CN104283474B - 具有异常检测功能的旋转电机控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转电机控制装置(1)控制电机(10)的驱动,该电机根据由方向盘上的转向操作输入的转向扭矩而生成辅助扭矩。异常检测部(60)获取与当电机(10)被供电时变化的工作参数相关的电压检测值。异常检测部(60)在电机(10)被供电且转向构件***作的条件下、基于电压检测值在预定时间段内的变化检查电压检测值是否异常。因此,有可能确定与当电机(10)利用供电工作时变化的工作参数相关的电压检测值的异常,而不会出现错误检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有异常检测功能的旋转电机控制装置。
背景技术
传统的旋转电机控制装置对与相电压、相电流等相关的信息进行AD转换,获取AD转换的值,并且基于这些获取的AD值来控制旋转电机的驱动。AD值经由输入端子等来获取。在经由彼此相邻的输入端子获取的AD值的特征相似的情况下,很难确定AD值的相似性是由于无任何异常的临时巧合而产生的还是由于输入端子之间的短路而产生的。
在JP-A-2005-245053中,彼此相邻的输入端子被布置成接收具有不同特征的模数值。然而,根据端子的这种布置,硬件结构受到限制。例如,用于获取旋转电机的相端子电压的输入端子不能彼此相邻地布置。
发明内容
因此,目的是提供一种旋转电机控制装置,其能够检测与在旋转电机利用供电工作时变化的工作参数相关的电压检测值的异常。
根据一个方面,旋转电机控制装置被提供用于控制旋转电机的驱动,该旋转电机根据由转向构件上的转向操作所输入的转向扭矩而生成辅助扭矩。所述旋转电机控制装置包括电压信号获取部、供电***、转向***和异常检测部。所述电压信号获取部获取与工作参数相关的电压检测值,当旋转电机在供电下运转时,该电压检测值变化。所述供电***检查电力是否被供给所述旋转电机。所述转向***检查所述转向构件是否处于工作中。所述异常检测部在所述旋转电机处于工作中并且所述转向构件处于工作中的条件下、基于电压检测值在预定时间段内的变化来检查所述电压检测值是否异常。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的旋转电机控制装置的框图;
图2是示出了纳入根据第一实施例的旋转电机控制装置的电力转向装置的示意图;
图3是示出了第一实施例中的每个相端子电压的波形图;
图4是示出了第一实施例中的异常检测处理的流程图;
图5是示出了第二实施例中的异常检测处理的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图所示的多个实施例来描述旋转电机控制装置。在下面描述的多个实施例中,相同部分基本上用相同附图标记表示以简化描述。
(第一实施例)
图1示出了根据第一实施例的旋转电机控制装置。旋转电机控制装置1用于控制电机10的驱动,电机10是旋转电机。控制装置1由电子控制单元(ECU)形成,并且与例如用于图2所示的电力转向装置100的电机10一起使用,该电力转向装置对车辆转向操作进行电动助力。
如图2所示,电力转向装置100被设置在转向***90中。除了电力转向装置100之外,转向***90还包括作为转向构件的方向盘(手柄)91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98等。
方向盘91与转向轴92耦接。在转向轴92上设置扭矩传感器94以检测驾驶员操作方向盘91时所输入的转向扭矩。扭矩传感器94将指示转向扭矩的扭矩信号TRQ输出到图1所示的控制单元40。在转向轴92上设置转向角传感器95以检测方向盘91的转向角θh。转向角传感器95将与转向角θh相关的转向角信号输出到控制单元40(图1)。在转向轴92的底端处设置小齿轮96。小齿轮96与齿条轴97啮合。车轮98通过连接杆等耦接至齿条轴97的两端。
因此,当驾驶员操作方向盘91时,耦接至方向盘91的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96转换成齿条轴97的线性运动,以使得车轮对98被转向到与齿条轴97的运动量相对应的角度。
电力转向装置100包括电机10、控制装置1、减速齿轮93等,其中,电机10生成用于对驾驶员在方向盘91上的转向操作进行电动助力的辅助扭矩,控制装置1控制电机10的驱动,减速齿轮93在减速后将电机10的旋转传送至转向轴92或齿条轴97。电机10使减速齿轮93在正向和反向上旋转。因此,电力转向装置100从电机10中生成用于对方向盘91的转向操作进行电动助力的辅助扭矩,并且通过减速齿轮93将该辅助扭矩传送至转向轴92或齿条轴97。
