电动机装置制造方法及图纸

电动机装置具备控制部。控制部构成为通过调整第一期间和第二期间的比率来调整变压比，其中，在上述第一期间全部的上臂侧开关元件导通并且全部的下臂侧开关元件截止，在上述第二期间全部的上臂侧开关元件截止并且全部的下臂侧开关元件导通，并且，控制部构成为在每个控制周期从多个驱动模式中选定一个模式。多个驱动模式具有：双驱动模式，在电动机的驱动中的一个控制周期内包含第一期间和第二期间；以及电动机驱动模式，在电动机的驱动中的一个控制周期内不包含第一期间和第二期间。

motor unit

The motor device has a control unit. The control unit is composed of adjusting the ratio of the first period to the second period, in which all upper arm side switching elements are turned on and all lower arm side switching elements are turned off during the first period, all upper arm side switching elements are turned off and all lower arm side switching elements are turned on during the second period, and the control unit is composed of each control cycle. Choose one mode from multiple driving modes. Multiple driving modes have: dual driving mode, which includes the first period and the second period in one control cycle of motor drive; and motor driving mode, which does not include the first period and the second period in one control cycle of motor drive.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机装置
本专利技术涉及电动机装置。
技术介绍
在电动机装置中，具有在利用逆变器将直流电源的直流转换为交流并供给至电动机时，通过配置于逆变器的前段的由开关和电感器构成的变压电路，对直流进行变压的技术。在这样的系统中需要非常高价且体型也较大的开关、电感器。对于此，专利文献1公开了一种在定子线圈的中性点连接电池进行升压控制的电动机装置。另外，该电动机装置在发生故障时打开设置在电池与中性点之间的开关。专利文献1：日本特开2009－118633号公报既有在电动机驱动中还需要进行变压动作的情况，也有仅需要进行电动机驱动的情况。另外，在专利文献1所公开的技术中需要在发生故障时打开开关。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够一同进行电动机驱动和2个电源间的变压驱动，并能够仅容易地进行电动机驱动的电动机装置。解决上述课题的电动机装置具备：电动机，构成为通过多相交流电力旋转驱动；逆变器电路，是具有正极母线和负极母线，并构成为向上述电动机供给多相交流电力的逆变器电路，具有多个由相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件构成的开关元件对；第一电源，与上述正极母线和上述负极母线连接；第二电源，与上述负极母线和上述电动机的中性点连接；以及控制部，构成为使目标转矩从上述电动机输出，并且在每个控制周期控制上述逆变器电路的各开关元件对，以便进行使上述第二电源的电压变压对上述第一电源充电、或者使上述第一电源的电压变压对上述第二电源充电。上述控制部构成为通过调整第一期间和第二期间的比率，来调整从上述第二电源朝向上述第一电源的变压比或者从上述第一电源朝向上述第二电源的变压比，其中，在上述第一期间全部的上臂侧开关元件导通并且全部的下臂侧开关元件截止，在上述第二期间全部的上臂侧开关元件截止并且全部的下臂侧开关元件导通，并且上述控制部构成为在每个上述控制周期从多个驱动模式中选定一个模式。上述多个驱动模式具有：双驱动模式，通过在上述电动机的驱动中的一个控制周期内包含上述第一期间以及上述第二期间，从而进行电动机驱动和变压驱动；以及电动机驱动模式，通过在上述电动机的驱动中的一个控制周期内不包含上述第一期间和上述第二期间，从而仅进行电动机驱动。附图说明图1是实施方式中的电动机装置的电气结构图。图2(a)是双驱动模式时的空间矢量PWM控制下的开关模式(波形生成模式)，图2(b)是双驱动模式时的矢量图。图3(a)是双驱动模式时的空间矢量PWM控制下的开关模式(波形生成模式)，图3(b)是双驱动模式时的矢量图。图4(a)是电动机驱动模式时的空间矢量PWM控制下的开关模式(波形生成模式)，图4(b)是电动机驱动模式时的矢量图。图5(a)是变压驱动模式时的空间矢量PWM控制下的开关模式(波形生成模式)，图5(b)是变压驱动模式时的矢量图。图6是用于对作用进行说明的流程图。具体实施方式以下，根据附图对将本专利技术具体化的一个实施方式进行说明。图1所示的电动机装置10安装于车辆。电动机装置10具备逆变器电路20、电动机30、第一电源40、第二电源50、控制部70以及电压传感器80、81。第一电源40是直流电源，例如是48伏的车载电池。第一电源40与逆变器电路20的正极母线Lp和负极母线Ln连接。换句话说，第一电源40的正极与正极母线Lp连接并且第一电源40的负极与负极母线Ln连接。电动机30是3相马达，通过作为多相交流电力的三相交流电旋转驱动。电动机30具有3个定子线圈31、32、33，定子线圈31、32、33星形连接。电动机30具有中性点A。逆变器电路20构成为向电动机30供给作为多相交流电力的三相交流电。逆变器电路20具有构成U相用的上下的臂的开关元件S1、S2、构成V相用的上下的臂的开关元件S3、S4以及构成W相用的上下的臂的开关元件S5、S6。作为开关元件S1～S6使用IGBT，各开关元件S1～S6反并列连接有二极管(D1～D6)。在正极母线Lp和负极母线Ln之间，开关元件S1、S2串联连接，开关元件S3、S4串联连接，开关元件S5、S6串联连接。开关元件S1、S2间的位置与3相电动机30的线圈31的一端连接。开关元件S3、S4间的位置与3相电动机30的线圈32的一端连接。开关元件S5、S6间的位置与3相电动机30的线圈33的一端连接。这样，逆变器电路20具有多个(详细而言，3个)由相互串联连接的上臂侧开关元件S1、S3、S5和下臂侧开关元件S2、S4、S6构成的开关元件对。另外，连接正极母线Lp和负极母线Ln的电容器60与开关元件S1～S6相比设置于第一电源40的附近。第二电源50是直流电源，例如是12伏的车载电池。即，第一电源40是比第二电源50高压的高压电池。第二电源50与逆变器电路20的负极母线Ln和电动机30的中性点A连接。详细而言，第二电源50的正极与电动机30的中性点A连接并且第二电源50的负极与负极母线Ln连接。控制部70具有驱动电路71和控制器72。驱动电路71与各开关元件S1～S6的栅电极连接。控制器72例如可以包含控制电路，具体而言，ASIC等一个以上的专用的硬件电路、根据计算机程序(软件)动作的一个以上的处理器、或者它们的组合。处理器包含CPU以及RAM和ROM等存储器，存储器储存有构成为使CPU执行处理的程序代码或者指令。存储器即计算机可读介质包含通过通用或者专用的计算机能够访问的所有的可利用的介质。控制器72经由驱动电路71开关各开关元件S1～S6。换句话说，通过开关元件S1、S2、S3、S4、S5、S6的开关动作将来自第一电源40的直流电力转换为交流电力并供给至线圈31、32、33星形连接而成的作为多相电动机的3相电动机30。即，通过逆变器(逆变器电路20、控制部70等)进行空间矢量PWM控制。控制器72能够输入转矩指令信号以及旋转数指令信号检测转矩指令值(或转矩推断值)以及旋转数指令值(或旋转数推断值)。另外，控制器72连接有电压传感器80、81。电压传感器80检测第一电源40的端子间电压。电压传感器81检测第二电源50的端子间电压。控制器72根据来自电压传感器80、81的信号检测第一电源40的端子间电压以及第二电源50的端子间电压。另外，控制器72使用第一电源40的端子间电压检测第一电源40的充电状态(充电率)并且使用第二电源50的端子间电压检测第二电源50的充电状态(充电率)。进一步，控制器72根据第二电源50的端子间电压检测第二电源50的开路电压(无负荷状态下的第二电源50的端子间电压：开电路电压)，由此，判断第二电源50是否是满充电。控制部70构成为能够设定图2(a)和图2(b)或者图3(a)和图3(b)所示的双驱动模式、图4(a)和图4(b)所示的电动机驱动模式、以及图5(a)和图5(b)所示的变压驱动模式(升降压驱动模式)。在图2(a)和图2(b)或者图3(a)和图3(b)所示的双驱动模式下，控制部70使目标转矩从电动机30输出，并且在每个控制周期控制逆变器电路20的各开关元件对(S1、S2、S3、S4、S5、S6)，以便进行使第二电源50的电压升压(变压)对第一电源40充电、或者使第一电源40的电压降压(变压)对第二电源50充电。另外，控制部70构成为调整全部的上臂侧开关元件S1、S3、S5导通并且全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机装置，具备：电动机，构成为通过多相交流电力旋转驱动；逆变器电路，是具有正极母线和负极母线，并构成为向上述电动机供给多相交流电力的逆变器电路，具有多个由相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件构成的开关元件对；第一电源，与上述正极母线和上述负极母线连接；第二电源，与上述负极母线和上述电动机的中性点连接；以及控制部，构成为使目标转矩从上述电动机输出，并且在每个控制周期控制上述逆变器电路的各开关元件对，以便进行使上述第二电源的电压变压对上述第一电源充电、或者使上述第一电源的电压变压对上述第二电源充电，上述控制部构成为通过调整第一期间和第二期间的比率，来调整从上述第二电源朝向上述第一电源的变压比或者从上述第一电源朝向上述第二电源的变压比，其中，在上述第一期间全部的上臂侧开关元件导通并且全部的下臂侧开关元件截止，在上述第二期间全部的上臂侧开关元件截止并且全部的下臂侧开关元件导通，并且上述控制部构成为在每个上述控制周期从多个驱动模式中选定一个模式，上述多个驱动模式具有：双驱动模式，通过在上述电动机的驱动中的一个控制周期内包含上述第一期间和上述第二期间，从而进行电动机驱动和变压驱动；以及电动机驱动模式，通过在上述电动机的驱动中的一个控制周期内不包含上述第一期间和上述第二期间，从而仅进行电动机驱动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 JP 2016-0772941.一种电动机装置，具备：电动机，构成为通过多相交流电力旋转驱动；逆变器电路，是具有正极母线和负极母线，并构成为向上述电动机供给多相交流电力的逆变器电路，具有多个由相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件构成的开关元件对；第一电源，与上述正极母线和上述负极母线连接；第二电源，与上述负极母线和上述电动机的中性点连接；以及控制部，构成为使目标转矩从上述电动机输出，并且在每个控制周期控制上述逆变器电路的各开关元件对，以便进行使上述第二电源的电压变压对上述第一电源充电、或者使上述第一电源的电压变压对上述第二电源充电，上述控制部构成为通过调整第一期间和第二期间的比率，来调整从上述第二电源朝向上述第一电源的变压比或者从上述第一电源朝向上述第二电源的变压比，其中，在上述第一期间全部的上臂侧开关元件导通并且全部的下臂侧开关元件截止，在上述第二期间全部的上臂侧开...

【专利技术属性】
技术研发人员：名和政道，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP