电动机控制装置制造方法及图纸

利用廉价的少极数分相器和有利于小型高输功率出多极电动机组合的电动机控制装置，达到确实地检测出分相器故障的目的。本发明专利技术所涉及的电动机控制装置有以下特征：设ｍ、ｎ都是自然数，在根据通过２ｎ极的分相器检测的转子的旋转角θ来驱动２ｍ极电动机的电动机控制装置中，上述电动机的分相器的励磁信号以与上述的转子旋转角θ相对应的ｓｉｎθ和ｃｏｓθ进行调制，将上述分相器的以ｓｉｎθ调制的信号平方和以ｃｏｓθ信号平方之相加值与规定的故障判定阈值相比较，来判定上述分相器的故障，同时在设上述加法值看作为正常值是ａ↑［２］时，设故障规定阈值为｛ａ×ｃｏｓ（（π／２）／（ｍ／ｎ））｝↑［２］。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及最适用于汽车等的电动动力操纵的分相器故障检测方法、以及应用该方法的电动机控制装置。
技术介绍
图7所示的是以前的分相器信号检测装置。在图中，51a和51b所示的是平方电路，52a和52b所示的是整流电路，53是加法电路，54是恒压电路，55是比较电路。图中表示将sin信号的平方同cos信号的平方之和与规定电压相比较，来判定异常。(专利文献1)实开昭62-99815号公报以前的分相器信号检测装置中，没有提及到关于上述故障判定的阈值电压。取决于分相器的极数以及电动机的极数之间的组合，当分相器出现断线等故障时，电动机的实际电角度会与通过分相器检测的电角度偏离90度以上。若电动机的电角度检测值偏离90度以上，电动机的输出转矩会与指示值的方向相反。若将这样的电动机控制装置比如说用于电动动力操纵装置，并发生故障，则由于电动机产生了与驾驶者的操纵力相反的操纵力，因此产生与操纵力大致成比例的与操纵力相反的力，最差的是操纵处于锁定状态。存在的问题在于，利用上述故障判定的阈值电压的设定值，极难判定操纵锁定状态。本专利技术是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于，利用廉价的极数少的分相器和有利于小型高输出功率德多极电动机的组合的电动机控制装置，确实检测出分相器故障。
技术实现思路
本专利技术所涉及的电动机控制装置，有以下特征设m、n都是自然数，在根据通过2n极的分相器检测的转子的旋转角θ来驱动2m极电动机的电动机控制装置中，上述电动机的分相器的励磁信号以与上述的转子旋转角θ相对应的sinθ和cosθ进行调制，将上述分相器的以sinθ调制的信号平方和以cosθ信号平方之相加值与规定的故障判定阈值相比较，来判定上述分相器的故障，同时在设上述加法值看作为正常值是a2时，设故障规定阈值为{a×cos((π/2)/(m/n))}2。另外，本专利技术涉及的电动机控制装置，当设上述励磁信号的振幅为b、上述分相器的变比为k时，看作上述正常值的a2为(k×b)2另外，本专利技术涉及的电动机控制装置，若持续在第一规定时间内上述的加法值小于上述规定阈值，则判定为故障并停止对上述电动机的驱动，若持续在第二规定时间内上述的加法值大于上述规定阈值，则判定为正常并驱动上述电动机。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，若持续在第三规定时间内上述的加法值小于上述规定的阈值，则到再启动之前维持停止对电动机的驱动，上述的第一规定的时间设定比上述第三规定的时间短。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，对上述以sinθ调制的信号和以cosθ调制的信号的看作振幅值取样，离散系统处理上述分相器的故障判定。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，对看作上述励磁信号的振幅值取样后，离散系统处理上述分相器的故障判定。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，当判定为故障时，停止励磁信号。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，使上述电动机的输出转矩作用于车辆的转向系统而构成。本专利技术所涉及的电动机控制装置，有以下特征设m、n都是自然数，在根据通过2n极分相器检测的转子的旋转角θ来驱动2m极电动机的电动机控制装置中，上述的分相器的励磁信号以与上述电动机的定子旋转角θ相对应的sinθ和cosθ进行调制，将上述分相器的以sinθ调制的信号平方和以cosθ信号平方之相加值与规定的故障判定阈值相比较，来判定上述分相器的故障，同时上述加法值为正常值看作是a2，则故障规定阈值为{a×cos((π/2)/(m/n))}2以上，确实能够检测出分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于当设上述励磁信号的振幅为b、上述分相器的变比为k时，看作上述正常值的a2为(k×b)2，因此能够与励磁振幅的变动无关，确实检测出分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，若持续在第一规定时间内上述的加法值小于上述规定阈值，则判定为故障，并停止对上述电动机的驱动，若持续在第二规定时间内上述的加法值大于上述规定阈值，判定为正常，并驱动上述电动机，能够使电动机的输出转矩方向与指示值的方向相反的时间最短，防止由于噪声引起的错误判定，确实检测出分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于若持续在第三规定时间内上述的加法值小于上述规定的阈值，则到再启动之前维持停止对电动机的驱动，上述的第二规定的时间设定比上述第三规定的时间短，因此能够使电动机的输出转矩方向与指示值的方向相反的时间最短，防止由于噪声引起的错误判定，确实检测出分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于对上述以sinθ调制的信号和以cosθ调制的信号的振幅值取样后，并利用离散系统处理上述分相器的故障判定，因此能够利用微机判定分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于对看作上述励磁信号的振幅值取样后，离散系统处理上述分相器的故障判定，因此能够利用微机判定分相器的故障。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于判定为故障时，停止励磁信号，因此能够防止故障时烧坏励磁电路。另外，本专利技术所涉及的电动机控制装置，由于上述电动机输出转矩作用于车辆的转向系统，因此能够构筑更安全的转向控制装置。附图说明(图1)表示本专利技术实施例的构成图。(图2)表示与本专利技术的实施形态1有关的电动动力操纵装置用的电动机控制装置的控制模块。(图3)是与本专利技术的实施形态有关的分相器的信号波形例。(图4)是与本专利技术的实施形态有关的电角度和分相器角度的关系图。(图5)是与本专利技术的实施形态1有关的故障判定区域的表示图。(图6)是表示与本专利技术的实施形态2有关的电动动力操纵装置用的电动机控制装置的控制方框图。(图7)表示以前的分相器故障判定的方框图。(标号说明) 1 操纵盘2 操纵轴3 转矩传感器4 减速齿轮5 永磁体同步电动机6 车速传感器7 电池8 点火开关钥匙9 分相器100 控制器100a q轴目标电流运算单元100b d轴目标电流设定单元100c 位置运算单元100d dq变换单元100e 电流控制单元100f dq逆变换单元100g 励磁信号产生单元100h、i 故障判定单元101 驱动单元102a、b电流传感器51a、b平方电路52a、b整流电路52加法电路54恒压电路55加法电路具体实施方式实施状态1关于本专利技术的第一实施例，下面参照附图进行说明。图1是关于本专利技术的实施例的电动动力操纵装置构成图。产生操纵辅助转矩的永磁同步电动机(以下称为PM电动机)5通过减速齿轮4与操纵轴2的一端相连，操纵轴2的另一端同操纵盘1相连。而且，操纵轴2与检测操纵盘1的操纵转矩的转矩传感器3相连。控制器100根据转矩传感器3的转矩检测值和车速传感器6的车速检测值来决定操纵辅助转矩，根据分相器9检测出的转子位置来驱动PM电动机5，通过这样来辅助驱动操纵盘的操纵。图2表示的是与第一实施例有关的电动动力操纵装置的功能。本实施例以8极电动机(m＝4)和4极分相器(n＝2)的组合为例进行说明。图中的100是进行操纵辅助控制的微机，微机100内的软件构成用功能模块表示。在图2中，微机100包括q轴目标电流运算单元分100a，d轴目标电流设定单元100b，位置运算单元100c，dq变换单元100d，电流控制单元100e，dq逆变换单元100f，励磁信号产生单元100g，故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其特征在于，包含设ｍ、ｎ都是自然数，在根据通过２ｎ极的分相器检测的转子的旋转角θ来驱动２ｍ极电动机的电动机控制装置中，上述电动机的分相器的励磁信号以与上述的转子旋转角θ相对应的ｓｉｎθ和ｃｏｓθ进行调制，将上述分 相器的以ｓｉｎθ调制的信号平方与以ｃｏｓθ信号平方之相加值与规定的故障判定阈值相比较，来判定上述分相器的故障，同时在设上述加法值看作为正常值是ａ↑［２］时，设故障规定阈值大于等于｛ａ×ｃｏｓ（π／２）／（ｍ／ｎ））｝↑［２］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松下正树，喜福隆之，土居英树，大前胜彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]