具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1至图6所示为电机控制装置、车辆转向系统以及电机故障控制方法的示意图。

如图1至图4所示，本实施例中，电机控制装置应用于车辆转向系统，用以检测转向系统的驱动电机--双三相电机(双三相永磁同步电机)的故障并进行控制。双三相电机包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线(如图4)。

电机控制装置包括检测单元、处理单元、控制单元。检测单元可采用运算放大器、采样电阻等元器件，处理单元、控制单元可通过单片机以及相关电路来实现。

检测单元用于检测电机故障，可以是采用检测各个相电流的方式，获得检测值。

处理单元用于根据检测单元获得的故障信息判断故障类型，可以是先对各个相电流进行预测，得到预测值，然后将检测值与预测值对比，来判断每一相是否存在开路短路故障。

控制单元包括连接各相线的相线开关以及连接两绕组公共端的绕组间开关，用于根据故障类型控制相线开关与绕组间开关，对双三相电机进行重构。具体而言，如图3所示，控制单元包括A桥臂组、B桥臂组、开关组C、开关组D、E桥臂、F桥臂、G桥臂。A桥臂组包括三个桥臂，分别通过开关组C中的三个开关S1、S2、S3连接电机中一个绕组的三条相线。B桥臂组也包括三个桥臂，分别通过开关组D中的三个开关S4、S5、S6连接电机中另一个绕组的三条相线。E桥臂(也称“第一桥臂”)、F桥臂(也称“第二桥臂”)分别与电机两绕组公共端连接，G桥臂设有绕组间开关S7，其两端分别连接于E桥臂、F桥臂与电机的连接线路。其具体控制方式将在电机故障控制方法中一并叙述。

如图5、图6所示，本实施例电机故障控制方法，用于检测上述双三相电机的故障并进行控制。双三相电机包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线，各相线连接有相线开关，且两绕组公共端之间连接有绕组间开关。

电机故障控制方法包括如下步骤：检测电机故障；根据故障信息判断故障类型；根据故障类型控制相线开关与绕组间开关，对双三相电机进行重构。

具体而言，如图5所示，本实施例电机故障控制方法包括：

各个相电流检测；

各个相电流预测；

检测值与预测值对比判断每一相是否存在开路短路故障，若是则进入下一步，若否则回到各个相电流检测步骤；

定位故障相线；

隔离故障相线(如断开相应通道)；

选择故障重构模型。

本实施例中，如图6所示，重构方式包括：

当其中一相断路时转换成两相+三相控制；

当其中一相短路时，闭合绕组间开关开关，转换成单星型结构五相电机控制(图6未列出)；

当再发生一相电机短路或者断路时，即两相异常，则转换成四相电机控制；

当再发生一相电机短路或者断路时，即三相异常，则转换成三相电机控制；

当再发生一相电机短路或者断路时，即四相异常，则转换成两相(双线圈)电机控制；

当再发生一相电机短路或者断路时，即五相异常，则使用E桥臂或F桥臂，转换成两相(单线圈)电机控制。

当然，上述重构方式不一定全部采用，可采用其中一种或多种。

如图1、图2所示，本实施例车辆转向系统包括转向电机、电机控制装置、传感器。转向电机为双三相电机，包括两套星型结构的绕组，每一绕组设有三条相线。电机控制装置为如上所述的电机控制装置。电机控制装置连接传感器与双三相电机的各相线，根据传感器的信号控制双三相电机。当然，在其它实施例中，也可不设传感器，电机控制装置根据其它信息来控制双三相电机。

本实施例中，传感器为扭矩角度传感器，用以检测方向盘的转向力矩与转向角；电机控制装置根据方向盘的转向力矩与转向角，以及转向电机反馈的电机角度，计算转向电机需输出的扭矩量，控制双三相电机。

本实施例还提供一种车辆，其特征在于，包括如上所述的车辆转向系统。

本实施例提供的电机控制装置、故障控制方法及车辆转向系统与车辆通过根据电机故障情况控制连接两套绕组的公共端之间的开关，对所述双三相电机进行重构，可构成五相、四相等不同相电机，且在再发生故障时仍能实现控制，从而能提高电机的输出转矩以及再发生故障后的容错性，大大方便转向操作，避免严重事故的发生。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。