旋转电机控制装置制造方法及图纸

公开了一种旋转电机控制装置，该装置包括：在旋转电机(10)的每个绕组集(11，12)中的逆变器(21，22)，该逆变器具有与每个相对应的高电势侧开关元件和低电势侧开关元件(211至216，221至226)；以及控制器(41至45)。该控制器具有：用于接通和关断高电势侧开关元件和低电势侧开关元件的控制信号的信号生成器(48)；干扰电压估计装置(62，71，72)，该干扰电压估计装置基于在发生短路故障时故障系统中流动的电流来计算正常系统中生成的干扰电压的干扰电压估计值；以及命令计算装置(51，53，55，56，57)，该命令计算装置根据干扰电压估计值来计算正常系统命令值。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及旋转电机控制装置。
技术介绍
至今，已知通过使用多个逆变器来控制一个电动机中具有多个绕组的多绕组电动机的多绕组电动机控制装置。例如，专利文献1提出了以下控制：补偿相应绕组的电流控制系统之间的干扰以使它们处于非干扰状态。然而，专利文献1没有描述例如在构成逆变器的开关元件中发生短路故障的情况下的控制。专利文献1：JP2003-153585A(对应于US2003/0085683)
技术实现思路
本公开内容的目的是提供一种旋转电机控制装置，该旋转电机控制装置即使在部分地发生短路故障时也适当地控制旋转电机的驱动。根据本公开内容的一方面，一种用于控制旋转电机的驱动的旋转电机控制装置，该旋转电机具有彼此磁耦合的多个绕组集，该旋转电机控制装置包括：布置在每个绕组集中的逆变器，该逆变器具有对应于相应绕组集的每个相的高电势侧开关元件、以及连接至高电势侧开关元件的低电势侧的低电势侧开关元件；以及控制器，该控制器控制每个绕组集中的逆变器。每个绕组集和与相应绕组集对应的逆变器提供系统。控制器具有：信号生成器，该信号生成器生成用于控制每个高电势侧开关元件和低电势侧开关元件的导通和关断操作的控制信号；干扰电压估计装置，该干扰电压估计装置计算干扰电压估计值，其中通过基于在故障系统中发生短路故障时所述故障系统中流动的电流估计在没有发生短路故障的正常系统中生成的干扰电压，来获得该干扰电压估计值；以及命令计算装置，该命令计算装置根据干扰电压估计值来计算与对正常系统的通电控制有关的正常系统命令值。上侧母线连接每个绕组集中的高电势侧开关元件的高电势侧。下侧母线连接每个绕组集中的低电势侧开关元件的低电势侧。短路故障被限定为上侧母线或下侧母线电连接至相应绕组集的一相的故障。因此，即使当某个系统发生短路故障时，仍可以在不受故障系统中流动的电流的影响的情况下控制正常系统，从而通过使用正常系统来适当地驱动旋转电机。附图说明根据参照附图进行的以下的详细描述，本公开内容的以上和其他目的、特征以及优点将会变得更加明显。在附图中：图1是示出了根据本公开内容的第一实施方式的电动助力转向装置的示意性配置图；图2是示出了根据本公开内容的第一实施方式的旋转电机控制装置的电路配置的电路图；图3是示出了根据本公开内容的第一实施方式的控制部的框图；图4是示出了根据本公开内容的第二实施方式的控制部的框图；图5是示出了根据本公开内容的第三实施方式的控制部的框图；图6是示出了根据本公开内容的第四实施方式的控制部的框图；图7是用于说明根据本公开内容的第四实施方式的故障相确定处理的流程图；图8是示出了根据本公开内容的第五实施方式的控制部的框图；以及图9A和图9B是用于说明根据本公开内容的第六实施方式的故障系统中的逆变器部的控制的说明图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述根据本公开内容的旋转电机控制装置。在以下多个实施方式中，将对基本上相同的配置设置相同的附图标记，并且将省略其重复描述。(第一实施方式)图1至图3示出了根据本公开内容的第一实施方式的旋转电机控制装置。本实施方式的旋转电机控制装置1与作为旋转电机的电动机10一起被应用于辅助驾驶员进行的转向操作的电动助力转向装置5。图1示出了设置有电动助力转向装置5的转向系统90的总体配置。转向系统90具有：方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98、电动助力转向装置5等。方向盘91与转向轴92连接。转向轴92设置有用于检测由驾驶员操作方向盘91而输入的转向扭矩的扭矩传感器94。小齿轮96设置在转向轴92的尖端处，并且与齿条轴97啮合。一对车轮98通过拉杆等耦接至齿条轴97的相应侧。因此，当驾驶员旋转方向盘91时，连接至方向盘91的转向轴92被旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96被转换成齿条轴97的线性运动，并且这对车轮98以与齿条轴97的移位量相符的角被转向。电动助力转向装置5设置有用于输出辅助扭矩以辅助驾驶员进行的方向盘91的转向的电动机10，用于控制电动机10的驱动的旋转电机控制装置1，以及用于使电动机10的旋转减速以将经减速的旋转传递至转向轴92或齿条轴97等的减速齿轮9。从作为DC电源的电池30(参见图2)向电动机10供给电力以向前和向后旋转减速齿轮9。如在图2中所示，电动机10是具有转子和定子的三相无刷电动机，转子和定子均未示出。转子是在其表面附有永磁体的圆柱形构件，因此转子具有磁极。绕组集11和绕组集12绕定子缠绕。第一绕组集11包括U1线圈111、V1线圈112以及W1线圈113。第二绕组集12包括U2线圈121、V2线圈122以及W2线圈123。第一绕组集11和第二绕组集12没有电耦合，而是绕同一定子缠绕，并且通过由电动机10构成的磁路被磁耦合。此外，第一绕组集11的U1线圈111和第二绕组集12的U2线圈121布置在其相位彼此偏移30度的位置上。这也适用于V相和W相。旋转电机控制装置1设置有第一逆变器部21、第二逆变器部22、第一电流检测部26、第二电流检测部27、旋转角传感器29、第一电源继电器31、第二电源继电器32、第一电容器33、第二电容器34、驱动电路(预驱动器)35、控制部41等。第一逆变器部21具有六个开关元件(在下文中称为“SW元件”)211至216，并且切换至第一绕组集11的线圈111、112、113的传导。设置在高电势侧的高电势侧SW元件211、212、213的漏极通过第一上侧母线218连接至电池30的正极侧。高电势侧SW元件211、212、213的源极连接至设置在低电势侧的低电势侧SW元件214、215、216的漏极。低电势侧SW元件214、215、216的源极通过第一下侧母线219连接至电池30的负极侧。高电势侧SW元件211、212、213与低电势侧SW元件214、215、216的连接点分别连接至U1线圈111、V1线圈112和W1线圈113的一端。第二逆变器部22具有六个SW元件221至226，并且切换至第二绕组集12的线圈121、122、123的传导。高电势侧SW元件221、222、223的漏极通过第二上侧母线228连接至电池30的正极侧。高电势侧SW元件221、222、223的源极连接至低电势侧SW元件224、225、226的漏极。低电势侧SW元件224、225、226的源极通过第二下侧母线229连接至电池30的负极侧。高电势侧SW元件221、222、223与低电势侧SW元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制旋转电机(10)的驱动的旋转电机控制装置，所述旋转电机具有彼此磁耦合的多个绕组集(11，12)，所述旋转电机控制装置包括：布置在每个所述绕组集中的逆变器(21，22)，所述逆变器具有对应于相应绕组集的每个相的高电势侧开关元件(211至213，221至223)、以及连接至所述高电势侧开关元件的低电势侧的低电势侧开关元件(214至216，224至226)；以及控制器(41至45)，所述控制器控制每个所述绕组集中的所述逆变器，其中：每个所述绕组集和与相应绕组集对应的所述逆变器提供系统；所述控制器具有：信号生成器(48)，所述信号生成器生成用于控制每个所述高电势侧开关元件和所述低电势侧开关元件的导通和关断操作的控制信号；干扰电压估计装置(62，71，72)，所述干扰电压估计装置计算干扰电压估计值，其中通过用在故障系统中发生短路故障时所述故障系统中流动的电流估计在没有发生短路故障的正常系统中生成的干扰电压，来获得所述干扰电压估计值；以及命令计算装置(51，53，55，56，57)，所述命令计算装置根据所述干扰电压估计值来计算与对所述正常系统的通电控制有关的正常系统命令值；上侧母线(218，228)连接每个所述绕组集中的高电势侧开关元件的高电势侧；下侧母线(219，229)连接每个所述绕组集中的低电势侧开关元件的低电势侧；以及所述短路故障被限定为所述上侧母线或所述下侧母线电连接至相应绕组集的一相的故障。...

【技术特征摘要】
2015.01.14 JP 2015-0050281.一种用于控制旋转电机(10)的驱动的旋转电机控制装置，所述旋转电机具有彼此磁
耦合的多个绕组集(11，12)，所述旋转电机控制装置包括：
布置在每个所述绕组集中的逆变器(21，22)，所述逆变器具有对应于相应绕组集的每
个相的高电势侧开关元件(211至213，221至223)、以及连接至所述高电势侧开关元件的低
电势侧的低电势侧开关元件(214至216，224至226)；以及
控制器(41至45)，所述控制器控制每个所述绕组集中的所述逆变器，其中：
每个所述绕组集和与相应绕组集对应的所述逆变器提供系统；
所述控制器具有：
信号生成器(48)，所述信号生成器生成用于控制每个所述高电势侧开关元件和所述低
电势侧开关元件的导通和关断操作的控制信号；
干扰电压估计装置(62，71，72)，所述干扰电压估计装置计算干扰电压估计值，其中通
过用在故障系统中发生短路故障时所述故障系统中流动的电流估计在没有发生短路故障
的正常系统中生成的干扰电压，来获得所述干扰电压估计值；以及
命令计算装置(51，53，55，56，57)，所述命令计算装置根据所述干扰电压估计值来计算
与对所述正常系统的通电控制有关的正常系统命令值；
上侧母线(218，228)连接每个所述绕组集中的高电势侧开关元件的高电势侧；
下侧母线(219，229)连接每个所述绕组集中的低电势侧开关元件的低电势侧；以及
所述短路故障被限定为所述上侧母线或所述下侧母线电连接至相应绕组集的一相的
故障。
2.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中：
基于所述旋转电机的电流命令值和所述正常系统中的每个相的电流检测值来计算电
压命令值；以及
使用所述干扰电压估计值来校正所述电压命令值，以计算所述正常系统命令值。
3.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中：
基于所述旋转电机的旋转角速度来计算所述干扰电压估计值。
4.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中：
基于所述正常系统中的每个相的所述电流检测值和...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木崇志，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP