小于电流阈值Ith1时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,不作出电力馈送异常确定,而是做出正常确定。从而可以避免当由于大的提取电流而产生了电压降落时的发生了电力馈送异常的错误确定。
而且以此方式,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第六实施方式)
图10示出了本实施方式的第六实施方式。在本实施方式中,异常确定处理与第四实施方式中的异常确定处理不同,因此,将主要针对该方面给出描述。
S601和S602的处理与图8中的S401和S402的处理类似。
S603至S606的处理与图3中的S303至S306的处理类似。
旋转频率阈值Nth1、Nth2与第三实施方式中的旋转频率阈值Nth1、Nth2类似。
在本实施方式中,当旋转频率N满足确定条件时,电池电流Ibat小于上述的Ibat_th。出于该原因,当通过布线电阻器70的电压降落较小并且未发生电力馈送异常时,电压降落量ΔV不大于降落量阈值ΔV_th。在本实施方式中,当电压降落量ΔV大于电压降落量阈值ΔV_th并且旋转频率N满足确定条件时,可以确定逆变器输入电压Vinv并非因为提取电流的增大所伴随的电压降落而减小,而是因为电力馈送异常的发生而减小。因此,可以恰当地确定电力馈送异常。
另一方面,当旋转频率N不满足确定条件时,提取电流较大以使得通过布线电阻器70的电压降落增大。在这样的情况下,电压降落量ΔV可以根据电池电压Vbat而变得比降落量阈值ΔV_th大。因而,在本实施方式中,当旋转频率N不满足确定条件时,从电池5提取至逆变器电路20的电流被认为不在可确定范围内,并且不做出电力馈送异常确定,而是做出正常确定。因而可以避免当由于大的提取电流而产生了电压降落时的发生了电力馈送异常的错误确定。
而且以此方式,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第七实施方式)
图11示出了本公开内容的第七实施方式。
将基于图11的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。在S151中,异常确定部60读取逆变器输入电压Vinv和电池电压Vbat。
S152和S153的处理与图3中的S102和S103中的处理类似。
在S154中,异常确定部60基于电池电压Vbat来计算电流阈值Ith1。具体地,使用在S151中获取的电池电压Vbat来取代公式(2)的电池电压下限Vbat_min。其他变型处理与以上实施方式中的处理类似,并且电流阈值Ith1被设置成不大于公式(10)的左侧的值的值。电流阈值Ith1可以通过根据需要使用电池电压Vbat来执行以上计算来设置,或者可以通过预先准备电池电压Vbat与电流阈值Ith1相关联的映射然后基于映射来执行计算来设置。
注意,可以在从S151至S155的任何时刻例如在S152的确定处理之前的时刻处计算电流阈值Ith1。
S155至S157的处理与S104至S106的处理类似。
在本实施方式中,使得电流阈值Ith1是根据电池电压Vbat而可变的。当电池电压Vbat高于电池电压下限Vbat_min时,可以拓宽能够确定电力馈送异常的范围。
虽然已经描述了使得电流阈值Ith1通过电池电压Vbat而可变的示例,但是还可以以类似方式使得电流阈值Ith2或旋转频率阈值Nth1、Nth2基于电池电压Vbat而可变。
在本实施方式中,确定阈值根据作为电池5的电压的电池电压Vbat而可变。
因此,可以根据电池电压Vbat的变化来恰当地设置可确定范围。
另外,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第八实施方式)
图12示出了本公开内容的第八实施方式。
将基于图12的流程图来描述本实施方式中的异常确定处理。
S451的处理与图8中的S401的处理类似。
在S452中,异常确定部60基于电池电压Vbat来计算降落量阈值ΔV_th和电流阈值Ith1。
使用在S451中获取的电池电压Vbat取代公式(2)的电池电压下限Vbat_min来计算降落量阈值ΔV_th。电流阈值Ith1的计算与第七实施方式中的电流阈值Ith1的计算类似。注意,可以在从S451至S455的任何时刻例如在S453中确定为是之后的时刻处计算电流阈值Ith1。
S453至S457的处理与S402至S406的处理类似。
在本实施方式中,使得降落量阈值ΔV_th和电流阈值Ith1根据电池电压Vbat而可变。当电池电压Vbat高于电池电压下限Vbat_min时,可以拓宽能够确定电力馈送异常的范围。
虽然已经描述了使得第四实施方式的降落量阈值ΔV_th和电流阈值Ith1根据电池电压Vbat而可变的示例,但是还可以以类似方式使得第五实施方式的降落量阈值ΔV_th和电流阈值Ith2以及第六实施方式的降落量阈值ΔV_th和旋转频率阈值Nth1、Nth2根据电池电压Vbat而可变。
另外,可以使得降落量阈值ΔV_th和确定阈值之一根据电池电压Vbat而可变,并且可以使得降落量阈值ΔV_th和确定阈值之中的另一个是与电池电压Vbat无关的设定值。
在本实施方式中,使得降落量阈值ΔV_th根据电池电压Vbat而可变。因此,可以根据电池电压Vbat来更恰当地执行电力馈送异常确定。
另外,产生了与以上实施方式类似的效果。
(第九实施方式)
图13示出了本实施方式的第九实施方式。
如图13所示,本实施方式的电机85是有刷直流(DC)电机。
电机控制装置3包括电力输入电路10、逆变器电路120、电流检测部35、逆变器输入电压检测部41、控制部50等。注意,如在第四实施方式等中,电池电压检测部42可以设置在电机控制装置3中。
逆变器电路120为H桥电路,并且具有四个SW元件121至124。成对的SW元件121、123的连接点与未示出的电机85的线圈的一个端子851连接。成对的SW元件122、124的连接点与线圈的另一端子852连接。
电流检测部35检测作为要电传导至电机85的线圈的电流的绕组电流Imot。本实施方式的电流检测部35是分流电阻器,并且该分流电阻器的端到端电压被输出至控制部50作为根据绕组电流Imot的检测值。
控制部50的驱动控制部55通过基于绕组电流Imot、旋转角度θ、转向扭矩等控制SW元件121至124的开关操作来控制电机85的驱动。
取代第一实施方式或第四实施方式的电流确定值Ij11,异常确定部60基于电流确定值Ij13来确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内,以执行电力馈送异常确定。在DC电机情况下的电流确定值Ij13是绕组电流Imot(参见公式(14))。
Ij13=Imot…(14)
另外,取代第二实施方式或第五实施方式的电流确定值Ij21,异常确定部60可以基于电流确定值Ij23来确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内,以执行电力馈送异常确定。在DC电机情况下的电流确定值Ij23是绕组电流Imot与两个端子之间的电压的乘积,并且通过公式(15)来表示。注意,公式中的Vm1*是要施加于端子851的电压命令值,并且公式中的Vm2*是要施加于端子852的电压命令值。
Ij23=(Vm1*-Vm2*)×Imot...(15)
另外,如在第三实施方式或者第六实施方式中,异常确定部60可以基于旋转频率N来确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内,以执行电力馈送异常确定。
注意,根据电力馈送异常确定的每个阈值与以上实施方式中的根据电力馈送异常确定的每个阈值类似。
本实施方式的电机85是DC电机。电流确定值Ij13是绕组电流Imot。另外,电流确定值Ij23是端子之间的电压(即,Vm1*-Vm2*)与绕组电流Imot的乘积。因此,可以在DC电机中恰当地确定从电池5提取至逆变器电路20的电流是否在可确定范围内。
另外,产生了与以上实施方式类似的效果。
(其他实施方式)
(I)电流确定值
在第一实施方式、第三实施方式等中,电流确定值是相电流的检测值的平方之和的平方根。在另外的实施方式中,在计算电流确定值时,可以使用命令值或估算值来取代相电流的检测值。这也适用于d轴电流和q轴电流。
在第二实施方式中、第四实施方式等中,在计算电流确定值时,将检测值用作电流值,并且将命令值用作电压值。在另外的实施方式中,在计算电流确定值时,可以将命令值或估算值用作电流值,并且可以将检测值或估算值用作电压值。
类似地在DC电机的情况下,可以将检测值、命令值和估算值中的任一个用作电机电流和端子之间的电压。
(II)旋转速度
在第三实施方式和第六实施方式中,基于旋转角所计算出的旋转频率对应于旋转速度。在另外的实施方式中,可以取代旋转频率将旋转角速度用作旋转速度。另外,在另外的实施方式中,可以提供用于检测每个相的端子电压的端子电压检测部,并且可以基于所检测的端子电压来估算旋转速度。
(III)可确定范围
在以上实施方式中,电流确定值和旋转速度用于可确定范围的确定。在另外的实施方式中,用于可确定范围的确定的值可以为任何值,只要该值对应于电机电流或旋转速度即可。另外,可以根据用于确定的值来恰当地设置确定阈值,只要当未发生电力馈送异常时的逆变器输入电压为不小于电压阈值的值即可。
(IV)电流检测部
在以上实施方式中,分流电阻器用于电流检测部,并且被设置在低电势侧SW元件的低电势侧上。在另外的实施方式中,除了分流电阻器以外的霍尔元件等可以用于电流检测部。另外,在电流检测部被设置成不限于低电势侧SW元件的低电势侧的情况下,电流检测部可以设置在能够检测到电流的任何位置。
(V)电机
以上实施方式的电机为三相AC电机或DC电机。在另外的实施方式中,电机可以为任何电机,例如四相或更多相的电机。
在以上实施方式中,将电机应用于电动力转向装置。在另外的实施方式中,可以将电机控制装置应用于除电动力转向装置以外的装置。
在以上实施方式中,本公开内容不限于以上实施方式中的任何实施方式,并且可以在不背离本公开内容的主旨的范围内以各种形式来实现。
注意,本申请的流程图或流程图的处理包括多个部分(也称为步骤),所述部分中的每个部分被表示为例如S101。另外,每个部分可以被划分成若干个子部分,而若干个部分可以被组合成单个部分。此外,这样配置的部分中的每个部分还可以称为装置、模块或装置。
虽然已经参考本公开内容的实施方式描述了本公开内容,但是要理解的是,本公开内容不限于实施方式和构造。本公开内容意在涵盖各种修改和等同布置。另外,然而,包括更多元件、更少元件或单个元件的各种组合和配置、其他组合和配置也在本公开内容的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种用于控制电机(80,85)的驱动的电机控制装置,包括:
将电池(5)的电力供应至所述电机的逆变器电路(20,120);
检测要被输入至所述逆变器电路中的逆变器输入电压的逆变器输入电压检测器(41);以及
控制器(50),所述控制器(50)包括:用于控制所述电机的驱动的驱动控制器(55);以及用于确定在所述电池与所述逆变器电路之间的电力馈送区域中电力不能被从所述电池馈送至所述逆变器电路的电力馈送异常的异常确定单元(60),其中:
当所述逆变器输入电压低于电压阈值并且从所述电池至所述逆变器电路的电流在可确定范围内时,所述异常确定单元确定发生了所述电力馈送异常;
所述异常确定单元基于电传导至所述电机的电机电流或所述电机的旋转速度来确定所述电流是否在所述可确定范围内;并且
根据所述可确定范围的确定阈值被设置为使得当所述电力馈送区域正常时所述逆变器输入电压等于或高于所述电压阈值。
2.根据权利要求1所述的电机控制装置,还包括:
检测所述电池的电池电压的电池电压检测器(42),其中:
当电压下降量大于下降量阈值时,所述异常确定单元确定所述逆变器输入电压低于所述电压阈值;并且
所述电压下降量是所述电池电压与所述逆变器输入电压之间的差。
3.根据权利要求2所述的电机控制装置,其中:
所述下降量阈值能够根据所述电池电压而变化。
4.根据权利要求1所述的电机控制装置,其中:
当使用所述电机电流计算出的电流确定值小于作为所述确定阈值的电流阈值时,所述异常确定单元确定从所述电池至所述逆变器电路的电流在所述可确定范围内。
5.根据权利要求4所述的电机控制装置,其中:
所述电机是三相交流电机(80);并且
所述电流确定值是相电流或dq轴电流的平方和的平方根。
6.根据权利要求4所述的电机控制装置,其中:
所述电机是三相交流电机(80);并且
所述电流确定值是通过将每个相或每个dq轴的电流值与电压值相乘而获得的值之和。
7.根据权利要求4所述的电机控制装置,其中:
所述电流电机是直流电机(85);并且
所述电流确定值是在所述电机的线圈中流动的绕组电流、或者端子之间的电压与所述绕组电流的乘积。
8.根据权利要求1所述的电机控制装置,其中:
所述确定阈值是第一速度阈值和大于所述第一速度阈值的第二速度阈值;并且
当所述旋转速度小于所述第一速度阈值或者大于所述第二速度阈值时,所述异常确定单元确定从所述电池至所述逆变器电路的电流在所述可确定范围内。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电机控制装置,其中:
所述确定阈值能够根据所述电池的电池电压而变化。
10.一种电动力转向装置,包括:
根据权利要求1至9中的任一项所述的电机控制装置(1,2,3);以及
输出用于辅助驾驶员的转向操作的辅助扭矩的电机。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953265A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 株式会社电装 用于旋转电机的控制装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180145502A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-24 Metal Industries Research & Development Centre Intelligentialize motive power module, driving control apparatus for motor, and driving control method thereof
GB2571717B (en) 2018-03-05 2020-12-16 Dyson Technology Ltd A fan assembly
GB2571718B (en) * 2018-03-05 2020-12-16 Dyson Technology Ltd A fan assembly

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625269A (en) * 1994-05-24 1997-04-29 Canon Kabushiki Kaisha Stepping motor control system and recording apparatus using the same
JP2001354151A (ja) * 2000-06-13 2001-12-25 Koyo Seiko Co Ltd パワーステアリング装置
JP2006129567A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Daihatsu Motor Co Ltd 故障検出処理方法及び故障検出処理装置
US20080067960A1 (en) * 2004-11-24 2008-03-20 Nsk, Ltd. Unconnected Motor, Drive Control Device Thereof, And Electric Power Steering Device Using Drive Control Device Of Unconnected Motor
CN101392690A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 株式会社电装 车辆控制系统及方法
US20090243525A1 (en) * 2006-06-23 2009-10-01 Daikin Industries, Ltd. Inverter control method
JP2010075024A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Nissan Motor Co Ltd リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両
CN103660995A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 株式会社神崎高级工机制作所 马达控制系统及马达驱动车辆的控制系统
CN103887989A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 株式会社安川电机 矩阵变换器以及矩阵变换器的控制方法
WO2015067530A1 (de) * 2013-11-06 2015-05-14 Zf Lenksysteme Gmbh Redundante rotorlageermittlung
CN104736413A (zh) * 2013-06-17 2015-06-24 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动动力转向装置以及车辆
JP2015159630A (ja) * 2014-02-21 2015-09-03 株式会社ノーリツ 燃焼装置および給湯装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS525981A (en) 1975-07-02 1977-01-18 Toshiba Corp Dehydrater
JPH08324448A (ja) * 1995-05-30 1996-12-10 Nissan Motor Co Ltd 車両用電動式操舵装置の診断装置
JP4065685B2 (ja) * 2001-12-11 2008-03-26 株式会社ジェイテクト 電気式動力舵取装置用制御装置
JP2006149145A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Nsk Ltd 無結線式モータの駆動制御装置及び無結線式モータの駆動制御装置を使用した電動パワーステアリング装置
KR100927434B1 (ko) 2005-04-13 2009-11-19 그런포스 노녹스 에이/에스 요소와 공기를 혼합하기 위한 혼합장치
WO2006129659A1 (ja) 2005-05-30 2006-12-07 Jtekt Corporation 電動パワーステアリング装置
FR2916587B1 (fr) * 2007-05-25 2009-08-21 Schneider Toshiba Inverter Procede pour detecter la perte de une ou plusieurs phases dans un moteur electrique synchrone a aimants permanents
JP5205981B2 (ja) 2008-01-15 2013-06-05 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4631928B2 (ja) 2008-05-12 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 車両のステアリング装置
JP5838841B2 (ja) 2012-02-08 2016-01-06 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP6177673B2 (ja) 2013-11-28 2017-08-09 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP6344255B2 (ja) * 2015-02-17 2018-06-20 株式会社デンソー 制御装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625269A (en) * 1994-05-24 1997-04-29 Canon Kabushiki Kaisha Stepping motor control system and recording apparatus using the same
JP2001354151A (ja) * 2000-06-13 2001-12-25 Koyo Seiko Co Ltd パワーステアリング装置
JP2006129567A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Daihatsu Motor Co Ltd 故障検出処理方法及び故障検出処理装置
US20080067960A1 (en) * 2004-11-24 2008-03-20 Nsk, Ltd. Unconnected Motor, Drive Control Device Thereof, And Electric Power Steering Device Using Drive Control Device Of Unconnected Motor
US20090243525A1 (en) * 2006-06-23 2009-10-01 Daikin Industries, Ltd. Inverter control method
CN101392690A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 株式会社电装 车辆控制系统及方法
JP2010075024A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Nissan Motor Co Ltd リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両
CN103660995A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 株式会社神崎高级工机制作所 马达控制系统及马达驱动车辆的控制系统
CN103887989A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 株式会社安川电机 矩阵变换器以及矩阵变换器的控制方法
CN104736413A (zh) * 2013-06-17 2015-06-24 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动动力转向装置以及车辆
WO2015067530A1 (de) * 2013-11-06 2015-05-14 Zf Lenksysteme Gmbh Redundante rotorlageermittlung
JP2015159630A (ja) * 2014-02-21 2015-09-03 株式会社ノーリツ 燃焼装置および給湯装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953265A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 株式会社电装 用于旋转电机的控制装置
CN111953265B (zh) * 2019-05-14 2024-02-23 株式会社电装 用于旋转电机的控制装置

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