[發明專利]多相電機驅動裝置

有效

• 申請號: 200910178652.3
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101686035A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 郡司敬太
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;G01R31/327;G01R19/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 錢大勇

技術領域

本發明涉及例如在車輛的電動功率轉向裝置中使用的多相電機驅動裝 置，特別涉及用于檢測開關元件的故障的技術。

背景技術

在車輛的電動功率轉向(steering)裝置中，為了對轉向機構提供與轉向 盤(handle)的操縱轉矩對應的操縱輔助力，設置了3相無刷電機等的多相電 機。驅動該多相電機的裝置包括：控制單元、PWM(Pulse?Width?Modulation： 脈寬調制)電路以及逆變器電路。控制單元根據由轉矩傳感器所檢測出的操 縱轉矩而計算應流到電機的電流的目標值，并基于該目標值和實際流過的電 流值之間的偏差，計算提供給PWM電路的指令值。PWM電路生成具有與指 令值對應的占空比的PWM信號，并將其提供給逆變器電路。逆變器電路按 每個相具有對應于PWM信號的占空比而導通/截止的上下一對開關元件，基 于這些開關元件的導通/截止動作而輸出對應于占空比的各相的電壓，并通過 該電壓來驅動電機。電機的各相電流是通過測定與開關元件串聯連接的用于 檢測相電流的分流(shunt)電阻的兩端電壓來檢測，該檢測值成為實際流到 電機的電流值。

在如上所述那樣的多相電機驅動裝置中，由于產生短路等故障則電機驅 動不能正常地進行，因此設置了用于進行故障檢測的電路。在下述的專利文 獻1、2中示出這樣的故障檢測電路。在專利文獻1中，設置用于檢測基于逆 變器電路的各相的下側的FET的漏極電壓和柵極電壓的異常判斷用電壓的檢 測電路，并比較通過該檢測電路所檢測出的電壓的電壓值和規定值，在電壓 值大于規定值的情況下，使輸出到FET的控制信號停止。在專利文獻2中， 比較流到逆變器電路的各相的實際電流值和估計電流值那樣的、通過實際測 量或者估計而求出的兩個電流值，從而檢測流到各相的電流值的異常。

專利文獻1：(日本)特開2004-357463號公報

專利文獻2：(日本)特開2005-143153號公報

如上所述那樣在各相具有上下一對開關元件的逆變器電路中，有時某一 相的開關元件由于元件本身的異常而一直處于導通的狀態，不能返回截止狀 態。此外，有時即使元件本身正常，也因為對元件提供控制信號的控制電路 由于異常而持續輸出導通信號，從而開關元件一直處于導通狀態，不能返回 截止狀態。這樣，以下，將開關元件一直處于導通狀態的故障稱為“導通故 障”。

但是，在各相的下側的開關元件分別連接用于檢測電機的相電流的分流 電阻的逆變器電路中，能夠檢測上側的開關元件的導通故障，但不能檢測下 側的開關元件的導通故障。其理由如下。為了檢測下側的開關元件的導通故 障，需要在上側的開關元件導通(下側的開關元件截止)的期間，檢測流到 下側的開關元件的電流。但是，在下側的開關元件連接分流電阻的逆變器電 路的情況下，通過在上側的開關元件截止(下側的開關元件導通)的期間進 行采樣來采樣保持分流電阻的兩端電壓，從而檢測電機的相電流。因此，由 于在上側的開關元件導通的期間不進行采樣，不能檢測流到下側的開關元件 的電流。

發明內容

因此，本發明的課題在于，提供一種能夠檢測在逆變器電路中的下側的 開關元件的導通故障的多相電機驅動裝置。

本發明的多相電機驅動裝置，包括：逆變器電路，對應于多個相的各個 相而設置上下一對的開關元件，各個相的下側的開關元件分別連接用于檢測 相電流的分流電阻，從在各個相的一對開關元件的連接點取出用于驅動多相 電機的電壓；以及控制部件，控制該逆變器電路的各個開關元件的導通/截止 動作，多相電機驅動裝置檢測在上側的開關元件的截止期間流到分流電阻的 電流，在多相電機驅動裝置中設置：判定部件，使流到某一相的分流電阻的 電流的檢測定時從在該相的上側的開關元件的截止期間偏移到導通期間，從 而基于在導通期間流到該相的分流電阻的電流，判定在該相的下側的開關元 件是否為一直處于導通狀態的導通故障；以及電流值估計部件，基于流到其 它相的分流電阻的電流，估計在使檢測定時已偏移時的該相的電流值。