CN112583329B - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置，在旋转角传感器发生故障时也能防止烧毁，并能使针对电动机的转矩指令的输出持续。电动机控制装置(100)包括：旋转角传感器(41)，其检测电动机(1)的旋转角(θ)；第1故障检测部(51)，其检测旋转角传感器(41)的故障；电动机锁定判定部(10)，其基于针对电动机(1)的请求转矩(N)、旋转角(θ)和第1故障检测部(53)的检测值，来判定电动机(1)是否处于锁定状态；以及转矩指令生成部(30)，其基于请求转矩(N)和判定的结果，生成针对电动机(1)的转矩指令(Ni)。电动机锁定判定部(10)在旋转角传感器(41)故障时，将电动机(1)的锁定状态的判定条件变更为与旋转角传感器(41)正常时不同的条件。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及电动机控制装置，特别涉及能检测电动机的锁定状态的电动机控制装置。

背景技术

将如下状态称为电动机的锁定状态：因异物与电动机的输出轴咬合等原因，导致尽管输出了针对电动机的转矩指令，但电动机不旋转。在电动机的锁定状态下，若持续输出针对电动机的转矩指令，则过量的电流流过电动机内部的线圈，电动机有可能烧毁。

专利文献1中记载了如下技术：利用旋转角传感器检测电动机的锁定状态，通过使针对电动机的转矩指令下降，从而防止电动机的烧毁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4985561号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中，在旋转角传感器发生故障的情况下，无法检测电动机的锁定状态。该情况下，考虑使电动机的锁定状态的检测处理无效化，或者禁止针对电动机的转矩指令的输出。

然而，若使电动机的锁定状态的检测处理无效化，则理所当然地在产生了电动机的锁定状态时，无法防止电动机的烧毁。

此外，例如，在用于使搭载于车辆的发动机启动的电动机中，在十字路口等待右转时检测到旋转角传感器的故障的情况下，相对于立即禁止针对电动机的转矩指令的输出的情况，优选为在不至于烧毁的范围内尽可能使电动机旋转。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动机控制装置，在旋转角传感器发生故障时也能防止烧毁，并能使针对电动机的转矩指令的输出持续。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，本发明所涉及的电动机控制装置包括：旋转角传感器，该旋转角传感器检测电动机的旋转角；第1故障检测部，该第1故障检测部检测旋转角传感器的故障；电动机锁定判定部，该电动机锁定判定部基于针对电动机的请求转矩、旋转角和第1故障检测部的检测值，来判定电动机是否处于锁定状态；以及转矩指令生成部，该转矩指令生成部基于请求转矩和判定的结果，生成针对电动机的转矩指令，电动机锁定判定部在旋转角传感器故障时，将电动机的锁定状态的判定条件变更为与旋转角传感器正常时不同的条件。

发明效果

根据本发明所涉及的电动机控制装置，在旋转角传感器发生故障时也能防止烧毁，并能使针对电动机的转矩指令的输出持续。

附图说明

图1是示出包含实施方式1所涉及的电动机控制装置的车辆控制系统的结构的图。

图2是示出图1的电动机控制装置的电动机锁定判定部的内部结构的图。

图3是示出图2的电动机锁定判定部的转速判定电路的内部结构的图。

图4是示出图1的电动机控制装置的转矩指令生成部的内部结构的图。

图5是说明图1的电动机控制装置的动作的时序图。

图6是示出实施方式2所涉及的转速判定电路的内部结构的图。

图7是示出以专用的硬件即处理电路来实现本实施方式1和2所涉及的电动机控制装置的各功能的情况的结构图。

图8是示出以具备处理器和存储器的处理电路来实现本实施方式1和2所涉及的电动机控制装置的各功能的情况的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，对于本申请所公开的电动机控制装置的实施方式，基于将该电动机控制装置搭载于车辆控制系统的示例来进行说明。其中，以下所示的实施方式是一个示例，但本申请并不限于这些实施方式。

实施方式1.

