本發(fā)明涉及交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置及控制方法，尤其涉及設置了開關元件產(chǎn)生異常時的保護裝置及保護方法的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置及控制方法。

背景技術：

搭載于電動車或混合動力汽車的電動車輛中并與驅(qū)動用交流旋轉(zhuǎn)機相連的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置具有將由直流電源提供的交流旋轉(zhuǎn)機驅(qū)動用的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率、或?qū)⒂山涣餍D(zhuǎn)機產(chǎn)生的交流功率轉(zhuǎn)換為直流電源充電用的直流功率的功率轉(zhuǎn)換功能。

為了實現(xiàn)這種功率轉(zhuǎn)換功能，在交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置中，通常使用mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor：金屬氧化物半導體場效應晶體管)等開關元件。

對于搭載了永磁體同步交流旋轉(zhuǎn)機的電動車的情況，隨著交流旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速的上升，由安裝在轉(zhuǎn)子上的磁體所產(chǎn)生的感應電壓上升。設置有通過交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置來進行抑制的單元，以使得該感應電壓不超過開關元件等的耐壓。

例如，在專利文獻1的逆變器保護方法及其裝置中，使與直流電源的高電壓側(cè)相連的上臂的開關元件或與直流電源的低電壓側(cè)相連的下臂的開關元件的任一方全部為導通狀態(tài)，從而變?yōu)槿喽搪窢顟B(tài)，由此使電流在交流旋轉(zhuǎn)機與交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置之間回流，以抑制過電壓。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002－199744號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術問題

為了在產(chǎn)生了開關元件保持導通狀態(tài)那樣的短路故障的情況下也抑制過電壓而設為三相短路狀態(tài)，但在專利文獻1的逆變器保護方法及其裝置中，由于使上臂或下臂的任一臂的所有開關元件導通，因此存在如下問題：例如在上臂的某個開關元件產(chǎn)生短路故障的情況下，若進行使下臂的所有開關元件導通的三相短路，則產(chǎn)生短路故障的開關元件所在的相上會持續(xù)在直流電源中產(chǎn)生短路。

本發(fā)明為了解決上述課題而完成，其目的在于提供一種交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置及控制方法，該交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置在變?yōu)槿喽搪窢顟B(tài)的情況下，防止因上臂和下臂的開關元件同時導通而引起的直流電源的持續(xù)短路。

解決技術問題所采用的技術方案

本發(fā)明的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置包括：功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換器具有分別與向交流旋轉(zhuǎn)機的各相提供驅(qū)動電流的上臂及下臂相連的開關元件；以及異常檢測單元，該異常檢測單元對交流旋轉(zhuǎn)機或交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的異常進行檢測，其特征在于，包括：第一開關停止單元，該第一開關停止單元在由異常檢測單元檢測到異常時，使與上臂或下臂的某一個臂相連的多個開關元件全部截止，并使與未截止的臂相連的多個開關元件全部導通；以及第二開關停止單元，該第二開關停止單元在即使使第一開關停止單元動作也持續(xù)通過異常檢測單元檢測到異常的情況下，使與上臂和下臂相連的開關元件導通或截止，以使得其導通和截止會與第一開關元件停止單元的動作相反。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置，能防止在設為三相短路狀態(tài)的情況下，因上臂和下臂的開關元件同時導通而引起的直流電源的持續(xù)短路。此外，能檢測出上臂和下臂中的哪一個產(chǎn)生異常。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實施方式1所涉及的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示本發(fā)明實施方式1所涉及的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的處理的流程圖。

具體實施方式

實施方式1.

圖1示出本發(fā)明實施方式1所涉及的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的示意結(jié)構(gòu)。

另外，也在交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的動作中同時說明本發(fā)明所涉及的交流旋轉(zhuǎn)機的控制方法。

交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置1是如下裝置：具有由上臂的開關元件2與下臂的開關元件5的組、上臂的開關元件3與下臂的開關元件6的組、上臂的開關元件4與下臂的開關元件7的組這三組構(gòu)成的功率轉(zhuǎn)換器(也稱為逆變器控制裝置)，利用功率轉(zhuǎn)換器控制部(也稱為逆變器控制部)即微機8的指示來使各個開關元件2～7導通或截止，從而將從直流電源9獲得的直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率，或?qū)慕涣餍D(zhuǎn)機10獲得的交流功率轉(zhuǎn)換為直流功率。

平滑電容器11為了對上臂的開關元件2～4和下臂的開關元件5～7進行導通截止切換時產(chǎn)生的浪涌電壓、電力運行再生時的電源電壓進行平滑化而設置。

接觸器12是對直流電源9與交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置1的電力交換的阻斷和導通進行切換的開關。

微機8中設置有：對交流旋轉(zhuǎn)機或交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置的異常(例如開關元件中流過過電流等)進行檢測的異常檢測單元13；將使各個開關元件斷續(xù)地導通的情況停止的第一開關停止單元14(也稱為開關停止單元a)、第二開關停止單元15(也稱為開關停止單元b)、第三開關停止單元16(也稱為開關停止單元c)；以及對上臂的開關元件2～4和下臂的開關元件5～7的故障進行檢測的第一臂故障檢測單元17(也稱為臂故障檢測單元a)以及第二臂故障檢測單元18(也稱為臂故障檢測單元b)。

圖2是表示本發(fā)明實施方式1中的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置1的處理的流程圖，在微機8內(nèi)進行處理。這里，處理設為在微機8內(nèi)進行處理，但也可以由邏輯電路等硬件電路構(gòu)成。

下面，參照圖2的流程圖，對本發(fā)明實施方式1所涉及的交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置進行說明。

首先，在步驟s101中，對是否檢測到故障進行判定。

實施方式1中，作為故障，假設上臂或下臂的開關元件的至少某一個產(chǎn)生短路故障(維持導通狀態(tài))的情況來說明動作。

例如若上臂的開關元件2產(chǎn)生短路故障，則每當下臂的開關元件5被斷續(xù)地導通控制時，直流電源9或平滑電容器11會因交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置1內(nèi)的電路而短路，從而在上臂的開關元件2與下臂的開關元件5中流過過電流。過電流例如由帶有檢測過電流的功能的前置驅(qū)動器ic(未圖示)等判斷開關元件的端子電壓(例如在mosfet的情況下，若有過電流，則漏極-源極間會流過大電流，因此漏極-源極間的電位差變大)是否在規(guī)定值以上來進行檢測。

在步驟s101中斷續(xù)地檢測到過電流從而判定為檢測到故障的情況下，進入步驟s102。該故障檢測步驟由圖1的第一異常檢測單元13來實施。

步驟s101中判定為未檢測到故障的情況下，判斷為所有開關元件均處于正常動作狀態(tài)，從而結(jié)束處理。

步驟s102中，從微機8輸出使上臂或下臂的任一臂的所有開關元件截止的指令。并且，從微機8輸出使未截止的臂的所有開關元件導通的指令。該指令由圖1的第一開關停止單元14來實施，以作為第一開關停止步驟。之后進入步驟s103，判定是否檢測到故障。該故障檢測步驟由圖1的異常檢測單元13來實施。

步驟s103中判定為檢測到故障的情況下，進入步驟s105。

步驟s103中判定為未檢測到故障的情況下，進入步驟s104，判斷為步驟s102中設為導通一側(cè)的臂的開關元件的至少一個產(chǎn)生異常，從而結(jié)束處理。該判斷由圖1的第一臂故障檢測單元17來實施，以作為第一臂故障檢測步驟。

步驟s105中，從微機8輸出使步驟s102中設為導通的臂的所有開關元件截止的指令。并且，從微機8輸出使步驟s102中設為截止的臂的所有開關元件導通的指令。該指令由圖1的第二開關停止單元15來實施，以作為第二開關停止步驟。之后進入步驟s106，判定是否檢測到故障。該故障檢測步驟由圖1的異常檢測單元13來實施。

步驟s106中判定為檢測到故障的情況下，進入步驟s108。

步驟s106中判定為未檢測到故障的情況下，進入步驟s107，判斷為步驟s105中設為導通一側(cè)的臂的開關元件的至少一個產(chǎn)生異常，從而結(jié)束處理。該判斷由圖1的第一臂故障檢測單元17來實施，以作為第一臂故障檢測步驟。

步驟s108中，從微機8輸出使上臂或下臂的所有開關元件截止的指令。該指令由圖1的第三開關停止單元16來實施，以作為第三開關停止步驟。之后，進入步驟s109，判斷為上臂的開關元件中的至少一個產(chǎn)生異常并且下臂的開關元件中的至少一個產(chǎn)生異常(判定為兩臂的異常)，從而結(jié)束處理。該判斷由圖1的第二臂故障檢測單元18來實施，以作為第二臂故障檢測步驟。

由此，根據(jù)本實施方式，在第一開關停止單元14進行的第一開關停止步驟、第二開關停止單元15進行的第二開關停止步驟以及第三開關停止單元16進行的第三開關停止步驟中，分別通過進行異常檢測從而設為三相短路狀態(tài)的情況下，能防止因上臂和下臂的開關元件同時導通引起的直流電源的持續(xù)短路。此外，能檢測出上臂和下臂中的哪一個產(chǎn)生異常。

本發(fā)明不限于上述實施方式，能在其發(fā)明范圍內(nèi)對實施方式進行適當變更。

標號說明

1交流旋轉(zhuǎn)機的控制裝置

2～7開關元件

8微機

9直流電源

10交流旋轉(zhuǎn)機

11平滑電容器

12接觸器

13異常檢測單元

14第一開關停止單元

15第二開關停止單元

16第三開關停止單元

17第一臂故障檢測單元

18第二臂故障檢測單元