电机10是三相无刷电机,其由从电池(未示出)提供的电力来驱动。电机10可以是除了三相无刷电机之外的任何电机。电机10具有未示出的转子和定子。转子是圆柱构件,在转子的外表面或内表面上附有提供磁极的永磁体。定子具有在周边方向上的每个预定角间隔处径向向内突出的突出部。U相线圈、V相线圈和W相线圈绕这些突出部缠绕。如图1所示,在电机10中设置旋转角传感器15以检测电角度θm,电角度θm指示了转子的旋转位置。旋转角传感器15将与电角度θm相关的旋转信号SIN和COS通过放大器电路16输出至控制单元40。
如图1所示,控制装置1由电子控制单元(ECU)构成并且包括逆变器部20、电流传感器部30、控制单元40、用于与外部部件连接的连接器等。逆变器部20是三相逆变器,其中六个开关元件以桥的形式连接。每个开关元件例如是作为一种类型的场效应晶体管的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。开关元件不限于MOSFET,而是可以是IGBT、晶闸管等。构成开关元件对(臂)的两个开关元件中的一个连接在高电势侧(电源线),而另一个连接在低电势侧(地线)。三个开关元件对分别连接到电机10的U相线圈、V相线圈和W相线圈。
控制单元40通过预驱动器25来控制逆变器部20的开关元件的接通-断开操作,以使得从电池供应的电力被转换并被供给电机10。在电池和逆变器部20之间设有能够中断从电池到逆变器部20的电力供应的电源继电器(未示出)。
电流传感器部30由分流电阻器组成,例如,每个分流电阻器被设置在开关元件对中的每一个与地面之间。分流电阻器的端子电压通过放大器电路31被输出到控制单元40。
控制整个控制装置1的控制单元40由微计算机构成,微计算机执行各种算法处理。控制单元40由三相/二相(3/2)转换部45、减法器51、52、PI控制部53、54、二相/三相(2/3)转换部55、PWM转换部56、异常检测部60、转向角速度计算部65等构成。三相/二相转换部45、减法器51、52、PI控制部53、54、二相/三相转换部55、PWM转换部56、异常检测部60和转向角速度计算部65可以由软件或硬件来配置。可选地,它们可以由硬件和软件的组合来配置。
三相/二相转换部45通过放大器电路31获取U相电流信号、V相电流信号和W相电流信号,它们分别与实际供应到电机10且由电流传感器部30获取的U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw相关。在下面的描述中,U相电流信号、V相电流信号和W相电流信号分别简称为U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw。在适当的情况下,U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw也称为相电流Iu、Iv和Iw。
三相/二相转换部45基于电角度θm来执行d-q转换,以使得U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw被转换成d轴电流Id和q轴电流Iq。因此,U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw从三相坐标被转换为d-q坐标。
减法器51计算d轴电流差ΔId,ΔId是d轴电流命令值Id*与d轴电流Id之差。减法器52计算q轴电流差ΔIq,ΔIq是q轴电流命令值Iq*与q轴电流Iq之差。根据转向扭矩、车速等,由命令计算部(未示出)来计算d轴电流命令值Id*和q轴电流命令值Iq*。
PI控制部53基于从减法器51输入的d轴电流差ΔId、通过PI计算来计算d轴电压命令值Vd*,以使得作为实际电流的d轴电流Id遵循d轴电流命令值Id*。PI控制部54基于从减法器52输入的q轴电流差ΔIq、通过PI计算来计算q轴电压命令值Vq*,以使得作为实际电流的q轴电流Id遵循q轴电流命令值Iq*。
二相/三相转换部55基于电角度θm来执行逆d-q转换,由此将d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*转换成三相的电压命令值,其是U相电压命令值Vu*、V相电压命令值Vv*和W相电压命令值Vw*。PWM转换部56分别基于U相电压命令值Vu*、V相电压命令值Vv*和W相电压命令值Vw*来计算U相占空比命令值Du、V相占空比命令值Dv和W相命令值Dw,它们中的每一个都与相应相的开关元件的接通时段的比率相对应。
从PWM转换部56输出的U相占空比命令值Du、V相占空比命令值Dv和W相占空比命令值Dw通过预驱动器25被转换成驱动信号。基于该驱动信号,逆变器部20的开关元件被接通和断开。因此,控制单元40通过控制单元40来对电机10进行PWM控制。
