电动机驱动控制装置、动力转向装置、电动制动装置、电动泵装置
阅读：1029发布：2020-06-08
专利汇可以提供电动机驱动控制装置、动力转向装置、电动制动装置、电动泵装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于对搭载在 汽车 中的各种 电动机 进行驱动控制的电动机驱动控制装置，以及动 力 转向装置、电动 制动 装置、 电动 泵 装置，即使在多相交流驱动的电动机的驱动期间任意一 相变 成缺相的情况下也能够安全地继续驱动。逆变器装置包括：逆变器 电路 ；检测直流 电流 的电流检测器；生成PWM 信号 并输出到逆变器电路的PWM生成器；基于由电流检测器检测出的直流电流值和PWM信号来计算各相电流值的电动机电流运算器；和基于由电动机电流运算器计算的各相电流值来生成指令信号并输出到PWM生成器的电流 控制器 。电动机电流运算器在从逆变器电路输出的交流电力中任意一相缺相的情况下，判断缺相的相，并计算其它相的电流值。，下面是电动机驱动控制装置、动力转向装置、电动制动装置、电动泵装置专利的具体信息内容。
1.一种控制电动机的驱动的电动机驱动控制装置，其特征在于，包括：
将经由直流母线输入的直流电力转换成多相交流电力输出到所述电动机的逆变器电路；
检测流过所述直流母线的直流电流的电流检测器；
生成用于控制所述逆变器电路的PWM信号将其输出到所述逆变器电路的PWM生成器；
基于由所述电流检测器检测出的直流电流的值和所述PWM信号计算流过所述电动机的各相电流值的电流运算器；
基于由所述电流运算器计算出的各相电流值生成用于控制所述PWM生成器的指令信号将其输出到所述PWM生成器的电流控制器；和
基于所述逆变器电路的各相输出电压检测所述电动机的中性点电压的中性点电压检测电路，
所述电流运算器在所述交流电力中任意一相缺相的情况下，基于与所述PWM信号的脉冲模式对应的由所述中性点电压检测电路检测出的中性点电压和与所述PWM信号的脉冲模式对应的所述直流电流中的至少一者，判断所述缺相的相，并计算其它相的电流值。
2.如权利要求1所述的电动机驱动控制装置，其特征在于：
所述电流运算器基于所述PWM信号的脉冲模式求取作为所述电动机的中性点电压的理论值的额定中性点电压，对所述中性点电压与所述额定中性点电压进行比较，并基于该比较结果判断所述缺相的相。
3.如权利要求1所述的电动机驱动控制装置，其特征在于：
所述电流运算器对所述中性点电压与预先设定的多个阈值进行比较，并基于该比较结果判断所述缺相的相。
4.如权利要求3所述的电动机驱动控制装置，其特征在于：
所述多个阈值包含第一阈值、第二阈值和第三阈值，
所述电流运算器基于所述PWM信号的脉冲模式选择所述第一阈值、第二阈值和第三阈值中的某一个，并将所选择的阈值与所述中性点电压进行比较。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动控制装置，其特征在于：
在所述交流电力中任意一相缺相的情况下进行警告。
6.一种动力转向装置，其特征在于，包括：
权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动控制装置；
将车辆驾驶员进行的转向操作传递到所述车辆的转向轮的传递机构；和通过所述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于辅助所述转向操作的旋转扭矩的电动机。
7.一种电动制动装置，其特征在于，包括：
权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动控制装置；
通过工作液将车辆驾驶员进行的制动操作传递到所述车辆的制动机构的传递机构；和通过所述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于使所述工作液的液压随所述制动操作而增加的旋转扭矩的电动机。
8.一种电动泵装置，其特征在于，包括：
权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动控制装置；
使工作液的液压增加的泵；和
通过所述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于使所述泵工作的旋转扭矩的电动机。
电动机驱动控制装置、动力转向装置、电动制动装置、电动泵
装置
技术领域
背景技术
[0002] 一般地，用于对电动机进行驱动控制的电动机驱动装置具有从直流电源接收直流电力并产生交流电力的电力转换装置和用于控制该电力转换装置的控制装置。由电力转换装置获得的交流电力被供给到电动机(例如三相同步电动机)，电动机根据所供给的交流电力产生旋转扭矩。
[0003] 这种电动机驱动装置例如用于对搭载在汽车中的各种电动机进行驱动控制。作为其一例，将汽车的转向装置电动化的动力转向装置或驱动汽车车轮的汽车用驱动电动机等中使用的电动机驱动装置，从搭载在汽车上的二次电池接收直流电力，将其转换成交流电力，将该交流电力供给到对应的电动机，来对系统装置进行驱动控制。由于这已众所周知，故在此省略进一步的说明。
[0004] 在如上所述的电动机驱动装置中，在包含从电力转换装置的开关元件到电动机的电气配线和电动机的绕组在内的输出线路上发生异常的情况下，期望适当地将其检测出，并安全地停止电动机和电力转换装置。为了满足这种需求，下述专利文献1中记载了如下技术，即检测电动机的中性点电压，通过将检测出的中性点电压与规定的阈值进行比较，来检测输出线路中的接地故障等异常。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本特开2013-247754号公报
发明内容
[0008] 专利文献1公开的技术中，在与三相电动机的各相对应地设置的三相输出线路中发生接地故障等异常的情况下，虽然能够将其检测出，但难以安全地继续电动机的驱动。特别是，如专利文献1所述，在基于流过电力转换装置的脉冲状直流电流计算流过三相电动机各相的电流来控制电动机的驱动的电动机驱动装置中，在因三相输出线路中的任意一相的输出线路断线等而产生缺相的情况下，从控制装置向电力转换装置输出的PWM脉冲模式与实际的电流路径之间发生不一致。因此，无法正确地计算电动机的电流，无法安全地继续电动机的驱动。
[0009] 本发明为了解决如上所述的现有技术中的问题而提出。本发明的主要目的在于提供一种电动机驱动控制装置，即使在接收多相交流电力而驱动的电动机的驱动期间任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续电动机的驱动。
[0010] 本发明的电动机驱动控制装置，一种控制电动机的驱动的电动机驱动控制装置，其特征在于，包括：将经由直流母线输入的直流电力转换成多相交流电力输出到上述电动机的逆变器电路；检测流过上述直流母线的直流电流的电流检测器；生成用于控制上述逆变器电路的PWM信号将其输出到上述逆变器电路的PWM生成器；基于由上述电流检测器检测出的直流电流的值和上述PWM信号计算流过上述电动机的各相电流值的电流运算器；和基于由上述电流运算器计算出的各相电流值生成用于控制上述PWM生成器的指令信号将其输出到上述PWM生成器的电流控制器，上述电流运算器在上述交流电力中任意一相缺相的情况下，判断上述缺相的相，并计算其它相的电流值。
[0011] 本发明的动力转向装置，包括：上述的电动机驱动控制装置；将车辆驾驶员进行的转向操作传递到上述车辆的转向轮的传递机构；和通过上述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于辅助上述转向操作的旋转扭矩的电动机。
[0012] 本发明的电动制动装置，包括：上述的电动机驱动控制装置；通过工作液将车辆驾驶员进行的制动操作传递到上述车辆的制动机构的传递机构；和通过上述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于使上述工作液的液压随上述制动操作而增加的旋转扭矩的电动机。
[0013] 本发明的电动泵装置，包括：上述的电动机驱动控制装置；使工作液的液压增加的泵；和通过上述电动机驱动控制装置的控制来驱动的、产生用于使上述泵工作的旋转扭矩的电动机。
[0015] 图1是表示本发明的第一实施方式的电动机驱动控制装置的结构的图。
[0016] 图2是表示逆变器电路的输出电压矢量的图。
[0018] 图4是表示正常时和缺相时的输出电压矢量与中性点电压的关系的一览表。
[0019] 图5是表示异常判断的控制流程的图。
[0020] 图6是表示没有进行脉冲移位(Pulse Shift)时流过逆变器电路的脉冲状直流电流波形的例子的图。
[0021] 图7是表示进行了脉冲移位时流过逆变器电路的脉冲状直流电流波形的例子的图。
[0022] 图8是表示进行了脉冲移位的状态下V相缺相时流过逆变器电路的脉冲状直流电流波形的例子的图。
[0023] 图9是表示正常时和缺相时的输出电压矢量与直流电流的关系的一览表。
[0024] 图10是用于进一步说明第一实施方式的输出线路的异常检测动作的波形图。
[0025] 图11是用于进一步说明第一实施方式的输出线路的异常检测动作的波形图。
[0026] 图12是表示本发明的第二实施方式的电动机驱动控制装置的结构的图。
[0027] 图13是表示从相电压检测电路输出的U相的输出信号的例子的图。
[0028] 图14是表示包含本发明的第三实施方式的动力转向装置的转向系统的结构的图。
[0029] 图15是表示本发明的第四实施方式的电动制动装置的结构的图。
[0031] 附图记号的说明
[0032] 23……电动泵装置
[0033] 50……串联电路
[0034] 52、62……IGBT
[0036] 100……逆变器装置
[0037] 110……逆变器电路
[0038] 120……中性点电压检测电路
[0039] 121……相电压检测电路
[0040] 210……电流控制器
[0041] 220……PWM生成器
[0042] 230……电动机电流运算器
[0043] 300……电动机
[0044] 500……动力转向装置
具体实施方式
[0045] 以下，利用附图对本发明的电动机驱动控制装置详细地进行说明。
[0046] (第一实施方式)
[0047] 图1是表示本发明的第一实施方式的电动机驱动控制装置的结构的图。在此，作为电动机驱动控制装置的一个例子，示出了用于车辆的动力转向装置的电动机的驱动控制装置的结构。
[0048] 在图1中，动力转向装置500具有电动机300、作为控制电动机300的驱动的电动机驱动控制装置的逆变器装置100。
[0049] 在本实施方式中，逆变器装置100通过监视电动机300的中性点电压来检测包含从逆变器装置100的开关元件至电动机300的电气配线和电动机300的绕组的输出线路的异常。此外，在图1中，作为动力转向装置500的结构，示出了逆变器装置100和电动机300，对于构成车辆的转向装置的其它结构部件等，由于与逆变器装置100的动作没有直接关系，因此省略图示。
[0050] 逆变器装置100具有电流控制器210、PWM生成器220、逆变器电路110、中性点电压检测电路120、电动机电流运算器230。电动机电流运算器230判断输出线路上是否发生异常，在没有异常的情况下输出正常时的电动机电流的运算结果。另一方面，在发生异常的情况下以如下方式动作，即判断异常相，输出与异常相对应的修正电流运算等的电动机电流的运算结果，并且通知用户。
[0051] 逆变器装置100连接了输出直流电压VB的电池电源BAT作为直流电压源。从电池电源BAT经由直流母线输入到逆变器装置100的直流电力，由逆变器电路110转换成电压可变、频率可变的三相交流电力，并输出到电动机300。
[0052] 电动机300为通过从逆变器电路110供给的三相交流电力进行旋转驱动的三相电动机。该电动机300能够使用例如永磁式同步电动机、感应电动机、开关磁阻(SR)电动机等各种交流电动机。
[0053] 逆变器装置100具有用于控制电动机300的旋转输出的电流控制功能。如图1所示，在逆变器装置100的正极侧直流母线上设置有用于检测流过直流母线的直流电流的电流检测器Rsh。此外，电流检测器Rsh也可以不设置在负极侧直流母线上，而设置在正极侧直流母线上。由该电流检测器Rsh检测出的直流电流值Idc被输入到电动机电流运算器230中。
[0054] 为了驱动逆变器电路110各开关元件而从PWM生成器220输出的PWM信号被输入到电动机电流运算器230中。电动机电流运算器230基于该PWM信号和从电流检测器Rsh输入的直流电流值Idc，计算求取流过电动机300的U相、V相、W相的各电流值(Iu、Iv、Iw)，并将其运算结果输出到电流控制器210。
[0055] 此外，电动机电流运算器230除了上述的电流运算功能以外，还具有在从逆变器电路110向电动机300输出的三相交流电力中任意一相缺相的情况下对该相进行判断并计算其它相的电流值的功能。对于该点在后面详细地进行说明。
[0056] 电流控制器210基于由电动机电流运算器230计算出的三相电流值Iu、Iv、Iw生成用于控制PWM生成器220的指令信号，并输出到PWM生成器220。具体而言，电流控制器210以使得三相电流值Iu、Iv、Iw与从外部输入的电流控制指令等控制指令之间的差分别为0的方式来求取三相电压指令值(Vu*、Vv*、Vw*)，生成表示这些电压指令值的指令信号并输出到PWM生成器220。此外，在电流控制器210中，也可以使用电流值(Id、Iq)来生成对PWM生成器220的指令信号来替代三相电流值Iu、Iv、Iw，其中，上述电流值(Id、Iq)是利用电动机300的旋转位置θ对电流值Iu、Iv、Iw进行dq转换而得到的。
[0057] PWM生成器220基于从电流控制器210输入的指令信号表示的三相电压指令值(Vu*、Vv*、Vw*)生成用于控制逆变器电路110的PWM信号，并输出到逆变器电路110。具体而言，PWM生成器220求取与各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*相当的各相脉冲宽度，生成与该脉冲宽度对应的各相PWM信号，并输出到逆变器电路110的各相开关元件。由此，对逆变器电路110的各相开关元件进行导通/断开控制，调整输出电压。
[0058] 下面，说明逆变器电路110的概略结构。此外，作为构成逆变器电路110的开关元件的电力用半导体元件，以下以使用绝缘栅型双极晶体管(IGBT)为例进行说明，但是也可以使用MOSFET等替代IGBT。
[0059] 在逆变器电路110中，由作为上臂而动作的IGBT 52和二极管56、以及作为下臂而动作的IGBT 62和二极管66构成上下臂的串联电路50。逆变器电路110中，对应要输出的三相交流电力即U相、V相、W相等各交流电力而分别具有该串联电路50。
[0060] 各相的串联电路50中，分别与设置在电动机300的各相中的电枢绕组对应地，从中间电极69分别输出交流电流。该中间电极69经由交流端子与电动机300的各相绕组电连接。以下，包含从各相的中间电极69至绕组在内称为输出线路。
[0061] 在各相的串联电路50中，上臂的IGBT 52的集电极经由正极端子与电池电源BAT的正极侧电连接，并且，下臂的IGBT 62的发射极经由负极端子与电池电源BAT的负极侧电连接。上述各相的上下臂的IGBT 52、62分别与由PWM生成器220生成的导通/断开信号(PWM信号)对应地被驱动控制。其结果是，将从电池电源BAT供给的直流电力转换成三相交流电力并输出到电动机300的各相绕组，对电动机300进行旋转驱动。
[0062] 以上是逆变器电路110的概略结构，由于该结构已众所周知，故省略进一步的说明。
[0063] 此外，在对电动机300的转速进行控制的情况下，只要以使电动机的转速ωr与来自上级控制器的速度指令一致的方式来生成电压指令或电流指令进行反馈控制即可。
[0064] 接着，下面对作为本发明特征的中性点电压检测电路120的作用、以及电动机电流运算器230的异常判断和修正电流计算进行说明。
[0065] 中性点电压检测电路120为如下用途的电路，其基于逆变器电路110的三相输出电压，设定在电位上与电动机300的中性点等效的虚拟中性点，通过检测该虚拟中性点的电压来检测电动机300的中性点电压VN。具体而言，如图1所示，分别将电阻Ru、Rv、Rw的一端侧连接到各相的输出线路上，在此即为各相的中间电极69与电动机300的绕组之间，并且将这些电阻的另一端侧经由电阻Rn接地，来构成中性点电压检测电路120。通过该结构，将各相的输出电压平均而得到的电压被电阻Ru、Rv、Rw和电阻Rn分压，由此能够检测电动机300的中性点电压VN。由中性点电压检测电路120检测出的中性点电压VN的值被输入到电动机电流运算器230，用于电动机电流运算器230进行的异常判断。
[0066] 此外，在该实施方式中，由于逆变器装置100是搭载在动力转向装置500中的部件，所以电池电源BAT为12V、比较低。因此，如图1所示，将中性点电压检测电路120的电阻Ru、Rv、Rw直接连接到各相的输出线路上。然而，本申请的发明也能够应用于例如搭载在混合动力车辆中的逆变器装置等用较高的电压来驱动车轮驱动用电动机的装置中。在这种情况下，优选利用绝缘电路等间接地检测中性点电压。
[0067] 此外，由中性点电压检测电路120检测的中性点电压VN，优选被标准化为规定的电压电平后输入到电动机电流运算器230，使得能够由电动机电流运算器230进行处理。例如，在电动机电流运算器230中对中性点电压VN进行数字处理的情况下，以使得变成作为A/D转换器的输入电平的0～5V电平的方式，在中性点电压检测电路120中对各相的输出电压进行分压。电动机电流运算器230通过对该分压后的电压信号进行修正来获取中性点电压VN，并用于异常判断处理。在此，中性点电压VN也可以采用通过运算放大器放大并进行阻抗变换后的电压。
[0068] 电动机电流运算器230具有基于由中性点电压检测电路120检测出的中性点电压VN来检测各相的输出线路的异常的功能。具体而言，电动机电流运算器230将由中性点电压检测电路120检测出的中性点电压VN的值与电动机300的中性点电压VN的理论值进行比较，基于该比较结果来判断各相的输出线路是否存在异常。在此，中性点电压VN的理论值是指逆变器装置100和电动机300按设计工作时的额定(标准)的中性点电压VN。以下，将用于与中性点电压VN进行比较的理论值称为额定中性点电压VNR进行说明。
[0069] 上述额定中性点电压VNR是在电动机电流运算器230中基于PWM生成器220输出的PWM信号的脉冲模式而求取的。具体而言，如图1所示，检测与电池电源BAT并联连接的平滑电容器51的两端电压Vdc，将该电压Vdc输入到电动机电流运算器230。电动机电流运算器230基于输入的电压Vdc求取电池电源BAT的电压(电池电压)VB，并根据PWM信号的脉冲模式调整该电池电压VB，由此能够求取额定中性点电压VNR。例如，电动机电流运算器230基于PWM信号的脉冲模式来确定逆变器电路110的输出电压矢量，根据该输出电压矢量从1倍、2/
3倍或1/3倍中选择任一个作为相对于电池电压VB的倍率。通过将这样选出的倍率乘以电池电压VB，能够在电动机电流运算器230中求取额定中性点电压VNR。此外，关于该点在后面详细地进行说明。
3倍或1/3倍中选择任一个作为相对于电池电压VB的倍率。通过将这样选出的倍率乘以电池电压VB，能够在电动机电流运算器230中求取额定中性点电压VNR。此外，关于该点在后面详细地进行说明。
[0070] 接着，利用图2对表示第一实施方式中来自逆变器电路110的输出的输出电压矢量进行说明。并且，利用图3说明第一实施方式中的输出线路的异常检测动作。此外，利用图4说明第一实施方式中的输出线路断线时的检测动作。
[0071] 图2所示的逆变器电路110的输出电压矢量中，按照U相、V相、W相的顺序，分别用“1”表示构成上臂开关元件的IGBT 52导通时，用“0”表示构成下臂开关元件的IGBT 62导通时。如图2所示，逆变器电路110的输出电压矢量从矢量V0变化到矢量V7。其中，流过电动机300的电流为0的零矢量有V0(0，0，0)和V7(1，1，1)两种。
[0072] 逆变器电路110的输出电压矢量根据从PWM生成器220输出的PWM信号的脉冲模式而定。在本实施方式中，电动机电流运算器230如上所述，基于PWM信号的脉冲模式确定输出电压矢量，来决定作为针对上述中性点电压VN的阈值的额定中性点电压VNR。即，作为用于设定阈值的电平，使用由矢量V7决定的电压、由矢量V2、矢量V4、矢量V6决定的电压、由矢量V1、矢量V3、矢量V5决定的电压、以及由矢量V0决定的电压中的任一个。
[0073] 电动机300的运行过程中表现出的中性点电压VN应与PWM脉冲模式同步地呈阶梯状地变化。因此，如果将由中性点电压检测电路120从逆变器电路110的输出电压检测出的中性点电压VN与基于PWM信号的脉冲模式决定的额定中性点电压VNR进行比较，则能够判断各相的输出线路是正常还是任意一相(某一相)发生异常。
[0074] 逆变器电路110的输出电压矢量为矢量V2、矢量V4或矢量V6的情况下，逆变器电路110的三相输出电压中的两相输出电压为电池电压VB，剩余一相为0伏。因此，这种情况下的额定中性点电压VNR的值为VNR＝VB×2/3。
[0075] 此外，逆变器电路110的输出电压矢量为矢量V1、矢量V3或矢量V5的情况下，逆变器电路110的三相输出电压中的一相输出电压为电池电压VB，剩余两相为0伏。因此，这种情况下的额定中性点电压VNR的值为VNR＝VB×1/3。
[0076] 在逆变器电路110的输出电压矢量为矢量V0的情况下，逆变器电路110的所有三相的输出电压都为0伏。因此，这种情况下的额定中性点电压VNR的值为VNR＝0。
[0077] 同样地，在逆变器电路110的输出电压矢量为矢量V7的情况下，逆变器电路110的所有三相的输出电压都为电池电压VB。因此，这种情况下的额定中性点电压VNR的值为VNR＝VB。
[0078] 图3所示的波形图中，(a)中表示的三相电压指令值中，逆变器电路110的各相的调制波(电压指令值)Vu*、Vv*、Vw*都为包含三次谐波(调制因数为1.15)的波形。此外，(a)中也一并示出了作为载波的三角波PWM载波Carry。其结果是，(b)中所示的零(0)相电压成为包含三次谐波的波形，并且(d)中所示的中性点电压波形中叠加了(b)的零(0)相电压。
[0079] 图3(c)中示出了输入到U相上臂的PWM信号的波形。它是驱动作为逆变器电路110的U相上臂开关元件的IGBT 52的信号。此外，(c)中所示的U相上臂的PWM信号的互补信号(反转信号)为U相下臂的PWM信号。
[0080] 如(c)中所示，在U相上臂的PWM信号的值为Vgate(高电平)时，U相上臂的IGBT 52导通，逆变器电路110的U相输出电压为VB。反之，在U相上臂的PWM信号的值为0(零电平)时，U相下臂的IGBT 62导通，逆变器电路110的U相输出电压为0伏。
[0081] 图3(d)示出了与(a)的PWM载波Carry同步的中性点电压VN的变化。该中性点电压VN按照从矢量V0到矢量V7的顺序表示电动机300的中性点的电压值。它是逆变器电路110的三相的各相输出电压Vu、Vv、Vw的平均合成电压值，由以下的式(1)表示。它与由中性点电压检测电路120检测的中性点电压VN的值等效。
[0082] VN＝(Vu+Vv+Vw)/3……(1)
[0083] 由上述式(1)表示的中性点电压VN的值可认为是由上述中性点电压检测电路120检测出的，该中性点电压VN为与PWM信号的脉冲模式同步地呈阶梯状地变化的电压。
[0084] 下面，考虑在逆变器装置100的输出线路上三相中的任意一相断线(所谓缺相)的情况。这种情况下，缺相时的中性点电压能够利用图4所示的一览表如下所示地检测。图4是表示正常时和缺相时的输出电压矢量与中性点电压VN的关系的一览表。
[0085] 在未发生缺相的正常时，如图4所示，中性点电压VN在矢量V1～V6时为VB×1/3或VB×2/3，在矢量V0时为0，在矢量V7时为VB。另一方面，在输出线路的任意一相缺相的情况下，如图4所示，中性点电压VN在矢量V1～V6时为0、VB/2和VB中的任一个。因此，在由中性点电压检测电路120检测出的中性点电压VN的值为VN＝VB/2的情况下，能够判断为任意一相缺相。
[0086] 如上所述，在判断为任意一相缺相的情况下，通过确定矢量V1～V6中中性点电压VN的值为0或VB时是哪个矢量，能够判断哪个相缺相。具体而言，在仅一相导通(1)、剩余两相断开(0)的V1、V3、V5等各输出电压矢量中的某一个下中性点电压VN为0的情况下，能够判断为在该输出电压矢量下导通的相为缺相的相。即，如果矢量V1时VN＝0则能够判断为U相为缺相的相，如果矢量V3时VN＝0则能够判断为V相为缺相的相，如果矢量V5时VN＝0则能够判断为W相为缺相的相。
[0087] 此外，在仅一相断开(0)、剩余两相导通(1)的V2、V4、V6等各输出电压矢量中的某一个下中性点电压VN为VB的情况下，能够判断为该输出电压矢量下断开的相为缺相的相。即，如果矢量V2时VN＝VB则能够判断为W相为缺相的相，如果矢量V4时VN＝VB则能够判断为U相为缺相的相，如果矢量V6时VN＝0则能够判断为V相为缺相的相。
[0088] 此外，在任意一相缺相的情况下，矢量V0时中性点电压VN的值与额定中性点电压VNR相同而为0，矢量V7时中性点电压VN的值与额定中性点电压VNR相同而为VB。因此，通过检测矢量V0和矢量V7下的中性点电压VN，能够将矢量V7下中性点电压VN低于VB的接地故障的情况或矢量V0下中性点电压VN大于0的电源故障的情况与缺相的情况区分开来。
[0089] 在本实施方式中，通过电动机电流运算器230，利用以上说明的方法，能够检测各相的输出线路的异常。
[0090] 图5是表示电动机电流运算器230进行的异常判断的控制流程的图。下面对该图5的控制流程进行说明。此外，图5的控制流程通过由微机等计算机构成的电动机电流运算器230执行。通过以规定的时间间隔启动该控制流程的程序，电动机电流运算器230进行以下的运算，执行异常判断。
[0091] 图5的控制流程启动后，电动机电流运算器230在步骤S40中检测当前的PWM信号的脉冲模式。如上所述，PWM信号的脉冲模式与PWM载波Carry同步地变化。因此，通过在与PWM载波Carry同步的时刻检测从PWM生成器220输出的各相的PWM信号，能够检测PWM信号的脉冲模式。由此，能够选择作为阈值的额定中性点电压VNR使用哪个值。
[0092] 在步骤S40中检测出PWM信号的脉冲模式后，电动机电流运算器230为了求取与检测出的脉冲模式对应的额定中性点电压VNR，在接下来的步骤S41中计算各相电压。在此，如下所述，通过将电源电压VB乘以基于检测出的PWM信号的脉冲模式的各相电压系数，来计算各相电压Vu、Vv、Vw。
[0093] 具体而言，在检测出的PWM信号的脉冲模式为矢量V7的情况下，三相所有的电压系数都为1/3。此外，在检测出的PWM信号的脉冲模式为矢量V2、矢量V4或矢量V6的情况下，两相的电压系数为1/3，剩余一相为0。在检测出的PWM信号的脉冲模式为矢量V1、矢量V3或矢量V5的情况下，一相的电压系数为1/3，剩余两相为0。在检测出的PWM信号的脉冲模式为矢量V0的情况下，三相所有的电压系数都为0。
[0094] 在步骤S41中根据PWM脉冲模式求取各相电压后，电动机电流运算器230接下来在步骤S42中计算额定中性点电压VNR的值。在此，通过将在步骤S41中求出的各相电压相加来计算额定中性点电压VNR的值。即，基于在步骤S41中求出的各相电压Vu、Vv、Vw，乘以电压系数，能够通过下式求取额定中性点电压VNR的值。
[0095] VNR＝(Vu+Vv+Vw)/3
[0096] 如图3(d)所示，由上式表示的额定中性点电压VNR的值在矢量V0时为0伏，在矢量V2、矢量V4、矢量V6时为VB×2/3伏，在矢量V1、矢量V3、矢量V5时为VB×1/3伏，在矢量V7时为VB伏。将这样求出的额定中性点电压VNR作为与PWM模式对应的阈值，在以后的运算中使用。
[0097] 接着，电动机电流运算器230在步骤S43中从中性点电压检测电路120读取中性点电压VN的值并保存。在此，获取中性点电压检测电路120的检测值作为与在步骤S40中检测出的PWM脉冲模式对应的中性点电压VN的值。
[0098] 在步骤S44中，电动机电流运算器230基于在步骤S42中求出的额定中性点电压VNR和在步骤S43中获取的中性点电压VN来进行输出线路的异常判断。在此，比较中性点电压VN的值与额定中性点电压VNR的值，基于该比较结果判断是否某个相缺相。具体而言，通过从额定中性点电压VNR减去中性点电压VN来计算它们的差值，如果该差值小于规定值则判断为正常，即没有缺相。即，在差值比规定值小的情况下，判断为额定中性点电压VNR与实际中性点电压VN大约一致，正在进行正常的动作。另一方面，如果计算出的差值大于规定值则判断为异常，即任意一相缺相。即，在差值大于规定值的情况下，判断为实际的中性点电压VN相对于额定中性点电压VNR发生变动，正在进行异常的动作。此外，如果在差值计算中求出带符号“+”或“－”的差值，则能够根据当时的PWM脉冲模式来区分缺相、接地故障或电源故障。
[0099] 在步骤S44中额定中性点电压VNR与中性点电压VN的差值不到规定值的情况下，电动机电流运算器230前进至步骤S45，进行输出线路的哪一相都没有缺相的正常判断。之后在步骤S46中，电动机电流运算器230进行正常时的电流运算处理，结束图5所示的控制流程。
[0100] 另一方面，在步骤S44中额定中性点电压VNR与中性点电压VN的差值在规定值以上的情况下，电动机电流运算器230前进至步骤S47，进行输出线路的任意一相缺相的异常判断。之后在步骤S48中，电动机电流运算器230执行用于进行缺相发生警告的通知处理。在此，例如通过显示设置于车辆仪表盘上的未图示的警告灯等方法来向乘坐车辆的人员通知发生缺相的消息。
[0101] 在步骤S48中进行了通知处理后，电动机电流运算器230在接下来的步骤S49中进行异常时的电流运算处理。在该异常时的电流运算处理中，电动机电流运算器230判断在输出线路中哪个相缺相，设该相的电流值为0，基于从电流检测器Rsh输入的直流电流Idc的值来计算其它相的电流值。在进行了异常时的电流运算处理后，电动机电流运算器230结束图5的控制流程所示的处理。
[0102] 此外，在上述实施方式中，说明了在步骤S42中通过运算求取额定中性点电压VNR的值、通过比较中性点电压VN的值与该额定中性点电压VNR的值来进行输出线路的缺相判断的例子，但也可以利用其它方法进行输出线路的缺相判断。例如，也能够将中性点电压VN与预先设定的多个阈值进行比较，基于该比较结果来进行输出线路的缺相判断。具体而言，将图3(d)所示的3个阈值Vt1、Vt2和Vt3分别预先设定为第一异常判断电平、第二异常判断电平、第三异常判断电平，预先在固定存储器等中保存它们与输出电压矢量的关系。然后，根据检测出的PWM信号的脉冲模式，选择这些异常判断电平中的某一个，与检测出的中性点电压VN进行比较，由此进行输出线路的异常判断。这样也能够在输出线路中任意一相缺相的情况下基于中性点电压VN来判断缺相的相。
[0103] 上述的判断方法可以与图4所示的方法同样地进行。即，通过将在图5的步骤S42中计算的额定中性点电压VNR的值替换成异常判断电平V1、V2和V3中的某一个，能够如图5的控制流程中所述那样进行输出线路的缺相判断。
[0104] 此外，在图5的控制流程中，在步骤S40中检测PWM信号的脉冲模式时，优选如下述那样在PWM载波的后1/2周期来检测。通过这样，能够减少微机处理负荷。此外，如图3(d)中S1、S2、S3、S4…所示，按PWM载波的每1/2周期，在矢量V0和矢量V7的时刻检测中性点电压VN，进行异常判断。进一步地，也可以按PWM载波的1/2周期的整数倍的周期进行异常判断。
[0105] 接着，利用图6～图9对图5的步骤S49中的异常时的电流运算处理进行说明。
[0106] 图6是表示逆变器电路110中流过的脉冲状直流电流波形的例子的图。其示出了没有进行后述的脉冲移位时的一般的直流电流波形。
[0107] 图6(a)示出了PWM生成器220中的PWM脉冲生成用的锯齿波状的计时值。该锯齿波的周期Tpwm等于图3(a)所示的PWM载波Carry的周期。
[0108] 图6(b)示出了从PWM生成器220向逆变器电路110输出的各相的脉冲状PWM信号。在该图6(b)中，示出了与瞬时的电压指令对应的PWM脉冲的1个区间，各相的PWM脉冲宽度由Upw、Vpw、Wpw表示。
[0109] 图6(c)示出了由电流检测器Rsh检测的直流电流Idc的波形。如图6(c)所示，直流电流Idc根据图6(b)所示的各相PWM信号从Id1变化到Id2或者从Id2变化到Id1。
[0110] 在此，考虑与矢量V1对应的U相和V相的相间脉冲宽度、与矢量V2对应的V相和W相的相间脉冲宽度比电动机电流运算器230中的AD转换器的最小取样时间短的情况。这种情况下，由于在电动机电流运算器230中无法对直流电流Idc的值进行取样，所以无法获取正确的直流电流值。即，虽然通过将与图6(b)所示的各相PWM脉冲的信号差对应的线间电压施加于电动机300而流过电动机电流，但是该电动机电流微小时，存在根据分别与上述的矢量V1、矢量V2对应的相间脉冲宽度而确定的直流电流Idc的脉冲宽度t1、t2不满足最小脉冲宽度TPS的情况。这种情况下，无法检测出直流电流Idc，无法进行适当的电动机电流的控制。
[0111] 为了应对上述的问题，下面利用图7对进行了使PWM信号的位置变化的脉冲移位的情况进行说明。图7是表示进行了脉冲移位时流过逆变器电路110的脉冲状的直流电流波形的例子的图。
[0112] 在图7中，与图6的不同之处在于，(b)中所示的各相PWM信号中的U相和W相的脉冲的位置(相位)发生移位(shift)、以及作为其结果导致的(c)中所示的直流电流Idc的波形发生变化。通过这样，能够使直流电流Idc的脉冲宽度为最小脉冲宽度TPS，能够检测直流电流Idc。
[0113] 如图7(b)所示的各相的PWM信号的脉冲宽度(Upw、Vpw、Wpw)与图6(b)相同。在图7(b)中，在PWM脉冲的下降沿(边缘)侧，以V相脉冲为基准，使U相脉冲的相位延迟脉冲移位量Tt2，增大与矢量V1对应的U相和V相的相间脉冲宽度，使其为最小脉冲宽度TPS之上。此外，在PWM脉冲的上升沿(边缘)侧产生与矢量V4对应的U相和V相的相间脉冲。由此，相对于图6(b)所示的没有进行脉冲移位的情况下的与矢量V1对应的U相和V相的相间脉冲，在直流电流Idc中生成极性反转且宽度较小的脉冲。由此，能够在确保足够的取样时间的同时，在PWM脉冲的1个区间内使对电动机300施加的电压的平均值与图6(b)所示的没有进行脉冲移位的情况等同。其结果是，能够调整对电动机300的施加电压和相位，控制电动机300。
[0114] 此时，在图7(c)所示的直流电流Idc的波形中，在PWM脉冲的上升沿(边缘)侧，电流脉冲的宽度(面积)减小。此外，在图7(c)中成为大小为负的面积。另一方面，在PWM脉冲的下降沿(边缘)侧，电流脉冲的宽度(面积)增大。在图7(c)中，相对于PWM脉冲的1个区间的电流脉冲的总面积与图6(c)等同。
[0115] 通过进行上述的脉冲移位，在电动机电流运算器230中由AD转换器对直流电流Idc进行取样，能够正确地获取直流电流值Id1、Id2。此外，PWM载波周期的前1/2周期中的直流电流值Id3、Id4也可以不检测。在本发明中，优选在大致相同的时刻进行中性点电压VN的检测和直流电流值Id1、Id2的检测。
[0116] 接着，利用图8对V相缺相时的检测动作进行说明。图8是表示进行了脉冲移位的状态下V相缺相时流过逆变器电路110的脉冲状直流电流波形的例子的图。
[0117] 在图8中，与图7的不同之处在于，(b)中所示的各相的PWM信号中V相的PWM信号由于缺相而消失、以及作为其结果而导致的(c)中所示的直流电流Idc的波形发生变化。
[0118] 在图8的情况下，由于V相的缺相，在从W相的PWM脉冲的下降沿到U相的PWM脉冲的下降沿的期间中从逆变器电路110持续输出矢量V1。因此，在电动机电流运算器230中，作为直流电流Idc的值Id1”、Id2”，U相的电流值Iu被测量了两次。但是，由于电动机电流运算器230如图7(c)所示那样假定V相的PWM脉冲正常地输出的状态来计算各相的电流值，所以这样无法计算正确的电流值。因此，需要进行因V相缺相、电流路径改变而引起的修正电流运算，由此正确地计算各相的电流值。
[0119] 接着，利用图9对产生缺相时由电动机电流运算器230进行的修正电流运算进行说明。图9是表示正常时和缺相时的输出电压矢量与直流电流Idc的关系的一览表。
[0120] 在本实施方式中，电动机电流运算器230根据由PWM信号确定的来自逆变器电路110的输出电压矢量，基于图9所示的一览表，能够求取相对于正常时的直流电流Idc的各相电流值。例如，在没有发生缺相的正常时，利用图7所示的矢量V2时的直流电流值Id2求取W相的电动机电流值Iw。并且，利用矢量V1时的直流电流值Id1求取U相的电动机电流值Iu。剩余1相的V相的电动机电流能够利用以下(2)式求取。
[0121] 0＝Iu+Iv+Iw…(2)
[0122] 另一方面，在例如V相发生缺相的异常时，如图8所示，在正常时输出矢量V2的期间实际上输出矢量V1。此时，被检测的中性点电压VN的值为VN＝VB/2。此外，在与正常时同样地输出矢量V1的期间，被检测的中性点电压VN的值为VN＝VB/2。这种情况下，根据图4所示的缺相时的输出电压矢量与中性点电压VN的关系能够判断为V相缺相。
[0123] 如上所述，在能够判断为V相缺相的情况下，基于图9所示的缺相时输出电压矢量与直流电流Idc的关系，设Iv＝0，能够求取相对于直流电流Idc的值的各相电动机电流(Iu、Iv、Iw)。电动机电流运算器230以这样的方式进行V相缺相时的修正电流运算。即，在1相缺相的异常状态下，通过判断缺相的相，能够使用直流电流Idc的检测值来计算各相的正确的电流值。其结果是，能够继续电动机300的驱动。
[0124] 在此，在PWM信号发生变化而直流电流Idc的检测值不变化的情况下，也能够基于与该PWM信号对应的输出电压矢量来判断哪一相缺相。例如，由图9可知，输出矢量V2的PWM信号时的直流电流Idc的检测值与输出矢量V1的PWM信号时的直流电流Idc的检测值相等的条件为Iv＝0。这样，能够判断V相缺相。即，电动机电流运算器230能够基于与PWM信号的变化对应的直流电流Idc来判断缺相的相。此外，可以一并进行上述的基于直流电流Idc的缺相判断和上述的基于与逆变器电路110的输出电压对应的中性点电压VN的缺相判断。
[0125] 接着，利用图10所示的波形图对第一实施方式中的输出线路的异常检测动作进一步地进行说明。在图10的波形图中，与图3不同之处在于，(a)所示的三相电压指令值中逆变器电路110的各相调制波(电压指令值)Vu*、Vv*、Vw*为两相调制的波形(调制因数为1.15)。由此，由于在逆变器电路110中能够减少各开关元件的开关次数，所以实现了高效率化。此外，(b)中所示的零(0)相电压与图3不同，成为以60度区间为Vmax的波形，(d)中所示的中性点电压波形中叠加了该零(0)相电压。
[0126] 即使是图10所示的两相调制的调制波，电动机电流运算器230也能够通过与图3～图9所说明的同样的方法，进行输出线路的异常检测动作。
[0127] 从图10可知，在两相调制信号中，与来自逆变器电路110的输出频率同步的电压变动被叠加到电动机300的中性点电压VN上。即使在这种情况下，如图(d)所示，通过按照从矢量V0至矢量V7的顺序，将电动机300的中性点电压VN与额定中性点电压VNR进行比较，能够检测各相的输出线路的异常。
[0128] 此外，如上所述，也能够将3个阈值Vt1、Vt2和Vt3分别预先设定为第一异常判断电平、第二异常判断电平、第三异常判断电平，并根据PWM信号的脉冲模式，选择这些异常判断电平中的某一个，与检测出的中性点电压VN进行比较，由此进行各相的输出线路的异常判断。如图10(d)所示，在这种情况下利用S1、S3所示的时刻下的VB×1/3以下的输出和S2、S4所示的时刻下的VB×2/3以上的输出每隔规定数量反复出现的现象，能够选择异常判断电平。
[0129] 此外，利用图11所示的波形图，对第一实施方式中的输出线路的异常检测动作进一步地进行说明。在图11的波形图中，与图3不同之处在于，(a)中所示的三相电压指令值中逆变器电路110的各相的调制波(电压指令值)Vu*、Vv*、Vw*为180度的方波，调制因数变成1.27。由此，由于在逆变器电路110中能够减少各开关元件的开关次数，所以实现了高效率化。(b)中所示的中性点电压波形为60度周期的方波。此外，在图11中，对于如图3(b)这样的零(0)相电压的波形和如图3(c)这样的输入到U相上臂的PWM信号的波形，省略了图示。
[0130] 即使是图11所示的180度的方波的调制波，电动机电流运算器230也能够通过与图3～图9所说明的同样的方法，进行输出线路的异常检测动作。
[0131] 从图11可知，在180度的方波的调制信号中，与来自逆变器电路110的输出频率同步的电压变动被叠加到电动机300的中性点电压VN上。在这种情况下，如图(b)所示，也能够通过按照从矢量V0到矢量V7的顺序，将电动机300的中性点电压VN与额定中性点电压VNR进行比较，来检测各相的输出线路的异常。
[0132] 此外，这种情况下也能够如上所述地通过将异常判断电平与中性点电压VN相比较来进行各相的输出线路的异常判断。这种情况下，如图11(b)所示，S1、S3所示的时刻下的VB×1/3以下的输出和S2、S4所示的时刻下的VB×2/3以上的输出不会出现。因此，优选不使用上述的阈值Vt1、Vt3，仅使用阈值Vt2作为第二异常判断电平来进行异常判断。
[0133] 如上所述，在本实施方式中，通过将由与调制波相应的PWM脉冲模式(输出电压矢量)决定的额定中性点电压VNR的值和由PWM脉冲模式决定的实际中性点电压VN的值进行比较，能够判断有无缺相。因此，能够实现可靠性高的异常检测。此外，能够不取决于逆变器输出频率，稳定地进行检测。
[0134] 通过以上说明的本发明的第一实施方式，达到以下的作用效果。
[0135] (1)作为对电动机300的驱动进行控制的电动机驱动控制装置的逆变器装置100具有：将经由直流母线输入的直流电力转换成三相交流电力输出到电动机300的逆变器电路110；检测流过直流母线的直流电流的电流检测器Rsh；生成用于控制逆变器电路110的PWM信号输出到逆变器电路110的PWM生成器220；基于由电流检测器Rsh检测出的直流电流Idc的值和PWM信号来计算流过电动机300的各相电流值Iu、Iv、Iw的电动机电流运算器230；和基于由电动机电流运算器230计算出的各相电流值Iu、Iv、Iw来生成用于控制PWM生成器220的指令信号输出到PWM生成器220的电流控制器210。电动机电流运算器230在从逆变器电路
110输出的交流电力中任意一相缺相的情况下，在图5的步骤S49中判断缺相的相，并计算其它相的电流值。这样，即使在电动机300的驱动期间任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续进行电动机300的驱动。
110输出的交流电力中任意一相缺相的情况下，在图5的步骤S49中判断缺相的相，并计算其它相的电流值。这样，即使在电动机300的驱动期间任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续进行电动机300的驱动。
[0136] (2)电动机电流运算器230基于根据PWM信号而变化的逆变器电路110的各相输出电压和与PWM信号对应的直流电流Idc中的至少一个来判断缺相的相。这样，能够可靠地判断哪一相缺相。
[0137] (3)逆变器装置100具有基于逆变器电路110的各相输出电压来检测电动机300的中性点电压VN的中性点电压检测电路120。电动机电流运算器230基于由该中性点电压检测电路120检测出的中性点电压VN来判断缺相的相。具体而言，基于PWM信号的脉冲模式来求取作为电动机300的中性点电压VN的理论值的额定中性点电压VNR，并对中性点电压VN与额定中性点电压VNR进行比较，并基于该比较结果来判断缺相的相。此外，对中性点电压VN与预先设定的多个阈值进行比较，并基于该比较结果来判断缺相的相。即，基于PWM信号的脉冲模式，选择第一阈值、第二阈值和第三阈值中的某一个，并将所选择的阈值与中性点电压VN进行比较。这样，能够基于根据PWM信号而变化的逆变器电路110的各相输出电压来正确地判断哪一相缺相。
[0138] (4)逆变器装置100在从逆变器电路110输出的交流电力中任意一相缺相的情况下，在图5的步骤S48中进行警告。这样，能够向乘坐车辆的人员等通知发生了缺相的信息。
[0139] (第二实施方式)
[0140] 接着，对本发明的第二实施方式的电动机驱动控制装置进行说明。图12是表示本发明的第二实施方式的电动机驱动控制装置的结构的图。在图12中，与图1所示的第一实施方式的结构不同的部分是：设置相电压检测电路121来替代图1的中性点电压检测电路120、以及在逆变器电路110的输出侧的各相设置断路开关SW1、SW2、SW3。
[0141] 在图12中，断路开关SW1、SW2、SW3是在设置于逆变器电路110各相的串联电路50发生故障时将对应的相的输出线路切断的部件。即，在逆变器电路110的各串联电路50中作为开关元件的IGBT 52或62发生短路故障的情况下，使断路开关SW1、SW2、SW3中对应的开关打开。由此，防止在电动机300旋转期间产生制动电流。
[0142] 相电压检测电路121检测从逆变器电路110输出的各相的输出电压Vu、Vv、Vw，将与这些检测结果对应的信号VN1、VN2、VN3输出到电动机电流运算器230。如图12所示，相电压检测电路121由分别设置在各相的输出线路与地之间的电阻Ru1、Rv1、Rw1和与它们串联连接的电阻Ru2、Rv2、Rw2构成。通过读取这些电阻的中点电压，电动机电流运算器230获取与U相的输出电压Vu的值对应的输出信号VN1、与V相的输出电压Vv的值对应的输出信号VN2、以及与W相的输出电压Vw的值对应的输出信号VN3。
[0143] 图13表示从相电压检测电路121输出的U相的输出信号VN1的例子。此外，在此仅列举了U相的输出信号VN1的例子，对V相的输出信号VN2和W相的输出信号VN3也同样如此。
[0144] 在本实施方式中，电动机电流运算器230基于来自相电压检测电路121的输出信号VN1、VN2、VN3，通过以下的式(3)计算求取电动机300的中性点电压VN的值。
[0145] VN＝(VN1+VN2+VN3)/3…(3)
[0146] 在本实施方式中，通过在图5的步骤S43中进行上述运算，能够求取中性点电压VN的值。然后，在接下来的步骤S44中，如第一实施方式中说明的那样，通过将在步骤S43中求出的中性点电压VN的值与额定中性点电压VNR进行比较，来判断输出线路是否任意一相缺相。
[0147] 此外，如图13中S1、S2、S3、S4…所示，如果在矢量V0、矢量V7的时刻检测中性点电压VN，则在逆变器电路110的输出电力较大时也能够在PWM脉冲宽度较大的状态下进行取样。因此，能够进行更精确的异常状态的检测。
[0148] 此外，在发生了如断路开关SW1、SW2、SW3中的某一个成为常开状态的故障的情况下，能够作为对应的相缺相检测出来。
[0149] 这样，在本实施方式中，通过对由与调制波对应的PWM脉冲模式(输出电压矢量)决定的额定中性点电压VNR的值与由PWM脉冲模式决定的实际中性点电压VN的值进行比较，能够判断有无缺相。因此，与第一实施方式同样地能够实现可靠性高的异常检测。此外，能够不取决于逆变器输出频率，稳定地进行检测。
[0150] 根据以上说明的本发明的第二实施方式，起到与第一实施方式相同的作用效果。
[0151] (第三实施方式)
[0152] 接着，对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，对应用了第一、第二各实施方式中说明的电动机驱动控制装置的动力转向装置进行说明。图14是表示包含本发明的第三实施方式的动力转向装置500的转向系统的结构的图。
[0153] 在图14的转向系统中，动力转向装置500具有电动执行机构610、方向盘(steering)900、转向检测器901和操作量指令器903。驾驶员进行转向的方向盘900的操作力使用电动执行机构610进行扭矩辅助。
[0154] 电动执行机构610具有扭矩传递机构902、以及如第一、第二实施方式中图1和图12所示那样搭载有电动机300和逆变器装置100的动力转向装置500。
[0155] 电动执行机构610的扭矩指令τ*作为方向盘900的转向辅助扭矩指令，在操作量指令器903中生成，用于利用电动执行机构610的输出来减轻驾驶员的转向(操舵)力。
[0156] 逆变器装置100接收扭矩指令τ*作为输入指令，基于电动机300的扭矩常数和扭矩指令τ*，控制流过电动机300的电动机电流，使其跟随扭矩指令值。
[0157] 从直接连接电动机300的转子的输出轴输出的电动机输出τm，通过蜗杆(worm)、蜗轮(wheel)和行星齿轮等减速机构或利用液压机构的扭矩传递机构902，将扭矩传递到转向装置的齿条910，通过电动力减轻(辅助)驾驶员操作方向盘900的转向力(操作力)，操作作为转向轮的车轮920、921的转向角。
[0158] 对于该辅助量，由组装在转向轴中的检测转向状态的转向检测器901检测操作量作为转向角或转向扭矩，参考车辆速度和路面状态等状态量，通过操作量指令器903来决定扭矩指令τ*。
[0159] 应用了本发明的动力转向装置500具有如下优点：即使在使电动机300急剧加减速中也能够通过检测缺相等电动机300的异常、继续驱动电动机300来提高安全性。
[0160] 根据以上说明的本发明的第三实施方式，动力转向装置500具有：作为电动机驱动控制装置的逆变器装置100；将车辆驾驶员进行的转向操作传递到车轮920、921的扭矩传递机构902；和通过逆变器装置100的控制来驱动的、产生用于辅助转向操作的旋转扭矩的电动机300。这样，即使在电动机300的驱动期间任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续进行电动机300对驾驶员的转向操作的辅助。
[0161] (第四实施方式)
[0162] 接着，对本发明的第四实施方式进行说明。在本实施方式中，对应用了第一、第二各实施方式中说明的电动机驱动控制装置的车辆用电动制动装置进行说明。图15是表示本发明的第四实施方式的电动制动装置的结构的图。
[0163] 图15中的辅助控制单元706具有与图1、图12所示的逆变器装置100相同的功能，进行了微机编程以使得可进行车辆用制动动作。此外，电动机731具有与图1、图12所示的电动机300相同的功能，但一体地安装在制动辅助装置700中这一点与电动机300不同。进一步地，电动机731通过壳体712与辅助控制单元706形成一体构造这一点也与电动机300不同。
[0164] 图15的电动制动装置具有制动踏板701、制动辅助装置700、助力(booster)装置800和车轮机构850a～850d。制动辅助装置700具有辅助机构720、主(primary)液室721a、副(secondary)液室721b和储液罐(reservoir tank)714。驾驶员踏下制动踏板701的操作量通过输入杆(input rod)722输入到辅助机构720，传递到主液室721a。
[0165] 此外，由安装在制动踏板701上的行程传感器(stroke sensor)702检测出的制动操作量被输入到控制辅助机构720的辅助控制单元706。辅助控制单元706控制电动机731，以使其达到与所输入的制动操作量对应的旋转位置。然后，电动机731的旋转扭矩通过减速装置723a、723b和723c，传递到将旋转动力转换成平移(translation)动力的滚珠丝杠(ball screw)等旋转-平移转换装置725，推压主活塞726。由此，提高主液室721a中的工作液的液压，并且对副活塞727加压，提高副液室721b中的工作液的液压。
[0166] 助力装置800通过主管道750a、750b输入在主液室721a、副液室721b中加压后的工作液，并根据助力(增力)控制单元830的指令向车轮机构850a～850d传递液压，由此获得车辆的制动力。
