马达控制设备和用于车辆的转向设备制造技术

在本发明专利技术中，在沿第一方向在马达（21）与驱动电路（32）之间能够供应电流并且马达（21）不以高速旋转的状态下，如果作为确定对象的特定相的相感应电压值连续地处于或者低于异常确定阈值时，则检测单元（71）确定断开故障已经发生在特定相的继电器FET中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制设备和用于车辆的转向设备
本专利技术涉及一种马达控制设备和一种用于车辆的转向设备。
技术介绍
专利文献I公开了一种控制无刷马达的马达控制设备和一种用于车辆的转向设备，马达控制设备用于此转向设备中。根据专利文献I中公开的构型，切断流动至相的电流的相断开开关分别设置在连接马达和驱动电路(逆变器)的U相、V相以及W相的电力线中。从尺寸减小、成本降低等观点出发，由场效应晶体管形成的继电器FET用于替代在相断开开关中的传统机械继电器接触器。驱动电路通过并联连接三个开关臂而构成从而与相应相的马达线圈相对应，其中，串联连接的成对的开关元件设定为基本单元(开关臂)。在FET中，因为FET的结构而存在寄生二极管。因此，即使断开故障发生在继电器FET中，在第一方向上的通电仍由寄生二极管而被允许。因此，在专利文献I中公开的构型中，在接通与U相、V相、以及W相分别相对应的所有继电器FET的状态下，电压仅施加于特定相。根据是否基于所施加的电压的电压产生在除了特定相之外的其它相中确定断开故障的存在与否。当确定了断开故障时，仅接通在特定相的开关臂中的电力供应侧上的开关元件，由此电压仅施加至特定相。以此方式，在传统构型中，驱动电路设定成不同于在马达驱动的过程中的形式的特殊形式并且电压施加于马达。因此，不可能在驱动马达的同时确定断开故障。即，仅能够在点火等过程中的有限情况下确定断开故障。因此，当断开故障在车辆的行进过程中发生时，不能快速地检测控制电路的异常。注意到，专利文献2公开了一种用于检测发生在电线断裂发生在马达与驱动电路之间的电力供应路线中的时候的通电失效的方法。即便利用专利文献2中公开的方法，也不能检测控制电路的断开故障。专利文献1:日本专利申请特开N0.2009-261067专利文献2:日本专利申请特开N0.2007-244028
技术实现思路
本专利技术需解决的问题本专利技术的目的是提供即便在马达的驱动过程中也能够检测相断开开关的断开故障的一种马达控制设备和一种用于车辆的转向设备。解决问题的手段为了解决此问题，根据本专利技术的第一方面，提供了一种马达控制设备，包括:马达控制信号输出装置，马达控制信号输出装置用于输出马达控制信号；驱动电路，驱动电路构造成基于马达控制信号将三相驱动电力供应至马达；相断开开关，相断开开关设置在连接马达与驱动电路的相应相的电力线中；以及异常检测装置，异常检测装置用于基于相当于施加至马达的电压的电压参数来检测相断开开关的断开故障。马达控制信号输出装置通过执行电流反馈控制输出马达控制信号以便使实际电流值跟随电流指令值，电流指令值是供应至马达的电流的目标值。在马达控制设备中，相断开开关包括寄生二极管，在用于切断到与相断开开关对应的相的通电的关断状态下寄生二极管允许沿第一方向的通电。在沿第一方向的通电在马达与驱动电路之间是可能的并且马达不以高速旋转的状态下，当设定为确定对象的特定相的电压参数增长至用于沿第二方向供给电流的那一侧并且超过异常确定阈值时，异常检测装置确定断开故障已经发生在特定相的相断开开关中，其中寄生二极管不允许沿第二方向的通电。根据此构型，即使断开故障发生在相断开开关中，沿第一方向的通电由寄生二极管的存在而允许并且仅切断沿第二方向的通电。因此，当断开故障发生在用于执行电流反馈控制的构型中时，电压参数增长至用于至少沿第二方向供给电流的那一侧。在马达以高速旋转的状态下，即使断开故障未发生，因为感应电压的影响，电流不能供给至马达。因此，电压参数增大。S卩，在沿第一方向的通电在马达与驱动电路之间是可能的并且马达未以高速旋转的状态下，当特定相的电压参数增长而超过异常确定阈值至用于沿第二方向供给电流的那一侧时，能够确定断开故障已经发生在特定相的相断开开关中。这种确定不通过以特定方式将电压施加至马达来执行，而是基于在电流反馈控制过程中的电压参数上的改变执行。因此，能够在马达的驱动过程中执行确定。因此，能够检测断开故障同时驱动马达，并且快速地获得故障保护。在马达控制设备中，优选地，异常检测装置在特定相的电压参数的符号从指示沿第一方向的电流供给的符号改变为指示沿第二方向的电流供给的符号时确定马达是否以高速旋转，并且当在特定相的电压参数改变为指示沿第二方向的电流供给的符号之前的电角度的一个周期中、在除了特定相之外的其它相当中的至少一相的电压参数超过基于发生在高速旋转期间的感应电压的高速确定阈值时，异常检测装置确定马达以高速旋转。如上所述，在马达高速旋转过程中，电压参数根据感应电压的影响而增大。因此，根据此构型，通过确定是否电压参数超过高速确定阈值，可以在不使用旋转角度传感器的情况下利用简单构型来确定是否马达以高速旋转。当电压参数的符号变为指示在第二方向上的电流的供给的符号时，执行针对马达是否以高速旋转的确定。因此，在电压参数变为很可能超过异常确定阈值的状态之前，能够确定是否马达以高速旋转。在马达控制设备中，优选地，当其它相中的至少一相的电压参数超过高速确定阈值、同时特定相的电压参数在电角度的一个周期中的符号是指示沿第一方向的电流供给的符号时，异常检测装置确定马达以高速旋转。如上所述，在断开故障已经发生在特定相的相断开开关中的状态下，当电流在第二方向上供给时，电压参数具有异常值。在特定相的电压参数的符号指示在第二方向上的电流的供给是，在其它相的电压参数上的变化很可能变得不稳定。在此方面，根据此构型，在特定相的电压参数的符号指示在第一方向上电流的供给时，即在特定相的电压参数不具有异常值的状态下，确定是否其它相的电压参数超过高速预定阈值。因此，在其它相的电压参数上的变化较不容易变得不稳定。能够准确地执行高速旋转的确定。在马达控制设备中，优选地，异常检测装置使用基于马达的相电流值和相电压值所计算的相感应电压值作为电压参数。是施加至相的电压的相电压值是作为施加至马达的实际电流值的相电流值与相的电阻值的相乘值和相感应电压值的和。因此，当施加至马达的电流大时，即使断开故障未发生，电压参数很可能增长超过异常确定阈值至用于供给在第二方向上的电流的那一侧。在此方面，根据此构型，由于通过将相乘值从相电压值上减去获得的相感应电压值用作电压参数，能够准确地确定断开故障。在马达控制设备中，优选地，当电压参数等于或小于设定至用于沿第一方向供给电流的那一侧的通电确定阈值时，异常检测装置确定沿第一方向的通电在马达与驱动电路之间是可能的。根据此构型，能够容易地确定是否在第一方向上的通电是可能的。在马达控制设备中，优选地，当在马达与驱动电路之间的电力供应路线中不发生通电失效时，异常检测装置确定沿第一方向的通电在马达与驱动电路之间是可能的。根据此构型，当使用通电失效的确定结果时，不需要分开地执行针对在第一方向上的通电是否是可能的确定。为了解决此问题，根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括马达控制设备的用于车辆的转向设备。根据此构型，即便在马达的驱动过程中也能够检测相断开开关的断开故障。因此，能够通过快速获得故障保护而抑制例如转向感劣化。【附图说明】图1为示出了电动助力转向设备(EPS)的构型的示意图。图2为E⑶的控制框图。图3为微型计算机的控制框图。图4(a)为示出在马达未以高速旋转的状态下的特定相的相感应电压值的波形图。图4 (b)为示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达控制设备，包括：马达控制信号输出装置，所述马达控制信号输出装置用于输出马达控制信号；驱动电路，所述驱动电路构造成基于所述马达控制信号将三相驱动电力供应至马达；相断开开关，所述相断开开关设置在连接所述马达与所述驱动电路的相应相的电力线中；以及异常检测装置，所述异常检测装置用于基于与施加至所述马达的电压相当的电压参数来检测所述相断开开关的断开故障，所述马达控制信号输出装置通过执行电流反馈控制以便使实际电流值符合电流指令值来输出所述马达控制信号，所述电流指令值是供应至所述马达的电流的目标值，其中，所述相断开开关包括寄生二极管，所述寄生二极管在用于使通向与所述相断开开关对应的相的通电切断的关断状态下允许沿第一方向的通电，并且在沿所述第一方向的通电在所述马达与所述驱动电路之间是可能的并且所述马达不以高速旋转的状态下，当设定为确定对象的特定相的电压参数增长至用于沿第二方向供给电流的那一侧并且超过异常确定阈值时，所述异常检测装置确定断开故障已经发生在所述特定相的相断开开关中，其中所述寄生二极管不允许沿所述第二方向的通电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.04 JP 2011-1483131.一种马达控制设备，包括:马达控制信号输出装置，所述马达控制信号输出装置用于输出马达控制信号；驱动电路，所述驱动电路构造成基于所述马达控制信号将三相驱动电力供应至马达；相断开开关，所述相断开开关设置在连接所述马达与所述驱动电路的相应相的电力线中；以及异常检测装置，所述异常检测装置用于基于与施加至所述马达的电压相当的电压参数来检测所述相断开开关的断开故障，所述马达控制信号输出装置通过执行电流反馈控制以便使实际电流值符合电流指令值来输出所述马达控制信号，所述电流指令值是供应至所述马达的电流的目标值，其中， 所述相断开开关包括寄生二极管，所述寄生二极管在用于使通向与所述相断开开关对应的相的通电切断的关断状态下允许沿第一方向的通电，并且 在沿所述第一方向的通电在所述马达与所述驱动电路之间是可能的并且所述马达不以高速旋转的状态下，当设定为确定对象的特定相的电压参数增长至用于沿第二方向供给电流的那一侧并且超过异常确定阈值时，所述异常检测装置确定断开故障已经发生在所述特定相的相断开开关中，其中所述寄生二极管不允许沿所述第二方向的通电。2.根据权利要求1所述的马达控制设备，其中 所述异常检测装置在所述特定相的电压参数的符号从指示沿所述第一方向的电流供给的符号改变为指示沿所述第二方向的电流供给的符号时确定所述马达是否以高速旋转，并且 当在所述特定相...

【专利技术属性】
技术研发人员：富田晃弘，三鸭悟，河村洋，高桥俊博，长谷川纯，南部彰，青木健一郎，河西荣治，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：
国别省市：