CN104508973A - 电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法 - Google Patents

电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104508973A
CN104508973A CN201480001524.0A CN201480001524A CN104508973A CN 104508973 A CN104508973 A CN 104508973A CN 201480001524 A CN201480001524 A CN 201480001524A CN 104508973 A CN104508973 A CN 104508973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
neutral point
electro
motor
circuit
drive circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480001524.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大山俊章
小关知延
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Publication of CN104508973A publication Critical patent/CN104508973A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/12Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0487Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1227Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the output circuit, e.g. short circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/01Motors with neutral point connected to the power supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

电动马达的控制装置具有:对星型接线了多个相线圈的电动马达进行驱动的驱动电路;连接到星型接线的中性点的中性点驱动电路;对连接中性点和中性点驱动电路的电路进行切断的半导体继电器;以及微机。并且,微机在能够通过驱动电路正常地驱动电动马达时,通过半导体继电器切断电路。

Description

电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法
技术领域
本发明涉及电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法。
背景技术
星型接线了多个相线圈的电动马达的控制装置如特开2007-99066号公报(专利文献1)中记载的那样,在驱动各相线圈的驱动系统中产生了异常的情况下,通过连接到星型接线的中性点的中性点驱动电路,使用没有产生异常的驱动系统来驱动电动马达。此外,在该控制装置中,在中性点驱动电路中产生了异常的情况下,释放(打开)被配设在连接中性点和中性点驱动电路的电路上的继电器的触点,使得电动马达的驱动中不出现故障。另外,通过例如对被供应给中性点驱动电路的开关元件的PWM(脉冲宽度调制,Pulse Width Modulation)信号和中性点的电压进行比较来诊断有无中性点驱动电路的异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2007-99066号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在该电动马达的控制装置中,在驱动各相线圈的驱动系统中产生了异常的情况下,由于因该异常引起的电流经由中性点流过中性点驱动电路,所以存在即使中性点驱动电路正常也被误诊断为异常的顾虑。若被误诊断为中性点驱动电路是异常的,则由于被配设在连接中性点和中性点驱动电路的电路上的继电器的触点被释放,所以导致不能通过中性点驱动电路来继续驱动电动马达。
因此,本发明的目的在于,提供提高了中性点驱动电路的异常诊断精度的电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法。
用于解决课题的手段
电动马达的控制装置具有:对星型接线了多个相线圈的电动马达进行驱动的驱动电路;连接到星型接线的中性点的中性点驱动电路;对连接中性点和中性点驱动电路的电路进行切断的半导体继电器;以及微机。并且,微机在能够通过驱动电路正常地驱动电动马达时,通过半导体继电器切断电路。
发明效果
根据本发明,即使在电动马达的各相线圈的驱动系统中产生了异常,由于因该异常引起的电流不流过中性点驱动电路,所以能够使中性点驱动电路的异常诊断精度提高。
附图说明
图1是表示电动助力转向(steering)装置的一例的概略图。
图2是表示辅助用马达的控制装置的第一实施方式的概要图。
图3是切断继电器的第一变形例的说明图。
图4是切断继电器的第二变形例的说明图。
图5是表示辅助用马达的控制装置的第二实施方式的概要图。
图6是表示辅助用马达的控制装置的第三实施方式的概要图。
图7是表示辅助用马达的控制装置的第四实施方式的概要图。
图8是表示辅助用马达的控制装置的第五实施方式的概要图。
图9是检测中性点驱动线的接地的其他方法的说明图。
具体实施方式
以下,参照所添付的附图,详述用于实施本发明的实施方式。
图1表示被搭载在车辆上的电动助力转向装置的一例。
电动助力转向装置100具有方向盘110、操舵转矩传感器120、辅助用马达130、控制辅助用马达130的控制装置140。在连接到方向盘110的内含转向轴150的转向柱(column)160中,分别内置了操舵转矩传感器120以及减速机170。另外,列举辅助用马达130作为电动马达的一例,其中,该电动马达作为控制装置140的控制对象。
若车辆的驾驶员操作方向盘110,则操舵转矩传感器120检测作用于转向轴150的操舵转矩,将该操舵转矩信号S1输出至控制装置140。控制装置140基于从操舵转矩传感器120输出的操舵转矩信号S1以及车速信号S2等,决定辅助操舵力的辅助力,以相应于该辅助力的操作量来驱动辅助用马达130。若辅助用马达130被驱动,则被安装在转向轴150的前端部的小齿轮(pinion gear)180旋转,与小齿轮180啮合的齿条轴190向车宽方向移动。因此,驾驶员的方向盘110的操作力被辅助用马达130辅助且被传递给操舵轮200,车辆的朝向改变。
图2表示电动助力转向装置100中的控制装置140的第一实施方式。另外,以下说明的控制装置140中,作为辅助用马达130,例如以星型接线了U相、V相以及W相的各相线圈的三相的电动马达为控制对象,但也能够以其他相数的电动马达为控制对象。
控制装置140具有:驱动辅助用马达130的变换器电路1;控制变换器电路1以及后述的中性点驱动电路50的前置驱动器电路2;相继电器3U、3V以及3W;一对电源继电器4;电源IC(集成电路,Integrated Circuit)5;微机6;控制电源继电器4的一对驱动器7;分别控制相继电器3U、3V以及3W的驱动器8U、8V以及8W;升压电路9;以及电流检测器(电流检测电阻)10。在此,微机6执行例如闪速ROM(只读存储器,Read Only Memory)等的非易失性存储器中存储的控制程序,从而驱动辅助用马达130。另外,列举变换器电路1以及前置驱动器电路2的一部分作为驱动电路的一例。
电源IC5将例如从电池等的电源供应的电源电压平滑化,向微机6供应工作电压。升压电路9将例如从电池等的电源供应的电源电压升压为规定电压。驱动器7根据从微机6输出的控制信号,将从升压电路9供应的电压电平的控制信号输出至电源继电器4,将电源继电器4控制为接通(端子短路)或断开(端子释放)。电源继电器4是对连接到电池等的电源的+端子(正端子)的电源线30进行开闭(开通或切断)的半导体继电器,且例如由N沟道型的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管,Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)构成。具体而言,关于电源继电器4,漏极以及源极串联连接到电源线30,栅极连接到驱动器7的输出端子。另外,作为半导体继电器,不限于N沟道型的MOSFET,还能够应用P沟道型的MOSFET、NPN晶体管、PNP晶体管等的半导体开关元件(以下同样)。
变换器电路1包含N沟道型的MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH以及1WL,作为经由驱动线31U、31V以及31W单独驱动辅助用马达130的U相、V相以及W相的各相线圈的三组半导体元件。关于MOSFET1UH以及1UL,漏极以及源极串联连接到电源线30和地GND之间,驱动线31U的一端连接到公共连接点。关于MOSFET1VH以及1VL,漏极以及源极串联连接到电源线30和地GND之间,驱动线31V的一端连接到公共连接点。关于MOSFET1WH以及1WL,漏极以及源极串联连接到电源线30和地GND之间,驱动线31W的一端连接到公共连接点。
此外,在MOSFET1UL、1VL以及1WL的源极与地GND之间,为了诊断辅助用马达130中的U相、V相以及W相的各相线圈的驱动系统的异常而配设了用于检测辅助用马达130的驱动电流的电流检测器10。由电流检测器10检测到的电流值例如通过未图示的放大器等放大,并输出至微机6。
前置驱动器电路2包含:分别控制变换器电路1中的上游侧驱动元件即MOSFET1UH、1VH以及1WH的H侧驱动器2UH、2VH以及2WH;分别控制下游侧驱动元件即MOSFET1UL、1VL以及1WL的L侧驱动器2UL、2VL以及2WL。H侧驱动器2UH、2VH、2WH、以及L侧驱动器2UL、2VL、2WL根据从微机6输出的PWM信号等的控制信号,将从升压电路9供应的电压电平的控制信号输出至MOSFET1UH、1VH、1WH、1UL、1VL以及1WL并进行控制。关于H侧驱动器2UH、2VH以及2WH,其输出端子分别连接到MOSFET1UH、1VH以及1WH的栅极,将MOSFET1UH、1VH以及1WH选择性地控制为接通或断开。此外,关于L侧驱动器2UL、2VL以及2WL,其输出端子分别连接到MOSFET1UL、1VL以及1WL的栅极,将MOSFET1UL、1VL以及1WL选择性地控制为接通或断开。
关于相继电器3U、3V以及3W,漏极以及源极串联连接到变换器电路1和辅助用马达130之间、具体而言连接到驱动线31U、31V以及31W。相继电器3U、3V以及3W使用例如N沟道型的MOSFET作为半导体继电器,在异常产生时成为断开而切断变换器电路1和辅助用马达130之间的通电。相继电器3U、3V以及3W的栅极分别连接到驱动器8U、8V以及8W的输出端子。驱动器8U、8V以及8W根据从微机6输出的控制信号,将从升压电路9供应的电压电平的控制信号输出至相继电器3U、3V以及3W,从而将相继电器3U、3V以及3W控制为接通或断开,对驱动线31U、31V以及31W进行开闭。
此外,星型接线了辅助用马达130的U相、V相以及W相的各相线圈的中性点132经由中性点驱动线32(电路)连接到使中性点132的电位变化的中性点驱动电路50。中性点驱动电路50包含N沟道型的MOSFET50H以及50L作为使中性点132的电位变化而驱动辅助用马达130的半导体元件。关于MOSFET50H以及50L,漏极以及源极串联连接到电源线30和地GND之间,中性点驱动线32的一端连接到公共连接点。
前置驱动器电路2还包含:控制中性点驱动电路50中的上游侧驱动元件即MOSFET50H的H侧驱动器2H;控制下游侧驱动元件即MOSFET50L的L侧驱动器2L。在辅助用马达130的U相、V相以及W相的各相线圈的驱动系统的任一个中产生了异常时,根据从微机6输出的PWM信号等的控制信号来控制H侧驱动器2H以及L侧驱动器2L,使得以没有产生异常的二相进行驱动。具体而言,H侧驱动器2H以及L侧驱动器2L根据从微机6输出的控制信号,将从升压电路9供应的电压电平的控制信号输出至MOSFET50H以及50L,将MOSFET50H以及50L控制为接通或断开。关于H侧驱动器2H,其输出端子连接到中性点驱动电路50的MOSFET50H的栅极,将MOSFET50H选择性地控制为接通或断开。关于L侧驱动器2L,其输出端子连接到中性点驱动电路50的MOSFET50L的栅极,将MOSFET50L选择性地控制为接通或断开。
例如由作为能够高速动作的半导体继电器的一对N沟道型的MOSFET构成的、对中性点驱动线32进行开闭的切断继电器51串联连接到中性点驱动线32。一对MOSFET以漏极以及源极的朝向不同的方式,连接到中性点驱动线32。切断继电器51的栅极连接到控制切断继电器51的驱动器52的输出端子。驱动器52根据从微机6输出的控制信号,将从升压电路9供应的电压电平的控制信号输出至切断继电器51,将切断继电器51控制为接通或断开。
关于切断继电器51,如图3所示,源极连接到中性点驱动电路50且漏极连接到中性点32,也可以是一个N沟道型的MOSFET,也可以如图4所示,配设为与图3所示的MOSFET的漏极和源极的朝向相反(以下同样)。
在此,说明该控制装置140的作用。
若点火开关(ignition switch)成为接通,则平滑化后的工作电压从电源IC5被供应给微机6,且电源电压被供应给升压电路9。微机6接受工作电压的供应而启动,执行用于驱动辅助用马达130的控制程序。此外,通过升压电路9而升压为规定电压的电源电压分别被供应给前置驱动器电路2的H侧驱动器2UH、2VH、2WH、2H、以及L侧驱动器2UL、2VL、2WL、2L、驱动器7、8U、8V、8W、52。
微机6向驱动器7输出控制信号,将电源继电器4控制为接通。若电源继电器4成为接通,则电源电压从电源被供应给变换器电路1的MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH以及1WL、中性点驱动电路50的MOSFET50H以及50L。此外,微机6向驱动器8U、8V以及8W输出控制信号,将相继电器3U、3V以及3W控制为接通。若相继电器3U、3V以及3W成为接通,则连接变换器电路1和辅助用马达130的驱动线31U、31V以及31W开通,能够使辅助用马达130驱动。
并且,微机6在使辅助用马达130驱动时,将与操舵转矩信号S1以及车速信号S2等相应的控制信号输出至前置驱动器电路2。前置驱动器电路2的H侧驱动器2UH、2VH、2WH、以及L侧驱动器2UL、2VL、2WL根据从微机6输出的控制信号,向变换器电路1的MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH以及1WL的栅极输出控制信号,将它们选择性地控制为接通或断开。此时,微机6基于操舵转矩信号S1以及车速信号S2等,动态地变更作为控制信号的一例的PWM信号的占空比(duty),控制辅助用马达130的旋转速度。因此,驾驶员的方向盘110的操作力被辅助用马达130辅助且被传递给操舵轮200,车辆的朝向改变。
此外,微机6基于电流检测器10的电流值,诊断在辅助用马达130中的U相、V相以及W相的各相线圈的驱动系统、具体而言在变换器电路1的MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH、1WL、以及辅助用马达130的各相线圈中是否产生了异常。在此,诊断例如MOSFET的开路(open)或短路(short)、相线圈的接地或断线等作为相线圈的驱动系统的异常。并且,微机6在诊断为在各相线圈的驱动系统中没有产生异常的情况下,对驱动器52输出控制信号,以使通过切断继电器51而中性点驱动线32被切断。另一方面,微机6在诊断为在各相线圈的驱动系统中产生了异常的情况下,向前置驱动器电路2输出控制信号,使得通过没有产生异常的二相的驱动系统而继续辅助用马达130的工作,并且对驱动器52输出控制信号,使得通过切断继电器51而中性点驱动线32被开通。
从而,在辅助用马达130中的各相线圈的驱动系统中没有产生异常的情况下,位于辅助用马达130的中性点132和中性点驱动电路50之间的中性点驱动线32被切断。因此,即使在各相线圈的驱动系统中产生了异常的紧后,因该异常引起的设想外的电流也不会流过中性点驱动电路50,且能够使例如根据驱动中性点驱动电路50的MOSFET50H以及50L的电流值来诊断该异常的异常诊断精度提高。
图5表示电动助力转向装置100中的控制装置140的第二实施方式。另外,在控制装置140的第二实施方式中,设为仅说明与之前的第一实施方式不同的结构(以下同样)。
在第二实施方式所涉及的控制装置140中,关于对驱动线31U、31V以及32W进行开闭的相继电器3U、3V以及3W,漏极以及源极串联连接到辅助用马达130的各相线圈和中性点132之间。即,相继电器3U、3V以及3W被装入辅助用马达130。这样,也能够通过相继电器3U、3V以及3W切断驱动线31U、31V以及31W。另外,相继电器3U、3V以及3W被配设在变换器电路1和辅助用马达130的中性点132之间即可。
由于第二实施方式所涉及的控制装置140的其他作用以及效果与之前的第一实施方式的作用以及效果相同,所以设为省略其说明。若需要,可以参照第一实施方式的说明(以下同样)。
图6表示电动助力转向装置100中的控制装置140的第三实施方式。
第三实施方式所涉及的控制装置140应对在辅助用马达130的中性点132的驱动系统、具体而言应对在中性点驱动电路50的MOSFET50H、50L、以及切断继电器51中产生了异常的情况。因此,在中性点驱动电路50的MOSFET50L的源极和地GND之间,配设检测流过中性点驱动电路50的MOSFET50H以及50L的电流的电流检测器53。并且,由电流检测器53检测到的电流值例如通过未图示的放大器等放大,并输出至微机6。
微机6在通过切断继电器51而中性点驱动线32被切断时,例如向前置驱动器电路2的H侧驱动器2H以及L侧驱动器2L输出异常诊断用的控制信号。并且,微机6经由电流检测器53的电流值和异常诊断用的控制信号的整合性,诊断在中性点132的驱动系统中是否产生了异常。在微机6执行异常诊断时,由于中性点驱动线32被切断,所以即使微机6向前置驱动器2输出异常诊断用的控制信号,也不会对辅助用马达130的驱动产生影响。
并且,微机6在诊断为在中性点132的驱动系统中产生了异常时,向驱动器52输出控制信号,以使通过切断继电器51而中性点驱动线32被切断。另外,也可以在中性点132的驱动系统中产生了异常的情况下,微机6中止对前置驱动器电路2的H侧驱动器2H以及L侧驱动器2L的控制信号的输出,中止中性点驱动电路50的控制。由此,能够抑制功耗。
这样,在中性点132的驱动系统中产生了异常的情况下,由于中性点132的驱动系统被分开,所以能够使得例如不会对中性点132施加不适当的电压,且不在辅助用马达130的驱动中产生故障。
图7表示电动助力转向装置100中的控制装置140的第四实施方式。
第四实施方式所涉及的控制装置140应对辅助用马达130的中性点驱动线32的异常、具体而言应对在位于中性点驱动电路50和切断继电器51之间的中性点驱动线32上产生了接地的情况。因此,在位于中性点驱动电路50和切断继电器51之间的中性点驱动线32上配设检测流过中性点驱动线32的电流的电流检测器54。并且,由电流检测器54检测到的电流值例如通过未图示的放大器等放大,并输出至微机6。
微机6在通过切断继电器51而中性点驱动线32被切断时,例如向前置驱动器电路2的H侧驱动器2H输出异常诊断用的控制信号,对中性点驱动线32施加电源电压。此时,由于中性点驱动线32被切断,所以即使微机6向前置驱动器2输出异常诊断用的控制信号,也不会对辅助用马达130的驱动产生影响。
并且,微机6基于电流检测器54的电流值,诊断在中性点驱动线32上是否产生了接地。即,由于通过切断继电器51而中性点驱动线32被切断,所以若在位于中性点驱动电路50和切断继电器51之间的中性点驱动线32上产生了接地,则在该处流过电流。因此,微机6利用这样的现象,诊断在中性点驱动线32上是否产生了接地。
微机6在诊断为在中性点驱动线32上产生了接地时,向驱动器52输出控制信号,使得通过切断继电器51而中性点驱动线32被开通,并且向前置驱动器电路2的L侧驱动器2L输出控制信号,使得将中性点驱动电路50的MOSFET50L控制为接通。
这样,在中性点驱动线32上产生了接地的情况下,由于中性点驱动电路50的输出成为低电压(地电压),所以抑制在中性点驱动电路50和接地处之间流过过大的电流。在该状态下,只能从变换器电路1向辅助用马达130流过电流,但若使驱动辅助用马达130的各相线圈的PWM信号的占空比变化而控制对各相线圈的电流,则能够在辅助用马达130的各相线圈中产生任意方向的磁场矢量。从而,能够抑制对辅助用马达130的驱动产生影响的情况。
图8表示电动助力转向装置100中的控制装置140的第五实施方式。第五实施方式所涉及的控制装置140为了控制不同的两个辅助用马达130而具有第一控制系统142和第二控制系统144。
控制装置140的第一控制系统142与之前的第四实施方式相同,具有变换器电路1、前置驱动器电路2、相继电器3U、3V、3W、电源继电器4、电源IC5、微机6、驱动器7、驱动器8U、8V、8W、升压电路9、电流检测器10、中性点驱动电路50、切断继电器51、驱动器52、以及电流检测器54。
另一方面,控制装置140的第二控制系统144具有变换器电路1、控制变换器电路1的前置驱动器电路2、相继电器3U、3V、3W、微机6、驱动器8U、8V、8W、升压电路9、电流检测器10、切断继电器51、以及驱动器52。在第二控制系统144中,关于电源继电器4、电源IC5以及驱动器7,利用第一控制系统142的部件。此外,第一控制系统142的微机6和第二控制系统144的微机6以能够相互通信的方式经由例如CAN(控制器区域网络,Controller Area Network)等的车载网络而连接。
此外,第二控制系统144的切断继电器51的漏极连接到位于第一控制系统142的中性点驱动电路50和切断继电器51之间的中性点驱动线32。从而,第一控制系统142的中性点驱动电路50连接到第一控制系统142的辅助用马达130的中性点132,且连接到第二控制系统144的辅助用马达130的中性点132。因此,在第一控制系统142以及第二控制系统144中,具有公共的中性点驱动电路50。
另外,在第一控制系统142以及第二控制系统144中,辅助用马达130、变换器电路1、前置驱动器电路2以及切断继电器51被二重化,且中性点驱动电路50分别连接到各切断继电器51即可。此外,控制装置140不限于第一控制系统142以及第二控制系统144被二重化的结构,也可以是三个以上的控制系统被多重化的结构。进而,作为控制装置140的控制对象的多个电动马达不限于电动助力转向装置100的辅助用马达130,也可以是不同的系统的电动马达、例如刹车系统的电动马达、板带装置用的电动马达、电动驻车刹车(parking brake)系统的电动马达等。
这样,由于仅在辅助用马达130的各相线圈的驱动系统中产生了异常时被利用的中性点驱动电路50被公共化,所以能够实现第二控制系统144的小型化、成本下降等。
在此,在图7以及图8所示的第四实施方式以及第五实施方式中,为了诊断在中性点驱动线32上是否产生了接地,也可以代替电流检测器54而如图9所示那样使用上拉(pull up)电阻55以及两个下拉(pull down)电阻56。具体而言,在电源线30和位于中性点驱动电路50以及切断继电器51之间的中性点驱动线32之间,配设上拉电阻55。此外,地GND经由两个下拉电阻56连接到中性点驱动线32中的上拉电阻55的连接点。并且,微机6以将中性点驱动电路50的MOSFET50H以及50L控制为断开的状态,根据两个下拉电阻56的公共连接点的电位,诊断在中性点驱动线32上是否产生了接地。
以上说明的电动马达的控制装置140不限于电动助力转向装置100,还能够应用于使用星型接线了多个相线圈的多相电动马达的例如电动油泵等。此外,还能够适当替换或适当组合第一~第五实施方式的技术的特征作为电动马达的控制装置140。进而,作为地GND,还能够设为-电位(负电位)。
标号说明
1 变换器电路
2 前置驱动器电路
6 微机
10 电流检测器
32 中性点驱动线(电路)
50 中性点驱动电路
51 切断继电器(半导体继电器)
53 电流检测器
54 电流检测器
55 上拉电阻
56 下拉电阻
130 辅助用马达(电动马达)
132 中性点

Claims (15)

1.一种电动马达的控制装置,其特征在于,具有:
驱动电路,对星型接线了多个相线圈的电动马达进行驱动;
中性点驱动电路,连接到所述星型接线的中性点;
半导体继电器,对连接所述中性点和所述中性点驱动电路的电路进行切断;以及
微机,在能够通过所述驱动电路正常地驱动所述电动马达时,通过所述半导体继电器切断所述电路。
2.如权利要求1所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,在通过所述半导体继电器切断所述电路时,诊断所述中性点驱动电路或所述电路的异常。
3.如权利要求2所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,在诊断为在所述中性点驱动电路中产生了异常时,通过所述半导体继电器切断所述电路。
4.如权利要求2所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,在诊断为在所述电路中产生了异常时,中止由所述半导体继电器进行的所述电路的切断,且将所述中性点驱动电路的输出切换为低电压。
5.如权利要求1所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述电动马达、所述驱动电路以及所述半导体继电器被多重化,且所述中性点驱动电路分别连接到各半导体继电器。
6.如权利要求1所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,基于所述电动马达的驱动电流,诊断是否能够正常地驱动所述电动马达。
7.如权利要求2所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,基于流过所述中性点驱动电路的电流的值,诊断在所述中性点驱动电路中是否产生了异常。
8.如权利要求2所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,基于流过所述电路的电流的值,诊断在所述电路中是否产生了异常。
9.如权利要求1所述的电动马达的控制装置,其特征在于,
所述微机构成为,在不能通过所述驱动电路正常地驱动所述电动马达时,通过所述驱动电路的一部分以及所述中性点驱动电路来驱动所述电动马达。
10.一种电动马达的控制方法,用于星型接线了多个相线圈的电动马达,其特征在于,
微机在能够通过驱动电路正常地驱动所述电动马达时,将位于所述星型接线的中性点和连接到该中性点的中性点驱动电路之间的电路通过被配设在该电路上的半导体继电器进行切断。
11.如权利要求10所述的电动马达的控制方法,其特征在于,
所述微机在通过所述半导体继电器切断所述电路时,诊断所述中性点驱动电路或所述电路的异常。
12.如权利要求11所述的电动马达的控制方法,其特征在于,
所述微机在诊断为在所述中性点驱动电路中产生了异常时,通过所述半导体继电器切断所述电路。
13.如权利要求11所述的电动马达的控制方法,其特征在于,
所述微机在诊断为在所述电路中产生了异常时,中止由所述半导体继电器进行的所述电路的切断,且将所述中性点驱动电路的输出切换为低电压。
14.如权利要求10所述的电动马达的控制方法,其特征在于,
所述微机基于所述电动马达的驱动电流,诊断是否能够正常地驱动所述电动马达。
15.如权利要求10所述的电动马达的控制方法,其特征在于,
所述微机在不能通过所述驱动电路正常地驱动所述电动马达时,通过所述驱动电路的一部分以及所述中性点驱动电路来驱动所述电动马达。
CN201480001524.0A 2013-08-05 2014-07-10 电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法 Pending CN104508973A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-162812 2013-08-05
JP2013162812A JP6182385B2 (ja) 2013-08-05 2013-08-05 電動モータの制御装置
PCT/JP2014/068481 WO2015019790A1 (ja) 2013-08-05 2014-07-10 電動モータの制御装置及び電動モータの制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104508973A true CN104508973A (zh) 2015-04-08

Family

ID=52461129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480001524.0A Pending CN104508973A (zh) 2013-08-05 2014-07-10 电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160028336A1 (zh)
JP (1) JP6182385B2 (zh)
KR (1) KR20150027095A (zh)
CN (1) CN104508973A (zh)
DE (1) DE112014003602T5 (zh)
WO (1) WO2015019790A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106043412A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 株式会社电装 控制装置和电动助力转向设备
CN110168867A (zh) * 2017-02-08 2019-08-23 日立汽车系统株式会社 无刷电机
CN111114627A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 奥迪股份公司 用于运行机动车的转向系统的方法以及相应的转向系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10259491B2 (en) * 2014-06-13 2019-04-16 Nsk Ltd. Motor control apparatus and electric power steering apparatus provided the same
WO2016038683A1 (ja) * 2014-09-09 2016-03-17 三菱電機株式会社 多相交流モータ駆動用インバータ装置
EP3454468B1 (en) * 2016-06-07 2020-01-08 NSK Ltd. Motor control device, electric power steering device equipped with same and vehicle
US10322748B2 (en) * 2016-09-23 2019-06-18 Jtekt Corporation Motor controller and steering device
JP2020096395A (ja) * 2017-03-29 2020-06-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機制御装置
JP2019103265A (ja) * 2017-12-04 2019-06-24 アイシン精機株式会社 モータ制御装置
JP6994968B2 (ja) * 2018-02-03 2022-01-14 株式会社ミツバ Srモータ制御システム
JP6845818B2 (ja) * 2018-02-09 2021-03-24 株式会社Soken 回転電機の駆動装置
US11128241B2 (en) * 2019-04-04 2021-09-21 Mando Corporation Motor control system and method for selectively shorting motor windings
JP7274135B2 (ja) * 2019-07-18 2023-05-16 学校法人法政大学 回転機システム
KR20210014327A (ko) * 2019-07-30 2021-02-09 현대모비스 주식회사 전동식 조향장치에서의 상차단 스위치의 구동장치
CN110347143B (zh) * 2019-08-07 2020-10-16 中国核动力研究设计院 核安全级优选模块现场驱动输出回路诊断系统及方法
JP7294102B2 (ja) * 2019-12-11 2023-06-20 株式会社デンソー モータシステム
US11539322B1 (en) * 2021-06-15 2022-12-27 Hamilton Sundstrand Corporation Fault tolerant motor including redundant wye winding and dual-state neutral leads

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090096394A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Denso Corporation Rotary electric system with star-connected multiphase stator windings
US20110050136A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Denso Corporation Driving apparatus for a vehicle-mounted electric motor
CN102030030A (zh) * 2009-09-24 2011-04-27 株式会社捷太格特 电动动力转向装置
JP4710528B2 (ja) * 2005-10-04 2011-06-29 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
CN102150359A (zh) * 2008-09-17 2011-08-10 株式会社捷太格特 电动机控制装置及电动动力转向装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0928061A4 (en) * 1997-04-22 2004-05-12 Nippon Electric Co NEUTRAL POINT INVERTER
EP1522132B1 (en) * 2002-07-12 2011-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and system for detecting the disconnection of an auxiliary power supply from a poly-phase motor
JP2005160190A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4441920B2 (ja) * 2007-11-22 2010-03-31 株式会社デンソー 電源装置
JP5412974B2 (ja) * 2009-03-13 2014-02-12 株式会社デンソー 三相交流同期電動機の駆動装置
JP5379573B2 (ja) * 2009-06-22 2013-12-25 株式会社豊田中央研究所 モータ駆動システム
DE102011054620A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Still Gmbh Flurförderzeug mit notbetriebsfähigem elektrischen Antrieb

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4710528B2 (ja) * 2005-10-04 2011-06-29 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
US20090096394A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Denso Corporation Rotary electric system with star-connected multiphase stator windings
CN102150359A (zh) * 2008-09-17 2011-08-10 株式会社捷太格特 电动机控制装置及电动动力转向装置
US20110050136A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Denso Corporation Driving apparatus for a vehicle-mounted electric motor
