[发明专利]用于交流电机的控制设备

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种用于交流电机的控制设备，该控制设备包括用于感测相电流的电流传感器并且基于感测电流值来控制将通过AC电机的电流。

背景技术

近年来，根据更低燃料消耗和更少废气排放的社会需求，电动汽车和混合动力汽车引起了关注，其中，电动汽车和混合动力汽车中的每种汽车都安装有AC（交流）电机作为车辆的电源。例如，在一些混合动力汽车中，由二次电池等制成的DC电源和AC电机经由由逆变器等构造的电力变换设备彼此连接，并且DC电源的DC电压通过逆变器被变换成AC电压，从而驱动AC电机。

在安装在像这样的混合动力汽车或电动汽车中的AC电机的控制设备中，已知存在基于由电流传感器感测到的三相的电流感测值来执行反馈控制的控制设备。例如，将通过对三相的电流感测值进行dq变换所获得的d轴电流和q轴电流反馈至电流命令。

在此，已知存在下面的技术（例如，专利文献1）：为三相AC电机的每个相提供一个电流传感器；根据基尔霍夫定律，将提供至AC电机的三相的电流的和为零；所以在三相的电流感测值的和不为零的情况下，判定电流传感器中的任一个异常。

将参照图3A和图3B对通过监视三相的感测值的和来判定电流传感器中的任一个是否异常的技术进行描述。

在图3A中示出的正常控制时，U相电流iu、V相电流iv和W相电流iw的和总是为零，如由基于基尔霍夫定律的等式（1）所示。

iu+iv+iw=0      （1）

在此，例如，如图3B所示，假定发生异常，其中，U相电流在加(plus)侧(正侧)由于误差Δis而相对于iu变为Ius偏移，以及V相电流在减(negative)侧(负侧)由于误差Δis而相对于iv变为Ivs偏移，其具有与U相误差相同的量。此时，如等式(2)所示，三相的电流感测值的和为0，因此判定电流传感器显然正常。

iu+ivs+iw=(iu+Δis)+(iv-Δis)+iw

=iu+ivs+iw+(+Δis-Δis)

=0      (2)

在此，不仅在三相的电流感测值的和为零的情况下，而且在三相的电流感测值的和通过加和减(正和负)误差相互抵消成为“不大于异常阈值的值”的情况下，可以产生相似的情况。在下文中，这种异常被称为“加／减偏移异常”。

因此，在通过以基尔霍夫定律为前提估计偏移误差的操作来执行反馈控制的情况下，在反馈控制期间从来没有发现偏移误差。此外，甚至在不执行反馈控制的开放式控制中，两相的误差也相互抵消，从而减少与正常值的偏差，这因此使得难以检测加／减(正负)偏移异常。

作为结果，当在没有意识到加／减偏移异常情况发生的情况下，继续执行对通过AC电机的电流的控制时，异常电流有可能通过AC电机的逆变器和绕组，从而有可能使电路和元件故障或使AC电机输出异常转矩。例如，在AC电机被安装在电动车辆(如混合动力汽车)中的情况下，引起车辆的转矩变化、功率变化和振动，这因此导致驾驶性能的降低。

此外，在如图4A所示的在具有相同符号的侧引起U相和V相的偏移误差Δis的情况下，合成偏移误差Δis⁺⁺的幅度没有根据单独一相的偏移误差Δis而发生改变。与此相反，在如图4B所示的在加侧和减侧引起U相和V相的偏移误差Δis的情况下，合成偏移误差Δis^+-的幅度变成单独一相的偏移误差的倍。

简言之，当与其中误差具有相同幅度的一相的偏移异常、或其中误差具有相同幅度的两相的相同符号的偏移异常相比时，两相的加／减偏移异常对使用AC电机的系统产生更大的影响。尽管如此，仍呈现如下问题：即使对三相的电流感测值的和进行监视，也不能够检测到加／减偏移异常。

[专利文献1]日本未审查专利申请公开第H06-253585号。

发明内容

本公开内容的目的是提供AC电机的控制设备，该控制设备可以检测到两相的电流传感器的正负偏移异常。