CN105897115B

CN105897115B - 控制器

Info

Publication number: CN105897115B
Application number: CN201610086107.1A
Authority: CN
Inventors: 仓光修司
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2036-02-15
Also published as: US20160241182A1; JP6554811B2; CN105897115A; US9692343B2; JP2016152682A; DE102016202405A1

Abstract

一种控制器(51)，通过使用指令计算器(55)、温度计算器(81，82)、分配器(60)和电流控制部(70)来对具有多个绕组线组(21，22)的旋转电机(20)进行控制。指令计算机(55)计算关于对旋转电机的驱动的辅助指令值(AT)。旋转电机(20)具有系统(101，102)，其均具有绕组线组(21，22)和逆变器(31，32)的组合。分配器(60)根据系统温度(T1，T2)来在绕组线组(21，22)之中分配辅助指令值(AT)，以计算针对相应的绕组线组(21，22)的扭矩指令值(trq1*，trq2*)。以这样的方式，防止了旋转电机(20)和逆变器(31，32)的过热。

Description

控制器

技术领域

本公开内容总体上涉及用于对旋转电机进行驱动的控制器。

背景技术

传统上，将电动机作为其驱动动力的源的电动助力转向设备是公知的。例如，如在专利文献JP 2013-153619 A(专利文献1)中所公开的那样，电动助力转向设备具有用于给第一绕组线施加电压的第一逆变器以及用于给第二绕组线施加电压的第二逆变器，并且基于电流的偏差(即，供应给第一绕组线的电流与供应给第二绕组线的电流之间的差)来控制施加至所述第二绕组线的电压。

在这样的情况下，当存在两个或更多个绕组线和/或逆变器的系统时，发热状态会因系统而异，造成系统过热。然而，在专利文献1中没有进行对关于复数个系统之中的发热的不均匀的考虑。

发明内容

本公开内容的目的是提供一种旋转电机的用于防止过热的控制器。

在本公开内容的一个方面中，用于对具有多个绕组线组的旋转电机进行控制的控制器包括指令计算器、温度计算器、分配器和电流控制部。

指令计算器计算关于对旋转电机的驱动的指令值。

系统具有与系统对应的绕组线组和逆变器的组合。温度计算器计算针对系统中的每个系统的系统温度。

分配器通过根据系统温度对由指令计算器计算的指令值进行分配来计算针对绕组线组中的每个绕组线组的分配的指令值。

电流控制部基于分配的指令值来对流入绕组线组中的每个绕组线组的电流进行控制。

根据本实施例，根据系统温度来对指令值进行分配以计算针对绕组线系统中的每个绕组线系统的分配的指令值，从而防止或减小旋转电机和逆变器的过热。

附图说明

根据以下参照附图进行的详细描述，本公开内容的目的、特征以及优点将会变得更加明显，在附图中：

图1是本公开内容的第一实施例中的控制器的框图；

图2是本公开内容的第一实施例中的电动机和逆变器的电路图；

图3是本公开内容的第一实施例中的电流控制部的框图；

图4是本公开内容的第一实施例中的分配处理的流程图；

图5是本公开内容的第二实施例中的控制器的框图；

图6是本公开内容的第二实施例中的分配处理的流程图；

图7是本公开内容的第二实施例中的分配处理的流程图；以及

图8是本公开内容的第四实施例中的电流控制部的框图。

具体实施方式

在下文中，基于附图来描述根据本公开内容的控制设备。在下述实施例中，相似的部件具有相似的附图标记，并且不重复对相似的部件进行描述。

(第一实施例)

基于图1至图4来描述本公开内容的第一实施例中的控制器。

如图1中所示，本实施例的控制器51对电动助力转向系统1中使用的对电动机20(即，旋转电机)的驱动进行控制。

电动助力转向系统1包括作为转向构件的方向盘10、输入轴11、柱轴12、中间轴13、扭杆14、电动机20、传动装置25、转向设备15、电流传感器41、扭矩传感器42、电动机旋转角传感器43(在下文中可以被简称为“旋转角传感器”)等。

由驾驶员进行转向的方向盘10与输入轴11的一端连接。输入轴11通过扭杆14与柱轴12连接。

柱轴12通过扭杆14与输入轴11的相对端(即，与连接输入轴11的一端的方向盘10相对的端)连接。电动机20经由传动装置25与柱轴12连接。从电动机20输出的扭矩经由传动装置25被传送至柱轴12作为辅助扭矩，并且这样的扭矩对柱轴12的旋转进行辅助。也就是说，本实施例的电动助力转向系统1是柱辅助式，其中，通过电动机20的辅助扭矩来对柱轴12的旋转进行辅助。然而，不仅柱辅助式电动助力转向系统可以适用于本公开内容，而且齿条辅助式电动助力转向系统也可以适用于本公开内容。

中间轴13连接柱轴12和转向设备15，并且将柱轴12的旋转传送至转向设备15。

转向设备15由具有齿条和齿轮(未示出)的齿条齿轮机构构成，并且转向设备15将经由中间轴13传递的柱轴12的旋转转换为齿条的平动往复移动。连结杆16被设置在齿条的两端。使用齿条将连结杆16往复地左右移动(即，对设置在连结杆16与车轮19之间的位置处的转向节臂17进行推拉)。从而，使接触路面rd的车轮19转向。

如图2中所示，电动机20是三相交流电机，并且具有转子和定子(未示出)。定子具有两个绕在定子上的绕组线的系统(即，第一系统绕组线组21和第二系统绕组线组22绕在定子上)。

第一系统绕组线组21包括U1线圈211、V1线圈212以及W1线圈213。第二系统绕组线组22包括U2线圈221、V2线圈222以及W2线圈223。

第一逆变器31具有六个开关元件311至316，并且将电力供应切换至第一系统绕组线组21。

作为设置在高电势侧上的开关元件的高电势侧开关元件311、312和313中的每个高电势侧开关元件的漏极经由高侧母线318与电池35的正电极连接。高电势侧开关元件311、312和313中的每个高电势侧开关元件的源极与作为设置在低电势侧上的开关元件的低电势侧开关元件314、315和316的漏极连接。

低电势侧开关元件314、315和316中的每个低电势侧开关元件的源极经由低侧母线319与地连接。开关元件对之间的连接点(即，三对高电势侧开关元件311、312、313与低电势侧开关元件314、315、316的连接点)分别与U1线圈211的一端、V1线圈212的一端以及W1线圈213的一端连接。

第二逆变器32具有六个开关元件321至326，并且将电力供应切换至第二系统绕组线组22。

作为设置在高电势侧上的开关元件的高电势侧开关元件321、322和323中的每个高电势侧开关元件的漏极经由高侧母线328与电池35的正电极连接。高电势侧开关元件321、322和323中的每个高电势侧开关元件的源极与作为设置在低电势侧上的开关元件的低电势侧开关元件324、325和326的漏极连接。

低电势侧开关元件324、325和326中的每个低电势侧开关元件的源极经由低侧母线329与地连接。开关元件对之间的连接点(即，三对高电势侧开关元件321、322、323与低电势侧开关元件324、325、326的连接点)分别与U2线圈221的一端、V2线圈222的一端以及W2线圈223的一端连接。

继电器33设置在高侧总线318上。继电器33由功率继电器331和反相连接保护继电器332组成。功率继电器331导通或截断第一逆变器31与电池35之间的电流。反相连接保护继电器332设置在第一逆变器31与功率继电器331之间的位置处。

继电器34设置在高侧母线328上。继电器34由功率继电器341和反相连接保护继电器342组成。功率继电器341导通或截断第二逆变器32与电池35之间的电流。反相连接保护继电器342设置在第二逆变器32与功率继电器341之间的位置处。

虽然开关元件311至316、321至326以及继电器331、332、341和342都被实现为金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，但是还可以使用其他类型的元件，例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。

反向连接保护继电器332和342相对于各自的功率继电器331和341反向连接。这样的配置在例如电池35与电路反向连接时通过防止反向电流流入逆变器31、32等来为电子部件例如第一逆变器31、第二逆变器32等提供保护。

电容器36和扼流线圈37设置在(i)第一逆变器31和第二逆变器32与(ii)电池35之间的位置处。电容器36和扼流线圈37用作滤波器电路，减小传送到共享同一电池35的其他设备(即，例如电动机20、逆变器31和32等设备)的噪声以及来自共享同一电池35的其他设备(即，例如电动机20、逆变器31和32等设备)的噪声。

如图1中所示，电流传感器41检测供应给两个绕组线组的每相的电流(即，供应给第一系统绕组线组21的各相的U1电流Iu1、V1电流Iv1、W1电流Iw1；以及供应给第二系统绕组线组22的各相的U2电流Iu2、V2电流Iv2、W2电流Iw2)。

在下文中，U1电流Iu1、V1电流Iv1、W1电流Iw1；以及U2电流Iu2、V2电流Iv2和W2电流Iw2还可以被称为相电流Iu1、Iv1、Iw1；以及Iu2、Iv2和Iw2。

扭矩传感器42基于扭杆14的扭角来检测扭矩。根据本实施例，由扭矩传感器42检测的扭矩被称为“转向扭矩Ts”。

旋转角传感器43检测作为电动机20的旋转角的电动机旋转角θm。根据本实施例，电动机旋转角θm被认为是机械角。

关于由电流传感器41检测的相电流Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2和Iw2的检测信号，关于由扭矩传感器42检测的转向扭矩Ts的检测信号以及关于由旋转角传感器43检测的电动机旋转角θm的检测信号被输出至控制器51。

如图1和图2中所示，控制器51管理对电动机20的控制，并且控制器51被设置为微处理器等以通过使用微处理器中的中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、输入/输出(I/O)以及连接这些元件的母线等来执行各种操作和计算。

控制器51中的许多处理中的每个处理可以是由通过CPU执行预存储的程序而进行的软件处理，或者可以是由专用于这样的处理的电子电路提供的硬件处理。

控制器51基于来自电流传感器41、扭矩传感器42、旋转角传感器43等的检测值等来生成对开关元件311至316、321至326的接通和关断进行控制的控制信号。所生成的控制信号经由驱动电路(即，预驱动器)49输出至开关元件311至316、321至326的栅极。

此外，控制器51对继电器331、332、341和342的接通-关断操作进行控制。在图2中，为了便于对附图进行阅读，从附图中省略了连接至继电器331、332、341和342的控制线。此外，在图1、图3以及其他附图中，未示出驱动电路49。

根据本实施例，第一系统绕组线组21、第一逆变器31以及继电器33用作“第一系统101”，以及第二系统绕组线组22、第二逆变器32以及继电器34用作“第二系统102”。

如图1和图3中所示，控制器51具有电动机角速度计算器44、转向角速度计算器45、指令计算器55、分配器60、电流控制部70、第一系统温度计算器81、第二系统温度计算器82等。

电动机角速度计算器44基于电动机旋转角θm来计算电动机角速度ωm。

转向角速度计算器45基于传动装置25的传动比等来将电动机角速度ωm转换成转向角速度ωs。

指令计算器55具有基础指令计算器56、校正指令计算器57以及加法器58。

基础指令计算器56和校正指令计算器57通过使用例如车辆速度、方向盘角、以及电动机旋转角θm、电动机角速度ωm、转向角速度ωs中的至少一部分以及其他参数一起来执行计算。

基础指令计算器56根据转向扭矩Ts来计算基础指令值B0。

校正指令计算器57计算对基础指令值B0进行校正的校正指令值C0。例如，可以将校正指令值C0计算为用于提高转向操作的收敛的控制、关于车辆运动的控制等的值。在本实施例中，将校正指令计算器57描述为一个功能框。然而，可以改变这样的配置以例如针对所述控制中的每个控制来计算校正指令值。

加法器58将基础指令值B0与校正指令值C0相加以计算辅助指令值AT。

分配器60基于由第一系统温度计算器81计算的第一系统温度T1和由第二系统温度计算器82计算的第二系统温度T2来对辅助指令值AT进行分配，并且分配器60计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。在下文中描述了第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*的细节。在本实施例中，辅助指令值AT与“指令值”对应，而第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*分别与“分配的指令值”对应。

电流控制部70具有第一系统电流控制部71和第二系统电流控制部72，并且对流入绕组线组21和22的电流进行控制。

如图3中所示，第一系统电流控制部71具有电流指令计算器710、直轴和交轴(dq)转换器711、减法器712、PI计算器713以及脉宽调制(PWM)计算器714，并且第一系统电流控制部71生成关于对流入第一系统绕组线组21的电流进行控制的控制信号。

电流指令计算器710基于第一系统扭矩指令值trq1*通过执行映射计算等来计算第一系统101的d轴电流指令值Id1*和q轴电流指令值Iq1*。

dq转换器711对由电流传感器41检测的相电流Iu1、Iv1和Iw1执行dq转换(即，参见图1，从图3省略了传感器41)，并且dq转换器711计算第一系统101的d轴电流检测值Id1和q轴电流检测值Iq1。

减法器712计算d轴电流偏差ΔId1，该d轴电流偏差ΔId1是d轴电流指令值Id1*与来自反馈的d轴电流检测值Id1的偏差，并且减法器712计算q轴电流偏差ΔIq1，该q轴电流偏差ΔIq1是q轴电流指令值Iq1*与来自反馈的q轴电流检测值Iq1的偏差。

PI计算器713通过执行PI计算等来计算电压指令值Vd1*和Vq1*，使得电流偏差ΔId1和ΔIq1分别向零收敛。所计算的电压指令值Vd1*和Vq1*被转换成三相中的电压指令值Vu1*、Vq1*和Vw1*。

PWM计算器714将三相中的电压指令值Vu1*、Vq1*和Vw1*与载波进行比较，并且PWM计算器714生成对开关元件311至316的接通和关断进行控制的控制信号。所生成的控制信号经由驱动电路49(参见图2)输出至第一逆变器31。以这样的方式，到第一系统绕组线组21的电力供应被控制。

第二系统电流控制部72具有电流指令计算器720、dq转换器721、减法器722、PI计算器723以及PWM计算器724，并且第二系统电流控制部72生成关于对流入第二系统绕组线组22的电流进行控制的控制信号。

电流指令计算器720基于第二系统扭矩指令值trq2*通过执行映射计算等来计算第二系统102的d轴电流指令值Id2*和q轴电流指令值Iq2*。

dq转换器721对由电流传感器41检测的相电流Iu2、Iv2和Iw2执行dq转换，并且dq转换器721计算第二系统102的d轴电流检测值Id2和q轴电流检测值Iq2。

减法器722计算d轴电流偏差ΔId2，该d轴电流偏差ΔId2是d轴电流指令值Id2*与来自反馈的d轴电流检测值Id2的偏差，并且减法器712计算q轴电流偏差ΔIq2，该q轴电流偏差ΔIq2是q轴电流指令值Iq2*与来自反馈的q轴电流检测值Iq2的偏差。

PI计算器723通过执行PI计算等来计算电压指令值Vd2*和Vq2*，使得电流偏差ΔId2和ΔIq2分别向零收敛。所计算的电压指令值Vd2*和Vq2*被转换成三相中的电压指令值Vu2*、Vv2*和Vw2*。

PWM计算器724将三相中的电压指令值Vu2*、Vv2*和Vw2*与载波进行比较，并且PWM计算器724生成对开关元件321至326的接通和关断进行控制的控制信号。所生成的控制信号经由驱动电路49(参见图2)输出至第二系统逆变器32。以这样的方式，到第二系统绕组线组22的电力供应被控制。

第一系统电流控制部71的响应度和第二系统电流控制部72的响应度可以彼此相等，或者可以彼此不同。换言之，在第一系统电流控制部71和第二系统电流控制部72两者中确定频率响应的控制参数可以是相同的值，或者在两个部71、72中确定频率响应的控制参数可以是不同的。

例如，当在两个部71、72中电流控制的响应度不同时，第一系统电流控制部71可以具有低范围响应(即，低频或低敏感度响应)，该低范围响应是仅实现指令值的电流响应的最小程度，以及第二系统电流控制部72可以具有达到电流响应的较高程度的高范围响应(即，高频或高敏感度响应)。与两个部都具有高范围响应设置时相比，通过将第一系统电流控制部71和第二系统电流控制部72中之一设置成具有低范围响应并且通过将第一系统电流控制部71和第二系统电流控制部72中的另一个设置成具有高范围响应，减小了抖动和/或噪声。

此外，在第一系统电流控制部71和第二系统电流控制部72中，可以执行减小两个系统之间的干涉的不干涉控制。

返回到图1，第一系统温度计算器81计算第一系统温度T1，该第一系统温度T1是第一系统101的温度。

第一系统温度T1可以是例如，第一逆变器31的开关元件311至316的温度、第一系统绕组线组21的温度、或者是连接第一系统绕组线组21与第一逆变器31的电动机线的温度。

第一系统温度T1可以基于温度传感器(未示出)的检测值来计算，或者可以基于相电流Iu1、Iv1以及Iw1来估计。

第二系统温度计算器82计算第二系统温度T2，该第二系统温度T2是第二系统102的温度。

第二系统温度T2可以是例如，第二逆变器32的开关元件321至326的温度、第二系统绕组线组22的温度、或者是连接第二系统绕组线组22与第二逆变器32的电动机线的温度。

第二系统温度T2可以基于温度传感器(未示出)的检测值来计算，或者可以基于相电流Iu2、Iv2以及Iw2来估计。

用于估计系统温度的相电流Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2以及Iw2可以是检测值，或者可以是指令值。

此外，在图1中，通过计算逆变器31和32的温度来指示温度计算器81和82。这同样可以适用于下文中提到的图5。

此外，在第一系统101中，当检测或者估计两个或更多个位置(例如，开关元件311至316中的每个开关元件)的温度时，第一系统温度T1可以是所检测的或者所估计的最高温度。此外，替代使用所检测的或者所估计的最高温度，可以使用平均温度。这同样适用于第二系统温度T2。

将第一系统温度T1和第二系统温度T2输出至分配器60。

此处，用等式(1)来表示热值Q。

等式中的R是电阻以及I是电流。

Q＝R×I² 等式(1)