图1是示出包含实施方式1所涉及的电动机控制装置100的车辆控制系统的结构的图。

图1的车辆控制系统包括电动机1、车辆控制器2、电动机控制装置100、控制信号生成部3、开关电路4、冷却水管道5以及泵6。

电动机1是用于使搭载于车辆的发动机启动的电动机，利用由开关电路4生成三相交流电流来驱动。

车辆控制器2输出表示想要使电动机1输出的转矩、即“请求转矩N”的信号。

电动机控制装置100基于从车辆控制器2输出的请求转矩N，生成指示使电动机1实际输出的转矩的信号、即“转矩指令Ni”。电动机控制装置100的详细内容将在后文中阐述。

控制信号生成部3基于从电动机控制装置100输出的转矩指令Ni、由后述的旋转角传感器41检测的电动机1的旋转角θ、以及同样地由后述的电流传感器42检测的电动机1的驱动电流，来生成控制开关电路4的开关动作的控制信号。

开关电路4在内部包含多个开关元件。开关电路4被从控制信号生成部3输出的控制信号所驱动，并输出电动机1的驱动电流即三相交流电流。

在开关电路4进行动作时，因流过内部的开关元件的电流而产生热。因此，开关电路4配置在冷却水管道5附近。在冷却水管道5内，利用泵6使冷却水循环。

接着，对电动机控制装置100的详细内容进行说明。电动机控制装置100包括电动机锁定判定部10和转矩指令生成部30。

此外，电动机控制装置100包括检测电动机1的旋转角θ的旋转角传感器41、检测电动机1的驱动电流的电流传感器42、以及检测在冷却水管道5内循环的冷却水的温度T的温度传感器43。

并且，电动机控制装置100包括检测旋转角传感器41的故障的第1故障检测部51、检测电流传感器42的故障的第2故障检测部52、检测温度传感器43的故障的第3故障检测部53、以及检测泵6的故障的第4故障检测部54。

第1故障检测部51在旋转角传感器41为正常状态的情况下，输出假值以作为检测值。另一方面，第1故障检测部51在旋转角传感器41为故障状态的情况下，输出真值以作为检测值。

第2故障检测部52在电流传感器42为正常状态的情况下，输出假值以作为检测值。另一方面，第2故障检测部52在电流传感器42为故障状态的情况下，输出真值以作为检测值。

第3故障检测部53在温度传感器43为正常状态的情况下，输出假值以作为检测值。另一方面，第3故障检测部53在温度传感器43为故障状态的情况下，输出真值以作为检测值。

第4故障检测部54在泵6为正常状态的情况下，输出假值以作为检测值。另一方面，第4故障检测部54在泵6为故障状态的情况下，输出真值以作为检测值。

电动机锁定判定部10基于针对电动机1的请求转矩N、由旋转角传感器41检测的旋转角θ、由温度传感器43检测的温度T、以及第1～第4故障检测部51～54的各检测值，来判定电动机1是否处于锁定状态。

图2是示出电动机锁定判定部10的内部结构的图。电动机锁定判定部10包含或门(OR)电路11、输出选择电路12、电动机锁定判定时间计算电路13、转速判定电路14、比较电路15、与门(AND)电路16、计数器电路17、比较电路18、或门(OR)电路19、计数器电路20、延迟电路21。

如上述那样，检测温度传感器43的故障的第3故障检测部53在温度传感器43正常时输出假值，在温度传感器43故障时输出真值。

此外，检测泵6的故障的第4故障检测部54在泵6正常时输出假值，在泵6故障时输出真值。

或门电路11输出第3故障检测部53的检测值与第4故障检测部54的检测值的逻辑和。

因此，或门电路11仅在温度传感器43和泵6均正常的情况下输出假值，而在温度传感器43和泵6中的任一方或双方故障的情况下输出真值。

输出选择电路12在选择信号12c为假值的情况下输出输入端子12b侧的信号，在选择信号12c为真值的情况下输出输入端子12a侧的信号。

因此，输出选择电路12在选择信号12c为假值的情况下、即温度传感器43和泵6均正常的情况下，将温度传感器43检测的温度T直接输出。

另一方面，输出选择电路12在选择信号12c为真值的情况下、即温度传感器43和泵6中的任一方或双方故障的情况下，将温度传感器43检测的温度T替换为预先决定的最高温度Tmax来输出。例如，最高温度Tmax能设为通常可以采用冷却水的温度的最高值。

电动机锁定判定时间计算电路13基于从输出选择电路12输出的温度T，来计算电动机锁定判定时间MT。详细而言，温度T与电动机锁定判定时间MT之间的关系作为映射存储在电动机锁定判定时间计算电路13的内部。

本实施方式1中，温度T与电动机锁定判定时间MT之间成反比例的关系。即，温度T越低，则电动机锁定判定时间MT越长，温度T越高，则电动机锁定判定时间MT越短。这基于如下理由。

通常，在温度传感器43和泵6正常时，冷却水的温度T较高意味着电动机1和开关电路4的温度较高，到电动机1和开关电路4烧毁的温度为止的余量较少。

由此，需要更早期检测电动机1的锁定状态，限制流过开关电路4的内部的元件的电流，防止电动机1和开关电路4的发热。因此，冷却水的温度T较高的情况下的电动机锁定判定时间MT与冷却水的温度T较低的情况下的电动机锁定判定时间MT相比设定得更短。

此外，在温度传感器43和泵6中的任一方或双方故障时，通过将温度T替换为最高温度Tmax，从而将电动机锁定判定时间MT设定为最短的时间。因此，能尽可能早期地检测电动机1的锁定状态。

此外，转速判定电路14判定电动机1的转速ω是否小于预先决定的第1转速ω1或第2转速ω2。

图3是示出本实施方式1所涉及的转速判定电路14的内部结构的图。转速判定电路14包含输出选择电路141、转速计算电路142、输出选择电路143、比较电路144、以及作为旋转角推定部的无传感器旋转角推定电路145。

输出选择电路141在选择信号141c为假值的情况下输出输入端子141a侧的信号，在选择信号141c为真值的情况下输出输入端子141b侧的信号。

因此，输出选择电路141在选择信号141c为假值的情况下、即旋转角传感器41正常时，输出旋转角传感器41所检测的旋转角θ。

另一方面，输出选择电路141在选择信号141c为真值的情况下、即旋转角传感器41故障时，输出由无传感器旋转角推定电路145所推定的旋转角θ。

无传感器旋转角推定电路145推定电动机1的旋转角θ，而不使用旋转角传感器41的检测值。作为旋转角θ的推定方法，例如，国际公开2002/091558号中记载了不使用位置传感器来控制同步电动机的控制装置。

转速计算电路142对从输出选择电路141输出的旋转角θ进行微分来计算转速ω，并输出所计算出的转速ω。

输出选择电路143在选择信号143c为假值的情况下输出输入端子143b侧的信号，在选择信号143c为真值的情况下输出输入端子143a侧的信号。

因此，输出选择电路143在选择信号143c为假值的情况下、即旋转角传感器41正常时，输出预先决定的第1转速ω1。

另一方面，输出选择电路143在选择信号143c为真值的情况下、即旋转角传感器41故障时，输出预先决定的第2转速ω2。

比较电路144在旋转角传感器41正常时，在转速ω小于第1转速ω1的情况下输出真值，在转速ω在第1转速ω1以上的情况下输出假值。

此外，比较电路144在旋转角传感器41故障时，在转速ω小于第2转速ω2的情况下输出真值，在转速ω在第2转速ω2以上的情况下输出假值。

其结果是，转速判定电路14在旋转角传感器41正常时，在转速ω小于第1转速ω1的情况下输出真值以作为转速判定值，在转速ω在第1转速ω1以上的情况下输出假值以作为转速判定值。

此外，转速判定电路14在旋转角传感器41故障时，在转速ω小于第2转速ω2的情况下输出真值以作为转速判定值，在转速ω在第2转速ω2以上的情况下输出假值以作为转速判定值。

另外，如后述那样，转速判定值为真值、即转速ω小于第1转速ω1或第2转速ω2是用于判定为电动机1处于锁定状态的条件之一。此外，第2转速ω2设定得比第1转速ω1要高。这基于如下理由。

由无传感器旋转角推定电路145推定的旋转角θ相比于旋转角传感器41所检测的旋转角θ精度更低。因此，在旋转角传感器41故障时，基于无传感器旋转角推定电路145所推定出的旋转角θ而计算出的转速ω的精度也变低。

为了使用如上所述精度较低的转速ω来进行比较，将第2转速ω2设定得比第1转速ω1要高，来使转速判定值为真值的条件具有余量。其结果是，如后述那样，更容易判定为电动机1处于锁定状态。

返回图2，比较电路15在针对电动机1的请求转矩N在预先决定的第1转矩N1以上的情况下，输出真值以作为转矩判定值。另一方面，比较电路15在针对电动机1的请求转矩N小于第1转矩N1的情况下，输出假值以作为转矩判定值。

与门电路16输出转速判定电路14输出的转速判定值与比较电路15输出的转矩判定值的逻辑与。

因此，与门电路16在旋转角传感器41正常时，在请求转矩N在第1转矩N1以上、且电动机1的转速ω小于第1转速ω1的情况下，输出真值以作为转速转矩判定值。

此外，与门电路16在旋转角传感器41故障时，在请求转矩N在第2转矩N2以上、且电动机2的转速ω小于第2转速ω2的情况下，输出真值以作为转速转矩判定值。

在电动机锁定判定部10中，与门电路16输出的转速转矩判定值为真值意味着电动机1有可能处于锁定状态。电动机锁定判定部10利用以下所说明的计数器电路17和比较电路18来判定与门电路16输出的转速转矩判定值为真值的状态是否在上述电动机锁定判定时间MT内持续。

计数器电路17在与门电路16输出的转速转矩判定值为真值的期间，在每个时钟使自身的内部计数值向上计数。计数器电路17输出对自身的内部计数值乘以时钟周期Tc而得到的值、即转速转矩判定值成为真值后的经过时间。

若与门电路16输出的转速转矩判定值为假值，则计数器电路17将自身的内部计数值重置为0。

此外，若从后述的延迟电路21输出的电动机1的锁定状态检测后的经过时间超过预先决定的经过判定时间CT，则计数器电路17将自身的内部计数值重置为0。

比较电路18在从计数器电路17输出的经过时间小于电动机锁定判定时间MT的期间输出假值，若从计数器电路17输出的经过时间超过电动机锁定判定时间MT则输出真值。

因此，比较电路18在旋转角传感器41正常时，在请求转矩N在第1转矩N1以上、且电动机1的转速ω小于第1转速ω1的状态在电动机锁定判定时间MT内持续的情况下，输出真值。

此外，比较电路18在旋转角传感器41故障时，在请求转矩N在第2转矩N2以上、且电动机1的转速ω小于第2转速ω2的状态在电动机锁定判定时间MT内持续的情况下，输出真值。

此外，如上述那样，检测电流传感器42的故障的第2故障检测部52在电流传感器42正常时输出假值，在电流传感器42故障时输出真值。

或门电路19输出第2故障检测部52的检测值与比较电路18的输出值的逻辑和。

或门电路19的输出值为假值意味着电动机1被判定为并未处于锁定状态。另一方面，或门电路19的输出值为真值意味着电动机1被判定为处于锁定状态。

计数器电路20在电动机1被判定为处于锁定状态后，或门电路19的输出值为真值的期间，在每个时钟使自身的内部计数值向上计数。计数器电路20输出对自身的内部计数值乘以时钟周期Tc而得到的值、即或门电路19的输出值成为真值后的经过时间。

若或门电路19的输出值为假值，则计数器电路20将自身的内部计数值重置为0。

延迟电路21输出前1个时钟的计数器电路20的输出值。如上述那样，延迟电路21的输出是电动机1的锁定状态检测后的经过时间。

返回图1，转矩指令生成部30基于从车辆控制器2输出的请求转矩N、以及电动机锁定判定部10所得出的判定结果，来生成针对电动机1的转矩指令Ni。

图4是示出本实施方式1所涉及的转矩指令生成部30的内部结构的图。转矩指令生成部30包含输出选择电路31和MIN电路32。

输出选择电路31在选择信号31c为假值的情况下输出输入端子31b侧的信号，在选择信号31c为真值的情况下输出输入端子31a侧的信号。

因此，在选择信号31c为假值的情况下、即判定为电动机1并未处于锁定状态的情况下，输出选择电路31输出预先决定的第1转矩N1，以作为最大转矩Nmax。

另一方面，在选择信号31c为真值的情况下、即判定为电动机1处于锁定状态的情况下，输出选择电路31输出预先决定的第2转矩N2，以作为最大转矩Nmax。

这里，第2转矩N2比第1转矩N1要小。此外，第2转矩N2是如下转矩：在电动机1的锁定状态下，即使电动机1始终持续输出该转矩，电动机1和开关电路4也不至于烧毁。

MIN电路32将从输出选择电路31输出的最大转矩Nmax与从车辆控制器2输出的请求转矩N进行比较，并输出绝对值较小一方的值。

因此，在请求转矩N比最大转矩Nmax要小的情况下，MIN电路32输出请求转矩N来作为转矩指令Ni。另一方面，在请求转矩N与最大转矩Nmax相等或比最大转矩Nmax要大的情况下，MIN电路32输出最大转矩Nmax来作为转矩指令Ni。

通过转矩指令生成部30的上述动作，即使在判定为电动机1处于锁定状态的情况下，也能持续输出较低的转矩，而不使电动机1停止。

接着，参照图5的时序图，对包含本实施方式1所涉及的电动机控制装置100的车辆控制系统的动作进行说明。这里，对电动机1的锁定状态下产生驱动请求的情况、以及电动机1的锁定状态下泵6发生故障的情况进行详细说明。

在图5的时序图中，第1层的曲线示出从车辆控制器2输出的请求转矩N的时间变化。

第2层的曲线示出电动机锁定判定部10的输出选择电路12输出的冷却水的温度T的时间变化。

第3层的曲线示出转矩指令生成部30输出的转矩指令Ni的时间变化。

第4层的曲线示出电动机1的转速ω的时间变化。

第5层的曲线示出电动机锁定判定部10的计数器电路17的输出值、即电动机1的锁定状态的成立时间的时间变化。

第6层的曲线示出电动机锁定判定部10的计数器电路20的输出值、即电动机1的锁定状态检测后的经过时间的时间变化。

第7层的曲线示出电动机锁定判定部10输出的电动机1的锁定状态的判定结果的时间变化。

第8层的曲线示出电动机锁定判定部10的与门电路16的输出值、即转速转矩判定值的时间变化。

第9层的曲线示出泵6的状态的时间变化。

在时刻t＝0以前，电动机1停止。因此，电动机1的转速ω＝0。电动机1的输出轴因某种理由、例如异物的咬合而被固定，无法旋转。

此外，从车辆控制器2输出的请求转矩N＝0。转矩指令生成部30的最大转矩Nmax被设定为第1转矩N1。泵6正常地动作，冷却水保持一定的温度进行循环。

此时，在电动机锁定判定部10的内部，转速判定电路14输出假值以作为转速判定值。此外，比较电路15输出假值以作为转矩判定值。因此，与门电路16输出假值以作为转速转矩判定值。

在时刻t＝0，从车辆控制器2输出的请求转矩N开始在正方向上增加。从转矩指令生成部30输出的转矩指令Ni也随之在正方向上增加，但其值小于最大转矩Nmax。此外，电动机1的转速ω＝0保持不变。

在时刻t＝t1，电动机1的转速ω＝0保持不变，但请求转矩N超过转矩阈值Nth。此时，在电动机锁定判定部10的内部，比较电路15输出真值以作为转矩判定值。此外，由于电动机1的转速ω小于第1转速ω1，因此，转速判定电路14输出真值以作为转速判定值。因此，与门电路16输出真值以作为转速转矩判定值。

由于转速转矩判定值成为真值，计数器电路17开始向上计数。之后，请求转矩N进一步增加，但从转矩指令生成部30输出的转矩指令Ni被限制为最大转矩Nmax。

在时刻t＝t2，电动机1的锁定状态的成立时间、即转速转矩判定值为正值的时间超过基于冷却水的温度T而计算的电动机锁定判定时间MT。此时，比较电路18输出真值，或门电路19也输出真值。因此，电动机锁定判定部10输出真值以作为电动机1的锁定状态的判定结果。此外，计数器电路20开始向上计数。

若从电动机锁定判定部10输出的电动机1的锁定状态的判定结果成为真值，则转矩指令生成部30将转矩指令Ni的最大转矩Nmax从第1转矩N1变更为第2转矩N2。

在时刻t＝t3，电动机1的锁定状态检测后的经过时间、即电动机1的锁定状态的判定结果为真值的时间超过经过判定时间CT。此时，计数器电路17被重置，电动机锁定的成立时间成为0。其结果是，从电动机锁定判定部10输出的电动机1的锁定状态的判定结果成为假值。

若从电动机锁定判定部10输出的电动机1的锁定状态的判定结果成为假值，则转矩指令生成部30将转矩指令Ni的最大转矩Nmax从第2转矩N2变更为第1转矩N1。然而，电动机1的转速ω＝0的状态持续，因此，成为与时刻t＝t1相同的状况。因此，在电动机锁定判定部10的内部，计数器电路17再次开始向上计数。

在时刻t＝t4，由第4故障检测部54检测使冷却水循环的泵6的故障。此时，在电动机锁定判定部10的内部，输出选择电路12将温度传感器43所检测的温度T替换为最高温度Tmax来输出。

电动机锁定判定时间计算电路13基于从输出选择电路12输出的最高温度Tmax，来计算电动机锁定判定时间MT。如上述那样，基于最高温度Tmax而计算的电动机锁定判定时间MT是电动机锁定判定时间MT所能取的值中最短的时间。因此，比较电路18中所使用的电动机锁定判定时间MT成为最短的时间。

在时刻t＝t5，电动机1的锁定状态的成立时间、即转速转矩判定值为正值的时间超过基于冷却水的最高温度Tax而计算的电动机锁定判定时间MT。此时，比较电路18输出真值，或门电路19也输出真值。因此，电动机锁定判定部10输出真值以作为电动机1的锁定状态的判定结果。此外，计数器电路20开始向上计数。

若从电动机锁定判定部10输出的电动机1的锁定状态的判定结果成为真值，则转矩指令生成部30将转矩指令Ni的最大转矩Nmax从第1转矩N1变更为第2转矩N2。

如以上所说明的那样，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100包括：旋转角传感器41，该旋转角传感器41检测电动机1的旋转角θ；第1故障检测部51，该第1故障检测部51检测旋转角传感器41的故障；以及电动机锁定判定部10，该电动机锁定判定部10基于针对电动机1的请求转矩N、旋转角θ和第1故障检测部51的检测值，来判定电动机1是否处于锁定状态。电动机锁定判定部10在旋转角传感器41故障时，将电动机1的锁定状态的判定条件变更为与旋转角传感器41正常时不同的条件。

根据上述特征，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100在旋转角传感器41故障时也能防止电动机1和开关电路4的烧毁，并能使针对电动机1的转矩指令Ni的输出持续。

此外，转矩指令生成部30在电动机1未处于锁定状态的情况下，将转矩指令Ni的最大转矩Nmax设定为第1转矩N1，在电动机1处于锁定状态的情况下，将转矩指令Ni的最大转矩Nmax设定为比第1转矩N1要小的第2转矩N2。优选为第2转矩N2是如下转矩：在电动机1的锁定状态下，即使电动机1始终持续输出该转矩，电动机1和开关电路4也不至于烧毁。

根据上述特征，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100能更可靠地防止电动机1和开关电路4的烧毁，并能使针对电动机1的转矩指令Ni的输出持续。

此外，在旋转角传感器41正常时，在请求转矩N为转矩阈值Nth以上的状态、以及基于旋转角θ而计算的转速ω小于第1转速ω1的状态在电动机锁定判定时间MT内持续的情况下，电动机锁定判定部10判定为电动机1处于锁定状态。

根据上述特征，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100能高精度地检测电动机1的锁定状态。

此外，电动机锁定判定部10包含推定电动机1的旋转角θ的无传感器旋转角推定电路145。当旋转角传感器41故障时，在基于无传感器旋转角推定电路145推定的旋转角θ而计算的转速ω小于第2转速ω2的状态在电动机锁定判定时间MT内持续的情况下，电动机锁定判定部10判定为电动机1处于锁定状态。优选为第2转速ω2设定得比第1转速ω1要高。

如上所那样，由无传感器旋转角推定电路145推定的旋转角θ相比于旋转角传感器41所检测的旋转角θ精度更低。因此，在旋转角传感器41故障时，基于无传感器旋转角推定电路145所推定出的旋转角θ而计算的转速ω的精度也变低。

为了使用如上所述精度较低的转速ω来进行比较，在本实施方式1所涉及的电动机控制装置100中，将第2转速ω2设定得比第1转速ω1要高，来使电动机1的锁定状态的判定条件具有余量。

此外，电动机控制装置100包括检测电动机1的驱动电流的电流传感器42、以及检测电流传感器42的故障的第2故障检测部52。当电流传感器42故障时，电动机锁定判定部10判定为电动机1处于锁定状态。

根据上述特征，即使在电流传感器42发生故障的情况下，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100也能防止电动机1和开关电路4的烧毁。

此外，电动机控制装置100具备检测冷却水的温度T的温度传感器43。电动机锁定判定部10基于温度传感器43所检测的温度T，来计算电动机锁定判定时间MT。

直到电动机1和开关电路4烧毁前的余量根据冷却水的温度T而不同。本实施方式1所涉及的电动机控制装置100中，基于冷却水的温度T来计算电动机锁定判定时间MT，从而能在恰当的时刻检测电动机1的锁定状态。

此外，电动机控制装置100具备检测温度传感器43的故障的第3故障检测部53。当温度传感器43故障时，电动机锁定判定部10将温度传感器43所检测的温度T替换为最高温度Tmax，来计算电动机锁定判定时间MT。

根据上述特征，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100在温度传感器43故障时，能将最坏的条件考虑在内来检测电动机1的锁定状态。

电动机控制装置100具备检测使冷却水循环的泵6的故障的第4故障检测部54。当泵6故障时，电动机锁定判定部10将温度传感器43所检测的温度T替换为最高温度Tmax，来计算电动机锁定判定时间MT。

当使冷却水循环的泵6故障时，与冷却水正常地循环的情况相比，可以预想电动机1和开关电路4的温度进一步急剧上升。这种情况下，本实施方式1所涉及的电动机控制装置100通过将冷却水的温度T替换为最高温度Tmax，并基于此来计算电动机锁定判定时间MT，从而也能早期检测电动机1的锁定状态。

实施方式2.

对实施方式2所涉及的电动机控制装置进行说明。本实施方式2所涉及的电动机控制装置具备转速判定电路214，以代替实施方式1中所使用的转速判定电路14。其它结构与实施方式1相同，因此省略详细说明。

图6是示出本实施方式2所涉及的转速判定电路214的内部结构的图。转速判定电路214包含转速计算电路215、比较电路216和输出选择电路217。

转速计算电路215对从旋转角传感器41输出的旋转角θ进行微分来计算转速ω，并输出所计算出的转速ω。

比较电路216在转速ω小于预先决定的第1转速ω1的情况下输出真值，在转速ω在第1转速ω1以上的情况下输出假值。

输出选择电路217在选择信号217c为假值的情况下输出输入端子217b侧的信号，在选择信号217c为真值的情况下输出输入端子217a侧的信号。

因此，输出选择电路217在选择信号217c为假值的情况下、即旋转角传感器41正常时，直接输出比较电路216的输出。

另一方面，输出选择电路217在选择信号217c为真值的情况下、即旋转角传感器41故障时，输出真值。

其结果是，转速判定电路214在旋转角传感器41正常时，在转速ω小于第1转速ω1的情况下输出真值以作为转速判定值，在转速ω在第1转速ω1以上的情况下输出假值以作为转速判定值。

此外，转速判定电路214在旋转角传感器41故障时始终输出真值，以作为转速判定值。

因此，在本实施方式2所涉及的电动机控制装置100中，当旋转角传感器41故障时，在请求转矩N为转矩阈值Nth以上的状态、以及旋转角传感器41的故障状态在电动机锁定判定时间MT内持续的情况下，电动机锁定判定部10判定为电动机1处于锁定状态。

另外，上述实施方式1和2中，电动机1是用于使搭载于车辆的发送机启动的电动机。该情况下，在检测旋转角传感器41的故障时，在车辆的发动机为初次启动前且小于预先决定的发动机转速的情况下，也可以禁止转矩指令生成部30针对电动机1输出转矩指令Ni。

此外，在检测旋转角传感器41的故障时，在车辆的发动机为再启动开始前且小于发动机转速的情况下，也可以允许转矩指令生成部30针对电动机1输出转矩指令Ni。

通常，发动机的初次启动在停车场等进行。因此，强烈要求发动机的启动的情况较少。与此相对地，对于发动机的再启动，十字路口处等待右转后的再出发等、强烈要求发动机的启动的情况较多。本实施方式1和2所涉及的电动机控制装置100中，在强烈要求发动机的启动的情况下，能防止电动机1和开关电路4的烧毁，并尽可能启动发动机。

另外，上述实施方式1和2所涉及的电动机控制装置100的各功能利用处理电路来实现。实现各功能的处理电路可以是专用硬件，也可以是执行存储器中所存储的程序的处理器。图7是示出以专用的硬件即处理电路1000来实现本实施方式1和2所涉及的电动机控制装置100的各功能的情况的结构图。此外，图8是示出由包括处理器2001和存储器2002的处理电路2000来实现实施方式1和2所涉及的电动机控制装置100的各功能的情况的结构图。

在处理电路为专用的硬件的情况下，处理电路1000例如相当于单一电路、复合电路、程序化处理器、并联程序化处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或它们的组合。电动机控制装置100的各部分的功能可以分别由单独的处理电路1000来实现，也可以汇总各部分的功能并由处理电路1000来实现。

另一方面，在处理电路为处理器2001的情况下，电动机控制装置100的各部分的功能由软件、固件或软件和固件的组合来实现。软件和固件记述为程序，存储于存储器2002中。处理器2001读取储存于存储器2002的程序并执行，从而实现各部分的功能。即，电动机控制装置100具备用于存储程序的存储器2002，该程序在由处理电路2000执行时最终执行上述各控制。

这些程序也可以是使计算机执行上述各部分的步骤或方法的程序。这里，存储器2002例如相当于RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EPROM：电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器。另外，磁盘、软盘、光盘、压缩磁盘、小型磁盘、DVD等也相当于存储器2002。

另外，对于上述各部分的功能，可以用专用硬件来实现一部分，并用软件或固件来实现一部分。

由此，处理电路可以利用硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述各部分的功能。

标号说明

1 电动机，

6 泵，

10 电动机锁定判定部，

30 转矩指令生成部，

41 旋转角传感器，

42 电流传感器，

43 温度传感器，

51 第1故障检测部，

52 第2故障检测部，

53 第3故障检测部，

54 第4故障检测部，

145 无传感器旋转角推定电路(旋转角推定部)。

Claims (13)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，包括：

旋转角传感器，该旋转角传感器检测电动机的旋转角；

第1故障检测部，该第1故障检测部检测所述旋转角传感器的故障；

电动机锁定判定部，该电动机锁定判定部基于针对所述电动机的请求转矩、所述旋转角和所述第1故障检测部的检测值，来判定所述电动机是否处于锁定状态；以及

转矩指令生成部，该转矩指令生成部基于所述请求转矩和所述判定的结果，生成针对所述电动机的转矩指令，

所述电动机锁定判定部在所述旋转角传感器故障时，将所述电动机的锁定状态的判定条件变更为与所述旋转角传感器正常时不同的条件。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述转矩指令生成部在所述电动机未处于锁定状态的情况下，将所述转矩指令的最大转矩设定为第1转矩，在所述电动机处于锁定状态的情况下，将所述转矩指令的最大转矩设定为比所述第1转矩要小的第2转矩。

3.如权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第2转矩是在所述电动机的锁定状态下、即使所述电动机始终持续输出所述第2转矩也不至于烧毁的转矩。

4.如权利要求1至3的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，

当所述旋转角传感器正常时，在所述请求转矩为转矩阈值以上的状态、以及基于所述旋转角而计算的转速小于第1转速的状态在电动机锁定判定时间内持续的情况下，所述电动机锁定判定部判定为所述电动机处于锁定状态。

5.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述电动机锁定判定部包含推定所述电动机的旋转角的旋转角推定部，

当所述旋转角传感器故障时，在基于所述转角推定部推定的旋转角而计算的转速小于第2转速的状态在所述电动机锁定判定时间内持续的情况下，所述电动机锁定判定部判定为所述电动机处于锁定状态。

6.如权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第2转速比所述第1转速要高。

7.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，

当所述旋转角传感器故障时，在所述请求转矩在转矩阈值以上的状态、以及所述旋转角传感器的故障状态在所述电动机锁定判定时间内持续的情况下，所述电动机锁定判定部判定为所述电动机处于锁定状态。

8.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，还包括：

检测所述电动机的驱动电流的电流传感器；以及

检测所述电流传感器的故障的第2故障检测部，

当所述电流传感器故障时，所述电动机锁定判定部判定为所述电动机处于锁定状态。

9.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，

还具备检测冷却水的温度的温度传感器，

所述电动机锁定判定部基于所述温度传感器所检测的温度来计算所述电动机锁定判定时间。

10.如权利要求9所述的电动机控制装置，其特征在于，

还具备检测所述温度传感器的故障的第3故障检测部，

当所述温度传感器故障时，所述电动机锁定判定部将所述温度传感器所检测的温度替换为最高温度，来计算所述电动机锁定判定时间。

11.如权利要求9所述的电动机控制装置，其特征在于，

还具备检测使所述冷却水循环的泵的故障的第4故障检测部，

当所述泵故障时，所述电动机锁定判定部将所述温度传感器所检测的温度替换为最高温度，来计算所述电动机锁定判定时间。

12.如权利要求1至3的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述电动机是用于使搭载于车辆的发动机启动的电动机。

13.如权利要求12所述的电动机控制装置，其特征在于，

在检测所述旋转角传感器的故障时，在所述车辆的所述发动机为初次启动前且小于预先决定的发动机转速的情况下，禁止所述转矩指令生成部针对所述电动机的转矩指令的输出，

在检测所述旋转角传感器的故障时，在所述车辆的所述发动机为再启动开始前且小于所述发动机转速的情况下，允许所述转矩指令生成部针对所述电动机的转矩指令的输出。