电动机控制系统及具备电动机控制系统的电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种为了在异常发生时也能够确保转向性能，而能够使电动机的转矩增加的电动机控制系统及电动助力转向装置。电动机控制系统的控制装置(4)具有对提供给各组绕组的供电电流进行控制的两组控制系统，在一组绕组及控制系统发生异常的情况下，将提供给异常发生组的所有相或者一部分相的绕组的供电电流设定为0，并且使提供给正常组的绕组的供电电流增加至与正常时相比永磁体的不可逆退磁率增加的不可逆电流。

Motor control system and electric power steering with motor control system

The invention provides a motor control system and an electric power steering device for ensuring steering performance and increasing the torque of the motor in case of abnormal occurrence. The control device of the motor control system (4) has two sets of control systems for controlling the supply current provided to each winding. In the case of an abnormal winding and control system, the supply current of all or part of the windings supplied to the abnormal winding is set to 0, and the supply current to the normal winding is set to 0. The power supply current of the winding increases to the irreversible current with the increase of irreversible demagnetization rate of the permanent magnet compared with the normal one.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制系统及具备电动机控制系统的电动助力转向装置
本专利技术涉及具有电动机和对电动机进行控制的控制装置的电动机控制系统、以及具备该电动机控制系统的电动助力转向装置，所述电动机具备设有2组多相绕组的定子和设置有永磁体的转子，对车辆的转向机构进行驱动。
技术介绍
关于上述电动机控制系统，已知例如下述专利文献1所记载的技术。在专利文献1的技术中，构成为利用2组控制系统来控制提供给设置于电动机的2组绕组的供电电流。在专利文献1的技术中构成为：在一组发生异常的情况下，将提供给异常发生组的绕组的供电电流设为0，并且对正常组的绕组进行供电，由此继续驱动电动机。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2014－14240号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1的技术中，为了在异常发生时降低异常发生组的绕组所产生的反向电压，仅构成为对于提供给正常组的绕组的供电电流，使d轴电流与正常时相比在负方向上增加，由此会导致异常发生时电动机的转矩减半。因此，异常发生时的电动机所产生的转向辅助并不充分。尤其是在低速行驶时，由于电动机的辅助转矩的降低，存在力量不足的驾驶员很难操作方向盘，难以进行退避驾驶的问题。另一方面，若与正常时相比使提供给正常组的绕组的供电电流增加，则与正常时相比永磁体的不可逆退磁率会增加，因此，存在永磁体的磁力减少，必须更换电动机2的问题。因而，通常构成为不使供电电流增加，直到不可逆退磁率增加为止。因此，为了即使在异常发生时也能够确保转向性能，期望一种能够使电动机的转矩增加的电动机控制系统及电动助力转向装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的电动机控制系统是包括驱动车辆的转向机构的电动机、以及控制所述电动机的控制装置的电动机控制系统，所述电动机具有设置有2组多相绕组的定子和设置有永磁体的转子，所述控制装置具有对提供给各组所述绕组的供电电流进行控制的两组控制系统，在两组所述绕组及所述控制系统正常的情况下，对两组所述绕组分担地提供电流，在一组所述绕组及所述控制系统发生异常的情况下，将提供给异常发生组的所有相或者一部分相的所述绕组的供电电流设为0，并且使提供给正常组的所述绕组的供电电流增加至与正常时相比所述永磁体的不可逆退磁率增加的不可逆电流。此外，本专利技术所涉及的电动助力转向装置具备上述电动机控制系统。专利技术效果根据本专利技术所涉及的电动机控制系统，构成为在一组发生异常的情况下，使提供给正常组的绕组的供电电流增加至与正常时相比永磁体的不可逆退磁率增加的不可逆电流，因此，即使在异常发生时，也能够使电动机的转矩增加，能够确保转向性能。由此，牺牲了永磁体的不可逆退磁率的恶化，从而能抑制异常发生时的转向性能的恶化，并能优先确保驾驶性能。附图说明图1是本专利技术实施方式1所涉及的电动机控制系统的简要结构图。图2是本专利技术实施方式1所涉及的电动助力转向装置的简要结构图。图3是本专利技术实施方式1所涉及的电动机的剖视图。图4是本专利技术实施方式1所涉及的控制电路部的简要框图。图5是用于说明本专利技术实施方式1所涉及的控制电路部的处理的流程图。图6是本专利技术实施方式5所涉及的电动机控制系统的简要结构图。图7是本专利技术实施方式5所涉及的电动机的剖视图。图8是用于说明本专利技术实施方式5所涉及的绕组的接线的图。图9是本专利技术实施方式6所涉及的电动机的剖视图。图10是表示本专利技术实施方式5所涉及的退磁率的恶化率的图。图11是表示本专利技术实施方式5所涉及的转矩的增加率的图。具体实施方式实施方式1.