如等式(1)中所示，由于热值Q与电流I的平方成正比，因此，减小电流I对减小热值Q是重要的。

根据本实施例，为了防止两个系统之间不均匀的发热以及为了防止一个系统过热，根据第一系统温度T1和第二系统温度T2来对辅助指令值AT进行分配。

基于图4中所示的流程图来描述本实施例中的分配处理。由分配器60以预定间隔执行分配处理。

在步骤S101(在下文中，用符号“S”来代替“步骤”)中，确定两个系统中之一是否发生故障。当确定未发生故障时(S101：否)，处理进行至S108。当确定发生了故障时(S101：是)，处理进行至S102。

在S102中，获取辅助指令值AT。

在S103中，确定辅助指令值AT是否大于电动机20的额定扭矩的一半。当确定辅助指令值AT为额定扭矩的1/2或者更少时(S103：否)，处理进行至S105。当确定辅助指令值AT大于额定扭矩的一半时(S103：是)，处理进行至S104。

在S104中，由于不能使用具有故障的第一系统101或者第二系统102，因此将辅助指令值AT限定至额定扭矩的一半。

在S105中，确定具有故障的系统是否是第一系统101。在流程图中，第一系统101被标记为“第1系统”。当确定具有故障的系统是第一系统101时(S105：是)，处理进行至S106。当确定具有故障的系统不是第一系统101时(即，当具有故障的系统是第二系统102时)(S105：否)，处理进行至S107。

在S106中，计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。在该情况下，将关于具有故障的第一系统101的第一系统扭矩指令值trq1*设置为零，并且将第二系统扭矩指令值trq2*设置为辅助指令值AT。也就是说，通过等式(2-1)和等式(2-2)来表示第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

trq1＊＝0 等式(2-1)

trq2＊＝AT 等式(2-2)

在S107中，计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。此处，将关于具有故障的第二系统102的第二系统扭矩指令值trq2*设置为零，并且将第一系统扭矩指令值trq1*设置为辅助指令值AT。也就是说，通过等式(3-1)和等式(3-2)来表示第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

trq1＊＝AT 等式(3-1)

trq2＊＝0 等式(3-2)

在确定未发生故障(S101：否)之后出现的S108中，正如S102一样获取辅助指令值AT。

在S109中，获得第一系统温度T1和第二系统温度T2。

在S110中，确定是否许可系统不均衡。

当确定不许可系统不均衡时(S110：否)，处理进行至S113。当确定许可系统不均衡时(S110：是)，处理进行至S111。

在S111中，计算针对两个系统的分配系数K1、K2。通过等式(4-1)和等式(4-2)来表示针对第一系统101的分配系数K1和针对第二系统102的分配系数K2。此外，还可以通过不同于等式(4-1)、等式(4-2)的等式或者通过使用映射等来计算分配系数K1和K2。

K1＝T2/(T1+T2) 等式(4-1)

K2＝T1/(T1+T2) 等式(4-2)

在S112中，计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。通过等式(5-1)和等式(5-2)来表示第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

trq1＊＝AT×K1 等式(5-1)

trq2＊＝AT×K2 等式(5-2)

在确定不许可系统不均衡(S110：否)之后出现的S113中，对辅助指令值AT在两个系统之中均匀地进行分配，并且计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。此处，将第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*两者都设置成辅助指令值AT的一半。也就是说，通过等式(6-1)和等式(6-2)来表示第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

trq1＊＝AT/2 等式(6-1)

trq2＊＝AT/2 等式(6-2)

例如，当第一系统温度T1＝60[℃]并且第二系统温度T2＝40[℃]时，根据等式(4-1)和等式(4-2)，分配系数K1＝0.4并且分配系数K2＝0.6。此外，根据等式(5-1)和等式(5-2)，关于具有相对较高温度的第一系统101的第一系统扭矩指令值trq1*小于关于具有相对较低温度的第二系统102的第二系统扭矩指令值trq2*。也就是说，当T1>T2时，将系数设置为K1<K2，并且因此扭矩变成trq1*<trq2*。从而，减小了供应给第一系统101的电力。

根据本实施例，由于计算扭矩指令值trq1*和trq2*使得根据扭矩指令值trq1*和trq2*减小了供应给高温度系统的电力的量，防止了电动机20和逆变器31、32的过热。

如上文全部细节所描述的那样，控制器51对具有复数个绕组线组21和22的电动机20进行控制，并且控制器51设置有指令计算器55、温度计算器81和82、分配器60以及电流控制部70。

指令计算器55计算关于电动机20的驱动的辅助指令值AT。

系统101、102分别被限定为绕组线组21和逆变器31的组合以及绕组线组22和逆变器32的组合。

温度计算器81和82分别计算系统101、102的系统温度T1和T2。

分配器60根据系统温度T1和T2来将辅助指令值AT分配给绕组线组21和22中的每个绕组线组，并且分配器60计算针对相应的绕组线组21、22的扭矩指令值trq1*和trq2*。

电流控制部70基于扭矩指令值trq1*和trq2*来对流入绕组线组21和22的电流进行控制。

根据本实施例，由于根据系统温度T1和T2来对辅助指令值AT进行分配，并且基于分配的指令值来计算扭矩指令值trq1*和trq2*，因此，防止了电动机20以及逆变器31和32的过热。

系统温度T1和T2是绕组线组21、22以及逆变器31、32的复数个位置之中的最高温度，或者是这些位置的平均温度。从而，基于系统温度T1和T2，对辅助指令值AT恰当地进行分配以控制具有较高温度的系统的扭矩指令值以具有较小值。

(第二实施例)

图5和图6中示出了本公开内容的第二实施例。

如图5中所示，本实施例的控制器52具有过热保护部83。

当第一系统温度T1高于过热确定阈值Tth时，过热保护部83确定第一系统处于需要过热保护的状态，并且将辅助指令值AT限制到过热保护限制值AE。

当第二系统温度T2高于过热确定阈值Tth时，过热保护部83确定第二系统处于需要过热保护的状态，并且将辅助指令值AT限制到过热保护限制值AE。

在本实施例中，针对第一系统温度T1和第二系统温度T2二者的过热确定阈值Tth相同。然而，针对这两个系统的阈值Tth分别可以是不同的值。

基于图6中示出的流程图来描述本实施例中的分配处理。在本实施例中，S208至S213的处理是由过热保护部83执行的处理，以及其他处理是由分配器60执行的处理。此外，也可以由分配器60来执行S209的处理。

此外，可以任意地确定是由分配器60还是由过热保护部83来执行S208至S213的处理。换言之，分配器60可以执行过热保护处理。在这样的情况下，分配器60的框中包含图5中的过热保护部83的框(即，功能框)。这同样适用于第三实施例。

S201至S207的处理与图4中的S101至S107的处理相同。

在S208中，过热保护部83获得辅助指令值AT。

在S209中，分配器60和过热保护部83获得第一系统温度T1和第二系统温度T2。

在S210中，确定第一系统温度T1或第二系统温度T2是否高于过热确定阈值Tth。当确定第一系统温度T1和第二系统温度T2等于或小于过热确定阈值Tth时(S210：否)，确定系统不处于需要过热保护的状态，并且将辅助指令值AT输出至分配器60，并且处理进行至S214。

当确定第一系统温度T1或第二系统温度T2高于过热确定阈值Tth时(S210：是)，确定系统处于需要过热保护的状态，并且处理进行至S211。

在S211中，获取过热保护限制值AE。

在S212中，确定辅助指令值AT是否大于过热保护限制值AE。当确定辅助指令值AT等于或小于过热保护限制值AE时(S212：否)，将辅助指令值AT输出至分配器60，并且处理进行至S214。当确定辅助指令值AT大于过热保护限制值AE时(S212：是)，处理进行至S213。

在S213中，将辅助指令值AT限制到过热保护限制值AE，并且将其输出至分配器60。

S214至S217的处理与图4中的S110至S113的处理相同。

根据本实施例，控制器52设置有过热保护部83。当确定系统温度T1或T2处于需要过热保护的状态时(图6中的S210：是)，过热保护部83限制辅助指令值AT(S213)。从而，防止了对电动机20和逆变器31、32的过加热。也获取了与上述实施例相同的效果。

(第三实施例)

图7中示出了本公开内容的第三实施例。

由于本实施例的分配处理与第二实施例的分配处理不同，因此，本实施例的描述的重点集中于这样的不同。

基于图7描述了本实施例中的分配处理的流程图。在本实施例中，S308至S313的处理是在过热保护部83中执行的处理，而除S310至S313之外的处理是由分配器60执行的处理。

S301至S313的处理基本上与图6中的S201至S213的处理相同。

在S312或S313之后出现的S314中，以预定比率对辅助指令值AT进行分配，并且计算第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

此处，对辅助指令值AT均匀地进行分配，并且将第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*两者都设置为辅助指令值AT的一半。也就是说，通过等式(7-1)和等式(7-2)来表示第一系统扭矩指令值trq1*和第二系统扭矩指令值trq2*。

trq1＊＝AT/2 等式(7-1)

trq2＊＝AT/2 等式(7-2)

S315至S318的处理与图6中的S214至S217的处理相同。

根据本实施例，如等式(7-1)和等式(7-2)中所示，第一系统温度T1或第二系统温度T2高于过热确定阈值Tth，这表示当执行过热保护处理时，对辅助指令值AT均匀地进行分配，并且不执行根据系统温度T1和T2的分配。

根据本实施例，当确定系统温度T1或T2处于需要过热保护状态(图7中的S310：是)，则分配器60根据系统温度T1和T2停止对辅助指令值AT的分配(S314)。也就是说，在本实施例中，系统温度T1或T2高于过热确定阈值Tth并且限制辅助指令值AT，替代根据系统温度T1和T2执行温度-意识指令值分配，执行对辅助指令值AT的预定比率分配。

以这样的方式，简化了对过热保护的计算。

此外，获得了与上述实施例相同的效果。

(第四实施例)

图8中示出了本公开内容的第四实施例。

根据本实施例，电流控制部75不同于上述实施例。分配器60中的分配处理等可以与第一实施例至第三实施例中的任一个实施例相同。此外，在本实施例中，假设第一系统101中的电流控制的响应度与第二系统102中的电流控制的响应度相同。

电流控制部75具有电流指令计算器710和720、dq转换器711和721、加法器751、减法器752、指令加法器753、指令减法器754、减法器755和756、PI计算器757和758、加法器761、减法器766、以及转换器762和767、以及PWM计算器763和768。

加法器751对关于第一系统101的d轴电流检测值Id1和关于第二系统102的d轴电流检测值Id2进行相加并且计算d轴电流相加值Id+，其中，由dq转换器711对第一系统101执行dq转换，由dq转换器721对第二系统102执行dq转换。

加法器751对关于第一系统101的q轴电流检测值Iq1和关于第二系统102的q轴电流检测值Iq2进行相加并且计算q轴电流相加值Iq+，其中，由dq转换器711对第一系统101执行dq转换，由dq转换器721对第二系统102执行dq转换。

减法器752从第一系统101的d轴电流检测值Id1减去第二系统102的d轴电流检测值Id2，并且计算d轴电流相减值Id-。

减法器752从第一系统101的q轴电流检测值Iq1减去第二系统102的q轴电流检测值Iq2，并且计算q轴电流相减值Iq-。

指令加法器753将第一系统101的d轴电流指令值Id1*与第二系统102的d轴电流指令值Id2*相加，并且计算d轴相加电流指令值Id+*。

指令加法器753将第一系统101的q轴电流指令值Iq1*与第二系统102的q轴电流指令值Iq2*相加，并且计算q轴相加电流指令值Iq+*。

指令减法器754从第一系统101的d轴电流指令值Id1*减去第二系统102的d轴电流指令值Id2*，并且计算d轴相减电流指令值Id-*。

指令减法器754从第一系统101的q轴电流指令值Iq1*减去第二系统102的q轴电流指令值Iq2*，并且计算q轴相减电流指令值Iq-*。

减法器755计算d轴相加电流偏差ΔId+，该d轴相加电流偏差ΔId+是d轴相加电流指令值Id+*从d轴电流相加值Id+的偏差。

减法器755计算q轴相加电流偏差ΔIq+，该q轴相加电流偏差ΔIq+是q轴相加电流指令值Iq+*从q轴电流相加值Iq+的偏差。

减法器756计算d轴相减电流偏差ΔId-，该d轴相减电流偏差ΔId-是d轴相减电流指令值Id-*从d轴电流相减值Id-的偏差。

减法器756计算q轴相减电流偏差ΔIq-，该q轴相减电流偏差ΔIq-是q轴相减电流指令值Iq-*从q轴电流相减值Iq-的偏差。

PI计算器757通过PI计算等来计算相加电压指令值Vd+*和Vq+*，使得相加电流偏差ΔId+和ΔIq+分别向零收敛。

PI计算器758通过PI计算等来计算相减电压指令值Vd-*和Vq-*，使得相减电流偏差ΔId-和ΔIq-分别向零收敛。

加法器761将关于d轴的相加的电压指令值Vd+*和相减电压指令值Vd-*进行相加以计算预转换第一系统电压指令值Vd1*_b，并且将关于q轴的相加的电压指令值Vq+*和相减电压指令值Vq-*进行相加以计算预转换第一系统电压指令值Vq1*_b。

在转换器762中，预转换第一系统电压指令值Vd1*_b和Vq1*_b与比例因子0.5相乘，以计算第一系统电压指令值Vd1*和Vq1*。此外，将所计算的电压指令值Vd1*和Vq1*转换成三相的电压指令值Vu1*、Vv1*和Vw1*。

正如图3中的PWM计算器714一样，PWM计算器763将电压指令值Vu1*、Vv1*和Vw1*与载波进行比较，并且生成对开关元件311至316的接通和关断进行控制的控制信号。

减法器766从关于d轴的相加电压指令值Vd+*减去相减电压指令值Vd-*以计算预转换第二系统电压指令值Vd2*_b，并且从关于q轴的相加的电压指令值Vq+*减去相减电压指令值Vq-*以计算预转换第二系统电压指令值Vq2*_b。

在转换器767中，预转换第二系统电压指令值Vd2*_b和Vq2*_b与比例因子0.5相乘，以计算第二系统电压指令值Vd2*和Vq2*。此外，将所计算的电压指令值Vd2*和Vq2*转换成三相的电压指令值Vu2*、Vv2*和Vw2*。

正如图4中的PWM计算器724一样，PWM计算器768将电压指令值Vu2*、Vv2*和Vw2*与载波进行比较，并且生成对开关元件321至326的接通和关断进行控制的控制信号。

正如第一实施例一样，在电流控制部75中，可以执行使两个系统之间的干涉减小的不干涉控制。

根据本实施例，针对恰当的电流控制执行相加和相减。以这样的方式，减小了各个电子部件和元件等之中的温度变化以及特征的变动的影响等。

此外，也获得了与上述实施例相同的效果。

(其他实施例)

(a)系统的数量

在上述实施例中，系统的数量是两个。

在其他实施例中，系统的数量可以是三个或更多个。也就是说，绕组线组的数量可以是三个或更多个，并且可以对绕组线组中的每个绕组线组以对应的方式设置逆变器。

(b)分配器

在上述实施例中，基于系统温度自身来对指令值执行分配。

在其他实施例中，可以预先确定操作保证温度或者最大耐热温度，该最大耐热温度是系统可以进行操作的最高温度阈值，并且可以根据操作保证温度与系统温度之间的差来对指令值执行分配。也就是说，当操作保证温度与系统温度之间的差在一个系统中较小时，可以将针对这样的系统的分配系数控制成与针对其他系统的系数相比相对较小。此外，当在系统中的每个系统中的复数个位置处检测/估计温度时，可以优选地根据操作保证温度与来自复数个位置中的一个位置的系统温度之间的最小差来对指令值执行分配。

此外，在基于上述差来执行过热保护控制的情况下，当差小于确定阈值时确定系统温度处于需要过热保护的状态，并且可以执行与第二实施例或第三实施例相似的处理。

以这样的方式，可以对指令值恰当地进行分配以避免过加热(即，将系统温度保持在操作保证温度之下)。

(c)旋转电机

旋转电机不仅可以是电动机(即，电机)，而且也可以是发电机，或者还可以是用作电动机和发电机两者的电动发电机。

此外，在上述实施例中的电动助力转向系统中使用的旋转电机还可以用于在其他实施例中的不同于电动助力转向系统的其他系统或设备中。

虽然已参照附图，结合本公开内容的优选实施例描述了本公开内容，但是要注意的是，对于本领域的普通技术人员而言，各种变化和修改将变得明显，并且可以将这样的变化、修改以及概括方案理解为在本公开内容的由所附权利要求限定的范围内。

Claims

1.一种用于对具有多个绕组线组的旋转电机进行控制的控制器，所述控制器包括：

指令计算器(55)，所述指令计算器(55)计算关于对所述旋转电机的驱动的指令值；

温度计算器(81，82)，所述温度计算器(81，82)计算针对多个系统中的每个系统的系统温度，所述多个系统中的每个系统具有一个绕组线组和一个逆变器(31，32)的一对一组合；

分配器(60)，所述分配器(60)通过根据所述系统温度对由所述指令计算器计算的所述指令值进行分配来计算针对所述绕组线组中的每个绕组线组的分配的指令值；

电流控制部(70，75)，所述电流控制部(70，75)基于所述分配的指令值来对流入所述绕组线组中的每个绕组线组的电流进行控制；以及

过热保护部(83)，所述过热保护部(83)在所述系统温度被确定为处于需要过热保护的状态时对所述指令值进行限制，

其中，计算所述分配的指令值包括：基于所述系统温度计算分配系数，并将所述分配系数应用于所述指令值。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，

当所述系统温度被确定为处于所述需要过热保护的状态时，所述分配器根据所述系统温度来停止对所述指令值进行分配。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中，

所述系统温度是在所述一个绕组线组和所述一个逆变器中的多个温度测量点处的温度测量值中的最高温度测量值或平均温度测量值。

4.根据权利要求1或2所述的控制器，其中，

所述分配器根据操作保证温度与所述系统温度之间的差来将所述指令值分配给所述绕组线组中的每个绕组线组。