CN102030030A (zh) * 2009-09-24 2011-04-27 株式会社捷太格特 电动动力转向装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106043412A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 株式会社电装 控制装置和电动助力转向设备
CN106043412B (zh) * 2015-04-10 2019-08-16 株式会社电装 控制装置和电动助力转向设备
CN110168867A (zh) * 2017-02-08 2019-08-23 日立汽车系统株式会社 无刷电机
CN110168867B (zh) * 2017-02-08 2021-04-23 日立汽车系统株式会社 无刷电机
CN111114627A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 奥迪股份公司 用于运行机动车的转向系统的方法以及相应的转向系统
CN111114627B (zh) * 2018-10-30 2022-05-17 奥迪股份公司 用于运行机动车的转向系统的方法以及相应的转向系统
US11352051B2 (en) 2018-10-30 2022-06-07 Audi Ag Method for operating a steering system for a motor vehicle as well as a corresponding steering system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015033272A (ja) 2015-02-16
DE112014003602T5 (de) 2016-05-25
KR20150027095A (ko) 2015-03-11
WO2015019790A1 (ja) 2015-02-12
JP6182385B2 (ja) 2017-08-16
US20160028336A1 (en) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104508973A (zh) 电动马达的控制装置以及电动马达的控制方法
CN109104896B (zh) 电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置
JP6505257B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US8941337B2 (en) Motor driving device and electric power steering apparatus including motor driving device
US10862418B2 (en) Power conversion device, motor drive unit, and electric power steering device
CN104890721B (zh) 控制单元以及具有该控制单元的电动转向设备
CN110268622B (zh) 电机系统
JP5158528B2 (ja) 電力変換装置
JP2003089360A (ja) 電動パワーステアリング装置
CN104052372B (zh) 电机驱动装置
CN111034024B (zh) 电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
US11183963B2 (en) Abnormality detection device
WO2017175466A1 (ja) モータ駆動装置、モータ駆動装置の診断方法、及びこのモータ駆動装置を用いた電動パワーステアリング装置
US20200247464A1 (en) Power conversion device, motor module, and electric power steering device
KR102077409B1 (ko) 모터 구동 장치
JP2014221600A (ja) 電動パワーステアリング装置
CN104052340B (zh) 电动机的驱动控制装置
CN110168920A (zh) 马达驱动装置和电动助力转向装置
CN110392977B (zh) 电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置
CN110870197A (zh) 电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
JP6439632B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6439631B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
CN216146261U (zh) 电力转换装置、马达驱动单元以及电动助力转向装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150408

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication