JP5933316B2 - モータ制御装置、モータ制御方法および電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
すなわち、例えば複数あるモータ線が断線(開放)した場合や、インバータのスイッチング素子の1つ等が開放故障した場合において、その開放故障箇所に接続されたモータ端子の端子電圧は、不定または異常な値になる。
ここで、開放故障時は、相電流の平衡条件が成立するので、相電流の平衡条件を判定の条件に追加することにより、開放故障と短絡故障とを区別することができる。
そのため、短絡故障のみを高精度に検知することができる。
また、その結果、故障内容に応じた異常時の処理に素早く移行することができる。
図1は、この発明の実施の形態1に係るモータ制御装置1を周辺機器とともに示すブロック図である。図1において、モータ制御装置1は、モータ2に接続されている。ここで、モータ2は、例えば永久磁石型同期モータや誘導モータのような、複数の相を有する交流モータであり、実施の形態1においては、U相、V相、W相の3相を備えているものとする。
インバータ11は、電流検出器CT1、CT2、CT3により、モータ2の各相に流れる電流Iu、Iv、Iwを検出して、電流制御部12および故障検知部15に出力する。なお、図1では、電流検出器CT1、CT2、CT3を、各相のスイッチング素子とそれぞれ直列に接続しているが、これに限定されず、インバータ11とモータ2との間の経路や、バッテリ4とインバータ11との間の経路等に接続してもよい。
以上のような動作により、d、q軸電流指令Id*、Iq*に基づいて、モータ2に流れる電流を制御し、モータ2が発生するトルクを制御することができる。
故障検知部15は、各相の電流検出値Iu、Iv、Iwおよびモータ端子電圧平均値VMに基づいて、各相において短絡故障が発生したか否かを判定する。ここでいう短絡故障とは、各相において短絡状態になることを指している。
ステップS1において、第1所定時間以上継続していない(すなわち、No)と判定された場合には、リターンに移行する。
ステップS3において、第2所定時間以上継続していない(すなわち、No)と判定された場合には、リターンに移行する。
ここで、開放故障時は、相電流の平衡条件が成立するので、相電流の平衡条件を判定の条件に追加することにより、開放故障と短絡故障とを区別することができる。
そのため、短絡故障のみを高精度に検知することができる。
また、その結果、故障内容に応じた異常時の処理に素早く移行することができる。
図3は、この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置を示す構成図である。この電動パワーステアリング装置は、上記実施の形態1で示したモータ制御装置1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。
Claims (5)
- 電源からの電力を変換し、多相モータに印加する相電流および電圧を制御するモータ制御装置であって、
前記多相モータに電力を供給するインバータと、
電圧指令に基づいて、前記インバータを駆動するインバータ駆動部と、
前記多相モータの端子電圧が所定範囲を逸脱したと判定され、かつ前記多相モータの相電流の和がほぼ零になる平衡条件が成立しない場合に、短絡故障が発生したと判定する故障検知部と、を備え、
前記故障検知部は、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態が、第1所定時間以上継続した後、制御態様を変更した上で、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態と、前記相電流の前記平衡条件が成立しない状態とがともに成り立つ状態が、第2所定時間以上継続した場合に、短絡故障が発生したと判定する
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 電源からの電力を変換し、多相モータに印加する相電流および電圧を制御するモータ制御装置であって、
前記多相モータに電力を供給するインバータと、
電圧指令に基づいて、前記インバータを駆動するインバータ駆動部と、
前記多相モータの端子電圧が所定範囲を逸脱したと判定され、かつ前記多相モータの相電流の和がほぼ零になる平衡条件が成立しない場合に、短絡故障が発生したと判定する故障検知部と、
を備え、
前記故障検知部は、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態が、第1所定時間以上継続した後、前記電圧指令の大きさを制限する制限値を小さく変更した上で、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態と、前記相電流の前記平衡条件が成立しない状態とがともに成り立つ状態が、第2所定時間以上継続した場合に、短絡故障が発生したと判定する
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のモータ制御装置を備えた
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 電源からの電力を変換し、多相モータに印加する相電流および電圧を制御するモータ制御方法であって、
前記多相モータの端子電圧が所定範囲を逸脱したと判定され、かつ前記多相モータの相電流の和がほぼ零になる平衡条件が成立しない場合に、短絡故障が発生したと判定する故障検知ステップを備え、
前記故障検知ステップにおいて、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態が、第1所定時間以上継続した後、制御態様を変更した上で、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態と、前記相電流の前記平衡条件が成立しない状態とがともに成り立つ状態が、第2所定時間以上継続した場合に、短絡故障が発生したと判定する
ことを特徴とするモータ制御方法。 - 電源からの電力を変換し、多相モータに印加する相電流および電圧を制御するモータ制御方法であって、
前記多相モータの端子電圧が所定範囲を逸脱したと判定され、かつ前記多相モータの相電流の和がほぼ零になる平衡条件が成立しない場合に、短絡故障が発生したと判定する故障検知ステップを備え、
前記故障検知ステップにおいて、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態が、第1所定時間以上継続した後、前記電圧指令の大きさを制限する制限値を小さく変更した上で、前記多相モータの端子電圧が前記所定範囲を逸脱した状態と、前記相電流の前記平衡条件が成立しない状態とがともに成り立つ状態が、第2所定時間以上継続した場合に、短絡故障が発生したと判定する
ことを特徴とするモータ制御方法。
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