异常检测部60就由控制单元40获取的电压检测值来执行异常检测。这里将描述由控制单元40获取的电压检测值。在该实施例中,旋转电机控制装置1的电连接器中设置的连接器端子表示为Te,并且控制单元40中设置的输入端子表示为Tm。
控制单元40通过连接器端子Te1和输入端子Tm1获取U相端子电压Vu,通过连接器端子Te2和输入端子Tm2获取V相端子电压Vv,并且通过连接器端子Te3和输入端子Tm3获取W相端子电压Vw。
控制单元40通过连接器端子Te4、Te5、放大器电路16和输入端子Tm4、Tm5获取与来自旋转角传感器15的电角度θm相关的旋转信号SIN和COS。基于获取的旋转信号SIN和COS,通过角计算部(未示出)计算电角度θm。电角度θm被用于三相/二相转换部45中的d-q转换和二相/三相转换部55中的逆d-q转换。
控制单元40通过连接器端子Te6和输入端子Tm6从扭矩传感器94获取扭矩信号TRQ。扭矩信号TRQ被用于计算d轴电流命令值Id*和q轴电流命令值Iq*以及其他值。控制单元40通过连接器端子Te7和输入端子Tm7从转向角传感器95获取转向角信号θh。转向角速度计算部65基于该转向角θh来计算转向角速度ω。
控制单元40通过输入端子Tm8获取与U相电流Iu相关的U相电流信号,通过输入端子Tm9获取与V相电流Iv相关的V相电流信号,并且通过输入端子Tm10获取与W相电流Iw相关的W相电流信号。由于与相电流Iu、Iv和Iw相关的每个相电流信号是在控制装置1中被内部获取的,因此没有针对每个相电流信号设置连接器端子。
连接器端子Te1至Te7以所列顺序并排布置。此外,输入端子Tm1至Tm10以所列顺序并排布置。U相端子电压Vu、V相端子电压Vv、W相端子电压Vw、U相电流信号、V相电流信号、W相电流信号、旋转信号SIN、COS、扭矩信号TRQ和转向角信号都是AD转换值。这些值对应于与当电流在电机10中流动时变化的工作参数相关的电压检测值。
这里参照图3将描述每个相端子电压Vu、Vv和Vw。如图3所示,每个相电压Vu、Vv和Vw通常是正弦波形。在电角度θm1和θm2,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等。
用于获取U相端子电压Vu的输入端子Tm1和用于获取V相端子电压Vv的输入端子Tm2被相邻地定位,即并排。在该布置下,当输入端子Tm1和输入端子Tm2短路时,不管电角度θm如何,即在非θm1和θm2的电角度,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv变成彼此相等。这里假设控制单元40的输入端子短路。然而,当包括输入端子和连接器端子的、用于U相端子电压Vu和V相端子电压Vv的电压获取路径短路时,出现相同的情形。在下面的描述中,端子间短路包括这种获取路径的短路。
即当发生端子间短路时,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等。即使在正常情况下(无异常),根据电角度,例如在θm1和θm2,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv变成彼此相等。为此,例如在电机10在电角度θm1静止的情况下,即使当没有发生异常时,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv也继续相等。因此,难以区分是否存在端子间短路异常,并且难以准确地检测端子间短路异常。
即使在正常时间中电压值也彼此相等的两个电压检测值(例如U相端子电压Vu和V相端子电压Vv)称为具有相似特征的电压检测值。通过使向其输入具有相似特征的电压检测值的输入端子位于物理上分开的位置以及使当发生端子间短路异常时生成的电压检测值与正常时间的电压检测值彼此不同,有可能检测端子间短路异常。然而受限制的是,用于获取U相端子电压Vu的端子和用于获取V相端子电压Vv的端子不能够彼此相邻地布置。因此,降低了设计端子布置中的自由度。
因此,异常检测处理被设计成即使在具有相似特征的电压检测值被输入到相邻定位的输入端子的情况下也检测端子间短路异常。将参照U相端子电压Vu和V相端子电压Vv作为一个示例来进行下面的描述。也有可能通过相似的处理来检查其他电压检测值(例如W相端子电压)的端子间短路异常。
将参照图4所示的流程图来描述异常检测处理。例如当供应点火电源时,由异常检测部60在每个预定时间间隔执行异常检测处理。在第一步骤S101中(步骤在下面简单表示为S),分别获取由PI控制部53和54计算的d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*。
在S102中,获取由转向角速度计算部65计算的转向角速度ω。在S103中,获取U相端子电压Vu和V相端子电压Vv。在S104中,检查电机10是否正在工作,即被电源供电。当d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*的平方值之和等于或大于电流供应比较阈值Xi时,即(Vd*)2+(Vq*)2≥Xi,确定电机10利用供电工作。在这里,由于d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*的平方之和基本上为零,因此考虑到传感器误差等,将电流供应比较阈值Xi设为接近于零(0)的值。当确定电机10不利用供电工作时(S104:否),即(Vd*)2+(Vq*)2<Xi,不执行S105至S109。当确定电机10利用供电工作时(S104:是),即(Vd*)2+(Vq*)2≥Xi,执行S105。
在S105中,检查方向盘91是否正被转向,即处于工作中。当转向角速度ω等于或大于转向比较阈值Xω时,基于转向角速度ω确定方向盘91处于工作中。在这里,由于检查转向角速度ω是否基本上为零,因此考虑到传感器误差等,将转向比较阈值Xω设为接近于零的值。当确定方向盘91不处于工作中(S105:否)时,即转向角速度ω小于转向比较阈值Xω,不执行S106至S109。当确定方向盘91处于工作中(S105:是)时,即转向角速度ω等于或大于转向比较阈值Xω,执行S106。
在S106中,检查U相电压和V相电压是否彼此相等。当U相端电压Vu与V相端电压Vv之差的绝对值等于或小于短路比较阈值Xs时,确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等。考虑到传感器误差等,短路比较阈值Xs被设为接近于零的值。当确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv不彼此相等(S106:否)时,即U相端子电压Vu和V相端子电压Vv之差的绝对值等于或大于短路比较阈值Xs,不执行S107至S109。当确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等(S106:是)时,即U相端子电压Vu与V相端子电压Vv之差的绝对值小于短路比较阈值Xs,执行S107。下面将描述的计数值C在S104至S106中任一个的检查结果(确定)为否时被重置。
在S107中,计数器的计数值C增加。在S108中,检查U相端子电压Vu和V相端子电压Vv是否彼此相等持续超过预定的时间段。当计数值C大于计数比较阈值Xc时,确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等持续超过预定的时间段。
设定计数比较阈值Xc以对应于与异常检测相关的预定时间段。当确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv不彼此相等持续超过预定时间段(S108:否)时,即计数值C等于或小于计数比较阈值Xc,不执行S109。当S108中的检测结果为否时,计数值C没有被重置但被维持。当确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv彼此相等持续超过预定时间段(S108:是)时,即计数值C大于计数比较阈值Xc,执行S109。在S109中,确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv异常。具体地,由此确定存在端子间短路异常,其中用于获取U相端子电压Vu的获取路径和用于获取V相端子电压Vv的获取路径短路。
也就是说,当电机10不利用供电工作或方向盘91不工作时,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv不改变。为此,即使当不存在端子间短路时,U相端子电压Vu和V相端子电压Vv在某一电角度θm持续彼此相等。如果基于在电机10不利用供电工作或方向盘91不工作的状态下的U相端子电压Vu和V相端子电压Vv的相等而因此确定存在端子间短路,则有可能在一些电角度θm错误地确定存在端子间短路异常,尽管不存在这样的异常。
为此,在第一实施例中,当电机10不利用供电工作(S104:否)或方向盘91不工作(S105:否)时,不执行端子间短路异常检测。因此,有可能避免与不存在实际端子间短路相反的存在端子间短路的错误检测,并且正确地检测端子间短路异常。
