旋轉電機控制裝置和包括其的電動助力轉向裝置制造方法及圖紙

公開了旋轉電機控制裝置和包括其的電動助力轉向裝置。旋轉電機具有繞組集，繞組集具有線圈，用于旋轉電機的旋轉電機控制裝置包括：用于每個繞組集的逆變器；用于每個逆變器的電源繼電器；檢測每個線圈的端子電壓的端子電壓檢測器；以及控制器，控制器包括逆變器控制器、繼電器控制器以及異常確定單元。每個繞組集與相應的逆變器提供系統。當使用正常系統來驅動旋轉電機時：繼電器控制器控制電源繼電器以切斷從電源向異常系統中的逆變器的電力供給；異常確定單元基于異常系統中的端子電壓來指定短路位置；逆變器控制器根據所指定的短路位置來校正與正常系統中的逆變器的控制有關的命令值。

Rotating motor control device and electric power assisted steering device comprising the same

A rotating motor control device and an electric power assisted steering device including the same are disclosed. The rotary motor has a winding winding coil set is set, for rotary motor control device of rotating machine includes: inverter for each winding set for each inverter power supply; relay; the detection terminal voltage terminal voltage of each coil detector; and a controller controller including inverter controller, relay controller and abnormality determination unit. Each winding is provided with the corresponding inverter supply system. When using the normal system to drive the rotary motor: power supply controller relay power relay to switch off the power supply to the inverter from the abnormal system in the terminal unit; the abnormal voltage system based on short circuit to specify the abnormal position; the inverter controller according to short-circuit the location specified for the correction and normal inverter system in the control of the command value.

【技術實現步驟摘要】
旋轉電機控制裝置和包括其的電動助力轉向裝置
本公開內容涉及旋轉電機控制裝置和包括旋轉電機控制裝置的電動助力轉向裝置。
技術介紹
已知用于多相旋轉電機的控制裝置。例如，在專利文獻1中，沒有故障的系統中的開關元件被控制，以抵消在有故障的系統中生成的制動扭矩。在專利文獻1中，在控制部已經停止脈沖寬度調制(PWM)控制的狀態下，也就是說在電機已經停止的狀態下，指定具有接通故障(on-failure)的開關元件。然而，在專利文獻1中，在電機正在旋轉的狀態下不可能指定具有接通故障的開關元件。專利文獻1：日本專利第4831503號。
技術實現思路
本公開內容的目的是提供一種能夠在旋轉電機處于旋轉狀態的情況下指定短路位置的旋轉電機控制裝置，以及包括該旋轉電機控制裝置的電動助力轉向裝置。根據本公開內容的第一方面，一種用于控制旋轉電機的旋轉電機控制裝置，該旋轉電機具有多個繞組集，所述多個繞組集中的每個繞組集包括分別對應于多個相的多個線圈，該旋轉電機控制裝置包括：逆變器，其被布置用于每個繞組集，并且對旋轉電機的電力進行轉換；電源繼電器，其被布置用于每個逆變器，并且切斷從電源向逆變器的電力供給；端子電壓檢測器，其用于檢測每個線圈的端子電壓；以及控制器，其包括：用于控制每個逆變器的逆變器控制器、用于控制每個電源繼電器的繼電器控制器、以及用于確定每個逆變器和每個繞組集的異常的異常確定單元。將每個繞組集與相應逆變器的組合定義為系統。將所述系統中發生異常的一個系統定義為異常系統。將所述系統中正常的另一個系統定義為正常系統。當使用正常系統來驅動旋轉電機時：繼電器控制器控制電源繼電器以切斷從電源向異常系統中的逆變器的電力供給；異常確定單元基于異常系統中的端子電壓來指定短路位置；以及逆變器控制器根據所指定的短路位置來校正與正常系統中的逆變器的控制有關的命令值。在上述旋轉電機控制裝置中，在由電源繼電器部切斷從電源向異常系統中的逆變器的電力供給的狀態下，基于由旋轉電機的反電動勢生成的端子電壓來確定短路位置。因此，在旋轉電機處于旋轉狀態的情況下可以適當地指定短路位置。另外，可以通過根據短路位置校正命令值來減小扭矩波動。根據本公開內容的第二方面，一種電動助力轉向裝置包括：根據本公開內容的第一方面的旋轉電機控制裝置；以及旋轉電機，其輸出用于輔助駕駛員的轉向操作的輔助扭矩。在上述電動助力轉向裝置中，在由電源繼電器部切斷從電源向異常系統中的逆變器的電力供給的狀態下，基于由旋轉電機的反電動勢生成的端子電壓來確定短路位置。因此，在旋轉電機處于旋轉狀態的情況下可以適當地指定短路位置。另外，可以通過根據短路位置校正命令值來減小扭矩波動。附圖說明根據參照附圖而做出的以下詳細描述，本公開內容的上述以及其他目的、特征和優點將變得更明顯。在附圖中：圖1是示出了根據本公開內容的第一實施方式的轉向系統的示意性配置圖；圖2A和圖2B是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的電機的說明圖，圖2A是示意立體圖，圖2B是用于說明相序(phasesequence)的說明圖；圖3是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的電角度的說明圖；圖4是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的電機控制裝置的電路圖；圖5是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的控制部的框圖；圖6是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的異常確定處理的流程圖；圖7是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的短路位置指定處理的流程圖；圖8A至圖8F是用于說明根據本公開內容的第一實施方式的q軸電流校正值的說明圖；圖9A是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當尚未發生短路異常時在單系統驅動時的端子電壓的平均值的說明圖，并且圖9B是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當尚未發生短路異常時在單系統驅動時的每個相的端子電壓的說明圖；圖10A是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當已經發生了W相接地故障異常時在單系統驅動時的端子電壓的平均值的說明圖，并且圖10B是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當已經發生了W相接地故障異常時在單系統驅動時的每個相的端子電壓的說明圖；圖11A是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當已經發生了W相電源故障異常時在單系統驅動時的端子電壓的平均值的說明圖，并且圖11B是用于說明在本公開內容的第一實施方式中當已經發生了W相電源故障異常時在單系統驅動時的每個相的端子電壓的說明圖；圖12是用于說明根據本公開內容的第二實施方式的電機控制裝置的電路圖；圖13是用于說明在本公開內容的第二實施方式中當尚未發生短路異常時在單系統驅動時的偽中性點(pseudoneutralpoint)電壓的說明圖；圖14是用于說明在本公開內容的第二實施方式中當已經發生了W相接地故障異常時在單系統驅動時的偽中性點電壓的說明圖；以及圖15是用于說明在本公開內容的第二實施方式中當已經發生了W相電源故障異常時在單系統驅動時的偽中性點電壓的說明圖。具體實施方式在下文中，將基于附圖來描述根據本公開內容的旋轉電機控制裝置和包括該旋轉電機控制裝置的電動助力轉向裝置。在下面的多個實施方式中，將用相同的附圖標記來表示實質上相同的配置，并且將省略對實質上相同的配置的重復描述。(第一實施方式)圖1至圖11B示出了本公開內容的第一實施方式。如圖1所示，作為旋轉電機控制裝置的電機控制裝置1與作為旋轉電機的電機80結合應用于電動助力轉向裝置8，該電動助力轉向裝置8輔助駕駛員的轉向操作。圖1示出了裝備有電動助力轉向裝置8的轉向系統90的配置。轉向系統90包括作為轉向構件的方向盤91、轉向軸92、小齒輪96、齒條軸97、車輪98、電動助力轉向裝置8等。方向盤91與轉向軸92連接。轉向軸92裝備有用于檢測通過駕駛員操作方向盤91而輸入的轉向扭矩的扭矩傳感器94。小齒輪96被設置在轉向軸92的末端處。小齒輪96與齒條軸97嚙合。一對車輪98通過橫拉桿等耦接至齒條軸97的兩端。當駕駛員旋轉方向盤91時，連接至方向盤91的轉向軸92旋轉。轉向軸92的旋轉運動通過小齒輪96被轉換成齒條軸97的線性運動。一對車輪98以根據齒條軸97的位移量的角度進行轉向。電動助力轉向裝置8包括電機80、減速齒輪89、電機控制裝置1等，減速齒輪89減小電機80的旋轉并且將旋轉傳送至轉向軸92或齒條軸97。也就是說，本實施方式的電動助力轉向裝置8是所謂的“柱輔助型”，但也可以是將電機80的旋轉傳送至齒條軸97的所謂的“齒條輔助型”。電機80輸出用于輔助駕駛員對方向盤91的轉向的輔助扭矩，并且通過來自作為電源的電池5(參見圖2A和圖2B)的電力供給來驅動電機80以使減速齒輪89正向旋轉和反向旋轉。如圖2A至圖4中所示，電機80是三相無刷電機，并且電機80包括轉子83、定子85以及兩個繞組集(windingset)810、820。如圖4所示，第一繞組集810包括U1線圈811、V1線圈812以及W1線圈813。線圈811、812、813的一端連接至第一逆變器120，并且線圈811、812、813的另一端通過連接部819連接。在下文中，將U1線圈811的一端稱為U1端子111，將V1線圈812的一端稱為V1端子112并且將W1線圈813的一端稱為W1端子113。第二繞組集820包括U2線圈821、V2線圈8本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于控制旋轉電機(80)的旋轉電機控制裝置，所述旋轉電機(80)具有多個繞組集(810、820)，所述多個繞組集(810、820)中的每個繞組集包括分別對應于多個相的多個線圈(811至813、821至823)，所述旋轉電機控制裝置包括：逆變器(120、220)，所述逆變器(120、220)被布置用于每個繞組集，并且對所述旋轉電機的電力進行轉換；電源繼電器(180、280)，所述電源繼電器(180、280)被布置用于每個逆變器，并且切斷從電源(5)向所述逆變器的電力供給；端子電壓檢測器(140、240、165、265)，所述端子電壓檢測器(140、240、165、265)檢測每個線圈的端子電壓；以及控制器(40)，所述控制器(40)包括：用于控制每個逆變器的逆變器控制器(41、42)，用于控制每個電源繼電器的繼電器控制器(43)，以及用于確定每個逆變器和每個繞組集的異常的異常確定單元(45)，其中：將每個繞組集與相應逆變器的組合定義為系統；將所述系統中發生異常的一個系統定義為異常系統；將所述系統中正常的另一個系統定義為正常系統；以及當使用所述正常系統來驅動所述旋轉電機時：所述繼電器控制器控制所述電源繼電器以切斷從所述電源向所述異常系統中的逆變器的電力供給；所述異常確定單元基于所述異常系統中的端子電壓來確定短路位置；以及所述逆變器控制器根據所確定的短路位置來校正與所述正常系統中的逆變器的控制有關的命令值。...

【技術特征摘要】
2015.10.13 JP 2015-2019581.一種用于控制旋轉電機(80)的旋轉電機控制裝置，所述旋轉電機(80)具有多個繞組集(810、820)，所述多個繞組集(810、820)中的每個繞組集包括分別對應于多個相的多個線圈(811至813、821至823)，所述旋轉電機控制裝置包括：逆變器(120、220)，所述逆變器(120、220)被布置用于每個繞組集，并且對所述旋轉電機的電力進行轉換；電源繼電器(180、280)，所述電源繼電器(180、280)被布置用于每個逆變器，并且切斷從電源(5)向所述逆變器的電力供給；端子電壓檢測器(140、240、165、265)，所述端子電壓檢測器(140、240、165、265)檢測每個線圈的端子電壓；以及控制器(40)，所述控制器(40)包括：用于控制每個逆變器的逆變器控制器(41、42)，用于控制每個電源繼電器的繼電器控制器(43)，以及用于確定每個逆變器和每個繞組集的異常的異常確定單元(45)，其中：將每個繞組集與相應逆變器的組合定義為系統；將所述系統中發生異常的一個系統定義為異常系統；將所述系統中正常的另一個系統定義為正常系統；以及當使用所述正常系統來驅動所述旋轉電機時：所述繼電器控制器控制所述電源繼電器以切斷從所述電源向所述異常系統中的逆變器的電力供給；所述異常確定單元基于所述異常系統中的端子電壓來確定短路位置；以及所述逆變器控制器根據所確定的短...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈴木崇志，
申請(專利權)人：株式會社電裝，
類型：發明
國別省市：日本,JP