参照附图，对实施方式1所涉及的电动机控制系统1进行说明。图1是本实施方式所涉及的电动机控制系统1的简要结构图。电动机控制系统1具有驱动车辆的转向机构的电动机2、以及控制电动机2的控制装置18。即，电动机控制系统1驱动控制电动机2，并对方向盘进行转向操作。如图2所示，电动机控制系统1被安装入电动助力转向装置60。对电动助力转向装置60进行说明。驾驶员所操作的方向盘61与转向轴62相连接。转向轴62上安装有检测驾驶员的转向力的转矩传感器63。转向轴62通过中间轴64连接至齿条轴65内的小齿轮66。连接至齿条轴65的连杆69a、69b与转向轮即前轮67a、67b的转向节臂68a、68b相连接，齿条轴65的动作经由连杆69a、69b和转向节臂68a、68b传递至前轮67a、67b，由此对前轮67a、67b进行转向。齿条轴65上经由齿轮连接有电动机2，电动机2的旋转驱动力成为驱动齿条轴65的驱动力。由此构成的电动助力转向装置60中，若驾驶员对方向盘61进行转向，则从转矩传感器63向控制装置18发送与转向相对应的转矩信号。控制装置18根据转矩信号和车速等车辆信号来计算出所需的辅助转矩，对电动机2的供电电流进行控制，以使电动机2输出辅助转矩。如图1及图3所示，电动机2具有设置有2组多相绕组(本例中为三相绕组)的定子20、以及设置有永磁体22的转子23。电动机2设置为各组的三相绕组分别采用三角形接线的无刷电动机。电动机2上搭载有用于检测转子的旋转位置的旋转传感器9a、9b。关于旋转传感器9a、9b，为了确保冗余系统而搭载有2组传感器，各个传感器的输出信号输入至控制电路部4的输入电路12。2组传感器可以汇总于一个封装从而实际安装一个，也可以分别作为两个封装来进行安装。另外，电动机2可以采用三相绕组设为星形接线的无刷电动机，或者也可以是两极两对的带刷电动机。图3中示出了以与电动机2的轴向正交的平面截断后得到的剖视图。通过对将多个(本例中为48个)切槽21配置成圆周形后得到的薄钢板进行层叠，从而构成定子20。在该定子20的径向内侧，呈同心圆状地配置有转子23。在转子23的外周部，在周向上按照N极、S极的顺序配置有永磁体22(本例中为8极)。另外，不设为表面磁体结构，而设为将永磁体22埋入转子23的内部的埋入磁体结构。转子23的中心部设置有输出轴24，输出轴24的前方配置有与方向盘的转向装置连接的齿轮。因此，利用输出轴24的旋转驱动力来发挥辅助方向盘操作的辅助力。控制装置18控制电动机2的输出，以得到所希望的辅助力。定子20的各个切槽21上配置有多个(例如4个)绕组。对从各个切槽21延伸出的绕组进行卷绕，在图3的左半部分局部地示出了该状态。第一组绕组和第二组绕组分别配置于彼此相邻的切槽21。例如被插入规定的切槽21的第一组的U相(U1)绕组在延伸至切槽21的外部之后，再次被插入越过5个切槽后的第6个切槽21。按照如下顺序规则地进行插入，即：将第二组的U相(U2)绕组插入第一组的U相(U1)相邻的切槽21，将第一组的V相(V1)绕组插入其相邻的切槽21，将第二组的V相(V2)绕组插入其相邻的切槽21，将第一组的W相(W1)绕组插入其相邻的切槽21，将第二组的W相(W2)绕组插入其相邻的切槽21。由此，两组绕组以彼此交替的方式卷绕在周向上，且形成为具有预先设定的相位差(本例中为7.5度)的分布绕组。各组的绕组进行连接，以使得各相的绕组的终端成为三角形接线。在各组分别具有3个绕组的终端，且该绕组的终端分别独立地连接至对应组的逆变器3a、3b(本例中为电动机继电器用开关元件34)。另外，构成为2组绕组分散地设置在1个定子的周向上，但是对于1个转子，可以串联地将设置有第一组绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制系统，该电动机控制系统包括驱动车辆的转向机构的电动机、以及控制所述电动机的控制装置，其特征在于，所述电动机具有设置有2组多相绕组的定子和设置有永磁体的转子，所述控制装置具有对提供给各组的所述绕组的供电电流进行控制的两组控制系统，在两组所述绕组及所述控制系统正常的情况下，对两组所述绕组分担地提供电流，在一组所述绕组及所述控制系统发生异常的情况下，将提供给异常发生组的所有相或者一部分相的所述绕组的供电电流设为0，并且使提供给正常组的所述绕组的供电电流增加至与正常时相比所述永磁体的不可逆退磁率增加的不可逆电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机控制系统，该电动机控制系统包括驱动车辆的转向机构的电动机、以及控制所述电动机的控制装置，其特征在于，所述电动机具有设置有2组多相绕组的定子和设置有永磁体的转子，所述控制装置具有对提供给各组的所述绕组的供电电流进行控制的两组控制系统，在两组所述绕组及所述控制系统正常的情况下，对两组所述绕组分担地提供电流，在一组所述绕组及所述控制系统发生异常的情况下，将提供给异常发生组的所有相或者一部分相的所述绕组的供电电流设为0，并且使提供给正常组的所述绕组的供电电流增加至与正常时相比所述永磁体的不可逆退磁率增加的不可逆电流。2.如权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，所述控制装置在发生了异常的情况下，在使提供给正常组的所述绕组的供电电流增加至所述不可逆电流之后，使其逐渐减小。3.如权利要求2所述的电动机控制系统，其特征在于，所述控制装置在使提供给正常组的所述绕组的供电电流逐渐减小之后，允许使其再次增加至所述不可逆电流。4.如权利要求2所述的电动机控制系统，其特征在于，所述控制装置在使提供给正常组的所述绕组的供电电流逐渐减小之后，禁止使其再次增加至所述不可逆电流。5.如权利要求1至4中任一项所述的电动机控制系统，其特征在于，所述控制装置在发生了异常的情况下，在一旦停止了所述电动机控制系统之后，不再次进行所述电动机控制系统的再启动。6.如权利要求1至5中任一项所述的电动机控制系统，其特征在于，所述控制装置在发生了异...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷泽勇二，阿久津悟，浅尾淑人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP