[发明专利]交流旋转电机的控制装置及其方法、电动助力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及在交流旋转电机中发生短路故障、开路故障时的控制。

背景技术

在例如电动助力转向等中使用交流旋转电机的控制装置的情况下，在特定部位发生故障时，也会想要在避免该故障的同时，继续进行交流旋转电机的驱动。

例如，在下述专利文献1所记载的现有的交流旋转电机的控制装置中，包括：电流控制部，该电流控制部根据转矩电流指令、电动机的各相中流过的电流来决定各相电压指令；开关元件驱动电路，该开关元件驱动电路基于各相电压指令向逆变器指示开关操作；逆变器，该逆变器接收开关操作信号来驱动电动机；电流检测器，该电流检测器与逆变器的各相的开关元件分别串联配置；以及短路部位确定部，该短路部位确定部存储表示使逆变器的开关元件导通的预定组合的测试模式，并基于测试模式和作为该测试模式的响应由电流检测器检测出的各相的电流检测值来确定短路故障部位，从而迅速且准确地确定短路故障部位。

另外，通过在交流旋转电机中包括两组线圈，从而还能够在避免故障的同时继续驱动交流旋转电机。例如，在专利文献2所示的现有的交流旋转电机的控制装置中采用如下结构：在交流旋转电机中包括两组线圈，还包括对各个线圈中流过的电流进行控制的两组逆变器，能够分别控制电流。在单侧的线圈、逆变器发生故障的情况下，将故障系统的所有开关元件断开，以减小或抵消制动转矩。另外，还示出了继续驱动故障系统的未发生故障的相，以在未发生故障的系统中减小或抵消制动转矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2008/129658号刊物

专利文献2：日本专利特开2011－78230号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，例如，由于上述专利文献1所记载的交流旋转电机的控制装置只有一组交流旋转电机的线圈，因此即使确定了短路故障部位，也不容易使短路故障部位的电流以所期望的值进行动作，因此存在如下问题：由于制动转矩等的产生而无法保持流畅的旋转。

另外，在上述专利文献2那样的示例中，在发生短路故障的情况下，会产生在使电动机的旋转减速的方向上作用的转矩即制动转矩。由于该制动转矩会根据电动机的相位而发生变化，因此随着输出转矩的变动会给用户带来不适感。专利文献2中为了抑制转矩变动，在发生开路(OFF)故障时使所有开关元件断开，但在发生短路(ON)故障时无法使所有开关元件断开。另外，提出了如下方案：继续驱动未发生故障的相以在未发生故障的系统中减小或抵消发生故障的相所产生的制动转矩的影响，但是由于要将未发生故障的相包括在内来进行控制，因此控制变得复杂。另外，由于利用检测出的旋转角度进行控制，因此在旋转角度的精度较差的情况下，反而可能会瞬间出现制动转矩从而给用户带来不适感。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，得到如下的交流旋转电机的控制装置等：在发生短路故障、开路故障的情况下，通过使制动转矩成为恒定而与旋转角度无关从而将转矩脉动抑制在最小程度而无需进行复杂的控制。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的交流旋转电机的控制装置对包括多组线圈的交流旋转电机进行控制，其特征在于，包括：多个逆变器，该多个逆变器在各相具有对施加到所述线圈的各相的电压进行控制的开关元件；电流控制部，该电流控制部向各所述逆变器提供与所述电压相对应的电压指令，控制线圈中流过的电流；以及故障检测部，该故障检测部检测各所述开关元件的短路和开路中的至少一种故障，所述电流控制部根据所述故障检测部检测出的故障，将故障侧逆变器的各相的相同电位侧设定成与故障相同的状态，并且使除了发生故障一侧以外的正常侧的逆变器的控制继续。

发明效果

本发明中，在发生短路故障、开路故障的情况下，通过使制动转矩成为恒定而与旋转角度无关从而将转矩脉动抑制在最小程度而无需进行复杂的控制。

附图说明

图1是表示本发明的交流旋转电机的控制装置的各实施方式共同的整体结构的一个示例的简要框图。

图2是表示第一线圈驱动系统的W1相的高电位侧发生短路故障时的经过时间与转矩及各相的电流的关系的图。

图3是本发明的发生短路故障时的电流控制部的控制的动作流程图。

图4是表示采用了本发明实施方式1等的控制时的经过时间与转矩及各相的电流的关系的图。

图5是表示采用了本发明实施方式1等的控制时的电流相对于交流旋转电机旋转速度的特性的图。