WO2015140960A1 - 交流回転機の制御装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

交流回転機の制御装置および電動パワーステアリング装置 Download PDF

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WO2015140960A1
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rotating machine
switch
power converter
phase
control means
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PCT/JP2014/057546
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勲 家造坊
辰也 森
金原　義彦
俊介 中嶋
古川　晃
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三菱電機株式会社
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    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
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    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an AC rotating machine and an electric power steering device using the control device.
  • Patent Document 1 An example of a conventional apparatus is disclosed in Patent Document 1. This is an electric power steering device capable of continuously assisting steering of the steering wheel even if any of a plurality of switching elements constituting the power conversion means is short-circuited.
  • the electric power steering apparatus includes three relays, that is, switches, provided between the power conversion unit and the three-phase brushless motor, and the control unit detects any of the relays when one of the switching elements is short-circuited.
  • the connection between the switching element and the brushless motor in which the short circuit has failed is disconnected, and AC power is supplied to the brushless motor via the power conversion unit.
  • two-phase AC power can be supplied to the brushless motor. Therefore, it is possible to continue assisting the steering wheel.
  • Patent Document 2 Another example of the conventional apparatus is disclosed in Patent Document 2. This is because the abnormal current control means generates an abnormal voltage command according to the abnormal state when one of the switching elements is short-circuited, and the current control is performed by the abnormal current control means instead of the normal current control means. Is a motor control device for a multiphase AC motor.
  • the abnormal current control means temporarily commands an OFF state to one or more phase switching elements when the rotation angle of the motor is in an angle range where it is difficult to avoid generation of brake torque. To do.
  • the brake torque can be minimized in a region where it is difficult to avoid the generation of the brake torque, and the power running torque can be output in other regions.
  • Patent Document 3 Another example of the conventional apparatus is disclosed in Patent Document 3.
  • This is a control device having a multi-phase rotating machine having a plurality of winding sets and a plurality of systems of power converters, and when one of the switching elements has an on-failure, all of the failed systems The non-failed system is controlled so that the switching element is turned off, the driving of the motor by the failed system is stopped, and the brake torque generated in the failed system is canceled.
  • the phase in which the short circuit failure of the switching element occurs is interrupted by the relay, so that one phase is opened.
  • the torque that can be output becomes zero at two angles per rotation of the AC rotating machine. Therefore, there is a problem that the pulsation of torque is large and the rotation of the rotating machine is easily decelerated at this angle.
  • the connection path between the AC rotating machine and the power converter is not provided with a relay, that is, a switch, and the control of the switching element of the power converter is suitable for a failure state.
  • the brake torque is minimized, there is a problem that the brake torque cannot be made zero. For example, as shown in FIG.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems. While suppressing the size and cost, the short circuit failure of the switching element or the path between the power converter and the winding is a ground fault or a ceiling.
  • An object of the present invention is to obtain a control device for an AC rotary machine that can improve output torque by eliminating brake torque and reducing locations where the torque is zero when a fault occurs.
  • the control apparatus for an AC rotating machine includes a power converter that has a plurality of switching elements connected to the AC rotating machine, and that applies a voltage to the AC rotating machine, and an electrical connection between the AC rotating machine and the power converter.
  • a switch that opens and closes the connection path, a switching element control means that controls the opening and closing of the switching element, and a switch control means that controls the opening and closing of the switch.
  • the switch control means controls opening and closing of the switch according to the rotation information of the AC rotating machine.
  • the opening and closing of the switch is controlled according to the rotation information of the AC rotating machine. Without a device, it is possible to obtain a power running torque of zero or more by eliminating the brake torque in an operating region where the brake torque is generated. Furthermore, since the switch of the failed phase is not always opened, it is closed according to the rotation state of the AC rotating machine, so that the angle at which the torque becomes zero can be reduced. Furthermore, it is not necessary to make redundant by providing two windings and power converters, and the cost can be reduced without increasing the size. As described above, the control device for an AC rotating machine according to the present invention has a remarkable effect which is not found in the past.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the control apparatus of the alternating current rotating machine by Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device 1 for an AC rotating machine 2 according to Embodiment 1 of the present invention and its surroundings.
  • an AC rotating machine 2 and a power source 10 are provided around the control device 1.
  • the AC rotating machine 2 may be a generally known one such as a permanent magnet synchronous motor or a brushless motor.
  • the control device 1 controls an AC rotating machine (hereinafter also referred to as a motor) 2 having three-phase windings of U, V, and W phases.
  • the control device 1 calculates the rotation angle and rotation speed of the motor 2 in the rotation detection means 7 that detects rotation information of the motor 2.
  • the control apparatus 1 detects the electric current which flows into each phase of the motor 2 with the electric current detectors CU, CV, and CW.
  • the control device 1 determines a three-phase voltage command according to a current command (also referred to as a q-axis current command) corresponding to a target value of the output torque of the motor 2, a detected current of each phase of the motor 2, and a rotation angle.
  • the switching element control means 3 includes means 31 and switching element drive means 32 that PWM modulates the three-phase voltage command from the current control means 31 and instructs the power converter 4 to perform a switching operation. Also, by receiving a switching operation signal from the switching element driving means 32, the chopper control of the switching elements UP, UN, VP, VN, WP, and WN made of MOS-FETs is realized, and power is supplied from the power supply 10 to each phase of the motor 2. A power converter 4 to be supplied is provided.
  • the current control means 31 can determine the three-phase voltage command according to the current command and the detected current of each phase of the motor 2, and the motor rotation angle is not necessarily required.
  • the motor 2 generates torque by the current flowing from the power converter 4 to each phase of the motor 2.
  • the current detectors CU, CV, and CW are arranged in series with the switching elements UP, UN, VP, VN, WP, and WN of the respective phases.
  • the current detectors CU, CV, CW are arranged in series on the ground side of the lower switching elements UN, VN, WN.
  • diodes DUP, DUN, DVP, DVN, DWP, and DWN are arranged in parallel to the switching elements UP, UN, VP, VN, WP, and WN, respectively. This is generally arranged for the purpose of protecting the switching element.
  • the control apparatus 1 is provided with the abnormality determination means 9 which determines a short circuit failure location based on the detection electric current of each phase, and a motor rotation angle.
  • an abnormality detection means and a short-circuit location identification means shown in International Publication WO2008 / 129658 may be used.
  • This abnormality determination means 9 detects a short-circuit failure occurring in the power converter 4, the AC rotating machine 2, or its electrical connection path, identifies the short-circuit failure location, and outputs the failure location as a failure location signal To do. For example, if the switching element UP is short-circuited, or if the electrical connection path from the switching element UP to the U-phase winding is short-circuited to the bus of the power source, that is, a U-phase power fault, the information UP is Output as.
  • short-circuit faults of switching elements UP, UN, VP, VN, WP, WN, and equivalent faults including short-circuit faults between the electrical connection path from the switching element to the motor winding and the power supply bus or ground bus And detect the failure location signal.
  • the current control means 31 includes a normal-time current control means used in a normal state where no failure has occurred and an abnormal-time current means used in the event of a failure.
  • the normal time control means may be constituted by a known device such as dq control, and detailed description thereof is omitted.
  • the abnormal current control means switches the control configuration in accordance with the failure state or rotation information and performs control to generate a voltage command optimal for the failure or rotation state.
  • the switch 5 is arranged on each phase wiring that connects the windings of the power converter 4 and the AC rotating machine 2, and for each phase, the switching devices UR, VR, WR made of MOS-FETs, It is composed of diodes DUR, DVR, DWR provided in parallel with the switching elements UR, VR, WR. That is, the switch according to the present embodiment is an electronic switch composed of electronic elements. Compared to a mechanical switch, it is smaller and less expensive.
  • the switch control means 6 controls the switch 5 according to the failure location signal and the rotation information, and generates an open or close command to the switch elements UR, VR, WR of each phase, and at the time of failure
  • the opening and closing of each open / close element UR, VR, WR is controlled to generate an optimum torque.
  • the U phase of the motor wiring or the U phase of the power converter wiring, or the AC rotating machine and the power converter are connected.
  • the U phase of the wiring is short-circuited to the wiring connected to the negative potential (also referred to as ground) of the power supply, or the U-phase lower switching element UN is short-circuited, that is, when a U-phase ground fault occurs explain.
  • the output torque when all phase switches are closed when the U-phase lower side is short-circuited will be described.
  • the state in which the switch 5, that is, the switching elements UR, VR and WR of all phases is closed is referred to as mode I.
  • the torque at this time is divided into a region where the power running torque can be output and a region where the brake torque is generated.
  • FIG. 19 of Patent Document 3 above at low speed rotation, the brake torque can be made substantially zero as shown in (a), but at high speed rotation, the brake torque increases as shown in (b).
  • the angle range in which the brake torque is generated is also widened. This phenomenon has characteristics as shown in FIG. That is, FIG. 2 shows an area where the dot display area is the brake torque and the other white area is the power running torque with respect to the rotation angle and rotation speed of the motor.
  • the output torque when only the failed phase that is, the U-phase switch is opened and the others are closed will be described.
  • the state in which only the faulty phase switch is opened is referred to as mode II. At this time, the state is substantially close to the U-phase open state.
  • the diode DUR connected in parallel with the open / close element UR becomes conductive when the voltage on the motor side of the diode becomes lower than the ground, and thus is not completely in the U-phase open state.
  • the torque at this time will be described with reference to FIG.
  • the output torque at this time is close to the U-phase open state, and the torque becomes zero at 90 degrees and 270 degrees indicated by thick solid lines.
  • the waveform at that time is as shown in FIG. 4 as described above. Since the diode DUR conducts during high-speed rotation, a brake torque is generated in the dot display area or a current is generated in the fault phase.
  • the white area other than the thick solid line and the dot display area is an area where power running torque is possible.
  • Mode III A state in which all-phase switches are opened.
  • Mode I All-phase switches are closed
  • Mode II Only the fault-phase switches are open, others are closed
  • Mode III All-phase switches are opened
  • the abnormality determination unit 9 supplies a failure location signal “the U-phase lower side is abnormal” to the switching element control unit 3 and the switch control unit 6.
  • the switch control means 6 is configured as shown in FIG. 7, and the map selection means 61 selects a map according to the failure location signal.
  • the map is a relationship diagram (also referred to as a torque region map) showing a region of powering torque with respect to the rotation angle and the rotation speed as shown in FIG. 2 described above, and is implemented using a table or the like. It ’s fine.
  • FIG. 2 shows the mode I at the time of the U-phase lower side failure, that is, the state in which all the phase switches are closed. In the case of the U-phase upper side failure, the shape is inverted 180 degrees as shown in FIG.
  • the area determination unit 62 refers to the map selected by the map selection unit according to the rotation angle and the rotation speed, and instructs the opening / closing command unit to switch between mode I, mode II, and mode III. Pass the mode command.
  • FIG. 2 which is the torque region map of mode I
  • mode I when the operating point of the rotation angle and the rotation speed is in the power running possible region of the white part, mode I, that is, all-phase switching A mode command is generated so that the device is closed.
  • FIG. 2 which is the torque area map of mode I
  • the switch is opened only in the mode II, that is, the fault phase. A mode command is generated.
  • the switching command means 63 that has received the mode command closes all the phase switches when the mode command is mode I, and the failure phase, that is, the U phase when the mode command is mode II. In the case of mode III, all phase switches are opened. In this example, mode III is not used.
  • the switching element control means 3 uses, for example, a control method such as an abnormal current control means in the case where a short-circuit fault of the switching element or a short-circuit fault occurs in one phase shown in Patent Document 2. That's fine.
  • This abnormal-time current control means stops driving the abnormal phase switching element in the power converter 4 in the OFF state, and continues control with the remaining two normal phases. And an abnormal voltage command is generated according to a value obtained by adding and subtracting the current deviation of the normal phase and the current deviation of the abnormal phase.
  • a control means such as an abnormal current control means shown in Japanese Patent No. 4498353 may be used.
  • This abnormal current control means stops driving the abnormal phase switching element in the power converter 4 in the OFF state, and continues the control with the remaining two normal phases.
  • the voltage command for each phase is generated and output as an abnormal voltage command so as to satisfy the equilibrium condition that the sum of the voltage commands for each phase is zero, and the phase current command is a cosine related to the rotation angle.
  • the phase current command is calculated according to the rotation direction so that the phase current command increases as the angle approaches zero. Control suitable for each fault location can be realized.
  • the map selection means 61 selects the torque region map of mode I.
  • the map of mode II may be selected. In that case, if there is a rotation operating point in the area of the 90-degree thick line and dot display in mode II and the vicinity thereof, the same effect as described above can be obtained by instructing mode I and instructing mode II elsewhere. can get.
  • the U phase of the motor wiring, the U phase of the power converter wiring, or the U phase of the wiring connecting the AC rotating machine and the power converter is short-circuited to the wiring connected to the positive potential of the power supply (also referred to as power supply voltage).
  • the power supply also referred to as power supply voltage.
  • the output torque when the all-phase switch is closed that is, the mode I of the U phase upper side failure is as shown in FIG.
  • the dot display area indicates the area where the brake torque is obtained
  • the other white area indicates the area where the power running torque is obtained.
  • the dot display area is an area where the diode DUR is conducted, and either a brake torque is generated or a current is generated in the failure phase.
  • the white area other than the thick solid line and the dot display area is an area where a power running torque is possible without passing a current through the failure phase.
  • the abnormality determination unit 9 supplies a failure point signal “the U-phase upper side is abnormal” to the switching element control unit 3 and the switch control unit 6.
  • the map selection means 61 selects the torque region map (FIG. 5) of the mode I of the U phase upper fault with all phase switches closed.
  • the mode I that is, the state where all the phase switches are closed
  • FIG. 5 which is the torque region map of mode I
  • the mode III when the operating point of the rotation angle and the rotation speed is in the brake torque region of the dot display portion, the mode III, that is, the state where the all-phase switch is opened. Generate a mode command.
  • the switching element control means does not require any particular operation, but all the switching elements may be turned off.
  • the control device for an AC rotating machine includes a plurality of switching elements connected to the AC rotating machine, a power converter that applies a voltage to the AC rotating machine, an AC rotating machine, A power converter, an AC rotating machine, comprising: a switch that opens and closes an electrical connection path of the power converter; a switching element control unit that controls opening and closing of the switching element; and a switch control unit that controls opening and closing of the switch.
  • the switch control means is configured to control the opening and closing of the switch according to the rotation information, so that the power converter, the AC rotating machine, Or, when a failure occurs in the electrical connection path, it is possible to eliminate the brake torque and obtain a power running torque of zero or more in an operation region where the brake torque is likely to be generated.
  • the closed in accordance with the rotating state it is possible to reduce the angle at which the torque becomes zero. Further, not only can the output torque be improved, but there is no need to make redundant by providing two windings and power converters, and the cost can be reduced without increasing the size.
  • the switching element control means is configured to control the voltage by switching the switching of the switching element.
  • the switch control means is configured to repeat the opening and closing of the phase in which the fault has occurred and the other phases to maintain the connection state, so the fault phase is used only in the rotation region where no brake torque is generated, and in the other rotation regions Control can be performed in two phases without failure, and output torque can be improved.
  • the switch control means is configured to repeat the opening and closing of all phases, use all phases only in the rotation region where no brake torque is generated, and block all phases in other rotation regions to eliminate the brake torque. Output torque can be improved.
  • the switch control means is configured to open the switch of the phase in which the failure has occurred when powering is impossible with all the switches closed, the faulty phase is used only in the rotation region where powering is possible, In other rotation regions, control can be performed in two phases without failure, and output torque can be improved.
  • the switch control means is configured to open all the switches when powering is impossible with all the switches closed, so all the phases are used only in the rotation region where powering is possible, and the other rotations In the region, the brake torque can be eliminated by blocking all phases, and the output torque can be improved.
  • the switch is an electronic switch that cuts off a current in one direction, that is, a diode, and when a failure occurs in the power converter, the AC rotating machine, or the path between them, the switch Since the control means is configured to repeat opening and closing of the switch, The size can be made smaller than that using a mechanical switch, and the output torque can be improved.
  • the diode of the switch is arranged in the direction from the power converter to the motor.
  • the diode may be arranged in the reverse direction. If the operation is switched so that the switch control means is also symmetric, the same effect can be obtained.
  • the switch 5 is configured by an electronic switch using electronic elements such as a MOS-FET and a diode.
  • the switch 5 is configured by a mechanical switch, The difference in the operation of the switch control means at the time of a power fault including a short circuit fault of the upper switching element is the difference from the first embodiment, and the other is the same.
  • FIG. 11 shows the control device 1 of the present embodiment. Since the switch is configured mechanically, it is not necessary to have a diode in parallel with the switch. Therefore, by opening the switch, bidirectional current can be cut off.
  • a U-phase short-circuit fault will be described as a representative.
  • the mode I in which all the phases of the switch are closed is the same as that in the first embodiment.
  • Mode II which opens the switch only for the failed U phase, has the same characteristics both in the case of a power fault including a short circuit fault in the upper switching element and in a ground fault including a short circuit fault in the lower switching element of the U phase.
  • the torque becomes zero only at the thick solid line portions of 90 and 270 degrees, and the power running torque is possible in other cases. This can be understood from the fact that the torque at the time of opening one phase is obtained because one phase of the mechanical switch is opened. In terms of the waveform, it is as shown in FIG.
  • the abnormality determination unit 9 supplies a failure point signal “the U-phase upper side is abnormal” to the switching element control unit 3 and the switch control unit 6.
  • the map selection means 61 selects the torque region map (FIG. 5) of the mode I of the U phase upper fault in which all the phases of the switch 5 are closed.
  • mode I that is, the state in which all phases of the switch 5 are closed
  • a mode command is generated so that
  • FIG. 5 which is the torque area map of mode I, when the operating point of the rotation angle and the rotation speed is in the brake torque area of the dot display portion, the mode II, that is, the state where the failure phase switch is opened.
  • a mode command is generated.
  • the switch is capable of interrupting bidirectional current, and when a failure occurs in the power converter, the AC rotating machine, or the path between them, the switch control means opens the switch. Since the closing is repeated, the region where the torque is zero can be limited to one point, and the output torque can be improved.
  • the switch 5 is a mechanical switch.
  • the electronic switches such as the MOS-FET and the diode are arranged in each phase so that the directions are reversed.
  • the other points are the same in that they are doubled in series.
  • FIG. 14 shows the control device 1 of the present embodiment. Since the electronic switch is doubled in both directions, the bidirectional current can be cut off by opening the switch. That is, the same effect as that of the second embodiment using the mechanical switch can be obtained.
  • FIG. 15 a configuration as shown in FIG. 15 may be used. Since an electronic switch is arranged in series with the upper switching element, bidirectional current can be cut off in the case of an upper short-circuit fault, and only the fault phase of mode II is cut off as in FIG. Can be realized. Therefore, a similar effect can be obtained.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the operation of the switch control means at the time of a ground fault including a short-circuit failure of the lower switching element is different from that of the first embodiment, and the others are the same.
  • the mode selection torque region map is selected by the map selection means.
  • the mode II is used when a ground fault including a short-circuit fault of the lower switching element occurs (FIG. 3). ).
  • the area determination means 62 When there is a rotational operation point in the dot display area of the torque area map of mode II, the area determination means 62 generates a mode instruction so as to instruct mode III and otherwise instruct mode II.
  • the switch control means is configured so that the phase in which the failure occurs is kept open and the other phases are repeatedly opened and closed. Therefore, the output torque can be improved while the switch of the failed phase remains open.
  • the switch control means is configured to open all the switches when power failure is impossible with the phase in which the fault has occurred open. In all other rotation regions, all phases can be shut off to eliminate the brake torque, and the output torque can be improved.
  • the switch control means 6 generates a mode command based on two pieces of rotation information, that is, a rotation angle and a rotation speed.
  • it is configured to generate a mode command using only the rotation speed as rotation information, and not configured to open and close the switch individually for each phase, but simply configured to open and close all phases at the same time. This is different from the first embodiment in that the other points are the same.
  • the brake torque generated in the dot display portion in the torque region map of mode I at the time of U-phase failure increases as the rotational speed increases, and the relationship is as shown in FIG. According to FIG. 16, in the region where the rotational speed is smaller than ⁇ B, the brake torque is as small as half or less of the maximum value. Therefore, by using mode I in the low speed range and using mode III in the high speed range, it is possible to output almost the power running torque in the low speed range, and in the high speed range, the braking is prevented from becoming dominant and the torque is reduced to zero. it can.
  • the map selection means selects FIG. 16, and the area determination means compares the rotation speed with the rotation speed threshold value ⁇ B. When the rotation speed is smaller, command the mode I, and when the rotation speed is larger. A mode command is generated to command mode III.
  • the rotation information is only the rotation speed of the AC rotating machine, there is an effect that the output torque can be improved while simplifying the configuration of the switch control means and the configuration of the switch.
  • the switch control unit 6 generates a mode command based on the rotation speed detected by the rotation detection unit 7, but the rotation detection unit 7 May be configured to estimate or detect the induced voltage of the AC rotating machine 2, and may be handled in the same manner as the rotational speed by multiplying the induced voltage by a gain.
  • the induced voltage may be calculated using a generally known method such as using a current deviation or a voltage. Since the induced voltage and the rotation speed tend to be approximately proportional, the same effect as described above can be obtained.
  • Embodiment 6 FIG.
  • the switch control means 6 generates a mode command based on two pieces of rotation information, that is, a rotation angle and a rotation speed.
  • the present embodiment is the same as the first embodiment except that the mode command is generated using only the rotation angle as the rotation information.
  • the region determination means 62 determines whether the brake torque region or the power running region is on the torque region map in mode I based on the rotation speed and the rotation angle. Then, based on only the rotation angle, the mode command is selected as shown at the right end of FIG. In FIG. 17, the angle region in which the mode II or the mode III is set is determined so as to be in contact with and include the brake torque region indicated by dots.
  • the map selection means 61 selects (a) in FIG. 17, and the area determination means comes into contact with and includes the brake torque area indicated by dots.
  • the mode II is instructed, and in other areas, the mode instruction is instructed to instruct mode I.
  • the map selection means 61 selects (b) of FIG. 17, and the area determination means contacts and includes the brake torque area indicated by dots.
  • mode III is commanded, and in other regions, mode command is generated so as to command mode I.
  • Embodiment 7 FIG.
  • the switch 5 is configured to include a component capable of interrupting bidirectional current in each phase.
  • the switch control means 6 is different from the second and third embodiments in that the mode I and the mode III are switched without using the mode II, but the other points are the same.
  • the switch 5 is a mechanical type capable of interrupting the bidirectional current shown in FIG. 18 (a), or FIG. 18 (b) an electronic type doubled so that the directions of the diodes face each other only in two phases. Configure to include. Even if it is only in two phases, if all are opened, the current in three phases is cut off.
  • the switch control means 6 selects the mode I torque region map by the map selection means 61 as in the second and third embodiments, and determines whether or not the rotation state is in the brake torque region indicated by dots. When in the brake torque region, a mode command is generated so as to enter mode III.
  • the switch control means 6 is configured to generate a mode command using only the rotation speed as the rotation information, and is configured to open and close all phases of the switch 5 simultaneously,
  • the switching element control means 3 is configured to improve the output torque by the abnormal current control means.
  • the switching element control means 3 stops all the switching elements. To be configured. Others are the same.
  • the switch control means controls opening and closing of the switch according to the rotation information, and the switching element control means Since the switching element is configured to be fixed in the open state, it is possible to notify the failure while the output torque is substantially zero.
  • FIG. 19 shows Embodiment 9 of the present invention, and shows an example in which the control device for an AC rotating machine shown in the above-described embodiments is applied to an electric power steering device for an automobile.
  • FIG. 19 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
  • a steering force applied to the steering wheel 101 by a driver passes through the steering shaft 103 and is transmitted to the rack via the rack and pinion gear 104 to steer the wheels 105.
  • the AC rotating machine 2 is connected to the steering shaft 103 via the motor reduction gear 102.
  • Torque (hereinafter also referred to as auxiliary force) generated by the AC rotating machine 2 is transmitted to the steering shaft 103 via the motor reduction gear 102, and reduces the steering force applied by the driver during steering.
  • the torque detection means 106 detects, as an output torque, a mixed torque of the steering torque applied to the steering shaft 103 and the torque generated by the AC rotating machine 2 when the driver steers the steering wheel 101.
  • the control device 1 determines the direction and magnitude of the auxiliary force applied by the AC rotary machine 2 according to the output torque detected by the torque detection means 106, and controls the current flowing through the rotary machine to generate this auxiliary force. To do.
  • the control device 1 uses any one of the above-described embodiments.
  • a current command generation unit 107 that calculates a current command based on the output torque detected by the torque detection unit 106 is provided.
  • the switch control means Since the opening and closing of the vehicle are controlled according to the rotation information, the brake torque can be eliminated, the output torque can be improved, and the driver can feel a sense of incongruity.
  • the switch is arranged on the power converter side of the motor.
  • the switch may be arranged inside the motor, for example, near the neutral point of the winding. Since they are equivalent, the same action as described above can be obtained.
  • the embodiments can be freely combined within the scope of the invention, and the embodiments can be appropriately changed or omitted.

Abstract

　交流回転機２に接続された複数のスイッチング素子を有し、交流回転機２に電圧を印加する電力変換器４と、交流回転機２と電力変換器４の電気的接続経路を開閉する開閉器５と、スイッチング素子の開閉を制御するスイッチング素子制御手段３と、開閉器５の開閉を制御する開閉器制御手段６とを備え、電力変換器４、交流回転機２、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段６は、開閉器５の開と閉を交流回転機５の回転情報に応じて制御するよう構成する。

Description

交流回転機の制御装置および電動パワーステアリング装置
　この発明は、交流回転機の制御装置、およびこの制御装置を用いた電動パワーステアリング装置に関するものである。
従来装置の例として、特許文献１に示されるものがある。これは、電力変換手段を構成する複数のスイッチング素子のいずれかが短絡故障しても、継続してステアリングホイールの操舵を補助することができる電動パワーステアリング装置である。
この電動パワーステアリング装置は、電力変換部と三相のブラシレスモータとの間に設けられる３個のリレーすなわち開閉器を備え、制御部は、スイッチング素子のいずれかが短絡故障したとき、リレーのいずれかで、短絡故障したスイッチング素子とブラシレスモータとの接続を切断し、電力変換部を介してブラシレスモータに交流電力を供給するものである。これにより、ブラシレスモータに二相の交流電力が供給できる。従って、継続してステアリングホイールの操舵を補助することができる。
また、他の従来装置の例として、特許文献２に示されるものがある。これは、スイッチング素子のいずれかが短絡故障した場合において、異常時電流制御手段が異常状態に応じた異常時電圧指令を発生し、正常時電流制御手段の代わりに異常時電流制御手段によって電流制御を実行する多相交流電動機の電動機制御装置である。
この電動機制御装置においては、異常時電流制御手段は、電動機の回転角度が、ブレーキトルクの発生を避け難い角度範囲にある場合に、一時的に1つ以上の相のスイッチング素子にオフ状態を指令するものである。これにより、ブレーキトルクの発生を避け難い領域で、ブレーキトルクを最小化することができ、また、それ以外の領域で力行トルクを出力できる。
また、他の従来装置の例として、特許文献３に示されるものがある。これは、複数の巻線組を有する多相回転機と複数の系統の電力変換器を有する制御装置であって、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統の全てのスイッチング素子をオフ状態とし、故障した系統によるモータの駆動を停止し、故障した系統において生じるブレーキトルクを打ち消すよう、故障していない系統を制御するものである。
特開２００９－３５１５５号公報 特許第４７７２１１６号公報 特開２０１１－７８２３０号公報
上記特許文献１のような装置においては、スイッチング素子の短絡故障が生じた相をリレーにより遮断するので、１相が開放状態になる。このとき、出力できるトルクは、交流回転機の１回転当り２点の角度においてトルクが零になる。そのため、トルクの脈動が大きく、また、この角度で回転機の回転が減速し易いという課題があった。
また、上記特許文献２のような装置においては、交流回転機と電力変換器の接続経路にリレーすなわち開閉器を備えず、電力変換器のスイッチング素子の制御を故障状態に適したものにして、ブレーキトルクを最小化しているが、ブレーキトルクを零にすることはできないという課題があった。例えば、上記特許文献３の図１９のように、低速回転では、（ａ）のように、ブレーキトルクをほぼ零にできるが、高速回転では、（ｂ）のようにブレーキトルクが大きくなる。
また、上記特許文献３のような装置においては、巻線と電力変換器をそれぞれ２系統備えるので、装置のサイズが大きくなり、また、コストが高くなるという課題があった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、サイズやコストを抑えつつ、スイッチング素子の短絡故障、または、電力変換器と巻線の間の経路が地絡あるいは天絡故障が生じた場合に、ブレーキトルクを排除し、かつ、トルクが零の箇所を削減することで、出力トルクを向上できる交流回転機の制御装置を得ることを目的としている。
この発明に係る交流回転機の制御装置は、交流回転機に接続された複数のスイッチング素子を有し、交流回転機に電圧を印加する電力変換器と、交流回転機と電力変換器の電気的接続経路を開閉する開閉器と、スイッチング素子の開閉を制御するスイッチング素子制御手段と、開閉器の開閉を制御する開閉器制御手段とを備え、電力変換器、交流回転機、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を交流回転機の回転情報に応じて制御するようにしたものである。
　この発明によれば、電力変換器、交流回転機、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、開閉器の開と閉を交流回転機の回転情報に応じて制御するので、開閉器なしではブレーキトルクが生じる動作領域で、ブレーキトルクを排除し、零以上の力行トルクを得ることができる。さらに、故障した相の開閉器を常時開いた状態にせず、交流回転機の回転状態に応じて閉じるので、トルクが零になる角度を削減することができる。さらに、巻線や電力変換器を２系統備えるなどして冗長にする必要がなく、サイズを大きくすること無くコストを低減できる。このように、この発明による交流回転機の制御装置は、従来にない顕著な効果を奏するものである。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
この発明の実施の形態１による交流回転機の制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による下側故障時のモードＩにおける力行トルク領域およびブレーキトルク領域（トルク領域マップ）を示した図 この発明の実施の形態１による下側故障時のモードＩＩにおける力行トルク領域および故障相に電流が流れるかブレーキトルクが生じる領域（トルク領域マップ）を示した図でる。 この発明の実施の形態１によるＵ相開放状態における回転角度に対するトルクの関係を示す図である。 この発明の実施の形態１による上側故障時のモードＩにおける力行トルク領域およびブレーキトルク領域（トルク領域マップ）を示した図である。 この発明の実施の形態１による上側故障時のモードＩＩにおける力行トルク領域および故障相に電流が流れるかブレーキトルクが生じる領域を示した図である。 この発明の実施の形態１による開閉器制御手段を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による開閉指令手段におけるモードと故障相に対する開閉器の指令の関係を示す図である。 この発明の実施の形態１による下側故障時に実現できるトルクを示す図である。 この発明の実施の形態１による上側故障時に実現できるトルクを示す図である。 この発明の実施の形態２による交流回転機の制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２によるモードＩＩにおける力行トルク領域およびトルク零の領域を示す図である。 この発明の実施の形態２による上側故障時に実現できるトルクを示す図である。 この発明の実施の形態３による開閉器の構成を示す図である。 この発明の実施の形態３による開閉器の構成の変形例を示す図である。 この発明の実施の形態５による回転速度とブレーキトルクの関係を示す図である。 この発明の実施の形態６による回転角度に対する使用モードを示すトルク領域マップを表した図である。 この発明の実施の形態７による開閉器の構成を示す図である。 この発明の実施の形態９による電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による交流回転機２の制御装置１とその周辺の構成を示す図である。図１において、制御装置１の周辺には、交流回転機２と電源１０が備わっている。交流回転機２は、例えば、永久磁石同期電動機、ブラシレスモータなど、一般に知られたものを用いればよい。
制御装置１は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相の巻線を備えた交流回転機（以下、モータとも称す）２を制御する。制御装置１は、モータ２の回転情報を検出する回転検出手段７において、モータ２の回転角度および回転速度を算出する。また、制御装置１は、電流検出器ＣＵ、ＣＶ、ＣＷにより、モータ２の各相に流れる電流を検出する。
制御装置１は、モータ２の出力トルクの目標値に相当する電流指令（ｑ軸電流指令とも称す）、モータ２の各相の検出電流、回転角度に応じて３相電圧指令を決定する電流制御手段３１と、電流制御手段３１からの３相電圧指令をＰＷＭ変調して電力変換器４へスイッチング操作を指示するスイッチング素子駆動手段３２とからなるスイッチング素子制御手段３を備える。また、スイッチング素子駆動手段３２からスイッチング操作信号を受けてＭＯＳ－ＦＥＴでなるスイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮのチョッパ制御を実現し、電源１０からモータ２の各相に電力を供給する電力変換器４を備える。なお、電流制御手段３１は、電流指令とモータ２の各相の検出電流とに応じて３相電圧指令を決定することができ、モータ回転角度は必ずしも必要としない。
電力変換器４からモータ２の各相に流れる電流によって、モータ２はトルクを発生する。なお、電流検出器ＣＵ、ＣＶ、ＣＷは、各相のスイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮとそれぞれ直列に配置する。この実施の形態１では、電流検出器ＣＵ、ＣＶ、ＣＷは下側のスイッチング素子ＵＮ、ＶＮ、ＷＮのグランド側に直列に配置している。また、各スイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮには、それぞれダイオードＤＵＰ、ＤＵＮ、ＤＶＰ、ＤＶＮ、ＤＷＰ、ＤＷＮを並列に配置している。これは、スイッチング素子を保護する目的で、一般的に配置される。また、制御装置１は、各相の検出電流、モータ回転角度に基づいて、短絡故障箇所を判定する異常判定手段９を備える。
この異常判定手段の構成は、例えば、国際公開ＷＯ２００８／１２９６５８号公報に示す異常検出手段と短絡箇所特定手段などを用いればよい。この異常判定手段９によって、電力変換器４、交流回転機２、または、その電気的接続経路に発生する短絡故障を検知し、その短絡故障箇所を特定し、その故障箇所を故障箇所信号として出力する。例えば、スイッチング素子ＵＰが短絡故障した場合、あるいは、スイッチング素子ＵＰからＵ相巻線までの電気的接続経路と電源の母線の短絡、すなわちＵ相の天絡故障の場合は、ＵＰという情報を信号として出力する。スイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮの短絡故障と、それに等価な故障として、スイッチング素子からモータ巻線までの電気的接続経路と電源の母線またはグランド側母線との短絡故障を対象とし検出して、その故障箇所信号を出力する。
また、電流制御手段３１は、故障が生じていない正常時に使用する正常時電流制御手段と、故障時に使用する異常時電流手段を備える。正常時制御手段は、ｄｑ制御など公知のもので構成すればよく、詳細説明は省略する。異常時電流制御手段は、故障状態や回転情報に応じて制御構成を切替えて故障や回転状態に最適な電圧指令を生成する制御を実施する。
開閉器５は、電力変換器４と交流回転機２の巻線を接続する各相の配線上に、それぞれ配置され、各相ごとに、ＭＯＳ－ＦＥＴでなる開閉素子ＵＲ、ＶＲ、ＷＲと、各開閉素子ＵＲ、ＶＲ、ＷＲに並列に備えられたダイオードＤＵＲ、ＤＶＲ、ＤＷＲで構成される。すなわち、本実施の形態の開閉器は、電子的な素子で構成された電子開閉器である。機械的な開閉器に比べ、サイズが小さく安価である。
開閉器制御手段６は、故障箇所信号と回転情報に応じて、開閉器５を制御するものであって、各相の開閉素子ＵＲ、ＶＲ、ＷＲへ開または閉の指令を生成し、故障時に最適なトルクを発生させるべく各開閉素子ＵＲ、ＶＲ、ＷＲの開と閉を制御する。
次に、交流回転機２や電力変換器４の１相に異常が生じた場合、例えば、モータ配線のＵ相か、電力変換器の配線のＵ相か、交流回転機と電力変換器を結ぶ配線のＵ相が、電源の負電位（グランドとも称す）に繋がる配線に短絡する異常、または、Ｕ相の下側のスイッチング素子ＵＮが短絡する異常、すなわちＵ相の地絡が発生した場合について説明する。
まず、Ｕ相下側が短絡故障した場合に、全相の開閉器を閉にしたときの出力トルクについて説明する。開閉器５、即ち全相の開閉素子ＵＲ、ＶＲ、ＷＲを閉とする状態をモードＩと呼ぶ。上述の課題（課題の欄）においても記述したように、このときのトルクは、力行トルクが出力可能な領域とブレーキトルクが生じる領域に分かれる。例えば、上記特許文献３の図１９のように、低速回転では、（ａ）のように、ブレーキトルクをほぼ零にできるが、高速回転では、（ｂ）のようにブレーキトルクが大きくなり、また、ブレーキトルクが生じる角度範囲も広くなる。この現象は図２に示すような特性となる。即ち、図２は、モータの回転角度と回転速度に対して、ドット表示の領域がブレーキトルクとなる領域を、その他の白い領域が力行トルクとなる領域を示している。
次に、Ｕ相下側が短絡故障した場合に、故障した相すなわちＵ相の開閉器のみを開としその他を閉にしたときの出力トルクについて説明する。故障相の開閉器のみ開とする状態をモードＩＩと呼ぶ。このときは、Ｕ相開放状態と概ね近い状態となる。ただし、開閉素子ＵＲと並列に接続されたダイオードＤＵＲは、ダイオードのモータ側の電圧がグランドより低くなると導通するので、完全にはＵ相開放状態ではない。
このときのトルクについて、図３を用いて説明する。このときの出力トルクは、Ｕ相開放状態に近く、太い実線で示した９０度と２７０度においてトルクが零になる。そのときの波形は上述したように図４のようになる。ダイオードＤＵＲは高速回転時には導通するので、ドット表示の領域は、ブレーキトルクが生じるかまたは故障相に電流が発生する。太い実線とドット表示の領域以外の白い領域は力行トルクが可能な領域である。
Ｕ相下側が短絡故障した場合に、全相の開閉器を開としたときの出力トルクについては、全領域でトルク零になる。全相の開閉器を開とする状態をモードＩＩＩと呼ぶ。
このように開閉器の開閉に応じて力行トルクが可能な範囲が変わるので、この性質を利用すればトルクを最適化できる。
上述で定義したモードＩ、ＩＩ、ＩＩＩを下記にまとめて示しておく。
　　モードＩ：　全相の開閉器を閉じた状態
　　モードＩＩ：　故障相の開閉器のみ開いて、他は閉じた状態
　　モードＩＩＩ：　全相の開閉器を開いた状態
次に、Ｕ相下側が短絡故障した場合における開閉器制御手段６とスイッチング素子制御手段３の動作について説明する。このような異常が発生した場合、異常判定手段９は、「Ｕ相下側が異常である」という故障箇所信号を、スイッチング素子制御手段３と開閉器制御手段６に供給する。
開閉器制御手段６は、図７に示すように構成されており、マップ選択手段６１において、故障箇所信号に応じて、マップを選択する。ここで、マップとは、上述した図２のように、回転角度と回転速度に対して、力行トルクの領域を示した関係図（トルク領域マップとも称す）であり、テーブルなどを用いて実装すれば良い。図２は、Ｕ相下側故障時のモードＩすなわち全相開閉器を閉にした状態のものであるが、Ｕ相上側故障場合は、図５のように１８０度反転した形状になる。
また、Ｖ相、Ｗ相の故障の場合は、図示はしないが、それぞれ、１２０度、２４０度ずれた特性になるものである。Ｕ相下側が短絡故障した場合は、図２の全相開閉器を閉じたモードＩの力行可能領域を示すマップを選択する。
次に、領域判定手段６２は、回転角度と回転速度に応じて、マップ選択手段で選択されたマップを参照して、開閉指令手段にモードＩ、モードＩＩ、モードＩＩＩの切替えを指令するためのモード指令を受け渡す。Ｕ相下側が短絡故障した場合は、モードＩのトルク領域マップである図２に従い、回転角度と回転速度の動作点が、白い部分の力行可能領域にある場合は、モードＩすなわち、全相開閉器を閉とする状態となるよう、モード指令を生成する。モードＩのトルク領域マップである図２に従い、回転角度と回転速度の動作点が、ドット表示部分のブレーキトルク領域にある場合は、モードＩＩすなわち、故障相のみ開閉器を開にする状態となるよう、モード指令を生成する。
次に、モード指令を受けた開閉指令手段６３は、図８に示した表に従い、モード指令がモードＩの場合は、全相の開閉器を閉じ、モードＩＩの場合は、故障相すなわちＵ相のみを開とし、モードＩＩＩの場合は、全相の開閉器を開とする。なお、この例では、モードＩＩＩは用いていない。
なお、モードＩにおいては、スイッチング素子制御手段３に、例えば、特許文献２で示されたスイッチング素子の短絡故障や１相に短絡故障が生じた場合の異常時電流制御手段などの制御手法を用いればよい。この異常時電流制御手段は、電力変換器４における異常な相のスイッチング素子をオフ状態で駆動停止させ、残りの正常な二相で制御を継続するものであり、さらに、相電流指令と検出電流との偏差が入力され、正常な相の電流偏差と、異常な相の電流偏差とを加減算した値に応じて、異常時電圧指令を生成するものである。モードＩＩにおいては、例えば、特許第４４９８３５３号に示された異常時電流制御手段のような制御手段を用いればよい。この異常時電流制御手段は、電力変換器４における異常な相のスイッチング素子をオフ状態で駆動停止させ、残りの正常な二相で制御を継続するものであり、異常の発生した相以外の正常な各相の電圧指令の和が零となる平衡条件を満たすように、各相の電圧指令を発生し、これらを異常時電圧指令として出力するものであり、相電流指令は、回転角度に関する余弦の逆数に応じて算出するか、あるいは、トルク零の角度に近づくにつれて相電流指令が大きくなるよう回転方向に応じて算出するものである。それぞれ故障箇所に適した制御を実現できる。
このようにすることで、モードＩのブレーキトルク領域に回転角度と回転速度の動作点が存在することが無くなり、ブレーキトルクを回避できる。その結果、全領域のうち、回転角度が２７０度の場合だけトルクが零となり、それ以外の領域で、力行トルクの出力が可能となる。すなわち、回転速度によらず、図９のようなトルクを出力できる。従来の特許文献１の手法と比較すると、特許文献１の装置ならば図４のように、零トルクの角度が２点存在するが、本実施の形態の装置では、１点だけとなり、出力トルクを向上できていることが分かる。また、特許文献２の手法の場合は、モードＩと同じトルクしか出力できずブレーキトルクが生じるのに対して、本実施の形態の方が、出力トルクを向上できる。
なお、上記では、マップ選択手段６１で、モードＩのトルク領域マップを選んだが、モードＩＩのものを選んでも良い。その場合、モードＩＩの９０度の太線とドット表示の領域とその近傍に回転動作点がある場合は、モードＩを指令して、それ以外でモードＩＩを指令すれば、上述と同様な効果が得られる。
以下では、モータ配線のＵ相か、電力変換器の配線のＵ相か、交流回転機と電力変換器を結ぶ配線のＵ相が、電源の正電位（電源電圧とも称す）に繋がる配線に短絡する異常、または、Ｕ相の上側スイッチング素子ＵＰが短絡する異常、すなわちＵ相の天絡が発生した場合について説明する。
まず、Ｕ相上側が短絡故障した場合に、全相の開閉器を閉にしたときの出力トルクすなわちＵ相上側故障のモードＩは、図５のようになる。モータの回転角度と回転速度に対して、ドット表示の領域がブレーキトルクとなる領域を、その他の白い領域が力行トルクとなる領域を示している。次に、Ｕ相上側が短絡故障した場合に、故障した相すなわちＵ相の開閉器のみを開としその他を閉にしたモードＩＩのときの出力トルクについて説明する。このときは、開閉素子ＵＲと並列に接続されたダイオードＤＵＲは、ダイオードのモータ側の電圧が電源電圧より低くなると導通するので、導通しやすい。
したがって、このときのトルクについて、図６のように、ドット表示の領域は、ダイオードＤＵＲが導通する領域であり、ブレーキトルクが生じるかまたは故障相に電流が発生する。太い実線とドット表示の領域以外の白い領域は、故障相に電流を流すことなく力行トルクが可能な領域である。Ｕ相上側が短絡故障した場合に、全相の開閉器を開としたときの出力トルクについては、全領域でトルク零になる。
Ｕ相上側が短絡故障した場合における開閉器制御手段とスイッチング素子制御手段の動作について説明する。このような異常が発生した場合、異常判定手段９は、「Ｕ相上側が異常である」という故障箇所信号を、スイッチング素子制御手段３と開閉器制御手段６に供給する。
マップ選択手段６１は、Ｕ相上側が短絡故障した場合は、全相開閉器を閉じたＵ相上側故障のモードＩのトルク領域マップ（図５）を選択する。Ｕ相上側故障のモードＩのトルク領域マップに従い、回転角度と回転速度の動作点が、白い部分の力行可能領域にある場合は、モードＩすなわち、全相開閉器を閉とする状態となるよう、モード指令を生成する。モードＩのトルク領域マップである図５に従い、回転角度と回転速度の動作点が、ドット表示部分のブレーキトルク領域にある場合は、モードＩＩＩすなわち、全相開閉器を開にする状態となるよう、モード指令を生成する。なお、モードＩＩＩにおいては、スイッチング素子制御手段は特に動作は必要ないが、全スイッチング素子をオフにしていればよい。
このようにすることで、モードＩのブレーキトルク領域に回転角度と回転速度の動作点が存在することが無くなり、ブレーキトルクを回避できる。その結果、全領域のうち、回転角度が図５のドット表示領域だけトルクが零となり、それ以外の領域で、力行トルクの出力が可能となる。従来の特許文献１の装置を、ＭＯＳ－ＦＥＴとダイオードで構成された電子開閉器を用いた図１のような回路構成に適用すると、開閉器のダイオードが導通しやすいため、ブレーキトルクが発生し易く、出力トルクは、特許文献３の図１９のように、高速回転では、（ｂ）のようにブレーキトルクが大きくなる。一方、本実施の形態によると、図１０のように、ブレーキトルクを完全に排除することができ、出力トルクを向上できる。また、特許文献２の手法の場合は、モードＩと同じトルクしか出力できずブレーキトルクが生じるのに対して、本実施の形態の方が、出力トルクを向上できる。
以上のように、本実施の形態による交流回転機の制御装置は、交流回転機に接続された複数のスイッチング素子を有し、交流回転機に電圧を印加する電力変換器と、交流回転機と電力変換器の電気的接続経路を開閉する開閉器と、スイッチング素子の開閉を制御するスイッチング素子制御手段と、開閉器の開閉を制御する開閉器制御手段とを備え、電力変換器、交流回転機、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を回転情報に応じて制御するよう構成したので、電力変換器、交流回転機、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、ブレーキトルクが生じ易い動作領域で、ブレーキトルクを排除し、零以上の力行トルクを得ることができ、さらに、故障した相の開閉器を常時開いた状態にせず、回転状態に応じて閉じるので、トルクが零になる角度を削減することができる。また、出力トルクを向上できるだけでなく、巻線や電力変換器を２系統備えるなどして冗長にする必要がなく、サイズを大きくすること無くコストを低減できる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、スイッチング素子制御手段は、スイッチング素子の開閉を切替えることで電圧を制御するよう構成したので、開閉器の状態と故障内容に応じて最適な異常時電流制御をすることができ、出力トルクを向上することができる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、
開閉器制御手段は、故障が発生した相の開閉を繰り返し、他の相は接続状態を維持するよう構成したので、ブレーキトルクの発生しない回転領域だけ故障相を利用し、それ以外の回転領域では故障のない二相で制御することができ、出力トルクを向上することができる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、
開閉器制御手段は、全ての相の開閉を繰り返すよう構成したので、ブレーキトルクの発生しない回転領域だけ全相を利用し、それ以外の回転領域では全相を遮断してブレーキトルクを排除することができ、出力トルクを向上することができる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、
開閉器制御手段は、開閉器を全て閉じた状態で力行が不可能なときに、故障が発生した相の開閉器を開くよう構成したので、力行が可能な回転領域だけ故障相を利用し、それ以外の回転領域では故障のない二相で制御することができ、出力トルクを向上することができる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、
開閉器制御手段は、開閉器を全て閉じた状態で力行が不可能なときに、全ての開閉器を開くよう構成したので、力行が可能な回転領域だけ全相を利用し、それ以外の回転領域では全相を遮断してブレーキトルクを排除することができ、出力トルクを向上することができる。
　さらに、開閉器は、片方向の電流を遮断するものすなわちダイオードを利用した電子開閉器であることとし、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を繰り返すよう構成したので、
機械式開閉器を用いるよりもサイズを小さくでき、かつ、出力トルクを向上することができる。
　なお、本実施の形態では、開閉器のダイオードが、電力変換器からモータに向かう方向で配置されていたが、逆向きに配置してもよく、その場合は、上側故障と下側故障のときの特性が入れ替わるだけであり、それに応じて、開閉器制御手段も対称となるよう動作を入れ替えれば同様な効果が得られる。
実施の形態２．
　上述の実施の形態１においては、開閉器５は、ＭＯＳ－ＦＥＴとダイオードという電子的な素子による電子開閉器で構成したが、本実施の形態では、機械式の開閉器で構成する点と、上側スイッチング素子の短絡故障を含む天絡故障時の開閉器制御手段の動作が異なる点が、実施の形態１との差異であり、他は同様である。
　図１１に本実施の形態の制御装置１を示す。開閉器を機械式で構成したので、開閉器と並列にダイオードを有する必要がなく、そのため、開閉器を開くことで、双方向の電流を遮断することができる。
　実施の形態１と同様に、代表してＵ相の短絡故障について説明する。開閉器を全相閉じた状態であるモードＩについては、当然、実施の形態１と同じ状態になる。故障したＵ相だけ、開閉器を開くモードＩＩは、上側のスイッチング素子の短絡故障を含む天絡故障時とＵ相の下側スイッチング素子の短絡故障を含む地絡故障時はともに、同じ特性を示し、図１２のように、９０と２７０度の太い実線箇所だけトルクが零になり、それ以外では力行トルクが可能となる。これは、機械式開閉器の１相を開としているので、１相開放時のトルクになることからわかる。波形でいうと図４のようになる。
Ｕ相の上側が短絡故障した場合における開閉器制御手段６とスイッチング素子制御手段３の動作について説明する。このような異常が発生した場合、異常判定手段９は、「Ｕ相上側が異常である」という故障箇所信号を、スイッチング素子制御手段３と開閉器制御手段６に供給する。
マップ選択手段６１は、Ｕ相上側が短絡故障した場合は、開閉器５の全相を閉じたＵ相上側故障のモードＩのトルク領域マップ（図５）を選択する。Ｕ相上側故障のモードＩのトルク領域マップに従い、回転角度と回転速度の動作点が、白い部分の力行可能領域にある場合は、モードＩすなわち、開閉器５の全相を閉とする状態となるよう、モード指令を生成する。モードＩのトルク領域マップである図５に従い、回転角度と回転速度の動作点が、ドット表示部分のブレーキトルク領域にある場合は、モードＩＩすなわち、故障相の開閉器を開にする状態となるよう、モード指令を生成する。
このようにすることで、モードＩのブレーキトルク領域に回転角度と回転速度の動作点が存在することが無くなり、ブレーキトルクを回避できる。その結果、全領域のうち、回転角度が９０度の場合だけトルクが零となり、それ以外の領域で、力行トルクの出力が可能となる。すなわち、回転速度によらず、図１３のようなトルクを出力できる。従来の特許文献１の装置と比較すると、特許文献１の装置ならば図４のように、零トルクの角度が２点存在するが、本実施の形態の装置では、１点だけとなり、出力トルクを向上できていることが分かる。また、特許文献２の手法の場合は、モードＩと同じトルクしか出力できずブレーキトルクが生じるのに対して、本実施の形態の方が、出力トルクを向上できる。
　開閉器は、双方向の電流を遮断することが可能であることとし、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を繰り返すよう構成したので、トルクが零となる領域を１点だけにすることができ、出力トルクを向上することができる。
実施の形態３．
　上述の実施の形態２においては、開閉器５は、機械式の開閉器で構成したが、本実施の形態では、ＭＯＳ－ＦＥＴとダイオードという電子開閉器を方向が逆になるように各相に直列に二重で構成する点が、実施の形態１、実施の形態２と異なり、他は同様である。
　図１４に本実施の形態の制御装置１を示す。開閉器を双方向に電子式開閉器を二重で構成したので、開閉器を開くことで、双方向の電流を遮断することができる。すなわち、機械式の開閉器を用いた実施の形態２と同じ効果を得ることができる。
　また、電子開閉器の配置の変形例として、図１５のように構成したものを用いても良い。上側スイッチング素子に対して直列に電子式開閉器が配置されているので、上側短絡故障において、双方向の電流を遮断することができ、モードＩＩの故障相のみの遮断することが図１４と同様に実現できる。したがって、同様な効果を得ることができる。
実施の形態４．
　上述の実施の形態１においては、下側のスイッチング素子の短絡故障を含む地絡故障時における開閉器制御手段の動作が実施の形態１と異なり、他は同様である。
　実施の形態１においては、マップ選択手段で、モードＩのトルク領域マップを選んだが、本実施の形態４では、下側のスイッチング素子の短絡故障を含む地絡故障時にモードＩＩのもの（図３）を選ぶ。領域判定手段６２は、モードＩＩのトルク領域マップのドット表示の領域に回転動作点がある場合は、モードＩＩＩを指令して、それ以外でモードＩＩを指令するようモード指令を生成する。
　このようにすることで、下側スイッチング素子の短絡故障を含む地絡故障時には、図３のドット表示部分だけ、モードＩＩＩによりトルク零となるが、大部分の回転領域で、図４のような２点だけトルク零となる出力トルクを得ることができ、出力トルクを向上できる。
電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、故障が発生した相は開いた状態を維持し、他の相は開閉を繰り返すよう構成したので、故障した相の開閉器は開にしたままで、出力トルクを向上できる。
さらに、電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、
開閉器制御手段は、故障が発生した相が開いた状態で力行が不可能なときに、全ての開閉器を開くよう構成したので、概ね力行が可能な回転領域だけ故障相以外の相を利用し、それ以外の回転領域では全相を遮断してブレーキトルクを排除することができ、出力トルクを向上することができる。
実施の形態５．
　上述の実施の形態１においては、開閉器制御手段６は、回転角度と回転速度という２つの回転情報に基づいて、モード指令を生成していた。本実施の形態においては、回転速度のみを回転情報として用いモード指令を生成するよう構成する点と、開閉器を各相個別に開閉するよう構成せず、同時に全相を開閉するよう簡素に構成する点が、実施の形態１と異なり、他は同様である。
Ｕ相故障時のモードＩのトルク領域マップにおけるドット表示部分で生じるブレーキトルクは、回転速度が大きくなるほど、大きくなるものであり、その関係は図１６のようになる。この図１６によると、回転速度がωＢよりも小さい領域では、ブレーキトルクは最大値の半分以下と小さい。したがって、低速域ではモードＩを用いて、高速域ではモードＩＩＩを用いることで、低速域でほぼ力行トルクを出力でき、高速域では、ブレーキが支配的になるのを回避し、トルクを零にできる。
次に、開閉器制御手段の動作について説明する。マップ選択手段は、図１６を選択し、領域判定手段において、回転速度を回転速度閾値ωＢと比較し、回転速度の方が小さいときは、モードＩを指令し、回転速度の方が大きいときは、モードＩＩＩを指令するようモード指令を生成する。
このようにすることで、低速域では、特許文献３の図１９の（ａ）のように、ほぼ力行トルクを出力でき、高速回転では、（ｂ）のようにブレーキトルクが支配的になるを回避し、トルクを零にできる。このようにすることで、出力トルクを向上できるという効果がある。それだけでなく、モードＩとモードＩＩＩだけ使うので、開閉器の全相を同時に開または閉に切替えるよう構成すればいいので、開閉指令手段から、開閉器へ指令する配線の構成などを簡略化できるという効果がある。
また、回転情報を交流回転機の回転速度のみとするようにしたので、開閉器制御手段の構成と開閉器の構成を簡素にしつつ、出力トルクを向上できるという効果がある。
　なお、上述までの本実施の形態５においては、開閉器制御手段６は、回転検出手段７で検出した回転速度に基づいて、モード指令を生成していたが、回転検出手段７は、回転速度を検出するのではなく、交流回転機２の誘起電圧を推定または検出するように構成してもよく、誘起電圧にゲインを乗算して回転速度と同様に扱えばよい。誘起電圧の算出は、電流偏差や電圧を用いるなど、一般に知られた方法を用いればよい。誘起電圧と回転速度は概ね比例の傾向にあるので、上述と同じ効果が得られる。
実施の形態６．
　上述の実施の形態１においては、開閉器制御手段６は、回転角度と回転速度という２つの回転情報に基づいて、モード指令を生成していた。本実施の形態においては、回転角度のみを回転情報として用いモード指令を生成するよう構成する点が、実施の形態１と異なり、他は同様である。
　実施の形態１においては、領域判定手段６２で、回転速度と回転角度に基づいて、モードＩのトルク領域マップ上のブレーキトルク領域か力行領域にあるかを判定していたが、本実施の形態では、回転角度のみに基づいて、図１７の右端に示すように、モード指令を選択する。図１７では、ドット表示のブレーキトルク領域に接してこれを包含するようにモードＩＩまたはモードＩＩＩにする角度領域を定めている。
　下側のスイッチング素子の短絡故障を含む地絡故障時においては、マップ選択手段６１は、図１７の(a)を選択し、領域判定手段は、ドット表示のブレーキトルク領域に接してこれを包含するよう定めた領域に、回転角度があるときは、モードＩＩを指令し、それ以外の領域では、モードＩを指令するようにモード指令を生成する。
上側のスイッチング素子の短絡故障を含む天絡故障時においては、マップ選択手段６１は、図１７の(ｂ)を選択し、領域判定手段は、ドット表示のブレーキトルク領域に接してこれを包含するよう定めた領域に、回転角度があるときは、モードＩＩＩを指令し、それ以外の領域では、モードＩを指令するようにモード指令を生成する。
このように構成することで、図１７のドット表示の領域と、それと接する点線で挟まれた領域の差分だけが、実施の形態１との差異になるので、実施の形態１とほぼ同様な効果を得ることができる。
実施の形態７．
　上述の実施の形態２または３においては、開閉器５は、双方向の電流を遮断できるものを各相に備えるよう構成していたが、本実施の形態では、３相のうち２相にだけ備えるように構成する。また、開閉器制御手段６は、モードＩＩ用いず、モードＩとモードＩＩＩを切替えるようにする点が、実施の形態２および３とは異なるが、他は同様である。
　開閉器５は、図１８（ａ）の双方向の電流を遮断できる機械式のものか、図１８（ｂ）ダイオードの向きが対向するよう2重化した電子式のものを２相にだけに備えるよう構成する。2相にだけであっても、全て開とすれば、３相の電流が遮断される。
　開閉器制御手段６は、実施の形態２および３と同様にマップ選択手段６１でモードＩのトルク領域マップを選択し、回転状態がドット表示のブレーキトルク領域にあるか否かを判定するが、ブレーキトルク領域にあるときには、モードＩＩＩになるようモード指令を生成する。
　このようにすることで、開閉器を２相にだけ備える簡素な構成でありながら、ブレーキトルクを排除し、力行トルクを極力出力することができ、出力トルクを向上できる。
実施の形態８．
　上述の実施の形態５においては、開閉器制御手段６は、回転速度のみを回転情報として用いモード指令を生成するようにし、開閉器５の全相を同時に開閉するよう簡素に構成し、また、モードＩにおいて、スイッチング素子制御手段３において異常時電流制御手段により出力トルクを向上するよう構成したが、本実施の形態では、モードＩにおいて、スイッチング素子制御手段３は、全スイッチング素子を停止するように構成するようにする。その他は同様である。
　このようにすることで、力行トルクは出力できなくなるが、低速回転域では、特許文献２の図７（ｂ）のように、ブレーキトルクが１回転のうち部分的に発生する状態になる。このブレーキトルクが脈動としてモータの動作に現れるので、故障していることを、モーとの利用者が認知することができるという効果がある。低速なので、ブレーキトルクの大きさは小さく、また、高速回転時は、モードＩＩＩに移行して、電流を遮断できるので、ブレーキトルクを除去できる。
電力変換器、交流回転機、または、その間の経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を回転情報に応じて制御するようにし、スイッチング素子制御手段は、スイッチング素子を開に固定するよう構成したので、出力トルクは、概ね零にしたまま、故障を告知することができるという効果が得られる。
実施の形態９．
　図１９はこの発明の実施の形態９を示すもので、上述までの実施の形態で示した交流回転機の制御装置を自動車の電動パワーステアリング装置に適用した一例を示すものである。
図１９はこの発明の実施の形態９による電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
図示しない運転者からステアリングホイール１０１に加えられた操舵力は、ステアリングシャフト１０３を通り、ラック・ピニオンギヤ１０４を介して、ラックに伝達され、車輪１０５を転舵させる。交流回転機２は、モータ減速ギア１０２を介してステアリングシャフト１０３と連結している。交流回転機２が発生するトルク（以下、補助力とも称す）は、モータ減速ギア１０２を介してステアリングシャフト１０３に伝達され、操舵時に運転者が加える操舵力を軽減する。
　トルク検出手段１０６は、運転者がステアリングホイール１０１を操舵することによりステアリングシャフト１０３に加わった操舵トルクと交流回転機２が発生するトルクの混合されたトルクを出力トルクとして検出する。制御装置１は、トルク検出手段１０６で検出した出力トルクに応じて、交流回転機２が付与する補助力の方向と大きさを決定し、この補助力を発生させるべく回転機に流れる電流を制御する。
　制御装置１は、上述された実施の形態のうちのいずれかのものを用いる。トルク検出手段１０６で検出した出力トルクに基づいて、電流指令を算出する電流指令生成手段１０７を備える。
　電動パワーステアリング装置において、走行中に故障が発生した場合に制御を停止すると、運転者の感じる違和感が大きいので、可能な限り制御を継続することで違和感を低減できる。何らかの故障があるにも関わらず、可能な限り良好な制御を継続するには、故障した箇所を特定することが望ましい。
　この実施の形態９の電動パワーステアリング装置によれば、簡素な構成で、電力変換器、交流回転機、または、その電気的接続経路に故障が発生した場合に、開閉器制御手段は、開閉器の開と閉を回転情報に応じて制御するようにしたので、ブレーキトルクを排除し、出力トルクを向上することができ、運転者の感じる違和感を低減できる。
　なお、上述の実施の形態では、開閉器はモータよりも電力変換器側に配置したが、モータ内部、例えば、巻線の中性点の付近に配置してもよく、電気的接続経路としては等価であるので、上述と同様な作用を得ることができる。
　この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。

Claims (14)

  1. 交流回転機に接続された複数のスイッチング素子を有し、前記交流回転機に電圧を印加する電力変換器と、前記交流回転機と前記電力変換器の電気的接続経路を開閉する開閉器と、前記スイッチング素子の開閉を制御するスイッチング素子制御手段と、前記開閉器の開閉を制御する開閉器制御手段とを備え、前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の電気的接続経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器の開と閉を前記交流回転機の回転情報に応じて制御するようにしたことを特徴とする交流回転機の制御装置。
  2. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記スイッチング素子制御手段は、スイッチング素子の開閉を切替えることで前記交流回転機の電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
  3. 前記回転情報を前記交流回転機の回転角度とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流回転機の制御装置。
  4. 前記回転情報を前記交流回転機の回転速度とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流回転機の制御装置。
  5. 前記回転情報を前記交流回転機の誘起電圧とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流回転機の制御装置。
  6. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記故障が発生した相の開閉を繰り返し、他の相は接続状態を維持することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
  7. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、全ての相の開閉を繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
  8. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記故障が発生した相は開いた状態を維持し、他の相は開閉を繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
  9. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を構成する開閉素子を全て閉じた状態で力行が不可能なときに、故障が発生した相の開閉素子を開くことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の交流回転機の制御装置。
  10. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を構成する開閉素子を全て閉じた状態で力行が不可能なときに、全ての前記開閉素子を開くことを特徴とする請求項７に記載の交流回転機の制御装置。
  11. 前記電力変換器、前記交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を構成する開閉素子において、故障が発生した相の前記開閉素子が開いた状態で力行が不可能なときに、全ての前記開閉素子を開くことを特徴とする請求項８に記載の交流回転機の制御装置。
  12. 　前記開閉器は、双方向の電流を遮断することが可能であることとし、前記電力変換器、交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器の開と閉を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
  13. 　前記開閉器は、片方向の電流を遮断するものであることとし、前記電力変換器、交流回転機、または、前記電力変換器と前記交流回転機の間の経路に故障が発生した場合に、前記開閉器制御手段は、前記開閉器の開と閉を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
  14. 　請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017204942A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 モータ制御装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3208179B1 (en) * 2014-12-25 2020-02-19 NSK Ltd. Electric power steering device
DE102017211219A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Lenkunterstützungsantriebs
WO2019066021A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御装置
KR20210077250A (ko) * 2019-12-17 2021-06-25 주식회사 만도 이중 권선형 모터 제어장치 및 방법
CN113581280B (zh) * 2021-08-06 2023-07-21 中汽创智科技有限公司 一种基于六相电机的转向系统控制电路及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091488A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 電動機制御装置
JP2010254128A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Denso Corp 車載電力変換装置
JP2011051481A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
WO2011048683A1 (ja) * 2009-10-22 2011-04-28 三菱電機株式会社 電気車の電力変換装置
WO2012160092A2 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines bürstenlosen motors
JP2013141945A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2861680B2 (ja) * 1992-10-13 1999-02-24 株式会社日立製作所 電気自動車用故障検出法及びそれを用いたフェールセイフ制御方法
DE50107806D1 (de) * 2000-09-20 2005-12-01 Thyssenkrupp Presta Steertec Zusätzliche Rückfallebene bei Ausfall von Winkelsensoren für "Steer-by-wire"-Systeme ohne mechanische/hydraulische Rückfallverbindung und Verfahren zur Ermittlung des Verdrehwinkels der Lenkhandhabe einer Servolenkung
JP4701767B2 (ja) * 2005-03-18 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 電源装置
US7990093B2 (en) * 2006-04-20 2011-08-02 Mitsubishi Electric Corporation Electric motor control apparatus
EP2164169B1 (en) 2007-04-16 2017-08-09 Mitsubishi Electric Corporation Electric motor control apparatus
JP2009035155A (ja) 2007-08-02 2009-02-19 Denso Corp 電動パワーステアリング装置
JP5014034B2 (ja) * 2007-09-12 2012-08-29 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 多相交流モータ駆動装置
DE102008021854A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung möglicher Fehler in einer technischen Einrichtung, insbesondere Servo-Lenksystem
DE102010001241A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-07 Robert Bosch Gmbh Elektronisch kommutierter Elektromotor mit einer Notlaufeigenschaft
JP4831503B2 (ja) 2009-09-30 2011-12-07 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
GB201013106D0 (en) * 2010-08-04 2010-09-22 Trw Ltd Diagnostic method for electric power steering system
CN104185950B (zh) * 2012-03-22 2016-12-07 日立汽车系统株式会社 电力变换装置、电动动力转向系统、电动汽车、电子控制节流阀、电动制动器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091488A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 電動機制御装置
JP2010254128A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Denso Corp 車載電力変換装置
JP2011051481A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
WO2011048683A1 (ja) * 2009-10-22 2011-04-28 三菱電機株式会社 電気車の電力変換装置
WO2012160092A2 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines bürstenlosen motors
JP2013141945A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3121957A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017204942A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 モータ制御装置
CN107370443A (zh) * 2016-05-12 2017-11-21 欧姆龙汽车电子株式会社 电动机控制装置
CN107370443B (zh) * 2016-05-12 2022-02-25 欧姆龙汽车电子株式会社 电动机控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6177426B2 (ja) 2017-08-09
EP3121957A4 (en) 2018-03-21
CN106105020A (zh) 2016-11-09
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