CN114374355A - 泵驱动装置的异常判断装置、异常判断方法以及电机启动时的异常判断装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供泵驱动装置的异常判断装置、异常判断方法以及电机启动时的异常判断装置。泵驱动装置的异常判断为，以无传感器的方式求出对泵进行驱动的电机的实际转数；对电机的目标转数进行指示，从而对电机的运转进行控制；在目标转数与实际转数的偏离为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常。在此，在目标转数与实际转数的所述偏离成为了预先规定的范围内的情况下，实施将累计期间减少为小于阈值的值的减少处理，并且，在为了控制电机的运转而无法检测实际转数的期间内，抑制该减少处理。

Description

泵驱动装置的异常判断装置、异常判断方法以及电机启动时 的异常判断装置

技术领域

本公开涉及一种泵驱动装置和电机的异常判断的技术。

背景技术

多相、例如三相的无刷电机被广泛地使用于工业的各个领域中。例如在燃料电池系统中，其作为燃料电池的冷却泵或氢气泵等的驱动源而被利用。在使用了这样的无刷电机的系统中，由于当发生电机未启动或者得不到所期望的转数这样的异常时，有可能会给系统整体的工作带来麻烦，因此采用有对电机和对电机进行驱动的控制器的异常的发生进行检查的各种各样的方法。例如，在下述日本特开2014-76781中，对电机的实际转数进行检查，并在对电机进行了指示的目标转数与检测出的实际转数的关系未进入预先规定的范围时，判断为在具备电机和控制器的泵驱动装置中发生了异常。

发明内容

但是，在根据这样的目标转数和实际转数的关系而对泵驱动装置的异常进行检测的装置中，存在若电机的实际转数的检测未被准确地实施则也无法准确地实施泵的异常的检测这样的问题。尤其是，在利用电机的驱动线圈的感应电压来对转数进行检测的、所谓的无传感器的电机控制装置中，在特定的条件下，例如转数较低的区域内，有时无法检测转数、或者会对转数进行误检测，从而有可能会无法准确地实施异常判断。

本公开能够作为以下的方式或应用例来实现。

(1)作为本公开的一个方式，提供了通过电机而被驱动的泵驱动装置的异常判断装置。该泵驱动装置的异常判断装置具备：检测部，其以无传感器的方式而求出对泵进行驱动的电机的实际转数；控制部，其对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的运转进行控制；判断部，其在所述目标转数与所述实际转数之间的偏离为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常。在此，所述判断部在所述目标转数与所述实际转数的所述偏离成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。如果采用这样的方式，则即使具有为了控制电机的运转而无法检测电机的实际转数的期间，并设为在该期间内检测出了与实际的电机的转数不同的转数，也能够抑制错误地大幅减少了累计期间从而未能实现电机的旋转的异常检测这类事态的发生。无法进行电机的实际转数的检测的期间有可能会在对电机的转数以无传感器的方式、例如通过在电机的非通电的线圈中所产生的感应电压来进行检测的情况下等，电机的转数较低的情况下等产生。当然，即使在设置霍尔元件等传感器而对转数进行检测的情况下，若存在无法检测转数的情况，则也能够同样地适用。在此，电机的旋转的异常除了包括电机自身的故障之外，还包括电机所驱动的泵的泵轮等部件的固定故障、对电机进行驱动的逆变器等驱动电路的异常。

(2)在这样的泵驱动装置的异常判断装置中，所述累计期间为如下的数值中的至少一个，即：

[1]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的时间进行了累计而得到的值、

[2]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的情况下的转数差进行了累计而得到的值、

[3]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的情况下的由所述泵所供给的流体的流量的、距预先规定的值的不足量进行了累计而得到的量。如果采用这样的方式，则能够使用各种各样的参数来实施异常的判断，并能够灵活地实施异常判断。

(3)在这样的泵驱动装置的异常判断装置中，也可以设为，所述控制部在所述电机的启动时实施同步控制，实施所述同步控制的至少一部分期间为，所述检测部无法进行所述实际转数的检测的期间。在实施同步控制的情况下，通常如下状况较多，即，在低转数的范围内很难准确地对实际转数进行检测。即使在这种情况下，也能够准确地实施异常的检测。

(4)在这样的泵驱动装置的异常判断装置中，也可以设为，所述检测部通过所述电机的多相线圈的感应电压而对所述电机的实际转数进行检测。如果采取这样的方式，则能够以无传感器的方式而对电机的转数进行检测。作为多相线圈，并不限定于三相线圈，也可以为五相线圈等。

(5)在这样的泵驱动装置的异常判断装置中，也可以设为，所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上是指，所述目标转数与所述实际转数相差至预先规定的转数差以上的状态。虽然偏离的判断能够通过转数差来进行判断，但预先规定的转数差既可以为固定值，也可以作为目标转数的十分之一等相对于目标转数的比例而被规定。当然，也可以设为，通过函数和曲线图等而对相对于目标转数的转数差进行设定。

(6)在这样的泵驱动装置的异常判断装置中，也可以设为，所述判断部所实施的所述减少处理为使所述累计期间初始化的处理，无法检测所述电机的所述实际转数的期间内的所述减少处理的抑制通过禁止进行所述初始化而被实现。减少处理既可以通过逐渐减少(递减)累计期间来实现，也可以设为实施直接恢复为初始值的初始化。

(7)作为本公开的其他的方式，提供了一种通过电机而被驱动的泵的异常判断方法。该泵的异常判断方法为，以无传感器的方式而求出所述电机的实际转数，对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的运转进行控制，在所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常，在所述目标转数与所述实际转数的所述偏离成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。根据这样的方法，即使存在为了控制电机的运转而无法检测电机的实际转数的期间，也能够准确地对泵的异常进行判断。

(8)作为本公开的进一步的其他的方式，提供了一种电机启动时的异常判断装置。该电机的异常判断装置具备：检测部，其以无传感器的方式而求出所述电机的实际转数；控制部，其在所述电机启动时，通过同步控制而依次对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的启动进行控制；判断部，其在所述目标转数与所述实际转数的转数差为预定以上的时间的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常。在此，所述判断部在所述目标转数与所述实际转数的所述转数差成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。如果采用这样的方式，则即使存在为了控制电机的运转而无法检测电机的实际转数的期间，也能够正确地对电机的异常进行判断。

本公开通过其他的方式也能够实施。例如，也能够并入到泵的控制装置、泵的控制方法中来实施。此外，作为对电机进行驱动的电机驱动装置或驱动器、及其驱动方法也能够实现，且作为对这样的驱动器指示泵或电机的驱动的控制装置也能够实施。在并入到驱动器中的情况下，目标转数从上位的控制装置被给出，而在并入到控制装置中的情况下，实际转数从驱动器侧取得。

附图说明

以下，将参照附图来描述本发明的具体实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，其中：

图1为表示实施方式的泵驱动装置的异常判断装置的概要结构图。

图2为以电机的驱动系统为中心而表示泵驱动装置的异常判断装置的结构图。

图3为表示第一实施方式的异常判断处理例程的流程图。

图4为表示异常判断的方法的说明图。

图5为对第一实施方式中的异常判断的方法进行比较而示出的说明图。

图6为表示第二实施方式的异常判断处理例程的流程图。

图7为表示第三实施方式的异常判断处理例程的流程图。

具体实施方式

A.第一实施方式：

(1)硬件结构：

在图1中，示出了包括第一方式的泵驱动装置的异常判断装置20的燃料电池系统的结构。如图所示，该泵驱动装置的异常判断装置20为，对冷却水循环用的泵41的驱动装置的异常进行判断的装置，该冷却水循环用的泵41被设置于对燃料电池30进行冷却的冷却液循环系统40中。首先，对使燃料电池30运转的结构进行说明，燃料电池30具备未图示的众所周知的燃料气体供给排气系统以及氧化气体(大气)供给排气系统，并通过作为燃料气体的氢气和大气中所包含的氧的电化学反应，从而实施发电。燃料电池30由于通过电化学反应而发热，因此通过冷却液循环系统40而被冷却。实施这样的燃料气体、大气的供给/排出的燃料气体供给排气系统、氧化气体供给排气系统、进而冷却液循环系统40等的控制通过控制部70而被实施。控制部70从被设置于燃料电池30处的未图示的温度传感器、压力传感器等传感器组接受信号FCS，并向被设置于燃料电池30处的喷射器、各种电磁阀等作动器组输出信号ACS，从而使燃料电池30以所期望的状态而进行运转。由于燃料电池30的结构以及运转的方法是众所周知的方法，因此，冷却液循环系统40以外的详细内容省略图示以及说明。

除了泵41之外，冷却液循环系统40还由在通过泵41而被循环的冷却液与大气之间进行热交换的散热器43、使从燃料电池30被排出的冷却液分支到散热器43或旁通管道46的任意一方的三通阀45、构成在燃料电池30与散热器43之间使冷却液进行循环的循环通道的配管47等而被构成。此外，在泵41上，设置有由驱动用的电机51以及驱动器60而构成的泵驱动装置50。

泵驱动装置50的电机51使用作为直流电源的蓄电池52的电力，并通过驱动器60而被驱动。驱动器60与控制部70连接，并以从控制部70所指示的目标转数St*而使电机51进行运转。驱动器60向控制部70输出电机51的实际转数Srr。控制部70利用该目标转数St*和实际转数Srr来进行通过电机51而被驱动的泵的异常的判断。

在图2中，示出了包括电机51的驱动系统在内的泵驱动装置50的异常判断装置20的详细情况。如图所示，泵驱动装置50的异常判断装置20由电机51、驱动器60以及控制部70而被构成。驱动器60由逆变器62和驱动电路64而被构成。驱动器60的驱动电路64接受来自控制部70的目标转数St*的指示，并对被设置于逆变器62中的开关元件进行控制，从而对电机51进行驱动。以下，针对各部的功能，依次说明用于对电机51进行驱动的电路结构。

在本实施方式中，对泵41进行驱动的电机51为无刷的三相PM电机。电机51通过使在U相、V相、W相的三相线圈中流通相位偏移了120度的正弦波的电流，从而形成旋转磁场，由此，使具备永久磁铁的转子53进行旋转。当转子53旋转时，泵41的未图示的泵轮将进行旋转，从而将配管47内的冷却液向燃料电池30方向挤压。在本实施方式中，U相、V相、W相的三相线圈被星型连接，在各个线圈的一端上连接有来自逆变器62的输出。

逆变器62具备：三组开关元件S1-S2、S3-S4、S5-S6，其介于自蓄电池52的电源线之间以并联的方式被安装；保护用二极管D1-D6，其被连接于开关元件S1-S6的集电极-发射极之间。在各个开关元件S1-S6的栅极中，输入有来自驱动电路64的驱动信号Du+、Du-、Dv+、Dv-、Dw+、Dw-。通过该驱动信号而使开关元件被驱动，并依次成为导通状态(接通)。另外，各组开关元件不会同时成为导通状态。

各组开关元件S1-S2、S3-S4、S5-S6的结合点被连接于电机51的U相、V相、W相的三相线圈的一端。因此，例如，当驱动信号Du+成为激活而开关元件S1成为导通状态且驱动信号Dv-成为激活而开关元件S4成为导通状态时，来自蓄电池52的电流会从开关元件S1穿过U相线圈和V相线圈，进一步穿过开关元件S4而流动。在U相线圈中流动的电流Iu能够通过被设置于与U相线圈连接的线上的电流传感器55u而被检测出。同样地，在与V相线圈连接的线上设置有电流传感器55V，在与W相线圈连接的线上设置有电流传感器55w，并对在V相线圈中流通的电流Iv、在W相线圈中流通的电流Iw进行检测。

驱动电路64具备电机控制部65、输出部66、检测部67、输入输出部68。检测部67读取来自电流传感器55u、55v、55w的信号，并对电机51的各相电流Iu、Iv、Iw进行检测。另外，在此，虽然为了便于理解而设为对在三相线圈中流动的电流全部进行检测，但由于向电机51的各相线圈流入的电流与流出的电流相对应，因此，电流传感器无需设置在全部的三相上。

输入输出部68接受电机控制部65的指示，而输出对逆变器62的各个开关元件S1至S6进行驱动的信号Du+、Du-、Dv+、Dv-、Dw+、Dw-。电机控制部65朝向经由输入输出部68而接收到的目标转数St*，而对电机51的转数进行控制。此时，电机控制部65对为了使转数增減而所需的各相电流进行运算，并将之输出至输出部66。输出部66受到该指示，而决定对逆变器62的各开关元件S1至S6进行驱动的信号Du+、Du-、Dv+、Dv-、Dw+、Dw-的导通时间，并将之输出。输出部66作为对各个开关元件的导通时间进行控制的脉冲幅度调制模块(PWM)而发挥功能。

虽然电机控制部65经由检测部67而对各相线圈的电流的变化进行检测，但是，在其中的、两组开关元件接通而流有驱动电流的线圈以外的线圈中，产生与被设置于转子53上的永久磁铁之间的位置关系相应的感应电压。与该感应电压相对应的电流能够通过电流传感器而进行检测。如果电机51正在以固定以上的转数而进行旋转，则由于由感应电压而引起的电流变化会变得足以对转子53的角度进行运算的大小，因此，电机控制部65就此求出转子53的旋转相位，也就是说，求出相对于三相线圈u、v、w的角度，并基于该角度而对应当在各相线圈中流动的电流的大小进行运算，并经由输出部66而对逆变器62的各开关元件S1-S6的导通/关断进行控制。电机控制部65根据转子53的旋转角度的变化而求出电机51的实际转数Srr，并将之经由输入输出部68而输出至控制部70。

另一方面，在电机51的转数较低的情况下，例如，在根据来自控制部70的指示而使处于停止的电机51启动的情况下等，无法根据由感应电压而引起的电流变化来对转子53的旋转角度进行检测。进一步而言，由于在转子53处于停止的情况下，无法检测转子53相对于各相线圈而以怎样的角度来停止，因此，也无法对首先应当通电的线圈进行确定。因此，在这样的情况下，实施如下的手段中的任意一个，即：

[1]在形成旋转磁场前，对处于停止中的转子53的旋转角度进行检测的检测处理、

[2]在不对转子53的旋转角度进行检测的情况下形成旋转磁场的同步控制。在本实施方式中，采用了手段[2]。

在同步控制中，在不对转子53的位置进行检测的状态下，向各相线圈u、v、w流通电流，并形成缓慢旋转的旋转磁场。在这种情况下，由于没有对转子53的旋转角度进行检测，因此无法相对于转子53的永久磁铁所形成的磁通的方向而以高效率的角度来形成旋转磁场的情况也较多，但转子53逐渐开始旋转，并花费时间而与旋转磁场的旋转同步。由于在此期间，感应电压不会变成足够的大小，因此电机控制部65无法根据感应电压来对转子53的旋转角度、进而对转数进行检测。因此，电机控制部65设为，转子53以与自身所指示的旋转磁场的转速相对应的转数而进行旋转，并将与该旋转磁场的旋转速度相对应的转数设为实际转数Srr，而向外部、在此为向控制部70输出。

控制部70将计算机(CPU)和存储器、输入输出接口部等进行内置，并通过执行后述的程序，从而实现指示部、判断部、输出部等的功能。如图2所示，控制部70通过指示部的工作而向逆变器62的驱动电路64输出目标转数St*，并从驱动电路64接收实际转数Srr，并通过判断部的工作而对泵41的异常进行判断，并通过输出部的工作而将异常判断的结果向外部、例如向仪表板的警告灯或诊断计算机等输出。另外，被检测出的泵41的异常除了包括对泵41进行驱动的电机51自身的故障之外，还包括电机51所驱动的泵41的泵轮等部件的固定故障、对电机51进行驱动的逆变器62等驱动电路、进而对逆变器进行控制的控制侧的异常、各种配线的断线或短路故障等异常。虽然在图2中，从驱动电路64的输入输出部68向控制部70被输出的信号Ssc为在驱动电路64正在实施同步控制的情况下成为激活的信号，但在第一实施方式中，驱动电路64不具有输出该信号的功能。关于该信号Ssc将在第二实施方式中进行说明。

(2)异常判断处理：

利用图3的流程图，对泵驱动装置50的异常判断装置20所实施的异常判断处理进行说明。图示的异常判断处理通过内置于控制部70中的CPU，而以预定的间隔被反复执行。当该处理开始时，首先，对是否使电机51运转进行判断(步骤S105)。在无需使电机51运转的情况下，在不实施任何处理的条件下跳转至“下一步”，并结束本处理例程。无需进行运转的情况不仅是指无需使泵41运转来使冷却液循环的情况，也相当于电机51的启动失败而等待下一次的重新启动的期间等。

在判断为使电机51运转的情况下，接下来，向驱动器60指示电机51的目标转数St*(步骤S110)，并实施从驱动器60接收电机51的实际转数Srr的处理(步骤S120)。在此基础上，控制部70对所指示的目标转数St*与所取得的实际转数Srr的偏差的绝对值(┃St*-Srr┃)是否大于预先规定的转数阈值ΔS进行判断(步骤S125)。该处理相当于目标转数St*与实际转数Srr偏离的情况。

虽然驱动器60接收目标转数St*，并启动电机51，但由于电机51的转数逐渐朝着目标转数St*而上升，因此在此期间内实际转数Srr低于目标转数St*。并且，由于在启动时如上文所述那样而实施了同步控制，因此转数的上升会变得缓慢，驱动器60在此期间内无法进行由感应电压而实现的转子53的转数的检测，因此代替所实际测量出的转数，而将控制上的预计转数作为实际转数Srr而输出。

在图4中，例示了这种状况。在图中，实线J1表示通过同步控制而使电机51的转子53的实际转数Srr朝着目标转数St*而上升的情况。另一方面，虚线B1表示产生某种异常而使得转子53的实际转数Srr未上升至目标转数St*的情况。由于在实施有同步控制的情况下，驱动器60的驱动电路64实际上未对实际转数Srr进行测量，因此即使在产生了异常的情况下，实际转数Srr也不会成为如虚线B1那样，而是如实线J1那样上升。

其结果为，在同步控制的期间内所输出的实际转数Srr与目标转数St*的偏差至时刻t1为止都会超过转数阈值ΔS。因此，在这种情况下，控制部70使异常判断计数器Cerr进行增量(步骤S140)。也就是说，异常判断计数器Cerr相当于求出实际转数Srr与目标转数St*的偏离为预定以上的状况的累计期间的情况。另一方面，当成为时刻t1时，由于外表上的偏差会变得小于转数阈值ΔS(步骤S125：“否”)，因此，接下来，实施时刻t是否小于与同步控制的实施期间相比靠后的预定的定时ts的判断(步骤S135)。假设t＜ts，也就是说，未到达超过了同步控制的实施期间的定时ts，则不实施任何处理。如果时刻t成为预定的定时ts以后(步骤S135：“否”)，则实施使异常判断计数器Cerr初始化为值0的处理(步骤S150)。在此，初始化相当于使对实际转数Srr与目标转数St*的偏差较大的时间进行了累计的累计期间减少的减少处理。如果进行初始化，则作为累计期间的异常判断计数器Cerr立即减少为值0。初始化包括例如分成两个阶段来实施等未一次实施的方法。此外，通过步骤S135的判断而不实施初始化的情况相当于将包括累计期间的减少在内的初始化设为抑制值(在此为禁止)的情况。

在实施了上述处理中的任意一个处理后，实施异常判断计数器Cerr是否大于阈值ThC的判断(步骤S165)。如果异常判断计数器Cerr大于阈值ThC，则判断为异常，并将之作为异常信号Serr而输出(步骤S170)。如果异常判断计数器Cerr未大于阈值ThC，则设为未产生异常，从而在不实施任何处理的条件下跳转至“下一步”，且一度结束本处理例程。

由于上述的异常判断处理例程以预定的间隔而被反复执行，因此，在假设电机51的转子53的实际转数Srr如虚线B1那样无论到何时都未到达目标转数St*的情况下，步骤S125的判断反复成为“是”，异常判断计数器Cerr在每当执行该判断处理例程时都会被增量(步骤S140)。其结果为，异常判断计数器Cerr如虚线Eb1那样持续递增，由于在时刻t2超过阈值ThC，因此会被判断为异常。另一方面，同步控制的结果为，在转子53的实际转数Srr正常地已上升的情况下，当成为与同步控制的实施期间相比之后的预定的定时ts时，由于异常判断计数器Cerr被初始化为值0(步骤S150)，因此，不会作出异常这一判断。

在图4中，虚线B1为虚拟的转数，在假设出现某种异常、例如泵41的泵轮啮入异物而变得不能旋转或者三相线圈u、v、w中的任意一个断线而成为无法正常旋转的状态的情况下，虽然通过同步控制而电机51的转子53不会正常地旋转，但即使在这种情况下，也设为驱动电路64正在正常地旋转，从而同步控制的实施期间内与实线J1同样地持续输出实际转数Srr。在此基础上，如果实际转数Srr上升至比目标转数St*仅小于转数阈值ΔS的转数为止，则设为能够通过感应电压来检测转数，并作为感应电压的周期的倒数来检测出转子53的转数，并将之作为实际转数Srr而输出。也就是说，在通过同步控制而电机51的启动失败了的情况下，如图4中作为单点划线D1而所示的那样，在同步控制结束的定时tp处，实际转数Srr将会从正常值偏移。从正常值偏移是指，在转子53由于啮入等而无法旋转的情况下，实际转数St*会成为值0，并且在三相线圈的局部断线等的情况下，虽然实际转数Srr不是值0但与目标转数St*相比会超过转数阈值而变小。如果转数变小至无法实施基于感应电压的检测的程度，则即使在进行旋转也会被设为转数0。

因此，利用图5，对这种的通过同步控制而电机51无法正常地启动的情况下的异常判断处理例程中的异常检测的状况进行说明。图5表示即使实施同步控制但电机51也未启动的情形。当控制部70对驱动器60指示电机51的启动，并对目标转数St*进行指示时，在实施同步控制的期间Psc内，如实线J2所示，驱动器60的驱动电路64作为实际转数Srr而持续输出朝着目标转数St*而上升的同步控制上的虚拟的转数。在此期间，异常判断计数器Cerr被依次增量而增加。

在图5中，将这种状况设为(1)和(2)而示出了两个。(1)中的异常判断计数器Cerr示出了如下情况，即，在图3的处理例程中，进行步骤S135的判断，也就是说对时刻t是否为超过了同步控制的实施期间Psc的定时ts进行判断，并且直到时刻t超过定时ts为止不实施异常判断计数器Cerr的初始化的处理(步骤S150)、这样的不实施一系列的处理的情况。在这种情况下，如图5的作为虚线Ej2而示出的那样，异常判断计数器Cerr在目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值变成了小于转数阈值ΔS的定时t1处被进行初始化而成为值0。因此，由于即使在经过同步控制的实施期间Psc且电机51的启动失败了的情况下，异常判断计数器Cerr也会被初始化，因此，当再次尝试启动而实施同步控制时，会反复执行同样的处理，从而即使实施几次同步控制而启动都失败，也无法将之作为异常而检测出。

针对于此，在本实施方式中，即使目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值成为小于转数阈值ΔS(步骤S125：“否”)，但到时刻t超过定时ts为止(步骤S135：“是”)也不会实施异常判断计数器Cerr的初始化的处理(步骤S150)。因此，如在图5的(2)中作为实线Eb2而所示的那样，异常判断计数器Cerr在定时t1未被初始化，而被维持为被增量后的值。如果同步控制结束，则到下一个同步控制开始为止，步骤S105的判断成为“否”，从而在异常判断计数器Cerr中不产生任何变化。接下来，当设为启动电机51并开始同步控制时(图示定时t3)，由于目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值大于转数阈值ΔS，因此步骤S125处的判断再次成为“是”，实施异常判断计数器Cerr的增量。其结果为，异常判断计数器Cerr不久会超过阈值ThC(图示定时t4)，控制部70设为无法实施由电机51而进行的泵41的启动，而检测出异常，并将之输出(步骤S165.S170)。当然，在异常判断计数器Cerr到达阈值ThC以前，如果目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值小于转数阈值ΔS，则异常判断计数器Cerr将被初始化，从而不作出异常这一判断，而是判断为泵41被正常启动。

在以上所说明的第一实施方式中，以无传感器的方式对转数进行检测并对电机51进行驱动的驱动器60在电机51启动时实施同步控制，并在同步控制的实施期间内，即使作为电机51的实际转数Srr而未输出实际的转子53的转数而是输出控制上的转数的情况下，也不会作出异常的误判。在即使反复进行同步控制也无法启动电机51的情况下，如果在容许欲再次启动电机51的重试，并且即使进行重试直到预先设定的次数为止也无法实施基于感应电压而进行的转数的检测，则能够判断为泵41异常。此外，如果在电机51一度启动后，且在成为能够通过感应电压而检测出电机51的实际转数Srr的状态后，由于某种原因而使得目标转数St*与实际转数Srr的偏离成为转数阈值以上的状况持续，则由于异常判断计数器Cerr被增量(图3、步骤S140)，因此，即使在同步控制以外也能够对异常的产生进行判断。

虽然在上述第一实施方式中，在步骤S135中，对时刻t是否超过了预定的时刻ts进行了判断，但该时刻ts也可以作为从开始进行同步控制的定时起的预定的期间而规定。此外，在电机51的启动被反复进行的情况下，同步控制的开始也可以作为再次实施同步控制的情况下的等待再次同步的期间的结束定时而进行规定。

B.第二实施方式：

接下来，对第二实施方式进行说明。虽然第二实施方式的泵驱动装置的异常判断装置20具备与第一实施方式相同的硬件结构，但图1所示的结构中的、控制部70能够利用驱动电路64所输出的信号Ssc这一点上有所不同。该信号Ssc为表示驱动电路64实施有同步控制的情况的信号。

图6为表示第二实施方式中的异常判断处理例程的流程图。该处理例程代替第一实施方式的步骤S135，仅在实施步骤S137这一点上有所不同。即，在第二实施方式中，代替对从同步控制开始起的经过时间即时刻t是否大于预定的超过同步控制的实施期间的定时ts进行判断(图3：步骤S135)，而根据信号Ssc是否为导通，来对是否实施有同步控制进行判断(步骤S137)。其结果为，在实施有同步控制的期间(Ssc为导通)的情况下，即使目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值变得小于转数阈值ΔS，也不实施异常判断计数器Cerr的初始化的处理(步骤S150)。因此，即使在该第二实施方式中，也能够实现与第一实施方式相同的作用效果。

C.第三实施方式：

接下来，利用图7，对第三实施方式进行说明。虽然在第三实施方式中，使用与第一实施方式和第二实施方式相同的硬件结构，但如图7所示，不实施相当于第一实施方式的步骤S135、第二实施方式的步骤S137的处理。也就是说，不执行如果处于同步控制期间内则不实施异常判断计数器Cerr的初始化这一判断。在第三实施方式中，如图所示，代替是否处于同步控制期间内的判断，而是在目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值大于转数阈值ΔS的情况下(步骤S125，“是”)，使异常判断计数器Cerr以值1而被增量(步骤S142)。另一方面，在目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值成为转数阈值ΔS以下的情况下(步骤S125：“否”)，使异常判断计数器Cerr以值4而被减量(步骤S152)，如果异常判断计数器Cerr成为小于0(步骤S154)，则将之初始化为值0(步骤S155)。

在实施这种处理的第三实施方式中，如果根据图4所示的示例而言，到时刻t1为止，异常判断计数器Cerr以斜度1而被增量，从而值会变大，但在同步控制过程中，当目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值变得小于转数阈值ΔS时，以后异常判断计数器Cerr将被减量，从而值会变小。此后，当同步控制的实施期间结束时，如果电机51的启动已成功，则就此异常判断计数器Cerr会被持续减量，并被初始化为值0。如果电机51的启动失败，则虽然在同步控制的剩余时间(时刻t1至ts)内异常判断计数器Cerr被减量，但如果通过感应电压而进行的转数检测失败，则异常判断计数器Cerr的减量会停止，并且当由同步控制而实施的电机51的启动被再次开始时，异常判断计数器Cerr再次被增量。其结果为，在即使通过数次的同步控制但电机51也未启动的情况下，异常判断计数器Cerr终究会超过阈值ThC，从而能够检测出泵41的异常。如果在重试的期间内电机51成为能够正常旋转，则异常判断计数器Cerr以值4而被减量，从而终究会被初始化为值0。另外，在本实施方式中，与增量相比而以较大的值来进行了减量是因为，在电机51的目标转数St*与实际转数Srr的偏差的绝对值变得小于转数阈值ΔS的情况下，也就是说在电机51正常地启动了的情况下，使异常判断计数器Cerr迅速地初始化。当然，增量和减量的速度既可以相同，也可以设为以较大的值来实施增量。

D.其他的实施方式：

虽然在上述各个实施方式中，累计期间是利用计数器并作为对电机51的目标转数与实际转数的偏离为预定以上的时间进行了累计而得到的值从而被求出，但累计期间也可以作为例如对电机51的目标转数与实际转数的偏离为预定以上的情况下的转数差进行了累计而得到的值而被求出。在这种情况下，在转数差较大的情况下，由于累计期间在较短时间内会成为较大的值，因此转数差越大，则越能够以较短的时间来实施异常的判断。此外，累计期间也可以作为对电机51的目标转数与实际转数的偏离为预定以上的情况下的由泵41所供给的制冷剂的流量的、距预先规定的值的不足量进行了累计而得到的量，从而被求出。在这种情况下，预先在配管47中设置对作为流体的制冷剂的流量进行检测的流量计，并且关于其流量，只要通过控制部70来对距预先规定的额定流量的不足量进行累计即可。在这种情况下，由于不足流量越大则累计期间越会在较短的时间内成为较大的值，因此流量的不足量越大，则越能够在较短的时间内实施异常的判断。

在上述实施方式中，作为泵，将使燃料电池30的冷却液进行循环的泵41设为异常判断的对象。因此，在判断出泵的异常的情况下，采取使燃料电池30的运转停止或者在仪表板上显示异常来向驾驶员进行警告等应对措施，从而能够避免燃料电池30在未被充分冷却的状态下运转这样的事态。作为泵，并不限定于燃料电池30，也可以应用于实施电动汽车的电机的冷却的冷却液的循环泵等其他的冷却液循环泵。当然，并不限定于冷却液的循环泵，也能够作为燃料电池中的大气的供给用泵(压缩机)、氢气泵等的异常判断装置而实施。而且，应用于车载的各种泵、抽水或排水用的各种泵等也没有问题。

而且，也可以作为对除了泵以外的对象进行驱动的电机的异常判断装置来实施。电机并不限定于启动时实施同步控制的结构，也可以应用于在无传感器电机中对定子的停止位置进行检测之后形成旋转磁场的结构。或者，在利用霍尔元件等传感器而对转数进行检测的结构中，也可以在存在无法检测转数的区域的情况下进行应用。

也可以设为，在上述各个实施方式中，将通过硬件而被实现的一部分结构置换为软件。通过软件而被实现的结构的至少一部分也能够通过离散的电路结构来实现。此外，在本公开的功能的一部分或全部通过软件而被实现的情况下，该软件(计算机程序)能够以被存储于计算机可读记录介质中的形式被提供。“计算机可读记录介质”是指，并不限定于包括如软盘或CD-ROM那样的便携式的记录介质，还包括各种RAM或ROM等计算机内的内部存储装置或硬盘等被固定于计算机内的外部存储装置。即，“计算机可读记录介质”具有包括不是临时而是能够固定数据包的任意的记录介质的广泛的含义。

本公开未被限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内通过各种结构来实现。例如，为了解决上述课题的一部分或全部，或者，为了实现上述的效果的一部分或全部，与在发明内容一栏中所记载的各个形态中的技术特征相对应的实施方式中的技术特征能够适当地进行替换和组合。此外，只要该技术特征未在本说明书中作为必要的特征而被说明，则能够适当地删除。

Claims (8)

1.一种泵驱动装置的异常判断装置，具备：

检测部，其以无传感器的方式而求出对泵进行驱动的电机的实际转数；

控制部，其对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的运转进行控制；

判断部，其在所述目标转数与所述实际转数之间的偏离为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常，

所述判断部在所述目标转数与所述实际转数的所述偏离成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。

2.如权利要求1所述的泵驱动装置的异常判断装置，其中，

所述累计期间为如下的数值中的至少一个，即：

[1]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的时间进行了累计而得到的值、

[2]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的情况下的转数差进行了累计而得到的值、

[3]对所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的情况下的由所述泵所供给的流体的流量的、距预先规定的值的不足量进行了累计而得到的量。

3.如权利要求1或权利要求2所述的泵驱动装置的异常判断装置，其中，

所述控制部在所述电机的启动时实施同步控制，

实施所述同步控制的至少一部分期间为，所述检测部无法进行所述实际转数的检测的期间。

4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的泵驱动装置的异常判断装置，其中，

所述检测部通过所述电机的多相线圈的感应电压而对所述电机的实际转数进行检测。

5.如权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的泵驱动装置的异常判断装置，其中，

所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上是指，所述目标转数与所述实际转数相差至预先规定的转数差以上的状态。

6.如权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的泵驱动装置的异常判断装置，其中，

所述判断部所实施的所述减少处理为使所述累计期间初始化的处理，

无法检测所述电机的所述实际转数的期间内的所述减少处理的抑制通过禁止进行所述初始化而被实现。

7.一种泵驱动装置的异常判断方法，其中，

以无传感器的方式而求出对泵进行驱动的电机的实际转数,

对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的运转进行控制,

在所述目标转数与所述实际转数的偏离为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常，

在所述目标转数与所述实际转数的所述偏离成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。

8.一种电机启动时的异常判断装置，具备：

检测部，其以无传感器的方式而求出所述电机的实际转数；

控制部，其在所述电机启动时，通过同步控制而依次对所述电机的目标转数进行指示，从而对所述电机的启动进行控制；

判断部，其在所述目标转数与所述实际转数的转数差为预定以上的状况的累计期间超过了预先规定的阈值的情况下，判断为异常，

所述判断部在所述目标转数与所述实际转数的所述转数差成为了预先规定的范围内的情况下，实施将所述累计期间减少为小于所述阈值的值的减少处理，并且，在为了控制所述电机的运转而无法检测所述实际转数的期间内，抑制所述减少处理。

Images