[0167] 在辅助控制单元706中，为了调整主活塞726的推压量而控制主活塞726的位移量。由于主活塞726的位移量不能直接检测，因此基于来自电动机731内设置的旋转位置传感器(省略图示)的信号，计算电动机731的旋转角，并基于旋转-平移转换装置725的推进量来计算主活塞726的位移量从而求取。
[0168] 此外，即使发生电动机731因故障而停止、无法进行旋转-平移转换装置725的轴的复位(回复)控制的情况，通过利用复位弹簧728的反作用力使旋转-平移转换装置725的轴返回初始位置，使得不会妨碍驾驶员的制动操作。例如，能够避免由制动器的拖曳(打滑)导致的车辆运动的不稳定。
[0169] 在助力装置800中，助力机构801具有分别调整4轮中的对角线的两轮的工作液的液压调整机构810a、810b两个系统，即使1个系统发生故障也能够稳定地停止车辆。液压调整机构810a能够分别地调整对角线两轮的车轮机构850c、850b的制动力，液压调整机构810b能够分别地调整对角线两轮的车轮机构850c、850d的制动力。由于两个系统的液压调整机构810a、810b都同样地动作，因此以下使用液压调整机构810a这1个系统进行说明。液压调整机构810a具有：使由来自主管道750a的工作液压生成的主压升压的泵823；驱动泵
823的泵电动机822；控制从主管道750a向车轮机构850a、850b的各制动轮缸(轮缸，wheel cylinder)851供给工作液的出口阀811；控制从主管道750a向泵823供给工作液的入口阀
812；控制从主管道750a或泵823向各制动轮缸851供给工作液的入阀(IN valve)814a、
814b；和对各制动轮缸851进行减压控制的出阀(OUT valve)813a、813b。例如，在进行防抱死制动控制用的液压控制的情况下，由助力控制单元830处理来自车轮机构850a、850b内的车辆旋转传感器852的信号，在检测到制动时的车轮抱死的情况下，使各入阀/出阀(电磁式)和泵动作，进行调整为各车轮不抱死的液压的动作。此外，该液压调整机构810a为进行车辆运动稳定化控制用的液压控制的情况下也能够适用的结构。
823的泵电动机822；控制从主管道750a向车轮机构850a、850b的各制动轮缸(轮缸，wheel cylinder)851供给工作液的出口阀811；控制从主管道750a向泵823供给工作液的入口阀
812；控制从主管道750a或泵823向各制动轮缸851供给工作液的入阀(IN valve)814a、
814b；和对各制动轮缸851进行减压控制的出阀(OUT valve)813a、813b。例如，在进行防抱死制动控制用的液压控制的情况下，由助力控制单元830处理来自车轮机构850a、850b内的车辆旋转传感器852的信号，在检测到制动时的车轮抱死的情况下，使各入阀/出阀(电磁式)和泵动作，进行调整为各车轮不抱死的液压的动作。此外，该液压调整机构810a为进行车辆运动稳定化控制用的液压控制的情况下也能够适用的结构。
[0170] 在这种电动制动装置中，电动机731总是用于稳定的助力，并且也用于主活塞726的位移量控制。因此，要求其为高精度的同时能够持续地稳定工作并准确地检测出异常。因此，通过在电动制动装置中采用本发明，即使在从辅助控制单元706至电动机731的交流电力输出线路中任意一相缺相的情况下，也能够适当地将其检测出并安全地继续制动辅助动作。此外，为如下系统：在向辅助控制单元706供给电源的电池200的充电容量降低的情况下，由于发生助力量下降，所以将辅助电源400作为电源，继续制动辅助动作。
[0171] 根据以上说明的本发明的第四实施方式，电动制动装置具有：作为电动机驱动控制装置的辅助控制单元706、将车辆驾驶员进行的制动操作通过工作液传递到作为车辆制动机构的制动轮缸851的作为传递机构的主液室721a、副液室721b、主管道750a、750b和液压调整机构810a、810b、以及通过辅助控制单元706的控制来驱动的产生用于使工作液的液压随制动操作而增加的旋转扭矩的电动机731。这样，即使在电动机731的驱动中任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续进行电动机731对驾驶员的制动操作的辅助。
[0172] (第五实施方式)
[0173] 接着，对本发明的第五实施方式进行说明。在本实施方式中，对应用了第一、第二各实施方式中说明的电动机驱动控制装置的车辆用电动泵装置进行说明。图16是表示包含本发明的第五实施方式的电动泵装置23的液压(油压)泵系统的结构的图。
[0174] 在如图16所示的泵系统中，电动泵装置23在汽车怠速停止期间被驱动。此外，电动泵装置23也可以不仅用于怠速停止时，还用于例如如混合动力车一样在行驶期间发动机完全停止的汽车中确保向变速箱、离合器、制动器等的液压(油压)。
[0175] 在图16中，在发动机停止时通过构成电动泵装置23的电动泵25来控制液压回路401的液压。电动泵25由电动机300驱动，使液压回路401的工作液的液压即液压(油压)增加。电动机300通过逆变器装置100的控制而被驱动，产生用于使电动泵25工作的旋转扭矩。
逆变器装置100由指令发生器24控制。此外，逆变器装置100和电动机300与第一、第二实施方式中图1或图12所示的装置相同。
逆变器装置100由指令发生器24控制。此外，逆变器装置100和电动机300与第一、第二实施方式中图1或图12所示的装置相同。
[0176] 液压回路401具有：以发动机406为动力进行驱动的机械泵402、存储液压油(工作油)的油罐403、防止液压油从机械泵402向电动泵25的逆流的止回阀404、安全阀405。此外，这种结构作为液压回路的结构已众所周知。液压回路401产生的液压被供给到车辆的变速箱或离合器等。
[0177] 当从逆变器装置100至电动机300的输出线路中发生缺相、导致电动泵25不工作时，来自电动泵25的排出压力消失或不足。这种情况下，在机械泵402工作、液压上升之前的期间，无法从液压回路401输出足够的液压。其结果是，在怠速停止结束等时，在变速箱或离合器中液压不足，车辆启动变慢或者产生启动冲击(shock)。
[0178] 因此，在图16所示的泵系统中，即使在输出线路发生如上所述的缺相的情况下也能够继续电动机300的驱动并使电动泵25工作、继续供给液压是重要的。因此，通过在电动泵装置23中应用本发明，即使在从逆变器装置100至电动机300的输出线路中任意一相缺相的情况下，也能够适当地将其检测出，并使电动泵25安全地工作，继续供给液压。
[0179] 根据以上说明的本发明的第五实施方式，电动泵装置具有：作为电动机驱动控制装置的逆变器装置100、使工作液的液压即液压(油压)增加的电动泵25、以及通过逆变器装置100的控制来驱动的产生用于使电动泵25工作的旋转扭矩的电动机300。这样，即使在电动机300的驱动期间任意一相变成缺相的情况下，也能够安全地继续通过电动泵25供给液压。
[0180] 此外，在以上说明的各实施方式中以控制三相电动机的驱动的电动机驱动控制装置为例进行了说明，而本发明也能够应用于控制其它电动机的驱动的装置中。即，只要通过逆变器电路将直流电力转换成多相交流电力并通过将该交流电力输出到电动机来控制电动机的驱动即可，本发明并不限定于上述的各实施方式的内容。
[0181] 此外，以上说明的各实施方式或各种变化例仅为一个例子，只要不破坏发明的特征，本发明并不限定于这些内容。本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。
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