[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。

背景技术

近年来，出于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，每种汽车都安装有AC（交流）电机作为车辆的电源，正在引起人们的注意。例如，在一些混合动力汽车中，由二次电池等制成的DC（直流）电源和AC电机经由由逆变器等构造的电力转换设备彼此连接，并且DC电源的DC电压由逆变器转换成AC电压从而驱动AC电机。

另外，在AC电机被安装在电动汽车等中的情况中，从故障安全的观点来看，期望可以检测到电流传感器等中产生的异常。例如，在专利文件1中，在由针对三相布置的电流传感器感测的三相的电流值的总和不为0的情况下，认为检测到电流控制回路的异常。

更进一步地，专利文件2公开了以下技术：通过基于一相的电流值获取理想AC波形来计算理想电流信号，并且将其与三相电流信号进行比较；以及在理想电流信号与三相电流信号之间的误差不小于指定值的情况下，认为该理想电流信号异常。

在像专利文件1那样针对各个相布置电流传感器的情况下，例如，认为基于两相的电流感测值控制AC电机的驱动，以及基于剩余一相的电流感测值检测电流传感器的异常。此时，用于控制AC电机的驱动的电流传感器（在下文中被称为“用于控制的电流传感器”）和用于检测电流传感器的异常的电流传感器（在下文中被称为“用于监视的电流传感器”）需要彼此清楚地区分。这是因为以下原因：在电流感测值按照使得电流感测值等于期望的正弦波电流的方式被反馈的系统（例如，电动车辆的主电机）中，由用于控制的电流传感器感测的所有电流感测值按照使之变成期望的正弦波电流被精确地控制，使得当用于控制的电流传感器的电流感测值被用于电流传感器的异常时，看起来好像在电流传感器中没有产生异常。这被称为“电流反馈的干扰”。

为了防止电流反馈的干扰，至少在检测电流传感器的异常时，用于监视的电流传感器需要完全地独立于反馈回路。为此，被设置用于控制AC电机的驱动的目的的、用于控制的电流传感器需要清楚地区分于用于监视的电流传感器。在这种情况下，甚至在执行高速采样和高速反馈控制的系统中，用于检测用于监视的电流传感器的异常的检测值在电流反馈控制之外，因此允许不受控制速度的限制以较低采样速度进行检测。例如，用于电流反馈控制的用于控制的电流传感器的采样周期是几百微秒，而用于监视的电流传感器的采样周期是几毫秒。

另一方面，即使允许用于监视的电流传感器的采样速度低，考虑到电流传感器的异常是通过用于监视的电流传感器的感测值与用于控制的电流传感器的感测值的比较或组合来检测的，如果用于控制的电流传感器和用于监视的电流传感器在性能如检测准确度、故障率和温度特性上彼此不同，则异常的检测准确度很可能会受损。为此，别无选择只能使用与用于控制的电流传感器相同质量的用于监视的电流传感器，使得用于控制的电流传感器和用于监视的电流传感器在尺寸和成本上彼此相同。因此，这有碍于满足减小尺寸和成本的要求。

另外，在专利文件2中，通过使用理想地偏移120°的各个相的AC波形，一相电流值以如下方式被延迟120°，该方式使得一相电流值对应于理想AC波形，从而估计出其它相的电流值。专利文件2是仅讨论两个电流传感器之间的增益误差以及关注通过仅偏移一相不能在一相的电流感测值中引起增益误差的事实的技术。由该方法获取的理想电流信号不是高准确度地反映实际各个电流的信息，因此不可以适当地检测电流传感器的异常。另外，在专利文件2的异常检测中，没有考虑电流反馈的干扰。另外，至少在检测异常时，必须形成用于控制的电流传感器清楚地区分于用于监视的电流传感器的状态。然而，专利文件2没有提及这些点，因此根据专利文件2的技术，极可能无法适当地检测电流传感器的异常。

[专利文件1]日本未审查专利公开第Hei06-253585号

[专利文件2]日本专利第4942425号

发明内容

本公开内容的目的是提供一种用于AC电机的控制设备，该控制设备具有针对两相的电流传感器，并且可以适当地检测AC电机的电流传感器的异常。