如上所述,控制装置1控制电机10的驱动,电机10根据由驾驶员在方向盘91上的转向操作所输入的转向扭矩来生成辅助扭矩。异常检测部60获取与电机10被电源供电时变化的工作参数相关的电压检测值。
异常检测部60检查电机10是否利用供电工作(S104)。异常检测部60还检查方向盘91是处于工作中(S105)。当电机10利用供电工作且方向盘91工作时(S104:是和S105:是),基于电压检测值在预定时间段内的变化来检查电压检测值是正常还是异常。
当电机10利用供电工作且方向盘91工作时,与在电机10由电源供电时变化的工作参数(例如,每个端子电压Vu、Vv、Vw等)相关的电压检测值变化。因此,当电机10利用供电工作且方向盘91工作时,基于电压检测值在预定时间段内的变化来检查电压检测值是正常还是异常。即当电压检测值有可能在预定时间段内的正常情况和异常情况之间类似地变化时,不检查电压检测值是正常还是异常。因此,有可能避免与没有实际异常相反的错误的异常检测,并且确定与当电流被供给电机10时变化的工作参数相关的电压检测值的异常。
具体地,异常检测部60获取第一电压检测值和第二电压检测值作为电压检测值。第一电压检测值和第二电压检测值被假定为U相端子电压和V相端子电压。
当作为第一电压检测值的U相端子电压Vu和作为第二电压检测值的V相端子电压Vv彼此相等时(S106:是和S108:是),异常检测部60确定U相端子电压Vu和V相端子电压Vv异常。具体地,确定存在端子间短路异常,其中用于获取U相端子电压Vu的路径和用于获取V相端子电压Vv的路径短路。即当第一电压检测值和第二电压检测值在预定时间段内相等时,在用于获取第一电压检测值的路径与用于获取第二电压检测值的路径之间确定存在端子间短路异常。
因此,有可能避免其电压值即使在正常时间中也临时变成彼此相等的两个电压检测值(例如U相端子电压Vu和V相端子电压Vv)被确定为具有短路异常,尽管没有实际异常。有可能正确地检测电压检测值的异常。此外,不管端子的布置怎样,由于有可能通过异常检测处理正确地检测端子间短路,因此端子可以被布置成使得能够从相邻的端子获取具有相似特征的两个电压检测值。也就是说能够以更高的自由度来设计端子布置。在这里,第一电压检测值和第二电压检测值的相等不限于准确地相等,而是允许可能由于传感器误差和计算误差导致的某些差异。
当与电机10的驱动相关的d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*的平方值之和等于或大于电流供应比较阈值Xi时(S104:是),异常检测部60确定电机10利用供电工作。因此,有可能适当地以更少的计算检查电机10是否利用供电工作。当操纵方向盘91的转向角速度ω等于或大于转向比较阈值Xω时(S105:是),异常检测部60确定方向盘91工作。因此,有可能正确地检测方向盘91是否工作。
在上述第一实施例中,控制单元40的异常检测部60作为电压信号获取部、电流供应检测部、转向检测部和异常检测部而工作。图4中的S103、S104、S105和S109分别与电压获取部、电流供应检测部、转向检测部和异常检测部的功能处理相对应。此外,U相和V相分别对应于第一相和第二相。当然,U相和W相分别可以是第一相和第二相。V相以及U相和W相二者中的任一个分别可以是第一相和第二相。W相以及U相和V相二者中的任一个分别可以是第一相和第二相。
(第二实施例)
在第一实施例中,检测U相端子电压Vu和V相端子电压Vv之间的端子间短路异常。在第二实施例中,例如假定接收通过调节器等输入的电源电压的输入端子Tm0被设置为与接收U相电压Vu的输入端子Tm1相邻。假定从输入端子Tm0输入的电压是固定电压电平的输入电压(例如,5[V]),有可能的是电压固定异常,其中,当输入端子Tm0和Tm1之间出现端子间短路时,U相电压Vu持续固定到输入电压。
在第二实施例中,为此,异常检测处理被执行以检测电压固定异常,其中用于接收固定值的输入端子和用于接收电机10正被电源供电时随时间变化的电压检测值的输入端子之间出现短路。在这里,例如,电压检测值被假定为U相端子电压Vu。在这里,电压固定异常被认为是端子间短路异常的一个示例。
将参照图5所示的流程图描述第二实施例中的异常检测处理。例如,当正在供应点火电源时,由异常检测部60在每个预定时间间隔执行异常检测处理。S201至S205的处理类似于第一实施例的S101至S105(图4)。当S204或S206的确定导致否时,重置计数值C,并且执行S209。
在S206中,检查作为在当前时间获取的U相端子电压Vu的当前值Vu(n)是否等于作为在先时间获取的U相端子电压的在先值Vu(n-1)。当当前值Vu(n)与在先值Vu(n-1)之差的绝对值等于或小于固定比较阈值Xf时,确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)彼此相等。考虑到传感器误差等,固定比较阈值Xf被设为接近于零的值。当确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)不彼此相等时(S206:否),即由于U相电压Vu随时间变化而导致当前值Vu(n)与在先值Vu(n-1)之差的绝对值大于固定比较阈值Xf时,重置计数器的计数值C,然后执行S209。当确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)彼此相等时(S207:是),即当前值Vu(n)与在先值Vu(n-1)之差的绝对值等于或小于固定比较阈值Xf时,即当U相电压Vu不随时间变化时,执行S207。
S207的异常检测处理类似于图4的S107的异常检测处理。在S208中,检查当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)的相等是否持续超过预定的时间段。类似于图4的S108,当计数值C大于计数比较阈值Xc时,确定当前值Vu(n)与在先值Vu(n-1)之间的相等持续超过预定的时间段。当确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)之间的相等没有持续超过预定的时间段时(S208:否),即当计数值C等于或小于计数比较阈值Xc时,执行S209。在这里,不重置计数值C,但是维持计数值C。当确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)之间的相等持续超过预定的时间段时(S208:是),即当计数值C大于计数比较阈值Xc时,执行S210。
在S204、S205、S206和S208中的任一个导致否时而被执行的S209中,维持当前值Vu(n)。被维持的当前值Vu(n)在下一处理中被用作在先值Vu(n-1)。当S208导致是时,即确定当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)之间的相等持续超过预定时间段时,在S210确定U相端子电压Vu具有固定异常。
在第二实施例中,通过比较一个电压检测值(在该示例中是U相端子电压Vu)的当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)来检测固定异常。因此,有可能在不使用多个电压检测值的情况下检测固定异常。
当电压检测值的当前值Vu(n)和在先值Vu(n-1)持续彼此相等超过预定时间段时(S205:是,S208:是),异常检测部60确定U相端子电压Vu为异常。因此,有可能正确地检查固定异常,例如用于获取到地线或电源线的U相端子电压Vu的电压获取路径的短路。在这里,当前值和在先值之间的相等不限于绝对相等或完全相等,而是可以包括小的差异,例如传感器误差和计算误差。第二实施例还提供如上述第一实施例的类似优点。
在第二实施例中,图5中的S203、S204、S205和S209分别与电压获取部的功能处理、电流供应检测部的功能处理、转向检测部的功能处理和异常检测部的功能处理相对应。
(其他实施例)
(A)电压检测值
第一实施例被描述为假定电压检测值是U相端子电压Vu和V相端子电压Vv,第一电压检测值是U相端子电压Vu,且第二电压检测值是V相端子电压Vv。
通过假定电压检测值是上述第二实施例中示例为电压检测值的电机10的U相电流检测信号、V相电流检测信号、W相电流检测信号、旋转信号SIN、COS、扭矩信号TRQ和转向角信号,可以类似地执行异常检测处理。
由于当电流流到电机10时开关元件切换为接通和断开,因此开关元件的温度由于开关损耗而上升。为此,电压检测值可以假定为温度检测元件(例如,热敏电阻)的检测值,该温度检测元件通过将开关元件的温度考虑为当旋转电机由电源供电时变化的工作参数来检测开关元件的温度。此外,电压检测值可以是当电机10正由电源供电时变化的工作参数的任何其他检测值。用于获取各种电压检测值的端子布置顺序不限于上述顺序,而可以是以任何其他顺序。
(B)异常检测处理
可以对与输入端子或连接器端子相邻的端子的所有电压检测值执行异常检测处理。此外,不同于在从上述实施例中的相邻端子获取的电压检测值的情况下执行的异常检测处理,例如在电压检测值的特征不相似的情况下,通过省略图4的S101、S102、S104和S105的异常检测处理,异常检测处理可以被执行为分离的处理。
在上述实施例中,基于计数器的计数值C测量预定时间段。可以通过使用定时器等代替计数器来测量预定时间段。图4中的S101至S106的处理顺序可以改变,只要在S104、S105和S106之前分别执行S101、S102和S103。类似地,图5中的S201至S206的处理顺序可以改变,只要在S204、S205和S206之前分别执行S201、S202和S203。
此外,作为异常检测处理的第一步,可以检查电源继电器是否处于接通状态。当确定电源继电器处于接通状态时,可以执行图4中的S101。当确定电源继电器不处于接通状态时,可以取消异常检测处理。这个修改还可以实施于图5的异常检测处理。
(C)电流供应检测部
在上述实施例中,当d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*的平方之和等于或大于电流供应比较阈值Xi时,基于该平方之和而确定电机10利用供电工作。可选地,当相电压命令值Vu*、Vv*和Vw*的所有绝对值等于或大于电流供应比较阈值Xi2时,即|Vu*|≥Xi2、|Vv*|≥Xi2和|Vw*|≥Xi2,可以确定电机10利用供电工作。
在这种情况下,代替d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*,在图4的S101中获取每个电压命令值Vu*、Vv*和Vw*。也可以类似地执行图5中的S201。
当通过分别从50减去占空比命令值Du、Dv和Dw所计算的所有绝对值等于或大于电流供应比较阈值Xi3时,即|50-Du|≥Xi3、|50-Dv|≥Xi3和|50-Dw|≥Xi3,也可以确定电机10利用供电工作。
在这种情况下,代替d轴电压命令值Vd*和q轴电压命令值Vq*,在图4的S101获取每个相的占空比命令值Du、Dv和Dw。也可以类似地执行图5中的S201。考虑到传感器误差等,电流供应比较阈值Xi2和Xi3被设为接近零的值。
(D)转向检测部
在上述实施例中,基于从转向角传感器获取的转向角θh计算转向角速度ω。可选地,代替基于转向角θh计算的转向角速度ω,例如基于电机10的电角度θm等来计算估计的转向角速度ωe。
(E)电流传感器
在上述实施例中,电流传感器部30由分流电阻器构成,并且被设置在开关元件对与地面之间。可选地,电流传感器部30可以被设置在开关元件对与高电势电源线之间或在开关元件对与电机10的线圈之间。此外,电流传感器部30不限于分流电阻器而可以是霍尔元件等。
Claims (6)
1.一种用于控制旋转电机(10)的驱动的旋转电机控制装置(1),所述旋转电机根据由转向构件(91)上的转向操作输入的转向扭矩来生成辅助扭矩,所述控制装置包括:
电压信号获取部(60:S103,S203),其用于获取与当所述旋转电机利用供电工作时变化的工作参数相关的电压检测值;
供电***(60:S104,S204),其用于检查电力是否被供应到所述旋转电机;
转向***(60:S105,S205),其用于检查所述转向构件是否处于工作中;以及
异常检测部(60:S109,S210),其用于:
在所述旋转电机没有利用供电工作的条件下(S104:否;S204:否)或者在操纵方向盘的转向角速度(ω)小于转向检测阈值(Xω)的条件下(S104:是,S105:否;S204:是,S205:否),不检查所述电压检测值是否异常,以及
在所述旋转电机利用供电工作且所述转向角速度(ω)等于或大于所述转向检测阈值(Xω)的条件下(S104:是,S105:是,S204:是,S205:是),基于所述电压检测值在预定时间段内的变化来检查所述电压检测值是否异常。
2.如权利要求1所述的旋转电机控制装置,其中:
所述电压信号获取部(60:S103)获取第一电压检测值和第二电压检测值作为电压检测值;以及
当所述第一电压检测值和所述第二电压检测值在所述预定时间段内彼此相等时,所述异常检测部(60:S109)确定所述第一电压检测值和所述第二电压检测值异常。
3.如权利要求2所述的旋转电机控制装置,其中:
所述第一电压检测值是所述旋转电机的第一相的端子电压;以及
所述第二电压检测值是所述旋转电机的不同于所述第一相的第二相的端子电压。
4.如权利要求1所述的旋转电机控制装置,其中:
当在先时间和当前时间的电压检测值在所述预定时间段内彼此相等时,所述异常检测部(60:S210)确定所述电压检测值异常。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机控制装置,其中:
当与所述旋转电机的驱动相关的d轴电压命令值和q轴电压命令值的平方值之和等于或大于电流供应比较阈值时,所述供电***确定所述旋转电机处于工作中。
6.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机控制装置,其中:
当所述转向构件的转向操作的角速度大于所述转向检测阈值时,所述转向***确定所述转向构件处于工作中。
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