电动机的控制装置及电缆断线检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的电动机的控制装置包括：控制器，该控制器根据转矩指令对进行功率转换的逆变器进行开关控制，由此来控制提供给电动机的交流电；以及电流传感器，该电流传感器检测流过将电动机与逆变器相连接的AC电缆的相电流，控制器具有断线检测部，该断线检测部将电流传感器所检测出的相电流作为相电流检测值来获取，基于转矩指令计算给电动机的相电流指令值，并根据各个相中的相电流指令值与相电流检测值之间的差分值的转变结果，按每个相判定AC电缆有无断线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机的控制装置及电缆断线检测方法
本专利技术涉及对连结电动机与功率转换装置的电力连接线的断线进行检测的电动机的控制装置及电缆断线检测方法。
技术介绍
近年来，以二氧化碳的减排、或燃油效率提高为目的，搭载有内燃机和电动机的车辆、即所谓的混合动力车辆、或仅搭载电动机来行驶的电动车辆正在普及。搭载有电动机的上述电动车辆中，除了电动机以外，还搭载有输出直流电的蓄电装置、以及将来自蓄电装置的直流电转换成交流电来向电动机供电的功率转换装置。在上述电动车辆中，在连结电动机与功率转换装置的电力连接线发生断线或短路的情况下，电动机有可能无法正常地动作，并且过大的电流有可能流过功率转换装置和电动机。其结果是，有可能引起电动机和功率转换装置的故障。此外，由于电动机无法正常地动作，因此有可能产生非预期的车辆震动，而使驾驶员与乘客感到不快。为了解决上述问题，存在对连结电动机与功率转换装置的电力连接线的断线进行检测的现有技术(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5910460号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在现有技术中存在如下问题。专利文献1中，为了进行断线的判定，将流过电动机的相电流与判定值进行比较。因此，例如在低电流等的情况下，根据该判定值的设定，有可能难以进行电力连接线的断线检测。此外，专利文献1中，基于使用相电流的判定和使用相电流的变化速度的判定，来进行电力连接线的断线检测。然而，在交流电动机的情况下，若在特定的旋转角度停止，则存在不流过电流的相。因此，即使不流过电流的相未断线，由于相电流和相电流的变化速度均为零，因此也有可能对断线检测做出误判定。本专利技术考虑了上述问题，其目的在于提供一种电动机的控制装置及电缆断线检测方法，能高精度地对连结电动机与功率转换装置的电力连接线的断线进行检测。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的电动机的控制装置包括：控制器，该控制器根据从外部提供的转矩指令，对设置于将从直流电源提供的直流电转换成交流电的逆变器的开关元件进行开关控制，由此来控制提供给电动机的交流电；以及电流传感器，该电流传感器检测流过将电动机与逆变器相连接的AC电缆的相电流，控制器具有执行断线检测处理的断线检测部，该断线检测处理中，将电流传感器所检测出的相电流作为相电流检测值来获取，基于转矩指令将给电动机的指令电流作为相电流指令值来计算，并根据各个相中的相电流指令值与相电流检测值之间的差分值的转变结果，按每个相判定AC电缆有无断线。此外，本专利技术所涉及的电缆断线检测方法是在包括控制器和电流传感器的电动机的控制装置中由控制器来执行的电缆断线检测方法，其中，上述控制器根据从外部提供的转矩指令，对设置于将从直流电源提供的直流电转换成交流电的逆变器的开关元件进行开关控制，由此来控制提供给电动机的交流电，上述电流传感器检测流过将电动机与逆变器相连接的AC电缆的相电流，在控制器中具有如下步骤：存储步骤，该存储步骤中，使存储部预先存储为了判定AC电缆有无断线而使用的判定阈值和断线判定次数；检测值获取步骤，该检测值获取步骤中，获取电流传感器所检测出的相电流，以作为相电流检测值；指令值计算步骤，该指令值计算步骤中，基于转矩指令计算给电动机的指令电流，以作为相电流指令值；累计步骤，该累计步骤中，在各个相中按每个运算周期计算相电流检测值与相电流指令值的差分值，对从运算开始点到运算结束点为止的期间中所包含的多个运算周期中计算出的各个差分值的绝对值进行累计，由此来重复计算与期间相对应的累计值；以及断线判定步骤，该断线判定步骤中，计算累计值的上次值与本次值的比率，通过比率比存储于存储部的判定阈值要高的状态持续相当于存储部中所存储的断线判定次数，来判定为AC电缆产生了断线。专利技术效果根据本专利技术，具有如下结构：基于电动机的电流指令值与电流检测值的差分值的转变结果来进行电力连接线的断线检测。其结果是，能得到可高精度地对连结电动机与功率转换装置的电力连接线的断线进行检测的电动机的控制装置及电缆断线检测方法。附图说明图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的包含功率转换装置在内的电动机的控制装置的整体结构图。图2是本专利技术实施方式1所涉及的电动机的控制装置中所应用的MCU的功能框图。图3是示出本专利技术实施方式1中、由断线检测部执行的AC电缆断线检测处理的主要流程的流程图。图4是示出本专利技术实施方式1中、由断线检测部执行的AC电缆断线检测运算处理的流程的流程图。图5是示出本专利技术实施方式1中、由断线检测部执行的检测电流运算处理的流程的流程图。图6是示出本专利技术实施方式1中、由断线检测部执行的断线判定运算处理的流程的流程图。图7是示出本专利技术实施方式1中的AC电缆断线检测的动作的时序图。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的电动机的控制装置及电缆断线检测方法所涉及的优选实施方式进行说明。图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的包含功率转换装置在内的电动机的控制装置的整体结构图。图1所示的电动机的控制装置构成为包括电动机控制单元1、电池2、电动机4、旋转角度传感器5及功率转换装置30。电动机控制单元1是执行与功率转换部的驱动控制有关的运算处理的控制器，以下称为“MCU”。电池2是提供直流电的电源。功率转换装置30是与电池2并联设置、并将来自电池2的直流电转换为交流电的转换器，以下称为“逆变器”。利用从逆变器30提供的交流电产生驱动力，来对电动机4进行旋转驱动。另外，电动机4经由未图示的动力传递机构，与未图示的车轮相连接。旋转角度传感器5根据电动机4的旋转输出旋转角度信号。逆变器30具备开关元件，该开关元件根据从MCU1输出的开关信号，将来自电池2的直流电转换成向电动机4提供的交流电。具体而言，开关元件由U相上侧开关元件3Q1、U相下侧开关元件3Q2、V相上侧开关元件3Q3、V相下侧开关元件3Q4、W相上侧开关元件3Q5、W相下侧开关元件3Q6所构成。并且，各开关元件分别反向并联连接有U相上侧二极管元件3D1、U相下侧二极管元件3D2、V相上侧二极管元件3D3、V相下侧二极管元件3D4、W相上侧二极管元件3D5、W相下侧二极管元件3D6。此外，逆变器30还包括对从电池2提供的直流电压进行滤波的滤波电容器31、以及对所提供的直流电压值进行检测的电压传感器32。电动机4中，U相、V相、W相的3个线圈的一端与中性点相连接。另一方面，U相、V相、W相的3个线圈的另一端与各相的开关元件的中间点相连接。此外，相当于连接逆变器30与电动机4的电力连接线的AC电缆安装有U相电流传感器33、V相电流传感器34、W相电流传感器35。图2是本专利技术实施方式1所涉及的电动机的控制装置中所应用的MCU1的功能框图。图2所示的MCU1具有生成开关信号来控制逆变器30的功能、以及进行AC电缆的断线检测的功能。下面详细说明各功能。搭载于车辆、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机的控制装置，包括：/n控制器，该控制器根据从外部提供的转矩指令，对设置于将从直流电源提供的直流电转换成交流电的逆变器的开关元件进行开关控制，由此来控制提供给电动机的所述交流电；以及/n电流传感器，该电流传感器检测流过将所述电动机与所述逆变器相连接的AC电缆的相电流，所述电动机的控制装置的特征在于，/n所述控制器具有执行断线检测处理的断线检测部，/n该断线检测处理中，将所述电流传感器所检测出的所述相电流作为相电流检测值来获取，基于所述转矩指令将给所述电动机的指令电流作为相电流指令值来计算，并根据各个相中的所述相电流指令值与所述相电流检测值之间的差分值的转变结果，按每个相判定所述AC电缆有无断线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机的控制装置，包括：
控制器，该控制器根据从外部提供的转矩指令，对设置于将从直流电源提供的直流电转换成交流电的逆变器的开关元件进行开关控制，由此来控制提供给电动机的所述交流电；以及
电流传感器，该电流传感器检测流过将所述电动机与所述逆变器相连接的AC电缆的相电流，所述电动机的控制装置的特征在于，
所述控制器具有执行断线检测处理的断线检测部，
该断线检测处理中，将所述电流传感器所检测出的所述相电流作为相电流检测值来获取，基于所述转矩指令将给所述电动机的指令电流作为相电流指令值来计算，并根据各个相中的所述相电流指令值与所述相电流检测值之间的差分值的转变结果，按每个相判定所述AC电缆有无断线。


2.如权利要求1所述的电动机的控制装置，其特征在于，
所述断线检测部在每个运算周期中计算所述相电流检测值与所述相电流指令值的差分值，并基于跨过多个运算周期而计算出的差分值的累计值，来检测所述AC电缆有无断线。


3.如权利要求2所述的电动机的控制装置，其特征在于，
还具备旋转角度传感器，该旋转角度传感器检测所述电动机的旋转角度，
所述控制器还具有旋转角度处理部，该旋转角度处理部根据所述电动机的旋转角度来计算所述电动机的电气角和转速，
所述断线检测部以所述相电流指令值分别跨过0A的时期为各相的运算开始点，以所述电气角1周期后或1/2周期后开始运算的相的相电流指令值跨过0A的时期为运算结束点，在从所述运算开始点到所述运算结束点为止的期间中所包含的多个运算周期中计算所述累计值。


4.如权利要求3所述的电动机的控制装置，其特征在于，
所述断线检测部在所述旋转角度处理部所计算出的所述转速的绝对值为预先设定的转速判定值以下的情况下，不执行所述断线检测处理，而对所述断线检测处理所计算出的运算结果进行初始化。


5.如权利要求3或4所述的电动机的控制装置，其特征在于，
所述断线检测部在从所述运算开始点到所述运算结束点为止的期间中所包含的多个所述运算周期中重复执行所述累计...

【专利技术属性】
技术研发人员：正田智久，渡边益崇，西岛良雅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP